光通訊產(chǎn)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(jīng)進(jìn)入規(guī)模部署期，但仍面臨諸多困難。雖然10G PON標(biāo)準(zhǔn)化已較完善，但產(chǎn)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(yùn)營商基本都有10G EPON的應(yīng)用，主要服務(wù)于FTTB模式下的政企專線和有高帶寬需求的客戶。技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用從來都在服務(wù)于需求的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行10G EPON的設(shè)備互通測試之時，業(yè)內(nèi)基本都認(rèn)為10G EPON即將登上商用的舞臺。然而當(dāng)今年2月份中國電信推出“寬帶中國光網(wǎng)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(shù)方向，但由于成本、技術(shù)、需求等方面的障礙，一度進(jìn)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(shù)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(guān)寬帶應(yīng)用如互聯(lián)網(wǎng)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)以及大量的在線應(yīng)用和智能家庭，特別是三網(wǎng)融合的推進(jìn)，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(wǎng)的必然選擇。 

        在中國，FTTH已經(jīng)進(jìn)入規(guī)模部署期，當(dāng)然，FTTH的前進(jìn)還面臨著諸多的現(xiàn)實困難，需要業(yè)界共同努力推動其發(fā)展。在三網(wǎng)融合的推進(jìn)過程中，FTTH網(wǎng)絡(luò)部署以及寬帶光纖接入技術(shù)的發(fā)展一直是大家關(guān)注的熱點。我國FTTH網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋超過1000萬用戶，但實際用戶約100萬。據(jù)預(yù)測，到2015年，我國FTTH網(wǎng)絡(luò)端口將超過1億個，而實際用戶將達(dá)到4000萬。 

        當(dāng)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(guān)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(jìn) 但長期演進(jìn)路線不明朗 

        除了上個世紀(jì)ITU-T制定的窄帶PON和BPON技術(shù)在北美地區(qū)有一定應(yīng)用之外，在最近10年中和未來10年內(nèi)，PON技術(shù)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(shù)概念，PON技術(shù)進(jìn)入Gbit/s時代。從2004年日本首先開始部署EPON技術(shù)起，EPON技術(shù)和GPON技術(shù)以及產(chǎn)業(yè)鏈都已成熟并得到了大規(guī)模部署，未來3年內(nèi)這兩種技術(shù)將成為市場的主流應(yīng)用。 

        第二階段：在1G速率的PON技術(shù)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(shù)將進(jìn)入10Gbit/s時代。IEEE還是延續(xù)了原來的技術(shù)路線，采用以太網(wǎng)技術(shù)，通過少量擴(kuò)展，推出了10G EPON標(biāo)準(zhǔn)，在2009年9月正式發(fā)布， ITU-T稍晚啟動了10G GPON的標(biāo)準(zhǔn)制訂，也基本延續(xù)了GPON的技術(shù)路線，并在2010年年中形成系列標(biāo)準(zhǔn)，完成了下行10Gb/s、上行2.5Gb/s的XGPON1的標(biāo)準(zhǔn)化工作。這標(biāo)志著下一代PON技術(shù)的兩大技術(shù)流派10G EPON和10G GPON技術(shù)在標(biāo)準(zhǔn)化層面已經(jīng)基本完成。目前10G PON技術(shù)正致力于產(chǎn)業(yè)化和商用化進(jìn)程。在帶寬需求升級和市場競爭的驅(qū)動下，綜合考慮到產(chǎn)業(yè)成熟度和成本等因素，預(yù)計10G PON技術(shù)最快將在2012年進(jìn)入商用階段，而且10G EPON技術(shù)將率先開始商用。 

        第三階段：后10G PON時代采用什么技術(shù)，現(xiàn)在還沒有一個明確的方向，一直超前研究PON技術(shù)的IEEE目前沒有相關(guān)計劃，而FSAN雖然有此方面的討論，但還無實質(zhì)性定論， FSAN目前對NGPON2應(yīng)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(yīng)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(wǎng)絡(luò)的ODN”的明確需求。有意思的是，ITU-T已經(jīng)終止了下行10Gb/s、上行10Gb/s的XGPON2的標(biāo)準(zhǔn)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(shù)和成本上的很多障礙，而基于WDM和WDM/TDM技術(shù)的PON是NGPON2可能的技術(shù)方向，關(guān)于WDM PON的波長分配方案已經(jīng)開始在ITU-T進(jìn)行討論。 

        10G PON標(biāo)準(zhǔn)化已較完善 產(chǎn)業(yè)鏈有待成熟 

        標(biāo)準(zhǔn)化方面，10G PON延續(xù)了XPON的發(fā)展路線：IEEE在EPON標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上制定了10G EPON技術(shù)規(guī)范(802.3av)并正在制定10G EPON互通規(guī)范(SIEPON);而ITU-T在GPON標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上制定了10G GPON技術(shù)規(guī)范(G.987.x)和10G GPON ONU管理維護(hù)規(guī)范(G.988)。其中，業(yè)務(wù)互通是實現(xiàn)全球產(chǎn)業(yè)鏈共享的一個關(guān)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(biāo)準(zhǔn)，期望徹底解決這個曾經(jīng)束縛EPON在全球發(fā)展的最大問題。結(jié)合中國電信和NTT等運(yùn)營商已有的EPON企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)做藍(lán)本，SIEPON希望能在2012年標(biāo)準(zhǔn)出來后就能快速應(yīng)用。當(dāng)然，基于地區(qū)性的業(yè)務(wù)互通規(guī)范的起草及相關(guān)測試驗證工作都在緊鑼密鼓地進(jìn)行中。10G GPON的情況則與10G EPON不同，從業(yè)務(wù)互通的角度看，10G GPON在全球標(biāo)準(zhǔn)化方面相對是完備的，但由于產(chǎn)業(yè)鏈不完整，市場能提供10G GPON的設(shè)備較少，業(yè)務(wù)互通的測試驗證工作還沒有起步。 

        產(chǎn)業(yè)方面，10G EPON：除了標(biāo)準(zhǔn)之外，電信運(yùn)營商在近幾年還進(jìn)行了積極的技術(shù)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(lián)通和中國移動也在2010年上半年進(jìn)行了技術(shù)摸底測試，三大運(yùn)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(chǎn)業(yè)鏈正在逐漸成熟。在芯片方面，ONU側(cè)的核心芯片已經(jīng)ASIC化，Broadcom和Opulan均推出了第二代芯片，而OLT側(cè)ASIC芯片廠家目前較少，而且技術(shù)不太成熟，預(yù)計到2011年年底或者2012年第一季度OLT側(cè)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(jīng)推向市場，但由于需求較少而導(dǎo)致價格昂貴。在設(shè)備方面，目前華為、中興、烽火、阿朗等主流公司都深入?yún)⑴c了10G EPON設(shè)備的研發(fā)工作，與GEPON相比，10G EPON終端(ONU)設(shè)備形態(tài)較少，功能有待進(jìn)一步完善。10G GPON：在歐美和中國運(yùn)營商的關(guān)注下，已有Verizon、FT、TI、Telefonica、PT、中國移動、中國聯(lián)通等公司組織進(jìn)行了10G GPON技術(shù)的摸底測試，包括Erisson、AL、MOTO、華為等在內(nèi)的主流設(shè)備廠商都參與其中。從測試的情況來看，與10G EPON相比，10G GPON產(chǎn)業(yè)鏈要落后8~12個月左右，系統(tǒng)設(shè)備還基本處于實驗室樣機(jī)狀態(tài)，核心芯片采用FPGA實現(xiàn)，同時10G/2.5G光模塊技術(shù)不成熟，達(dá)到指標(biāo)要求的光模塊成品率較低。因此，總體來講，10G GPON產(chǎn)業(yè)鏈遠(yuǎn)未成熟。 

        10G PON先應(yīng)用于FTTB FTTH應(yīng)用取決于成本 

        受業(yè)務(wù)需求和成本制約，10G PON將在FTTB場景率先應(yīng)用。國內(nèi)三網(wǎng)融合政策的推出將使寬帶接入市場的競爭加劇，運(yùn)營商的光纖接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)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，F(xiàn)TTB的建設(shè)模式已成為主流，在這種建設(shè)模式下，每個OLT端口下用戶可達(dá)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(shù)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?jǐn)?，因此成本增加非常有限?nbsp;

        10G EPON互通測試滿意 平滑兼容利于現(xiàn)網(wǎng)升級 

        2009年第四季度，中國電信組織Broadcom、Qualcomm、PMC和海思先后進(jìn)行了非對稱與對稱10G EPON芯片的互通測試，全球首次實現(xiàn)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(jìn)行了兩次10G EPON的設(shè)備互通測試，并在現(xiàn)網(wǎng)中加載多種業(yè)務(wù)測試了設(shè)備功能、性能。據(jù)悉，從測試結(jié)果來看，10G EPON已經(jīng)相對成熟，運(yùn)營商對于結(jié)果基本滿意。 

        一系列的測試推進(jìn)了10G EPON產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)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(yùn)營商基本都有10G EPON的應(yīng)用，只是規(guī)模比較小，所以各地運(yùn)營商都是自己運(yùn)作，集團(tuán)并沒有統(tǒng)一采購。 

        據(jù)悉，目前各地的10G EPON主要應(yīng)用于政企客戶業(yè)務(wù)，政企客戶對于帶寬的需求比較高，EPON在這些高價值業(yè)務(wù)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(dāng)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(xiàn)有的ODN網(wǎng)絡(luò)、EPON設(shè)備平滑兼容，這對于以后的網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)模式還需要進(jìn)一步驗證。

        所以10G PON在初期應(yīng)用的3年內(nèi)，F(xiàn)TTB是最合適的應(yīng)用場景。當(dāng)然，受三網(wǎng)融合政策的影響，國內(nèi)運(yùn)營商近期也將調(diào)整策略，開始積極推進(jìn)FTTH/O的部署，而10G PON能否成為FTTH的主流技術(shù)選擇，除了技術(shù)和設(shè)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(nèi)與GEPON/GPON ONU成本接近，要知道，當(dāng)前10G PON 光模塊和MAC芯片的成本均是GEPON/GPON的數(shù)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(jīng)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(yùn)營商建設(shè)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(nèi)完全可以滿足帶寬需求，FTTH模式中短期內(nèi)不會應(yīng)用10G EPON。