在全球信息化的大背景下,宽带接入发展迅速。由于光纤接入具有容量与成本的巨大优势,各国均把光纤接入作为国家战略的重要组成部分。很多国家已经将中短期为用户提供100Mbps的宽带能力、远期提供每用户1G接入能力列入宽带发展目标。鉴于每用户带宽需求以每5年一个数量级递增并呈现加速趋势,所以提供1~2G共享总带宽的EPON和
GPON
技术在不久都将出现带宽瓶颈,发展具有更高带宽的下一代PON技术势在必行。
10G EPON 技术已成为业界最具有代表性与广泛应用前景的下一代光接入技术。10G EPON建立在广泛应用的以太网技术基础之上,具有两大核心特点:一是扩大802.3ah EPON标准的上下行带宽,达到上下行10G速率;二是平滑演进,10G EPON的ONU(光网络单元) 可以与EPON 的ONU 兼容共存在一个
ODN
下,实现网络平滑演进,有效保护运营商投资。
目前10G EPON产业链已经成熟,已有Qualcomm、Broadcom、PMC-Sierra、Cortina等多家供应商可以提供10G EPON OLT/ONU芯片;业界Hisense、SourcePhotonics、NeoPhotonics等多家10G EPON光模块已经可以批量供货;中兴通讯、烽火通讯等主流设备厂商都可以提供10G EPON设备,并在国内和国际多家运营商进行了商用。随着10G EPON应用规模的逐步扩大,预计10G EPON成本将加速下降,以下对10G EPON的演进和成本趋势进行分析。
EPON向10G EPON平滑演进
截至2011年第二季度,EPON全球应用规模超过2.4亿线。为满足用户50~100M带宽接入发展需求与规划,并且实现现网平滑演进,10G EPON 是最合适的解决方案。EPON演进到10G EPON具有如下优势:
10G EPON全面兼容原有EPON ODN(光分配网),保护了运营商ODN建设投资;
10G EPON可以兼容原有EPON MDU(多用户居住单元设备),设备主体、电源与用户配线均保持不变,保护了运营商终端投资;
EPON升级到10G EPON,管理运维一脉相承,可以实现一键式升级,显著减少运营商管理维护工作量。
EPON向10G EPON的平滑演进和升级方式如图1所示。
图1 EPON向10G EPON平滑演进示意图
升级前后,单一的PON OLT(光缆终端设备)端口接入各类型终端,一个OLT 端口可以自适应接入上下行对称、上下行非对称、1G速率等不同等级用户,具有融合接入的能力。整个接入网络保持了原有网络架构,原有批量配置数据基本无需更改。类似自适应以太网,每个端口下,不同速率的用户可以自动识别、自适应接入。
如图1,EPON和10G EPON可以共享已部署的ODN,在OLT侧,中兴通讯的OLT平台可混插EPON/10G EPON线卡,实现共平台管理,在升级时可以保持原有OLT平台保持不变,只需要新增10G EPON线卡;10G EPON OLT实现在同一PON口下10G EPON对称ONU,10G EPON非对称ONU、EPON ONU共存,实现终端按需部署。对于FTTB应用场景,10G EPON MDU采用灵活的模块式插卡设计,原有EPON MDU只需更换1块10G EPON上联板即可升级到10G EPON,有效保护客户投资。对于FTTH应用场景,需要更高带宽的用户可以升级为10G EPON ONU,希望保留EPON ONU的可以维持不变,实现按需升级。
10G EPON成本趋势分析
产业链成熟,设备成本快速降低
经过2年多的发展,10G EPON产业链快速走向成熟,10GEPON的关键器件——芯片与光模块的价格迅速降低。随着应用规模的扩大,10G EPON建网成本还将进一步降低,成为最具竞争力的下一代光接入技术。经过综合多家主流厂商以及规模价格预测,10G EPON关键器件成本趋势如图2所示。
图2 10G EPON关键器件成本趋势
10G EPON助力运营商低成本打造优良竞争力的网络
FTTx的建网成本,主要包含设备投资和ODN建设投资。
ODN投资
10G EPON的ODN全面兼容E/GPON。由于10G EPON具有高分光比优点,可以有效降低运营商主干光纤的消耗与主干管线投资,而分支光纤投入等同。所以,10G EPON的ODN投资低于E/GPON。
OLT设备投资
10G EPON OLT相比当前的E/GPON技术,带宽能力增长了4~10倍,分光比能力增加4倍。所以,即使10G EPON OLT每端口的价格为E/GPON的2~3倍,10G EPON OLT的每用户的分摊成本,以及每兆比特带宽成本,均远低于现有的E/GPON技术。
ONU设备投资
FTTB模式:只需增加5%~20%的成本,带宽能力提升10倍,低成本实现FTTB与FTTH网络能力对齐,远低于FTTH的投资;对于已建FTTB网络,只需要升级上联PON接口即可,投入很少即可实现带宽能力的一个数量级的提升;对于新建FTTB网络,由于MDU为多用户分摊新增成本,故FTTB+DSL的MDU,仅比EPON MDU高5%以内;FTTB+LAN的MDU,仅比EPON MDU高20%以内;
FTTH模式:对于50M以下带宽的用户,用户可继续沿用EPON终端,终端成本等同于E/GPON FTTH;对于高带宽客户,推荐采用10G EPON 终端,到2013年将仅比EPON/GPON终端高30%左右。10G EPON的差异化接入能力,以及终端按需部署的优点,实现了成本的最优化。
10G EPON在平滑演进、网络建设成本、每用户成本、单位带宽成本等方面,均具有显著的优点,将在全球的宽带网建设中得到广泛规模应用,助力运营商低投资打造面向下一代的先进网络。
[关键词] 10G EPON