作 者:马壮 马润斌 张博山
10G EPON标准由于遵循了已有的EPON规范,上行链路的突发时序比较宽松,因此可以使用现有的元器件,加快10G EPON进入市场的速度。波长方面,10G EPON从开始就明确作为现有EPON网络的兼容升级方案,因此所选择的波长也不会影响当前EPON网络工作。加上10G EPON有很好的兼容性,能够最大化保护运营商的投资,全面降低CAPEX。因此,10G EPON技术作为一种提供10GE高带宽、兼容性好、能快速成熟的下一代PON接入技术将在未来的几年中得到广泛关注和发展。
10GEPON技术简介
10G EPON的协议框图如图2所示。由图2可见,10G EPON技术在协议上位于OSI参考模型的物理层和数据链路层。在MAC层上10G EPON沿用GEPON的成熟MPCP协议,只对该协议进行少量扩充和修改,加快了标准的制定过程。
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在下行方向,10G EPON以10G速率连续方式发送码流,数据流由MAC层传递到RS子层,经过XGMII接口,数据流到达PCS子层,在PCS子层内部经过64B/66B编码、扰码、FEC功能处理(为了增加光功率预算,10G EPON技术规定必须实现FEC);数据流经过PCS子层的处理,到达PMA子层,进行串并转换处理;最后串行码流到达PMD子层,进行光电转换,将数据流经过单模光纤传递到ONU设备;ONU设备对数据流进行相反的处理,数据流经过电光转换,串并转换,时钟恢复,在PCS层进行FEC解码,去扰,64B/66B编码解码,然后送到MAC层处理。
在上行方向基本流程和下行相同,区别是在ONU侧的PMD层,采用突发模式发送,在OLT层的PMD层需要采用突发模式接收方式,在PCS层要进行突发模式时钟恢复。
10G EPON在PMD层规定了波长分配和光功率预算。IEEE 802.3av的波长分配如图3所示,下行采用1574~1580nm波段,上行和1G EPON的波长重叠,采用1260~1280nm波段。从波长分配上看,在上行方向10G速率的上行波长和1G速率的上行波长是叠加的,因此1G速率的ONU和10G速率的ONU要采用时分复用方式发送上行数据。在下行方向10G速率的波长和1G速率的波长是分开的,保证了下行数据有较高的带宽。
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10G EPON目前规定了3种功率预算,即PR10/PRX10、PR20/PRX20和PR30/PRX30,功率预算如表1所示。10G EPON的功率预算可以支持20km传输距离和1:32分光比。
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产业链分析
目前对10G EPON投入研究的硬件厂商主要有光模块厂商、芯片厂商和设备制造商。光模块方面,2008年上半年,已经有供应商可以提供非对称的10G EPON光模块,目前该供应商可以批量提供XFP标准的非对称光模块,在2008年四季度可提供对称的光模块产品。日本三菱公司在2008年9月的FSAN会议上宣布研制成功对称的10G EPON样机,包括10G EPON光模块。芯片方面,PMC-Sierra公司在2008年7月率先在业界进行10GEPON演示。该演示采用了PMC-Sierra完整的10GEPON参考设计,包括用于10G光纤线路终端器(OLT)的PAS8001和用于10G光纤网络单元(ONU)的PAS9001,这套系统已经在2008年5月在北京举行的中国光网络研讨会上首次亮相。TKNOVUS公司也在2008年11月宣布其发布的10G EPON评估板系统(EVB)完全符合最新的IEEE 802.3av 10G EPON标准,这套EVB系统包括OLT和ONU设备,以及配套的综合开发工具。设备方面,2008年10月,中兴通讯在2008中国国际信息通信展览会上率先向业界推出了全球首台10G EPON设备样机,并进行了系统业务演示。
小结
综上所述,10G EPON的标准发展很快,2009年三季度将发布正式标准。10G EPON可以继承EPON大规模部署的成熟经验,可以在不改变目前的ODN网的情况下与GEPON共存,为运营商节省投资。在带宽上10G EPON与已有的宽带接入技术相比有很大优势。目前各厂商也在积极投入10G EPON的研发,产业链将很快成熟。因此10G EPON是适合于下一代宽带接入的理想技术。