伴随着消费者对IPTV等视频业务需求的兴起及其它一些有利因素,世界各地的运营商开始大力推动光纤到户(FTTH)技术的商用进程。就中国而言,在两种主要的FTTH实现技术中,EPON和GPON各有优势。从技术成熟度、成本和国内消费者实际需求来看,不少人认为EPON是最适合中国市场需要的FTTH技术；但也有人认为,只有GPON才能提供网络演进的路径和传送新业务所需的带宽要求。
EPON部署拥有先发优势
这方面的争论暂时还不会停息。那就让我们具体审视一下EPON和GPON这两种技术分别对中国意味着什么。对于中国来说,是否意味着EPON已经获是先发优势呢？答案是肯定的。其原因并不复杂,主要有以下几点。
首先,从技术本身来讲,EPON的技术门槛较低,技术发展得较为成熟。在PON系统中,核心芯片和光收发模块一直是其核心技术部分。在光收发模块方面,EPON光收发模块技术发展也已经较为成熟,核心TC控制模块已经规模生产,即已有ASIC面市。
而就EPON核心芯片而言,其设计难度相对较低,目前已有较多芯片厂商加入EPON芯片设计阵营,其产业链更成熟。这些芯片开发商中,包括PMC-Sierra、Teknovus、格林威尔、Centillium、科胜讯和Immenstar等众多公司。如今EPON核心芯片已经发展到第三代的系统级芯片(SoC)阶段。以本文开头所提到的PMC-Sierra为例,该公司此次推出的两款SoC中,PAS6301还集成了对VoIP业务的支持,可降低在光纤中提供语音服务的成本。而这两款器件都支持大数据包缓存,可用于高质量的IPTV广播。另一家芯片公司Centillium在2月初也宣布推出新一代的Mustang 300 EPON SoC。该公司宣称,该产品集成了客户端设备(CPE)所需要的IPTV功能。
其次,从成本来看,EPON比GPON更低。业内人士指出,EPON协议分层更简单、系统实现更容易。更由于目前以太网芯片非常成熟性,其系统成本更低。而从国际上的EPON商业部署来看,得益于日本、韩国等地区大力推广EPON的商业应用,基于EPON的FTTH系统成本可望不断下降,从而有利于进一步地促进EPON在中国的商业部署。PMC-Sierra公司通信产品部FTTH行销总监Dror Sal'ee指出,EPON的ONU与VDSL相比,如今也具有了成本竞争力；而GPON的ONT至今仍然成本较高,其中主要的因素就是光器件和硅芯片(或FPGA)成本较高。
图1:PMC-Sierra的EPON OLT系统芯片PAS5201结构框图。
再次,从政策角度来看,中国早就将EPON作为“863”计划重大项目,为其商业化部署赢得了主动权。以这个项目验收完成后,中国又投入滚动资金支持国内优先厂商进行EPON系统的商业化推广。而信息产业部也相继发布了中国关于EPON的行业标准及其测试标准。
第四,从运营商角度来看,中国的电信运营商较早就开始了EPON的互通性测试工作。以中国电信为例,该公司相继在2005年7月和2006年4月组织了两轮的EPON芯片级互通性测试。其中在第二轮的测试中,PMC-Sierra、Teknovus、格林威尔和Immenstar等几家主流EPON芯片厂商之间在MPCP、FEC等主要项目测试中,基本实现了互通,且性能良好。而在2006年7月,中国电信还发布了《中国电信EPON设备技术要求(含互通信)V1.1》,随后相关芯片和设备厂商就开始进行新版本芯片的流片和新设备的开发。而在设备方面,中兴、烽火、UT斯达康、Salira等已开始新EPON设备研发。在今年3月,据悉中国电信还开展了EPON设备级的互通性验证,预计可以较快实现EPON设备间的全面互通。
特别值得一提的是,PMC-Sierra公司在香港ITU世界电信展期间推出的这两款SoC可谓就是中国电信新要求的产物。这两款SoC据称在市场上率先实现了对中国电信新的数字加密与解密算法、服务质量以及分类协议标准的支持,从而为EPON在中国的大规模部署作好了进一步的准备。该公司的Dror表示:“EPON最新在中国实现了标准化,其中既包括对管理和QoS的定义,也包含中国电信所特有的加密技术。由于市场上有售具备互通性的EPON芯片,并且基于这种芯片的具备互通性的系统设备也开始供货,预计这将简化EPON在中国的商用部署。”
综合来看,在短期内,如在2007年内,EPON仍是最适合中国市场的FTTH实现技术。虽然这并不意味着EPON技术2007年就能在中国大规模部署,但与GPON技术相比,EPON技术毫无疑问已占据商用部署的先机。
图2:PMC-Sierra的EPON OLT系统芯片PAS6301结构框图。
GPON可否凭高起点后来居上？
虽然EPON技术在商用中已具务先发优势,但GPON技术在技术上拥有更大的优势,它能否凭借其在技术上的高起点等有利因素而实现在FTTH商用中的后来居上,值得业界关注。
从技术上讲,EPON的初衷是为了接入IP数据业务,并没有考虑TDM业务的特殊需要,因此,EPON有一个很大的弱点,就是难以承载话音或电路方式数字等TDM业务；尽管有许多解决办法,但业内人士指出,要达到TDM业务要求的严格的QoS,则面临着相当大的困难。
与之相比,GPON具有技术多种优势,能够解决EPON的一些缺陷。例如,GPON支持全业务,支持同一种协议下的多种速率,其覆盖距离最少20千米。此外,它的特色还包括:下行速率达到2.5Gbps,两部于EPON；针对PON下行流量的广播特点,提供协议层的安全保护机制；针对不同的服务,提供最有效率的传输速率,同时兼顾OAM&P功能以及升级能力；能够直接支持TDM业务,GPON传输网络支持对称和非对称的线路速率；支持多种速率等级。总的来看,GPON是一种按照消费者的准确需求设计、由运营商驱动的解决方案。
在互通性(互操作性)方面,虽然中国电信积极组织芯片级和设备级的互操作性测试,但BroadLight公司的行销总监Dan Parsons表示,EPON的互通性测试多是局限于单个运营商,缺乏国家级的互通性测试,更不用说是世界范围内的互通性测试。他指出,这会导致EPON在大幅降低成本方面存在较大挑战,因为(就相同指标和要求而言)缺乏世界级的批量应用。相比较而言,2006年FSAN组织在全球范围内组织了多次的GPON设备互通性测试,12月份的香港ITU世界电信展也进一步组织这方面的测试。从测试结果来看,各家主要GPON设备的互通情况良好,从而为GPON在全球范围内的大规模商用部署提供了有利条件。
而在实际的商用部署方面,从国外来看,GPON也已开始起步。PMC的Dror指出,GPON已经在中东等地区已开始小规模的商用部署,此外,美国运营商Verizon预计将在其业已部署的BPON基础上,在2007年下半年或2008年过渡到GPON的大规模部署。
不过,GPON要实现真正的大规模的商业部署,还面临不少挑战,首先,由于复杂度较高,市场上的GPON商用芯片选择面较低；而在系统方面,GPON也面临着成熟度的问题。Dror表示,GPON系统还需要一定的时期才能成熟,从而适合大规模部署。他认为,从部署ADSL、Cable、Modem、VDSL、BPON和EPON的经验来看,GPON系统还需要一到两年时间才能完成成熟。在这之前,成本仍会相对较高。
其次,光收发器的供货情况和成本问题。今年2月,日本富士通公司和富士通实验室公司联合宣布开发出全球首个支持-40℃～85℃工作温度范围的光收发器。这些器件还可以接收具有不同光功率的突发信号,被设计用于首先在北美部署提供高速宽带接入的千兆无源光网络(GPON)系统。 不过,Dror指出,面向GPON的光收发器才刚刚面市,成本仍然相当高,不利于其普及。
再次,在GPON硅芯片的供应方面,仍然比较缺乏,且许多系统厂商仍在其GPON系统中使用FPGA,而商用GPON芯片仍然面临成熟度问题。对于GPON商用芯片问题,专业从事GPON ONU设备开发的新峤网络设备(上海)有限公司的市场开发总监刘丹认为,做出GPON芯片本身并不难,关键是市场切入点的问题。实际上,继BroadLight之后,多家厂商开始涉足GPON系统级芯片,如飞思卡尔、科胜讯和PMC-Sierra等。其中,PMC的Dror透露,该公司预计将很快发布其基于GigaPASS架构的GPON硅芯片。BroadLight的Dan也预计,2007年至少还有其它3家供应商将推出其GPON芯片。
而对于GPON在中国的商用部署,Dan特别指出,关键的障碍在于电视管制。他指出,只有视频业务在使得FTTH部署在经济上具备可行性。而出于政策上的敏感性,目前中国的电信运营商仍然是在非常小心翼翼地推出基于现有DSL技术、带宽有限的IPTV等视频业务,其价格相对较高,进展缓慢；另一方面,作为主管广播电视业务的国家广电总局,目前仍然停留在大力发展数字电视业务阶段。不过,他也指出,即使不存在电视管制问题,GPON在中国也面临着能否解决以多住户单元(MDU)为中心的应用的成本点问题,而这将在很大程度上取决于中国能否象北美那样大规模部署GPON。
图3:部分光器件产品表2。
此外,也有业内人士指出,GPON在中国的商用部署也面临着电信竞争环境的问题。欧美的电信竞争环境比较完善,运营商为了提供差异化服务,会积极从事新技术的商用开拓工作；而在中国,不久前甚至有传闻中国电信和中国网通这两家最主要的固网运营商还签订了停止在对方主导区域竞争的商业协议。这也让许多GPON芯片和设备提供商对GPON近期在中国的大规模商用不抱乐观态度,多数是将目光瞄向了2008年及2008年之后,因为再经过一两年时间,GPON技术和系统可望变得更加成熟,而且一旦GPON有了在北美和欧洲等地的成功商用经验,也有助于大幅降低GPON部署的成本,并方便中国运营商在GPON部署方面的决策。
作者: 周志明
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