張 蓉
盡管近些年通信骨干網的速率得到了很大提高，但用戶接入網絡的接入速率始終沒有得到顯著改善。因特網的迅猛發展進一步擴大了這一差距，“最后一英里”仍然是高速局域網和大容量骨干網之間通信的瓶頸。以光纖為傳輸介質的FTTH（光纖到戶）在帶寬方面的巨大優勢使它成為未來網絡接入發展的最終目標。無源光網絡（PON）技術因其節約線路資源、運維便捷、設備預期成本較低等多方面的優勢而被認為是FTTH的終極解決之道。ATM 無源光網絡(APON)、以太網無源光網絡(EPON)和吉比特無源光網絡(GPON)是目前PON領域中存在的三種技術體制。由于當前ATM技術整體發展受阻，ATM在國內逐漸退網，因此APON在國內未獲發展。EPON和GPON誰將主導FTTH大潮成為了當前爭論熱點。孤立地從某一方面來比較哪種技術將成為FTTH的主導既不客觀也沒有現實意義。只有從技術和產業鏈的成熟度以及是否符合國情的角度出發才能得到真正正確的答案。
1. 技術成熟度
1.1 標準成熟度
GPON技術是FSAN／ITU繼APON以后制定的又一寬帶PON標準。ITU在2003年正式通過并頒布了GPON標準系列中的三個標準：G 984 1．G 984 2和G 984 3。作為一種靈活的吉比特光纖接入網技術，GPON是以ATM信元和GFP(Generie Framing Procedure，通用成幀規程)承載多業務，支持更高的速率和對稱／非對稱工作方式， 同時還有很強的支持多業務和OAM的能力，并且對各種業務類型都能提供相應的QoS保證。因此，GPON的標準相當復雜，技術實現難度非常高。
EPON的標準化工作則主要由IEEE的802 3ah即EFM（第一英里以太網)工作組來完成，其標準制定基本原則是：盡量在802 3體系結構內進行EFON的標準化工作。在與APON類似的結構和G 983的基礎上，以Ethernet技術代替ATM技術作為數據鏈路層協議，構成一個可以提供更大帶寬，更低成本和更強業務能力的結合體。
GPON與EPON都是干兆比特級的PON系統，與EPON力求簡單的原則相比，GPON更注重多業務和QoS保證，因此易受運營商的青睞。但從實際情況來看，由于GPON標準復雜且開發較晚，技術尚不成熟，在現有技術基礎上，要想以可以接受的成本來實現完全符合標準要求的設備很困難。而EPON由于標準較為寬松和技術實現較為簡單，又繼承了以太網技術的大量優點，在當前具有很強的現實發展意義。
1.2核心芯片和光收發模塊
核心芯片和光收發模塊一直是PON系統的技術核心部分。可以說他們是評判PON系統技術成熟與否的重要標準。目前可提供EPON核心芯片的專業廠商數量眾多，常見的有Passave，Teknovus、Centillium、Immenstar、格林威爾等。還在EPON標準討論之時，就已有廠家開始EPON核心芯片的設計和驗證，當802．3ah標準正式頒布時，大部分廠家甚至推出了和標準完全兼容的第二代EPON芯片。如今EPON的核心芯片已經發展到第三代SoC(system on chip)階段，在它上面集成了多端口標準以太網的MAC和PHY、SRAM、CPU以及PON專用的SerDes。以這種芯片為核心，只需增加少數的外圍器件(如模塊和接口電路)就可以構成一個完整的系統，因此可以迅速支持EPON系統的大規模部署。而對于GPON而言，由于技術復雜，除GPON設備廠商自主設計的GPON芯片外，目前還沒有專業的芯片廠商推出商用GPON核心芯片。EPON光收發模塊技術發展也已經較為成熟，核心TC控制模塊已經規模生產(ASIC化)，而GPON系統的相應核心模塊還不太成熟，其核心TG控制模塊目前僅處于FPGA階段，還難于實現規模商用。
1.3 業務能力和QoS
目前業界對EPON技術的疑慮主要集中在其對傳統TDM業務的實現以及如何在EPON系統上保證不同業務的QoS這兩方面，而從實際情況來看這些擔心似乎顯得有些多余。為了確保EPON系統的多業務傳送能力，EPON設備廠商采用了TDM over Ethernet技術來實現EPON系統上的TDM業務傳輸，從多次試驗測試結果來看，其性能完全滿足1.5ms時延等指標要求。EPON還定義了多個優先級隊列，采用基于LLID的動態帶寬分配算法，根據不同時刻的流量特性結合用戶服務水平協議（SLA）來實現不同優先級隊列帶寬的有效分配。從而保證不同業務的QoS。
GPON由于其設計的TC子層結構和ATM 封裝方式，并采用了l25us的幀長及定時機制，能夠較好地支持TDM 業務和提供更好的QoS，但隨著電信網的IP化，下一代網絡（NGN）的到來，其多業務支持能力的優勢將很可能無用武之處。在如何保證業務的QoS方面，EPON和GPON的實現機理本質上也是一樣的。
1.4 成本和國情
雖然FTTH在20年前就被提出來，但FTTH的大部分設想到現在仍未實現，關鍵原因還是成本太高。寬帶接入技術的應用對象是潛在的數以億計的普通居民用戶，這些用戶在得到高帶寬接入能力的同時，對費用的要求也非常苛刻。價格合理與否是決定FTTH能否大力發展的重要原因。
PON系統里核心芯片和光收發模塊的成本在很大程度上決定了整個PON系統的成本。由于EPON的技術門檻較低，核心芯片的設計難度較低，不少芯片廠商加入了EPON芯片設計的競爭。因此第三代EPON芯片并不比前兩代價格高，甚至還有下降的趨勢。而GPON芯片功能復雜，技術門檻較高，使得有能力提供GPON芯片的廠商少之又少，芯片價格也一直據高不下。而且GPON設備上使用的光收發模塊技術要求很高，不僅要滿足嚴格的突發同步指標，而且同時對ONU發射機功率和OLT接收機靈敏度有嚴格要求。其光模塊成本遠高于EPON。而且目前GPON還沒有專業的模塊廠商可以提供樣品，無法大規模量產，因此GPON模塊成本在較長時間內無法大幅度降低。
在中國，運營商需要的FTTH技術應具有盡可能低的成本以及良好的帶寬提供能力和多業務提供能力，且該技術成熟可用。光有技術理論沒有產品支持，那更無疑是空中樓閣。
GPON在標準制定頒布后，目前能夠提供GPON產品的廠家鳳毛麟角（只有Flexlight宣稱有支持GPON的產品推出），而且現有的GPON產品多是針對北美市場的需求，對中國市場沒有做過深入調查，目前還沒有真正符合中國市場需求GPON產品面世。和GPON相比，EPON成本優勢非常明顯，其市場前景也更加明朗。
2 EPON產業鏈已基本成熟
2.1產品逐步成熟化
由于1EEE的EFON標準化工作比ITU—T的GPON標準化工作開展得早，其802 3標準系列已經成為業界最重要的標準，而且在運營商所一貫關注的互通性和運維能力方面，EPON也有長足的進步。目前，適合中國運營商要求的互通和OAM方面的規范已在制訂當中。市場上的EPON產品正逐步走向成熟。不少傳統的主流電信設備廠家如富士康、烽火、UT斯達康等已進入了EPON領域，并且相繼推出了EPON全套產品。以烽火為例，烽火通信目前已推出全套EPON局端和用戶端設備AN5000系列，該系列產品在各項技術指標測試以及多個試點工程運用中性能良好、受到了各大運營商和用戶的好評。
2.2 EPON國內外發展形勢一片大好
EPON自誕生之來，其巨大的綜合優勢使其得到了迅速的推廣應用，國內外發展形勢一片大好。在日本，相關統計數據表明EPON的部署線數已經超過了200萬之巨，不論是傳統的優勢運營商NTT還是新興運營商的代表Yahoo BB都大量采用EPON技術建設FTTH網絡。而韓國也正在積極部署基于EPON的FTTH網絡。
同時EPON技術在國內也得到了相當的認可。我國從EPON國際標準制定一開始就把EPON列入國家的“863”重大項目，支持烽火和格林威爾等國內優秀廠家對EPON關鍵技術進行攻關。2004年初完成“863”項目驗收后又投入滾動資金支持優秀廠商進行EPON系統的商業化推廣。而且信息產業部也將于今年發布我國關于EPON的第一部行業標準“接入網技術要求——基于以太網方式的無源光網絡(EPON)”，關于EPON測試的行業標準的制定也已經進入了第二階段（即對征求意見稿的反饋意見的討論及修改征求意見稿的階段）。2004下半年，國內一些運營商的先行者就開始部署實施FTTH網絡，并取得了巨大的成果。在2005一年之中，中國電信和中國網通相繼進行了EPON的設備測試，測試結果充分認可了EPON技術的成熟和可行程度。隨后，國內涌現出了大量的FTTH工程，基于EPON的FTTH建設已經在如火如荼的展開之中了。
2.3 EPON產業化已形成良好循環
國內外之所以大規模采用EPON部署FTTH，一個很重要的原因就是：EPON技術和工程實施已經基本發展成熟，與此同時工程技術的成熟又反過來大大推進了EPON產業的發展。整個EPON產業化發展已形成良好循環，其產業規模正不斷迅速擴大。另外國內外大量設備廠家涉足EPON領域不僅將進一步拉低EPON成本，而且還將進一步優化EPON產品性能，從而讓EPON產品得到更加廣泛應用。長此以往，EPON的雪球將會越滾越大。
3. EPON和GPON定位于不同市場
EPON、GPON孰優孰劣一直是業界的爭論熱點。就技術本身而言，單純討論孰優孰劣解決不了任何實際問題。從理論上分析．GPON相對于EPON具有較大的優勢．但是，GP0N在功能上的優勢很大程度是以技術和設備的復雜性為代價換來的，因此GPON設備成本較高。從目前業務類型看，如果是面向普通客戶的接人業務，簡單的上網業務仍是主流， EPON與GPON技術在標準成熟度、帶寬利用率、業務支持能力、安全性等方面的差別對于大多數家庭用戶使用來說并不十分明顯。對于普通用戶而言，GPON的優勢無法充分體現。以最低的成本支持主要業務需求比完美但昂貴的方案更容易受到絕大多數家庭用戶的認可，也就是因為這個原因，EPON在全球FTTH戰役里獲得了巨大成功。越來越多的運營商和最終用戶接受了EPON作為FTTH的最優解決方案。但是從長遠發展來看，傳輸效率更高、OAM能力和業務支持能力更強的GPON技術具有較好的發展前景，雖然目前價格高昂，技術不成熟難以進入廣大用戶家中，但仍不失為一種理想的高端寬帶接入技術。日后隨著GPON技術的逐漸成熟,對于價格不太敏感的但對技術有高要求的商業用戶將真正成為GPON的用戶群。
總的說來，我們不難看到當前EPON技術不僅與GPON技術定位不同，而且相比較起來成本更低、技術和產業鏈更成熟，是當前FTTH的最佳解決方案。
4. 烽火通信在FTTH領域的推進思路
4.1 十年積累，無可爭議的FTTH先行者
早在1995年，烽火通信（原武漢郵科院），就開始了對PON技術的研究和產品開發，推出了一系列的窄帶PON產品，揭開了國內FTTH的序幕。
2000年啟動APON產品的開發，2002年推出APON產品（現已經停產）。
2003年啟動EPON產品研發，2004年推出EPON產品。
2005年啟動GPON產品研發。
4.2 成熟的EPON產品針對FTTH應用
2003年，烽火參與了863 EPON技術與產品的研發，從事EPON核心芯片及系統的研發，并與2003年底，順利通過國家驗收。在全面掌握了EPON核心技術后，烽火一鼓作氣于2004年初，開始商用EPON產品的研發和推廣。目前已推出全套EPON局端和用戶端設備AN5000系列，該系列產品在中國電信、中國網通以及各地電信運營商組織的多次選型測試和技術指標測試中表現良好，在各試點工程運用中性能穩定，深受客戶信賴。烽火通信在國內還承建了武漢長飛公寓、四川綿陽電信、湖北網通南湖都市桃源小區、武漢電信紫菘小區、北京通信寬HOUSE、浦東信息大樓等眾多基于EPON技術的FTTH工程，不僅積累了豐富的工程應用工程而且工程驗收結果多次優良，受到了各大運營商和用戶的好評。
4.3 即將推出GPON產品滿足商業企業用戶需要
烽火通信同時致力于FTTH相關產品的研發生產、市場推廣。GPON雖然技術復雜不成熟，但我們在看到它當前不足的同時也看到了它高性能的優點以及未來的發展。在繼續研發生長EPON產品的同時，我們也開始了對GPON產品的研發。今年中旬即將推出樣品進行試用。客觀看待EPON和GPON這兩種技術的優缺點和當前可行性是正確進行FTTH領域開拓的關鍵。我們認為，EPON和GPON是2種互補的技術路線，分別對應2種不同的應用場合。EPON在推崇Any Thing Over IP的今天，更適合于“光纖到戶、三網合一”的應用場合。更能方便、透明的與用戶家中的計算機、家庭網關、IPTV機頂盒等用戶設備連接。由于IP技術的大規模應用，也方便大幅度降低電信運營商的網絡建設成本。GPON由于對TDM業務的支持，更加適合于組為傳輸設備來使用。適合專線、中繼傳輸等應用場合。為此，我們將同時提供EPON和GPON這2種系列產品供電信運營商選擇，滿足電信運營商各個方面的不同應用需要。 我們還將根據運營商的要求進一步改進產品，使得我們的產品成為電信運營商完成“銅退光進”的宏偉計劃的得力手段。
5. 總結
總之，拋開各種現實情況單純討論和比較EPON和GPON技術的理想實現情況并沒有多大的現實意義。充分認清EPON和GPON的技術定位，讓它們在以后的共同運用中各盡其能、互為補充、協調發展，發揮更大更好的市場效應才是關鍵。在當前EPON技術不斷發展，便捷地提供視頻、語音、數據乃至專線業務綜合接入的同時有力保障不同業務的QoS已不再是難事。EPON技術的成熟度和可行性，我們已經勿庸置疑。當然我們并不否認EPON技術還有待進一步完善和提高。在EPON技術的完善期內，業界個別公司的EPON產品有缺陷，存在一定質量問題，這是不可避免的。但我們并不能因此而否定EPON技術以及EPON的整個產業鏈。而恰恰是EPON在國內外市場百花齊放的事實向我們證實，EPON不僅受到了國內外業界的全面認可，更是當前解決FTTH的最優方案。
