在以多媒體、互動等為主要特征的寬帶業(yè)務高帶寬、綜合化等新需求的驅動下，以及寬帶網(wǎng)絡光纖化的趨勢下，PON技術已成為目前全球各大電信運營商探討最炙熱的技術領域。經(jīng)過早期APON/BPON時代的探索，PON技術逐漸發(fā)展成近幾年處于同一代技術的GPON和EPON兩大標準陣營，并憑借不同方面的優(yōu)勢在全球得以廣泛推廣與應用。以ITU-T/FSAN組織發(fā)起的GPON標準主要由運營商驅動，在歐洲、北美以及南美部分地區(qū)受到關注；而以IEEE組織發(fā)起的EPON標準主要是秉承以太網(wǎng)“簡單就是美”的技術特點，憑借著成熟的產(chǎn)業(yè)鏈、優(yōu)良的性價比，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)模應用，并已連續(xù)數(shù)年獨占FTTx商用用戶數(shù)首位。在2008年Q1 Dittberner Associates對全球FTTx網(wǎng)絡建設的統(tǒng)計中，60%是EPON技術，18%是BPON技術，12%是GPON技術，10%是P2P Ethernet技術。
    雖然處于同一代技術的EPON和GPON接入技術提供了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)務的逐漸開展與普及，每用戶的帶寬需求預計將以每5年一個數(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，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接入技術的發(fā)展走向。

下一代PON技術的標準

    目前下一代PON接入技術的標準主要為制定EPON標準的IEEE組織推出的10GEPON標準和制定GPON標準的ITU-T/FSAN組織推出的NGA PON標準。

1、10GEPON標準的發(fā)展狀況
    10GEPON的標準為IEEE 802.3av，10GEPON的標準制定從2006年開始，計劃2009年9月正式頒布標準。目前10GEPON的標準制定進程較快，已經(jīng)確定了主要的技術細節(jié)。
    IEEE 802.3av標準專注于物理層技術的研究，最大限度沿用EPON的IEEE 802.3ah的MPCP協(xié)議，該 標準具有很好的繼承性。802.3av標準的核心有兩點：一是擴大802.3ah標準的上下行帶寬，達到10G速率； 二是10GEPON標準有很好的兼容性，10GEPON的ONU可以與1G EPON的ONU共存在一個ODN下，最大限度保護運營商投資。
    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)務的發(fā)展和技術的進步，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種功率預算，即PR10/PRX10，PR20/PRX20和PR30/PRX30，功率預算如下表所示。10GEPON的功率預算可以支持到20KM傳輸距離和1：32分光比。

           
                               圖2 10GEPON的功率預算

2、NGA PON標準的發(fā)展狀況
    NGA PON標準的分為兩個發(fā)展階段，分別為NGA1和NGA2。
    ITU-T/FSAN組織關于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ODN的NG-PON技術標準。其中包括引入WDM技術的研究，實現(xiàn)Stacked GPON技術研究以及長距GPON技術研究，10G GPON也屬于NGA1的范疇，但在FSAN組織暫沒有列入計劃討論，計劃直接借鑒IEEE 10GEPON的技術成果，但在上行速率、技術工藝方面根據(jù)GPON的規(guī)劃要求進行重新定義。
    NGA2 PON的研究方向則不考慮對于目前GPON網(wǎng)絡的兼容性以及ODN的兼容性，光波長選擇也不受目前網(wǎng)絡應用的限制，開放式地討論GPON技術發(fā)展?jié)摿Γ�目前主要探討方向是高速率、長距、大分光比的WDM-PON與TDM-PON相結合的混合PON網(wǎng)絡。
    在國際標準組織的10GEPON和NGA PON標準的討論和制定中，中國相關企業(yè)均積極參與，如中興通訊積極參加多次10GEPON標準會議，擁有該標準的重要領導席位，提交多篇提案；在NGA PON標準的研討中，積極、持續(xù)地為技術白皮書的制定做出重要貢獻，并于2008年9月在上海獨家承辦了ITU-T/FSAN的標準大會。

3、兩大標準的發(fā)展探討
    10GEPON標準的制定時間表如圖所示。

             
                             圖4 10GEPON標準制定時間表

    NGA PON標準的制定時間表為在2009年Q1完成NGA PON的技術白皮書，包括NGA1/2的需求、NGA1的規(guī)范、NGA2的初期研究。計劃在2011年左右完成對NGA1 PON標準的制定和發(fā)布。
從兩大標準的制定時間計劃來看，目前NGA PON標準化進程較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單纖多波長技術解決大帶寬、大分光比以及長距的需求，但目前有多個方向，尚在討論中，還沒有確定。目前在NGA1 PON的標準討論中，已經(jīng)有許多FSAN組織成員提案直接或間接應用IEEE 10GEPON標準已經(jīng)成熟的技術成果，因此未來將會有兩種基本發(fā)展方向：
    1) 只借鑒10GEPON標準的成熟技術，但不考慮與10GEPON標準的融合發(fā)展
    2) 充分借鑒或應用10GEPON標準的成熟技術，并考慮未來與10GEPON標準的融合發(fā)展
    鑒于技術發(fā)展越來越融合的大背景、標準組織越來越多的合作或聯(lián)盟和制定標準的專家趨于相同的趨勢所致，第二種發(fā)展方向將具有更大的可行性。
    10GEPON標準由于遵循了已有的EPON規(guī)范，上行鏈路的突發(fā)時序比較寬松，因此可以使用現(xiàn)有的元器件，加快10GEPON進入市場的速度。從波長方面，10GEPON從開始就明確作為現(xiàn)有EPON網(wǎng)絡的兼容升級方案，因此所選擇的波長也不會影響當前EPON網(wǎng)絡工作。同時10GEPON有很好的兼容性，10GEPON的ONU可以與EPON的ONU共存在一個ODN下，最大化地保護運營商的投資，全面降低CAPEX。
    因此10GEPON技術作為一種提供10GE高帶寬、兼容性好、能快速成熟的下一代PON接入技術將在未來的幾年中得到廣泛關注和發(fā)展應用。

FTTx網(wǎng)絡建設在中國的發(fā)展趨勢

    當前中國FTTx光接入網(wǎng)絡建設采用FTTB（EPON）+LAN\xDSL的建設思路，隨著視頻大帶寬業(yè)務的發(fā)展，現(xiàn)有的FTTB網(wǎng)絡勢必將出現(xiàn)新的帶寬瓶頸。如何保護現(xiàn)有設備投資，低成本實現(xiàn)平滑升級；如何盡量減少對現(xiàn)有光纜網(wǎng)絡的管線與拓撲的改變；網(wǎng)絡的可拓展可演進性是運營商網(wǎng)絡建設的重要參考指標，是在網(wǎng)絡建設中必須考慮的重要環(huán)節(jié)。
    隨著10GEPON的標準化與產(chǎn)品化，F(xiàn)TTB網(wǎng)絡可有以下兩種演進思路。

1、FTTB演進到FTTH
    將原MDU設備更換為無源Splitter，光纖向下進一步延伸，實現(xiàn)FTTH。此種演進方式以光進銅退為基礎，原FTTB模式 MDU設備更換為FTTH模式的ONT終端，末端銅纜更換為光纜，此種演進方式增加干線光纖資源，同時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
    總體改造方式為從1.25G EPON升級為10GEPON網(wǎng)絡，提升上聯(lián)接口與下聯(lián)接口的帶寬，網(wǎng)絡拓撲不做變化。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），此種演進方式保持原有光纖拓撲不變，對干線光纖資源沒有沖擊，原有設備的供電、配線、設備箱等均無需變化，10GEPON具備充足的帶寬能力與兼容性，網(wǎng)絡平滑演進有效保護現(xiàn)有投資。
    總體來講下一代PON接入技術趨向于大帶寬、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、能很快成熟及應用等的技術特征及思路更符合中國FTTB的建設思路，而且由于10GEPON與GEPON有著良好的兼容性，現(xiàn)有國內所做的EPON互通標準與規(guī)范可以絕大部分繼承，更加有利于FTTB（EPON）+LAN/xDSL網(wǎng)絡的演進發(fā)展。隨著中國FTTx網(wǎng)絡建設的逐漸展開以及中興等中國通信企業(yè)在國際標準組織的積極參與，無論是IEEE制定的標準還是ITU-T/FSAN制定的標準，在下一代PON接入技術的發(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)