10GPON的基本知識
由於知識不足,決定還是由PON開始我們的討論。PON (Passive Optical Network): 被動式光纖網路的簡寫。是一種一對多的光纖傳輸和訊號分配技術,下行採用廣播方式,上行採用時分多址接入方式,可以靈活地組成樹枝狀、星狀或是匯流排等等不同的網路拓撲。
PON的歷史與發展如下:
ITU-T G.983
大約在1995年的時候,ITU制定了這個標準,主要給第一代的光線網路系統ATM(非同步傳輸模式)來使用,APON/BPON可以提供622 Mbps (OC-12)的下載頻寬和155Mbps的上傳頻寬,這速度對於仍在使用撥接網路1995時代,無異於天文數字。
APON(非同步傳輸模式PON, ATM Passive Optical Network)。這是最早的光網路標準,記得當初都使電信公司的主幹線在使用,例如兩家ISP要連起來,就用APON,其實比較像光纖的專線。
BPON(寬頻PON,Broadband Passive Optical Network):很快地,就發現現實面APON有許多的不足,舉例來說,光纖拉到大樓之後,也許很多家公司需要共享這條光纖的頻寬,於是BPON就出來了。新標準增加了WDM,用來做頻寬分享,同時有許多容錯的設計。BPON也訂了一個管理介面的標準OMCI。由於頻寬需要分接,於是出現了OLT與 ONU/ONT這樣的設備定義。
IEEE 802.3ah
轉眼到了2014年,這是經過Internet的泡沫,網際網路網的速度已經不可同日而語,基於銅線技術的ADSL由2000年開始,大力的推廣與普及,但是這技術有速度侷限線性。
這事後有專家提出,何不將Ethernet的技術應用到光纖網路上? 於是EPON (Ethernet Passive Optical Network)便出現。這概念上非常如意了解,就是用光纖取代網路線的概念。除了速度之外,也可以傳送非常遠的距離。(雙絞線Ethernet只能拉100公尺遠)。這是一個為使用乙太網路包資料的IEEE/EFM標準。所以802.3ah是IEEE 802.3標準的一部分。
不知道為什麼? 這技術只有在日本比較流行,其他地方沒有推起來。
ITU-T G.984
2004年的時候AT&T開始了光速計畫 (Lightspeed Project),採用了PON作為標準技術。主要應用是IPTV,我們公司很幸運的參與了這個計畫,負責提供IP STB。
2008年的時候,GPON便出現了,顧名思義GPON就是Gigabit Passive Optical Network的簡寫,除了速度達到Gigabit之外,也增加了安全性和可選擇的第二層協定(就是說ATM、GEM、Ethernet通吃的意思)。至此大約有十年的時間都是GPON的天下。
IEEE P802.3av (10G-EPON)
事實在GPON發展的同時,就有專家展開10G-EPON的定義,工作由2016年開始,到了2009年便完成802.11av的規格。基本上,規格向下相容802.3ah (EPON)。10G-EPON將使用不同的波長的光束給10G,所以兩種標準可以使用同一條光纖來傳輸。
ITU-T G.987 (10G-PON)
ITU這邊也沒有閒著,2010年終於推出的新的10GPON標準,叫做G.987,或者叫做 XG-PON。規格非為兩種:
第一種是非對稱式10G-PON(稱之為XG-PON1),提供最大下載10Gbps,上傳2.5 Gbps的傳輸速度。
第二種是對稱式10G-PON(稱之為XG-PON2),上下的速率均為10 Gbps,但是在ONT上需要更昂貴的突發模式雷射(Burst Mode Laser)來支持10Gbps的上行傳輸速度,在2010的時候,價格是GPON的90倍,到了2020年,還是有20倍的價差。
ITU-T G.9807.1 (XGS-PON)
由於XG-PON2的成本問題,2016年,ITU-T G.9807.1又發表了另外一個對稱式10G-PON標準,稱之為XGS-PON。至此大勢底定XGS-PON成為主流。