下一代PON技术的进展与应用

似的波长规划，并以WDM 的方式实现与GPON的共存

为了避免系统升级过程中对现有用户的业务造成影响，XG-PON1系统规定了下行方向采用1 577 nm的波长（1 575～1 580 nm），因此，以WDM方式实现与GPON下行信号的共存。XG-PON1的上行中心波长为1 270 nm （1 260～1 280 nm），与10G-EPON系统与EPON系统上行波长上存在一定的重叠的情况不同，XG-PON1在上行方向上与GPON系统（其上行波长范围为1 290～1 330 nm）不存在重叠，因此采用WDM的方式实现共存，而不采用10G-EPON双速接收机的方式。具体原理如图2所示。

（4）XG-PON1在节能、光功率检测等方面进行了系统的思考，为系统实现、技术的长期演进提供了必要的考虑

在产业链方面，XG-PON1也受到了GPON阵营的运营商、设备厂商、芯片厂商的广泛支持。但由于标准尚未完全定稿，目前尚未有成熟的光模块和芯片解决方案。华为、阿朗、爱立信等设备厂商均已研发出或者即将研发出 XG-PON1样机（基于厂商私有规范和自研FPGA）。PMC、Broadlight等GPON芯片供应商均有自己的XG-PON1芯片研发路标，2011年将有基于FPGA的TC层芯片解决方案出现。

运营商对下一代GPON技术的关注也持续升温。AT&T、 Verizon、法国电信、Telefonica等运营商都积极参加了XG-PON1的标准化工作，并在2009年开展了较多的10G-GPON的评估测试。中国电信、中国移动等国内运营商和工业和信息化部电信研究院也积极参加了XG-PON1的标准化工作，在IPv6、基于逻辑标识的ONU认证、 OMCI等方面提出了一系列建议并被采纳。

XG-PON2的目标为10 Gbit/s对称的PON系统，从FSAN目前的规划来看，尚无明确的时间表。

5 10G-EPON和XG-PON1的比较

从 10G-EPON和NG-PON技术发展的现状来看，下一代PON技术仍然分为两个阵营，无法实现统一和融合。目前几种主流下一代PON技术的比较见表 3。

6 下一代PON技术的应用模式

无论是 10G-EPON还是XG-PON1，都具有明显的带宽优势，可以满足未来相当长的一段时间内高带宽业务发展的需求。但从经济性来讲，由于光模块和芯片技术难度高，短期内难以达到规模效应，所以在2～3年内10G-EPON和XG-PON1的成本都将远远高于现有的EPON和GPON（10G-EPON和 XG-PON1分为EPON 和GPON的4～6倍，芯片分别为EPON和GPON的2倍）。如何选择合适的应用模式是关系到下一代PON技术和市场可持续发展的关键问题。

对于FTTH场景，技术成熟且成本较低的EPON/GPON完全可以满足相当长一段时间内的带宽要求。10G-EPON和XG-PON1的高成本令其应用于 FTTH场景的必要性和可能性不大。从技术能力和成本上来讲，在相当长的时间内，下一代PON技术将主要适用于FTTB/C/N场景。FTTB/C/N是目前国内运营商主流的"光进铜退"模式，在这些场景下，每个MDU要接入多个用户。随着用户对带宽需求的逐渐提高，目前EPON和GPON系统的带宽有可能在2～3年内显得捉襟见肘。而10G-EPON和XG-PON1系统中10 Gbit/s量级的带宽确保了MDU上每个用户的带宽需求。例如，按照目前每个PON口覆盖256个用户的规划计算，采用10G-EPON或XG- PON1技术可以确保每个用户至少有40 Mbit/s的下行带宽，最大带宽甚至可以达到1 Gbit/s，超过了EPON/GPON FTTH用户的速率。而在这种模式下，光模块和芯片的高成本可以被多个用户分摊，成本也比较容易被用户接受。因此，下一代PON技术的主要应用场景就是 FTTB/C/N，特别适合中国接入网发展和演进。

7 下一代PON技术的系统架构

下一代PON技术使得系统的接口速率提高了一个数量级，对OLT和ONU的系统架构提出了新的要求。对于OLT来讲，背板总线带宽必须从目前的10 Gbit/s提升到20 Gbit/s，甚至40 Gbit/s，总线架构也需要进一步优化。一段时间内，OLT将以N×10GE总线为主，未来将采用40GE等更高速总线。从技术上看，OLT各接口板到主交换板之间全部采用40GE的总线连接难度很大。另外，OLT设备的交换能力要达到500 Gbit/s以上（10 Gbit/s×4PON口×12槽位）。在FTTB/C/N场景下，每个PON口带的用户数一般超过256个，甚至1 000个，考虑到每个用户的终端数量也在增长，所以对OLT设备的MAC地址容量要求也相应提高，需要支持256 K甚至更高。由OLT的主控板进行大用户数（>1万）集中的业务管理和控制，技术实现难度很大，采用分布式的业务控制和管理成为必然。下一代PON 系统也对OLT和ONU的缓存能力、灵活QinQ能力、ACL条目

8 结束语

在EPON和GPON技术逐步成熟并规模商用的基础上，产业界开始考虑下一代PON技术，以进一步提高光接入网的能力。下一代PON技术主要包括10G-EPON和NG-PON1。目前10G- EPON技