2020/4/12 11:12:07
隨著數據、語音、視頻等應用越來越多, 多網合一政策的推行，突破接入網帶寬 “瓶頸 ”和接入距離限制變得越來越迫切，只有突破接入網帶寬 “瓶頸 ”和接入距離限制，才能使整個網絡有效發(fā)揮帶寬的作用，真正推進各種業(yè)務的發(fā)展，給運營商帶來經濟效益和社會效益。 PON（無源光網絡）作為一種合適的接入技術在這種背景下迅速得廣泛應用。而交換機作為傳統(tǒng)網絡組網方式，在企業(yè)網中有廣泛的應用，但已經無法滿足多種領域、多種業(yè)務、高帶寬、高可靠、高便捷性的要求，EPON/GPON組網方式在視頻監(jiān)控、光纖到戶、校園網、工業(yè)通信網得到越來越多的關注和應用，其成本低，維護簡單，容易擴展，易于升級、安全性高，多業(yè)務等等特性備受運營商、集成商的喜歡和信賴。
下面就兩者的對比分析如下：
1. 原理比較
PON(802.3ah) 就是基于以太網的無源光網絡，它承載的內容是以太網數據包，因此 PON 天生就是為 IP 服務的，與傳統(tǒng)的 LAN 技術標準一樣，都出資 IEEE. 數據傳送原理 PON 下行使用 1490nm的光波承載數據， OLT( 光線路終端 )到 ONU( 光網絡單元 )間下行數據采用點對多點廣播方式傳遞數據（TDM ）， ONU 通過識別報文 MPMC 層 LLID 的數據。
在 OLT 和 ONU 之間，通過 AES-128 進行加密，保證數據安全。對于 ONU 到 OLT 的上行數據，采用時分多址接入技術（ TDMA ）為各個 ONU 分配時隙，傳輸上行流量。
當 ONU 注冊成功后， OLT 會根據系統(tǒng)配置，給 ONU 配置特定的帶寬（采用 DBA ，OLT 會根據指定的帶寬分配策略和各個 ONU 的狀態(tài)報告，動態(tài)地給每個 ONU 分配帶寬）。帶寬對于 PON 層面來說，就是有多少可以傳輸數據的基本時隙，每個基本時隙單位時間長度為 16nm 。在各個 OLT 端口（ PON 端口）下面，所有的 ONU 和 OLT PON 端口之間時鐘是嚴格同步的，每個 ONU 只能在 OLT 給它配分的時刻上面開始，用分配給它的時隙長度傳輸數據。通過時隙分配和時延補償，確保多個 ONU 的數據信號耦合到一根光纖時，各個 ONU 上行包不會互相干擾。
LAN 是一種局域網技術，由于其技術簡單、使用廣泛而被引入到接入網中。
目前 LAN 技術主要就是以太網，尤其 IEEE802.3u 和 IEEE802.3z/ab 應用廣泛。以太網使用CSMA/CD （帶有沖突監(jiān)測的載波偵聽多址訪問）是一種共享技術。
該技術中兩端設備是對等的，雙方采用相同的機制傳送數據流量。終端與終端間的數據交換在交換機上完全依照 MAC 進行轉發(fā)，數據都采用 CSMA/CD 的方式實現轉發(fā)。 VLAN 的出現很好的解決了沖突及廣播的問題。
帶寬和傳輸距離 LAN 以太網當前實現 10/100/1000Mbit/s 的對稱接入速率，但只能提供到最遠200m 的傳輸距離，這也是其作為接入技術的最大問題之一，通常智能通過級聯交換機延長傳輸距離。
PON 同樣實現 10/100/1000Mbit/s 的對稱接入速率，但可以保障最遠 20km 的傳輸距離，完全克服了以太網及 xDSL 技術在距離和帶寬上的局限性，使寬帶接入方案的覆蓋范圍更為寬廣。
組網能力于可擴展性 LAN 設備放置在寫字樓或小區(qū)內部，通過五類線連接用戶，這就涉及了樓內的布線工程開銷。
經驗表明，前期的設備和布線占據大量的人力物力，并且 LAN 接入前期的部署交換機一次到位，若對用戶數的預測存在誤差，會造成端口長期閑置，也可能造成一些區(qū)域端口不足，擴容麻煩。
LAN 是系統(tǒng)的點對點接入技術，只支持點到點信息傳遞，因此組網有局限性。如果沿狹長地帶有寬帶接入需求，就需要在每個需求點都 部署交換機，統(tǒng)一匯入局端匯聚交換機，或者在每個需求點放置一臺二次匯聚設備，由該設備提供端口，匯接該需求點交換機流量。若采用 EPON 技術，解決需求則快捷許多。。
PON 是點到多點的接入技術，結合不同分光比的分光器后，可實現靈活組網，支持樹形、星形、鏈型等形式組網。沿狹長地帶有寬帶接入需求，在每個需求點放置一個 1：2 的無源分光器，規(guī)劃一定的帶寬后，繼續(xù)往前鋪設光纜，在下一個需求點同樣放置一個 1： 2 的無源分光器，如此則可輕松接入所有信息節(jié)點。
EPON 支持星型組網的優(yōu)勢也很明顯， ODN 中放置一個 1：N 的分光器即可覆蓋最多 64 個信息點的接入，而且覆蓋半徑最大為 20km 。
PON 產品主要幾種于 OLT 和 ONU ，OLT 布置在機房端，一套 OLT 可覆蓋廣闊的區(qū)域。中間的無源設備成本低廉，可以一次部署到位。而 ONU 可以隨著業(yè)務的發(fā)展而擴展。并且 ONU 在 OLT 上注冊是自動完成的，因此當某區(qū)域需要增加 ONU 時直接加入網絡即可。
2. 組網比較
2.1 PON 作為接入技術，通常有 FTTH （光纖到戶）、 FTTB （光纖到樓）等多種組網方案。 FTTH單位成本高，適合少數高端個人用戶和單位客戶接入。FTTB 方案在單位成本和接入寬帶上最適合廣大普通用戶的寬帶接入，因此著重對比分析 FTTB方案的實現情況。
2.2 以太網技術具有擴展性好、價格便宜、接入速率高、成熟簡單等優(yōu)勢，能為用戶提供10/100Mbit/s 的終端接入速率。尤其是對于高密度用戶群，以太網的接入的經濟性也非常好，而我國由于城市居民的居住密度大，正好適合以太網接入的這一特征。
在商業(yè)大樓和住宅區(qū)，以太網接入依然是前景良好的寬帶接入手段，端到端的以太網服務也代表著通信技術的一個發(fā)展方向。 PON 產品完全繼承了以太網技術的有點， ONU 提供以太網接口，可直接為用戶提供 10/100Mbit/s 的終端接入速率。
相同點：
1) 局端都需要大容量的匯聚設備。 LAN 模式是匯聚加換機， PON 模式是 OLT 設備。
2) 中間需要匯聚點。 LAN 模式是園區(qū)匯聚或樓宇匯聚交換機， PON 模式是 POS 。
3) 為用戶提供 10/100Mbit/s 以太網接口。 LAN 模式由樓道交換機提供 10/100Mbit/s 以太電接口， PON 模式由 ONU 提供 10/100Mbit/s 以太網接口。
4) 兩種方式都需要占用光纜資源。
不同點：
1) 傳統(tǒng) LAN 模式占用兩芯光纜， PON 占用單芯光纜。
2) 傳統(tǒng) LAN 模式需要多級匯聚交換機， PON 采用無源光分器。
3) 傳統(tǒng) LAN 模式多級匯聚，層次復雜導致帶寬利用率低， PON 模式層次簡潔，帶寬利用率高。影響通信技術發(fā)展的主要動因是成本和帶寬，即單位帶寬的投入是決定因素。于 LAN 接入技術相比， PON 不但節(jié)約光纖資源，由于此熬出了局端與用戶端時間的有源設備，是維護簡單、可靠性高，從而整體降低了網絡成本。 FTTB 的組網方案很好的融合了以太網和 PON 網絡的優(yōu)勢，較好的節(jié)約純以太網中設備和網絡管理、設備供電、帶寬擴展等諸多問題。因此是目前理想的、能達到電信級運營要求的以太網接入解決方案。
3. 投資比較
在相同的用戶條件下， PON FTTB 模式局端 (OLT) 與用戶 (ONU) 之間僅有光纖、光分路器等光無源器件，無需租用機房、無需配備電源、無需有源設備維護人員。因此，對于承建費用要降低至少20% ，后期維護費用要降低 50% ；
而 LAN 模式需要建設機房，建立獨立供電源并且需要維護人員，相對運維費用要遠遠高于PON 模式。通過以上分析可以看出，采用 PON 技術實現數據對稱傳輸，具有天然限制廣播與沖突機制，滿足運營商根據靈活的資費模式為用戶提供 1M－ 1GE 的帶寬， DBA （數據庫管理）技術則大大提高帶寬利用率；
提供半徑 20km 接入能力，，覆蓋范圍大大提高，徹底解決邊遠區(qū)域的寬帶接入問題；
大量結成主干光纖和光收發(fā)器；網絡無源設備，省電、防盜、防雷，不需要二層匯聚交換機投資，不需要機房建設，可靠性能高，顯著降低維護費用；
網絡層次簡化，組網靈活，部署迅速，這就是 PON 對于傳統(tǒng) LAN 接入的優(yōu)勢所在。
總結：
PON組網方式PON由于消除了局端與用戶端之間的有源設備，從而使得維護簡單、可靠性高、成本低；可擴容性強全網一體化無縫管理，在運維和可操作上遠比交換機更簡便，PON只需擴容OLT和ONU兩端設備就能實現接入帶寬的快速升級。以太網需逐級設備替換升級，成本高，耗費大量人力物力。隨著EPON/GPON技術的發(fā)展和國家對互聯網技術的推動，PON組網方式將會在越來越多的領域得到廣泛應用。
