10G EPON技術最新進展及趨勢

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


      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備受關注。


10GEPON最新進展


      10GEPON的進展一直很快，根據(jù)以往的經(jīng)驗，一項寬帶接入技術從標準推出到產(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標準在2009年9月頒布，由于在標準制訂過程中，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，因此標準剛剛頒布，就有廠家推出符合標準的芯片和光模塊，系統(tǒng)設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標準的頒布尚未滿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、海思半導體等多個芯片廠家都推出了FPGA方案并得到應用，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，芯片廠家對ASIC方案的進度很有信心，預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。

         設備廠商中，國內烽火、中興、華為在去年底就已經(jīng)采用FPGA方案開發(fā)了系統(tǒng)設備，目前均在積極與芯片廠家合作進行ASIC方案的設計，預計在ASIC芯片推出后三個月，就能夠推出ASIC方案的系統(tǒng)設備。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)設備。

          國內外運營商對10GEPON一直密切關注。今年初，中國移動和中國聯(lián)通組織了10GEPON系統(tǒng)設備測試，測試結果表明10GEPON設備能夠完成標準要求的各項功能。中國電信組織了芯片級別的互通測試，測試結果證明10GEPON芯片能夠實現(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，目前國內已經(jīng)開通幾十個10GEPON試點工程。

         在標準進展方面，IEEE在10GEPON標準頒布后，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)互通標準，這也是IEEE首次成立標準工作組來制訂系統(tǒng)級技術標準。根據(jù)SIEPON工作組計劃，標準將于2012年初正式頒布，在今年10月將完成標準初稿，在2011年8月就能夠確定標準的最終稿，因此可以預計在明年底各個系統(tǒng)廠家設備將能夠遵照標準實現(xiàn)互聯(lián)互通。

       國內10GEPON的相關行業(yè)標準也在制訂之中，包括：“接入網(wǎng)技術要求-10Gbit/s以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡（10GEPON）”、“xPON光收發(fā)合一模塊技術條件第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”三項標準都已經(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)設備，從標準到運營商，都能夠達到大規(guī)模商用的條件。

10GEPON技術優(yōu)勢

          作為EPON的演進技術，10G EPON與現(xiàn)有的EPON和GPON相比具有明顯的技術優(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標準獲得通過，因此這里也將10GEPON與XGPON1進行比較。10GEPON的技術優(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?A href="http://m.odinmetals.com/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=10G&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">10GEPON的上下行帶寬最高。針對目前FTTH建設模式，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標準進展領先

        10GEPON標準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的標準分成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標準還未開始制訂，預計還需要1年以上的時間。在10GEPON系統(tǒng)的互聯(lián)互通上，IEEE P1904.1（SIEPON）標準工作組正在制訂標準，烽火通信專家擔任了SIEPON工作組副主席，致力于推進該標準的早日發(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；設備廠家也都推出了10GEPON設備。相對而言，XGPON1主要是華為、阿朗等幾大設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也能夠實現(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計從明年開始，10GEPON開始大規(guī)模商用，在今后的2、3年內，10GEPON的建設比例將逐步增大，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。

        近兩年10GEPON的建設方式將會以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技術的發(fā)展，移動基站業(yè)務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)務承載需求的理想選擇。

        針對10GEPON技術之后PON技術如何發(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，WDM PON通過波分技術，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技術的最終發(fā)展目標。

          烽火通信一直積極參與10G EPON的標準化和系統(tǒng)設備的研發(fā)與應用。烽火通信專家承擔過IEEE 802.3av 10GEPON標準的主編輯人，也是IEEE P1904.1工作組的副主席，為10G EPON的標準制定和推廣作出了重要貢獻。烽火通信10G EPON系統(tǒng)設備參加了中國聯(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的應用，促進寬帶接入的發(fā)展。