国际电联标准护航 下一代接入网GPON身系三千宠爱

本文作者:admin       点击: 2006-08-10 00:00
前言:
每次做特辑,其实就像年复一年对产业重新做一次检视;对于几多标准及厂家的起落,心里有时也不免横生感慨。犹记当年,宽带网络还是一个奢侈的环境,甚至有人认为一般家庭根本用不上这么大的带宽。然而时隔数年,在xDSL终于顺利入驻“家门内”后,人们又开始动起脑筋,希望能从局端到“家门口”根本改善带宽问题,以享受更流畅的视听飨宴。

随着网络的迅猛发展,光网络和光纤通信由于其具有的大容量、高速的特点,已逐渐成为网络基础建设中的主角,作为物理媒介实现用户和运营商连接的一种技术;对许多业者来说,带宽越大,也代表能够同时上线互动的消费人数越多,商机也越大。在一片“光纤到户”(FTTP)呼声的此起彼落声中,“无源光网络”(PON)由于消除了局端与用户端之间的有源设备,使得维护简单、可靠性高、成本低,且能节约光纤资源,是未来FTTH的主要解决方案;而曾经的EPON与GPON之争,其消长之势也渐趋明朗。

严格说来这并不意外,因为无论从技术基本面或产业运筹度来看,GPON都比EPON具有更多的先天优势。EPON和GPON的主要差异在于采用了不同的二层技术:EPON由于将以太网技术与PON技术完美结合,因此成为非常适合IP业务的宽带接入技术(可以支持1.25Gbps对称速率,未来可望升级到10Gbps);而GPON在二层采用ITU-T定义的“通用成帧规程”(GFP),对Ethernet、TDM、ATM等多种业务进行封装映射,能提供1.25Gbps上行和2.5Gbps下行速率,并具有强大OAM功能。

在高速率和支持多业务方面,GPON皆略胜一筹;但在成本和产品成熟度不及EPON,却是其软肋所在。所幸,GPON和早期的BPON一样,都是出于国际电联(ITU-T)的标准,在产业生态中更有利于“异网融合”,加上它高达92%的下行效率及2300 Mbps的实际带宽,都是EPON所望尘莫及的;再者,也是最重要的一点,GPON的“非对称性”更加贴近实际生活,因为人们对于接入和上传的需求本就不同。

要使Triple Play(三重捆绑业务)顺利推展,带宽问题无疑将是首当其冲的挑战。GPON虽然在上行速率要比EPON略逊一筹,但最早投入GPON布署的BroadLight,其创始人暨营销副总裁Didi Ivancovsky在剖析全球的PON发展时表示,这却是更贴近终端用户的做法;毕竟,对广大的网民来说,对下载档案的关切远高于上传的需求。另一个可观察的数值是“分流比”,这个值越高,代表可支应的终端越多。他并提到,从用户数量来看,去年由于GPON仍处于初步布署及测试阶段,并在比例上几乎仍被BPON和EPON所囊括;但根据他的观察,2009年全球GPON用户将到达600万的规模而跃居主流,反观EPON的后势,顶多从去年的250万小幅增长至350万用户。
  
列国群情鼓劲  GPON登堂入室

为提升整体宽带基础建设品质,各国均已积极投入FTTP的推动,甚至列为国家重大建设;Ivancovsky也与我们分享了世界各地在接入网方面的发展。他指出,在美洲由于对带宽有着高度的需求,加拿大两家无线电信公司──TELUS和Bell,已率先成立实验室进行测试工作,而美国在最大的无线通信服务提供商──Verizon带动下,几乎是从BPON直接过渡到GPON。此外,AT&T也将在2006年第四季度展开部署,这促使所有一级接入厂商均投身开发GPON设备;NTCA在独立运营商方面,已有超过6万的用户。而作为西班牙语系的美洲国家电信行业的领导者──Telefonica,也面向商务及无线传输正式发出了GPON“请求建议书”(RFP, Request For Proposal,即“公开招标工程”之意)。

在新技术的引入过程,运营商的动静常具有关键性作用;在欧洲,除了前述的西语系Telefonica已针对FTTH、商务及DSLAM回路发出RFP外,英国BT也有专用于21CN的GPON部署,而法国电信也颇积极,将于今年开始试用GPON技术,且将由中国通信大厂华为提供相关设备产品。在石油产量大本营的中东,其一级接入厂商也正开发GPON设备,并面向住宅及商业用户公开招标工程;其中科威特诸如此类的“媒体运营中心”(Media Operation center,简称MOC),已约有5万用户的规模。

再来看看近身的亚太市场,在日本,情况则大不相同;NTT由于对光纤的部署起步甚早且积极,等不及GPON的惊世登场,已早一步抢进EPON领域,也使日本成为EPON活跃的主要舞台;即便如此,不敌GPON魅力,NTT还是传出将向GPON靠拢的消息。反观NTT的竞争对手KDDI,则宣布直接采用GPON技术。另一个备受瞩目的观察标的是韩国KT,其对GPON的推广也颇表积极,从测试定义、带宽到数据结构,皆有参与制定,预计在今年7月开始基准测试(BMT, Benchmark Testing)。

那么,在中国的情形又是如何?Ivancovsky就他的了解表示,中国大陆目前的光纤布署在“局端到大楼”的这段做得较完善,所欠缺的正是像日本那样“直接到户”的良好基础。为迎接2008奥运会的到来,中国网通正在进行相关准备;中国电信亦不落人后,拟与韩国同步,于今年7月开始BMT测试;而中国移动可能将GPON设备用于无线回程。在中国台湾地区,也有2家ODM厂商着手GPON终端设备的部署。他做了个小结概括说,目前全球有17家设备厂商支持BPON,有23家支持EPON,而支持GPON的多达37家。其中,在17家支持GPON的亚洲系统设备厂商中,有8家中国厂商支持GPON,包括中兴、华为和上海贝尔阿尔卡特等。
  
BroadLight引领GPON发展  
向10Gbps中心级单芯片挺进

关于多种技术竞合问题,Ivancovsky并不否认像GPON、EPON和WiMAX这些同为FTTP层级的技术,确实存在一定的互斥性;但对于那些从大厦到家户的3G和Wi-Fi等终端无线技术,彼此却是互补良好的聚合关系。例如FTTB+LAN的组合(Fiber to The Building,光纤到楼,简称FTTB),则是将光纤拉到小区里,再通过双绞线(超五类双绞线或4对非屏蔽双绞线)接到各用户。FTTB采用专线接入、提供最高10Mbps的上下行速率(独享)、无需拨号、安装简便是其优点,客户端只需在计算机上安装一块网卡即可24小时高速上网。

现阶段即多有基于以太网技术、采用光纤高速网络实现千兆到社区、结合一般双绞线实现百兆到楼宇、十兆到用户的FTTB+LAN宽带接入,实际上是采用双层的媒介访问控制技术,直接向用户提供基于IP业务的传送通道。这种方式虽具有简单易用、成本较低,用户无需添加专用调制解调器即能使用的好处,但其楼内综合布线的复杂化、采用双绞线所造成的传输距离限制、少数宽带业务不能支持、已建小区线路改造工程量大等,却是其致命伤。更有甚者,是其带宽为共享式,住户实际可得带宽会受“并发用户数”限制,“僧多粥少”的现象将无可避免,如图2所示。

因为对GPON技术的独具慧眼,BroadLight很早就入伍GPON研发行列,如今已初有所成,刚宣布其完整的E2E GPON解决方案已赢得25项客户设计。据悉,BroadLight是目前惟一一家能够同时提供“用于中心局和客户端设备的完整端到端(E2E)GPON器件解决方案”的厂商,包括面向客户端ONU/ONT应用的BL2000 GPON SoC;用于局端的BL3000 GPON OLT MAC(FPGA),以及用于ONU和OLT的PONmaker软件。

Ivancovsky并透露,明年将再接再厉推出10Gbps、4端口中心级的单芯片,让系统业者在现今的FPGA之外,能有另一种选择;除了集成内存、光器件连接和物理层以减少成本外,并将纳进CPE所关注的VoIP功能、光收发器件和模拟处理器。无怪乎能在成立短短6年内,一再受到投资公司的青睐,至今已经募集到3,840万美元的风险投资。(更多关于BroadLight的信息请参照COMPOTECH 7月刊《BroadLight:GPON黄金时代翩然降临,首款端到端完整片上系统就位迎接》一文)。
  
IPTV,众望所归的杀手级应用

在应用方面,因着微软系统而生的电子卡拉OK、音乐、视频和游戏等,都是GPON推波助澜的元素,其中,IPTV更可称得上是Triple Play的极致代表,也被视为最大的增长推动力。由于IPTV既可以提供电视节目直播、视频点播业务(VOD)和Web-TV等众多基本业务,又可以提供如视频即时通信、电视短信、互动广告、在线游戏、在线购物等各种视频增值业务,受众面极为广泛,普遍被认为前景看好。

在数字家庭的愿景中,IPTV以及高清晰度数字电视对接入带宽都有着明确的高要求;如果一个家庭拥有多个IPTV终端,这时需要的带宽将成倍增加。考虑到各类网络互动业务,如视频会议、视频聊天、网络游戏、BBS贴图等需求,接入网的上行带宽需求也会不断增长,因此IPTV接入承载网络的上下行带宽要求将会越来越高。

再者,随着IPTV视频组播、点播业务的全面展开,对接入网络提出了更高的带宽需求,依照BroadLight的说法,标清IPTV带宽至少需要3Mbps,而高清IPTV带宽至少需要18Mbps以上带宽。GPON对每个IPTV用户的带宽可进行动态分配;同时在整个接入链路上支持全程的QoS保证,保障了IPTV业务的质量;此外,GPON网络接入覆盖范围长达20km,消除了各类铜缆接入的距离限制。
然与此同时,对于IPTV的监管问题,却一直喧腾未休,这是否会影响到GPON业务的推展呢?Ivancovsky表示,在日本等先进国家其实也都存在着此类争议,但他认为,只要从基础设施做根本加强,自然能找到并开发最好的应用,日本的成功便是一例。“I believe this is the big right trend.”这位一手带领GPON发展的先进执着地坚信着。话虽如此,还是让我们跟随国内知名的ICT市场研究与咨询机构——赛迪顾问的脚步,一窥IPTV这个Triple-play典型范例的发展现况吧!