10G EPON技术最新进展及趋势

8/26/2010，本文从10GEPON进展情况、10GEPON优势、实际应用、今后发展等几个方面介绍10GEPON技术。

   随着三网融合的具体实施、物联网、云计算的快速发展，用户对带宽的需求不断提升，10GEPON作为下一代宽带接入技术备受关注。

   10GEPON最新进展

   10GEPON的进展一直很快，根据以往的经验，一项宽带接入技术从标准推出到产业链成熟，一般需要4年时间，ADSL、EPON都是如此，VDSL、GPON则花费了更长的时间。从10GEPON的进展看，这个时间将大大缩短。10GEPON标准在2009年9月颁布，由于在标准制订过程中，芯片厂家、光器件厂家就已经在研制和开发10GEPON的芯片和光模块，因此标准刚刚颁布，就有厂家推出符合标准的芯片和光模块，系统设备厂家也在去年底之前推出10GEPON的OLT和ONU，进行工程试点。到目前为止，尽管距离10GEPON标准的颁布尚未满1年，10GEPON的产业链已经基本成熟。

   在芯片方面，Broadcom、PMC、Opulan、Cortina、海思半导体等多个芯片厂家都推出了FPGA方案并得到应用，多数厂家计划在今年4季度推出OLT和ONU的ASIC方案。由于有FPGA方案的基础，芯片厂家对ASIC方案的进度很有信心，预计在今年底前至少有3个芯片厂家能够提供10GEPON的ASIC芯片。

   在光模块方面，海信宽带多媒体、NEC、Source Photonics、NeoPhotonics、WTD等多个器件厂家都已经推出10GEPON对称和不对称的OLT、ONU光模块。目前都能够进行小批量生产，不过价格较高，供货周期较长。预计到明年上半年，随着需求数量的增加，各厂家开始大批量生产，价格会显著下降，供货周期也会明显缩短。

   设备厂商中，国内烽火、中兴、华为在去年底就已经采用FPGA方案开发了系统设备，目前均在积极与芯片厂家合作进行ASIC方案的设计，预计在ASIC芯片推出后三个月，就能够推出ASIC方案的系统设备。国外住友、三菱、富士通、合勤、明泰等厂家也都在积极开发10GEPON系统设备。

   国内外运营商对10GEPON一直密切关注。今年初，中国移动和中国联通组织了10GEPON系统设备测试，测试结果表明10GEPON设备能够完成标准要求的各项功能。中国电信组织了芯片级别的互通测试，测试结果证明10GEPON芯片能够实现良好互通。国外运营商包括法国电信、NTT、KT都对10GEPON进行了测试，各运营商对测试结果比较满意。除了测试，各运营商还进行了10GEPON的小规模商用，目前国内已经开通几十个10GEPON试点工程。

   在标准进展方面，IEEE在10GEPON标准颁布后，迅速成立了P1904.1（SIEPON）工作组，致力于制订10GEPON系统层面的互联互通标准，这也是IEEE首次成立标准工作组来制订系统级技术标准。根据SIEPON工作组计划，标准将于2012年初正式颁布，在今年10月将完成标准初稿，在2011年8月就能够确定标准的最终稿，因此可以预计在明年底各个系统厂家设备将能够遵照标准实现互联互通。

   国内10GEPON的相关行业标准也在制订之中，包括：“接入网技术要求-10Gbit/s以太网无源光网络（10GEPON）”、“xPON光收发合一模块技术条件第4部分：用于10GEPON OLT/ONU 的光收发合一光模块”、“10G EPON OLT/ONU的单纤双向光组件”三项标准都已经完成初稿编写，进入了讨论和评审阶段。

   综合上面的情况，10GEPON的产业链在明年上半年将完全成熟，从芯片、光模块到系统设备，从标准到运营商，都能够达到大规模商用的条件。

   10GEPON技术优势

   作为EPON的演进技术，10G EPON与现有的EPON和GPON相比具有明显的技术优势，具体体现在更高的传输速率、更高的分路比、更强的组网能力以及更好的兼容性。今年6月ITU-T宣布XGPON1标准获得通过，因此这里也将10GEPON与XGPON1进行比较。10GEPON的技术优势主要体现在以下方面：

   第一、10GEPON能够提供对称10G速率，真正满足今后几年的带宽需求
EPON带宽为对称1G，GPON带宽为下行2.5G上行1.25G。10GEPON带宽有两种，最高为对称10G，XGPON1带宽为下行10G上行2.5G。可以看到10GEPON的上下行带宽最高。针对目前FTTH建设模式，按照1：64分路比计算，EPON每用户保证带宽可达到15Mbps， GPON带宽高于EPON带宽1倍，考虑用户带宽需求每年增长50%—80%，只能比EPON多用1年半，10GEPON带宽是EPON的10倍，能够真正满足几年后的带宽需求。

   第二、10GEPON标准进展领先

   10GEPON标准IEEE802.3av已经在2009年9月正式颁布，定义了10G对称和不对称两种速率模式。10G GPON的标准分成XGPON1和XGPON2，XGPON1定义了10G下行/2.5G上行，在今年6月定稿；定义对称10G的XGPON2标准还未开始制订，预计还需要1年以上的时间。在10GEPON系统的互联互通上，IEEE P1904.1（SIEPON）标准工作组正在制订标准，烽火通信专家担任了SIEPON工作组副主席，致力于推进该标准的早日发布。

   第三、10GEPON的产业链比XGPON更成熟

   10GEPON的产业链已经相对成熟，芯片厂家今年年底都会推出ASIC方案；设备厂家也都推出了10GEPON设备。相对而言，XGPON1主要是华为、阿朗等几大设备厂商采用自己开发的芯片来实现，专门的芯片厂商反而进展较慢。这将造成XGPON1主要被他们所垄断，其他厂商难以形成竞争，不利于产业链的成熟。

   第四、与现有EPON/GPON的融合能力上，10GEPON有明显的优势

   10G EPON是EPON的平滑升级，10G EPON不但能与EPON完全共用ODN系统10GEPON的OLT还能够直接与EPON ONU互通。XGPON1的OLT不能与GPON ONU互通。XGPON1 OLT要实现与GPON ONU兼容，只能采用WDM方式，将XGPON1的PON口和GPON的PON口通过波分复用耦合到同一个ODN中进行传输。而采用这种方式，10GEPON OLT也能够实现和GPON ONU的兼容。另外10G EPON网管运维以完全继承EPON系统，运营商相关支撑系统也不需要改造，大大保障了运营商的投资。

   10GEPON发展趋势

   随着三网融合的具体实施，以IPTV为代表的视频业务将得到快速发展，特别是高清视频的HDTV和逐渐兴起的3D电视节目将会对宽带接入的带宽提出很高要求。面对不断增长的带宽需求，EPON和GPON在1、2年后将难以满足，10GEPON则能够提供足够的带宽。可以预计从明年开始，10GEPON开始大规模商用，在今后的2、3年内，10GEPON的建设比例将逐步增大，由于EPON能够平滑升级为10GEPON，现有EPON也将逐步升级为10GEPON。在2015年10GEPON将取代EPON成为主要的光纤接入技术。

   近两年10GEPON的建设方式将会以FTTB/FTTC为主，发挥10GEPON高带宽的优势，有效提升FTTB/FTTC下每用户的平均带宽。之后会过渡为以FTTH为主，发挥10GEPON高分路比的优势，大幅提升每用户接入带宽。随着3G和LTE技术的发展，移动基站业务的回传对传输带宽的要求也越来越高，10GEPON是满足这一新的业务承载需求的理想选择。

   针对10GEPON技术之后PON技术如何发展，IEEE已经在考虑40GEPON的可行性，不过TDM PON在单个波长超过10G速率后，要实现光的突发接收和发送，在技术难度和成本上大幅提高，因此，40GEPON有可能采用4个波长，每个波长10G速率的方式来实现。相对于TDM PON技术，WDM PON通过波分技术，为每个用户提供一个波长，每用户带宽可以达到1G，甚至10G。因此从中长期发展来看，WDM PON会成为PON技术的最终发展目标。

   烽火通信一直积极参与10G EPON的标准化和系统设备的研发与应用。烽火通信专家承担过IEEE 802.3av 10GEPON标准的主编辑人，也是IEEE P1904.1工作组的副主席，为10G EPON的标准制定和推广作出了重要贡献。烽火通信10G EPON系统设备参加了中国联通和中国移动的测试，第一个实现10G对称速率下1：256分路比的10GEPON系统。烽火通信将和各运营商一起积极推动10GEPON的应用，促进宽带接入的发展。(作者：烽火通信 周箴)