下一代宽带接入新技术——10GEPON

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10GEPON产生的背景    宽带光接入的主要技术包括点对点技术（P2P）和点对多点无源光网络技术（PON）两大类。点对点（P2P）方式的主要优点是专用接入、局端设备简单、传输距离长，可以用于低密度用户分散地区。但是用户不能共享局端设备和主干光纤，高密集用户区域成本高，标准化程度差，不是主流解决方案。无源光网络（PON）技术与点对点（P2P）方式相比，能够大量节省主干光纤和局端设备光接口、高密集用户区域成本低、标准化程度高、业务透明性较好、网络配置灵活、综合优势明显，是未来宽带光接入及FTTH 方式的主要技术选择。EPON 的国际标准相对简单，易实现。目前EPON 技术已经成熟，成本不断下降，达到了规模商用水平，能够满足近期宽带业务的要求。GPON 的国际标准比较详细，支撑多业务能力较强，是欧美主要运营商的技术选择。但目前GPON技术尚不完全成熟，在系统功能、网管、商用芯片、互通性等方面仍需不断完善。
    虽然处于同一代技术的EPON和GPON接入技术提供了1G/2G的带宽，但随着IPTV、HDTV、双向视频以及在线游戏等大流量宽带业务的逐渐开展与普及，每用户的带宽需求预计将以每5年一个数量级递增并有加速趋势，从中长期的发展趋势来看，每用户的带宽需求将是50~100Mbps。无论是EPON还是GPON，现有的PON口带宽都将出现新的瓶颈，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。
    10GEPON技术分析
    下面从标准发展、技术特点和产业链成熟度三方面对10G EPON技术进行分析。
    标准分析
    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）10GEPON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。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(Optical Network Unit)可以与1G EPON的ONU共存在一个ODN(Optical Distribution Network)下，最大限度保护运营商投资。
    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。
    （2）NGAPON标准的发展状况
    NGA PON标准分为两个发展阶段，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。