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100G-PON爬坡上坎
发布时间:2016-08-06

ICCSZ讯

  2016年7月,基于AR概念的游戏《Pokemon Go》横空出世,成为过去一周手游榜的下载冠军和话题冠军。目前,《Pokemon Go》已经有了超过750万下载量。《Pokemon Go》的爆红,让AR和VR概念受到了前所未有的关注,很多人觉得看似遥远的AR和VR生活似乎正提前到来。

  最近,众多互联网企业或厂商都在不断地推出和宣传自己的VR战略及相关产品。但目前的网络并不足以支撑起VR的良好体验。

  华为FDD产品线总裁王军表示,现有的无线网络对于一个用户观看2K视频平均需要4Mbps的带宽,4K视频则需要18Mbps,而VR则需要175Mbps。加上现有网络的速率通常会受到不同程度的损耗,所以需要更大的网络容量才能支撑VR高品质画面的传输。

近几年,不断增长的视频游戏对带宽产生的巨大压力推动着宽带技术的发展,未来物联网的发展也离不开宽带网络的支撑。用户的需求推动着网络的发展,其中,身处重要传输节点的接入网一直是网络应用和建设的热点,其网络技术也一直加速演进,来支撑用户越来越个性化的需求。

光纤接入网正当年

  接入网是指城域网或骨干网络到用户终端之间的网络架构。其长度一般为几百米到几公里,因此被形象地称为“最后一公里”。网络接入技术可以分为有线接入和无线接入两大类。在数据传输特性、市场定位、接入网中的位置及解决的问题都有所不同。这些技术主要包括HDSL、ADSL、VDSL、SDH、PON与APON以及IM-DSL等。

  在接入网中,光纤接入已经成为发展的重点,扮演着重要的角色。光纤接入网指的是接入网中的传输媒质为光纤的接入网,接入后通信具有通信容量大、质量高、性能稳定、防电磁干扰、保密性强等优点。光纤接入网从技术上可分为有源光网络(AON)和无源光网络(PON) 两类。其中,无源光网络是一种纯介质网络,可以有效减少线路和外部设备的故障率,提高系统可靠性,同时节省维护成本。

  随着IP技术的持续演进,出现了由ITU/FSAN负责制定的GPON标准,基于GPON技术的设备基本结构与已有的PON类似,也是由局端的光线路终端、用户端的光网络终端、连接设备的单模光纤和无源分光器组成的光分配网络以及网管系统组成。

  GPON业务透明性较好,原则上可适用于任何制式和速率信号。相比较其他的PON标准而言,GPON标准提供了前所未有的高带宽,下行速率可达2.5Gbit/s,作为我国目前较普遍采用的接入网业务,为今后宽带提速提供了坚实的基础。宏安集团在这方面的业务开展较早,在行业内有一定的市场普及率。

10G-PON规模商用

  随着PON业务的蓬勃发展和应用布局的快速展开,在尽量保证不对现有设备做较大改动的境况下,人们对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逐渐提出了较高的要求。在全球各大运营商以及主流设备商等的踊跃参与、共同努力和积极贡献之下,FSAN/ITU-T于2010年6月完成了NG PON的相关标准工作,可由GPON平滑演进而成的10G-PON系统终于“诞生”,正式走进了大众的视线。

  洛阳移动网络部接入网专家赵彩云在接受采访时表示:“考虑到对运营商已布放光纤系统的充分保护,演进至10G-PON要首先执行与GPON的可共存性,重点利用已投放的光纤、分路器等设备,ODN也必须完全顺应原有网络拓扑,然后进一步通过在OLT侧增加支持10G的接口板,并替换旧设备,可顺利完成从GPON向10G-PON的平滑演进。”

  据了解,目前可以为用户提供千兆带宽能力的10G-PON已经十分成熟。2016年将成为10G-PON大规模成熟商用的元年。赵彩云进一步表示:“随着IPTV等高速业务发展的需要,PON的上下行带宽需求增加明显。部分运营商已经在各省开始试点并即将开始使用10G-PON,主要用于FTTB的提速。”

  的确,10G-PON受到各大运营商及厂商的青睐已加速起跑,国内外运营商纷纷锁定并积极展开推广,中国电信近两年已经部署了少量的10G-PON设备;中国联通今年则正式开展10G-PON大规模部署。中国移动在GPON设备集采中也再抛大单,集中采购GPON HGU设备共2000万套。而日本So-Net、英国电信、Orange、中国香港PCCW等运营商也已经进入试点阶段。整体来看,经过短期发展,10G-PON逐渐进入到规模部署阶段,现阶段,建设模式仍然以FTTB为主,主要针对提速需求迫切但光纤难以入户的区域,少量FTTH部署仅仅局限于试点应用。

100G-PON逐步前进

  随着4K/8K超高清视频、智慧城市、NB-IoT等新技术、新应用的发展,全球超宽带产业新一轮提速正跃上舞台。光接入领域,在讨论10G-PON之后PON技术的演进方向时,中兴通讯固网产品线总经理蔡惊哲表示,其中一种主要的方式是采用多波长叠加的方式,每波长承载的速率是10G/25G,多波长可叠加到100G。

  作为后10G-PON时代PON重要研究方向,高速增长的市场也需要与之相匹配的技术,因此,100G-PON的标准化工作也已经启动。目前,100G-PON确定在IEEE/FSAN/ITU-T等标准化组织中立项,ITU-T已于2014年12月开始单波25G的相关技术讨论;IEEE也在2015年底正式立项IEEE802.3ca,发布了25G、50G及100G的目标单波速率等级。预计2020年,100G-PON将“登场”,实现大规模商用。

  当前,在100G-PON标准制定阶段需要探讨的关键问题较多,其中如何解决单波高速PON信号的传输问题首当其冲。另外,还存在成本问题、色散等技术问题、设备平滑演进等问题急需解决。赵彩云对记者表示,100G-PON由于和现有的GPON有较大差别,其下行需要多波长合并传输。而PON是单纤双向传输,只需要在一根光纤中传输上下行波长,另外,波长的问题主要在研发阶段考虑技术复杂度和成本以及传输性能。

  中兴通讯光通信专家马壮也曾表达过相似的观点,他认为系统选择将主要考虑光纤损坏及色素、光通信成本等方面。具体到波长规划方面,100G采用4个波长,每个波长25G,可选的波长规划主要有三种方案,一是全O波段,上下行4对波长均位于O波段;二是O/C/L波段一,第一个波长通道Lane0上下行波长位于O波段,其他波长位于C、L波段;三是O/C/L波段二,所有上行波长位于O波段,所有下行波长位于C、L波段。

  据了解,业界以为相关公司已经与上海交大进行了40km超长距离的试验网演示,实现了100G-PON技术的核心突破,该技术基于TWDM波分时分混合架构,在1:64分光比情况下实现40km超长距离的传输,试验网验证各项指标均正常,长时间丢包率为0。

  预计,100G-PON可为用户提供千兆甚至万兆级的带宽接入,也可满足未来2020年即将商用的5G峰值速率10Gbps的接入需求。针对家庭用户,25G将成为10G之后的下一个演进目标,是大规模千兆入户的理想接入技术,而针对企业用户,根据业务容量的不同,可灵活扩展为50G、100G速率,以满足FTTH的大连接需求,最终实现光纤接入网的可持续信息化。


 
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