PON

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FTTH-各種PON技術

FTTH-各種PON技術分析

xPON系統優點比較

xPON系統挑戰與瓶頸

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PON
Wed Mar 16 00:29:44 CST 2011

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FTTH-各種PON技術
POM
 
現今發展的幾種光纖到家技術之中，以被動式光纖網路 (Passive Optical Network，PON)最受電信業者所注意， 這是因為這一類系統具有相當之建設彈性與建置成本優勢。
 
典型的PON系統，採用分波多工技術進行上下行訊務的傳輸。 下行訊務採廣播方式發送到各個ONU，在上行方向，則利用 TDMA(Time-Division Multiple-Access) 或 WDMA (Wave-Division Multiple-Access) 做為用戶端ONU之多重接取機制，
ATM PON (APON)
 
在其被動光纖網路的實體層之上，利用ATM細包做為 OLT(Optical Line Terminal)與 ONU 之間的傳輸技術
Ethernet PON (EPON)
 
數據傳送採用遵從IEEE 802.3協議之 Ethernet frame
 
長度範圍可由最小之64位元組至最大之1518位元組。
GFP PON (GPON)
Wed Mar 16 00:29:45 CST 2011 Untitled Document
FTTH-各種PON技術分析
  APON EPON GPON
相關標準 ITU-T G.983 IEEE 802.3ah ITU-T G. 984
支援的速率等級 上/下行對稱：155/155Mbps 上/下行不對稱： 155/622Mbps 上/下行對稱：1.25/1.25Gbps 上行:155、622Mbps、1.25、2.5Gbps 下行:1.25G 、2.5G
協議和封裝格式 ATM格式 802.3乙太格式 ATM或GFP格式
服務能力 ATM, Ethernet, TDM Ethernet, TDM(比較困難) ATM, Ethernet, TDM
QoS保證 容易 難 容易
成熟度 標準在2000年底定
產品最成熟 		標準在2004年7月底定，支援廠商多，但多為Pre-standard 標準在2004年年初底定
支援廠商少
Wed Mar 16 00:29:45 CST 2011 Untitled Document
xPON系統優點比較
APON
  • ATM技術是成熟技術，可支援即時性多媒體服務，支援訊務保證的服務品質。
  • 有完善的操作維護管理系統。
EPON
  • 免去了IP數據傳輸的協議和格式轉換，網路的效率將提高，且管理趨於簡單。
  • 乙太網路是使用最廣泛的網路技術，價格最低，具成本優勢。
GPON
  • 支援更高、更多種速率等級，以及上下行對稱與不對稱速率模式。服務更具彈性。
  • GPON可支持高達128的分歧和長達60公里的傳輸距離。
  • 考量GFP和ATM封裝方式，比較容易地支援TDM服務和語音服務及Ethernet數據服務。
  • GPON的頻寬使用效率可達93%。
Wed Mar 16 00:29:46 CST 2011 Untitled Document
xPON系統挑戰與瓶頸
APON
  • ATM在SAR製作之技術瓶頸，速率提升不易，且導致設備成本居高不下。
  • 多數數據是IP/乙太網，用APON傳送數據還需在IP和ATM封包及SONET/SDH格式之間來回轉換，效率低、技術複雜、成本高。
EPON
  • 較適合接入和傳送IP業務，但還無法傳送高品質保證的即時性業務。
  • 為了能承載TDM服務和語音服務，必須設計新的MAC機制， 提升EPON的複雜度並增加設備成本。
  • 乙太網路現階段尚缺乏電信等級的網路監視和維運管理功能。
  • EPON在所有PON系統中，頻寬使用效率最差。
GPON
  • 由於其增加了TC子層，也增加複雜度，違背了希望能借助 Ethernet技術簡單、經濟的特點。
  • GPON標準規定TC子層可以採用ATM和GFP兩種封裝方式，為了支援ATM服務而將 ATM封裝方式在Ethernet是否合適。
Wed Mar 16 00:29:51 CST 2011 Untitled Document
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評估一個網路系統的好壞不外乎可從其整體的架構可用性、傳輸效率及支出成本作為參考。經由前述分析的結果，可以看出被動光纖網路不論是在網路架構或是服務的提供是相當具有彈性，除了可依業務成長進行分階段網路建置之外，還可依用戶需求不同而客製不同程度可靠度之系統。此外，結合先進的WDM技術，更可充分滿足日後系統頻寬擴充之需求。
 
比較當前被動光纖網路的技術，EPON在乙太網路封包的傳輸上是效能最低的。這是因為龐大的封包會造成傳輸上的負擔。雖然APON傳輸速率為622Mbps，但在扣除封包及其他因素後，實際可用來傳送數據的速率是448Mbps。而GPON不論是在語音及數據傳輸上皆優於其它兩種系統。
 
APON和EPON都屬於BPON，它們事實上具有很多被動光纖網路的共同優點。可以說，APON和EPON之爭本質上是核心網路中的ATM和IP之爭在接取網路中的繼續。現在說誰勝誰負為時過早，誰輸誰贏取決於應用的要求和時間的考驗。站在客觀的立場看，兩種解決方案都是需要的。對於傳統的電信公司、綜合的電信運營商來說，採用的很可能是APON；而在CATV領域，以及對於以數據為中心的新生的電信公司和運營商來說，可能會傾向於採用EPON。這是因為一般認為APON更能保證品質，並能傳送即時服務；而EPON成本較低，更適合IP數據業務的傳送。GPON雖說結合了APON、EPON的優點，然而因尚處於發展之中，不確定性仍高，若能有效解決技術複雜度與設備成本問題，問鼎最後的贏家，應頗值得期待。
Wed Mar 16 00:29:52 CST 2011