10G EPON将在FTTB/C/N率先应用

目前，主流PON技术已经取得了明显进展并开始规模部署。EPON技术在技术标准、设备功能与性能、互通性、产业链、成本方面都有了突破性进展，已经在国内外运营商的FTTH接入网建设及光进铜退接入网改造过程中得到大规模部署;GPON技术在标准、核心元器件、设备功能与性能、设备成本等方面也取得了较大进展，国内外运营商也开始进行GPON试商用或者商用。这都标志着第二代PON技术(第一代是指传统的窄带PON)的成熟和规模应用。

另一方面，一些新的业务(如HDTV、网真等业务)、新的网络部署方式也对PON技术提出了更高的要求。例如，为了降低网络改造的成本和难度，国内运营商普遍采用FTTB/C/N的部署方式，这种模式下，每个ONU覆盖十几个甚至超过100个用户，每个PON口覆盖用户数可达512甚至更高，那么目前的EPON和GPON都存在着能力上的不足。随着10Gbps技术的成熟，在这种业务需求的驱动下，业界开始研究和开发具有更高的传输能力、更强的业务支持能力、更完善的管控功能的下一代PON技术。

下一代PON的主要技术特征

1.10Gbps及以上的传输速率。上下行对称10Gbps或者下行10Gbps上行1Gbps的非对称系统。也有人认为下一代PON应该是采用WDM技术的WDM PON。但目前在高功率无色光源等关键技术上还急需取得突破，所以个人认为下一代PON的主要技术特征应该是10Gbps的传输速率，这在技术上是成熟的，WDM PON将是下下一代PON技术的主要技术特征。

2.更高的分路比。下一代PON应支持至少1:64的分光比，光功率预算也包括20dB、24dB甚至28dB等。

3.更强的组网能力。下一代PON主要是面向FTTB/C/N等场景的业务需求，因此在设备形态、功能与性能、业务管控等方面得到显著提升以满足组网的需求。

4.对EPON/GPON的兼容性。考虑到目前已经大量部署的EPON和GPON系统，下一代PON系统应该兼容EPON和GPON，以确保网络的平滑演进，保护既有投资。

延续着既有的竞争格局，在进行下一代PON的研究和标准化的过程中，EPON和GPON两大阵营仍然各自为政，而没有融合为统一的标准。

10G EPON具备商用条件

从2005年开始，IEEE就开始了下一代10G EPON技术的研究和标准化工作，并已取得突破进展，目前已经形成了IEEE802.3av的标准草案。今年9月，IEEE802.3av标准将正式发布。

作为下一代的EPON技术，10G EPON系统采用了更高速率的传输技术，显著提高了系统的下行传输能力。具体而言，IEEE 802.3av规定了10Gbps下行、1Gbps上行的非对称模式(10/1GBASE-PRX)和10Gbps上下行对称模式(10GBASE-PR)两种速率模式。

对称10G EPON系统的上行方向数据速率是10Gbps且必须工作于突发模式，对ONU的突发模式光发送机和OLT的突发模式光接收机的指标提出了较高的要求，主要体现在Serdes模块实现难度较大。

另外，10Gbps的工作速率对光模块技术提出了很高的挑战，这主要是指高功率激光器和高灵敏度探测器。10G EPON标准规定了更高的链路光功率预算(Power Budget)，除了定义了与EPON相同的20dB、24dB外，还根据实际组网的需要，定义了29dB的光功率预算，可以支持20km，1:32分光。

另外，10G EPON采用64B/66B编码，效率为97%，与1G EPON的8B/10B(效率为80%)相比有了明显提升。10G EPON的FEC功能采用RS(255，223)编码，可增加光功率预算5～6dB，与1G EPON的RS(255，239)编码相比能力更强。

由于10G EPON系统的速率很高，一定时期内FTTH场景下的用户带宽需求都可以使用EPON技术得到满足而无需采用10G EPON技术，所以10 GEPON主要面向FTTB/C/N场景。FTTB/C/N场景下每个MDU要接入多个用户，因此对MDU的面向每个用户的QoS保证能力要求很高，比如业务流分类功能、队列数量、调度算法、CPU处理能力等，这也是10G EPON系统实现要重点考虑的方面。此外，10G EPON对OLT设备的系统架构、总线结构、交换能力、业务管理等方面都提出了远高于EPON的要求。

为了实现10G EPON与1G EPON的兼容和网络的平滑演进，IEEE 802.3av标准在波长分配、多点控制机制方面都有专门的考虑，以保证10G EPON与1G EPON系统在同一ODN上的共存。

如图1所示，在波长规划方面，为了实现与1G EPON的兼容，10G EPON没有使用1G EPON系统所使用的1490nm的下行波长，同时考虑避开模拟视频波长(1550nm)和OTDR测试波长(1600~1650nm)，IEEE 802.3av标准选择1577nm作为10Gbps下行信号的波长(波长范围1574~1580nm)。因此，在下行方向，10Gbps信号与1Gbps信号为WDM方式。而上行方向，1Gbps信号的波长是1310nm(1260~1360nm)，IEEE 802.3av标准规定10Gbps信号的上行波长是1270nm(1260~1280nm)，二者有重叠，因此不能采用WDM方式，只能采用双速率TDMA方式。