光通訊產業(yè)焦點回歸10G PON 部署于FTTH模式受成本考驗

        在中國，FTTH已經進入規(guī)模部署期，但仍面臨諸多困難。雖然10G PON標準化已較完善，但產業(yè)鏈還有待成熟。 

        FTTH爆發(fā)并踏上良性循環(huán) 焦點回歸10G PON 

        目前各地運營商基本都有10G EPON的應用，主要服務于FTTB模式下的政企專線和有高帶寬需求的客戶。技術創(chuàng)新與應用從來都在服務于需求的發(fā)展，網絡需求目前是通信發(fā)展的真正動力。 

        2010年可以說是10G EPON加速成熟的一年，在2010年11月中國電信進行10G EPON的設備互通測試之時，業(yè)內基本都認為10G EPON即將登上商用的舞臺。然而當今年2月份中國電信推出“寬帶中國光網城市”戰(zhàn)略后，大家都將注意力集中到了FTTH中，EPON再掀熱潮，ODN也成為了焦點。 

        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(fā)展，FTTH在世界多個國家得到了長足發(fā)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(yōu)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(guī)模部署期，當然，FTTH的前進還面臨著諸多的現實困難，需要業(yè)界共同努力推動其發(fā)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(fā)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。 

        當FTTH開始平穩(wěn)發(fā)展，規(guī)模部署也漸漸踏上良性循環(huán)。業(yè)界又開始關注10G EPON，但FTTH的熱潮似乎阻礙了10G EPON的爆發(fā)，那么10G EPON該何去何從呢? 

        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(qū)有一定應用之外，在最近10年中和未來10年內，PON技術的發(fā)展分為三個階段： 

        第一階段：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(yè)鏈都已成熟并得到了大規(guī)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(xù)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(fā)布， ITU-T稍晚啟動了10G GPON的標準制訂，也基本延續(xù)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(yè)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(yè)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(每個終端用戶的最高獨享帶寬應不低于1G);傳輸最大距離不低于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(fā)模式的10Gb/s光模塊研發(fā)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(yè)鏈有待成熟 

        標準化方面，10G PON延續(xù)了XPON的發(fā)展路線：IEEE在EPON標準基礎上制定了10G EPON技術規(guī)范(802.3av)并正在制定10G EPON互通規(guī)范(SIEPON);而ITU-T在GPON標準基礎上制定了10G GPON技術規(guī)范(G.987.x)和10G GPON ONU管理維護規(guī)范(G.988)。其中，業(yè)務互通是實現全球產業(yè)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(fā)展的最大問題。結合中國電信和NTT等運營商已有的EPON企業(yè)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(qū)性的業(yè)務互通規(guī)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(yè)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(yè)鏈不完整，市場能提供10G GPON的設備較少，業(yè)務互通的測試驗證工作還沒有起步。 

        產業(yè)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(guī)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(yè)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年第一季度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(fā)工作，與GEPON相比，10G EPON終端(ONU)設備形態(tài)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(yè)鏈要落后8~12個月左右，系統(tǒng)設備還基本處于實驗室樣機狀態(tài)，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(yè)鏈遠未成熟。 

        10G PON先應用于FTTB FTTH應用取決于成本 

        受業(yè)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(fā)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。 

        10G EPON互通測試滿意 平滑兼容利于現網升級 

        2009年第四季度，中國電信組織Broadcom、Qualcomm、PMC和海思先后進行了非對稱與對稱10G EPON芯片的互通測試，全球首次實現了非對稱互通，并解決了對稱互通的部分問題； 

        在2010年4月與2011年4月，中國電信進行了兩次10G EPON的設備互通測試，并在現網中加載多種業(yè)務測試了設備功能、性能。據悉，從測試結果來看，10G EPON已經相對成熟，運營商對于結果基本滿意。 

        一系列的測試推進了10G EPON產業(yè)鏈進一步的成熟，同時也驗證了10G EPON的商用價值。其實，目前各地運營商基本都有10G EPON的應用，只是規(guī)模比較小，所以各地運營商都是自己運作，集團并沒有統(tǒng)一采購。 

        據悉，目前各地的10G EPON主要應用于政企客戶業(yè)務，政企客戶對于帶寬的需求比較高，EPON在這些高價值業(yè)務中的性價比不如10G EPON。目前FTTB是10G EPON的理想場所，而在2～3年之后，當用戶帶寬需求普遍提高到100M甚至更高的時候，FTTH模式下也必須要引入10G EPON。 

        10G EPON可以與現有的ODN網絡、EPON設備平滑兼容，這對于以后的網絡升級十分有利。 

        此外，10G EPON在FTTH下理論上可以支持1：128的分光比，但是越高的帶寬就要消耗越高的光功率，也需要犧牲一定的覆蓋距離。FTTH下的組網模式還需要進一步驗證。

        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。 

        FTTH最大的優(yōu)勢就是高帶寬，但這不能成為運營商建設FTTH的直接動力。目前FTTH模式下，EPON能提供20M～50M的帶寬，2～3年內完全可以滿足帶寬需求，FTTH模式中短期內不會應用10G EPON。