部署10G PON技术已成业界共识PON融合任重道远

光纤在线编辑部  2017-07-25 12:16:20  文章来源综合整理  版权所有,未经许可严禁转载.

导读

7/25/2017,在宽带中国提速降费等政策的积极推动下宽带网络作为经济社会发展基础平台的作用日益突出互联网视频应用快速普及4K/8K高清家庭云视频通话等高带宽业务也在不断发展为应对激?#19994;?#24066;场竞争运营商已普遍提供百兆如100M200M500M业务并在部分发达地区开通千兆业务作为方向引领

目前1G-EPON及GPON已在中国大规模部署政策推动竞争驱动需求拉动促使宽带接入网开始迈向百兆千兆为满足用户需求接入技术需要向基于10G速率PON技术的新一代平台升级10G速率PON技术主要包括10G-EPONXG-PONXGS-PON
10G-EPON技术逐渐成熟
10G-EPON标准为IEEE802.3av后并入IEEE802.3包括10G/10G对称和10G/1G非对称两个模式目前10G-EPON技术和设备已经非常成熟中国电信早在2011年就成功实现10G-EPON的芯片级和系统级互通10G-EPON设备已在FTTB场景规模部署并开始了FTTH场景的部署由于对称和非对称PON口成本差距不大为减少板卡种类OLT侧原则上仅部署对称10G-EPON口由于OLT的10G-EPON口可兼容三种类型的ONU包括10G/10G对称10G/1G非对称的10G-EPON ONU以及1G/1G EPON ONU因此ONU可根据用户需求灵活部署
近期中国电信重点推动了10G/1G EPON上行波长范围收窄按照IEEE802.3标准规定10G/1G EPON的上行波长范围为1260nm1360nm此规定的初衷是为了与1G-EPON的上行波长范围保持一致但带来的最大问题是占用了O波段100nm的宝贵资?#30784;?#20013;国电信提出将此波长范围收窄至1260nm1280nm如图1所示即与10G/10G EPON的上行波长范围保持一致在10G/1G EPON的FTTH ONU尚未规模部署的情况下进行上行波长收窄可将O波段更多的波长资源用于未来的PON技术对于保持PON网络的可?#20013;?#21457;展具有重要意义

图1 10G/1G EPON上行波长范围收窄示意图
XG-PON技术进展及共存方案

XG-PON标准为ITU-T G.987系列为下行10Gbit/s上行2.5Gbit/s的非对称模式目前XG-PON技术和设备已经成熟特别是中国电信经过近两年的测试于2016年成功实现XG-PON的实验?#19968;?#36890;并在现场试验中得到验证近期XG-PON将在FTTH场景部署
XG-PON的部署需重点解决GPON与XG-PON共存问题由于GPON与XG-PON的下行上行波长范围均不同二者以波分方式共存共存方案主要有两种第一种是采用WDM1r如图2所示这是ITU-T标准中描述的方式第二种是采用GPON/XG-PON双模PON口光模块共存这是由中国电信提出的创新性方案如图3所示中国电信创新性方案的提出主要是为了解决引入WDMr1带来约1.5dB的插入损?#27169;?#23548;致链路预算紧张或不足的问题同时工程实施也更为简便总体上看这两种方案在是否对ODN引入插损升级时工程施工?#35759;取?#35774;备开发?#35759;取?#26159;否能够利用原有资源等方面各有特点两种共存方案对比见表1所示都会有应用场景目前两种共存方式特别是基于GPON/XG-PON双模PON口的设备得到了实验室和现场试验的验证

图2 GPON与XG-PON采用WDM1r共存


图3 GPON与XG-PON通过双模PON口光模块共存
表1 GPON与XG-PON共存方式的对比



双模PON口通常实现两种链路预算等级一种是GPON Class B+与XG-PON Class N1集成另一种是GPON Class C+与XG-PON Class N2a集成由于GPONXG-PON的标准规定的链路预算值略有差异GPON Class B+是28dBXG-PON Class N1是29dBGPON Class C+是32dBXG-PON Class N2a是31dB二者集成时需要形成统一的链路预算值考虑到双模PON口需兼容现网已部署的GPON ONU因此应按照GPON链路预算?#21040;?#34892;统一示意图如图4所示中国电信提出了用于双模PON口Class D128dBClass D232dB两个链路预算等级并在ITU-T标准的基础?#19979;?#20316;调整形成了光接口?#38382;?#30340;具体指标另外需要?#24471;?#30340;是双模PON口的指标只涉及OLT侧ONU光接口指标没有变化


图4 双模PON口链路预算等级示意图

XGS-PON技术进展及部署策略

XGS-PON是ITU-T近期规范的10Gbit/s对称速率的PON技术其标准G.9807.1于2016年6月发布XGS-PON的部署模式主要有两种第一种如图5所示是OLT侧直接部署XGS-PON这种模式可以细分为GPON与XGS-PON以WDM1r方式共存以及采用GPON/XG-PON/XGS-PON三模PON口支持共存两种情况由于OLT XGS-PON口能够兼容XG-PON和XGS-PON ONU当采用Basic wavelength set?#20445;OLT支持10G2.5G双速率接收这种模式下OLT侧不需再部署XG-PON口第二种如图6所示是OLT侧以XG-PON为主满足住宅用户等主要需求XGS-PON面向有高上行带宽需求的特殊场景如企业用户等按需部署不考虑与GPON共存
考虑到网络情况不同部署时间不同等因素不同运营商部署XGS-PON可能采取不同的策略由于XGS-PON的ITU-T标准发布时间不长设备成熟度互通性尚未充分验证同?#20445;?#36817;期OLT侧XGS-PON口与XG-PON口的成本差距仍不可忽略而且?#26377;?#27714;角度来看主要是住宅用户的非对称带宽需求因此近期XGS-PON的部署以模式二为宜


aGPON与XGS-PON以WDM1r方式共存


b采用GPON/XG-PON/XGS-PON三模PON口支持共存
图5 XGS-PON的部署模式一


aGPON与XG-PON以WDM1r方式共存

bGPON与XG-PON以GPON/XG-PON双模PON口方式共存
图6 XGS-PON的部署模式二

PON融合成为未来重要方向

对于PON技术未来的演进ITU-T已制定NG-PON2G.989系列标准IEEE 802.3ca任务组正在制定100G-EPON含25G50G100G三种速率但PON融合是更值得关注的方向长期以来ITU-T与IEEE分别制定PON标准两大体系各自演进但满足的需求基本相同这在设备开发上造成了很大的浪费也增加了网络部署的复杂度PON融合将为运营商设备厂商芯片及器件厂商等产业链中的各个?#26041;?#24102;来实实在在的好处?#28304;?016年11月在Broadband Forum开始?#33268;?#20197;来作为原则和方向在产业界得到越来越多的共识但是真正实现PON融合?#35789;?#19968;个长期而复杂的过程目前这方面的基本共识是各标准组织的研究范围运行机制等很难改变PON融合主要应通过标准组织成员自下而上的努力来实现
为推动PON融合下一步需要在非技术技术两方面开展工作非技术因素更为重要因为导致目前存在两大PON标准体系的不完全是技术因素需要探索在不同标准组织之间形成有效协同的具体机制采取多?#20013;?#24335;逐步凝聚共识消除对PON融合相关的担忧推动相关标准组织在新制定标准时?#23478;?#26377;利于PON融合在技术方面需要ITU-T与IEEE之间逐步汇聚下一代PON的部署时点速率链路预算与原有系统共存等方面的共同需求同?#20445;?#37325;点分析评估单波长与多波长每波长速率固定或可调波长等关键问题选择融合PON最合适的技术方向
由于中国已成为全球最大的PON市场中国的运营商厂商应当在推动PON融合的过程中发挥更大的作用在2017年7月中旬举行的IEEE 802.3ca会议中基于中国运营商厂商的联合提案及大力推动在25G50G及100G EPON考虑PON融合已得到广泛支持标准的时间进度已面向PON融合的目标进行了调整50G及100G EPON的实现方式开始重新论证PON融合又向前迈出了坚实的一步
作者
中国电信集团公司技术部 王波
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