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开发进程紧锣密鼓 10G EPON网络即将商用

2009-07-11 11:30
华静一
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文.Gilad Aloni 

 
  随着接入网络的1Gbit/s光纤到户技术(FTTH) 部署逐渐增多,供应商和技术专家们也开始进一步深入探索新技术,以满足下一代应用对带宽的要求。这些应用包括高清网络电视(IPTV)广播以及多媒体传输系统等,其带宽需求远远超出了当前接入技术所能够提供的最大带宽。因此,10G以太网无源光网络(10G EPON)技术将是极具吸引力的解决方案。它可将带宽提升达每秒10Gbit/s,同时与现有方案实现核心协议兼容。
 
  从1G走向10G EPON标准代代传承 
  目前的1G EPON技术采用IEEE 802.3ah标准,它是一种领先的PON技术,在中国、日本和韩国等地区得到大规模部署。EPON也被称为GEPON,其优点之一是建基于本身固有的以太网传输协议。低成本异步以太网已经在局域网络和数据网络应用多年,与基于频率同步技术的同步传输模式(ATM)设备相比,以太网的网络设备已经达到显著经济规模。随着在数据中心和城域网络使用10G以太网的数量日渐增长,10G EPON方案的成本优势将得以保持。 

  鉴于1G EPON标准已成功获得业界认证,所以在开发新的10G EPON标准时的一个关键问题是保证与现有1G EPON网络的向后兼容。业界对新标准的制定进行了充分考虑,以便实现在单一PON网络同时支持1G和10G两种带宽的理想。此外,新标准还支持对称的10G上行和下行带宽链路、非对称式的10G下行和1G上行链路,或者两者的其它组合。

  10G EPON的部署有两种情况。(图1)第一种是用光纤接入替代铜线技术,这种情况下就须在10G EPON、EPON和GPON之间进行选择。由于10G EPON的设备成本预计将与EPON和GPON相同,所以从一开始部署就选择10G EPON不会存在什么不利因素。第二种情况是10G EPON可能与1G EPON共存或替代1G EPON,此种情况下现有1G EPON网络的能否轻松升级到10G EPON将是非常重要的考虑因素。

非对称10G/1G EPON网络部署架构
 
图1 非对称10G/1G EPON网络部署架构

  高带宽应用推动10G EPON 

  高清IPTV是推动10G EPON在接入网中部署的一个最大的驱动力。作为语音、数据和视频三合一服务(Triple Play)业务的一部分,EPON和GPON网络已可支持第一代IPTV,但视频企业刚刚完成向高清电视的转换,这已成为当今消费者的最低标准。另外,提供IPTV的服务供应商已经计划在未来数年内将其服务从约两百个频道扩充到一千个频道。频道数量的激增以及同时提供多频道支持(如支持画中画功能,或者观看一个频道同时录制另一个频道)将极大增加消费者对带宽的需求。根据预测,随着大多数国家到2010年转向全数字电视广播,拥有HDTV设备的家庭将从2006年的四千八百万增加到2011年的一亿五千一百万,而10G EPON就是为满足高清带宽需求而推出的解决方案。 

  为应付用户的需求,服务供应商必须能够提供定制服务以满足不同用户对服务和带宽的要求。10G EPON具有提供不同带宽的能力,包括10G对称上下行连接,或者10G下行/1G上行非对称连接,并支持先进的动态带宽分配(DBA)算法,可精确地满足服务提供者要求,针对多个用户制定可配置带宽方案。 

  发展PON技术的相关厂商相信,基于光纤的PON技术最终将取代数字用户回路(DSL),主要有三个原因。首先,部署光纤和PON的成本与部署铜线相当或者更低;第二,也是最重要的,只有光纤才能够提供家用及商用所需的更高带宽,满足下一代应用甚至当前一些先进应用如IPTV、互动游戏以及娱乐内容多媒体发布等的需要;第三,维护光纤网络的运营支出(OPEX)费用比DSL低得多,这对于服务提供者非常重要,因为这可降低服务提供者的总体成本。 

  器件商着手10G方案研发 

  第一个10G EPON草案于2007年发布,最终批准预计会在2009年9月。 

  自2002年推出第一个IEEE Ethernet-in-the-First-Mile标准后,厂商在标准底定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,藉此推动媒体接入控制(MAC)芯片快速进入市场。模拟器件也将很快跟上,未经最优化的现成器件将用于实验室测试,直到最优化方案面世。 

  由于10G EPON的运作模式采连续模式,因此10G下行运作所需的全部器件现在都已经准备就绪;而对上行器件来说,10G EPON所带来的第一个挑战是可稳定工作而无须额外冷却的高功率激光器,这类器件对光纤网络单元(ONU)设备而言是关键零部件;第二个挑战是突发接收模块。这些器件目前都已经进入实验室测试阶段,预计在2009年底前,具备更高经济效益的器件就可问世。 

  10G EPON将成接入网络技术主流 

  随着带宽需求持续快速增长,现在正是接入网设备供应商转向10G EPON技术的最好时机。10G EPON是一种与既有规格兼容的升级技术,可以提供下一代应用所需的带宽,并为服务供应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。10G EPON的最大优点就是其部署成本与现有的EPON和GPON技术相当。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技术的大量部署将更为迅速。 

(本文作者任职于PMC-Sierra) 

编辑:于占涛

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