10G PON技术发展应用

2.2 技术参数

无论是IEEE 802.3av，还是ITU-T G.987协议族，均对10G PON相关技术参数、物理层指标、光功率预算做出了详细的定义。但由于两大标准化组织所考虑问题的出发点不同，技术指标也存在一定的差异。

表2对10G EPON和10G GPON从技术角度进行了总结和分析。由于IEEE标准化组织一直以来致力于以太网相关标准的制定工作，对于传统电信技术的关键特征关注程度不高，因此，与10G GPON相比，10G EPON在认证、带宽分配、终端管理等功能的实现上，标准定义并不完善。

2.2.1 10G EPON

如图2所示，列举了10G EPON技术的四大关键点：第一，10G EPON定义了6种光功率预算，针对非对称模式的PRX10、PRX20和PRX30以及针对对称模式的PR10、PR20和PR30，这6种光功率预算模型基本上可以满足运营商网络建设的需要；第二，10G EPON技术在实现与传统1G EPON在多点控制协议层面(MPCP)前向兼容的基础上，还对原有消息类型进行了扩展，用于报告光缆终端设备(OLT)、ONU光模块的开关时间，以满足10G EPON系统的要求；第三，10G EPON采用了(255，223)的前向纠错(FEC)编码方式，该编码与用于1G EPON的FEC编码一脉相承，但其强大的编码增益可以支持10G EPON光接收器更低的灵敏度；最后，10G EPON对上下行波长进行了重新规划，下行使用1268～1280 nm波长，上行则重用了原有1G EPON的1575～1580 nm波段，为了避免波长冲突，10G EPON上行只能使用时分多址(TDMA)的方式。

2.2.2 10G GPON

图3是Q2工作组所发布的一系列10G GPON标准协议结构。未来随着10G GPON技术的不断发展，ITU-T将计划在增强带宽和距离扩展等功能上定义，以满足网络建设的需要。

已经发布的G.987.1标准，定义了10G GPON系统的总体技术要求和系统架构，明确提出了10G GPON系统在保证良好QoS基础上，要完全支撑传统电信业务和所有新兴业务，同时，还规定动态带宽分配(DBA)算法、节能、认证和加密等相关内容要继承原有1G GPON技术；而G.987.2则是重点规范了10G GPON物理层相关参数，包括上下行速率、ODN功率预算、分光比、上下行波长范围和线路编码等内容，虽然10G GPON的上下行波长范围与10G EPON相同，但由于上行波长与1G GPON不冲突，因此，10G GPON上下行均采用波分多址(WDMA)方式。

即将于2010年6月发布的G.987.3对10G GPON传输汇聚层进行了定义，明确了在自动发现阶段，对物理设备的认证以及对用户鉴权的方法，同时，建议沿用以往高级加密标准(AES)算法，以提高密钥本身的安全性。针对管理控制接口的G.988则是承袭G.984.4标准的大部分内容，并删除了原有文本中的三层路由属性和802.11业务配置相关内容。

2.3 产业链发展

如图4所示，一个完整的PON产业链包括芯片、光模块和设备3个环节。如果要分析PON产业链，就需要从这3个环节入手，分析每一个环节目前发展的状态和未来发展趋势。

表3对10G EPON和10G GPON两种技术的产业链发展进行了汇总和分析。总体来说，10G EPON和10G GPON目前均达不到大规模商用化的要求，虽然部分设备商近期纷纷推出了10G EPON或者10G GPON的产品，并与运营商合作，开设了部分实验局，但仍然处于实验室测试阶段，离规模商用还有一段距离。

3 结束语

10G PON技术符合未来接入网络"大容量、少局所"的发展方向，在提高接入速率的同时，支持更大的分路比，覆盖更多的用户。因此，10G PON技术必将成为未来电信运营商实现"宽带提速"、"光进铜退"等宽带网络建设可持续发展的热门技术。在这一大背景下，本论文对10G EPON和10G GPON两种主流的下一代光接入网技术从中国及国外标准化进展、相关技术参数和产业链进程等3个方面，进行了分析和比较。

4 参考文献
[1] IEEE 802.3. IEEE standard for information technology-Telecommunications and Information Exchange Between Systems-Local and Metropolitan Area Networks-Specific Requirements-Part 3: Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications[S].2008.
[2] ITU-T G.987.1. 10 Gigabit-Capable Passive Optical Network (XG-PON) General Requirements [S]. 2009.
[3] ITU-T G.987.2. 10-Gigabit-Capable Passive Optical Networks (XG-PON): Physical Media Dependent (PMD) Layer Specification (for consent) [S].2009.
[4] ITU-T G.987.3. XG-PON Transmission Convergence Layer Specification [S]. 2009.
[5] ITU-T G.988. ONU Management and Control Interface Specification (OMCI) [S].2009.

张沛，北京邮电大学光通信中心博士毕业；目前就职于中国联通博士后工作站，现研究领域为光传送与光接入关键技术；在国内外发表论文数10篇。

丁焰，北京邮电大学电信工程学院硕士毕业；目前就职于中国联通研究院，主要研究方向是光接入网关键技术等等。

陈利兵，北京邮电大学电磁场与微波技术专业博士毕业；现就职于中国联通研究院，主要从事传输、接入方面的新技术研究和标准研发。