PON网络演进及烽火解决方案特色
发布时间：2010-07-22 10:06:01 热度：1646
7/22/2010，1 引言
网络融合是接入网发展的终极目标，无源PON技术具有高带宽、全业务、易维护等多方面的优势，促使其成为网络融合进程中的主流技术，在三网融合趋势下被众多的运营商选择。本文拟从PON网络发展现状，PON技术演进方向，运营商网络需求几个方面进行分析，探讨PON网络的发展趋势，最后就烽火FTTx特色解决方案进行介绍。
2 PON网络发展现状
国内进行PON网络的规模部署，已超过了3年时间，2010年基于PON技术的光纤接入将占据宽带接入的80%以上，预计2010年度国内运营商光纤接入全年建设量将达到5500万线。
在技术选择上，PON技术中主要的EPON和GPON 两种技术，在国内的实际应用并没有出现二选一的局面。EPON和GPON，三大运营商均未选择单一技术进行网络构建。中国电信、中国联通在规模部署EPON的同时，也在进行GPON的局部试点的部署，中国移动在侧重选择GPON的同时也未放弃EPON。目前来看，EPON应用规模领先于GPON
在建设模式上，基于低成本的FTTB模式仍是主流，但在经济发达地区，FTTH模式正逐步成为热点。采用PON技术后，用户的实开带宽正在逐步提升，普通用户2～8M，高端用户8～20M将逐渐成为主流。
运营商在PON网络规模部署的过程中，积累了丰富的FTTx接入经验，PON网络的规模部署，也促使PON技术在进一步成熟的同时不断发展。
3 PON技术演进方向
现有的PON技术，可为用户提供了1G/2G速率的接入带宽，对于普通居民用户，随着IPTV，HDTV，视频监控，网络游戏等高带宽业务的逐渐开展，用户对带宽的需求将进一步激增。在居民常见的业务应用中，带宽利用率具有趋于不对称的特点，相对于居民用户带宽的不对称性，商业用户的应用更倾向于基于对称的上/下行业务。中国电信在对中长期用户的带宽需求预测中认为，每用户的带宽需求将达到50~100Mbit/s。在此高带宽的需求下，现有的PON技术仍无法满足未来高带宽的需求，业界在加紧下一代PON技术的研究。
PON技术的演进，从目前的进展来看，主要为两个阶段：阶段一，向10G 速率进行演进，EPON和GPON均考虑向10G速率发展;阶段二，向WPON方向发展。
在阶段一中，2006年802.3av的成立，确定了10G EPON标准目标，经过3年的努力，10G EPON的标准于2009年9月正式发布，其技术研究的整体思路为电层带宽尽可能提速，延续EPON上行链路的突发时序较为宽松的理念，并充分考虑网络升级的兼容性。10G EPON中引入了WDM技术，通过TDMA机制协调1G和10G ONU共存，可实现上/下行对称或不对称速率，灵活满足不同用户场景对带宽的需求。
ITU-T在2008年底启动了NG-PON1标准, 其技术研究的整体思路包括提升电层速率，WDM多波长堆叠等多种技术方向的选择，继续延续GPON上行突发时序要求严格的特点，实现相对困难。
在阶段二中，WPON技术将进一步节约主干光纤资源和OSP费用，在单纤上实现32~40波长，并可扩展至80波 。WPON技术进一步发展后，将采用波分复用和时分复用相结合的技术，形成WDM-TDM PON，大幅度提高一根光纤接入的用户数，可在不同波长上承载不同业务，实现最灵活的多业务承载。
技术的发展周期通常存在一定的规律，从准备期开始到技术被逐步认可，往往需要2~3年时间，随后从技术热点演进到配套产业链的成熟，并实现规模商用，通常又需要2~3年时间。 从业界进展来看，10G EPON随着标准的推出，众多设备厂家推出了10G EPON 系统。作为国内FTTx行业的领导者，烽火通信于2009年底推出了标准化的10G EPON系统。在10G EPON系统逐步清晰明朗的同时，10G GPON目前仍无具体标准出台。
目前，制约10G EPON商用的主要障碍在于，因成品率低造成的10G EPON 光模块成本过高和无成熟的ASIC芯片方案。但随着后期发展，10G EPON 将快速达到合理的成本，并具有成熟的芯片解决方案，实现短期内上市商用。
PON技术的演进发展，为运营商的PON网络的进一步规模部署，提供了持续性的发展动力。
4 运营商网络需求分析
(1)从运营商的目的来看
无论是哪种PON技术，均只是运营商完成宽带接入的一种手段，运营商要实现各类业务的统一接入，需要使用包含EPON和GPON二者在内的多项接入技术。纯粹从技术角度而言，EPON更适合大量的普通以太网居民用户，GPON更适合TDM企业级用户。但在环境复杂接入网中，普通居民用户和商业用户在地理位置分布上交错混杂，普通用户和商业用户兼顾恰恰是EPON和GPON不能单独实现的。运营商在网络部署时，期望的接入系统应该是既可以接入普通用户，又具备接入商业用户的能力，这就要求接入系统应是一个融合了多种技术的全新平台。
(2)从运营商的实际部署来看
传统的宽带运营商，早期部署了大量的铜线资源，需考虑对原有投入的利用，新进的宽带运营商，受限于光缆资源的先天不足。伴随着PON技术的广泛应用，接入设备走出传统意义的中心机房，用户端设备逐步下沉，进一步靠近用户，由此带来了设备供电、机房设置，时装率低、噪音扰民、施工困难等诸多问题。接入网的用户环境较为复杂接，对于不具备机房条件的节点，如果采用新建机房、购置配线架等原始方法来搭建网络环境、满足业务发展需求的话，存在着投资大、周期长等问题;运营商在网络部署时，期望的应该是即可以符合自身资源条件，又可以灵活满足复杂的环境接入终端，并有施工便利的相关配套。
(3)从运营商运行维护来看
如何实现对PON网络的可运营、可管理，实现业务的便利开通，如何对网络故障进行快速判断，均成为需要解决的问题。运营商在PON网络的部署时，期待的应该是具有完善运维方案的PON网络系统。
(4)从运营商未来发展角度来看
PON网络用户规模将不断扩大，用户对带宽的需求持续增长，更多的业务将进行填充，PON技术也在不断的演进发展。满足持续的带宽增长需求，实现网络的进一步升级成为必须。运营商在网络部署时，期待的应该是更大容量、可平滑升级的PON网络系统。
综合以上的分析，PON网络在演进过程中将向技术融合的方向发展，在规避技术路线风险的同时充分满足网络的不断发展，可运营、可管理。并进一步增大容量，满足未来业务发展需要，进一步满足接入网复杂的环境，具备高度的灵活性和部署的便利性。
5 烽火解决方案特色
烽火FTTx解决方案充分考虑PON技术演进和运营商部署中的相关问题，提供系统+线路+运维的整体解决方案。
在系统设备中，烽火提供全业务接入融合平台，以实现更多接入技术的整合。在兼容EPON，GPON，10G EPON，WPON，P2P等光层技术基础上，融合了以太网，ADSL2+，VDSL2，VoIP，CATV，TDM，Wi-Fi等不同类型的接入技术。为应对10G PON提出的挑战，烽火OLT的系统架构设计和性能做了全面提升，烽火新一代OLT平台采用分布式和交互式兼容的系统架构，可实现EPON，GPON，10G EPON，WPON的灵活混插。OLT背板具备平滑演进能力，单槽位背板带宽需要从当前的GE/10GE提升到40G，系统全面迈入T比特时代。该平台可以支持面向未来的高带宽接入业务，提供良好的QoS，组播，动态带宽调度，安全性保障和系统互通等功能。
在ONU终端形态上，烽火在业界首先开发并推出了FTTB+LAN，FTTB+DSL型ONU，全面丰富了FTTx建设模式，形成了各种容量的局端设备和系列化的用户端设备和配套机柜，可根据用户数量，灵活选择设备配置端口数，实现无机房条件下接入点的快速切入，适应FTTH，FTTB和FTTO等各种应用场合。在终端设备上，烽火独家采用的双电源、低功耗、智能温控风扇等细节化设计，解决了ONU在下沉过程中取电难、高耗能、噪音扰民等诸多问题。
FTTx建设是一个系统化的过程，合理的线路优化设计，可大幅度降低网络部署成本，基于FTTx特点设计的配套的线路产品，可以为FTTH施工提供极大的便利。烽火将FTTx ODN市场需求、丰富的工程实施经验以及产品开发技术优势充分融合，旨在向标准化发展的基础上，凭借先进的产品理念提供最佳的解决方案，化解实际建设难题，推进FTTx发展进程。
为实现告警数据、性能数据的自动采集以及业务的自动发放，烽火最早开始自动工单系统、综合告警系统的开发，通过和运营商资源管理系统，业务开通系统，CRM系统，综合告警系统的全面对接，实现了全国第一个PON自动工单系统上网运行，解决了大规模应用时运维和快速规模放号问题，烽火自动工单系统在全国大量地区得到了应用。
6 结束语
PON网络经过3年多的规模部署，应用规模发展迅速，并形成了EPON和GPON混合组网的现状。EPON从应用规模以及后继技术发展情况来看，目前相对优于GPON。PON系统正在向技术融合的方向发展，并实现网络的可运营、可管理。烽火通信作为国内FTTx发展的领导者和行业推动者，为用户提供业界惟一的系统+线路+运维的整体解决方案。(电信网技术)
网络融合是接入网发展的终极目标，无源PON技术具有高带宽、全业务、易维护等多方面的优势，促使其成为网络融合进程中的主流技术，在三网融合趋势下被众多的运营商选择。本文拟从PON网络发展现状，PON技术演进方向，运营商网络需求几个方面进行分析，探讨PON网络的发展趋势，最后就烽火FTTx特色解决方案进行介绍。
2 PON网络发展现状
国内进行PON网络的规模部署，已超过了3年时间，2010年基于PON技术的光纤接入将占据宽带接入的80%以上，预计2010年度国内运营商光纤接入全年建设量将达到5500万线。
在技术选择上，PON技术中主要的EPON和GPON 两种技术，在国内的实际应用并没有出现二选一的局面。EPON和GPON，三大运营商均未选择单一技术进行网络构建。中国电信、中国联通在规模部署EPON的同时，也在进行GPON的局部试点的部署，中国移动在侧重选择GPON的同时也未放弃EPON。目前来看，EPON应用规模领先于GPON
在建设模式上，基于低成本的FTTB模式仍是主流，但在经济发达地区，FTTH模式正逐步成为热点。采用PON技术后，用户的实开带宽正在逐步提升，普通用户2～8M，高端用户8～20M将逐渐成为主流。
运营商在PON网络规模部署的过程中，积累了丰富的FTTx接入经验，PON网络的规模部署，也促使PON技术在进一步成熟的同时不断发展。
3 PON技术演进方向
现有的PON技术，可为用户提供了1G/2G速率的接入带宽，对于普通居民用户，随着IPTV，HDTV，视频监控，网络游戏等高带宽业务的逐渐开展，用户对带宽的需求将进一步激增。在居民常见的业务应用中，带宽利用率具有趋于不对称的特点，相对于居民用户带宽的不对称性，商业用户的应用更倾向于基于对称的上/下行业务。中国电信在对中长期用户的带宽需求预测中认为，每用户的带宽需求将达到50~100Mbit/s。在此高带宽的需求下，现有的PON技术仍无法满足未来高带宽的需求，业界在加紧下一代PON技术的研究。
PON技术的演进，从目前的进展来看，主要为两个阶段：阶段一，向10G 速率进行演进，EPON和GPON均考虑向10G速率发展;阶段二，向WPON方向发展。
在阶段一中，2006年802.3av的成立，确定了10G EPON标准目标，经过3年的努力，10G EPON的标准于2009年9月正式发布，其技术研究的整体思路为电层带宽尽可能提速，延续EPON上行链路的突发时序较为宽松的理念，并充分考虑网络升级的兼容性。10G EPON中引入了WDM技术，通过TDMA机制协调1G和10G ONU共存，可实现上/下行对称或不对称速率，灵活满足不同用户场景对带宽的需求。
ITU-T在2008年底启动了NG-PON1标准, 其技术研究的整体思路包括提升电层速率，WDM多波长堆叠等多种技术方向的选择，继续延续GPON上行突发时序要求严格的特点，实现相对困难。
在阶段二中，WPON技术将进一步节约主干光纤资源和OSP费用，在单纤上实现32~40波长，并可扩展至80波 。WPON技术进一步发展后，将采用波分复用和时分复用相结合的技术，形成WDM-TDM PON，大幅度提高一根光纤接入的用户数，可在不同波长上承载不同业务，实现最灵活的多业务承载。
技术的发展周期通常存在一定的规律，从准备期开始到技术被逐步认可，往往需要2~3年时间，随后从技术热点演进到配套产业链的成熟，并实现规模商用，通常又需要2~3年时间。 从业界进展来看，10G EPON随着标准的推出，众多设备厂家推出了10G EPON 系统。作为国内FTTx行业的领导者，烽火通信于2009年底推出了标准化的10G EPON系统。在10G EPON系统逐步清晰明朗的同时，10G GPON目前仍无具体标准出台。
目前，制约10G EPON商用的主要障碍在于，因成品率低造成的10G EPON 光模块成本过高和无成熟的ASIC芯片方案。但随着后期发展，10G EPON 将快速达到合理的成本，并具有成熟的芯片解决方案，实现短期内上市商用。
PON技术的演进发展，为运营商的PON网络的进一步规模部署，提供了持续性的发展动力。
4 运营商网络需求分析
(1)从运营商的目的来看
无论是哪种PON技术，均只是运营商完成宽带接入的一种手段，运营商要实现各类业务的统一接入，需要使用包含EPON和GPON二者在内的多项接入技术。纯粹从技术角度而言，EPON更适合大量的普通以太网居民用户，GPON更适合TDM企业级用户。但在环境复杂接入网中，普通居民用户和商业用户在地理位置分布上交错混杂，普通用户和商业用户兼顾恰恰是EPON和GPON不能单独实现的。运营商在网络部署时，期望的接入系统应该是既可以接入普通用户，又具备接入商业用户的能力，这就要求接入系统应是一个融合了多种技术的全新平台。
(2)从运营商的实际部署来看
传统的宽带运营商，早期部署了大量的铜线资源，需考虑对原有投入的利用，新进的宽带运营商，受限于光缆资源的先天不足。伴随着PON技术的广泛应用，接入设备走出传统意义的中心机房，用户端设备逐步下沉，进一步靠近用户，由此带来了设备供电、机房设置，时装率低、噪音扰民、施工困难等诸多问题。接入网的用户环境较为复杂接，对于不具备机房条件的节点，如果采用新建机房、购置配线架等原始方法来搭建网络环境、满足业务发展需求的话，存在着投资大、周期长等问题;运营商在网络部署时，期望的应该是即可以符合自身资源条件，又可以灵活满足复杂的环境接入终端，并有施工便利的相关配套。
(3)从运营商运行维护来看
如何实现对PON网络的可运营、可管理，实现业务的便利开通，如何对网络故障进行快速判断，均成为需要解决的问题。运营商在PON网络的部署时，期待的应该是具有完善运维方案的PON网络系统。
(4)从运营商未来发展角度来看
PON网络用户规模将不断扩大，用户对带宽的需求持续增长，更多的业务将进行填充，PON技术也在不断的演进发展。满足持续的带宽增长需求，实现网络的进一步升级成为必须。运营商在网络部署时，期待的应该是更大容量、可平滑升级的PON网络系统。
综合以上的分析，PON网络在演进过程中将向技术融合的方向发展，在规避技术路线风险的同时充分满足网络的不断发展，可运营、可管理。并进一步增大容量，满足未来业务发展需要，进一步满足接入网复杂的环境，具备高度的灵活性和部署的便利性。
5 烽火解决方案特色
烽火FTTx解决方案充分考虑PON技术演进和运营商部署中的相关问题，提供系统+线路+运维的整体解决方案。
在系统设备中，烽火提供全业务接入融合平台，以实现更多接入技术的整合。在兼容EPON，GPON，10G EPON，WPON，P2P等光层技术基础上，融合了以太网，ADSL2+，VDSL2，VoIP，CATV，TDM，Wi-Fi等不同类型的接入技术。为应对10G PON提出的挑战，烽火OLT的系统架构设计和性能做了全面提升，烽火新一代OLT平台采用分布式和交互式兼容的系统架构，可实现EPON，GPON，10G EPON，WPON的灵活混插。OLT背板具备平滑演进能力，单槽位背板带宽需要从当前的GE/10GE提升到40G，系统全面迈入T比特时代。该平台可以支持面向未来的高带宽接入业务，提供良好的QoS，组播，动态带宽调度，安全性保障和系统互通等功能。
在ONU终端形态上，烽火在业界首先开发并推出了FTTB+LAN，FTTB+DSL型ONU，全面丰富了FTTx建设模式，形成了各种容量的局端设备和系列化的用户端设备和配套机柜，可根据用户数量，灵活选择设备配置端口数，实现无机房条件下接入点的快速切入，适应FTTH，FTTB和FTTO等各种应用场合。在终端设备上，烽火独家采用的双电源、低功耗、智能温控风扇等细节化设计，解决了ONU在下沉过程中取电难、高耗能、噪音扰民等诸多问题。
FTTx建设是一个系统化的过程，合理的线路优化设计，可大幅度降低网络部署成本，基于FTTx特点设计的配套的线路产品，可以为FTTH施工提供极大的便利。烽火将FTTx ODN市场需求、丰富的工程实施经验以及产品开发技术优势充分融合，旨在向标准化发展的基础上，凭借先进的产品理念提供最佳的解决方案，化解实际建设难题，推进FTTx发展进程。
为实现告警数据、性能数据的自动采集以及业务的自动发放，烽火最早开始自动工单系统、综合告警系统的开发，通过和运营商资源管理系统，业务开通系统，CRM系统，综合告警系统的全面对接，实现了全国第一个PON自动工单系统上网运行，解决了大规模应用时运维和快速规模放号问题，烽火自动工单系统在全国大量地区得到了应用。
6 结束语
PON网络经过3年多的规模部署，应用规模发展迅速，并形成了EPON和GPON混合组网的现状。EPON从应用规模以及后继技术发展情况来看，目前相对优于GPON。PON系统正在向技术融合的方向发展，并实现网络的可运营、可管理。烽火通信作为国内FTTx发展的领导者和行业推动者，为用户提供业界惟一的系统+线路+运维的整体解决方案。(电信网技术)
