50G PON成下一代PON发展方向 PON融合已成业界共识

作者:刁兴玲 责任编辑:甄清岚 2018.07.12 08:17 来源:通信世界全媒体

通信世界网消息(CWW)目前,我国的固定宽带接入网络已基本实现全光纤化,接入带宽不断提升。FTTH接入端口快速增长,截至2018年Q1,光纤接入端口达到6.87亿个;截至2018年Q1,我国光纤接入用户总数达到3.08亿户,超越多年来领先的日、韩等国家,位居世界第一。

FTTH的快速部署离不开接入技术PON的支撑。近日,中国移动公布2018年GPON设备(新建部分)集中采购(标段一)结果,本次集采包含OLT设备6431端、GPON SBU设备650端和MDU设备68687端,招标规模近9亿元。

除了中国移动GPON中标的结果外,最近一则数据也值得我们思考。业内研究机构最近发布的数据显示,2017年全球GPON设备市场规模下滑5%至98亿美元,这主要是由于亚太地区特别是中国市场OLT和ONT出货量的下降导致;2017年全球接入光器件市场下滑22%,主要由于中国FTTH和LTE建设放缓,预测后续的市场增长主要由10G PON和5G前传需求带动。

通过观察中国移动GPON中标结果以及业内的数据报告可以发现,业界需要对10G PON以及下一代PON的发展密切关注。

三大运营商纷纷进入10G PON规模部署阶段

目前三大运营商已陆续进入10G PON规模部署阶段,光接入网进入新老交替的过程。其中中国联通对于采用FTTB方式进行新建和改造的建设区域,原则上一律采用10G PON技术;针对推广百兆、千兆接入以及4K业务发展迅猛区域,试点10G PON的FTTH建设。

2018年4月,中国联通启动了XG-PON、Combo-PON、10G EPON等不同单板OLT的集采测试,包括多个测试用例的互通功能、性能测试已成为强制要求。经过前期的实验室测试、外场测试,联通完成了10G PON的FTTH互通的技术准备。预计2019年10G PON的FTTH将以互通方式进行部署应用。

在10G EPON对称性要求方面,中国联通要求板卡应能同时支持对称/非对称两种技术制式,可更换对称/非对称光模块,10G EPON的光模块应采用对称光模块;在技术制式选择方面,在新增OLT情况下,考虑到国内GPON部署量大于EPON,不建议在原有GPON区域增加10G EPON的部署;在设备制式选择方面,在既有EPON区域,将采用对称型10G EPON进行建设;对于既有GPON区域,当前主要采用GPON进行FTTH建设,未来随着500M及以上接入速率业务的开展,逐步采用XG-PON(包括Combo-PON);在FTTH ONT终端选择方面,对于200M及以下接入速率的用户,ONT应采用EPON/GPON上行的HGU型的ONT,应具备GE接入端口;在10G PON接入区域且接入速率为500M及以上的用户考虑采用10G PON终端,对于千兆接入用户不得采用EPON终端。

对比中国电信近几年PON招标情况可以发现,中国电信10G EPON设备采购量逐渐增多,逐渐新增了XG-PON设备的采购。从中国电信采购PON设备的变化情况可以看出PON的发展趋势——10G PON逐渐成为市场主流。

而中国移动在2018年已规模集采XG-PON设备。面向千兆接入,中国移动积极推动10G GPON FTTH规模部署,推动千兆智能家庭网关互通解耦以及10G FTTH降成本、促应用。

下一代PON技术演进提上日程

无论应用规模还是技术实力,目前我国运营商和制造商在全球光接入网产业中具有重要地位。当前网络正处在向10G PON过渡阶段,也正值对下一代PON技术的开发和选择的关键时机。

下一代PON的技术选择上,在速率方面,存在25G、50G、100G等方面的选择,25G与10G差别太小,而100G难度太大,50G比较适中,也与前期4倍提升(2.5G至10G)的规律基本一致,50G PON适合作为10G PON的演进技术。

目前业内PON产业链厂商纷纷支持50G PON的发展,例如中国联通已积极支持产业界加快50G PON相关器件、系统实现技术研究,将在规模部署10G PON之后把50G PON作为下一代PON技术选择,也在推动50G PON波长计划等研究。

在中国运营商及设备商的共同努力下,ITU-T SG15 Q2于2018年2月正式启动50G单波长PON标准立项。两代宽带接入平台的大规模部署时间间隔约为7-8年,可见在中国大规模部署下一代PON技术的预期时间节点约为2025年。选择50G TDM PON(单通道50G PON)作为下一代PON技术,面向2025年左右部署已成为业界共识。

不可忽视的是,部署ITU-T的50G TDM PON应与10G PON(包括ITU的XG(S)PON和IEEE的10G EPON)共存。50G PON还应引入SDN/NFV灵活的网络流量调度和接入网络管理,需研究以下演进问题:传统的运维系统(OSS/EMS/ITMS)如何共存并演进到新的云化架构;如何解耦CPE、CO和运维系统的分步演进;传统设备如何在新的云化架构下工作;在长期网络架构演进过程中如何解决新业务会不断引入的问题。50G PON的PMD层技术挑战大,还需重点解决高速信号带来的色散代价大、50G光器件及高功率预算难题。

PON产业融合势在必行

除了积极推动下一代PON的研究发展外,目前业界还在积极探索PON融合。PON标准与产业长期以来的EPON与GPON两条线路同时并存,不利于PON产业的长期健康发展。

同一个市场存在两种不同标准,带来一系列问题:第一,技术决策困难,存在EPON与GPON之争;第二,分化产业链,降低规模效应,增加PON产品成本;第三,两个标准组织之间互相竞争,易引发“军备竞赛”,导致标准定义超前于市场需求;第四,带来重复投资,增加技术难度,导致投资回报周期拉长。

中国已成为世界上规模最大的宽带接入市场,有必要也有能力提出适合国情的技术演进路径。PON融合实现难度大,首先ITU-T、IEEE两组织间很难以正式方式协同;ITU-T、IEEE的主导成员对下一代PON技术的时间进度、速率等需求有差异;在技术方面,PMD融合相对容易,但TC与MAC融合难度大。

为有效推进下一代PON产业融合发展,我国PON上下游产业链(运营商、设备商、器件/模块商、科研院所等)结合下一代PON的研究及标准化,在需求分析、技术创新、标准推进、测试验证、商业样板等方面充分合作,成立了下一代PON产业融合发展工作组,探索PON融合的可能方案,并发挥主导推动作用。

PON产业融合取得重要进展

PON融合对产业链各方都有益。经过持续努力,下一代PON融合已经在各大标准组织(ITU/FSAN/IEEE/BBF等)形成广泛共识,以促进产业链共享。

国内成立了PON产业发展工作小组,联合推动下一代50G PON全面融合,例如中国联通支持推动PON融合,以避免PON产业链继续分化,降低CAPEX和OPEX。目前联通正在大力推动10G EPON与50G PON的共存相关研究,并将在FSAN和ITU-T持续推动相关工作。

目前,下一代PON融合也取得一些令人欣喜的进展:ITU/IEEE/FSAN/BBF联合发表声明支持PON融合;FSAN成立PON融合study group;ITU Q2指定了与IEEE实现PON融合联络函主席;PON融合在IEEE 802.3ca形成广泛共识,并与ITU Q2建立定期的联络函机制,IEEE 802.3ca还新增25G EPON与GPON共存需求。

下一代PON的全面融合有多条路径:统一融合到ITU PON;统一融合到IEEE PON;ITU/IEEE分工协作,各自定义一部分功能等。业内专家表示,下一代PON统一归一(例如全部融合到50G GPON/EPON)技术上具有可行性,既不影响10G PON已有投资和部署,又能促进下一代产业链完全共享。

当然,下一代PON融合还有一些困难需要克服。例如,IEEE单波50G PON立项仍未获得接纳;IEEE PON仍然坚持基于以太网的协议,ITU基于GEM帧;IEEE、ITU两大标准组织仍然在坚持以各自的运作方式定义PON标准。相信在产业界不断的努力以及推动下,下一代PON融合将很快迎来新的更大的进展。


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