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PON将在宽带市场中占据“霸主”地位

2018-12-13 11:00  文章来源:未知    字体:
PON将在宽带市场中占据“霸主”地位

随着宽带市场的迅猛发展,目前国内外主流运营商均已提供以PON承载为主的宽带接入业务,由IEEE发起的EPON标准和ITU发起的GPON标准已成为PON技术的两大主流。

然而,随着近年来在线点播、在线教育、IPTV以及互动游戏等业务,特别是4K视频、虚拟现实等业务的蓬勃发展,人们对带宽的需求持续增长,原有的100M/200M接入带宽已满足不了用户的业务需求,宽带产业正步入千兆时代。原有的GPON/EPON接入也满足不了用户的业务需求,10G PON技术逐渐成为PON网络的主流技术,国内外各大运营商正面临着10G PON网络升级改造的压力和挑战。

EPON与GPON均不断演进升级

PON技术始于1995年,在经历了14年各种PON技术发展后,2009年IEEE发布了10G EPON标准IEEE802.3av,最大化继承了EPON IEEE 802.3ah中的内容,这为未来网络的高速发展奠定了基础。

10G EPON按照速率分为两类,分别为非对称模式(下行速率为10Gbit/s,上行速率为1Gbit/s)和对称模式(下行速率为10Gbit/s,上行速率为10Gbit/s)。10G EPON最大的特点是扩大了EPON的上、下行的带宽,同时支持最大分路比为1:256,在传输距离方面也有了很大提升,在1:256的分路比下,传输距离可以达到20km,而在1:128的分路比下,传输可以达到30km。

从2008年开始,ITU逐渐完成了下一代GPON技术的标准化,定义了XG-PON1和XG-PON2。XG-PON1是非对称的(下行速率是10Gbit/s,上行速率是2.5Gbit/s),XG-PON2是对称的(上/下行速率都是10Gbit/s)。

10G GPON主要特征有:兼容性,10G GPON的ODN系统可以有效利用原有GPON网络中已经布好的光纤、分光器和活接头等设备;超强的宽带能力,10G GPON提供的宽带能力是GPON的4倍和EPON的10倍,所以能够满足用户未来对大带宽的需求;良好的互通性,10G GPON沿用了GPON的管理控制协议,能够提供非常完善的10G GPON互通能力;更大的分光比和更远的距离,10G GPON最大能够完成1:512的分光比下20km的传输距离,10G GPON既适用于人口密集的城市,也适用于偏远地区,以便提高接入网的覆盖范围。

10G PON工作原理

10G PON工作原理和PON原理相同,即下行OLT采用广播的方式将数据下发至每个ONU,上行采用时分复用(TDMA)方式向OLT传输数据。

如图1所示,在OLT上,下行的业务被封装为GEM帧并加上各个ONU的ID在光纤上传输,到达分光器后分成各个支路到达每个ONU,ONU通过比较ID号判断哪个数据是属于自己的,ID如果匹配不上则直接丢弃。

 

图1  下行数据

如图2所示,上行链路被分成不同的时隙,每个ONU只能按照规定的时隙向OLT发送数据,时隙由OLT统一分配,这样各个ONU的上行数据到达分光器后不会为了争夺时隙而产生冲突。

 

图2  上行数据

GPON升级演进到10G GPON的路径

GPON技术可满足用户接入能力达到10Mbit/s的要求,10G GPON技术可满足用户接入能力达到100Mbit/s的要求。现网中有大量的GPON设备已使用并大量部署,10G GPON已逐步展开部署。10G GPON与GPON如何共存、如何升级,有多种不同实现的方案。

外置WDM1r合波方案

GPON向10G GPON的升级演进,需考虑到GPON和10G GPON频谱使用的影响,下行方向中,GPON采用S波段1480~1500nm,与10G GPON下行使用的1575~1580nm不重叠;上行方向中,GPON ONU中使用DFB激光器,上行仅使用O波段的1290~1330nm子波段,与10G GPON上行使用的1260~1280nm不重叠,因此如果要实现GPON和10G GPON的共存,从基本原理上说,可以通过合波方式进行,增加10G GPON业务线卡以及10G GPON ONU;网管升级,支持10G GPON业务管理;运营支撑系统支持10G业务发放。

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