10G GPON接入網(wǎng)有很多值得學(xué)習(xí)的地方，這里我們主要介紹10G GPON接入網(wǎng)中nXGPON1與XGPON2的詳細(xì)知識(shí)。備受關(guān)注的WDM-PON技術(shù)屬于NGPON2范疇；它通過在一根光纖中使用多個(gè)波長實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)的擴(kuò)容。WDM-PON的真正商用還要突破一系列的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)，包括突發(fā)模式粗波分復(fù)用、無色ONU收發(fā)器、可調(diào)諧WDM、DWDM集成和低成本W(wǎng)DM光源等。

nXGPON1與XGPON2

XGPON1和XGPON2是NGPON1的兩個(gè)主要備選架構(gòu)。XGPON1是下行10Gbps/上行2.5Gbps的非對稱系統(tǒng)；XGPON2是上下行10Gbps的對稱系統(tǒng)。由于在目前的PON標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展中，不對稱系統(tǒng)XGPON1極可能追隨ITU定義的GTC層發(fā)展，所以也稱為10G GPON接入網(wǎng)。對稱系統(tǒng)XGPON2則會(huì)向IEEE802.3av工作組制定的10GEPON標(biāo)準(zhǔn)靠攏。2008年6月，在ITU-T Study Group 15的組織下，IEEE和ITU舉行聯(lián)席會(huì)議，展開了下一代接入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的廣泛討論。這將有助于實(shí)現(xiàn)雙方平衡，推動(dòng)新標(biāo)準(zhǔn)的制定。

華為一直積極參與各種PON標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議和PON互通性測試。華為在FSAN、ITU和IEEE會(huì)議上貢獻(xiàn)了大量高價(jià)值的提案；此外，華為專家還擔(dān)任了包括GPON主題標(biāo)準(zhǔn)的Editor、FSANNGA白皮書部分章節(jié)的Editor和OISG主席等職務(wù)，與各方一道促進(jìn)光接入網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。

10G GPON接入網(wǎng)趨勢與挑戰(zhàn)

10Gbps技術(shù)在中長途傳輸網(wǎng)絡(luò)中已逐漸成熟，其經(jīng)濟(jì)性和高效性決定了10Gbps相關(guān)技術(shù)將延伸到10G GPON接入網(wǎng)下行鏈路。但面對10Gbps突發(fā)模式接收機(jī)等技術(shù)難題，如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可靠的10Gbps的上行鏈路速率還有待探討。要實(shí)現(xiàn)從GPON到10G GPON接入網(wǎng)的平滑過渡，二者的共存是網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)必須考慮的問題。突發(fā)模式接收機(jī)是高速光接入的難點(diǎn)，10G GPON將面臨這一挑戰(zhàn)。此外，10G GPON還需要解決流量傳輸、ONU管理和業(yè)務(wù)模式等問題。從運(yùn)營商的需求和下一代光接入網(wǎng)的挑戰(zhàn)出發(fā)，華為對10G GPON接入網(wǎng)展開了深入細(xì)致的研究，其工作涉及10G GPON的各個(gè)方面。10G GPON需要多高的上行鏈路速率？鑒于目前的技術(shù)還未能實(shí)現(xiàn)低成本的10Gbps突發(fā)模式接收機(jī)，2.5Gbps上行成為一個(gè)經(jīng)濟(jì)可行的方案。采用2.5Gbps的上行鏈路，10G GPON不僅將現(xiàn)有GPON的上行通道擴(kuò)容了兩倍，還大大降低了突發(fā)模式接收機(jī)的設(shè)計(jì)難度，從而降低了接入成本。同時(shí)，2.5Gbps上行還可以有效滿足用戶的各種接入需求。

怎樣才能實(shí)現(xiàn)與GPON的共存？10G GPON接入網(wǎng)下行使用L波段，上行使用C波段或O波段。通過采用WDM/WDMA，10G GPON接入網(wǎng)可以兼容目前部署的GPON。當(dāng)然，為了支持比GPON更高的光分比和網(wǎng)絡(luò)覆蓋，則需要提高功率預(yù)算，ClassC(30dB)或Class C++(33dB)都是可探討的選擇。

如何才能使突發(fā)模式接收機(jī)的設(shè)計(jì)更簡單？一個(gè)可行的解決方案是將線路編碼和接收機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)合起來。例如，將9b10b碼作為10G GPON的上行鏈路編碼。9b10b碼在直流平衡、交流耦合和編碼效率上都有顯著的優(yōu)勢。此外，9b10b碼與前向糾錯(cuò)結(jié)合，可以適配出不高于3.125Gbps的物理光學(xué)速率，實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有通信設(shè)備上傳輸，從而大大降低了10G GPON的系統(tǒng)成本。

如何實(shí)現(xiàn)10G GPON的流量傳輸？最快的入手點(diǎn)是從GPON傳輸匯聚層(GTC)出發(fā)來設(shè)計(jì)10G GPON協(xié)議。考慮到10G GPON的新特性，有必要對現(xiàn)有GTC作相應(yīng)的修改和擴(kuò)展。例如，為了支持大于256個(gè)ONU/ONT，ONU-ID域需要擴(kuò)展；為了支持更高的上行鏈路速率，有關(guān)動(dòng)態(tài)帶寬分配(DBA)的起始和終止時(shí)間域需要擴(kuò)展；很多和ATM有關(guān)的部分需要廢棄，包括Alen域等。另外，考慮到簡化MAC設(shè)備的設(shè)計(jì)和匹配10Gbps的物理層，32比特對齊(字對齊)的組幀方案值得推廣。該方案的思想是對10G GPON接入網(wǎng)的上下行幀長度和GEM采用字對齊方法來擴(kuò)展。主要的擴(kuò)展對象包括ONU-ID、Port-ID、PLOAM消息、DBRu、GEM頭和GEM負(fù)載等等。最后，在10G GPON接入網(wǎng)系統(tǒng)管理上可從三個(gè)層次入手。首先是通過OAM實(shí)現(xiàn)快速基本的底層管理，如動(dòng)態(tài)帶寬分配、前向糾錯(cuò)和PLOAM等；其次是采用諸如OMCI的帶外(out-of-band)方式來管理ONU/ONT；第三個(gè)層次是借助于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)帶內(nèi)(in-band)管理，包括SNMP、TR-69,和ACS系統(tǒng)等等。在業(yè)務(wù)模式方面，10G GPON接入網(wǎng)可借鑒他山之石，如DSL論壇的業(yè)務(wù)模式文稿、VLAN標(biāo)簽技術(shù)等。

未來：發(fā)展與方向

FSAN的NGA白皮書計(jì)劃于2009年初定稿。該白皮書將勾勒出NGA的備選架構(gòu)、技術(shù)難點(diǎn)和基本設(shè)計(jì)。其內(nèi)容涉及波長分配、功率預(yù)算、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、協(xié)議框架、線路編碼以及業(yè)務(wù)管理等。NGA白皮書最終會(huì)輸入到ITU-TQ2/15，作為ITUNGA標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)文稿。ITU的NGA標(biāo)準(zhǔn)制定過程從2009年開始，預(yù)計(jì)到2010年結(jié)束并發(fā)布。

寬帶光接入技術(shù)正深入到我們生活的方方面面，提高和改變著信息傳送和分享的速度、效率、內(nèi)容和模式。從現(xiàn)在的GPON到NGA是一個(gè)平滑漸進(jìn)的上升過程，通信技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展始終貫穿其中。10G GPON接入網(wǎng)以其獨(dú)特的經(jīng)濟(jì)高效方式滿足了10Gbps傳輸、向后兼容和接入擴(kuò)展等需求。華為致力于技術(shù)開發(fā)和預(yù)研創(chuàng)新，將全力聯(lián)手各方推動(dòng)寬帶光接入的發(fā)展。