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各种 PON 的技术与成本分析 尽管有源以太网在 FTTx应用中曾经风光一时。时至今日，也有一些日本、欧洲的运营商 仍坚持采用该技术，但不可否认的是，在全球范围内，PON在当今的 FTTx 市场中毫无疑问地 占据了绝对优势，尤其最近三年以来，PON 的规模应用取得了加速发展，PON的前景也越来越 被看好。 各类 PON 的技术特点分析 从各种 PON的标准制定之日起，就决定了他们有着各自不同的技术特点。 简要地讲，EPON 标准以IEEE 802.3ah体系结构为基础，最大程度继承了以太网长期、大规 模积累下来的宝贵技术经验，分层更简单，系统实现较容易。更由于目前以太网芯片的成熟 性，系统成本更低。EPON 支持上、下行对称 1.25Gb/s 速率的传输，普遍采用 1:16 的光分路 比，支持 FTTH、FTTB+LAN、FTTB+DSL等接入方式。考虑上网业务的收敛性以及客户实装率等， 每个用户可以得到的带宽为 10M～20Mb/s 左右。 GPON 标准更注重多业务支持能力，尤其考虑了对传统 TDM业务的支持，定义了全新封装结构 GEM(GPON Encapsulation Method),接口非常丰富，能提供时钟同步和电信级 QoS 保证。 GPON 支持非对称速率传输，如上行 1.25Gb/s,下行 2.5Gb/s，普遍采用 1:32 的光分路比，主 要支持 FTTH等接入方式，每个用户可以得到的带宽为 20M～40Mb/s 左右。 突发式的发射和接收对所有的 TDM-PON 而言，是一个关键的技术难点，而 EPON 和 GPON 因为 传输协议的不同，在光器件处理突发式发射和接收时对时序的要求差异极大。相比之下，GPON 器件上行突发时序的要求要比 EPON苛刻得多。如图 1 所示，GPON 器件的突发接收阈值建立 时间要求在 96 字节即77ns 以内，而 EPON 器件的同类指标为 400ns。除此之外，在 ONU端的 突发发射控制上，GPON也对激光器的开启、关断时间要求得更严格一些。 图 1 GPON 器件突发时序示意图。 不同的标准产生不同的技术要求，相应地，在 PON 的芯片、模块等方面随即产生了较大的不 同。 在 PON 芯片方面，EPON芯片继承的是“简单即美”的传统。功能相对简单，厂家集中，生产 规模较大，产业链相对成熟。目前应用的第三代芯片，价格比第二代低，而功能却已不可同 日而语了。而 GPON 芯片由于功能比较复杂，需要全新设计封装格式，加上目前实际部署的规 模有限，因此虽然厂家较多，但生产的量相对较少，并且在 OLT 端，系统芯片依然采用 FPGA 芯片，而在 ONU 端，ASIC芯片也才刚刚开始商用，所以芯片的供应价格短期内难以下调。 在 PON 模块方面，GPON模块要满足很高的突发同步指标，因此对其前放、后放以及驱动芯片 必然提出很高的技术要求。此外 GPON 模块要满足三类 ODN 功率预算，对模块的发射功率、接 收灵敏度也有较高的要求，高成本的 APD、DFB芯片不可避免，模块中高压电路的处理也必不 可少，高压范围高达 40V～60V 左右。EPON 模块用普通的 FP、PIN 芯片即可满足要求，在电 路上只需处理普通的 3.3V 低压即可。另外在产能规模上，GPON 器件和模块受成品率、生产 效率等的限制，产能明显比不上 GEPON。以国内有代表性的生产企业武汉电信器件有限公司 （WTD）为例，目前每天能生产 GEPON 的BOSA 及模块分别可达 5000 只及4000 只左右，而每 天生产 GPON器件及模块就只能达到 2000 只及2600 只左右，生产效率的差异较为明显。 WDM-PON 与上述 GEPON、GPON 这些功率分割型、时分复用（TDM）的 PON 不同，属于频率分割 型、波分复用的 PON。目前在韩国非常受重视，迄今为止几乎世界上所有的 WDM-PON 用户都 集中在韩国，大约有 15万户的部署计划。WDM-PON 与其被称为 PON，其实在结构上倒不如称 为 P2P 更接近，因为其实质就是在传统 P2P 的基础上，将单波长或双波长的传输变成了多个 波长的传输，充分利用了光纤的带宽资源。 WDM-PON 拥有潜力巨大的带宽、对数据格式完全透明、功率预算较低、具备极好的全业务承 载能力和安全性。同时，由于没有了时分多路的概念，避免了 TDM-PON 中诸如ONU测距、突 发发射和接收、动态带宽分