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GPON难以撼动EOPN的主流地位
作者:本刊记者 孙杰贤/文    时间:2009-06-26 15:22:32  来源:  通讯世界www.tele.com.cn
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韦乐平预计2010年GPON市场规模将逐渐开始领先EPON;2011年,GPON市场规模将全面超越EPON;2013年,GPON市场规模将是EPON的3倍,并成为主导技术。真会这样吗?

FTTx是大势所趋
2008年底,我国宽带用户规模达到8400万,然而家庭普及率只有22.6%,不及经合组织30个成员国51%普及率的一半,与世界发达国家86%的水平相比更是相差甚远。此外,我国农村地区的宽带普及率只有可冷的4%,也远远低于世界发达国家的33.2%的水平。而在接入带宽方面,我国目前宽带网络可提供的网络接入带宽平均在2到3M左右,实际使用的带宽平均不足1M,而经合组织30个成员国的普及使用带宽为9.2M,韩国和日本为50M。于此同时,以博客、社区、视频、网游为代表的互联网应用发展迅猛以及高清概念的兴起使得用户对接入带宽的要求越来越高。可见,我国宽带接入市场正面临绝好的发展机会,而且空间巨大。

随着HSPA、Wi-Fi和WiMAX等无线宽带技术的发展,人们因此担心有线宽带的市场会受到很大冲击。这种情况会不会出现呢,工业和信息化部电信研究院通信标准研究所副所长敖立给出的答案是否定的,他表示,从可提供的带宽能力的角度看,“有线的是无限的,无线的是有限的”;从客户定位看,3G和其演进技术是定位于个人(高端)客户的全面覆盖,Wi-Fi和WiMAX定位于热点覆盖和基站回程,而有线接入定位于家庭、企事业客户。此外还有重要一点,大部分移动流量是发生在室内的,所以Femtosell将成为一项非常重要的技术,这对有线接入是个巨大的拉动。因此,3G等无线宽带技术会蚕食部分有线接入的市场客户,但不足以威胁到有线宽带接入的统治地位,在大多数情况下两者是相互补充、相互促进的关系

DSL是当前最主要的宽带接入手段,占据我国有线宽带接入70%多的市场份额。但是,由于铜缆天性所限,光进铜退是有线宽带接入发展的必然趋势。光纤使用光脉部来传输信号,能让光纤的频宽更高、传输距离更长、完全消除射频和电磁干扰,即使用户靠近电力电缆,也不会受到辐射威胁;此外,室内光纤的尺寸比铜缆小,安装起来十分灵活,升级也更简单。用敖立的话说,无论从战略、市场、竞争、成本、技术等各个方面看,光进铜退采用FTTx技术都是当前接入网建设的必然选择和今后的发展目标。

欧美等许多国家,在FTTx部署上多采用点对点的方式,尤其是在地广人少地区。我国和日本、韩国等国家由于人口密集,所以普遍选择了更具成本优势的PON技术。与传统的网络结构相比,PON技术主要具有以下优点:PON是无源的,因此会节省更多的网络建设费和网络运营维护费;PON可以实现多用户对成本的分摊,而PON协议所固有的安全性和带宽共享机制,可以确保用户共用线路的安全和透明;为相同数量客户提供业务的PON设备的体积更小,占用中心局的空间更少;PON支持所有住宅用户和许多商业用户共享一个接入网(包括物理层和协议层),因而减少了分散的接入网的数量;而且PON能够同时支持传统语音业务和宽带业务,具备良好的业务扩展性,能平滑向NGN网络演进,并能轻松加载各种增值业务。目前,作为新一代接入技术的PON已经成为当前实现FTTx的首选方案,其应用范围也包含了宽带接入、TDM专线和基站回传等多个领域。

EPON与GPON的对决
PON的概念最早是由英国电信提出来的,目的是降低网络的建设成本,PON技术又分为两个流派即ITU主推的GPON和IEEE主推的EPON。GPON与EPON最主要的区别表现在TC帧结构上。GPON通过ATM和GFP两种协议承载不同类型的用户数据,上、下行帧长均为125μs。下行采用TDM方式,上行采用时分多址(TDMA)接入技术。而EPON帧格式基本与IEEE802.3的以太数据帧格式兼容,只在以太帧中加入时标及识别等信息,Ethernet PON数据通过不定长的数据包传输。GPON更注重QoS和管理,EPON更注重成本和易用性。

在日前召开的第九届光网络研讨会上,中国电信集团科技委主任韦乐平表示,GPON具有更高的速率、更好的性能、具备多业务能力和电信级管理能力,以及更强的产业链支持,虽然GPON在现阶段落后于EPON(现网市场、标准制定和产业链成熟度等方面),但考虑到GPON自身的特点,超过EPON成为主流制式已经为时不远。他预计2010年GPON将进入规模应用,市场规模将逐渐开始领先EPON;2011年,GPON市场规模将全面超越EPON;2013年,GPON市场规模将是EPON的3倍,并成为主导技术。

从目前的产业链看,从芯片,到设备和运营,GPON好似都要领先于EPON。在芯片上,只有Teknovus一家公司专注在EPON领域,Cortina和全球最大的FTTH芯片厂商PMC-Sierra既有EPON产品也有GPON产品。Broadlight、飞思卡尔、英飞凌、博通、Marvell等7家公司则只做GPON。在系统设备上,华为、中兴、烽火、日立和UT斯达康既做EPON,也做GPON,格林维尔、新邮通和华三等二级厂商只有EPON产品,而像阿尔卡特朗讯、摩托罗拉、爱立信和ECI等厂商则之支持GPON。在运营商侧,日本的NTT和韩国的KT只部署了EPON/GEPON技术,英国电信、法国电信和西班牙电信选择的则是GPON,而中国移动方面最近也频频露脸表示对GPON的支持。中国电信和中国联通则同时支持GPON和EPON。

如果仅从以上数据来看,GPON好似已经全面超越EPON,但实际上,无论从技术和产品成熟度还是部署的端口数量和产业链的实际规模来看,GPON都远远落后于EPON。尤其是光器件成本,更是成了GPON难以逾越的一条鸿沟。韦乐平对于GPON的乐观估计,更多地掺入了他作为一个老电信人的感情因素,他们对ITU和QoS有着难以释怀的情结。虽然欧美的运营商都支持GPON,但他们更钟情于便于管理维护的点对点的组网方式,对PON市场的影响有限。而对PON情有独钟的我国以及韩国和日本的运营商是PON市场的决定力量,他们的选择会真正决定PON技术的走向。同运营层面有些类似,虽然爱立信和阿尔卡特朗讯等众多顶级的设备厂商只做GPON,但GPON并非其战略产品线,出货量也相对较少。而反观像格林维尔以及盛立亚(被日立收购)等专注于FTTH领域的厂商都选择了EPON技术,这是比较能够反映市场真实需求的;而且,像华为、烽火和UT斯达康等光纤接入领域的领先厂商都将EPON作为了研发的重点。而芯片上,飞思卡尔、英飞凌和博通等也都不是主流的PON芯片供应商,而且随着时间的推移,市场整合式难免的。就如EPON芯片市场,其发展早期,厂商数量还是很多的。

用户群规模决定了EPON的主流地位。日韩是FTTH发展最好的市场,而我国是FTTH最具潜力的市场,发展空间巨大。以中国电信为例,它拥有数量庞大的家庭用户,而这部分用户对成本比较敏感,而对QoS需求相对较小,所以EPON最适合。另外从技术的角度而言,EPON源于大家熟知熟用的以太网结构,简单易用且成本低,无论是对安全、计费、控制还是智能化管理都是相对低的,非常适用于家庭级大规模铺设。在带宽速率方面,EPON相比GPON也已经没有什么劣势,反而随着10G EPON实际产品的推出,EPON的带宽支持已经超越GPON。因此,无论现在,还是未来一段时期,GPON都很难撼动EPON的主导地位。

明星技术“10G EPON”
今年2月,PMC-Sierra宣布推出包含了光纤线路终端器(光线路终端)和光纤网络单元的整套对称万兆/秒的IEEE 802.3av EPON系统。作为PMC-Sierra的下一代先进的EPON的器件,这些方案可以与目前已部署于全球超过700万台基于PMC-Sierra公司的EPON ONU光器件的协同工作,并实现从第一代的EPON到万兆以太网无源光网络的平滑演进和升级,从而降低运营商的资本和运营支出。3月,EPON领域的另一重量级芯片厂商Teknovus也宣布可提供真正突发模式的对称10G-EPON,其中多个ONU(光网络单元)共享一条10G上行链路连接到OLT(光线路终端)。而Cortina和Opulan也计划在年内推出正式的对称10G EPON产品。

10G EPON标准IEEE 802.3av于2006年9月开始,今年1月发布draft3.0目前标准主要内容已经确定,将于9月发布正式标准。IEEE802.3av 10G EPON标准的主要有这么几个特点:提供点到多点的光纤接入技术;物理层误码率不大于10-12;支持下行10Gbps、上行1Gbps非对称和下行10Gbps 、上行10Gbps对称两种传输速率,并能兼容现有的1G EPON技术;光功率预算至少支持1:16和1:32 分支比,传输距离最小为10公里和20公里;尽可能沿用1G EPON的MAC、MPCP等协议,只改动PHY层。

中国电信集团北京研究院副总工程师张成良这样评价10G EPON技术,“10G EPON对于解决大容量接入是一个重要的突破,促进了EPON的发展,增大了竞争优势。”
PMC-Sierra公司FTTH事业部产品市场总监Gilad Aloni也认为10G EPON可以被用来作为电信运营商一个重要的差异化竞争手段。他说:“我们已经看到,在1G EPON的部署当中,一套ONU可以连接很多的用户,有了10G EPON以后,同样的一套ONU就可以连接更多数量的用户,所以非常适合密集住宅下高带宽的要求,在降低没用户部署成本的同时还能够为用户提供高清视频等差异化应用。”

Gilad Aloni同时指出,10G EPON在支持高带宽的同时也必须解决如下几个问题。首先OLT和ONU能够在流量管理当中共同去分配流量,运营商能够共同对它们进行流量管理,也就是说10G EPON的流量管理应该更加智能化,尤其是ONU的管理。其次应该具有精确的诊断功能,当网络发生故障时,运营商能够及时迅速的找到、排查、并且解决问题。Gilad Aloni说,在10G  EPON的条件下,这样一个能力将变得更为重要,因为单一光纤连接的用户数量比以前更多,需要部署更多的器件。再者便是功耗问题,要实现绿色节能,最大程度降低OLT和ONU的功耗水平。最后一个便是与1G EPON网络完美共存,同样一个OLT能够在单一光纤之上既能够连接10G的ONU,同时可以连接1G的ONU。

相信,随着PMC-Sierra和Teknovus相继推出成熟的对称10G EPON产品以及最终标准在今年第3季度的发布,EPON肯定会迎来有一个发展高潮。但是,正如张成良所指出的,虽然10GE PON 技术上已经没有根本性的难题,但终端与OLT的IOT测试还需要时间,此外产业链还需要增加更多参与者,尤其是光模块制造商。 

标签:   GPON  EPON
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