打破10G PON的壁壘

  ICC訊（編譯：Nina）寬帶技術(shù)創(chuàng )新者持續在展示光纖的無(wú)限潛力。今年早些時(shí)候，Proximus全球首次現場(chǎng)部署25G PON技術(shù)，沃達豐首次演示100G PON技術(shù)。

  盡管下一代PON技術(shù)(主要是10G XGS-PON)正在加速部署，并將在未來(lái)幾年內成為PON市場(chǎng)的主導技術(shù)，但2021年，世界上大多數光纖寬帶網(wǎng)絡(luò )(FTTH或FTTP)仍然使用2.5G容量的GPON。

  GPON和XGS-PON在很大程度上能夠滿(mǎn)足當前的需求，是否真的需要下一代PON?

  回答是肯定的，因為容量的增加能為寬帶提供商創(chuàng )造新的機會(huì )?，F階段還沒(méi)有多少服務(wù)提供商考慮提供10Gbps或20Gbps的家庭互聯(lián)網(wǎng)連接。但25G解決了一些問(wèn)題，并未運營(yíng)商打開(kāi)了一些新的大門(mén)。

  什么用途?

  從成本的角度來(lái)看，最明顯和最引人注目的用途是融合(Convergence)。如今，許多運營(yíng)商運營(yíng)獨立的住宅服務(wù)、商業(yè)服務(wù)和回程服務(wù)網(wǎng)絡(luò )。住宅FTTH和移動(dòng)傳輸在同一網(wǎng)絡(luò )上的節省是巨大的，五年內移動(dòng)傳輸的總擁有成本(Total costs of ownership)減半。25G PON可以輕松支持移動(dòng)傳輸和商業(yè)服務(wù)，并且仍有剩余的容量用于住宅寬帶。

  在住宅服務(wù)方面，25G PON能設計具有高分光比的綠地網(wǎng)絡(luò )并在單個(gè)PON上連接更多的用戶(hù)。但運營(yíng)商也可以決定在不久的將來(lái)通過(guò)優(yōu)質(zhì)的多千兆位產(chǎn)品來(lái)提供差異化服務(wù)。隨著(zhù)云游戲、虛擬現實(shí)和互動(dòng)視頻等娛樂(lè )領(lǐng)域的變革，數千兆位住宅寬帶可能比我們想象的更早成為標準。

  另一個(gè)推動(dòng)融合的因素是5G移動(dòng)的到來(lái)。移動(dòng)運營(yíng)商已經(jīng)意識到FTTH網(wǎng)絡(luò )可以提供5G傳輸，讓他們可以更快、更便宜地部署。PON技術(shù)的演進(jìn)將確保滿(mǎn)足傳輸需求。10G PON、25G PON以及更高版本PON技術(shù)可以確保PON具有足夠的容量以進(jìn)行密集的5G部署。除了速度之外，其他創(chuàng )新還使PON網(wǎng)絡(luò )上的延遲更低，并能有效地分離固定和移動(dòng)通信，從而使移動(dòng)通信具有所需的服務(wù)質(zhì)量。

  然后是商業(yè)服務(wù)。光纖越來(lái)越多地用于將營(yíng)業(yè)場(chǎng)所連接到互聯(lián)網(wǎng)，并作為局域網(wǎng)來(lái)連接房屋內的所有類(lèi)型設備。光纖的吸引力在于它支持非常高的對稱(chēng)比特率，它是最節能也是最具成本效益的技術(shù)。商業(yè)服務(wù)利潤豐厚，因此運營(yíng)商正在考慮如何提供差異化企業(yè)產(chǎn)品以創(chuàng )造更多收入。隨著(zhù)視頻和云計算應用的普及，商業(yè)寬帶的黃金標準正在變成10Gbps。要以真正的10Gbps速度連接多個(gè)企業(yè)，XGS-PON可能還不夠，這為25G PON敞開(kāi)了大門(mén)。

  更大的容量也通過(guò)網(wǎng)絡(luò )共享創(chuàng )造新的收入機會(huì )。難怪許多與25GS-PON MSA組織簽約的運營(yíng)商都是批發(fā)供應商。批發(fā)供應商需要大的管道來(lái)滿(mǎn)足租戶(hù)和應用的需求。25G PON非常適合軟件定義的網(wǎng)絡(luò )切片，可以用來(lái)最大化網(wǎng)絡(luò )利用率和為每個(gè)租戶(hù)或服務(wù)提供差異化服務(wù)。

  25G PON：最合理的下一步

  PON的發(fā)展一直依賴(lài)于成熟的、能夠降低成本的高容量技術(shù)的存在——這是任何新接入技術(shù)被大規模采用的關(guān)鍵條件。過(guò)去，PON依賴(lài)于長(cháng)途光學(xué)技術(shù)。今天，有一條稍微不同但非常高效的路徑來(lái)自數據中心領(lǐng)域。對數據中心容量需求的增加已經(jīng)開(kāi)始推動(dòng)25G組件的大量生產(chǎn)，并降低了成本。這是25G PON所利用的成熟生態(tài)系統，并為進(jìn)一步發(fā)展到50G和100G PON提供了基線(xiàn)。

  25G PON作為下一代PON最合理的原因，除了上述的高容量、成本效益和引人注目的用例之外，它還很容易引入。共存是平滑遷移的主要要求，可避免復雜且成本高昂的操作和服務(wù)中斷。25G PON的一大特點(diǎn)是它可以與GPON和XGS-PON無(wú)縫共存，因此可以在同一光纖基礎設施上實(shí)現三代PON。

  25G PON之后

  25G PON之后與其說(shuō)是進(jìn)化，不如說(shuō)是一次量子飛躍，因為它將需要新一代組件。以如此高的速度運行存在技術(shù)挑戰，而解決這些挑戰會(huì )增加成本和復雜性。

  同樣處于標準化階段的50G PON將能夠使用一些25Gbps組件，但不是全部。例如，如果使用25Gbps發(fā)射器以50Gbps進(jìn)行傳輸，則信號會(huì )失真。有兩種可能的解決方案：使用50Gbps發(fā)射器或結合放大器的25Gbps發(fā)射器。在這兩種情況下，成本都較高。在接收器中，50G PON將能夠利用25Gbps組件，但需要先進(jìn)的數字信號處理 (DSP) 才能通過(guò)25Gbps光學(xué)器件實(shí)現50Gbps比特率。這些DSP需要集成在芯片上并達到大批量以降低成本，這可能需要七到八年的時(shí)間。共存也將是一個(gè)挑戰。ITU目前的50G PON標準允許與GPON或XGS-PON共存，但不能同時(shí)與兩者共存。對于25G PON來(lái)說(shuō)，這些都不是問(wèn)題。

  至于100G PON，沃達豐可能已經(jīng)進(jìn)行了試驗，但距離真正商用還很遙遠。100G PON將需要高級DSP，就像50G PON一樣，而這些尚不可用。一旦它們可用于50G PON，邁向100G PON將很簡(jiǎn)單。

  PON演進(jìn)的美妙之處不僅在于更高的速度。隨著(zhù)每一代PON技術(shù)的出現，新技術(shù)都可用于提高整體性能：更低的延遲、軟件定義的自動(dòng)化等。沃達豐測試的100G PON原型還包括靈活速率傳輸，這是PON網(wǎng)絡(luò )中的行業(yè)首創(chuàng )。靈活速率傳輸將具有相似物理特性(例如，損耗或色散)的ONU進(jìn)行分組，因此這些組受益于專(zhuān)用的優(yōu)化性能，例如更高效的數據傳輸、更低的延遲和更低的功率。但100G PON的功率損耗預算甚至高于50G，這是一個(gè)正在進(jìn)行的研究領(lǐng)域。

  光纖新動(dòng)力

  不斷突破PON技術(shù)的界限并確保今天的光纖網(wǎng)絡(luò )在未來(lái)很多年都可以使用非常重要。 畢竟，對速度更快、響應更快和身臨其境的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的需求不會(huì )減弱。25G PON已準備就緒，為未來(lái)幾十年的50G和100G掃清道路。雖然它們需要更多的研究，需要開(kāi)發(fā)新一代激光器、光放大器和DSP，以及進(jìn)一步優(yōu)化以達到成熟和可接受的成本點(diǎn)，但它們將確保光纖網(wǎng)絡(luò )成為連接任何地方一切事物的統一基礎設施。

  作者：Ana Pesovic，諾基亞固網(wǎng)市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)總監

  原文鏈接：Breaking the barriers of 10G PON | Lightwave |https://www.lightwaveonline.com/fttx/pon-systems/article/14209256/breaking-the-barriers-of-10g-pon