在以多媒體、互動等為主要特征的寬帶業(yè)務(wù)高帶寬、綜合化等新需求的驅(qū)動下，以及寬帶網(wǎng)絡(luò)光纖化的趨勢下，PON技術(shù)已成為目前全球各大電信運(yùn)營商探討最炙熱的技術(shù)領(lǐng)域。經(jīng)過早期APON/BPON時(shí)代的探索，PON技術(shù)逐漸發(fā)展成近幾年處于同一代技術(shù)的GPON和EPON兩大標(biāo)準(zhǔn)陣營，并憑借不同方面的優(yōu)勢在全球得以廣泛推廣與應(yīng)用。以ITU-T/FSAN組織發(fā)起的GPON標(biāo)準(zhǔn)主要由運(yùn)營商驅(qū)動，在歐洲、北美以及南美部分地區(qū)受到關(guān)注；而以IEEE組織發(fā)起的EPON標(biāo)準(zhǔn)主要是秉承以太網(wǎng)“簡單就是美”的技術(shù)特點(diǎn)，憑借著成熟的產(chǎn)業(yè)鏈、優(yōu)良的性價(jià)比，擁有目前FTTx最廣泛的用戶群體，率先在日本、韓國以及中國大規(guī)模應(yīng)用，并已連續(xù)數(shù)年獨(dú)占FTTx商用用戶數(shù)首位。在2008年Q1 Dittberner Associates對全球FTTx網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的統(tǒng)計(jì)中，60%是EPON技術(shù)，18%是BPON技術(shù)，12%是GPON技術(shù)，10%是P2P Ethernet技術(shù)。
    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)的逐漸開展與普及，每用戶的帶寬需求預(yù)計(jì)將以每5年一個(gè)數(shù)量級遞增并有加速趨勢，從中長期的發(fā)展趨勢來看，每用戶的帶寬需求將需要50-100Mbps。無論是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NGA PON標(biāo)準(zhǔn)。

1、10GEPON標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展?fàn)顩r
    10GEPON的標(biāo)準(zhǔn)為IEEE 802.3av，10GEPON的標(biāo)準(zhǔn)制定從2006年開始，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)。
    IEEE 802.3av標(biāo)準(zhǔn)專注于物理層技術(shù)的研究，最大限度沿用EPON的IEEE 802.3ah的MPCP協(xié)議，該 標(biāo)準(zhǔn)具有很好的繼承性。802.3av標(biāo)準(zhǔn)的核心有兩點(diǎn)：一是擴(kuò)大802.3ah標(biāo)準(zhǔn)的上下行帶寬，達(dá)到10G速率； 二是10GEPON標(biāo)準(zhǔn)有很好的兼容性，10GEPON的ONU可以與1G EPON的ONU共存在一個(gè)ODN下，最大限度保護(hù)運(yùn)營商投資。
    IEEE 802.3av確定了兩種物理層模式，一種是非對稱模式，即10G速率下行和1G速率上行；另外一種是對稱模式，即上下行速率均為10G。非對稱模式可以認(rèn)為是對稱模式的一種過渡形式，在前期對上行帶寬需求較少和成本較為敏感的場合，可以使用非對稱形式。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，將會逐步過渡到對稱模式。
    IEEE 802.3av的波長分配如圖所示，下行采用1574-1580nm波段，上行和1G EPON的波長重疊，采用1260-1280nm波段。

      
                               圖1 10GEPON的波長分配

    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。

           
                               圖2 10GEPON的功率預(yù)算

2、NGA PON標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展?fàn)顩r
    NGA PON標(biāo)準(zhǔn)的分為兩個(gè)發(fā)展階段，分別為NGA1和NGA2。
    ITU-T/FSAN組織關(guān)于NGA PON的發(fā)展規(guī)劃趨勢圖如下。

           
                             圖3 NGA PON的發(fā)展規(guī)劃趨勢

    NGA1 PON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)Stacked GPON技術(shù)研究以及長距GPON技術(shù)研究，10G GPON也屬于NGA1的范疇，但在FSAN組織暫沒有列入計(jì)劃討論，計(jì)劃直接借鑒IEEE 10GEPON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。
    NGA2 PON的研究方向則不考慮對于目前GPON網(wǎng)絡(luò)的兼容性以及ODN的兼容性，光波長選擇也不受目前網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的限制，開放式地討論GPON技術(shù)發(fā)展?jié)摿�，目前主要探討方向是高速率、長距、大分光比的WDM-PON與TDM-PON相結(jié)合的混合PON網(wǎng)絡(luò)。
    在國際標(biāo)準(zhǔn)組織的10GEPON和NGA PON標(biāo)準(zhǔn)的討論和制定中，中國相關(guān)企業(yè)均積極參與，如中興通訊積極參加多次10GEPON標(biāo)準(zhǔn)會議，擁有該標(biāo)準(zhǔn)的重要領(lǐng)導(dǎo)席位，提交多篇提案；在NGA PON標(biāo)準(zhǔn)的研討中，積極、持續(xù)地為技術(shù)白皮書的制定做出重要貢獻(xiàn)，并于2008年9月在上海獨(dú)家承辦了ITU-T/FSAN的標(biāo)準(zhǔn)大會。

3、兩大標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展探討
    10GEPON標(biāo)準(zhǔn)的制定時(shí)間表如圖所示。

             
                             圖4 10GEPON標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)間表

    NGA PON標(biāo)準(zhǔn)的制定時(shí)間表為在2009年Q1完成NGA PON的技術(shù)白皮書，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NGA1 PON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)劃來看，目前NGA PON標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程較10GEPON要晚2-3年。
    ITU-T/FSAN組織對于NGA PON的主要思路是想通過引入WDM單纖多波長技術(shù)解決大帶寬、大分光比以及長距的需求，但目前有多個(gè)方向，尚在討論中，還沒有確定。目前在NGA1 PON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IEEE 10GEPON標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成熟的技術(shù)成果，因此未來將會有兩種基本發(fā)展方向：
    1) 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
    2) 充分借鑒或應(yīng)用10GEPON標(biāo)準(zhǔn)的成熟技術(shù)，并考慮未來與10GEPON標(biāo)準(zhǔn)的融合發(fā)展
    鑒于技術(shù)發(fā)展越來越融合的大背景、標(biāo)準(zhǔn)組織越來越多的合作或聯(lián)盟和制定標(biāo)準(zhǔn)的專家趨于相同的趨勢所致，第二種發(fā)展方向?qū)⒕哂懈�大的可行性�?
    10GEPON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)入市場的速度。從波長方面，10GEPON從開始就明確作為現(xiàn)有EPON網(wǎng)絡(luò)的兼容升級方案，因此所選擇的波長也不會影響當(dāng)前EPON網(wǎng)絡(luò)工作。同時(shí)10GEPON有很好的兼容性，10GEPON的ONU可以與EPON的ONU共存在一個(gè)ODN下，最大化地保護(hù)運(yùn)營商的投資，全面降低CAPEX。
    因此10GEPON技術(shù)作為一種提供10GE高帶寬、兼容性好、能快速成熟的下一代PON接入技術(shù)將在未來的幾年中得到廣泛關(guān)注和發(fā)展應(yīng)用。

FTTx網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在中國的發(fā)展趨勢

    當(dāng)前中國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；如何盡量減少對現(xiàn)有光纜網(wǎng)絡(luò)的管線與拓?fù)涞母淖�；網(wǎng)絡(luò)的可拓展可演進(jìn)性是運(yùn)營商網(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、升級改造FTTB網(wǎng)絡(luò)
    總體改造方式為從1.25G EPON升級為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�。具體改造方式為1.25G EPON線卡升級為10GEPON線卡，ADSL升級為VDSL2（LAN不變），此種演進(jìn)方式保持原有光纖拓?fù)洳蛔儯瑢Ω删�光纖資源沒有沖擊，原有設(shè)備的供電、配線、設(shè)備箱等均無需變化，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。
    總體來講下一代PON接入技術(shù)趨向于大帶寬、大分光比及長距的發(fā)展方向。相對來說，10GEPON的10GE高帶寬、兼容性好、能很快成熟及應(yīng)用等的技術(shù)特征及思路更符合中國FTTB的建設(shè)思路，而且由于10GEPON與GEPON有著良好的兼容性，現(xiàn)有國內(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FTTx網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的逐漸展開以及中興等中國通信企業(yè)在國際標(biāo)準(zhǔn)組織的積極參與，無論是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)展道路上將會留下越來越多的中國烙印。


來源：C114中國通信網(wǎng)