50G PON成下一代PON發展方向PON融合已成業界共識

本刊記者|刁興玲

下一代PON的全面融合有多條路徑：統一融合到ITU PON；統一融合到IEEE PON；ITU/IEEE分工協作，各自定義一部分功能等。業內專家表示，下一代PON統一歸一（例如全部融合到50G GPON/EPON）技術上具有可行性，既不影響10G PON已有投資和部署，又能促進下一代產業鏈完全共享。

目前，我國的固定寬帶接入網絡已基本實現全光纖化，接入帶寬不斷提升。FTTH接入端口快速增長，截至2018年Q1，光纖接入端口達到6.87億個；截至2018年Q1，我國光纖接入用戶總數達到3.08億戶，超越多年來領先的日、韓等國家，位居世界第一。

FTTH的快速部署離不開接入技術PON的支撐。近日，中國移動公布2018年GPON設備（新建部分）集中采購（標段一）結果，本次集采包含OLT設備6431端、GPON SBU設備650端和MDU設備68687端，招標規模近9億元。

除了中國移動GPON中標的結果外，最近一則數據也值得我們思考。業內研究機構最近發布的數據顯示，2017年全球GPON設備市場規模下滑5%至98億美元，這主要是由于亞太地區特別是中國市場OLT和ONT出貨量的下降導致；2017年全球接入光器件市場下滑22%，主要由于中國FTTH和LTE建設放緩，預測后續的市場增長主要由10G PON和5G前傳需求帶動。

通過觀察中國移動GPON中標結果以及業內的數據報告可以發現，業界需要對10G PON以及下一代PON的發展密切關注。

三大運營商紛紛進入10G PON規模部署階段

目前三大運營商已陸續進入10G PON規模部署階段，光接入網進入新老交替的過程。其中中國聯通對于采用FTTB方式進行新建和改造的建設區域，原則上一律采用10G PON技術；針對推廣百兆、千兆接入以及4K業務發展迅猛區域，試點10G PON的FTTH建設。

2018年4月，中國聯通啟動了XGPON、Combo-PON、10G EPON等不同單板OLT的集采測試，包括多個測試用例的互通功能、性能測試已成為強制要求。經過前期的實驗室測試、外場測試，聯通完成了10G PON的FTTH互通的技術準備。預計2019年10G PON的FTTH將以互通方式進行部署應用。

在10G EPON對稱性要求方面，中國聯通要求板卡應能同時支持對稱/非對稱兩種技術制式，可更換對稱/非對稱光模塊，10G EPON的光模塊應采用對稱光模塊；在技術制式選擇方面，在新增OLT情況下，考慮到國內GPON部署量大于EPON，不建議在原有GPON區域增加10G EPON的部署；在設備制式選擇方面，在既有EPON區域，將采用對稱型10G EPON進行建設；對于既有GPON區域，當前主要采用GPON進行FTTH建設，未來隨著500M及以上接入速率業務的開展，逐步采用XG-PON（包括Combo-PON）；在FTTH ONT終端選擇方面，對于200M及以下接入速率的用戶，ONT應采用EPON/GPON上行的HGU型的ONT，應具備GE接入端口；在10G PON接入區域且接入速率為500M及以上的用戶考慮采用10G PON終端，對于千兆接入用戶不得采用EPON終端。

對比中國電信近幾年PON招標情況可以發現，中國電信10G EPON設備采購量逐漸增多，逐漸新增了XG-PON設備的采購。從中國電信采購PON設備的變化情況可以看出PON的發展趨勢——10G PON逐漸成為市場主流。

而中國移動在2018年已規模集采XG-PON設備。面向千兆接入，中國移動積極推動10G GPON FTTH規模部署，推動千兆智能家庭網關互通解耦以及10G FTTH降成本、促應用。

下一代PON技術演進提上日程

無論應用規模還是技術實力，目前我國運營商和制造商在全球光接入網產業中具有重要地位。當前網絡正處在向10G PON過渡階段，也正值對下一代PON技術的開發和選擇的關鍵時機。

下一代PON的技術選擇上，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）的規律基本一致，50G PON適合作為10G PON的演進技術。

目前業內PON產業鏈廠商紛紛支持50G PON的發展，例如中國聯通已積極支持產業界加快50G PON相關器件、系統實現技術研究，將在規模部署10G PON之后把50G PON作為下一代PON技術選擇，也在推動50G PON波長計劃等研究。

在中國運營商及設備商的共同努力下，ITU-T SG15 Q2于2018年2月正式啟動50G單波長PON標準立項。兩代寬帶接入平臺的大規模部署時間間隔約為7-8年，可見在中國大規模部署下一代PON技術的預期時間節點約為2025年。選擇50G TDM PON（單通道50G PON）作為下一代PON技術，面向2025年左右部署已成為業界共識。

不可忽視的是，部署ITU-T的50G TDM PON應與10G PON(包括ITU的XG(S)PON和IEEE的10G EPON)共存。50G PON還應引入SDN/NFV靈活的網絡流量調度和接入網絡管理，需研究以下演進問題：傳統的運維系統(OSS/EMS/ITMS)如何共存并演進到新的云化架構；如何解耦CPE、CO和運維系統的分步演進；傳統設備如何在新的云化架構下工作；在長期網絡架構演進過程中如何解決新業務會不斷引入的問題。50G PON的PMD層技術挑戰大，還需重點解決高速信號帶來的色散代價大、50G光器件及高功率預算難題。

PON產業融合勢在必行

除了積極推動下一代PON的研究發展外，目前業界還在積極探索PON融合。PON標準與產業長期以來的EPON與GPON兩條線路同時并存，不利于PON產業的長期健康發展。

同一個市場存在兩種不同標準，帶來一系列問題：第一，技術決策困難，存在EPON與GPON之爭；第二，分化產業鏈，降低規模效應，增加PON產品成本；第三，兩個標準組織之間互相競爭，易引發“軍備競賽”，導致標準定義超前于市場需求；第四，帶來重復投資，增加技術難度，導致投資回報周期拉長。

中國已成為世界上規模最大的寬帶接入市場，有必要也有能力提出適合國情的技術演進路徑。PON融合實現難度大，首先ITU-T、IEEE兩組織間很難以正式方式協同；ITU-T、IEEE的主導成員對下一代PON技術的時間進度、速率等需求有差異；在技術方面，PMD融合相對容易，但TC與MAC融合難度大。

為有效推進下一代PON產業融合發展，我國PON上下游產業鏈（運營商、設備商、器件/模塊商、科研院所等）結合下一代PON的研究及標準化，在需求分析、技術創新、標準推進、測試驗證、商業樣板等方面充分合作，成立了下一代PON產業融合發展工作組，探索PON融合的可能方案，并發揮主導推動作用。

PON產業融合取得重要進展

PON融合對產業鏈各方都有益。經過持續努力，下一代PON融合已經在各大標準組織（ITU/FSAN/IEEE/BBF等）形成廣泛共識，以促進產業鏈共享。

國內成立了PON產業發展工作小組，聯合推動下一代50G PON全面融合，例如中國聯通支持推動PON融合，以避免PON產業鏈繼續分化，降低CAPEX和OPEX。目前聯通正在大力推動10G EPON與50G PON的共存相關研究，并將在FSAN和ITU-T持續推動相關工作。

目前，下一代PON融合也取得一些令人欣喜的進展：ITU/IEEE/FSAN/BBF聯合發表聲明支持PON融合；FSAN成立PON融合study group；ITU Q2指定了與IEEE實現PON融合聯絡函主席；PON融合在IEEE 802.3ca形成廣泛共識，并與ITU Q2建立定期的聯絡函機制，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：統一融合到ITU PON；統一融合到IEEE PON；ITU/IEEE分工協作，各自定義一部分功能等。業內專家表示，下一代PON統一歸一（例如全部融合到50G GPON/EPON）技術上具有可行性，既不影響10G PON已有投資和部署，又能促進下一代產業鏈完全共享。

當然，下一代PON融合還有一些困難需要克服。例如，IEEE單波50G PON立項仍未獲得接納；IEEE PON仍然堅持基于以太網的協議，ITU基于GEM幀；IEEE、ITU兩大標準組織仍然在堅持以各自的運作方式定義PON標準。相信在產業界不斷的努力以及推動下，下一代PON融合將很快迎來新的更大的進展。