100G-PON爬坡上坎

　　ICCSZ訊    2016年7月，基于A(yíng)R概念的游戲《Pokemon Go》橫空出世，成為過(guò)去一周手游榜的下載冠軍和話(huà)題冠軍。目前，《Pokemon Go》已經(jīng)有了超過(guò)750萬(wàn)下載量?！禤okemon Go》的爆紅，讓AR和VR概念受到了前所未有的關(guān)注，很多人覺(jué)得看似遙遠的AR和VR生活似乎正提前到來(lái)。

　　最近，眾多互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)或廠(chǎng)商都在不斷地推出和宣傳自己的VR戰略及相關(guān)產(chǎn)品。但目前的網(wǎng)絡(luò )并不足以支撐起VR的良好體驗。

　　華為FDD產(chǎn)品線(xiàn)總裁王軍表示，現有的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )對于一個(gè)用戶(hù)觀(guān)看2K視頻平均需要4Mbps的帶寬，4K視頻則需要18Mbps，而VR則需要175Mbps。加上現有網(wǎng)絡(luò )的速率通常會(huì )受到不同程度的損耗，所以需要更大的網(wǎng)絡(luò )容量才能支撐VR高品質(zhì)畫(huà)面的傳輸。

　　近幾年，不斷增長(cháng)的視頻游戲對帶寬產(chǎn)生的巨大壓力推動(dòng)著(zhù)寬帶技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也離不開(kāi)寬帶網(wǎng)絡(luò )的支撐。用戶(hù)的需求推動(dòng)著(zhù)網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展，其中，身處重要傳輸節點(diǎn)的接入網(wǎng)一直是網(wǎng)絡(luò )應用和建設的熱點(diǎn)，其網(wǎng)絡(luò )技術(shù)也一直加速演進(jìn)，來(lái)支撐用戶(hù)越來(lái)越個(gè)性化的需求?！　?/p>

　　光纖接入網(wǎng)“正當年”

　　接入網(wǎng)是指城域網(wǎng)或骨干網(wǎng)絡(luò )到用戶(hù)終端之間的網(wǎng)絡(luò )架構。其長(cháng)度一般為幾百米到幾公里，因此被形象地稱(chēng)為“最后一公里”。網(wǎng)絡(luò )接入技術(shù)可以分為有線(xiàn)接入和無(wú)線(xiàn)接入兩大類(lèi)。在數據傳輸特性、市場(chǎng)定位、接入網(wǎng)中的位置及解決的問(wèn)題都有所不同。這些技術(shù)主要包括HDSL、ADSL、VDSL、SDH、PON與APON以及IM-DSL等。

　　在接入網(wǎng)中，光纖接入已經(jīng)成為發(fā)展的重點(diǎn)，扮演著(zhù)重要的角色。光纖接入網(wǎng)指的是接入網(wǎng)中的傳輸媒質(zhì)為光纖的接入網(wǎng)，接入后通信具有通信容量大、質(zhì)量高、性能穩定、防電磁干擾、保密性強等優(yōu)點(diǎn)。光纖接入網(wǎng)從技術(shù)上可分為有源光網(wǎng)絡(luò )(AON)和無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )(PON) 兩類(lèi)。其中，無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò )，可以有效減少線(xiàn)路和外部設備的故障率，提高系統可靠性，同時(shí)節省維護成本。

　　隨著(zhù)IP技術(shù)的持續演進(jìn)，出現了由ITU/FSAN負責制定的GPON標準，基于GPON技術(shù)的設備基本結構與已有的PON類(lèi)似，也是由局端的光線(xiàn)路終端、用戶(hù)端的光網(wǎng)絡(luò )終端、連接設備的單模光纖和無(wú)源分光器組成的光分配網(wǎng)絡(luò )以及網(wǎng)管系統組成。

　　GPON業(yè)務(wù)透明性較好，原則上可適用于任何制式和速率信號。相比較其他的PON標準而言，GPON標準提供了前所未有的高帶寬，下行速率可達2.5Gbit/s，作為我國目前較普遍采用的接入網(wǎng)業(yè)務(wù)，為今后寬帶提速提供了堅實(shí)的基礎。

　　10G-PON規模商用

　　隨著(zhù)PON業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展和應用布局的快速展開(kāi)，在盡量保證不對現有設備做較大改動(dòng)的境況下，人們對PON系統在帶寬需求、業(yè)務(wù)支撐能力、接入節點(diǎn)設備和配套設備性能等方面逐漸提出了較高的要求。在全球各大運營(yíng)商以及主流設備商等的踴躍參與、共同努力和積極貢獻之下，FSAN/ITU-T于2010年6月完成了NG PON的相關(guān)標準工作，可由GPON平滑演進(jìn)而成的10G-PON系統終于“誕生”，正式走進(jìn)了大眾的視線(xiàn)。

　　洛陽(yáng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )部接入網(wǎng)專(zhuān)家趙彩云在接受采訪(fǎng)時(shí)表示：“考慮到對運營(yíng)商已布放光纖系統的充分保護，演進(jìn)至10G-PON要首先執行與GPON的可共存性，重點(diǎn)利用已投放的光纖、分路器等設備，ODN也必須完全順應原有網(wǎng)絡(luò )拓撲，然后進(jìn)一步通過(guò)在OLT側增加支持10G的接口板，并替換舊設備，可順利完成從GPON向10G-PON的平滑演進(jìn)。”

　　據了解，目前可以為用戶(hù)提供千兆帶寬能力的10G-PON已經(jīng)十分成熟。2016年將成為10G-PON大規模成熟商用的元年。趙彩云進(jìn)一步表示：“隨著(zhù)IPTV等高速業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，PON的上下行帶寬需求增加明顯。部分運營(yíng)商已經(jīng)在各省開(kāi)始試點(diǎn)并即將開(kāi)始使用10G-PON，主要用于FTTB的提速。”

　　的確，10G-PON受到各大運營(yíng)商及廠(chǎng)商的青睞已加速起跑，國內外運營(yíng)商紛紛鎖定并積極展開(kāi)推廣，中國電信近兩年已經(jīng)部署了少量的10G-PON設備;中國聯(lián)通今年則正式開(kāi)展10G-PON大規模部署。中國移動(dòng)在GPON設備集采中也再拋大單，集中采購GPON HGU設備共2000萬(wàn)套。而日本So-Net、英國電信、Orange、中國香港PCCW等運營(yíng)商也已經(jīng)進(jìn)入試點(diǎn)階段。整體來(lái)看，經(jīng)過(guò)短期發(fā)展，10G-PON逐漸進(jìn)入到規模部署階段，現階段，建設模式仍然以FTTB為主，主要針對提速需求迫切但光纖難以入戶(hù)的區域，少量FTTH部署僅僅局限于試點(diǎn)應用。

　　100G-PON逐步前進(jìn)

　　隨著(zhù)4K/8K超高清視頻、智慧城市、NB-IoT等新技術(shù)、新應用的發(fā)展，全球超寬帶產(chǎn)業(yè)新一輪提速正躍上舞臺。光接入領(lǐng)域，在討論10G-PON之后PON技術(shù)的演進(jìn)方向時(shí)，中興通訊固網(wǎng)產(chǎn)品線(xiàn)總經(jīng)理蔡驚哲表示，其中一種主要的方式是采用多波長(cháng)疊加的方式，每波長(cháng)承載的速率是10G/25G，多波長(cháng)可疊加到100G。

　　作為后10G-PON時(shí)代PON重要研究方向，高速增長(cháng)的市場(chǎng)也需要與之相匹配的技術(shù)，因此，100G-PON的標準化工作也已經(jīng)啟動(dòng)。目前，100G-PON確定在IEEE/FSAN/ITU-T等標準化組織中立項，ITU-T已于2014年12月開(kāi)始單波25G的相關(guān)技術(shù)討論;IEEE也在2015年底正式立項IEEE802.3ca，發(fā)布了25G、50G及100G的目標單波速率等級。預計2020年，100G-PON將“登場(chǎng)”，實(shí)現大規模商用。

　　當前，在100G-PON標準制定階段需要探討的關(guān)鍵問(wèn)題較多，其中如何解決單波高速PON信號的傳輸問(wèn)題首當其沖。另外，還存在成本問(wèn)題、色散等技術(shù)問(wèn)題、設備平滑演進(jìn)等問(wèn)題急需解決。趙彩云對記者表示，100G-PON由于和現有的GPON有較大差別，其下行需要多波長(cháng)合并傳輸。而PON是單纖雙向傳輸，只需要在一根光纖中傳輸上下行波長(cháng)，另外，波長(cháng)的問(wèn)題主要在研發(fā)階段考慮技術(shù)復雜度和成本以及傳輸性能。

　　中興通訊光通信專(zhuān)家馬壯也曾表達過(guò)相似的觀(guān)點(diǎn)，他認為系統選擇將主要考慮光纖損壞及色素、光通信成本等方面。具體到波長(cháng)規劃方面，100G采用4個(gè)波長(cháng)，每個(gè)波長(cháng)25G，可選的波長(cháng)規劃主要有三種方案，一是全O波段，上下行4對波長(cháng)均位于O波段;二是O/C/L波段一，第一個(gè)波長(cháng)通道Lane0上下行波長(cháng)位于O波段，其他波長(cháng)位于C、L波段;三是O/C/L波段二，所有上行波長(cháng)位于O波段，所有下行波長(cháng)位于C、L波段。

　　據了解，烽火通信已經(jīng)與上海交大進(jìn)行了40km超長(cháng)距離的試驗網(wǎng)演示，實(shí)現了100G-PON技術(shù)的核心突破，該技術(shù)基于TWDM波分時(shí)分混合架構，在1：64分光比情況下實(shí)現40km超長(cháng)距離的傳輸，試驗網(wǎng)驗證各項指標均正常，長(cháng)時(shí)間丟包率為0。

　　預計，100G-PON可為用戶(hù)提供千兆甚至萬(wàn)兆級的帶寬接入，也可滿(mǎn)足未來(lái)2020年即將商用的5G峰值速率10Gbps的接入需求。針對家庭用戶(hù)，25G將成為10G之后的下一個(gè)演進(jìn)目標，是大規模千兆入戶(hù)的理想接入技術(shù)，而針對企業(yè)用戶(hù)，根據業(yè)務(wù)容量的不同，可靈活擴展為50G、100G速率，以滿(mǎn)足FTTH的大連接需求，最終實(shí)現光纖接入網(wǎng)的可持續信息化。