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屏蔽PON标准差异 简化网络运营

( 2017/5/17 08:28 )

PON标准由于历史的原因存在EPONGPON两套系统,分别由IEEEITU-T两个标准组织制定。与其相对应的下一代10G PON标准引申出不同的分支:对应10G EPON有非对称10/1G EPON和对称10/10G EPON;对应10G GPON有非对称XG PON和对称XGS PON。标准的不同导致芯片、光器件、产品、运营维护等均不相同,也带来业务和用户体验的差异,制约了产业的发展。华为作为全球领先的产品和解决方案供应商,通过产品设计的融合和创新,尽可能屏蔽不同标准在工程运维和业务体验上的差异,保持用户体验一致,帮助运营商简化网络部署,积极推动未来PON标准的融合。

PON COMBO让10G GPON升级与10G EPON相同

10G EPON标准定义上行采用与EPON相同的波长,这样当局端采用10G EPON单板时,远端既可以接10G EPON的终端,也可以接现有的EPON终端,属于典型的后向兼容设计。特别对于非对称10G EPON,由于上行速率与EPON相同,不存在低速终端影响高速终端问题,网络升级非常简单,只需要将连EPON板的光纤接到10G EPON板上,原有的EPON终端和新的10G EPON终端均可以工作。

10G GPON标准定义采用与GPON不同的波长。当局端采用10G GPON单板时,远端并不能直接连GPON终端,需要通过WDM1R合波器,在局端合并10G GPON单板与GPON单板的波长。因此导致10G GPON升级流程与10G EPON升级流程的差异,外置WDM1R的连接也带来工程操作的复杂并引入了光信号的衰减。

针对这种标准的差异,华为开发了8/16口的高密PON COMBO单板,将GPON、10G GPON和WDM1R三种光器件合并在同一个单板中,远端既可以接GPON终端,又可以接10G GPON终端,同时也避免了外接WDM1R带来的信号衰减。当然,这种设计由于集成了GPON和WDM1R光模块,会有一定的成本上升。目前,PON COMBO单板已经在运营商进行测试

上行2.5G速率10G EPON让用户体验与10G GPON一致

EPON标准先于GPON推出,由于当时技术的限制,EPON的速率要低于GPON,导致了用户体验差异。现在虽然技术上完全可以将EPON速率提升至与GPON相同,但由于10G EPON技术已经成熟,错过了机会窗没有了开发价值。而非对称10G EPON上行是1G速率,与非对称的XG PON上行2.5G速率相差较大,这样会带来用户业务体验的差异。由于10G EPON还没有大规模部署,因此市场的机会窗仍然存在。

为此华为开发了上行2.5G的10G EPON解决方案,这样非对称的10G EPON与XG GPON速率完全相同,方便运营商业务规划,可以屏蔽不同设备间业务差异,便于业务的统一发放和管理。

在实现上,华为局端对称型10G EPON业务板可以支持多种远端配置,既可以是对称型也可以是非对称型终端,同时支持上行2.5G的速率规格。而远端的非对称型10G EPON ONT硬件既支持传统的1G速率上行,也支持2.5G速率上行,解决了非对称10G EPON上行速率低的问题。

推动25G PON及未来PON标准统一

由于40G PON采用可调波长光模块,在技术上和成本上受到了较大的挑战。于是下一代PON技术研究的方向开始转向固定波长。在2017年3月美国洛杉矶OFC(The Optical Fiber Communication Conference and Exhibition)展会上,华为展示了业界首个对称单波25G PON样机,并积极推动ITU-T、IEEE、BBF等标准组织统一25G PON标准。

华为建议单波25G PON标准采用现有10G PON波长,可以后向兼容10G PON终端。同时推荐25G PON作为10G PON之后的下一代演进方向。这也是参考了以太网技术演进的经验。目前,25G速率的以太网作为10G以太网下一跳已经得到越来越多的认同,正在数据中心开始得到广泛应用。25G光器件成本增量少可获得性高,技术更加成熟。将PON下一代演进方向定在单波25G无疑可以与以太网产业链共享成熟光技术,最大化的降低器件成本,促进产业兴旺和繁荣。

在2017年4月北京举办的首界PON产业发展专题研讨会上,来自BBF标准组织、中国信息通信研究院技术与标准研究所、中国电信中国联通中国移动、以及设备提供商和光器件厂商的代表们达成一致,同意借助BBF平台发起PON产业发展论坛,ITU-T、IEEE 、BBF三大标准组织携手合作,按照分工各司其职,最终期待在25G PON时代实现标准和产业融合。

不受限于标准超越标准

统一标准、减少产业分化无疑可以加速产业的健康发展。另一方面,在具体设备和解决方案实现上应该不受标准约束,在规格指标上积极创新并超越标准,同时解决实际部署和应用中的问题,同样可以促进产业的快速发展。

PON技术是基于光的全反射原理,但光信号在光网络传输中会有一定的衰减,特别是经过光连接器时衰减会增加。标准Class B+的GPON光模块功率范围是28dB。假设1:32分光器插入损耗17dB,光传输每公里0.4dB,每个接头0.5dB损耗,考虑预留余量,通常Class B+的理论覆盖距离在10公里,而标准Class C+的GPON光模块功率范围是32dB,只考虑光纤距离损耗,则可以覆盖20公里,满足绝大多数场景的需求。华为在此基础上还推出了Class C++光模块,功率范围是35dB,最远可以达到27.5公里,或者满足中间ODN网络工程质量较差衰减较大的应用场景。虽然Class C++目前还不是标准,但可以解决实际工程部署中的问题。

另外在PON网络的配置管理中,由于PON下行是广播,为保证通讯安全,标准要求对每个终端进行严格认证,可以采用输入序列码、或者用帐号密码方式。这给网络的配置操作带来了复杂性。华为一方面针对FTTH家庭终端认证,开发了利用智能手机扫码方式,避免手工输入的低效和易出错。另一方面,针对企业POL(Passive Optical LAN)全光园区终端即插即用的需求,通过自动检测终端类型和企业内终端本身的预设定,采用了特殊的简化处理流程,实现全光园区终端即插即用,方便企业IT人员对企业网络的运维管理。

结束语

PON领域EPON和GPON两套标准以及下一代演进方式和业务体验的不同给运营商带来了业务运维的挑战。华为从统一运营的角度完善和改进产品设计,使两套不同标准在往下一代PON演进中保持相同的工程操作和业务体验。屏蔽技术和标准差异,使产品在开发上不受限于标准的约束。华为积极创新推出超越标准规格以及简化运维的产品和解决方案,帮助运营商取得商业成功。同时华为倡导和推动下一代PON标准的融合,促进PON产业的快速健康发展。

作者:华为接入网营销支持部长 朱洪   来源:C114中国通信网

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