10G PON技术发展应用
英文摘要:Although 10G EPON and 10G GPON standards and industrial chain have yet to mature, and large-scale commercial deployment is some way off, both technologies have attracted great interest from operators building next generation broadband networks. This paper discusses 10G EPON and 10G EPON from a technical point of view, analyzing the progress of their standardization, related technical parameters development of optical fiber and phase-out of copper, and industrial chain process.
英文关键字:10G EPON; 10G GPON; broadband network acceleration；development of optical fiber and phase-out of copper
1 10G PON 技术发展背景
随着各大运营商“宽带提速”、“光进铜退”工程的大规模展开，未来宽带业务将会以多媒体、视频点播、互动游戏为主要特征，高带宽、综合化将成为评判运营商所推广的宽带产品优劣的标准。
在宽带网络光纤化的大趋势下，PON技术已经成为目前全球各个电信运营商关注的热门技术之一，也是运营商实施“宽带提速”、“光进铜退”工程的技术基础。经过早期APON、BPON的探索，近几年，以美国电气和电子工程师协会(IEEE)组织发起的EPON标准和以国际电信联盟电信标准化部门/全业务接入网论坛(ITU-T/FSAN)标准组织发起的GPON标准成为PON技术的两大主流。EPON标准主要秉承以太网“简单唯美”的特点，凭借其成熟的产业链和优良的性价比，在日本、韩国等亚洲地区拥有最广泛的光纤接入(FTTx)用户；而GPON标准凭借与APON、BPON一脉相承的特点，受到了欧洲、北美等众多运营商的青睐。
无论是EPON，还是GPON，其提供的上下行带宽仅仅为1G或者2G，但随着目前交互式网络电视(IPTV)、高清晰度电视(HDTV)、网络游戏、视频业务等大流量、大宽带业务的开展和普及，每用户的带宽需求预计将以每3年一个数量级的趋势递增，从未来运营商长期发展趋势分析，每用户的带宽需求将会在50～100 Mbit/s之间。这样以来，EPON和GPON均无法满足未来宽带业务发展的需要，现有PON口带宽将会出现瓶颈。因此，ITU-T、FSAN、IEEE等各大标准化组织开始下一代PON技术的研究工作。
与1G PON技术类似，10G PON技术仍然分为10G EPON和10G GPON两大阵营。10G EPON以IEEE 802.3av标准为基础，最大限度地沿用了以往IEEE 802.3ah中的内容，具有很好的向上兼容性。IEEE所定义的802.3av包括两点核心内容：首先，扩大了802.3ah标准中关于1G EPON的上下行带宽，达到10G速率；其次，充分考虑了与1G EPON的兼容性问题，在规定相关物理参数时，保证10G EPON的光节点(ONU)可以与1G EPON的ONU共存于同一个光配线网络(ODN)中，且该ODN的配置可以不做任何变化，最大限度地保证了运营商前期的投资。而10G GPON则以ITU-T G.987协议组为基础，定义了包括总体特征、物理媒质相关子层、传输汇聚子层和管理控制接口等一系列标准，提出上下行非对称XG PON1和上先行对称XG PON2两种10G GPON的主要架构，并率先开始了非对称相关标准的制定工作。经过两年多的讨论和研究，标准草案已经初具规模，而相关的产品研发工作也正在进行。
文章将会以技术为基础，从技术参数、标准化进行、产品链成熟度等相关方面，对10G EPON和10G GPON进行总结和分析。
2 10G PON的技术分析
如图1所示，回顾PON技术的发展历史可以发现，每一种PON技术从诞生之日到最终大规模商用化均需要经过技术标准的制定、相关芯片和光模块的研发、实验和量产、实验局的开设以及商用化部署4个阶段，历时5年左右的时间，而其中每一个阶段的发展又会经历多次的论证。
作为PON技术体系中的分支，10G EPON和10G GPON目前正处于技术标准的制定中，虽然相关芯片、光模块厂商也开始了技术的研究工作，但现阶段仍处于实验室研发阶段，离大规模量产还有一段距离。本章节主要是从两者的技术参数、标准化进程以及芯片、光模块产业链成熟度等几个方面，对10G EPON和10G GPON进行全面的总结和分析[1-4]。
2.1 标准化进展
