打破10G PON的壁壘

  ICC訊（編譯：Nina）寬帶技術(shù)創(chuàng)新者持續(xù)在展示光纖的無限潛力。今年早些時候，Proximus全球首次現(xiàn)場部署25G PON技術(shù)，沃達(dá)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，并將在未來幾年內(nèi)成為PON市場的主導(dǎo)技術(shù)，但2021年，世界上大多數(shù)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足當(dāng)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(jī)會?，F(xiàn)階段還沒有多少服務(wù)提供商考慮提供10Gbps或20Gbps的家庭互聯(lián)網(wǎng)連接。但25G解決了一些問題，并未運營商打開了一些新的大門。

  什么用途?

  從成本的角度來看，最明顯和最引人注目的用途是融合(Convergence)。如今，許多運營商運營獨立的住宅服務(wù)、商業(yè)服務(wù)和回程服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。住宅F(xiàn)TTH和移動傳輸在同一網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)省是巨大的，五年內(nèi)移動傳輸?shù)目倱碛谐杀?Total costs of ownership)減半。25G PON可以輕松支持移動傳輸和商業(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(shè)計具有高分光比的綠地網(wǎng)絡(luò)并在單個PON上連接更多的用戶。但運營商也可以決定在不久的將來通過優(yōu)質(zhì)的多千兆位產(chǎn)品來提供差異化服務(wù)。隨著云游戲、虛擬現(xiàn)實和互動視頻等娛樂領(lǐng)域的變革，數(shù)千兆位住宅寬帶可能比我們想象的更早成為標(biāo)準(zhǔn)。

  另一個推動融合的因素是5G移動的到來。移動運營商已經(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通信，從而使移動通信具有所需的服務(wù)質(zhì)量。

  然后是商業(yè)服務(wù)。光纖越來越多地用于將營業(yè)場所連接到互聯(lián)網(wǎng)，并作為局域網(wǎng)來連接房屋內(nèi)的所有類型設(shè)備。光纖的吸引力在于它支持非常高的對稱比特率，它是最節(jié)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。隨著視頻和云計算應(yīng)用的普及，商業(yè)寬帶的黃金標(biāo)準(zhǔn)正在變成10Gbps。要以真正的10Gbps速度連接多個企業(yè)，XGS-PON可能還不夠，這為25G PON敞開了大門。

  更大的容量也通過網(wǎng)絡(luò)共享創(chuàng)造新的收入機(jī)會。難怪許多與25GS-PON MSA組織簽約的運營商都是批發(fā)供應(yīng)商。批發(fā)供應(yīng)商需要大的管道來滿足租戶和應(yīng)用的需求。25G PON非常適合軟件定義的網(wǎng)絡(luò)切片，可以用來最大化網(wǎng)絡(luò)利用率和為每個租戶或服務(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(guī)模采用的關(guān)鍵條件。過去，PON依賴于長途光學(xué)技術(shù)。今天，有一條稍微不同但非常高效的路徑來自數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域。對數(shù)據(jù)中心容量需求的增加已經(jīng)開始推動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(tǒng)，并為進(jìn)一步發(fā)展到50G和100G PON提供了基線。

  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(fù)雜且成本高昂的操作和服務(wù)中斷。25G PON的一大特點是它可以與GPON和XGS-PON無縫共存，因此可以在同一光纖基礎(chǔ)設(shè)施上實現(xiàn)三代PON。

  25G PON之后

  25G PON之后與其說是進(jìn)化，不如說是一次量子飛躍，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(zhàn)，而解決這些挑戰(zhàn)會增加成本和復(fù)雜性。

  同樣處于標(biāo)準(zhǔn)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，則信號會失真。有兩種可能的解決方案：使用50Gbps發(fā)射器或結(jié)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(shù)字信號處理 (DSP) 才能通過25Gbps光學(xué)器件實現(xiàn)50Gbps比特率。這些DSP需要集成在芯片上并達(dá)到大批量以降低成本，這可能需要七到八年的時間。共存也將是一個挑戰(zhàn)。ITU目前的50G PON標(biāo)準(zhǔn)允許與GPON或XGS-PON共存，但不能同時與兩者共存。對于25G PON來說，這些都不是問題。

  至于100G PON，沃達(dá)豐可能已經(jīng)進(jìn)行了試驗，但距離真正商用還很遙遠(yuǎn)。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將很簡單。

  PON演進(jìn)的美妙之處不僅在于更高的速度。隨著每一代PON技術(shù)的出現(xiàn)，新技術(shù)都可用于提高整體性能：更低的延遲、軟件定義的自動化等。沃達(dá)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用的優(yōu)化性能，例如更高效的數(shù)據(jù)傳輸、更低的延遲和更低的功率。但100G PON的功率損耗預(yù)算甚至高于50G，這是一個正在進(jìn)行的研究領(lǐng)域。

  光纖新動力

  不斷突破PON技術(shù)的界限并確保今天的光纖網(wǎng)絡(luò)在未來很多年都可以使用非常重要。 畢竟，對速度更快、響應(yīng)更快和身臨其境的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的需求不會減弱。25G PON已準(zhǔn)備就緒，為未來幾十年的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(dá)到成熟和可接受的成本點，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(tǒng)一基礎(chǔ)設(shè)施。

  作者：Ana Pesovic，諾基亞固網(wǎng)市場營銷總監(jiān)

  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