10G PON开启光接入未来之门

10G PON技术的突飞猛进和标准的不断完善，将为未来海量信息化通信提供有力的技术保障，真正实现"有线宽带，带宽无限"的美好愿景。

文/万俊华

　　当前，基于光纤传送的PON技术已经得到广泛应用，"光纤到户"不再是遥远的梦想，FTTx已经逐渐走入寻常百姓家。作为主流的光接入技术，EPON/GPON目前尚能够满足带宽提速到每户20M－50M的需求，而未来面对每户100M－1G的带宽需求，10G EPON和10G GPON将会在光接入的舞台上熠熠生辉。

10G EPON技术日渐成熟

技术的发展周期通常存在一定的规律，从准备期开始到技术被逐步认可，往往需要3－4年时间，随后从技术热点期演进到配套产业链成熟，并跨越裂谷实现规模商用，通常又需要3－5年时间。

纵观ADSL、EPON、GPON的发展皆符合此规律。10G EPON从2007年开始制订标准，按照上述生命周期规律计算，预计到2013年将实现大规模商用。事实上，10G EPON的发展进程已经被大大加速。
 
　　2009年，10G EPON国际标准定稿，标准的准备期只花了两年时间，相比EPON缩短了一年。目前，中国电信正在牵头制定中国的10G EPON标准，力求在国际标准以及原有EPON标准的基础上进行完善和优化。除物理层提速之外，中国的10G EPON标准在加密算法上也进行了优化，标准的安全性得到进一步提高，预计该标准在2010年推出初稿。

在中国电信的倡导下，10G EPON的相关产业链得到迅速发展。

目前能够提供FPGA技术的芯片厂家包括TK、PMC、Opulan等，它们之间的互通测试已于2009年启动，并且取得了初步成效，2010年会推出ASIC芯片；在光模块方面，海信和飞通公司能够提供非对称（下行10G，上行1G）的10G EPON光模块，可商用的非对称产品预计将于2010年底推出。这些都为10G EPON产业链的成熟奠定了良好基础。

与此同时，各设备厂家也在与运营商一起积极进行探索和实践，验证10G EPON的技术可行性并促进其技术发展成熟。

2009年华为在陕西电信开通了全球首个10G EPON实验局，验证1:128大分光比以及EPON、10G EPON共平台等特性，充分证明了10G EPON的技术能力以及产品成熟度，尤其是非对称技术的10G EPON，2010年底有望实现小规模商用。

华为作为10G EPON国际标准的主要制订者之一，目前已经为IEEE贡献了26篇文稿，是设备厂家中提交文稿最多的一家，华为也因此获得了IEEE颁布的2009年"杰出公司贡献奖"。

10G GPON发展步伐正在加快

10G GPON和GPON标准一样，是由国际电联ITU-T负责制订、由全球各主流运营商牵头完成的。众所周知，GPON在标准体系上覆盖了物理层、链路层、管理层和业务层的相关内容，标准体系完善，且在线路效率、长距离、分光比、可管理性、多业务承载等方面均体现了技术的领先性，受到了业界的一致认可。因此，10G GPON将直接继承GPON的大部分标准内容。

10G GPON标准制定的初期，主要是对面向未来20年以上的NG PON波长规划进行深入探讨，全面制定未来的波长规划。直到2009年，10G GPON标准制定开始加速。2009年10月，ITU-T的SG15 Q2组在SG15全会期间正式发布了NG PON标准的第一阶段文本，即下一代PON系统的总体需求和物理层规范（G.987.1、G.987.2），并计划于2010年6月发布10G GPON的完整标准稿。在10G GPON标准的制订过程中，华为扮演了重要角色，承担了Q2组的主席以及两个子标准组的Editor职务，提交了多项技术提案，其中13项被标准组织采纳，是设备厂家中贡献最多的厂家。

在产业链方面，华为作为主流设备厂家，目前已经研发出基于10G GPON MAC FPGA技术的样机；主要的GPON芯片厂商如PMC、Broadlight等也都有了自己的芯片路标，据悉其ASIC芯片预计在2011年初正式发布。

另一方面，运营商对10G GPON关注度的持续升温，也是加快10G GPON技术成熟的催化剂。北美主流运营商Verizon从2009年1月份开始，就与华为进行了深入的技术创新合作。2009年12月，华为提前完成了Verizon的10G GPON试验局测试，效果非常好。为此，Verizon专门发布了新闻稿，对华为的10G GPON实验局给予高度评价，认为华为GPON和10G GPON能够完全兼容，实现了单光纤传送2.5G和10G两种速率，且业务毫无损伤。

此外，欧洲的法国电信、西班牙Telefonica等运营商也积极展开了10G GPON的测试，国内运营商包括中国移动、中国联通则计划在2010年第一季度全面开展10G GPON测试和实验局部署。

10G PON的最佳建网模式

虽然10G PON具有下行最大速率10G的技术优势，能够满足未来大带宽用户接入的需求，但从经济性角度考虑，未来1－2年内，10G PON的成本将是EPON/GPON的3－5倍，建网投资巨大，因此10G PON建设时需要选择性价比最优的建网模式。

毋庸置疑，在FTTx建设的成本分布中，大量的远端ONU设备所占的成本最高，约占设备整体成本的70%。对于10G PON技术，ONU中的光模块和MAC芯片又是成本最高的部分，而它们在不同的建网模式中所占的比例又不尽相同，例如在FTTH中占ONT成本的80%以上，在FTTB中占ONU成本的60%以上，而在FTTC中只占ONU成本的40%左右。因此，采用FTTC建网模式，当ONU的用户容量越大，10G PON的主要部件均摊的每用户成本就越低。由此可见，FTTC是10G PON规模建设的最佳模式。

另一方面，采用FTTC模式建网，运营商只需将光纤拉到距离用户500m处，如交接箱或者小区机房位置，OLT设备在该位置能够覆盖更多的用户，能够充分提升设备实装率，同时由于该位置电源获取容易，安装维护以及设备接地条件较好，对设备的稳定运行也起到了很好的保障作用。

在OLT设备的选择上，10G PON对OLT的系统架构设计和性能提出了新挑战。为保护运营商的既有投资，OLT的背板必须具备平滑演进能力，单槽位背板带宽需要从当前的GE/10GE提升到40G/80G，以满足未来光接入的带宽需求；同时由于FTTC通常覆盖200－300用户，OLT系统的MAC地址容量需要由当前主流的32K提升到256K/512K，以支持更多的用户数，且下行带宽至少1G左右，上行带宽要达到200－300Mbps；此外10G PON插卡必须能够和当前的PON单板实现任意混插，增强组网灵活性。

在网络维护管理方面，统一的网管系统需要同时管理当前的GPON接口以及10 GPON接口，从而提高运维效率、降低运维成本。总之，大容量、共平台、共网管将是10G PON设备发展的必然趋势，也是目前设备厂家努力的方向。