GPON——迎接黄金时代的到来

随着消费者对带宽需求的不断加大，运营商提出了追求百兆带宽的目标。这种对100兆的需求，受到高速互联网、IPTV和高清电视的驱动。据05-06年中国高清电视产业链市场研究报告称，数字高清化电视是未来数字电视的长期发展的必然方向之一。 2005年全球高清电视用户数量达到1450万，高清电视产业市场规模达到421亿美元，高清用户数量及其收入在数字电视用户量及收入中所占的份额呈现逐年增长的势头。HDTV相关设备与部件、芯片等的市场将会有跨越式的增长。

铜缆距离－带宽限制

如何提供100兆呢？目前在中国广泛采用的DSL技术，即数字用户线路，是以铜电话线为传输介质的点对点传输技术。在传统的电话网络(POTS)的用户环路上支持对称和非对称传输模式，解决了经常发生在网络服务供应商和最终用户间的“最后一公里”的传输瓶颈问题。但是在DSL当中，只有VDSL，即甚高速数字用户线，可以在短环路情况下实现100兆的带宽。与光纤相比，铜线DSL技术不能满足企业对带宽和覆盖范围的即时需求，而且受电磁干扰的影响较大，这无疑使数据通信质量受到较大的影响。

与铜缆不同，光纤接入在距离和带宽方面是没有限制的，是最能适应未来发展的解决方案。PON技术已被毋庸置疑地认为是未来FTTH时代的终极解决方案，而其中最引人注目的两个PON的标准一是由ITU/FSAN制定的Gigabit PON(GPON)标准，另一个是由IEEE802.3ah工作组制定的Ethernet PON(EPON) 标准。

其中GPON是非常具有突破性的技术，它是目前为止，速度最快、成本最低的光缆。从技术参数上看，EPON的上下行线路速率均为1.25Gbps，可用带宽约为856Mbit/s；GPON的上行线路速率为1.25Gbps，而下行线路速率为2.5Gbps，可用带宽约为1111Mbit/s。这种高速率尤其能满足IPTV的需求。

GPON所能支持的IPTV流量取决于多种因素，如高清电视和标清电视之间的比例；广播、单播、组播的模型；用户采用率；时段；节目内容等等。因此很难明确PON到底能支持多少IPTV的流量。但是我们可以对GPON和EPON的IPTV做一个比较。我们设立这样一个模型，在有标清电视的同时，在给定IPTV频道数的情况下，计算网络容量的使用。下图显示了计算的结果。

PON技术IPTV影响

X轴代表PON上IPTV的频道数；Y轴代表PON上HDTV的内容比例；Z轴代表可用的数据和话音的用户数。可以看出，当高清电视的内容在PON上占据主导地位的时候，可支持的用户数量在减少。

实际上真正的问题是GPON是否能够支持多用户的大楼？它所提供的速度是不是达到了人们的需求？假设在PON网络上通过50个IPTV频道传送百分之百的高清电视，假设分流总在1:32的情况下，1个ONU在每一层能够支持8个用户，假设16层高的楼，分流比是1：64，它就可以支持16个单元；假设50个频道都是高清的频道，假如高清频道所占比例低于百分之百，它支持的用户数量就多一些。所以说，即便对于多用户的单元来说，GPON的速率也是相当快的。

GPON在IPTV和VoIP方面都可以发挥优势。OLT中心处理器有一个媒体接入的芯片，和Proxy设备桥接后，完全可以支持IPTV需要的QoS。它能做二层和三层的分类，还可以对不同类别等级的业务进行优先排列，并且确定流量状态。另外，GPON本身还包含一个流量容器，把高优先的流量放在GPON一边。如果使用EPON实现这样一个结果，主要采用LLID手段。但是如果针对不同的业务类型使用很多LLID，会占用很多的资源和带宽。因为每次建立起通信之后，就会传送一个以太网的消息。而对于GPON，在固定的开销中就可以完成这一步。所以，GPON可以在保证PON的高质量的同时，又不会牺牲很多带宽，应该说GPON超出EPON95%的实际线性速率。

GPON不仅具有速度上的绝对优势，而且目前来说也是成本最低的一种光缆，甚至要低过EPON。如果要提供100兆的服务，它将可以节省40%的成本！原因在于GPON的分流比例以及它的速率要高于EPON。对于服务提供商来说，使用GPON后，中心局的OLT数量减少，相应的需求也就小了，散热也没有更大的要求，占的空间小了，维护量就小了。

GPON也是符合国际电联的标准的。从物理层一直涉及到运营、维护和系统全面地吸取了很多运营商的意见。GPON不仅仅成本低，而且是一个更好的技术。它具有PON网络层面的QoS，可以传输以太网、TDM、ATM等。

在北美GPON发展主要是基于对融合网络的需求，融合网络需求也用来支持IPTV。使用重叠网做有线电视费用昂贵。而对于所有的IP业务来说都是非常重要的，视频无论是在速度方面，还是在质量方面，都有很高的要求，而这也是GPON应运而生的原因。IPTV发展时也是应用Windows Media9这样的中间件。运营商重要的投入主要是在传输的通道上的铺设，从这个角度来说，GPON的成本是最低的。GPON最早的商业应用是传送T1和E1业务，还包括高速参照比以太网业务，和无线业务。IPTV在北美只有20万个用户，用户主要是一些电子公司。目前的最大规模应用还是在无线的骨干方面。在南美也有这样的势头。GPON比SONET、SDH或点对点成本都是更低的。这种技术对于中国移动来说尤其具有吸引力，因为中国移动有现成的大量的TDM基础设施，所以它不需要对传统的系统做任何的改动，就可以来布署GPON。可以说GPON在中国的发展也是利用了EPON奠定的成本上的优势。

在PON厂家中，Broadlight公司是非常具有代表性的一家。Broadlight是世界上第一个BPON提供商，也是第一家推出GPON芯片及其相关软件的厂商，在全球GPON设备供应商中已经赢得超过25个设计项目，在加拿大、美国、巴西、欧洲、以色列、印度、中国、韩国、日本、以及台湾都有成功案例。

BroadLight公司近日宣布推出了面向高性能多住户单元(MDU)和多租户单元(MTU)应用的BL2340 GPON ONT解决方案。它是第一款通过单个ONT提供必需的持续分组性能以支持多IPTV与HDTV流和多用户高速互联网接入的芯片。

Broadlight的BL2340与BL2338相比具有更高性能。它是针对多用户和多住户单元的产品，可以把1GB线路的速率调节到PON上，尤其适合中国的住户特点。如此的高性能主要是源于它的嵌入式网络处理器。这个网络处理器具有分类、桥接、和流量管理、以及流量的成型。BL2340可以把千兆比特的以太网桥接到PON之上。这两款芯片，无论是在硬件(管脚)还是在软件上都是兼容的。BL2340在性能上是非常凸显的一个产品。

“随着服务提供商向其基于MTU和MDU的客户推出IPTV和三合一业务，向多个用户同时提供持续且可随时间调整带宽的能力对他们来说至关重要，”Infonetics Research公司宽带与IPTV首席分析师Jeff Heynen表示，“BroadLight的BL2340 GPON ONT在单个芯片上提供了设备制造商成功应对亚洲和欧洲迅速增长的GPON MTU与MDU市场所需的全面功能。”

尽管目前中国大面积布署的仍然是以DSL为主，但是随着更多新业务，如IPTV的推出，带宽的要求必然会促进PON技术的采用。得益于PON在日本和北美的广泛采用，成本已经大大降低。运营商尤其可以从没有有线电视的地方起步，提供试点服务赢得竞争力。有理由相信08年奥运会是GPON普及的主要驱动力和重大机遇。PON在中国的广泛应用和中国用户享用更高的带宽，指日可待。

作者：

Dan Parsons

BroadLight公司营销总监