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什么是PON(无源光纤网络),PON的发展及演进

全球知名媒体Omdia在光纤和铜缆接入设备预测报告中对2022年2月的预测显示,PON设备端口收入预计在2020年至2027年期间以12.3%的年复合增长率增长,到2027年将达到163亿美元,远高于2020年的82亿美元。

此前,Omdia有份报告称,在3月份举行的美国OFC展会中,众多 CSP 正在顺利部署 XGS PON(10G 对称),其他 CSP 专注于基于 GPON 的低速 FTTH 服务。另外关于25G PON 和 50G PON 之间的争论仍在继续,而Omdia 认为 25G PON 和 50G PON 都会存在;CSP 将根据价格和可用性与需求选择一种或两种。

什么是PON?

首先了解一下什么是OLT、ONU、ODN?

OLT是光线路终端(Optical Line Terminal),简单理解就是光纤网络传输的“上游”运营商侧设备端,有两个功能,完成PON网络的上行接入以及将获取到的数据通过ODN网络发送分配到所有ONU用户终端设备。

ONU是光网络单元(Optical Network Unit),俗称“光猫”,属于用户侧设备用来负责接收OLT发送的数据,并直接为用户提供服务。

OLT与ONU之间的网络传输通道就称为ODN(Optical Distribution Network,光分配网络)。

OLT、ONU、ODN这三个组合就构成了PON网络。PON是英文Passive Optical Network(无源光网络)的简称。PON是由OLT、ONU、ODN构成。

什么是PON(无源光纤网络),PON的发展及演进

PON网络架构

PON在不同的时间段发展演进各种技术方案,目前广泛使用的PON技术在现有的网络包括两种主流技术:EPON和GPON。EPON和GPON,是不同标准组织推出的不同技术体系,分别是ITU-T和IEEE提出的标准。

ITU-T的中文名称是国际电信联盟电信标准分局(ITU-T for ITU Telecommunication Standardization Sector), 它是国际电信联盟管理下的专门制定电信标准的分支机构。IEEE是电气与电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers),是一个国际性的电子技术与信息科学工程师的协会,也是全球最大的非营利性专业技术学会。

PON的发展

什么是PON(无源光纤网络),PON的发展及演进

什么是PON(无源光纤网络),PON的发展及演进
EPON和GPON,都是1Gbps这个级别的PON。注意,这个1Gbps,并不是用户侧的速率。EPON和GPON只能给用户提供100Mbps的速率。

PON开始向10Gbps级别的演进,EPON发展为10G EPON,GPON也在演进为XG(S)-PON,XG(S)-PON包括XGS-PON(对称)和XG-PON(非对称)。

在10G-PON发展中,Combo PON是10G PON建设的主流方案,主要是国内运营商在应用。Combo-PON是通过三合一光模块,在内部集成了GPON光模块、10G PON光模块和WDM1r合波器。这样一来,不论用户侧接GPON ONT还是10G PON ONT,都可以正常工作,有利于升级过渡。

10G PON并不是PON技术的终点。25G/50G/100G PON网络需求更高速率。XG-PON逐渐演进为NG-PON2(Next-Generation Passive Optical Network Stage 2,下一代无源光接入网第二阶段),NG-PON2的关键需求主要为40G下行和40G/10G上行,实现20km传输距离和1:64分光。

NG-PON2的主流备选技术方案有TDMA-PON、TWDM-PON、OFDM-PON和WDM-PON。经过分析对比后,FSAN组织确定采用TWDM-PON(Time and Wavelength Division Multiplexing PON,时分波分混合复用无源光网络)为NG-PON2的实现方式。而ITU-T则采用了TWDM + PtP PON(Point-to-Point,点到点)技术规范。TWDM-PON 和部分PtP WDM-PON的应用场景更为多数运营商所接收,从而成为NG-PON2的主要标准内容。

TWDM-PON是TDM技术与WDM技术结合。其采用8个波长实现4路10G GPON在同一ODN中叠加;其中,下行4个波长,10G/波长;上行4个波长,2.5G/波长; 总带宽下行40G/上行10G。

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