50G PON成下一代PON發(fā)展方向PON融合已成業(yè)界共識(shí)

本刊記者|刁興玲

下一代PON的全面融合有多條路徑：統(tǒng)一融合到ITU PON；統(tǒng)一融合到IEEE PON；ITU/IEEE分工協(xié)作，各自定義一部分功能等。業(yè)內(nèi)專家表示，下一代PON統(tǒng)一歸一（例如全部融合到50G GPON/EPON）技術(shù)上具有可行性，既不影響10G PON已有投資和部署，又能促進(jìn)下一代產(chǎn)業(yè)鏈完全共享。

目前，我國(guó)的固定寬帶接入網(wǎng)絡(luò)已基本實(shí)現(xiàn)全光纖化，接入帶寬不斷提升。FTTH接入端口快速增長(zhǎng)，截至2018年Q1，光纖接入端口達(dá)到6.87億個(gè)；截至2018年Q1，我國(guó)光纖接入用戶總數(shù)達(dá)到3.08億戶，超越多年來領(lǐng)先的日、韓等國(guó)家，位居世界第一。

FTTH的快速部署離不開接入技術(shù)PON的支撐。近日，中國(guó)移動(dòng)公布2018年GPON設(shè)備（新建部分）集中采購(gòu)（標(biāo)段一）結(jié)果，本次集采包含OLT設(shè)備6431端、GPON SBU設(shè)備650端和MDU設(shè)備68687端，招標(biāo)規(guī)模近9億元。

除了中國(guó)移動(dòng)GPON中標(biāo)的結(jié)果外，最近一則數(shù)據(jù)也值得我們思考。業(yè)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)最近發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2017年全球GPON設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模下滑5%至98億美元，這主要是由于亞太地區(qū)特別是中國(guó)市場(chǎng)OLT和ONT出貨量的下降導(dǎo)致；2017年全球接入光器件市場(chǎng)下滑22%，主要由于中國(guó)FTTH和LTE建設(shè)放緩，預(yù)測(cè)后續(xù)的市場(chǎng)增長(zhǎng)主要由10G PON和5G前傳需求帶動(dòng)。

通過觀察中國(guó)移動(dòng)GPON中標(biāo)結(jié)果以及業(yè)內(nèi)的數(shù)據(jù)報(bào)告可以發(fā)現(xiàn)，業(yè)界需要對(duì)10G PON以及下一代PON的發(fā)展密切關(guān)注。

三大運(yùn)營(yíng)商紛紛進(jìn)入10G PON規(guī)模部署階段

目前三大運(yùn)營(yíng)商已陸續(xù)進(jìn)入10G PON規(guī)模部署階段，光接入網(wǎng)進(jìn)入新老交替的過程。其中中國(guó)聯(lián)通對(duì)于采用FTTB方式進(jìn)行新建和改造的建設(shè)區(qū)域，原則上一律采用10G PON技術(shù)；針對(duì)推廣百兆、千兆接入以及4K業(yè)務(wù)發(fā)展迅猛區(qū)域，試點(diǎn)10G PON的FTTH建設(shè)。

2018年4月，中國(guó)聯(lián)通啟動(dòng)了XGPON、Combo-PON、10G EPON等不同單板OLT的集采測(cè)試，包括多個(gè)測(cè)試用例的互通功能、性能測(cè)試已成為強(qiáng)制要求。經(jīng)過前期的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、外場(chǎng)測(cè)試，聯(lián)通完成了10G PON的FTTH互通的技術(shù)準(zhǔn)備。預(yù)計(jì)2019年10G PON的FTTH將以互通方式進(jìn)行部署應(yīng)用。

在10G EPON對(duì)稱性要求方面，中國(guó)聯(lián)通要求板卡應(yīng)能同時(shí)支持對(duì)稱/非對(duì)稱兩種技術(shù)制式，可更換對(duì)稱/非對(duì)稱光模塊，10G EPON的光模塊應(yīng)采用對(duì)稱光模塊；在技術(shù)制式選擇方面，在新增OLT情況下，考慮到國(guó)內(nèi)GPON部署量大于EPON，不建議在原有GPON區(qū)域增加10G EPON的部署；在設(shè)備制式選擇方面，在既有EPON區(qū)域，將采用對(duì)稱型10G EPON進(jìn)行建設(shè)；對(duì)于既有GPON區(qū)域，當(dāng)前主要采用GPON進(jìn)行FTTH建設(shè)，未來隨著500M及以上接入速率業(yè)務(wù)的開展，逐步采用XG-PON（包括Combo-PON）；在FTTH ONT終端選擇方面，對(duì)于200M及以下接入速率的用戶，ONT應(yīng)采用EPON/GPON上行的HGU型的ONT，應(yīng)具備GE接入端口；在10G PON接入?yún)^(qū)域且接入速率為500M及以上的用戶考慮采用10G PON終端，對(duì)于千兆接入用戶不得采用EPON終端。

對(duì)比中國(guó)電信近幾年P(guān)ON招標(biāo)情況可以發(fā)現(xiàn)，中國(guó)電信10G EPON設(shè)備采購(gòu)量逐漸增多，逐漸新增了XG-PON設(shè)備的采購(gòu)。從中國(guó)電信采購(gòu)PON設(shè)備的變化情況可以看出PON的發(fā)展趨勢(shì)——10G PON逐漸成為市場(chǎng)主流。

而中國(guó)移動(dòng)在2018年已規(guī)模集采XG-PON設(shè)備。面向千兆接入，中國(guó)移動(dòng)積極推動(dòng)10G GPON FTTH規(guī)模部署，推動(dòng)千兆智能家庭網(wǎng)關(guān)互通解耦以及10G FTTH降成本、促應(yīng)用。

下一代PON技術(shù)演進(jìn)提上日程

無論應(yīng)用規(guī)模還是技術(shù)實(shí)力，目前我國(guó)運(yùn)營(yíng)商和制造商在全球光接入網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中具有重要地位。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)正處在向10G PON過渡階段，也正值對(duì)下一代PON技術(shù)的開發(fā)和選擇的關(guān)鍵時(shí)機(jī)。

下一代PON的技術(shù)選擇上，在速率方面，存在25G、50G、100G等方面的選擇，25G與10G差別太小，而100G難度太大，50G比較適中，也與前期4倍提升（2.5G至10G）的規(guī)律基本一致，50G PON適合作為10G PON的演進(jìn)技術(shù)。

目前業(yè)內(nèi)PON產(chǎn)業(yè)鏈廠商紛紛支持50G PON的發(fā)展，例如中國(guó)聯(lián)通已積極支持產(chǎn)業(yè)界加快50G PON相關(guān)器件、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究，將在規(guī)模部署10G PON之后把50G PON作為下一代PON技術(shù)選擇，也在推動(dòng)50G PON波長(zhǎng)計(jì)劃等研究。

在中國(guó)運(yùn)營(yíng)商及設(shè)備商的共同努力下，ITU-T SG15 Q2于2018年2月正式啟動(dòng)50G單波長(zhǎng)PON標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)。兩代寬帶接入平臺(tái)的大規(guī)模部署時(shí)間間隔約為7-8年，可見在中國(guó)大規(guī)模部署下一代PON技術(shù)的預(yù)期時(shí)間節(jié)點(diǎn)約為2025年。選擇50G TDM PON（單通道50G PON）作為下一代PON技術(shù)，面向2025年左右部署已成為業(yè)界共識(shí)。

不可忽視的是，部署ITU-T的50G TDM PON應(yīng)與10G PON(包括ITU的XG(S)PON和IEEE的10G EPON)共存。50G PON還應(yīng)引入SDN/NFV靈活的網(wǎng)絡(luò)流量調(diào)度和接入網(wǎng)絡(luò)管理，需研究以下演進(jìn)問題：傳統(tǒng)的運(yùn)維系統(tǒng)(OSS/EMS/ITMS)如何共存并演進(jìn)到新的云化架構(gòu)；如何解耦CPE、CO和運(yùn)維系統(tǒng)的分步演進(jìn)；傳統(tǒng)設(shè)備如何在新的云化架構(gòu)下工作；在長(zhǎng)期網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)過程中如何解決新業(yè)務(wù)會(huì)不斷引入的問題。50G PON的PMD層技術(shù)挑戰(zhàn)大，還需重點(diǎn)解決高速信號(hào)帶來的色散代價(jià)大、50G光器件及高功率預(yù)算難題。

PON產(chǎn)業(yè)融合勢(shì)在必行

除了積極推動(dòng)下一代PON的研究發(fā)展外，目前業(yè)界還在積極探索PON融合。PON標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期以來的EPON與GPON兩條線路同時(shí)并存，不利于PON產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期健康發(fā)展。

同一個(gè)市場(chǎng)存在兩種不同標(biāo)準(zhǔn)，帶來一系列問題：第一，技術(shù)決策困難，存在EPON與GPON之爭(zhēng)；第二，分化產(chǎn)業(yè)鏈，降低規(guī)模效應(yīng)，增加PON產(chǎn)品成本；第三，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織之間互相競(jìng)爭(zhēng)，易引發(fā)“軍備競(jìng)賽”，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)定義超前于市場(chǎng)需求；第四，帶來重復(fù)投資，增加技術(shù)難度，導(dǎo)致投資回報(bào)周期拉長(zhǎng)。

中國(guó)已成為世界上規(guī)模最大的寬帶接入市場(chǎng)，有必要也有能力提出適合國(guó)情的技術(shù)演進(jìn)路徑。PON融合實(shí)現(xiàn)難度大，首先ITU-T、IEEE兩組織間很難以正式方式協(xié)同；ITU-T、IEEE的主導(dǎo)成員對(duì)下一代PON技術(shù)的時(shí)間進(jìn)度、速率等需求有差異；在技術(shù)方面，PMD融合相對(duì)容易，但TC與MAC融合難度大。

為有效推進(jìn)下一代PON產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，我國(guó)PON上下游產(chǎn)業(yè)鏈（運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商、器件/模塊商、科研院所等）結(jié)合下一代PON的研究及標(biāo)準(zhǔn)化，在需求分析、技術(shù)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)、測(cè)試驗(yàn)證、商業(yè)樣板等方面充分合作，成立了下一代PON產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展工作組，探索PON融合的可能方案，并發(fā)揮主導(dǎo)推動(dòng)作用。

PON產(chǎn)業(yè)融合取得重要進(jìn)展

PON融合對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈各方都有益。經(jīng)過持續(xù)努力，下一代PON融合已經(jīng)在各大標(biāo)準(zhǔn)組織（ITU/FSAN/IEEE/BBF等）形成廣泛共識(shí)，以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈共享。

國(guó)內(nèi)成立了PON產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作小組，聯(lián)合推動(dòng)下一代50G PON全面融合，例如中國(guó)聯(lián)通支持推動(dòng)PON融合，以避免PON產(chǎn)業(yè)鏈繼續(xù)分化，降低CAPEX和OPEX。目前聯(lián)通正在大力推動(dòng)10G EPON與50G PON的共存相關(guān)研究，并將在FSAN和ITU-T持續(xù)推動(dòng)相關(guān)工作。

目前，下一代PON融合也取得一些令人欣喜的進(jìn)展：ITU/IEEE/FSAN/BBF聯(lián)合發(fā)表聲明支持PON融合；FSAN成立PON融合study group；ITU Q2指定了與IEEE實(shí)現(xiàn)PON融合聯(lián)絡(luò)函主席；PON融合在IEEE 802.3ca形成廣泛共識(shí)，并與ITU Q2建立定期的聯(lián)絡(luò)函機(jī)制，IEEE 802.3ca還新增25G EPON與GPON共存需求。

下一代PON的全面融合有多條路徑：統(tǒng)一融合到ITU PON；統(tǒng)一融合到IEEE PON；ITU/IEEE分工協(xié)作，各自定義一部分功能等。業(yè)內(nèi)專家表示，下一代PON統(tǒng)一歸一（例如全部融合到50G GPON/EPON）技術(shù)上具有可行性，既不影響10G PON已有投資和部署，又能促進(jìn)下一代產(chǎn)業(yè)鏈完全共享。

當(dāng)然，下一代PON融合還有一些困難需要克服。例如，IEEE單波50G PON立項(xiàng)仍未獲得接納；IEEE PON仍然堅(jiān)持基于以太網(wǎng)的協(xié)議，ITU基于GEM幀；IEEE、ITU兩大標(biāo)準(zhǔn)組織仍然在堅(jiān)持以各自的運(yùn)作方式定義PON標(biāo)準(zhǔn)。相信在產(chǎn)業(yè)界不斷的努力以及推動(dòng)下，下一代PON融合將很快迎來新的更大的進(jìn)展。