EPON技術(shù)的市場應(yīng)用分析

 
　　【導(dǎo)讀】2004年6月，EFMA(the Ethernet in the first mile alliance)歷時3年時間制訂的IEEE 802.3ah標(biāo)準(zhǔn)正式被IEEE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會批準(zhǔn)，從而宣告這個IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)歷史上規(guī)模最為龐大的項目之一正式完成。
　　

　　2004年6月，EFMA(the Ethernet in the first mile alliance)歷時3年時間制訂的IEEE 802.3ah標(biāo)準(zhǔn)正式被IEEE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會批準(zhǔn)，從而宣告這個IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)歷史上規(guī)模最為龐大的項目之一正式完成。隨著標(biāo)準(zhǔn)制訂工作的完成，使用EPON技術(shù)實現(xiàn)的FTTB/C和FTTH應(yīng)運而生，運營商也逐步開始了示范和推廣工作。

　　IEEE 802.3ah標(biāo)準(zhǔn)并沒有像ITU-T制訂的BPON(broadband passive optical network)或者GPON(gigabit passive optical network)標(biāo)準(zhǔn)那樣去限定具體的應(yīng)用環(huán)境，如FTTB、FTTC或FTTH等。按照EFMA的愿望，這個標(biāo)準(zhǔn)能夠提供一種滿足多種業(yè)務(wù)需求的通用接入技術(shù)，而不限制其具體的應(yīng)用。

　　EFMA主席Craig Easley在該標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布時表示:“IEEE 802.3ah EFM標(biāo)準(zhǔn)的完成擴大了以太網(wǎng)在城域和接入網(wǎng)中的覆蓋范圍和影響，這個新的標(biāo)準(zhǔn)為服務(wù)商提供了多種靈活而成本低廉的城域和接入以太網(wǎng)寬帶服務(wù)解決方案?，F(xiàn)在，服務(wù)提供商可以集中精力向用戶提供關(guān)鍵的服務(wù)，而不用再擔(dān)心互操作性的沖突了。”

　　但從目前的技術(shù)發(fā)展情況來看，EFMA期望的全面接入則由于諸多技術(shù)因素的影響還難以真正實現(xiàn)。

　　從下表可以看出，在不同的應(yīng)用模型中，運營商及用戶對EPON系統(tǒng)的業(yè)務(wù)和功能要求存在著一定程度的差別。下面，我們將從各個角度對此進行詳細的分析。

　　兼容性

　　在IEEE 802.3ah標(biāo)準(zhǔn)定義的范圍內(nèi)，兼容性的問題應(yīng)該隨著標(biāo)準(zhǔn)的最終確定而迎刃而解。但對于最終的產(chǎn)品，兼容性所要求的是更全面的設(shè)備互操作性。

　　對應(yīng)FTTB/C市場，由于不同用戶的需求差別較大，廠商提供的系統(tǒng)業(yè)務(wù)和功能差別也比較明顯，比如為滿足大用戶綜合接入的需求，格林威爾公司目前專門推出了EP3000系列EPON系統(tǒng)以支持E1專線和以太網(wǎng)專線業(yè)務(wù)。針對這種情況，運營商將從同一廠商采購OLT(光線路終端)和ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元)設(shè)備，所以兼容性問題并不十分突出。

　　而在FTTH市場，從成本、管理和方便擴容角度考慮，運營商自然希望不同廠商產(chǎn)品能夠相互兼容，這也是運營商大規(guī)模部署FTTH的一個基本前提。

　　ONU側(cè)設(shè)備的形態(tài)是千變?nèi)f化的，可以是一個類似ADSL終端的簡單接入設(shè)備，也可以是一個集成PON端口的綜合接入設(shè)備(IAD)，所以目前不同廠商提供的EPON芯片和設(shè)備也有諸多不同，這也給設(shè)備的兼容性造成了障礙。

　　IEEE 802.3ah標(biāo)準(zhǔn)為了增強以太網(wǎng)的管理功能，定義了OAM協(xié)議，為ONU的管理提供了一定的支持，但這還不能達到FTTH運營的要求。標(biāo)準(zhǔn)中定義的OAM只能夠管理ONU設(shè)備的PON端口，而對ONU的用戶端口的管理只能通過各個廠商自行擴展的OAM協(xié)議實現(xiàn)，這就使設(shè)備的互操作性受到限制。

　　安全性

　　EPON網(wǎng)絡(luò)中下行數(shù)據(jù)的安全性，一直是運營商和用戶都非常關(guān)注的問題，對于FTTH和FTTB/C兩個市場都非常重要。但由于IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)的整體結(jié)構(gòu)，這個問題無法由IEEE 802.3ah工作組來加以解決。

　　IEEE 802.1鏈接安全性工作組正在制訂相關(guān)的IEEE 802.1ae及IEEE 802.1af等標(biāo)準(zhǔn)，目前還沒有正式完成，這使得目前各個廠商只能按照各自的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的加密，在密鑰交互和加密算法等方面均自行加以定義。

　　不同的方式都能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的加密性能，可以確保某個用戶的信息不會被其它用戶破解。但回到FTTH市場，由于加密實現(xiàn)方案都是自行定義的，這又為兼容性增加了障礙。

　　語音和專線業(yè)務(wù)支持

　　理想的FTTx應(yīng)能在光纖上同時提供數(shù)據(jù)、語音和視頻的接入。當(dāng)然，最為理想的方案是全IP接入，使用VoIP和IPTV支持語音和視頻這兩項傳統(tǒng)業(yè)務(wù)，這是EFMA制訂EPON標(biāo)準(zhǔn)時所關(guān)注的應(yīng)用方案，即用以太網(wǎng)+IP提供所有業(yè)務(wù)。

　　但是傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的需求不可能等待相應(yīng)技術(shù)和應(yīng)用的成熟才會出現(xiàn)。在全IP接入的時代還沒有到來，而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬需求還比較有限的今天，實現(xiàn)多業(yè)務(wù)接入常常被看作是EPON系統(tǒng)在FTTx市場應(yīng)用的亮點。為此，很多廠商都在IEEE 802.3ah標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上自行開發(fā)出了支持TDM專線業(yè)務(wù)或者語音業(yè)務(wù)的EPON系統(tǒng)。

　　對在EPON系統(tǒng)中TDM承載質(zhì)量的疑慮也隨著一系列支持專線業(yè)務(wù)的EPON系統(tǒng)的推出而煙消云散。比如格林威爾公司的兩代EPON系統(tǒng)EP2000和EP3000均可以提供完善的E1承載業(yè)務(wù)，能夠滿足相應(yīng)的各項指標(biāo)要求，已經(jīng)在多個應(yīng)用環(huán)境中獲得了驗證。

　　當(dāng)然對TDM專線業(yè)務(wù)和語音的支持在IEEE 802.3ah標(biāo)準(zhǔn)中也不會有所定義，不同廠商使用的技術(shù)有所不同，性能也參差不齊，這也成為EPON向FTTH市場推廣的一個障礙。

　　視頻業(yè)務(wù)支持

　　為了利用PON下行廣播的特點，IEEE 802.3ah中定義了SCB(single copy broadcast)，OLT側(cè)的一個獨立的SCB MAC實體同時與多個ONU的多個MAC實體進行通信，將廣播或者多播幀一次性發(fā)向所有的ONU。但具體SCB MAC應(yīng)該如何應(yīng)用，已超出了這個標(biāo)準(zhǔn)討論的范圍。

　　在使用IGMP(Internet組管理協(xié)議)實現(xiàn)IPTV的應(yīng)用方案中，一種方案是將SCB MAC映射到網(wǎng)橋?qū)嶓w的一個或者多個組播端口，使用SCB發(fā)送組播幀，這種方式可以節(jié)省下行帶寬，但需要在ONU側(cè)的網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)IGMP偵聽功能。另一種可行的方式就是不使用SCB MAC發(fā)送組播數(shù)據(jù)，在OLT側(cè)實現(xiàn)IGMP偵聽功能，將組播數(shù)據(jù)幀復(fù)制并分別轉(zhuǎn)發(fā)給組中的每個ONU。這種方式沿用以往以太網(wǎng)交換設(shè)備的方式，而且ONU的實現(xiàn)也比較簡單，但下行帶寬不能被有效地利用。兩種方式各有利弊，然而如果沒有形成事實標(biāo)準(zhǔn)的實現(xiàn)方案，對相應(yīng)業(yè)務(wù)的支持能力就會大打折扣。

　　從當(dāng)前的發(fā)展情況來看，在FTTB/C的市場中，相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)成熟，EPON技術(shù)已經(jīng)可以大有作為。但在FTTH這個領(lǐng)域，EPON要像ADSL那樣，支持大規(guī)模的家庭用戶接入還需假以時日?？上驳氖?，運營商和相關(guān)的廠商已經(jīng)意識到上述問題，并開展了相關(guān)的工作，“以太網(wǎng)第一英里”理想的實現(xiàn)指日可待。

----《通訊世界》

作者：北京格林威爾科技發(fā)展有限公司 孫鵬/文