PON开启家庭宽带应用之门

高带宽“多重”业务（视频、话音、数据、移动等）传送技术的竞争日益加剧，无源光网络（PON）技术可以为最终用户提供更粗的传输管道，可以成为上述高等级业务传送的基础方案。

然而，底层传输网络全部光纤化是非常昂贵的方案，而且也不能保证收入最终能够保持连续增长。随着每兆比特成本的持续下降，用户花在电视和游戏等娱乐业务上的钱将会更多。在住宅范围内为高级家庭应用定义并提供新的内容传送及存储方案将成为最终成功的关键因素。

电视节目、带有定制广告的流媒体、游戏、家庭图片和视频的存储与备份，以及通过互联网主页共享个人信息资源等等都是将来能够为业务提供商带来收入的业务。某些情况下用户可以为其享受的服务直接付费，另外也可能出现新的收入模式，例如运营商基于用户的分布和组成提供广告平台。

本文讨论了业务提供商为其用户开发新的娱乐和通信业务时遇到的种种选择和面临的挑战，以及技术的发展给系统和半导体技术带来的影响。

接入网

PON网络由位于中心局的光线路终端（OLT）、位于最终用户处的一组光网络单元（ONT）以及二者之间的光纤、分路器等单元构成的光分配网（ODN）组成。

总体上看，PON技术提供了一种架构在主动交换结构之上的低成本方案。运营商铺设通往住宅小区的信息分配光纤，然后通过无源光分路器把信号广播到最多连接64个家庭的光纤中去。该技术的关键优势在于光分路器是无源的，降低了建设和运行维护的成本。

PON技术最初由全业务接入网工作组（FSAN）提出，之后被接纳为ITU-T标准。FSAN和ITU先是通过了基于ATM技术的APON标准，然后又扩展为BPON（宽带PON）。为了支持更高带宽和更高效的以太网传送，FSAN工作组和ITU目前已经批准了下行速率2.5Gb/s、上行为1.25Gb/s的GPON。GPON并不兼容APON或BPON，但在单位带宽的利用率、运行、管理和维护（OAM）、扩展性及支持多业务等方面更加优化。

与此同时，IEEE在IEEE802.3ah的基础上开发了以太网PON（EPON）技术，它采用了类似的点到多点网络拓扑，OLT和ONU之间使用多点控制协议（MPCP）通信。FSAN开发的ITU标准主要由运营商和受邀参与的系统供应商推动，而IEEE规范则很少有运营商参与，因此IEEE制定的EPON规范目前并未得到ITU-T的认可。

GPON是最新的PON技术，正在逐渐得到全球范围内ITU-T的运营商成员的认可。与EPON相比，GPON的分路比更高，传送距离更远，下行带宽更大。GPON的另一个优势是采用了类似通用成帧规程（GFP）的以太网映射技术，其封装效率更高。（表1为BPON、EPON和GPON三种技术的对比）

尽管现在还存在ATM网络，但几乎所有参与FSAN的运营商都确定了部署GPON的纯以太网版本，称为简化GPON。这意味着GPON将最终击败EPON。EPON的8B/10B编码机制决定了它的开销代价较高。EPON的下行效率约为73%，有效带宽为875Mb/s；上行带宽效率甚至更低，仅有61%。与之相比，GPON的下行带宽效率接近94%，有效带宽可达2,250Mb/s。上行效率为93%。

与BPON和EPON相比，商用的GPON设备还处于早期的发展阶段。由于市场刚刚形成，GPON的成本还比较高。不仅如此，美国部署PON网络步伐最快的运营商Verizon将ONT放置在住宅之外，这就对光电器件的工作温度范围和系统的稳定性提出了更高的要求，更增加了BPON和GPON ONT设备的成本。另一方面，拥有日本最大的EPON网络的运营商NTT走了另一条完全不同的组网路线，它把ONT放置在建筑物中，对设备的稳定性和器件的工作温度范围