三速率Combo PON，引領(lǐng)10G GPON建設(shè)潮流

  在中國，百兆光纖寬帶已經(jīng)普及，千兆時(shí)代即將開啟。2019年工信部啟動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)“雙G雙提，同網(wǎng)同速”行動(dòng)，繼續(xù)加快固定寬帶千兆應(yīng)用的推廣。10G GPON技術(shù)可實(shí)現(xiàn)從“百兆”到“千兆”的跨越。10G GPON技術(shù)泛指XG-PON、XG-PON&GPON Combo、XGS-PON、XGS-PON&GPON Combo等技術(shù)，向10G GPON的演進(jìn)需要考慮各類ONU的兼容問題。

  為了解決XG-PON不兼容GPON ONU的問題，中興通訊率先提出了一種Combo PON的創(chuàng)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)XG-PON&GPON Combo。目前，這種兩速率Combo PON技術(shù)因其良好的兼容性和便捷性，深受運(yùn)營商的歡迎，已經(jīng)成為10G GPON建設(shè)的主流方案，并大規(guī)模商用。

  現(xiàn)在XGS-PON技術(shù)也已成熟。XGS-PON能提供上下行對(duì)稱的10G帶寬，但XGS-PON OLT僅能兼容XGS-PON和XG-PON兩種ONU，而現(xiàn)網(wǎng)中部署了大量的GPON ONU，網(wǎng)絡(luò)向XGS-PON演進(jìn)時(shí)必須解決現(xiàn)網(wǎng)GPON ONU的兼容問題。為了解決這個(gè)問題，中興通訊提出了三速率Combo技術(shù)，即XGS-PON和GPON實(shí)現(xiàn)Combo，支持GPON向XGS-PON的平滑升級(jí)。

  三速率Combo PON技術(shù)原理

  XGS-PON&GPON的Combo PON方案是一種內(nèi)置合波方案，支持XGS-PON/XG-PON/GPON三模共存，業(yè)界也稱之為“三速率Combo PON”，被業(yè)內(nèi)公認(rèn)是GPON向XGS-PON平滑升級(jí)的最佳解決方案。

  三速率Combo PON利用XGS-PON和GPON兩種技術(shù)采用不同承載波長(zhǎng)的原理，在一個(gè)光模塊內(nèi)將兩種波長(zhǎng)進(jìn)行合波,實(shí)現(xiàn)GPON和XGS-PON光信號(hào)的獨(dú)立發(fā)送和接收處理。三速率Combo PON光模塊內(nèi)置合波器，可以合分波XGS-PON和GPON所需的上下行4個(gè)波長(zhǎng)，XGS-PON和XG-PON使用相同的波長(zhǎng)，為1270nm的上行波長(zhǎng)和1577nm的下行波長(zhǎng)，GPON使用1310nm上行波長(zhǎng)和1490nm的下行波長(zhǎng)，三速率Combo PON光模塊實(shí)現(xiàn)單纖四波長(zhǎng)傳輸和處理(見圖1)。

  三速率Combo PON提供兼容GPON終端的能力，由于采用波分技術(shù)，其PON口提供的帶寬為XGS-PON和GPON兩通道的帶寬之和。三速率Combo PON端口同時(shí)接入XG(S)-PON終端和GPON終端時(shí)，每PON端口提供的下行帶寬為12.5Gbps(10Gbps+2.5Gbps)，上行帶寬為11.25Gbps(10Gbps+1.25Gbps)。

  中興通訊三速率Combo PON方案

  中興通訊三速率Combo PON單板采用8/16端口XGS-PON&GPON雙通道硬件設(shè)計(jì)，一個(gè)Combo PON端口對(duì)應(yīng)兩個(gè)PON MAC(GPON MAC和XGS-PON MAC)和兩個(gè)物理通道 ( WDM1r集成到光模塊中)。在下行方向上，兩路下行波在單獨(dú)的PON MAC進(jìn)行處理后，送到光模塊處進(jìn)行合波然后發(fā)送給不同ONU，其中，XGS-PON ONU接收XGS-PON的信號(hào)，XG-PON ONU接收XG-PON的信號(hào)，GPON ONU接收GPON的信號(hào)。在上行方向上，GPON和XGS-PON采用不同的波長(zhǎng)，在光模塊內(nèi)部先進(jìn)行濾波，然后在不同的MAC通道進(jìn)行處理;XGS-PON和XG-PON采用相同的波長(zhǎng)，需要在同一通道進(jìn)行DBA調(diào)度。

  Combo PON單板對(duì)8/16個(gè)端口進(jìn)行端口編號(hào)，外觀和物理接口一一對(duì)應(yīng)，便于日常的設(shè)備管理維護(hù)和資源管理系統(tǒng)對(duì)接。網(wǎng)管數(shù)據(jù)配置時(shí)，需要增加一種新的單板類型，對(duì)GPON、XG-PON和XGS-PON ONU進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)，自動(dòng)識(shí)別ONU類型并適配通道。由于一個(gè)三速率Combo PON端口對(duì)應(yīng)兩個(gè)物理通道，維護(hù)管理方式的特點(diǎn)如下：

  -一個(gè)Combo PON端口含GPON和XGS-PON兩個(gè)物理通道，性能統(tǒng)計(jì)和告警管理需在原MIB(管理信息庫)基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展;

  -原先對(duì)GPON、XG(S)-PON通道獨(dú)立獲取信息，現(xiàn)需同時(shí)獲取2個(gè)物理通道的信息;

  -其他業(yè)務(wù)配置、運(yùn)維管理相關(guān)的MIB均保持不變，配置到Combo PON口，Combo PON自動(dòng)適應(yīng)通道。

  引領(lǐng)10G PON建設(shè)潮流

  三速率Combo PON可以按需接入XGS-PON、XG-PON和GPON三種類型的ONU，靈活滿足運(yùn)營商不同客戶的需求：XGS-PON可用于政企專線用戶接入，XG-PON可用于家庭千兆用戶接入，GPON則用于普通百兆用戶接入。

  相比外置合波器方案，三速率Combo PON的優(yōu)點(diǎn)是比較明顯的：

  -無需調(diào)整ODN，工程簡(jiǎn)便。采用外置合波器時(shí)，需要增加合波器設(shè)備，需要大規(guī)模調(diào)整ODN網(wǎng)絡(luò)，工程上實(shí)施難度大，這也是XG-PON難以規(guī)模部署的主要原因之一。三速率Combo PON采用內(nèi)置合波的方式，在兼容現(xiàn)網(wǎng)GPON時(shí)，不涉及調(diào)整ODN網(wǎng)絡(luò)，方便快捷。

  -不引入新的插損，徹底解決光功率余量問題。采用外置合波器時(shí)會(huì)額外增加1~1.5db的插損，這對(duì)于很多光功率預(yù)算本來就緊張的現(xiàn)網(wǎng)無疑是雪上加霜，工程無法實(shí)施。三速率Combo PON不增加額外插損，在采用同一光模塊等級(jí)情況下，引入Combo PON，ODN網(wǎng)絡(luò)的光功率預(yù)算余量不會(huì)引起變化。

  -節(jié)省機(jī)房空間，簡(jiǎn)化運(yùn)維。三速率Combo PON光模塊集成了XG(S)-PON和GPON以及WDM1r等功能，不增加額外設(shè)備，不占用額外機(jī)房空間，簡(jiǎn)化了維護(hù)和管理。

  -OSS易對(duì)接，開通流程無變化，割接上線塊。三速率Combo PON采用波分模式，XG(S)-PON通道和GPON通道與其終端類型自動(dòng)匹配，沿用已有的XG(S)-PON和GPON與OSS對(duì)接模式，業(yè)務(wù)開通流程保持不變，業(yè)務(wù)易開通，工程易割接。

  三速率Combo PON方案已經(jīng)受到Orange、Telefonica和中國移動(dòng)等主流運(yùn)營商的高度關(guān)注。中興通訊在率先提出Combo PON方案并大規(guī)模商用實(shí)踐的基礎(chǔ)上，積極參與主流運(yùn)營商的三速率Combo PON測(cè)試和商用實(shí)踐，持續(xù)引領(lǐng)10G GPON建設(shè)潮流。

  作者：吳穎 中興通訊