后光进铜退时期EPON的演进方案

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作为“光进铜退”主要接入技术之一的xPON技术可以无缝地与IP化、以太网化趋势相融合，在接入层的应用中取得了广泛的成功。xPON技术吸引人之处在于其技术简单，可扩展性好，组播实现方便、速率高、外线部分相对简单、外线维护成本低（无源光网络不需要电源，不需要维护室外机柜），终极目标是光纤入户，未来潜力几乎无限大。中兴通讯作为全球宽带解决方案的主流供应商，可为用户提供电信级、高质量的xPON接入网络解决方案。凭借着多年的xPON研发实力，中兴通讯在业界首先推出下一代PON产品——10GEPON样机。10GEPON样机的出现标志着下一代PON产业又向前跨了一大步，也为后“光进铜退”时期的EPON网络升级演进提供了解决方案。
PON网络演进升级的要求
随着融合类大带宽业务的发展，现有网络模式，特别是FTTB网络势必将出现新的带宽瓶颈，现有PON网络需要向下一代演进升级来增加带宽，以满足用户的业务需求。在这个过程中，网络升级如何保护现有设备投资？如何尽量减少对现有光缆网络的管线与拓扑的改造？这些都是要考虑的问题。后“光进铜退”时期，PON网络的升级需考虑以下因素。
（1）带宽需求：2008年北京通信展上，中国电信和中国联通的展台上，一改以往只是单一视频业务的宽带应用展示，而变成视频业务、IPTV、娱乐业务、家庭信息业务和农村信息化业务等多项业务的PK。运营商这种向融合业务提供商的转变，是对宽带业务的拓展，也对接入网络带宽提出了新的需求。因此下一代PON网络的最基本要求是为每个用户提供比现在高得多的带宽。
（2）业务的继承性需求：下一代PON的应用，需要支持现有网络提供的各种业务，让用户在业务使用上不会有大的变化。
（3）网络的兼容性需求：目前“光进铜退”大量采用FTTB模式进行规划建设，一个扁平化、无源的光网络雏形已经形成。因此下一代PON等新技术要能够在已经形成的光接入网络构架上运作，这样网络运营商可以重用他们现在正在建造的接入网而不必构建新的网络。
（4）成本需求：采用下一代PON技术的设备，应该在成本上可以接受。用户接入设备（ONU）的成本是比较敏感的，下一代的ONU成本增加和带宽增加的比值应尽量小。在一定程度上，运营商可能会更希望下一代PON的ONT（OpticalNetworkTerminal）比现在的ONT还要便宜，这只能通过高度标准化和集成化来实现，需要一个成熟的产业链来支撑。
目前IEEE和ITU两个组织都在积极研究下一代PON技术，并制定相关标准。从标准的角度来看，IEEE的下一代PON标准——10GEPON已经基本定稿，802.3av10GEPON标准基本兼容当前802.3ahEPON标准，而ITU的10GGPON标准尚未制定。从产业链的角度来看，10GEPON网络兼容现网规模应用的EPON网络，其核心交换采用成熟的10G以太网。随着10GEPON的规模应用，其成本将下降很快，在PON网络的演进升级方案中扮演着非常重要的角色。




网络升级演进方案
运营商在网络建设过程中对技术和模式的选择，需要综合考虑其持续演进能力。对于以xPON为核心的FTTx解决方案同样面临这样的问题。
从网络演进角度看，FTTH是接入层网络最终的发展目标。但采用FTTB/C/N方式建设的接入层网络也需要通过低成本方式实现网络演进和技术的演进。
网络演进就是要有演进到FTTH的能力；技术的演进就是在现有1GE业务带宽平台上，通过更换10G的线卡来提供到10GE业务带宽的升级能力。
随着下一代PON标准之一的10GEPON标准逐步完善，FTTx网络升级演进方案也越来越成熟。

中兴通讯10GEPON解决方案示意图

本文重点分析基于EPON技术的FTTx网络升级演进方案。
升级改造FTTH网络
FTTH是宽带发展的终极目标，因此对现有FTTH网络的升级应当是在不改变原有管线与拓扑结构的基础上进行带宽提升，其总体升级方式为从1.25GEPON升级为10GEPON网络，同时提升上联接口与下联接口的带宽，网络拓扑不变。升级方案如图2所示。

现有FTTH网络升级方案

具体升级方式为1.25GEPON线卡升级为10GEPON线卡，原先ONU可更换为支持10GEPON的ONU。由于10GEEPON兼容1GEPON，因此原先EPON的ONU仍然可以在10G的PON下继续使用。此种演进方式保持原有光纤拓扑不变，对干线光纤资源没有冲击，原有设备的供电、配线、设备箱等均无需变化，10GEPON具备充足的带宽能力与兼容性，网络平滑演进，有效保护现有投资。


升级改造FTTB/C/N网络
FTTB/C/N技术升级方式与FTTH方式类似，就是通过对FTTB/C/N解决方案中的OLT（OpticalLineTerminal）设备进行技术升级，使其提供更高的业务带宽。具体改造方式为1.25GEPON线卡升级为10GEPON线卡，ONU的ADSL2+接口升级为VDSL2，LAN接口不变。ONU可以继续使用或者更换为支持10GEPON的ONU，特点是网络平滑演进，有效保护现有投资，升级比较容易实现。方案如图3所示。

现有FTTB/C/N网络升级方案

FTTB/C/N演进到FTTH
FTTB/C/N演进到FTTH采用设备替换和技术升级综合的方式。具体改造方式是线路侧将FTTB解决方案中的MDU（MultipleDwellingUnit）替换为分光器，在分光器以下进行入户光纤布设，末端铜缆更换为光缆实现FTTH；在局端对OLT设备进行技术升级，1.25GEPON线卡升级为10GEPON线卡，使其提供更高的业务带宽。此种演进方式增加干线光纤资源，同时还要考虑末端光纤布线的施工难度和光纤投资。这种方式比较适合光纤和管线资源充足、末端光纤布线难度不大的地区。
小结
下一代PON趋向于大带宽、大分光比及长距的发展方向，10GEPON的技术理念更符合中国FTTB的建设思路，更有利于FTTB+LAN/xDSL网络的演进发展。随着层出不穷的高带宽业务的出现，以10GEPON为代表的新一代“光进铜退”技术已经准备就位，既满足EPON网络平滑演进的需求，又能满足新一代高带宽接入网的部署要求。