張彬彬 汪朝輝 逯淑麗

（洛陽聯通公司，河南 洛陽 471000）

電信運營商的整合變革之后， 三大電信運營商均可經營以話音為主的固定業(yè)務和移動業(yè)務的全業(yè)務運營商。 但這只是全業(yè)務運營的第一步。 隨著三網融合的進一步深化，能夠滿足人們未來需求的全業(yè)務，是涵蓋電信、互聯網、多媒體、商務、娛樂等多種應用領域的全業(yè)務。 如何滿足用戶對高帶寬接入的需求，成為電信運營商需要面對的難題之一。 具有高帶寬、大分光比以及和EPON 平滑兼容的10G EPON 技術，為運營商解決快速靈活和低成本的寬帶網絡建設，滿足用戶20M 以上帶寬接入需求等問題提供了一個較為合適的選擇。

1 10G EPON 技術產生背景

EPON/GPON 技術作為“光進銅退”的主要接入技術之一，因其技術簡單、速率高、可擴展性好、組播實現方便，和外線部分相對簡單、不需要電源、不需要維護室外機柜等優(yōu)點，在接入層的建設中得到了廣泛的應用。 而光纖，這一具有大容量、高速率、受電磁干擾影響小等優(yōu)點的通信介質，隨著EPON/GPON 技術的應用，逐漸接近或者進入到用戶的家中。 光纖入戶之后，未來潛力幾乎可以無限大。

雖然EPON/GPON 技術已經提供用戶10M～20M 的接入帶寬，但是隨著IPTV、雙向視頻以及在線游戲等越來越多大流量寬帶業(yè)務的開展與普及，用戶對帶寬的需求將快速增加，據預測， 未來每用戶的帶寬需求將達到50～100Mbps。 而無論是EPON 還是GPON， 現有的PON 口的GE 帶寬都會很快出現新的瓶頸。 因此用戶對接入帶寬的增加，需要下一代的PON 網絡提供更高的接入帶寬。

另一方面，“光進銅退”之后，由于大量采用FTTB 模式進行規(guī)劃建設，一個扁平化、無源的光網絡雛形已經形成。 網絡運營商可以利用正在建造的接入網而不必構建新的網絡，也要求新技術能夠在已經形成的光接入網絡架構上運作，能夠實現網絡的平滑過渡。 因此，下一代PON 技術已經成為業(yè)界的研究熱點。

10G EPON 技術因為標準進展迅速， 產業(yè)鏈成熟速度快，兼容性好等優(yōu)點，已經成為下一代PON 技術的主流，為光網絡的可持續(xù)發(fā)展和演進奠定了基礎，成為寬帶接入技術的最好選擇之一。

2 10G EPON 技術標準

10G EPON 的 標 準 為IEEE 802.3av，10G EPON 的 標 準 制定從2006 年開始，2009 年9 月11 日獲得正式批準。IEEE 工作組開發(fā)802.3av 標準最重要的要求就是與現有EPON 網絡的兼容和平滑升級，并與以太網速率10 倍增長的步長相匹配。 因此進行了多方面的實現：

（1）10G EPON 支持對稱和非對稱模式。 對稱模式時，上行和下行速率均可達到10Gb/s。 非對稱模式時，上行速率1Gb/s，下行速率10Gb/s。 充分滿足不同用戶的需求。

（2）10G EPON 絕大部分繼承了EPON 的標準。 在業(yè)務互通、管理與控制方面，與EPON 兼容。 上行采用雙速率突發(fā)模式接受技術，下行采用雙波長波分，使得10G EPON 與現有EPON的ONU 在同一ODN 下實現了良好的共存。 如圖1。

圖1 10G EPON 與1G EPON 共存兼容與波長分配示意圖

（3）10G EPON 采用64B/66B 線路編碼，效率高達97%；更高的鏈路光功率預算 （29dB）；FEC 功能采用RS （255，223）編碼，可以使光功率預算相對于FEC 增加5～6dB。

3 10G EPON 技術特點

10G EPON 技術標準的主要特點在于充分利用10GE 和EPON 等成熟技術， 實現更高的傳輸速率和更豐富的物理層規(guī)格，并與EPON 技術兼容。

3.1 更高的傳輸速率

測試結果表明：10G EPON 非對稱模式下下行吞吐量可以達到8.3Gbit/s 以上（FEC 開銷約為13%），對稱模式的上行吞吐量也超過8Gbit/s。 波長分配如圖2。

圖2 10G EPON 波長分配圖

3.2 豐富的物理層規(guī)格

10G EPON 分別定義了10GBASE-PR 和10/1GBASE-PBX的物理層要求，并規(guī)定了3 類共6 種物理層規(guī)格，以滿足不同的鏈路損耗要求。功率預算如下表所示，10G EPON 的功率預算可以支持傳輸距離20KM 和1:32 分光比。

10G EPON 的功率預算表

3.3 對10GE 和EPON 的繼承

10GE 技術已經非常成熟， 因此10G EPON 充分利用了10GE 接口的技術標準和現有基礎 （比如采用10GE 的物理層編碼和以太網的幀格式），從而降低了實現難度和成本。 為了降低10Gbit/s 突發(fā)光模塊的實現難度，對稱速率的上行方向保持了與EPON 相同的指標要求，并把自動功率調整的穩(wěn)定時間提高到800ns，顯著降低了光模塊實現的復雜性和成本。

3.4 與現有EPON 的兼容和共存

10G EPON 是EPON 的平滑升級，10G EPON 不但能夠與EPON 完全共用ODN 系統(tǒng)，10G EPON 的OLT 還能直接與EPON 的ONU 互通。 如果采用WDM 方式， 還可以實現10G EPON 的OLT 與GPON ONU 的兼容。

4 10G EPON 的運維方案

由于10G EPON 對EPON 的兼容性和繼承性， 因此隨著EPON 運維方案在設備開通和管理、網絡監(jiān)控、網絡安全、業(yè)務發(fā)放和服務保障等方面的日趨成熟，10G EPON 的運維方案與其一脈相承。

4.1 10G EPON 與EPON 有相似的業(yè)務模型

在設備類型、 應用場景以及業(yè)務標識映射等方面，10G EPON 與EPON 相似， 而且更容易學習和接受。 針對不同的ONU 設備， 電信市場定義了不同的設備類型， 如MTU、MDU、SBU、HGU、SFU 等，應用于不同的業(yè)務場景。 10G EPON 只對各類型的接口定義稍作修改， 用戶模型和業(yè)務模型則仍沿用EPON 的模型。

4.2 10G EPON 與EPON 有相似的業(yè)務參數

10G EPON 和EPON 的配置、性能、告警參數來源于同一規(guī)范，10G EPON 僅增補相關參數。 在帶寬規(guī)劃參數方面，10G EPON 定義的固定帶寬、保證帶寬和盡力而為帶寬，與EPON 完全一致；10G EPON 只需通過簡單配置， 修改精度和范圍，就可以完全沿用EPON 的故障診斷參數。因此，10G EPON 基本可以沿用EPON 的配置、性能和告警。

4.3 10G EPON 與EPON 有一致的管理機制

在管理模式上，10G EPON 沿用并增加了EPON 的擴展OAM 定義， 具有多種管理模式， 包括擴展OAM、 擴展OAM+SNMP 和擴展OAM+TR069 三種方式。 而且10G EPON 完全使用了EPON 北向接口參數，接口無需重新開發(fā)，業(yè)務支撐系統(tǒng)無需修改，運維流程無需變更。

5 10G EPON 的產業(yè)鏈

目前對10G EPON 投入研究的硬件廠商主要有光模塊廠商、芯片廠商和設備制造商。 10G EPON 的光模塊在2008 年上半年就可以供貨，現已能夠批量提供對稱和非對稱的光模塊產品。 在芯片方面，PMC-Sierra 公司在2008 年7 月率先在業(yè)界進行了10G EPON 演示， 至今已有多家芯片廠家投入了10G EPON 芯片的研發(fā)。設備方面，多家主流設備制造廠商均發(fā)布了10G EPON 產品，并已實現10G EPON 系列產品的ASIC 化和批量生產。

2010 年以來， 國內三大運營商先后開始了10G EPON 的規(guī)模部署，超過40 萬線的應用規(guī)模涵蓋了校園寬帶網、政企高端客戶高寬帶接入、城域網寬帶網絡的提速改造等多種應用場景。 洛陽聯通在某高校的寬帶網絡建設中使用了10G EPON 技術，成功滿足了校園網密集型高帶寬對接入網絡的需求。

6 結束語

綜上所述，10G EPON 標準發(fā)展迅速，兼容性好，產業(yè)鏈成熟速度快。 在帶寬上與現有的寬帶接入技術相比有很大優(yōu)勢，并且可以繼承EPON 大規(guī)模部署的成熟經驗， 在不改變目前ODN 網絡的情況下，與EPON 共存并實現平滑升級過渡。 因此10G EPON 是適合于未來寬帶接入的理想技術。

[1]IEEE 802.3av：Physical Layer Specifications and Management Parameters for 10 Gb/s Passive Optical Networks

[2]http://www.cww.net.cn/techClass4