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摘要： 分析了IEEE802.3av工作组规定的10G EPON分层模型相对于1G EPON的改进，比较分析了10G EPON的技术优势，进而研究了现有1G EPON向10G EPON系统升级的过程和可能存在的技术瓶颈，最后结合智能电网信息通信业务对EPON网络的需求，论述1G EPON向10G EPON平滑演进的方式，为将来10GEPON接入网系统的发展提供了参考。
关键词： 10G EPON；IEEE802.3av；FTTH；回传
【中图分类号】B841.1【文献标识码】B
【文章编号】2236-1879（2017）08-0180-01
1标准
国际标准组织IEEE于2009年9月正式颁布10G EPON标准IEEE802.3av。该国际标准规定了下行10Gbit/s、上行1Gbit/s非对称模式；上下行10Gbit/s对称模式2种工作模式，并规定了与现有1G EPON系统的共存实现方式。IEEE802.3av标准专注于物理层技术的研究，最大限度沿用IEEE802.3ah的多点控制协议（Muti-PointControlProtocol，MPCP），具有很好的继承性。IEEE802.3av标准的核心是：扩大IEEE802.3ah标准的上下行带宽，达到10Gbit/s速率；此标准有很好的兼容性，10G EPON的ONU可以与EPON的ONU共存于1个ODN下，最大限度保护运营商投资。IEEE802.3av保证了物理层和链路层的互通性。此外，IEEE在2009年12月成立了EPON业务互通（ServiceInteroperateEPON，SIEPON）工作组P1904.1，SIEPON标准保证系统层的互通性，致力于更好地实现不同厂家设备在传输层、服务层、控制层中均能够互联互通以及即插即用。P1904.1研究的范围包括设备功能、流量工程、业务级QoS/COS、设备管理、业务管理和功耗管理。SIEPON标准计划在2012年5月正式发布。
210G EPON系统的体系结构
10G EPON在系统组成上与1G EPON相同，但需采用支持10G速率的光线路终端（OLT）、光网络单元（ONU）和光分配网络（ODN）。10G EPON在系统结构上仍然延续1G EPON的典型形拓扑结构。
IEEE802.3av工作组将就原先定义在IEEE802.3ah中的1G EPON分层模型结构进行适当改进[3]。10G EPON标准将重新定义分层结构的最底层——物理层，其中物理媒介接入（PMA）子层和物理媒介相关（PMD）子层将完全改变，以避免MAC层以上各层的改动。10G EPON需将现有的GMII接口改为XGMII接口，还需调整定时（Timing）。对PCS和PMA间接口的研究是定义该协议栈的重点之一。此外，1G EPON中物理编码子層（PCS）的前向纠错（FEC）是可选的，但对于10G EPON，FEC必须存在。而具体采用哪一种FEC机制将取决于所需增益，一旦采用，增益降到2～2.5dB将有望实现。
3EPON向10G EPON平滑演进
电力通信专网35kV以上变电站基本建立了SDH/MSTP骨干通信网络。随着智能电网建设的深入推进，电力通信接入网正大力开展EPON网络试点建设，承载配电自动化、用电信息采集、电力光纤到户、智能小区、电动汽车充电等智能电网业务，EPON系统承载智能电网信息通信业务。
在电力通信专网EPON网络建设中，ODN包括管道、主干光缆、配线和入户光缆、分光器、光交接箱、各种器件和配套设备等。光缆采用光纤复合电缆技术，沿10kV线路、变电站、开闭所、环网柜、小区配电室等电力网架铺设。ODN网络较多采用多级分光方式，实现光纤沿线的业务承载。因此，ODN的投资所占比重很大，一旦建成，必须在相当长的时期内充分使用，以保护投资。此外，ODN的调整涉及土建等工程，频繁的调整在工程和维护上面临巨大的困难。
10G EPON可在原有EPONODN网络基础上，通过升级OLT，然后根据需要对ONU进行升级，使网络从EPON向10GEPON平滑演进。
EPON网络的演进可分为2个阶段。
3.1OLT支持10，1Gbit/s两种下行速率，上行速率为1Gbit/s。网络业务主要以网络视频等下行大流量数据为主。OLT下行信道向双重速率转变。更换原EPONOLT的EPON用户板为10GEPON用户板，提供10，1Gbit/s两种下行速率。原OLT机框、背板、主控板等均无需更换；上联以太网口可更换采用或增加10GEPON端口。无升级需求的用户继续使用原有1GONU。需要更高下行带宽的用户可更换为下行10G、上行1GONU。
3.2OLT上、下行均支持10，1Gbit/s两种速率。OLT上行信道向双重速率转变。网络中逐渐部署10/10GONU。10G EPONOLT可以同时发现10G/10GONU，10G/1GONU和1G/1GONU三种。此时，下行传输采用WDM技术，而上行传输采用WDM+TDM技术。
4结语
10GEPON技术继承和拓展了EPON技术的众多优势特征，是下一代接入网技术的主要选择之一。10GEPON技术的关键特性是高带宽、大分光比和对EPON的向下兼容。它不仅提供了10G/1G、10G/10G上下行的更大带宽，解决接入网的带宽瓶颈，同时能很好地与EPON的兼容，实现PON网络的平滑过渡。
目前国内外主流运营商都非常关注10GEPON技术，对10GEPON技术和设备进行了评估、实验室测试和现网试点，如中国电信、中国移动、日本的NTTdocomo、韩国的KT等。当然，10GEPON产业链尚未成熟，成本过高，兼容性还有待进一步现网验证，而且现有业务对带宽的压力并不大，离规模商用还存在一定的距离，需要设备厂商、运营商和服务提供商的共同努力。
参考文献
[1]李鹰，张磊.10GEPON关键技术的研究[J].光通信技术，2010，34（9）：22-24.
[2]万光华，李宁.一脉相承EPON/10GEPON的统一运维[J].电信科学，2009，（12）：105-106.
关键词： 10G EPON；IEEE802.3av；FTTH；回传
【中图分类号】B841.1【文献标识码】B
【文章编号】2236-1879（2017）08-0180-01
1标准
国际标准组织IEEE于2009年9月正式颁布10G EPON标准IEEE802.3av。该国际标准规定了下行10Gbit/s、上行1Gbit/s非对称模式；上下行10Gbit/s对称模式2种工作模式，并规定了与现有1G EPON系统的共存实现方式。IEEE802.3av标准专注于物理层技术的研究，最大限度沿用IEEE802.3ah的多点控制协议（Muti-PointControlProtocol，MPCP），具有很好的继承性。IEEE802.3av标准的核心是：扩大IEEE802.3ah标准的上下行带宽，达到10Gbit/s速率；此标准有很好的兼容性，10G EPON的ONU可以与EPON的ONU共存于1个ODN下，最大限度保护运营商投资。IEEE802.3av保证了物理层和链路层的互通性。此外，IEEE在2009年12月成立了EPON业务互通（ServiceInteroperateEPON，SIEPON）工作组P1904.1，SIEPON标准保证系统层的互通性，致力于更好地实现不同厂家设备在传输层、服务层、控制层中均能够互联互通以及即插即用。P1904.1研究的范围包括设备功能、流量工程、业务级QoS/COS、设备管理、业务管理和功耗管理。SIEPON标准计划在2012年5月正式发布。
210G EPON系统的体系结构
10G EPON在系统组成上与1G EPON相同，但需采用支持10G速率的光线路终端（OLT）、光网络单元（ONU）和光分配网络（ODN）。10G EPON在系统结构上仍然延续1G EPON的典型形拓扑结构。
IEEE802.3av工作组将就原先定义在IEEE802.3ah中的1G EPON分层模型结构进行适当改进[3]。10G EPON标准将重新定义分层结构的最底层——物理层，其中物理媒介接入（PMA）子层和物理媒介相关（PMD）子层将完全改变，以避免MAC层以上各层的改动。10G EPON需将现有的GMII接口改为XGMII接口，还需调整定时（Timing）。对PCS和PMA间接口的研究是定义该协议栈的重点之一。此外，1G EPON中物理编码子層（PCS）的前向纠错（FEC）是可选的，但对于10G EPON，FEC必须存在。而具体采用哪一种FEC机制将取决于所需增益，一旦采用，增益降到2～2.5dB将有望实现。
3EPON向10G EPON平滑演进
电力通信专网35kV以上变电站基本建立了SDH/MSTP骨干通信网络。随着智能电网建设的深入推进，电力通信接入网正大力开展EPON网络试点建设，承载配电自动化、用电信息采集、电力光纤到户、智能小区、电动汽车充电等智能电网业务，EPON系统承载智能电网信息通信业务。
在电力通信专网EPON网络建设中，ODN包括管道、主干光缆、配线和入户光缆、分光器、光交接箱、各种器件和配套设备等。光缆采用光纤复合电缆技术，沿10kV线路、变电站、开闭所、环网柜、小区配电室等电力网架铺设。ODN网络较多采用多级分光方式，实现光纤沿线的业务承载。因此，ODN的投资所占比重很大，一旦建成，必须在相当长的时期内充分使用，以保护投资。此外，ODN的调整涉及土建等工程，频繁的调整在工程和维护上面临巨大的困难。
10G EPON可在原有EPONODN网络基础上，通过升级OLT，然后根据需要对ONU进行升级，使网络从EPON向10GEPON平滑演进。
EPON网络的演进可分为2个阶段。
3.1OLT支持10，1Gbit/s两种下行速率，上行速率为1Gbit/s。网络业务主要以网络视频等下行大流量数据为主。OLT下行信道向双重速率转变。更换原EPONOLT的EPON用户板为10GEPON用户板，提供10，1Gbit/s两种下行速率。原OLT机框、背板、主控板等均无需更换；上联以太网口可更换采用或增加10GEPON端口。无升级需求的用户继续使用原有1GONU。需要更高下行带宽的用户可更换为下行10G、上行1GONU。
3.2OLT上、下行均支持10，1Gbit/s两种速率。OLT上行信道向双重速率转变。网络中逐渐部署10/10GONU。10G EPONOLT可以同时发现10G/10GONU，10G/1GONU和1G/1GONU三种。此时，下行传输采用WDM技术，而上行传输采用WDM+TDM技术。
4结语
10GEPON技术继承和拓展了EPON技术的众多优势特征，是下一代接入网技术的主要选择之一。10GEPON技术的关键特性是高带宽、大分光比和对EPON的向下兼容。它不仅提供了10G/1G、10G/10G上下行的更大带宽，解决接入网的带宽瓶颈，同时能很好地与EPON的兼容，实现PON网络的平滑过渡。
目前国内外主流运营商都非常关注10GEPON技术，对10GEPON技术和设备进行了评估、实验室测试和现网试点，如中国电信、中国移动、日本的NTTdocomo、韩国的KT等。当然，10GEPON产业链尚未成熟，成本过高，兼容性还有待进一步现网验证，而且现有业务对带宽的压力并不大，离规模商用还存在一定的距离，需要设备厂商、运营商和服务提供商的共同努力。
参考文献
[1]李鹰，张磊.10GEPON关键技术的研究[J].光通信技术，2010，34（9）：22-24.
[2]万光华，李宁.一脉相承EPON/10GEPON的统一运维[J].电信科学，2009，（12）：105-106.