10G EPON技术的宽带接入应用分析

3G，WEB2.0，高清，这些概念在兴起和发展的同时引发了新一轮的带宽危机，从而加速了“光进铜退”的推进速度。据称，要想看完YouTube上的全部内容大概需要400多年的时间，这是一个恐怖的数字，你也可以想想其对网络带宽的消耗有多大。在国内，三大运营商当前的注意力都放在3G网络的部署、业务的开发和品牌的宣传上，固定网络和相关技术的投资锐减，但有一个例外便是PON技术。原因就是上述新兴应用尤其是数字原生态应用的兴起而导致的用户带宽需求陡然的提升，而具有高带宽、易管理、扩展性好等特性的PON技术则能够很好的满足运营商在宽带接入3G基站回程方面的建网需求。中国电信在经过大量的测试、试验和试商用后已经决定在今年大规模的推广相对成熟的EPON技术。

10G EPON作为率先成熟的下一代PON技术，符合网络发展趋势，具备大带宽、大分光比，与EPON兼容组网，与EPON网管统一，现网可平滑升级。10G EPON与EPON一脉相承，利用现有网络直接提速10倍，且与国内电信运营商的宽带规划完美匹配，支撑国内电信运营商中远期规划目标的实现，支撑运营商在IDC业务、政企客户业务、家庭客户业务的持续拓展。

10G EPON的标准为IEEE 802.3av，10G EPON的标准制定从2006年开始，计划2009年9月正式颁布标准。目前10G EPON的标准制定进程较快，已经确定了主要的技术细节。10G EPON的标准为IEEE 802.3av，10G EPON的标准制定从2006年开始，计划2009年9月正式颁布标准。目前10G EPON的标准制定进程较快，已经确定了主要的技术细节。IEEE 802.3av标准专注于物理层技术的研究，最大限度沿用EPON的IEEE 802.3ah的MPCP协议，该标准具有很好的继承性。802.3av标准的核心有两点：一是扩大802.3ah标准的上下行带宽，达到10G速率； 二是10G EPON标准有很好的兼容性，10G EPON的ONU可以与1G EPON的ONU共存在一个ODN下，最大限度保护运营商投资。IEEE 802.3av确定了两种物理层模式，一种是非对称模式，即10G速率下行和1G速率上行；另外一种是对称模式，即上下行速率均为10G。非对称模式可以认为是对称模式的一种过渡形式，在前期对上行带宽需求较少和成本较为敏感的场合，可以使用非对称形式。随着业务的发展和技术的进步，将会逐步过渡到对称模式。

在下一代PON的激烈竞争中，10G EPON获得了充分的发展机会，由于其良好的兼容性、扩充性及自主知识产权，具有广阔的市场前景。

10G EPON是EPON演进的必然

针对宽带发展，各国电信运营商均制定了循序渐进的宽带业务发展规划，很多运营商计划在2009—2011年城市新建及改造区域逐步达到20Mbps以上接入能力，2012年之后的中远期目标是提升到50～100Mbps。对于已经规模建设了EPON的电信运营商，将原有技术升级为10G EPON是最节省投资的选择。10G EPON技术能够与已经部署的EPON系统完美融合，提供可持续发展的竞争力。

EPON与10G EPON基于相同的标准体系，和EPON兼容共存是10G EPON标准的基本目标，二者在ODN、管理维护、业务承载、平滑升级等方面具有天然的兼容性：10G EPON与EPON可以使用统一的运维模式和管理机制；EPON与10G EPON在同一ODN下，各类用户共享OLT和ODN，用户可以根据带宽需求灵活选择EPON、对称10G EPON、非对称10G EPON 等ONU类型，实现按需平滑升级，组网简洁、配置灵活。

如图1所示，10G EPON组网方式与原有的EPON组网方式完全相同，运营商不需要对网络进行任何更改，只需要在OLT上安装10G EPON的用户板即可。针对用户端，只要安装具有10G EPON的ONU即可，不需要改动原有的EPON ONU。

图1 10G EPON与EPON组网图

10G EPON的核心竞争优势

作为EPON的发展，10G EPON全面继承了以太网技术简练适用、成本低廉、可扩展性好的技术特性，在下一代PON技术关注的核心技术指标方面显现了突出的优势，具有强大的生命力。

● 10G EPON带宽提升10倍，综合成本增加不到1/10

在现有的FTTB模式下，采用10G EPON，设备成本仅比EPON高出5％；在FTTH模式下，设备成本比EPON高出20%～30％（初期10G EPON建设量较小时的成本分析），综合考虑10G EPON的大容量、大带宽、大分光比特性，综合成本增加不到1/10。

● 10G EPON支持1:256分光比，满足FTTB向FTTH的平滑演进需求

宽带光接入发展的终极目标是FTTH，无论是现有的FTTB升级为FTTH，还是未来直接部署FTTH，都需要OLT具备更大的分光比，以体现节约主干光纤的优势。现有的FTTB模式下，分光比一般为1:16（每台ONU平均带16个宽带用户），要演进为FTTH，只需进行二级分光，在FTTB ONU处放置1:16分光器，达到1:256的总分光比，从而实现FTTB向FTTH的平滑演进。

● 10G EPON可支持70km以上的超长距离覆盖，满足OLT向汇聚型发展的要求

10G EPON支持更大的光功率预算，可以实现32～35dB的光功率预算，可实现70km以上的超长距离覆盖。有了充足的光功率预算，确保足够长的覆盖半径，这样才能够真正满足OLT向汇聚型发展的要求。

10G EPON的应用场景

10G EPON可以被广泛应用于政府、家庭、办公、移动回程等场景，满足运营商的现实需求。

● 政企客户FTTO，采用GE专线接入

政府通常采用FTTO方式进行网络建设，带宽要求支持数兆至GE，最好使用光纤接入。另外，需提供完善的服务保障与DBA机制。

传统采用P2P光纤直驱的方式，需要消耗大量的光纤资源。采用10G EPON技术，有足够的带宽在PON网络中为企业开通对称的GE专线，节约了宝贵的光纤资源。

● 家庭客户FTTN，采用大中容量节点的宽带提速

家庭客户目前主要采用FTTN接入方式，而10G EPON支持大容量节点、大用户量、长距离的接入组网。

随着中国电信宽带提速的推进，大量的老小区改造中，对于无法布放5类线的地区仍然采用FTTN+DSL（ADSL2+或VDSL2）模式，单节点的宽带用户数可能有200～500个，采用1个GE或者EPON，带宽都无法满足集团提速目标的要求，而引入10G EPON则可以在PON网络中实现大容量接入点的宽带提速。

● 家庭客户FTTB

家庭客户也可能选择FTTB接入，国内运营商基本上全部选择了光进铜退，FTTB为运营商主推的解决方案之一。其网络的特点为：快速，低投入，支持网络平滑升级，是目前建网的最佳方式之一。家庭客户FTTB模式具有以非对称业务应用为主的特点，根据MDU的容量不同，推荐10G EPON的FTTB现网应用分光比为1:32～1:128，以节省主干光纤资源和局端机房空间。

● 家庭客户FTTH

对于家庭客户的FTTH接入，由于10G EPON同时支持高分光比与高带宽，能够提供高端客户差异化服务，并可支持FTTB向FTTH演进。

对于现有FTTB升级为FTTH，10G EPON可以实现1:256甚至更高的分光比，无需调整主干ODN，实现平滑升级，如图2所示。

图2 FTTB升级为FTTH

对于新建FTTH，10G EPON具有1:256及更高的分光比，进一步节约主干光纤，可有效降低建网成本，组网图如图3所示。

图3 采用10G EPON新建FTTH

● 特殊应用（移动回程）

此外，采用10G EPON，还可以为移动网络提供回程服务。未来移动网络要演进到LTE，一个基站需求最大可达数百兆带宽，光纤网络需要与固网共享共存。10G EPON的高带宽能力与时间承载完全满足发展需求。

10G EPON很好地满足了基站回传、WLAN接入所需的带宽持续增长的需求，同时能够大幅节省光纤和端口资源。ONU可采用E1/FE/GE接口接入基站，基站通过1588消息或1pps+TOD接口，从ONU获取时钟频率和时间同步。

10G EPON应用情况

自2002年推出第一个IEEE Ethernet-in-the-First-Mile标准后，厂商在标准最终出台之前推出解决方案已经成为普遍现象。10G EPON标准也将遵循这一模式，以少量的规范更新以及成熟的1G EPON发展模式为基础，推动MAC器件快速进入市场，模拟器件也将很快跟上。MAC、模拟以及光学元器件的发展路径将首先促进10G对称网络评估系统的实现，而其商用方案将于2009年底出现。

10G EPON目前已经在国内得到广泛的应用，自2009年开始，在广东、江苏、山西、浙江、哈尔滨等地都有商用案例。广东东莞电信，真正实现了10GEPON与EPON网络的平滑升级，原有1G的用户与目前10G用户在同一张ODN网上同时运行，现网实现1:128分光比；江苏移动，则成功进行了大分光比的突破， 1G/10G兼容共存，高带宽，大分光比，高速上网、高清视频、高清会议电话业务展示；山西联通，10G EPON采用大分光比方案，分光比达到1:256，支持长距离接入，开创了业界的先河；10G EPON在哈尔滨联通的应用，得到了运营商的高度认可。

亚太地区、日本、韩国、中国已经大规模部署了EPON网络，在网络规划、工程实施、业务发展等方面均积累了丰富的经验。针对各国电信宽带网络发展，未来网络的发展方向为FTTx，现在，10G EPON技术已经率先成熟，并在一些国家开始了应用，10G EPON独特的优势，对EPON网络的兼容性，能够有效降低运营商的CAPEX及OPEX，是未来EPON网络升级与更新的实际发展方向。10G EPON以其独有的一系列优势，正在被越来越多的运营商所认可并采用。

随着带宽需求持续快速增长，现在正是接入网设备提供商转向10G EPON技术的最好时机。其通过使用兼容的升级技术，可以提供下一代应用所需的带宽，并为服务供货商提供所需的功能和服务，从而增加用户数量及带来丰厚利润。1G EPON接入技术已很快应用于数百万用户，而基于兼容升级的技术特性和持续增长的光纤接入网带宽需求，10G EPON技术的大批量部署将更为迅速。