下一代PON接入技术的领先者
在以多媒体、互动等为主要特征的宽带业务高带宽、综合化等新需求的驱动下,以及宽带网络光纤化的趋势下,PON技术已成为目前全球各大电信运营商探讨最炙热的技术领域。经过早期APON/BPON时代的探索,PON技术逐渐发展成近几年处于同一代技术的GPON和EPON两大标准阵营,并凭借不同方面的优势在全球得以广泛推广与应用。在2008年Q1Dittberner Associates对全球FTTx网络建设的统计中,60%是EPON技术,18%是BPON技术,12%是GPON技术,10%是P2P Ethernet技术。
下一代PON技术的标准
无论是EPON还是GPON技术,现有的PON口带宽都将出现新的带宽瓶颈,因此FSAN和IEEE组织均在积极探讨下一代PON接入技术的发展走向。目前下一代PON接入技术的标准主要为制定EPON标准的IEEE组织推出的10G EPON标准和制定GPON标准的ITU-T/FSAN组织推出的NGA PON标准。
1.10G EPON标准的发展状况
10G EPON的标准为IEEE 802.3av,10G EPON的标准制定从2006年开始,计划2009年9月正式颁布标准。目前10G EPON的标准制定进程较快,已经确定了主要的技术细节。
IEEE 802.3av确定了两种物理层模式,一种是非对称模式,即10G速率下行和1G速率上行;另外一种是对称模式,即上下行速率均为10G。非对称模式可以认为是对称模式的一种过渡形式,在前期对上行带宽需求较少和成本较为敏感的场合,可以使用非对称形式。随着业务的发展和技术的进步,将会逐步过渡到对称模式。
IEEE 802.3av标准专注于物理层技术的研究,最大限度沿用EPON的IEEE 802.3ah的MPCP协议,该标准具有很好的继承性。802.3av标准的核心有两点:一是扩大802.3ah标准的上下行带宽,达到10G速率;二是10G EPON标准有很好的兼容性,10G EPON的ONU可以与1G EPON的ONU共存在一个ODN下,最大限度保护运营商投资。
因此10G EPON技术作为一种提供10GE高带宽、兼容性好、能快速成熟的下一代PON接入技术将在未来的几年中得到广泛关注和发展应用。
2.NGA PON标准的发展状况
NGA PON标准的分为两个发展阶段,分别为NGA1和NGA2。
NGA1 PON的研究方向主要为制定可兼容目前GPON,能够共享同一个ODN的NG-PON技术标准。其中包括引入WDM技术的研究,实现Stacked GPON技术研究以及长距GPON技术研究,10G GPON也属于NGA1的范畴,但在FSAN组织暂没有列入计划讨论,计划直接借鉴IEEE 10G EPON的技术成果,但在上行速率、技术工艺方面根据GPON的规划要求进行重新定义。
NGA2 PON的研究方向则不考虑对于目前GPON网络的兼容性以及ODN的兼容性,光波长选择也不受目前网络应用的限制,开放式地讨论GPON技术发展潜力,目前主要探讨方向是高速率、长距、大分光比的WDM-PON与TDM-PON相结合的混合PON网络。
NGA PON标准的制定时间表为在2009年Q1完成NGA PON的技术白皮书,包括NGA1/2的需求、NGA1的规范、NGA2的初期研究。计划在2011年左右完成对NGA1 PON标准的制定和发布。从两大标准的制定时间计划来看,目前NGA PON标准化进程较10G EPON要晚2~3年。
在国际标准组织的10G EPON和NGA PON标准的讨论和制定中,中国相关企业均积极参与,如中兴通讯积极参加多次10G EPON标准会议,拥有该标准的重要领导席位,提交多篇提案;在NGA PON标准的研讨中,积极、持续地为技术白皮书的制定做出重要贡献,并于2008年9月在上海独家承办了ITU-T/FSAN的标准大会,并与全球业界首家发布了基于全光转换AOWC的PON技术。
FTTx建设在中国的发展趋势
当前中国FTTx光接入网络建设采用FTTB(EPON)+LAN\xDSL的建设思路,随着视频大带宽业务的发展,现有的FTTB网络势必将出现新的带宽瓶颈。如何保护现有设备投资,低成本实现平滑升级;如何尽量减少对现有光缆网络的管线与拓扑的改变;网络的可拓展可演进性是运营商网络建设的重要参考指标,是在网络建设中必须考虑的重要环节。
随着10G EPON的标准化与产品化,FTTB网络可有以下两种演进思路。
1.FTTB演进到FTTH
将原MDU设备更换为无源Splitter,光纤向下进一步延伸,实现FTTH。此种演进方式以光进铜退为基础,原FTTB模式MDU设备更换为FTTH模式的ONT终端,末端铜缆更换为光缆,此种演进方式增加干线光纤资源,同时还要考虑末端光纤布线的施工难度和光纤投资。比较适合光纤和管线资源充足、且末端光纤布线难度不大的地区。
2.升级改造FTTB网络
总体改造方式为从1.25G EPON升级为10G EPON网络,提升上联接口与下联接口的带宽,网络拓扑不做变化。具体改造方式为1.25G EPON线卡升级为10G EPON线卡,ADSL升级为VDSL2(LAN不变),此种演进方式保持原有光纤拓扑不变,对干线光纤资源没有冲击,原有设备的供电、配线、设备箱等均无需变化,10G EPON具备充足的带宽能力与兼容性,网络平滑演进有效保护现有投资。
总体来讲下一代PON接入技术趋向于大带宽、大分光比及长距的发展方向。相对来说,10G EPON的10GE高带宽、兼容性好、能很快成熟及应用等的技术特征及思路更符合中国FTTB的建设思路,而且由于10G EPON与GEPON有着良好的兼容性,现有国内所做的EPON互通标准与规范可以绝大部分继承,更加有利于FTTB(EPON)+LAN/xDSL网络的演进发展。随着中国FTTx网络建设的逐渐展开以及中兴等中国通信企业在国际标准组织的积极参与,无论是IEEE制定的标准还是ITU-T/FSAN制定的标准,在下一代PON接入技术的发展道路上将会留下越来越多的中国烙印。
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