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电路交换网向分组化网的平滑演进,同时规避不同地区分组化进程差异的风险,目前不仅希望无源光网络可以在局端内置控制模块,支持采用H.248/SIP协议的软交换方式的VoIP业务。而且希望可以根据实际需要,在局端采用V5接口与PSTN网相连,提供传统TDM语音业务。将来则还希望能支持采用SIP协议和IMS体系的VoIP业务。其发展趋势则是从TDM到软交换VoIP,最后到基于SIP和IMS的VoIP。
3.2 APON和BPON
早期的窄带无源光网络是基于TDM的,性能价格比不好,已经自然消亡。一个 ATM 化的无源光网络(APON/BPON)可以利用ATM的集中和统计复用,再结合无源分路器对光纤和光线路终端的共享作用,使性能价格比有重要改进,目前在美国和日本等国已经敷设了约200万线。
然而,实际APON/BPON的业务适配提供很复杂,业务提供能力有限,数据传送速率和效率不高,成本较高,其市场前景由于ATM的衰落而黯淡。最后,从业务发展趋势看,APON的可用带宽仍然不够,无法满足网络和业务的发展需要,不是一种有前瞻性的技术选择。由于历史原因,我国已有少量APON/BPON试验网敷设,但不宜再继续投资,而应适时地转向EPON和GPON等新技术。
3.3 EPON
EPON主要基于IEEE802.3ah标准,与传统点到点以太网主要不同处在于工作在点到多点通信方式。其下行方向工作于TDM方式,数据流以变长以太帧方式广播到ONU,每个ONU根据以太帧的MAC地址,决定取舍。上行方向工作于TDMA方式,来自不同时隙的ONU数据流汇聚到公共光纤设施和OLT。此外,传统以太网工作于连续光传输模式,在收发两个方向都是连续的比特流,因此收端的定时和判决容易实现。而EPON的上行比特流是轮流发送的突发数据包,OLT的接收定时恢复、判决门限设置、测距和延时补偿比较复杂。
从EPON的结构上看,其关键优点是极大地简化了传统的多层重迭网结构,主要特点有:消除了ATM和SDH层,从而降低了初始成本和运行成本;硬件简单,协议熟悉,安装部署工作得以简化;可以采用成熟的以太网技术甚至芯片,实现简单,成本低,符合全网分组化大趋势;改进了电路的灵活指配和业务的提供和重配置能力;初步提供了一些安全机制,诸如VLAN、闭合用户群、支持VPN和各种加密算法等。
IEEE 802.3ah规范的EPON技术的上下行波长是1310和1490nm,上下行速率均为1.25Gbit/s传输距离是10/20km,分路比是32/16,主要业务是数据和语声,增加一个1550nm电视广播波长后,成为语声、数据和电视的所谓三重业务捆绑服务,或者直接以IPTV方式提供集成的三重业务捆绑服务。对于传送单一以太网业务而言,EPON确实是一种很好的解决方案,但是对于需要提供TDM专线业务和基于TDM的语音业务的情况,则还需要借助其它技术帮忙。EPON的最新发展趋势是提供2.5Gbit/s的速率,从而可以使设备成本比1.25Gbit/s系统降低30%左右。
EPON的主要缺点是由于IEEE802.3ah只规定了MAC层和物理层,因而MAC层以上的标准靠制造商自行开发,因而带来灵活性的同时也造成了设备互操作性差的缺点。其次,EPON的总效率较低,主要是由于采用8B/10B的线路编码,引入20%的带宽损失,再加上其他的额外开销,可用负荷仅50%左右,而APON和GPON都采用NRZ扰码为线路码,没有带宽损失。GPON的GFP每帧封装4~65535字节,远大于以太网的帧负荷46~1500字节,平均开销少,再加上承载层效率、传输汇聚层效率、业务适配效率等原因,使EPON总的传输效率较低,大约仅为GPON的一半。第三,由于EPON开始主要是以太网设备制造商驱动的标准,因而没有充分考虑网络运营商的运营需要,管理功能不够丰富,但是已经比普通以太网有明显改进,可以提供远端故障指示、远端环回控制和链路监视等三项基本管理功能,也能满足基本管理功能。然而,EPON的网管扩展功能集却是非标准化的,由厂家自行开发,难以确保互操作,需要重新统一规范。最后,由于在开始阶段EPON自身的设计没有考虑直接支持以太网以外的业务,因而需要采取一些额外的补救措施,因而对于主张多业务支持能力的传统运营商来说是一个重要缺憾。
例如,语音和TDM业务在相当长时间内依然是运营商的重要赢利业务,为了在EPON上可靠地传输语音和TDM业务,必须采用一些EPON之外的辅助技术,目前主要有电路仿真业务(CES)和VoIP业务两类。VoIP技术方案比较简单,而且代表了未来的发展方向。但是由于种种原因,目前AG的价格较高,使整个建网成本还较高。此外无法提供E1和N64Kbit/s专线业务,依然需要E1接口,这些都会影响其发展。 |