EPON、GPON之爭(zhēng)五：10GEPON挑戰(zhàn)GPON

    向下一代PON升級(jí)，需要考慮現(xiàn)網(wǎng)低成本平滑過(guò)渡，也要考慮如何減少對(duì)現(xiàn)有管線和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母淖?0GEPON在這兩點(diǎn)上已經(jīng)領(lǐng)先了下一代GPON。

　　雖然處于同一代技術(shù)的EPON和GPON接入技術(shù)提供了1G/2G的帶寬，但隨著IPTV、HDTV、雙向視頻以及在線游戲等大流量寬帶業(yè)務(wù)的逐漸開(kāi)展與普及，每用戶(hù)的帶寬需求預(yù)計(jì)將以每5年一個(gè)數(shù)量級(jí)遞增并有加速趨勢(shì)，從中長(zhǎng)期的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，每用戶(hù)的帶寬需求將需要50-100Mbps。無(wú)論是EPON還是GPON技術(shù)，現(xiàn)有的PON口帶寬都將出現(xiàn)新的帶寬瓶頸，因此FSAN和IEEE組織均在積極探討下一代PON接入技術(shù)的發(fā)展走向。

　　下一代PON技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)

　　目前下一代PON接入技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)主要為制定EPON標(biāo)準(zhǔn)的IEEE組織推出的10GEPON標(biāo)準(zhǔn)和制定GPON標(biāo)準(zhǔn)的ITU-T/FSAN組織推出的NGAPON標(biāo)準(zhǔn)。

　　1.10GEPON標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展?fàn)顩r

　　10GEPON的標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.3av，10GEPON的標(biāo)準(zhǔn)制定從2006年開(kāi)始，計(jì)劃2009年9月正式頒布標(biāo)準(zhǔn)。目前10GEPON的標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)程較快，已經(jīng)確定了主要的技術(shù)細(xì)節(jié)。

　　IEEE802.3av標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)注于物理層技術(shù)的研究，最大限度沿用EPON的IEEE802.3ah的MPCP協(xié)議，該標(biāo)準(zhǔn)具有很好的繼承性。

　　IEEE802.3av確定了兩種物理層模式，一種是非對(duì)稱(chēng)模式，即10G速率下行和1G速率上行；另外一種是對(duì)稱(chēng)模式，即上下行速率均為10G。非對(duì)稱(chēng)模式可以認(rèn)為是對(duì)稱(chēng)模式的一種過(guò)渡形式，在前期對(duì)上行帶寬需求較少和成本較為敏感的場(chǎng)合，可以使用非對(duì)稱(chēng)形式。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，將會(huì)逐步過(guò)渡到對(duì)稱(chēng)模式。

　　IEEE802.3av的波長(zhǎng)分配如圖1所示，下行采用1574-1580nm波段，上行和1G EPON的波長(zhǎng)重疊，采用1260-1280nm波段。

　　10GEPON目前規(guī)定了3種功率預(yù)算，即PR10/PRX10、PR20/PRX20和PR30/PRX30，功率預(yù)算如下表所示。10GEPON的功率預(yù)算可以支持到20KM傳輸距離和1∶32分光比。

　　2.NGAPON標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展?fàn)顩r

　　NGAPON標(biāo)準(zhǔn)的分為兩個(gè)發(fā)展階段，分別為NGA1和NGA2。

　　NGA1PON的研究方向主要為制定可兼容目前GPON，能夠共享同一個(gè)ODN的NG-PON技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。其中包括引入WDM技術(shù)的研究，實(shí)現(xiàn)StackedGPON技術(shù)研究以及長(zhǎng)距GPON技術(shù)研究，10GGPON也屬于NGA1的范疇，但在FSAN組織暫沒(méi)有列入計(jì)劃討論，計(jì)劃直接借鑒IEEE10GEPON的技術(shù)成果，但在上行速率、技術(shù)工藝方面根據(jù)GPON的規(guī)劃要求進(jìn)行重新定義。

　　NGA2PON的研究方向則不考慮對(duì)于目前GPON網(wǎng)絡(luò)的兼容性以及ODN的兼容性，光波長(zhǎng)選擇也不受目前網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的限制，開(kāi)放式地討論GPON技術(shù)發(fā)展?jié)摿?，目前主要探討方向是高速率、長(zhǎng)距、大分光比的WDM-PON與TDM-PON相結(jié)合的混合PON網(wǎng)絡(luò)。

　　3.兩大標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展探討

　　NGAPON標(biāo)準(zhǔn)的制定時(shí)間表為在2009年Q1完成NGAPON的技術(shù)白皮書(shū)，包括NGA1/2的需求、NGA1的規(guī)范、NGA2的初期研究。計(jì)劃在2011年左右完成對(duì)NGA1PON標(biāo)準(zhǔn)的制定和發(fā)布。

　　從兩大標(biāo)準(zhǔn)的制定時(shí)間計(jì)劃來(lái)看，目前NGAPON標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程較10GEPON要晚2-3年。

　　ITU-T/FSAN組織對(duì)于NGAPON的主要思路是想通過(guò)引入WDM單纖多波長(zhǎng)技術(shù)解決大帶寬、大分光比以及長(zhǎng)距的需求，但目前有多個(gè)方向，尚在討論中，還沒(méi)有確定。目前在NGA1PON的標(biāo)準(zhǔn)討論中，已經(jīng)有許多FSAN組織成員提案直接或間接應(yīng)用IEEE10GEPON標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成熟的技術(shù)成果，因此未來(lái)將會(huì)有兩種基本發(fā)展方向：

　　只借鑒10GEPON標(biāo)準(zhǔn)的成熟技術(shù)，但不考慮與10GEPON標(biāo)準(zhǔn)的融合發(fā)展；充分借鑒或應(yīng)用10GEPON標(biāo)準(zhǔn)的成熟技術(shù)，并考慮未來(lái)與10GEPON標(biāo)準(zhǔn)的融合發(fā)展。

　　鑒于技術(shù)發(fā)展越來(lái)越融合的大背景、標(biāo)準(zhǔn)組織越來(lái)越多的合作或聯(lián)盟和制定標(biāo)準(zhǔn)的專(zhuān)家趨于相同的趨勢(shì)所致，第二種發(fā)展方向?qū)⒕哂懈蟮目尚行?。目前?0GEPON標(biāo)準(zhǔn)由于遵循了已有的EPON規(guī)范，上行鏈路的突發(fā)時(shí)序比較寬松，因此可以使用現(xiàn)有的元器件，加快10GEPON進(jìn)入市場(chǎng)的速度。

　　10GEPON升級(jí)思路

　　當(dāng)前中國(guó)FTTx光接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)采用FTTB(EPON)+LAN\xDSL的建設(shè)思路，隨著視頻大帶寬業(yè)務(wù)的發(fā)展，現(xiàn)有的FTTB網(wǎng)絡(luò)勢(shì)必將出現(xiàn)新的帶寬瓶頸。如何保護(hù)現(xiàn)有設(shè)備投資，低成本實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)；如何盡量減少對(duì)現(xiàn)有光纜網(wǎng)絡(luò)的管線與拓?fù)涞母淖儯痪W(wǎng)絡(luò)的可拓展可演進(jìn)性是運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重要參考指標(biāo)，是在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中必須考慮的重要環(huán)節(jié)。

　　隨著10GEPON的標(biāo)準(zhǔn)化與產(chǎn)品化，F(xiàn)TTB網(wǎng)絡(luò)可有以下兩種演進(jìn)思路。

　　1.FTTB演進(jìn)到FTTH

　　將原MDU設(shè)備更換為無(wú)源Splitter，光纖向下進(jìn)一步延伸，實(shí)現(xiàn)FTTH。此種演進(jìn)方式以光進(jìn)銅退為基礎(chǔ)，原FTTB模式MDU設(shè)備更換為FTTH模式的ONT終端，末端銅纜更換為光纜，此種演進(jìn)方式增加干線光纖資源，同時(shí)還要考慮末端光纖布線的施工難度和光纖投資。比較適合光纖和管線資源充足、且末端光纖布線難度不大的地區(qū)。

　　2.升級(jí)改造FTTB網(wǎng)絡(luò)

　　總體改造方式為從1.25G EPON升級(jí)為10GEPON網(wǎng)絡(luò)，提升上聯(lián)接口與下聯(lián)接口的帶寬，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳蛔鲎兓＞唧w改造方式為1.25G EPON線卡升級(jí)為10GEPON線卡，ADSL升級(jí)為VDSL2(LAN不變)，此種演進(jìn)方式保持原有光纖拓?fù)洳蛔?。?duì)干線光纖資源沒(méi)有沖擊，原有設(shè)備的供電、配線、設(shè)備箱等均無(wú)需變化，10GEPON具備充足的帶寬能力與兼容性，網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)有效保護(hù)現(xiàn)有投資。

　　總體來(lái)講下一代PON接入技術(shù)趨向于大帶寬、大分光比及長(zhǎng)距的發(fā)展方向。由于10GEPON與GEPON有著良好的兼容性，現(xiàn)有國(guó)內(nèi)所做的EPON互通標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范可以絕大部分繼承，更加有利于FTTB(EPON)+LAN/xDSL網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)發(fā)展。隨著中國(guó)FTTx網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的逐漸展開(kāi)以及中興等中國(guó)通信企業(yè)在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的積極參與，無(wú)論是IEEE制定的標(biāo)準(zhǔn)還是ITU-T/FSAN制定的標(biāo)準(zhǔn)，在下一代PON接入技術(shù)的發(fā)展道路上將會(huì)留下越來(lái)越多的中國(guó)烙印。