GlobalData：50G PON是下一代通用寬帶技術(shù)

  過(guò)去十年間的實(shí)踐證明，電信運營(yíng)商的寬帶基礎設施建設對寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展至關(guān)重要，因此全球許多國家和私人投資者都開(kāi)始加大對寬帶網(wǎng)絡(luò )開(kāi)發(fā)和部署，尤其是光纖接入基礎設施方面的投資力度。確切的說(shuō)，絕大多數新的寬帶部署和強化建設都與無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )(PON)有關(guān)，因為它在帶寬和連接質(zhì)量、成本效率以及未來(lái)技術(shù)演進(jìn)等方面表現非常出色。

  但是，雖然全球大多數運營(yíng)商仍在繼續規模部署PON網(wǎng)絡(luò )(目前以XG(S)-PON為主)，家庭、中小企業(yè)和細分批發(fā)市場(chǎng)的新興應用需求也催生了下一代PON技術(shù)，助力2030年代運營(yíng)商寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展。

  新一代寬帶用例和應用，對未來(lái)PON網(wǎng)絡(luò )提出了以下要求：

  對稱(chēng)大帶寬：大部分市場(chǎng)的寬帶應用正在不斷發(fā)展。除了傳統的傳輸數據量增長(cháng)之外，元宇宙、虛擬現實(shí)(VR)、增強現實(shí)(AR)、超高清視頻串流、游戲串流、云游戲和雙向視頻通信等應用還要求更高的上下行帶寬，以實(shí)現可靠帶寬連接，保障用戶(hù)體驗。顯然，對中小企業(yè)和批發(fā)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，當前主流產(chǎn)品速率僅為1Gbps左右，難以滿(mǎn)足未來(lái)不斷增長(cháng)的帶寬需求。

  可控時(shí)延、定時(shí)和同步：消費者和企業(yè)用例和應用的另一個(gè)共同需求，即精準的控制和連接質(zhì)量參數，如時(shí)延，也推動(dòng)了帶寬的發(fā)展。隨著(zhù)對連接質(zhì)量和可控性的要求不斷提高，越來(lái)越多的運營(yíng)商開(kāi)始采用批發(fā)用例來(lái)證明其新一代寬帶投資的合理性，如移動(dòng)傳輸，需要精準定時(shí)和同步。

  高級用戶(hù)體驗質(zhì)量(QoE)控制機制：隨著(zhù)跨越不同細分市場(chǎng)的寬帶用例日趨復雜，新一代PON技術(shù)需要為運營(yíng)商保障所有連接參數的實(shí)時(shí)可見(jiàn)性，并提供嚴格控制這些參數的方法。在某些場(chǎng)景(如家庭辦公)下，可能需要分應用對QoE進(jìn)行控制。

  面對這一系列需求，電信行業(yè)(運營(yíng)商及其設備和組件供應商組成的生態(tài)系統)已經(jīng)就50G PON作為下一代寬帶發(fā)展平臺達成了共識。50G PON技術(shù)于2021年9月由國際電信聯(lián)盟電信標準化部門(mén)(ITU-T)實(shí)現標準化，為滿(mǎn)足電信運營(yíng)商及其客戶(hù)日益增長(cháng)的需求，該技術(shù)具備以下特性：

  帶寬顯著(zhù)增加，對稱(chēng)接入可選：

  目前的主流XG(S)-PON在OLT端口上最高僅能提供10Gbps接入，而ITU標準中定義的50G PON可提供高達50Gbps的對稱(chēng)寬帶接入，性能顯著(zhù)提升。實(shí)踐證明，50G PON可以按照帶寬和對稱(chēng)性，為同一節點(diǎn)提供多種類(lèi)型的寬帶服務(wù)，以滿(mǎn)足不同類(lèi)型的客戶(hù)和應用需求。

  低時(shí)延、精準定時(shí)和同步：

  50G PON旨在提供遠低于傳統和當前主流PON技術(shù)的時(shí)延，以滿(mǎn)足特殊場(chǎng)景的時(shí)延需求。其中一個(gè)主要應用場(chǎng)景是將PON用于小型基站移動(dòng)(5G為主)傳輸，其他應用(如家庭場(chǎng)景的云游戲或企業(yè)場(chǎng)景的云應用)也可從該特性中獲益。50G PON平臺，還演示了服務(wù)于移動(dòng)傳輸業(yè)務(wù)的定時(shí)和同步機制，以滿(mǎn)足5G(可能還有6G)小基站部署的需求。

  與傳統業(yè)務(wù)共存：

  50G PON技術(shù)可與現有的GPON或XGS-PON技術(shù)同時(shí)部署，實(shí)現新業(yè)務(wù)與傳統業(yè)務(wù)共存。大多數運營(yíng)商可能會(huì )選擇同時(shí)部署XG(S)-PON和50G PON，還有一些運營(yíng)商也可能選擇同時(shí)部署GPON。

  利舊存量無(wú)源基礎設施“

  50G PON已經(jīng)在現有光分配網(wǎng)絡(luò )(ODN)基礎設施上展開(kāi)試點(diǎn)，覆蓋范圍與現有PON技術(shù)相當，可達約20公里。

  綜合來(lái)看，50G PON的新特性使運營(yíng)商能夠利舊存量基礎設施大力拓展寬帶業(yè)務(wù)，支持各種不同用例，繼承了XG(S)-PON等成熟技術(shù)的優(yōu)勢。不僅如此，50G PON在低時(shí)延和差異化流量方面功能更加強大，可支撐移動(dòng)傳輸業(yè)務(wù)，并為運營(yíng)商實(shí)現寬帶基礎設施變現開(kāi)辟了新的途徑。對于企業(yè)用例或特定消費者應用，如云游戲或元宇宙等，50G PON同樣以其超低時(shí)延脫穎而出。

  盡管50G PON目前還處于起步階段，但它背后的行業(yè)支持十分強大。全球最大的FTTx市場(chǎng)——中國的運營(yíng)商已將50G PON確定為未來(lái)的寬帶發(fā)展平臺，Orange、瑞士電信等幾家全球運營(yíng)商也表示支持50G PON。除了ITU-T推動(dòng)技術(shù)標準化之外，50G PON解決方案的生態(tài)系統也在不斷發(fā)展，鑒于該技術(shù)仍有較大開(kāi)發(fā)潛力，這一點(diǎn)尤其重要。50G PON解決方案的組件，如數字信號處理器(DSP)、低密度奇偶校驗(LDPC)編碼或收發(fā)器組件等，有待開(kāi)發(fā)和商業(yè)化，這些組件的開(kāi)發(fā)進(jìn)度與相鄰領(lǐng)域，如無(wú)線(xiàn)接入、高速光傳輸或數據中心網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展息息相關(guān)。

  50G PON系統設計和演示的所有關(guān)鍵特性，也是推動(dòng)運營(yíng)商寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展的可靠保障。與前代技術(shù)不同，50G PON支持多場(chǎng)景應用，可滿(mǎn)足運營(yíng)商各類(lèi)客戶(hù)的需求?；诋斍暗目蛻?hù)支持、ITU支持、組件和供應商生態(tài)系統的發(fā)展，以及2024年早期商業(yè)部署的規劃，50G PON的大規模部署將標志著(zhù)FTTx向下一代通用寬帶基礎設施轉變，支撐運營(yíng)商的固定和移動(dòng)接入業(yè)務(wù)，使客戶(hù)獲得更高品質(zhì)的寬帶體驗。

  本文作者：

  Emir Halilovic

  GlobalData電信技術(shù)與軟件部研究總監