10G PON網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場(chǎng)景解決方案

韋義宏 何朝敏

摘要： 隨著寬帶業(yè)務(wù)大流量需求，以及響應(yīng)國(guó)家全面提速降費(fèi)政策，傳統(tǒng)的PON網(wǎng)絡(luò)光接入技術(shù)已經(jīng)不能滿足用戶需求，10G PON技術(shù)將會(huì)大規(guī)模應(yīng)用。本文系統(tǒng)的介紹了10G PON技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及特性，并對(duì)FTTB和FTTH兩種接入方式的進(jìn)行探討，得出相應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景解決方案。

關(guān)鍵詞： 10G PON;FTTB;FTTH;應(yīng)用場(chǎng)景

中圖分類(lèi)號(hào)： TN929.1;TN915.6?? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A?? ?文章編號(hào)： 1672-9129（2018）09-0013-01

Abstract： ?With the high demand of broadband service and the response to the national policy of speeding up and lowering fees， the traditional PON network light access technology can no longer meet the needs of users. The 10G PON technology will be applied on a large scale. This paper introduces the technical standard and characteristics of 10G PON， and discusses the two access methods of FTTB and FTTH， and obtains the corresponding application scenario solution.

Keywords： 10G PON;FTTB;FTTH;Application scenario

引言：在現(xiàn)代通信社會(huì)中，大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)帶寬的巨大需求正帶動(dòng)著寬帶技術(shù)飛速發(fā)展。EPON/GPON作為主流的光接入技術(shù)，已經(jīng)不能滿足用戶大數(shù)據(jù)的帶寬需求，PON網(wǎng)絡(luò)全面邁向10G的趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn)。因此，10G PON技術(shù)必將成為寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中不可取代的熱門(mén)技術(shù)。本文從以下幾個(gè)方面介紹10G PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并提出應(yīng)用場(chǎng)景解決方案。

1 10GPON相關(guān)技術(shù)介紹

1.1 10G EPON 標(biāo)準(zhǔn)及關(guān)鍵特性。10 Gb/ s下行、1 Gb/ s上行的非對(duì)稱(chēng)模式和10 Gb/ s上/下行對(duì)稱(chēng)模式兩種速率模式在10 G EPON國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)作了明文規(guī)定。為了避免 MAC層及以上各層的大改動(dòng)，在不改變1G EPON的MAC和MPCP協(xié)議基礎(chǔ)上對(duì)其底層進(jìn)行了重新定義，增加具備10Gb/s能力的通信和協(xié)商機(jī)制，用來(lái)處理10G上行和下行數(shù)據(jù)。

10G EPON最大的特點(diǎn)是： 擴(kuò)大了EPON 的上、下行帶寬，同時(shí)提供最大達(dá)到 1： 256 的分光比;具備良好的向下兼容性，可以與EPON很好的兼容并存，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)。

1.2 10G GPON 標(biāo)準(zhǔn)及關(guān)鍵特性。2007年9月，對(duì)NG-PON 的標(biāo)準(zhǔn)化方向作了規(guī)定： 第一階段是與 GPON 共存、重利用GPON ODN的NG-PON1;第二階段是建設(shè)全新ODN的NG-PON2。 其主要特性為：

（1）兼容性。 10G GPON系統(tǒng)可以向下兼容現(xiàn)有的GPON系統(tǒng)。 ODN系統(tǒng)可以利舊原有 GPON網(wǎng)絡(luò)的光纖、分路器等設(shè)備，更新末端ONT新設(shè)備， 而在 OLT端則可直接增加支持10 G的接口板。

（2）超強(qiáng)的帶寬能力。10G GPON相比GPON和EPON系統(tǒng)而言，其帶寬分別提高4倍和10倍以上，可以更好滿足用戶光纖接入網(wǎng)的需求。

（3）靈活部署。10G GPON可以實(shí)現(xiàn)10G/2.5G（上/下行非對(duì)稱(chēng)）和10G/10G（上/下行對(duì)稱(chēng)）兩種不同的速率。

（4）良好的互通性。基于共同的管理控制協(xié)議，10G GPON可以與GPON完美的互通。

2 PON網(wǎng)絡(luò)向10G PON網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)演進(jìn)

PON網(wǎng)絡(luò)無(wú)法寬帶用戶高速大容量的數(shù)據(jù)接入，只能往10 G PON網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，10 G- PON網(wǎng)絡(luò)的下行線路速率現(xiàn)對(duì)于 PON網(wǎng)絡(luò)有著顯著的提升，這是因?yàn)閹捲龃蟮木壒省?/p>

2.1 GPON向10G GPON的升級(jí)。

（1） ONU向10G/2.5G升級(jí)，OLT向10Gbit/s的下行速率升級(jí)。選用2.5 Gbit/ s上行這個(gè)經(jīng)濟(jì)可行的方案，可以避免一些暫時(shí)無(wú)法攻克技術(shù)難題，如高速率突發(fā)模式接收機(jī)。不僅降低了接入成本，而且還可以有效滿足用戶的各種接入需求。

（2） ONU向10G/10G 升級(jí)，OLT向10Gbit/s 的上下行速率升級(jí)。由于上行向10Gb/s這個(gè)速率目標(biāo)的升級(jí)過(guò)程涉及費(fèi)用相對(duì)較高，所以要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可靠的10G/10G （上/下行對(duì)稱(chēng)）的10G GPON系統(tǒng)還需要做更詳細(xì)的研究。

（3）10G GPON系統(tǒng)向下兼容 GPON系統(tǒng)，可以采用現(xiàn)在流行的WDM技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn) GPON向10 G GPON的平穩(wěn)過(guò)渡。

2.2 EPON向10G EPON的升級(jí)。在10G EPON系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中，將會(huì)遇到以下兩種情況：

（1）需新建ODN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)升級(jí)。通過(guò)新增10G EPON OLT 單板和對(duì)應(yīng)的ONU設(shè)備，可以建立新的ODN 網(wǎng)絡(luò)。

（2）在原有ODN網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)升級(jí)。在原有ODN網(wǎng)絡(luò)上對(duì)光纖線路進(jìn)行割接，用戶數(shù)據(jù)也要進(jìn)行遷移，然后通過(guò)新增相應(yīng)的10G EPON OLT單板和新的 ONU設(shè)備。

3 10G PON應(yīng)用場(chǎng)景解決方案

眾所周知，以前的 PON網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場(chǎng)景主要以 FTTH和 FTTB兩種接入方式為主，其升級(jí)版10G PON網(wǎng)絡(luò)也沿用這兩種接入方式，針對(duì)新建和改造兩種場(chǎng)景可以細(xì)分為以下四種應(yīng)用場(chǎng)景解決方案。

3.1 10G PON FTTH新建場(chǎng)景解決方案。10G PON FTTH新建使用場(chǎng)景為高價(jià)值新建小區(qū)、FTTB+LAN/DSL小區(qū)改造成10G FTTH以及純LAN小區(qū)改造成10G FTTH。對(duì)于此場(chǎng)景給出的解決方案如圖1所示，在匯聚層建議上行接口擴(kuò)容到10GE，而OLT可以直聯(lián)BRAS而不需要經(jīng)過(guò)匯聚交換機(jī);OLT設(shè)備建議采用華為 MA5800，因?yàn)槠鋯尾畚粠捒梢赃_(dá)到200 G，滿足未來(lái)家庭萬(wàn)物互聯(lián)需求。

OLT上聯(lián)端口考慮按用戶端口寬1： 4-1：8收斂，上行建議使用10GE上聯(lián)單板，以后可以根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)流量擴(kuò)容;ODN網(wǎng)絡(luò)在新建場(chǎng)景中不要規(guī)劃10G GPON和GPON的共存方案，這樣會(huì)增加建設(shè)成本，分光比建議采用1： 64;ONU端，10G EPON新建場(chǎng)景用戶前期根據(jù)需求采用 EPON ONT，或者10G EPON ONT（對(duì)稱(chēng)/非對(duì)稱(chēng)）， 而10G GPON新建場(chǎng)景用戶直接使用10G PON ONT。

3.2 10G PON FTTB新建場(chǎng)景解決方案。

10G PON FTTB新建使用場(chǎng)景為校園網(wǎng)新建和純LAN小區(qū)改造成10G FTTB。對(duì)于此場(chǎng)景給出的解決方案如上圖2所示，針對(duì)傳統(tǒng)的純LAN小區(qū)可以采用10G PON FTTB接入方式，利舊光纖和五類(lèi)線。與FTTH類(lèi)似，在匯聚層建議上行接口升級(jí)到10GE，而OLT可以跳過(guò)匯聚交換機(jī)直聯(lián)BRAS;OLT設(shè)備從考慮帶寬能力和后續(xù)的可擴(kuò)展性方面建議采用華為 MA5800，可以直接切換成10 GE上聯(lián)單板，并根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)流量擴(kuò)容;從建設(shè)成本考慮，ODN網(wǎng)絡(luò)也不要再新建場(chǎng)景中規(guī)劃10G GPON和GPON的共存方案，分光比建議采用1：8。

3.3 10G PON FTTH改造場(chǎng)景解決方案。10G PON FTTH改造的主要使用場(chǎng)景為老舊EPON FTTH小區(qū)升級(jí)為10G FTTH。此場(chǎng)景的解決方案可以參考新建場(chǎng)景，對(duì)于匯聚層的處理方法是一樣的。OLT部分，在舊OLT設(shè)備上有多余槽位的可以直接增加10G PON板，而無(wú)空槽位的情況下新建OLT建議選MA5800。

ODN部分，如果是針對(duì) GPON和EPON FTTH兩種提速方案，前者可以在機(jī)房 ODF端增加 WDM1 r，利舊原有分光器從而保持分光比不變;后者可以利舊原有ODN網(wǎng)絡(luò)，從而保證分光比不變。ONU部分，可以選用HN8245Q 10G PON ONT來(lái)進(jìn)行提速，如果不提速則可以保持原有E/G PON ONT。

3.4 10G PON FTTB改造場(chǎng)景解決方案。10G PON FTTB改造主要使用場(chǎng)景為老舊的FTTB+LAN小區(qū)。首先現(xiàn)網(wǎng) OLT和網(wǎng)管版本需要升級(jí)到對(duì)應(yīng)10 G PON業(yè)務(wù)的最新版本，舊的 EPON需要退網(wǎng)而 GPON板不退，即用10 G EPON板代替原來(lái)的 EPON板，而在現(xiàn)原來(lái)OLT的空槽位上直接加10G GPON板擴(kuò)容。

ODN部分在改造場(chǎng)景中，如果是針對(duì) GPON和EPON FTTB兩種提速方案，前者可以在機(jī)房 ODF端增加 WDM1 r，利舊原有分光器從而保持分光比不變;后者可以利舊原有ODN網(wǎng)絡(luò)，保持分光比不變，只需要將 PON口光纖遷移到10G PON口上。

ONU部分，可以選用10G PON ONU來(lái)進(jìn)行提速，如果不提速則可以保持原有E/G PON ONU。帶寬需求小于百兆有語(yǔ)音可選用MA5822，針對(duì)有超百兆需要的可以采用24GE口的MA5821。

4 結(jié)語(yǔ)

為了響應(yīng)國(guó)家全面提速降費(fèi)的政策號(hào)召，滿足廣大用戶需求，在寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)這一領(lǐng)域需采用10G PON網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)。目前該技術(shù)已經(jīng)成熟并應(yīng)用了很多新建和改造站點(diǎn)，提速效果很顯著，在未來(lái)的寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作中將會(huì)繼續(xù)使用10 G PON網(wǎng)絡(luò)，本文提出的10 G PON網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場(chǎng)景解決方案，致力于滿足國(guó)民上網(wǎng)數(shù)據(jù)需求，為我國(guó)信息化建設(shè)添磚加瓦。

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