光接入技術加快演進步伐
FTTH是人們不斷追求的夢想和探索的技術方向,但由于成本、技術、需求等方面的障礙,一度進展緩慢。然而近幾年來,局面有了根本性的改變。由于政策上的扶持和技術本身的發展,FTTH在世界多個國家得到了長足發展。目前興起的各種相關寬帶應用如互聯網、云計算、物聯網以及大量的在線應用和智能家庭,特別是三網融合的推進,使得人們更加意識到具有高帶寬、大容量、低損耗等優良特性的光纖,是寬帶接入網的必然選擇。
在中國,FTTH已經進入規模部署期,當然,FTTH的前進還面臨著諸多的現實困難,需要業界共同努力推動其發展。
在三網融合的推進過程中,FTTH網絡部署以及寬帶光纖接入技術的發展一直是大家關注的熱點。我國FTTH網絡已經覆蓋超過1000萬用戶,但實際用戶約100萬。據預測,到2015年,我國FTTH網絡端口將超過1億個,而實際用戶將達到4000萬。對于FTTH,我們需要在PON技術以及其他方面給予關注。
PON將向10G演進
但長期演進路線不明朗
除了上個世紀ITU-T制定的窄帶PON和BPON技術在北美地區有一定應用之外,在最近10年中和未來10年內,PON技術的發展分為三個階段:
***階段:2001年~2002年,IEEE和FSAN/ITU-T分別提出EPON與GPON技術概念,PON技術進入Gbit/s時代。從2004年日本首先開始部署EPON技術起,EPON技術和GPON技術以及產業鏈都已成熟并得到了大規模部署,未來3年內這兩種技術將成為市場的主流應用。
第二階段:在1G速率的PON技術逐漸成熟后,IEEE和FSAN/ITU-T從2008年開始啟動10G PON的研究,這意味著PON技術將進入10Gbit/s時代。IEEE還是延續了原來的技術路線,采用以太網技術,通過少量擴展,推出了10G EPON標準,在2009年9月正式發布, ITU-T稍晚啟動了10G GPON的標準制訂,也基本延續了GPON的技術路線,并在2010年年中形成系列標準,完成了下行10Gb/s、上行2.5Gb/s的XGPON1的標準化工作。這標志著下一代PON技術的兩大技術流派10G EPON和10G GPON技術在標準化層面已經基本完成。目前10G PON技術正致力于產業化和商用化進程。在帶寬需求升級和市場競爭的驅動下,綜合考慮到產業成熟度和成本等因素,預計10G PON技術最快將在2012年進入商用階段,而且10G EPON技術將率先開始商用。
第三階段:后10G PON時代采用什么技術,現在還沒有一個明確的方向,一直超前研究PON技術的IEEE目前沒有相關計劃,而FSAN雖然有此方面的討論,但還無實質性定論, FSAN目前對NGPON2應滿足“下行總帶寬不少于40G,上行總帶寬不少于10G(每個終端用戶的***獨享帶寬應不低于1G);傳輸***距離不低于40km,距離差不低于40km; 分支比不低于1∶64;重用GPON/XGPON1網絡的ODN”的明確需求。有意思的是,ITU-T已經終止了下行10Gb/s、上行10Gb/s的XGPON2的標準化工作,這意味著突發模式的10Gb/s光模塊研發存在技術和成本上的很多障礙,而基于WDM和WDM/TDM技術的PON是NGPON2可能的技術方向,關于WDM PON的波長分配方案已經開始在ITU-T進行討論。
10G PON標準化已較完善
產業鏈有待成熟
標準化方面,10G PON延續了XPON的發展路線:IEEE在EPON標準基礎上制定了10G EPON技術規范(802.3av)并正在制定10G EPON互通規范(SIEPON);而ITU-T在GPON標準基礎上制定了10G GPON技術規范(G.987.x)和10G GPON ONU管理維護規范(G.988)。其中,業務互通是實現全球產業鏈共享的一個關鍵問題。IEEE 2009年11月專門成立了SIEPON工作組來制訂10G EPON全球互通標準,期望徹底解決這個曾經束縛EPON在全球發展的***問題。結合中國電信和NTT等運營商已有的EPON企業標準做藍本,SIEPON希望能在2012年標準出來后就能快速應用。當然,基于地區性的業務互通規范的起草及相關測試驗證工作都在緊鑼密鼓地進行中。10G GPON的情況則與10G EPON不同,從業務互通的角度看,10G GPON在全球標準化方面相對是完備的,但由于產業鏈不完整,市場能提供10G GPON的設備較少,業務互通的測試驗證工作還沒有起步。
產業方面,10G EPON:除了標準之外,電信運營商在近幾年還進行了積極的技術研究探索和試用工作,中國電信2009年組織了芯片級互通測試,中國聯通和中國移動也在2010年上半年進行了技術摸底測試,三大運營商目前都有較小規模的實驗局試點。
而從目前實際測試的情況來看,10G EPON整個產業鏈正在逐漸成熟。在芯片方面,ONU側的核心芯片已經ASIC化,Broadcom和Opulan均推出了第二代芯片,而OLT側ASIC芯片廠家目前較少,而且技術不太成熟,預計到2011年年底或者2012年***季度OLT側的ASIC芯片才會逐漸成熟。在光模塊方面,采用的上下行1G/10G非對稱類型的光模塊也已經推向市場,但由于需求較少而導致價格昂貴。在設備方面,目前華為、中興、烽火、阿朗等主流公司都深入參與了10G EPON設備的研發工作,與GEPON相比,10G EPON終端(ONU)設備形態較少,功能有待進一步完善。10G GPON:在歐美和中國運營商的關注下,已有Verizon、FT、TI、Telefonica、PT、中國移動、中國聯通等公司組織進行了10G GPON技術的摸底測試,包括Erisson、AL、MOTO、華為等在內的主流設備廠商都參與其中。從測試的情況來看,與10G EPON相比,10G GPON產業鏈要落后8~12個月左右,系統設備還基本處于實驗室樣機狀態,核心芯片采用FPGA實現,同時10G/2.5G光模塊技術不成熟,達到指標要求的光模塊成品率較低。因此,總體來講,10G GPON產業鏈遠未成熟。
10G PON先應用于FTTB
FTTH應用取決于成本
受業務需求和成本制約,10G PON將在FTTB場景率先應用。國內三網融合政策的推出將使寬帶接入市場的競爭加劇,運營商的光纖接入網絡建設和升級改造也將提速,100Mb/s寬帶入戶將成為可能,而中國人口密集,FTTB的建設模式已成為主流,在這種建設模式下,每個OLT端口下用戶可達256個甚至512個,而xPON的帶寬只有1G/2.5G ,平均到每用戶EPON只有8M(考慮50%并發上線率),GPON只有20M, 距離50M以上超帶寬要求有較大的差距,采用10G PON技術就比較迫切。同時在FTTB模式下成本問題并不突出,MDU中光模塊和MAC芯片只占成本的20%,同時還被十幾或幾十個用戶分攤,因此成本增加非常有限。
所以10G PON在初期應用的3年內,FTTB是最合適的應用場景。當然,受三網融合政策的影響,國內運營商近期也將調整策略,開始積極推進FTTH/O的部署,而10G PON能否成為FTTH的主流技術選擇,除了技術和設備成熟度因素之外,還將取決于成本因素:10G PON 成本需要迅速下降,特別是10G PON ONU的成本要在短期內與GEPON/GPON ONU成本接近,要知道,當前10G PON 光模塊和MAC芯片的成本均是GEPON/GPON的數倍。而目前采用GEPON/GPON部署FTTH,在50%收斂比、1∶32分路比的情況下,GEPON/GPON的每用戶平均帶寬可以超過50M/100M,而每線綜合成本已經下降至市場完全可以接受的水平。
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