侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

PON系统向单波速率25G演进

2016-04-22 10:44
安娜PARKER
关注

  全球宽带提速的浪潮已经来临,4K/8K超高清视频、虚拟现实、智慧家庭和物联网等应用将成为人们日常生活与工作的一部分,越来越多的国家已经或计划提高宽带接入速率。目前,全球已有超过50家运营商正在提供千兆宽带业务,在韩国、美国和中国香港等地区,运营商已经针对企业和家庭用户开通了2G乃至10G的业务;在中国,2013年国务院发布了国家宽带战略——计划到2020年使发达城市家庭用户的接入速率达到1Gb/s;在欧盟和美国,各国政府也在加速提升国家基础带宽,或者给予宽带发展较大的支持。

  单波高速

  是下一代PON关键技术

  随着用户终端带宽需求的不断增大,当前主流接入网系统架构——PON(无源光网络)也在不断升级。如果按PON网络常用的1∶64分光比来计算,当前主流PON系统的带宽未来将满足不了用户的需求。

  现阶段,GPON、EPON正在大规模批量部署,XG-PON1、10G-EPON也已经开始小规模商用。PON系统国际标准的主要阵营包括FSAN主导的ITU-T系列GPON标准,以及IEEE主导的802.3系列EPON标准。其中,ITU-T GPON标准系列已经从GPON、XG-PON1发展到NG-PON2。当前NG-PON2的标准体系已明确采用TWDM-PON系统架构,单波速率为10G,通过采用4波或8波来实现总系统容量达40G或80G。

  相对标准推进较快的ITU-T阵营,IEEE802.3系列标准制定则略微滞后,EPON及10G-EPON标准先后于2004年和2009年发布,而与NG-PON2通信容量对应的NG-EPON标准还处于早期。2015年7月,NG-EPON CFI(call for interest)正式通过,成立了研究小组(Study Group),并在2015年9月底发布了NG-EPON标准目标。目前,NG-EPON目标已经定义了几种方案,包括单波25G上下行和N×25G上下行,主要调制格式技术包括NRZ(非归零码)、Duo-Binary(双二进制编码)和PAM4(4阶脉冲幅度调制编码)等。

  当前,虽然很多候选技术还在研讨和比较当中,但单波速率超过10G已基本达成一致,目标演进方向主要是单波速率25G。在整个PON系统中,针对家庭用户接入,单波25G PON可以作为主流技术;而对于政企用户,由于其带宽需求更大,可以在单波25G的基础上,通过波长叠加实现2×25G或4×25G的更高带宽。

  单波高速

  PON技术面临三大难题

  在光接入领域,运营商的主要诉求是在带宽升级的同时,还能重用既有的光纤网络,由于ODN(光配线网络)链路涉及基础设施施工,难度大、成本高,其建设成本占了整个PON网络部署的大部分。因此,运营商在下一代PON网络升级时,对于不改动ODN链路都有强烈的诉求。当前ODN链路一般需要支持最少20km光纤、1∶32分光器,因此,单波高速PON的主要挑战将集中在色散、功率预算以及速率选择方面。

  色散难题:单波速率达到或超过25G时,NRZ调制格式的色散容限无法满足传纤20km要求。有两种方法可以解决此问题,一是采用零色散的O波段(光纤零色散区域),但此波段已被EPON和GPON占用,在PON网络多代共存场景下难以采用;二是采用电色散补偿方法,其中引入高色散容限的调制格式或电均衡算法是比较可行的做法。

  功率预算紧张:在PON系统中,由于较高的功率预算要求,主要以APD为光接收器件。APD的接收灵敏度与信号速率有明显的关系,当信号速率由10Gb/s提升到25Gb/s时,接收机的接收灵敏度会有4dB的下降,如果没有补偿措施,会带来系统链路功率预算下降。目前的25G APD芯片技术和ROSA封装技术还不成熟,仅有少数供应商宣布拥有该技术,并且价格昂贵,低成本25G PON系统的光收发器件将是业界不得不面临的问题。

  速率选择:在单波超过10G速率后,会遇到色散困扰和功率预算不足等问题,而且速率越高,色散对系统的影响越大,系统功率预算也会越紧张。相对于单波10G,单波25G可以采用Duo-binary、PAM4和NRZ+DSP等多种方案解决上述问题,这几种方案都属于多阶调制,编解码相对比较简单,对器件要求也不高。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号