10G EPON和10G GPON标准的最新进展

如图2所示，NGPON将经历两个标准阶段：一个是与GPON共存、重利用GPON ODN的NG PON1；一个是完全新建ODN的NGPON2。我们通常说的10G GPON属于NG PON1阶段，标准号为G.987系列，又称为XG PON。其中，非对称系统（上行2.5Gbit/s，下行10Gbit/s）称为XG-PON1，对称系统（上行10Gbit/s，下行10Gbit/s）称为XG-PON2；另外，ITU-T以GPON OMCI为基础进行扩展，形成新的标准G.988（G.omci），核心概念是整合所有OMCI相关文档，作为ITU-T研究光接入系统的终端管理基础标准。目前，ITU-T只在XG PON1上取得实质性进展，NGPON1中的XG PON2尚无明确的时间表，而对于NGPON2，ITU-T SG15/Q2正在计划对NGPON2进行技术选型（目前可选的技术有波分，更高速TDM，OFDM等），以确定NGPON2的工作方向；启动标准化工作，预计在2015年完成标准化。

G.987和G.988系列标准的进展如下：
●G.987 Definitions，Abbreviations，and Acronyms于2010年1月发布。
●G.987.1 General Requirements于2010年1月发布。
●G.987.2 Physical Media Dependent (PMD) Layer Specification于2010年1月发布。
●G.987.3 Transmission Convergence (TC) Layer Specification于2010年6月通过，尚未正式发布。
●G.988 ONU Management and Control Interface Specification (OMCI)于2010年6月通过，尚未正式发布。

（2）XG PON1 PHY层主要特性

XG-PON1相比GPON在物理层要求上有明显提升，具体参见表1。

表1  XG PON1的物理层特性

（3）XG PON1的波长规划

XG-PON1的下行信号波段为1575~1580nm（室外应用时为1575~1581nm），上行信号波段为1260~1280nm。由于整网演进过程中不可避免的共存需求，XG-PON1 ONU需保留足够带宽用于现有GPON以及CATV信号，且应最大限度减少不同信号间串扰带来的影响。

图3所示为NGPON频谱规划。XG-PON1的工作波段称为"基础波段"，其他系统信号的带宽视为"增强波段"。对实际系统而言，增强波段包括GPON信号和CATV信号。其中，CATV的信号波长与ITU-T G.983.3中的定义保持一致。XG-PON1的工作波段与增强波段之间通过保护频带隔离。为解决干扰信号的过问题， XGPON1系统在终端上使用波长阻塞滤波器（Wavelength Blocking Filter，WBF），以获得较好的信号间隔离度。

图3  NG PON频谱规划

（4）XG PON1 TC层规范（G.987.3）草案概况

G.987.3尚未正式发布，但基本内容已经讨论确定，主要包括如下方面：
●XGTC层的各子层结构。
●业务适配子层的功能，包含XGEM帧封装、定界和数据帧分段。
●物理适配子层的功能，包含FEC和线路编码。
●XG PON的嵌入式管理功能，包含上行时分多址接入和动态带宽分配。
●XG PON的物理层OAM消息通道和功能。
●ONU的注册激活流程定义。
●XG PON安全功能的机制。
●XG PON的告警机制和定义。

XG PON1 TC层共分业务适配子层、成帧子层和物理层适配子层，分层模型参见图4。

图4  XG PON1的TC层架构

业务适配子层主要涵盖了XGEM帧封装以及XGEM-ID分配过滤等功能，支持数据单元的分段重组和XGEM帧的定界功能；成帧子层包含XGTC帧/突发数据帧封装和解析，嵌入式OAM功能，PLAM功能以及Alloc-ID过滤等；物理适配子层从图4中看实现了FEC功能、线路编码以及突发数据开销功能。

4  结束语

从已发布和即将发布的标准内容来看，10G EPON和10G GPON都充分考虑了同一ODN下与原有PON系统的兼容，并对功率预算、波长分配和TC层功能进行了相应的增强，并且都定义了非对称、对称两种模式的系统，应该说两种技术的业务承载能力和应用场景是极其相似的。但从标准化进程来看，10G EPON（对称、非对称模式）的发布时间约早于10G GPON（非对称模式，XG PON1）1年，而XG PON2（对称模式）的标准化尚无时间表。标准化的差距直接影响了芯片、光模块、设备的成熟度，我们希望符合10G EPON与XG PON1标准的设备能尽快成熟，并且希望ITU-T尽快明确XG PON2的后续研究计划。