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PON技术凭借其点到多点的网络架构及无源ODN的特征,已成为FTTx领域最受运营商青睐的解决方案。随着PON的规模应用和全业务运营的快速发展,运营商对PON系统在带宽需求、业务支撑能力、接入节点设备和配套设备性能等方面都提出了更高的期望。PON系统面向未来的演进方向和演进方式成为了业界瞩目的焦点。
标准演进路线
基本原则:从网络运营的角度来看,“超宽带,可共存”应是PON演进的基本原则。首先,以增加营业收入为目的拓展新业务是所有运营商的战略目标,此举势必引发带宽消耗的强劲增长。在可见的未来,新的商业模式将进一步推动带宽需求的增长。其次,PON系统整体投资巨大,回报周期长,且ODN投资和终端投资是整个网络投资中的关键部分(在Greenfield的FTTH建设中,ODN的投资占总投资的70%,终端投资占总投资的25%);因此,尽可能保护ODN的投资,最大化用户终端价值,对加速运营商赢利来说,意义非凡。
演进路线:在完成GPON的标准化工作之后,FSAN/ITU-T以“低成本,高容量,广覆盖,全业务,高互通”为第一步演进目标,迅速推进下一代PON技术标准的研究和制定。同时,FSAN/ITU-T也提出,更长期演进时,在不考虑与旧有系统共存的前提下,以全新场景为牵引,可考虑选择除TDM PON以外的可用技术。
因此,依据当前的现实需求与技术成熟度的判断,FSAN定义NG-PON的演进如图1。由图1可知,NG-PON的演进规划可为两个阶段:NG-PON1和NG-PON2。NG-PON1属于PON的中期演进,着眼于研究兼顾现有GPON ODN敷设的下一代标准;而NG-PON2则被视为PON系统远期发展的解决方案,它可以建立在全新的光纤分配网络之上,不受限于GPON标准而独立应用。
近期目标——NG-PON1
业界对NG-PON1的基本需求是要提供比GPON更高的数据传输速率。同时,考虑到高昂的ODN成本以及耗费在其中的大量时间,运营商希望在最大程度上保护其已布放的光纤系统。因而,在构思和设计从GPON到NG-PON1的演进时,FSAN/ITU-T选择了可兼容现有GPON光纤设施的方式以保障其GPON时期的资本投入。
XG-PON1的ODN完全沿袭了GPON的网络拓扑,可以重利用现有GPON网络已部署的光纤、分路器等,同时只需在OLT侧增加支持10G的接口板,这样仅替换ONU即可完成平滑演进,以达到共享ODN的目的。XG-PON1继承了GPON的基本处理机制,更全面的支撑和完善全业务运营、提升现有GPON系统的性能并在功能实现上进行了有效简化。但XG-PON1也存在一些劣势:过于复杂的XGTC层设计导致芯片结构复杂;过度的带宽不对称;L波段10G光模块成本偏高。
目前,XG-PON1主体技术标准系列已完成,FSAN/ITU-T的下一步工作计划是对G.987.3进行增补,增加10G/10G和2.5G/2.5G两种对称速率。
组网、共存和演进:XG-PON1最大程度上继承了现有的GPON标准,并在一些细节上做了改良和提升,继承了与GPON同样的点到多点网络拓扑,可应用于FTTH,FTTB/C,FTTCab等多种接入场景。
XG-PON1考虑了对运营商ODN投资的保护,即XG-PON1与GPON在同一个ODN上共存。根据XG-PON1的物理层标准,XG-PON1\的上/下行波长规划不同于GPON,因此可以通过波分复用的方式(通过在局端放置WDM1r器件,在上/下行方向分别对多个工作信号进行合波/分波,由于目前ONU已使用收窄波段的光模块,因此无需增加WBF器件)实现XG-PON1和GPON的兼容。
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