10G EPON的演进和成本趋势分析

     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