從EPON到10G EPON：標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布 產(chǎn)業(yè)鏈成熟

摘要

2001年起IEEE就開始了基于以太網(wǎng)的EPON技術(shù)討論。經(jīng)過亞洲國家（中國、日本、韓國）近幾年來在標(biāo)準(zhǔn)完善、系統(tǒng)測試驗(yàn)證、現(xiàn)網(wǎng)規(guī)模部署等方面的努力，EPON技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，并帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈逐步發(fā)展壯大。究其原因，簡單來看，其物理層相對(duì)寬松的指標(biāo)，降低了廠商進(jìn)入的門檻，使得更多廠家參與到設(shè)備開發(fā)中；而簡單的TC層協(xié)議，也使各運(yùn)營商可方便地針對(duì)自身需求定制管理維護(hù)方式。隨著亞洲新興寬帶市場近年來用戶數(shù)迅猛增長，以及國家寬帶、三網(wǎng)融合等利好政策的頒行，對(duì)更高帶寬的需求不斷涌現(xiàn)。因此，運(yùn)營商在規(guī)模部署現(xiàn)有EPON技術(shù)的同時(shí)，對(duì)如何向下一代PON系統(tǒng)演進(jìn)，進(jìn)而保護(hù)現(xiàn)有投資表現(xiàn)出極大地關(guān)注。2006年起，IEEE開始了10G EPON研究（IEEE 802.3av）。華為作為惟一一家全程參與的中國廠商對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，先后在波長規(guī)化、功率預(yù)算、共存、物理層編碼等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)上主導(dǎo)了標(biāo)準(zhǔn)的制定。最終，10G EPON（802.3av）得以在2009年9月正式發(fā)布。

1  引言

EPON在日本和中國市場上規(guī)模部署，其用戶總數(shù)已占全球FTTx市場半壁江山。隨著寬帶市場競爭加劇，新業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)，用戶對(duì)帶寬需求也與日俱增。因此，開展下一代的EPON技術(shù)研究工作，成為這幾年EPON產(chǎn)業(yè)界工作的重心。

從FTTx建網(wǎng)投資組成上看，75%的投資在ODN網(wǎng)絡(luò)上，20%的投資在ONU設(shè)備上。由此可見，保護(hù)現(xiàn)有的投資就是要保護(hù)ODN工程和已經(jīng)部署的ONU。因此，在研究 EPON演進(jìn)到下一代PON系統(tǒng)時(shí)，能夠重用ODN網(wǎng)絡(luò)并兼容已部署的EPON ONU成為首要考慮要素。

2006年，IEEE標(biāo)準(zhǔn)組織啟動(dòng)了10G EPON研究（IEEE 802.3av），產(chǎn)業(yè)鏈各廠家積極投身其中，快速推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展。2009年，IEEE正式發(fā)布802.3av，產(chǎn)業(yè)鏈廠家也適時(shí)推出相應(yīng)的光模塊、芯片、設(shè)備等。本文將詳細(xì)描述10G EPON標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展過程及產(chǎn)業(yè)鏈情況。

2  10G EPON與EPON共存方式

IEEE標(biāo)準(zhǔn)組織在開始10G EPON項(xiàng)目研究之初，首先就考慮了充分保護(hù)運(yùn)營商已經(jīng)布放的ODN系統(tǒng)。其次，對(duì)已布放的EPON ONU也要兼容。再次，根據(jù)IEEE的傳統(tǒng)，以太網(wǎng)速率以10倍方式倍增，所以10G EPON定義的數(shù)據(jù)數(shù)率為10Gbit/s。但由于10G速率的突發(fā)模式光模塊成本昂貴，加上當(dāng)前用戶對(duì)上行帶寬的需求不迫切，因此10G EPON定義了兩種類型：下行10G/上行1G的非對(duì)稱類型（Asymmetric）和下行10G/上行10G的對(duì)稱類型（Symmetric）。其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和類型如圖1所示。

圖1  10G EPON和EPON共存的網(wǎng)絡(luò)配置

在共存基礎(chǔ)上，10G EPON提供了良好的兼容升級(jí)方式：升級(jí)時(shí)，運(yùn)營商只需要將OLT原EPON單板更換為10G EPON單板，便可將整個(gè)系統(tǒng)的光接口提升到10G速率。同時(shí)，對(duì)用戶側(cè)的升級(jí)可以根據(jù)用戶的需求靈活選擇，選擇非對(duì)稱ONU或?qū)ΨQONU逐步完成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)。

3  10G EPON物理層簡介

對(duì)物理層，IEEE 802.3av工作組的目標(biāo)是：

（1）提供點(diǎn)到多點(diǎn)的光纖接入技術(shù)。
　�。�2）保證物理層的誤碼率不大于10-12。
　�。�3）下行傳輸速率為10Gbit/s，上行傳輸?shù)乃俾蕿?0Gbit/s或1Gbit/s。
　�。�4）以分支比為 1：16和1：32，傳輸距離為最小10km和20km來制定光的功率預(yù)算。
　　（5）盡可能重用現(xiàn)有的MAC和MPCP等協(xié)議，只改動(dòng)物理層。