10G EPON技術(shù)最新進展及趨勢

      本文從10GEPON進展情況、10GEPON優(yōu)勢、實際應(yīng)用、今后發(fā)展等幾個方面介紹10GEPON技術(shù)。 


      隨著三網(wǎng)融合的具體實施、物聯(lián)網(wǎng)、云計算的快速發(fā)展，用戶對帶寬的需求不斷提升，10GEPON作為下一代寬帶接入技術(shù)備受關(guān)注。


10GEPON最新進展


      10GEPON的進展一直很快，根據(jù)以往的經(jīng)驗，一項寬帶接入技術(shù)從標(biāo)準(zhǔn)推出到產(chǎn)業(yè)鏈成熟，一般需要4年時間，ADSL、EPON都是如此，VDSL、GPON則花費了更長的時間。從10GEPON的進展看，這個時間將大大縮短。10GEPON標(biāo)準(zhǔn)在2009年9月頒布，由于在標(biāo)準(zhǔn)制訂過程中，芯片廠家、光器件廠家就已經(jīng)在研制和開發(fā)10GEPON的芯片和光模塊，因此標(biāo)準(zhǔn)剛剛頒布，就有廠家推出符合標(biāo)準(zhǔn)的芯片和光模塊，系統(tǒng)設(shè)備廠家也在去年底之前推出10GEPON的OLT和ONU，進行工程試點。到目前為止，盡管距離10GEPON標(biāo)準(zhǔn)的頒布尚未滿1年，10GEPON的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)基本成熟。 

         在芯片方面，Broadcom、PMC、Opulan、Cortina、海思半導(dǎo)體等多個芯片廠家都推出了FPGA方案并得到應(yīng)用，多數(shù)廠家計劃在今年4季度推出OLT和ONU的ASIC方案。由于有FPGA方案的基礎(chǔ)，芯片廠家對ASIC方案的進度很有信心，預(yù)計在今年底前至少有3個芯片廠家能夠提供10GEPON的ASIC芯片。

        在光模塊方面，海信寬帶多媒體、NEC、Source Photonics、NeoPhotonics、WTD等多個器件廠家都已經(jīng)推出10GEPON對稱和不對稱的OLT、ONU光模塊。目前都能夠進行小批量生產(chǎn)，不過價格較高，供貨周期較長。預(yù)計到明年上半年，隨著需求數(shù)量的增加，各廠家開始大批量生產(chǎn)，價格會顯著下降，供貨周期也會明顯縮短。

         設(shè)備廠商中，國內(nèi)烽火、中興、華為在去年底就已經(jīng)采用FPGA方案開發(fā)了系統(tǒng)設(shè)備，目前均在積極與芯片廠家合作進行ASIC方案的設(shè)計，預(yù)計在ASIC芯片推出后三個月，就能夠推出ASIC方案的系統(tǒng)設(shè)備。國外住友、三菱、富士通、合勤、明泰等廠家也都在積極開發(fā)10GEPON系統(tǒng)設(shè)備。

          國內(nèi)外運營商對10GEPON一直密切關(guān)注。今年初，中國移動和中國聯(lián)通組織了10GEPON系統(tǒng)設(shè)備測試，測試結(jié)果表明10GEPON設(shè)備能夠完成標(biāo)準(zhǔn)要求的各項功能。中國電信組織了芯片級別的互通測試，測試結(jié)果證明10GEPON芯片能夠?qū)崿F(xiàn)良好互通。國外運營商包括法國電信、NTT、KT都對10GEPON進行了測試，各運營商對測試結(jié)果比較滿意。除了測試，各運營商還進行了10GEPON的小規(guī)模商用，目前國內(nèi)已經(jīng)開通幾十個10GEPON試點工程。

         在標(biāo)準(zhǔn)進展方面，IEEE在10GEPON標(biāo)準(zhǔn)頒布后，迅速成立了P1904.1（SIEPON）工作組，致力于制訂10GEPON系統(tǒng)層面的互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)，這也是IEEE首次成立標(biāo)準(zhǔn)工作組來制訂系統(tǒng)級技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)SIEPON工作組計劃，標(biāo)準(zhǔn)將于2012年初正式頒布，在今年10月將完成標(biāo)準(zhǔn)初稿，在2011年8月就能夠確定標(biāo)準(zhǔn)的最終稿，因此可以預(yù)計在明年底各個系統(tǒng)廠家設(shè)備將能夠遵照標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)互聯(lián)互通。

       國內(nèi)10GEPON的相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也在制訂之中，包括：“接入網(wǎng)技術(shù)要求-10Gbit/s以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)（10GEPON）”、“xPON光收發(fā)合一模塊技術(shù)條件第4部分：用于10GEPON OLT/ONU 的光收發(fā)合一光模塊”、“10G EPON OLT/ONU的單纖雙向光組件”三項標(biāo)準(zhǔn)都已經(jīng)完成初稿編寫，進入了討論和評審階段。

      綜合上面的情況，10GEPON的產(chǎn)業(yè)鏈在明年上半年將完全成熟，從芯片、光模塊到系統(tǒng)設(shè)備，從標(biāo)準(zhǔn)到運營商，都能夠達到大規(guī)模商用的條件。

10GEPON技術(shù)優(yōu)勢

          作為EPON的演進技術(shù)，10G EPON與現(xiàn)有的EPON和GPON相比具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，具體體現(xiàn)在更高的傳輸速率、更高的分路比、更強的組網(wǎng)能力以及更好的兼容性。今年6月ITU-T宣布XGPON1標(biāo)準(zhǔn)獲得通過，因此這里也將10GEPON與XGPON1進行比較。10GEPON的技術(shù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下方面：

         第一、10GEPON能夠提供對稱10G速率，真正滿足今后幾年的帶寬需求
EPON帶寬為對稱1G，GPON帶寬為下行2.5G上行1.25G。10GEPON帶寬有兩種，最高為對稱10G，XGPON1帶寬為下行10G上行2.5G?？梢钥吹?0GEPON的上下行帶寬最高。針對目前FTTH建設(shè)模式，按照1：64分路比計算，EPON每用戶保證帶寬可達到15Mbps， GPON帶寬高于EPON帶寬1倍，考慮用戶帶寬需求每年增長50%—80%，只能比EPON多用1年半，10GEPON帶寬是EPON的10倍，能夠真正滿足幾年后的帶寬需求。

          第二、10GEPON標(biāo)準(zhǔn)進展領(lǐng)先

        10GEPON標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3av已經(jīng)在2009年9月正式頒布，定義了10G對稱和不對稱兩種速率模式。10G GPON的標(biāo)準(zhǔn)分成XGPON1和XGPON2，XGPON1定義了10G下行/2.5G上行，在今年6月定稿；定義對稱10G的XGPON2標(biāo)準(zhǔn)還未開始制訂，預(yù)計還需要1年以上的時間。在10GEPON系統(tǒng)的互聯(lián)互通上，IEEE P1904.1（SIEPON）標(biāo)準(zhǔn)工作組正在制訂標(biāo)準(zhǔn)，烽火通信專家擔(dān)任了SIEPON工作組副主席，致力于推進該標(biāo)準(zhǔn)的早日發(fā)布。 

        第三、10GEPON的產(chǎn)業(yè)鏈比XGPON更成熟

         10GEPON的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)相對成熟，芯片廠家今年年底都會推出ASIC方案；設(shè)備廠家也都推出了10GEPON設(shè)備。相對而言，XGPON1主要是華為、阿朗等幾大設(shè)備廠商采用自己開發(fā)的芯片來實現(xiàn)，專門的芯片廠商反而進展較慢。這將造成XGPON1主要被他們所壟斷，其他廠商難以形成競爭，不利于產(chǎn)業(yè)鏈的成熟。

         第四、與現(xiàn)有EPON/GPON的融合能力上，10GEPON有明顯的優(yōu)勢
10G EPON是EPON的平滑升級，10G EPON不但能與EPON完全共用ODN系統(tǒng)10GEPON的OLT還能夠直接與EPON ONU互通。XGPON1的OLT不能與GPON ONU互通。XGPON1 OLT要實現(xiàn)與GPON ONU兼容，只能采用WDM方式，將XGPON1的PON口和GPON的PON口通過波分復(fù)用耦合到同一個ODN中進行傳輸。而采用這種方式，10GEPON OLT也能夠?qū)崿F(xiàn)和GPON ONU的兼容。另外10G EPON網(wǎng)管運維以完全繼承EPON系統(tǒng)，運營商相關(guān)支撐系統(tǒng)也不需要改造，大大保障了運營商的投資。

10GEPON發(fā)展趨勢

       隨著三網(wǎng)融合的具體實施，以IPTV為代表的視頻業(yè)務(wù)將得到快速發(fā)展，特別是高清視頻的HDTV和逐漸興起的3D電視節(jié)目將會對寬帶接入的帶寬提出很高要求。面對不斷增長的帶寬需求，EPON和GPON在1、2年后將難以滿足，10GEPON則能夠提供足夠的帶寬?？梢灶A(yù)計從明年開始，10GEPON開始大規(guī)模商用，在今后的2、3年內(nèi)，10GEPON的建設(shè)比例將逐步增大，由于EPON能夠平滑升級為10GEPON，現(xiàn)有EPON也將逐步升級為10GEPON。在2015年10GEPON將取代EPON成為主要的光纖接入技術(shù)。

        近兩年10GEPON的建設(shè)方式將會以FTTB/FTTC為主，發(fā)揮10GEPON高帶寬的優(yōu)勢，有效提升FTTB/FTTC下每用戶的平均帶寬。之后會過渡為以FTTH為主，發(fā)揮10GEPON高分路比的優(yōu)勢，大幅提升每用戶接入帶寬。隨著3G和LTE技術(shù)的發(fā)展，移動基站業(yè)務(wù)的回傳對傳輸帶寬的要求也越來越高，10GEPON是滿足這一新的業(yè)務(wù)承載需求的理想選擇。

        針對10GEPON技術(shù)之后PON技術(shù)如何發(fā)展，IEEE已經(jīng)在考慮40GEPON的可行性，不過TDM PON在單個波長超過10G速率后，要實現(xiàn)光的突發(fā)接收和發(fā)送，在技術(shù)難度和成本上大幅提高，因此，40GEPON有可能采用4個波長，每個波長10G速率的方式來實現(xiàn)。相對于TDM PON技術(shù)，WDM PON通過波分技術(shù)，為每個用戶提供一個波長，每用戶帶寬可以達到1G，甚至10G。因此從中長期發(fā)展來看，WDM PON會成為PON技術(shù)的最終發(fā)展目標(biāo)。

          烽火通信一直積極參與10G EPON的標(biāo)準(zhǔn)化和系統(tǒng)設(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用。烽火通信專家承擔(dān)過IEEE 802.3av 10GEPON標(biāo)準(zhǔn)的主編輯人，也是IEEE P1904.1工作組的副主席，為10G EPON的標(biāo)準(zhǔn)制定和推廣作出了重要貢獻。烽火通信10G EPON系統(tǒng)設(shè)備參加了中國聯(lián)通和中國移動的測試，第一個實現(xiàn)10G對稱速率下1：256分路比的10GEPON系統(tǒng)。烽火通信將和各運營商一起積極推動10GEPON的應(yīng)用，促進寬帶接入的發(fā)展。