PON市场起飞在即 芯片供应商排兵布阵
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BPON、EPON和GPON三种接入技术比较
PON主要分为BPON、EPON和GPON三种技术。BPON和GPON标准都由ITU制订,GPON为BPON的后续技术;而EPON由IEEE制订。BPON基于ATM协议,上下行速度分别为155和622Mbps;EPON基于以太网和IP协议,上下行都1.25Gbps;GPON可以支持ATM、TDM、SONET/SDH、以太网等多种协议,上下行分别为1.25和2.5Gbps。BPON、EPON和GPON下行效率分别为80%、72%和92%,分流比分别为1:32、1:32和1:64。
尽管BPON发展最早,但由于成本昂贵部署有限,随后成本低廉的EPON被大量部署。不过,BPON后续的GPON因为速度更快、性价比更高,被不少人看好。但和EPON相比,GPON仍不成熟,而且成本过高。因此,关于GPON和EPON谁将成为未来主导技术,业界存在争论。2005年,全球约为300万PON用户,其中EPON用户约为250万,BPON约为50万,而GPON仍处于测试和部署阶段。
BPON和GPON芯片供应商BroadLight公司创始人兼营销副总裁Didi Ivancovsky表示,随着全球各地的设备商和运营商采纳GPON技术,GPON将成为未来的主流技术。他指出,欧美很多运营商都开始测试和部署GPON,原本采用BPON的营运商也开始向GPON过渡,而采用EPON的主要是日本运营商NTT。Ivancovsky解释说,NTT最初采用的也是BPON,两年多前NTT进行技术升级的时候选择了EPON,因为那时候还没有成熟的GPON技术。他总结说:“GPON是唯一在全球各地被部署的PON技术,而EPON市场主要限于日本,即使是在日本,NTT的竞争对手KDDI采用的也是GPON技术。”他预计到2009年,GPON用户数将占60%,EPON仅占35%,而BPON为5%。
Ivancovsky表示,目前全球有17家设备厂商支持BPON,有23家支持EPON,有多达37家支持GPON。其中,在17家支持GPON的亚洲设备厂商中,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的GPON方案已赢得25项客户设计,包括华为。
不过,另一大PON芯片供应商PMC-Sierra公司并不这么看,PMC-Sierra认为GPON和EPON会并存,不同的地区会选择不同的技术,为此,在EPON方面取得了领先的PMC-Sierra的策略是同时支持两种技术。2006年上半年,PMC-Sierra以约3亿美元收购了EPON芯片供应商Passave公司,表明了对这一市场的看好。日本NTT所有EPON用户端与局端设备都采用的是Passave芯片,Passave已经交运了超过200万套产品。
PMC-Sierra公司副总裁兼亚太区执行官孙崇德表示,在韩国,去年也有很多的讨论,但最后选择了EPON。由于BPON和GPON标准都是ITU制订,所以欧美从APON到BPON再到GPON,是一个自然演进的路线。孙崇德强调说:“他们选择了GPON,而不是EPON,并不是因为带宽,因为很少有业务或者说应用需要GPON这样的带宽。美国运营商选择使用GPON,更多是因为TDM,也就是企业用户使用非常多的专线业务。”
对于中国将采用哪一种PON技术,孙崇德表示,中国正在三个地方进行测试,得出了两个结论,第一点是EPON技术比GPON更成熟,第二点是因为在日韩进行了大量的部署,用户数量已经突破了一个界限,所以成本有一个下降,而低成本和技术成熟度是一项技术得以成功部署的关键。孙崇德指出:“全球很多运营商,包括中国运营商都去日本学习经验,他们真想借鉴日本模式的话,很可能会采用EPON。”
IPTV能否成为“杀手级应用”?
尽管IPTV和VoIP被视为PON的“杀手级应用”,但由于政策壁垒和运营商在宽带接入方面的垄断,IPTV和VoIP在中国的应用前景并不明朗,这也阻碍了PON技术的部署。研究机构易观国际甚至认为,中国PON市场在3年内难以规模性启动。
孙崇德指出,随着宽带普及率提高,运营商相互竞争带来业务差异化需求,PON技术将会逐渐从中国大城市开始部署。孙崇德表示:“光纤到户已经不是一个要不要用的问题,而是什么时候用的问题,日本是如此,中国也是如此。所以我们和OEM厂商在紧密合作,只要市场有这些需求,我们能马上满足。”他介绍说,NTT计划到2010年发展3,000万FTTH用户,韩国电信也计划到2010年发展2,000万100Mbps+用户,Tri-RBOC于2005年11月宣布加入GPON FTTH RFP,法国电信宣布2006年开始FTTH试运行,而中国也开始试验性部署,主要运营商支持的规格和互操作应用正在实施。
孙崇德透露说,PMC-Sierra(Passave)的很多建议被有中国特征的EPON标准采纳,PMC-Sierra也推出了符合中国电信标准的芯片,并且在去年8月份开始的两轮互联互通测试中表现最为成熟。
Ivancovsky也表示:“IPTV确实仍存在监管方面争议,不光是在中国,在日本也有这种情况,但这项技术已经成熟。除了IPTV外,从应用角度来看,那些在日韩出现的一些新兴应用,也适用于中国,如电子卡拉OK、高清网络游戏和远程医疗等对带宽需求比较高的应用。”事实上,这是一个先有鸡还是先有蛋的争论,Ivancovsky指出:“日本的做法是先提供带宽,在基础设施方面做好准备,人们为这些带宽开发更多的应用出来,这是一个不错的发展趋势。”
Ivancovsky还认为,PON和xDSL并不完全是竞争的关系,可能是互补关系,而且早期GPON部署可能受惠于xDSL技术。他解释说:“如果说是光纤到户的话,那么GPON和WiMAX、xDSL是竞争的关系;但由于GPON的带宽非常高,因此欧洲很多运营商将GPON作为光纤到大楼(FTTB)的技术,后面接xDSL或WiMAX,也就是说GPON作为骨干线,这时候,GPON和WiMAX、xDSL是互补的关系。”
SoC解决方案降低GPON设备成本
GPON发展一直面临着居高不下的设备成本,尤其是客户端(CPE)——也就是住宅端光纤网络终端(ONT)成本。为此,GPON芯片厂商不断提升芯片的集成度,以降低整个设备的成本。第一代PON CPE由许多分立器件组成,导致很高的材料和制造成本,它主要包括时钟数据恢复(CDR)器件、MAC和ONT系统芯片三个器件。2005年6月,BroadLight发布集成了这三个器件的BL2000 GPON SoC器件,主要针对成本敏感ONT应用,其中BL2000系列的第一款芯片——面向单家庭用户(SFU)的BL2338目前已经量产。
Ivancovsky宣称,BL2338是目前全球成本最低的CPE端解决方案,原因在于它是目前集成度最高的SoC,是唯一可以使用低成本DDR2 SDRAM存储器的芯片,唯一可以直接连接光器件而不需要其它元件的芯片。它采用富士通微电子的0.11微米工艺生产,相比0.18微米工艺,成本更低,它的下一代产品将采用90纳米工艺。
不久前,BroadLight还宣布推出面向高性能多住户单元(MDU)和多租户单元(MTU)应用的BL2340 GPON ONT解决方案。BL2340已经开始提供样片,据称它是第一款通过单个ONT提供必需的持续分组性能以支持多IPTV与HDTV流和多用户高速互联网接入的芯片。
对于客户端芯片来说,未来的发展方面仍是提高集成度和降低成本。对ONT端来说,未来有两个方向,一个方向是推出集成度更高、功能更强的GPON ONT SoC,BroadLight将在2007年推出集成VoIP功能的GPON ONT SoC;另一个方向是,尽管CPE中光收发器的价格已经不太贵,但仍需20~30美元,为了进一步降低成本,BroadLight将在7月份推出一个单独的模拟混合信号芯片,集成光收发器中所有的电子元件。到2008年,BroadLight将进一步把这个模拟混合信号芯片集成进GPON ONT SoC中。
BroadLight用于局端OLT的BL3000 GPON MAC目前仍是一个FPGA产品,它将于2007年推出ASIC产品,新的ASIC芯片支持四端口GPON,吞吐量达10Gbps,为设备厂商提供非常经济、高效的局端解决方案。
除了BroadLight外,目前的GPON芯片厂商还包括AMCC、科胜讯、PMC-Sierra和飞思卡尔等。Ivancovsky宣称,BroadLight是业界第一家推出GPON工作芯片的厂商,也是目前唯一可以提供端到端解决方案的厂商,在今年5月末ITU举办的一次互操作性测试中,BroadLight的芯片获成功,而上述四家芯片厂商中,有两家没有参加测试,有一家参加了测试,但失败了,还有一家虽然测试成功了,但只是一款CPE FPGA产品。