10GPON技術(shù)發(fā)展與建設(shè)探討

1、    10gpon技術(shù)發(fā)展與建設(shè)探討    曹煜摘要：隨著寬帶中國戰(zhàn)略的逐步推進(jìn)，行業(yè)內(nèi)對(duì)于建設(shè)高速寬帶網(wǎng)的熱情不斷上漲，這是寬帶接入相關(guān)行業(yè)難得的發(fā)展機(jī)遇，但是我們還需要進(jìn)行大規(guī)模的投資。而10g pon雖然標(biāo)準(zhǔn)化程度和產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展還并不成熟，離大規(guī)模商用化部署仍存在一定的差距，但是隨著寬帶壓力的不斷增長，10g pon已經(jīng)被公認(rèn)為運(yùn)營商接入網(wǎng)寬帶提速的熱門技術(shù)。文章對(duì)10g pon技術(shù)的發(fā)展與建設(shè)進(jìn)行了討論。關(guān)鍵詞：10g pon；發(fā)展；網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)1 10g pon技術(shù)發(fā)展背景隨著各大運(yùn)營商的“寬帶提速”工程的大規(guī)模展開，未來寬帶業(yè)務(wù)將會(huì)以多媒體、視頻

2、點(diǎn)播以及互動(dòng)游戲等為主要特征進(jìn)行發(fā)展，高寬帶、綜合化將成為評(píng)判運(yùn)營商所推寬帶產(chǎn)品優(yōu)劣的主要標(biāo)準(zhǔn)。在寬帶網(wǎng)絡(luò)光纖化發(fā)展的大環(huán)境下，pon技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前全球各個(gè)電信運(yùn)營商關(guān)注的熱門技術(shù)之一，也是支持“寬帶提速”工程的主要技術(shù)基礎(chǔ)。經(jīng)過早期對(duì)apon、bpon的探索，近幾年，美國電氣和電子工程師協(xié)會(huì)組織發(fā)起的epon標(biāo)準(zhǔn)以及由國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門組織發(fā)起的gpon標(biāo)準(zhǔn)成為了pon技術(shù)的兩大主流。其中，epon標(biāo)準(zhǔn)主要秉承以太網(wǎng)的“簡單唯美”特點(diǎn)，憑借其成熟的產(chǎn)業(yè)鏈及優(yōu)良的性價(jià)比，在日韓等亞洲多個(gè)國家和地區(qū)擁有廣泛的用戶接入；而gpon標(biāo)準(zhǔn)則憑借繼承apon、bpon的優(yōu)勢特點(diǎn)，收到了歐美地區(qū)

3、眾多運(yùn)營商的廣泛青睞。但是epon和gpon所提供的上下行帶寬僅為1g或者2g，而隨著目前iptv、hdtv、網(wǎng)絡(luò)游戲、視頻業(yè)務(wù)等對(duì)流量和帶寬的要求越來越高，每用戶的寬帶需求預(yù)計(jì)將以每3年一個(gè)數(shù)量級(jí)的趨勢遞增，從未來運(yùn)營商長期發(fā)展的趨勢來看，每用戶的帶寬需求將會(huì)在50100mbit/s之間。而面對(duì)這樣的帶寬需求，現(xiàn)有的epon和gpon均無法滿足要求，現(xiàn)有的pon口帶寬將會(huì)出現(xiàn)技術(shù)瓶頸。因此，itu-t、fsan以及ieee等各大標(biāo)準(zhǔn)花組織開始了下一代pon技術(shù)的研究工作。相對(duì)于1g pon技術(shù)來說，10g pon技術(shù)仍然分為epon和gpon兩大陣營，其中10g epon以ieee 802.

4、3av標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，最大化繼承了802.3ah中的內(nèi)容，具有極好的向上兼容性。ieee所定義的802.3av標(biāo)準(zhǔn)包括兩方面的核心內(nèi)容：第一，擴(kuò)大了關(guān)于epon的上下行帶寬，從之前的1g上升到10g速率；（2）充分考慮了1g epon的兼容性問題，在規(guī)定相關(guān)物理參數(shù)時(shí)，確保10g epon的光節(jié)點(diǎn)能夠與1g epon的光節(jié)點(diǎn)共存在同意odn中，且該odn的配置不需要進(jìn)行任何調(diào)整，最大限度降低了運(yùn)營商在前期的建設(shè)成本。而10g gpon則以itu-tg.987協(xié)議為基礎(chǔ)，定義了一系列的標(biāo)準(zhǔn)，包括總體特征、物理連接相關(guān)子層、傳輸匯聚子層以及管理控制接口等。提出t22t行對(duì)稱xg pon2和上下行非對(duì)稱

5、xg poni兩種10g gpon的主要架構(gòu)，并且標(biāo)準(zhǔn)草案的制定已經(jīng)形成了一定的規(guī)模。2 10g pon網(wǎng)絡(luò)建設(shè)2.1 新建區(qū)域10g pon目標(biāo)光接入網(wǎng)建設(shè)新建的10g pon光接入網(wǎng)絡(luò)，主要包括技術(shù)的選擇、olt部署節(jié)點(diǎn)、odn分級(jí)與部署位置、onu選擇與部署位置等多方面的問題。近期，在10g epon和10g gpon的技術(shù)選擇上，基于技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈的成熟度方面來考慮，優(yōu)先選擇10g epon。但是隨著技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，10g epon和10g gpon均趨于完善，屆時(shí)需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的價(jià)格與選擇最有利于網(wǎng)絡(luò)研究的方式是技術(shù)選擇需要考慮的關(guān)鍵因素。olt部署節(jié)點(diǎn)、odn的分級(jí)與部署位置

6、、onu的選擇與部署位置等需要通過對(duì)用戶的帶寬需求、目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)因素進(jìn)行綜合考慮，進(jìn)而與設(shè)備能力、單pon口承載能力直接相關(guān)。單pon口的承載能力可以根據(jù)下面公式進(jìn)行計(jì)算：結(jié)合寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展需求，單pon口接入用戶數(shù)量如表1所示。根據(jù)單pon口的測算、設(shè)備發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃等情況進(jìn)行綜合考慮，建議新建區(qū)域olt部署應(yīng)統(tǒng)籌綜合接入?yún)^(qū)規(guī)劃建設(shè)在端局及接入網(wǎng)機(jī)房，單個(gè)olt的覆蓋半徑為35km，覆蓋的用戶數(shù)量盡量少于7200戶；鄉(xiāng)鎮(zhèn)olt局站覆蓋范圍則盡量控制在10km以內(nèi)，宜設(shè)置在機(jī)房空間、電源、光纜等條件較好的機(jī)房，同時(shí)結(jié)合用戶發(fā)展以及機(jī)房條件進(jìn)行逐步下移，設(shè)置在端局等olt采用大容量機(jī)架式，建議每

7、個(gè)pon口下帶ont寬帶端口的數(shù)量控制在336以下。2.2 既有區(qū)域1g pon向10g pon演進(jìn)方案1g pon向10g pon的演進(jìn)，需要對(duì)1g pon和10g pon的頻譜使用影響進(jìn)行綜合考慮。從下行方面來看，gpon/epon均采用s波段1480nm1500nm，與10g pon下行所使用的1575nm1580nm相互獨(dú)立；從上行方面來看，根據(jù)itu-ug.984.5標(biāo)準(zhǔn)，gpon 0nu和epon 0nu分別使用dfb激光器和fp激光器，其中g(shù)pon onu上行僅使用0波段的1290nm1330nm子波段，而epon onu上行則使用1260nm1360全部0波段的帶寬，因此10g

8、 pon的上行波段與1g gpon的上行波段相對(duì)獨(dú)立、而與1g epon的上行波段存在部分重疊。由于頻譜使用等方面的原因，gpon、epon在向10g pon演進(jìn)的過程中，具體的演進(jìn)方式存在一定的差異。1g gpon在向10g gpon升級(jí)演進(jìn)的過程中，gpon能通過olt+wdm分光器的方式實(shí)現(xiàn)gpon到10g gpon的平滑升級(jí)。即gpon可以完全不對(duì)原來的1g gpon的olt設(shè)備/端口進(jìn)行調(diào)整，僅需要在olt側(cè)添加wdm、原有1g gpon onu增加wbf波長阻隔濾波器，1g gpon和10g gpon使用相同的odn網(wǎng)絡(luò)，1ggpon和10g gpon的通道相互獨(dú)立，不存在任何相互

9、干擾，從而實(shí)現(xiàn)1g gpon與10g gpon的混合組網(wǎng)方式。而1g epon在向10g epon進(jìn)行演進(jìn)時(shí)，則無法通過olt+wdm分離器的方式實(shí)現(xiàn)平滑的升級(jí)演進(jìn)，必須通過更換olt端口來實(shí)現(xiàn)，1g epon和10g epon上行通道通過tdm機(jī)制實(shí)現(xiàn)共存，相互影響，實(shí)現(xiàn)10g epon與1g epon的混合組網(wǎng)方式，但是該方式通常存在較大的相互干擾，會(huì)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的上行效率產(chǎn)生較大的影響。通過對(duì)1g pon向10g pon演進(jìn)方案的綜合分析，1g pon均與10g pon實(shí)現(xiàn)混合組網(wǎng)。其中g(shù)pon混合組網(wǎng)時(shí)需要在odn側(cè)增加wdm分離器并在1g gpon onu側(cè)增加wbf，工作量相對(duì)較大，但是1g 6pon與10g gpon之間不存在任何干擾，網(wǎng)絡(luò)效率高；而epon網(wǎng)絡(luò)中任一用戶需升級(jí)、混合組網(wǎng)時(shí)，則必須對(duì)現(xiàn)有1g epon olt端口更換為10g epon olt端口，1g和10gonu上行通道tdm共存，用戶的規(guī)劃、管理以及維護(hù)等多方面需要進(jìn)行綜合考慮。3 結(jié)語10g pon技術(shù)的發(fā)展符合未來接入網(wǎng)絡(luò)“容量大、居所少”的主要發(fā)展方向，在提高接入速率的同時(shí)，支持更大的分路比，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)更多用戶的覆蓋。因此，10g pon技術(shù)必然會(huì)成為未來電信運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)寬帶提速戰(zhàn)略的關(guān)鍵技術(shù)。文章對(duì)10g pon技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)