我们知道,关于无源光接入网(PON)技术的发展是经历了APON、EPON和GPON等的演进过程。这是因为,由于网络IP化进程加速和ATM技术的逐步萎缩,导致之前基于ATM技术的APON/BPON(即ATM-PON/宽带PON)技术(由ITU-T G.983.x系列建议书所规范)在商用化和实用化方面严重受阻,现实迫切需要一种高传输速率、适宜IP业务承载同时具有综合业务接入能力的光接入技术。另外,鉴于基于以太网技术的EPON标准的制定是尽量在IEEE 802.3体系结构内进行的,并且要求对以太网MAC协议进行扩展、补充的程度尽最小,故EPON虽然增加了可选的OAM功能、提出了支持IP业务所需的各种业务配置和管理功能。但和吉比特PON(GPON)相比,其传输效率较低、对非数据业务尤其是TDM业务不能很好地支持。鉴于此,而全业务接入网联盟FSAN(Full Service Access Network)自从1996年成立以来就一直致力于无源光网络(PON)的技术标淮研究。该组织最终于2001年提出了1Gbit/s以上速率的PON标准,即称之为吉比特容量PON系统,简称GPON系统。
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一、ITU-T关于GPON标准系列(G.984.x)的基本情况
鉴于FSAN的努力,随后,在不同组织和厂商的共同推动下,ITU于2003年1月正式通过了GPON标准系列中的两个标准G.984.1和G.984.2。从2004年开始,ITU又相继批准并颁布了G.984.3和G.984.4,最终形成了G.984.x标准族。目前该系列建议书共有G.984.1~ G.984.7等7部分组成。下表1-1汇总了ITU-T G.984.x系列建议书的7个部分的建议书的名称及版本经历情况。注意,即使现行的建议书的版本也可能有相应的一个或多个的修改单(Amendment)或勘误表(Erratum),但表1-1中并未列出。
表1-1:ITU-T G.984.x系列建议书的基本情况
下表1-2给出了G.984.x系列建议书的内容简介,由表可以看出,实质上,G.984.1~ G.984.4为GPON系统的基本规范,而G.984.5~ G.984.7为GPON系统在技术功能或性能扩展的建议。
表1-2:ITU-T G.984.x系列建议书的内容简介
二、建议书的内容概要
1、基础规范
ITU-T G.984.x系列建议书的前四部分规定了GPON系统的基础技术规范,它们是:总体性规范(G.984.1)、物理媒介相关(PMD)层规范(G.984.2)、传输汇聚层(TC)规范(G.984.3)和ONT管理和控制接口(OMCI)规范(G.984.4)。G.984.1对GPON提出了总体目标,要求ONU的最大逻辑距离差可达20km,支持的最大分路比为16、32或64。不同的分路比对设备的要求不同。从分层结构上看,ITU定义的GPON由PMD层和TC层构成,分别由G.984.2和G.984.3进行规范。G.984.3中规范了GPON的帧结构、封装方法、适配方法、测距机制、QoS机制、加密机制等要求,是GPON系统的关键技术要求。G.984.4则在前3个标准的基础之上,进一步规范了GPON系统中ONT的管理控制接口(OMCI)。
欲详细了解GPON基本规范具体内容的请进入:G.984.1(03/2008);G.984.2(08/2019); G.984.3(01/2014);G.984.4(02/2008)
2、扩展规范
ITU-T G.984.x系列建议书的后三部分规定了相关GPON系统的技术功能或性能的扩展,它们是:增强波段(G.984.5)、范围扩展(Reach extension,G.984.6)和长到达(Long reach,G.984.7)。G.984.5规定了为附加业务信号保留的波长范围,这些信号将在未来的PON中通过波分复用(WDM)进行叠加,以最大化ODN的价值(这项功能扩展类似于G.983.3对APON的相应要求)。G.984.6和G.984.7都是为了扩展GPON的OLT与ONU之间的逻辑距离或ONU所到达的范围,规范了相关要求。
欲详细了解GPON扩展规范具体内容的请进入:G.984.5(05/2014);G.984.6(03/2008); G.984.7(07/2010)
欲更多了解APON波长扩展规范要求(G.983.3建议书)的请进入。
虽然ATM-PON(ITU-T G.983系列)、EPON(IEEE 802.3)可以满足早期网络的需求,然而随着基于IP的互动电视和高清晰度电视的普及、电信运营商向综合信息服务提供商的转型,对网络带宽的要求越来越高。能够把网络的带宽提高到下行传输速率2.4Gbit/s,上行传输速率1.2Gbit/s的GPON则可以更好地实现这些业务。从性能指标上看,GPON总体要优于EPON。但对于宽带光接入网络领城,GPON未必能够完全取代EPON。因为他们有着各自的优势、有着各自的适用范围,二者应是共存互补的关系。事实上,对于成本敏感、QoS与安全性要求不高的客户群,EPON可为主导接入方式。至于对带宽、多业务、QoS和安全性要求较高的客户,则GPON更加适合。
另外,依据ITU-T G.984.x系列的GPON建议书,结合我国光接入网技术的具体情况,我国也专门发布了GPON系统的相应的通信行业标准和国家标准
欲详细了解我国GPON系统标准情况的请进入:国家标准;通信行业标准
欲进一步了解ITU-T关于APON/BPON建议书G.983系列情况的请进入。