在剛剛結(jié)束的里約奧運(yùn)會(huì)上，各種新科技、新技術(shù)層出不窮，很多關(guān)鍵比賽是通過4K技術(shù)進(jìn)行錄制轉(zhuǎn)播，給廣大用戶帶來了極致的體驗(yàn)。不過極致的用戶體驗(yàn)給也帶來了對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的考驗(yàn)，在4K/8K視頻、VR/AR、云計(jì)算等超寬帶應(yīng)用爆發(fā)性增長的流量驅(qū)動(dòng)下，運(yùn)營商原有的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模已難以滿足需求，迫切需要升級(jí)到下一代10GPON網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)千兆超寬接入。

在現(xiàn)網(wǎng)存在大量的GPON/EPON 在線設(shè)備情況下，不可能一蹴而就全部切換到10G PON。如何在不影響現(xiàn)有業(yè)務(wù)的條件下，平滑升級(jí)演進(jìn)到10G PON網(wǎng)絡(luò)？這是一個(gè)非常實(shí)際且重要的問題，只有提供經(jīng)濟(jì)高效的解決方案簡化工程演進(jìn)，才能推進(jìn)10G PON的規(guī)模部署和千兆寬帶商用。針對(duì)這些問題，我們可以從標(biāo)準(zhǔn)以及各種實(shí)際場景度方面來進(jìn)行探討。

10G PON 平滑演進(jìn)場景分析

10G PON頻譜劃分

如圖1所示，GPON 和10G GPON的上下行中心波長分別為1310/1490nm 和1270/1577nm，頻譜完全獨(dú)立。EPON和10G EPON的下行中心波長分別為1490nm 和1577nm，頻譜是完全獨(dú)立的，上行方向，EPON和10G EPON的頻譜部分重合。頻譜規(guī)劃上的差異，也解釋了為什么10G EPON向下兼容EPON，而10G GPON不直接兼容GPON。

圖 1   PON制式頻譜示意圖

10G GPON共存演進(jìn)

10G GPON雖然無法直接兼容GPON，但二者波長范圍完全獨(dú)立，因此如果要實(shí)現(xiàn)GPON 和10G GPON 的共存，從基本原理上說，可以通過合波方式來進(jìn)行。維持ODN網(wǎng)絡(luò)不變的情況下，在局端機(jī)房，通過新增合波器件(WDM1r)將兩種制式信號(hào)在ODN 網(wǎng)絡(luò)上同時(shí)進(jìn)行傳輸，用戶側(cè)則可以根據(jù)需要先布放GPON ONU，后續(xù)根據(jù)需求逐步替換為10G PON的ONU，實(shí)現(xiàn)平滑演進(jìn)。

圖 2   GPON/10G GPON共存演進(jìn)原理圖

10G GPON的共存演進(jìn)，涉及到新增合波器件和局端機(jī)房的光纖線路改造，是否有更好的創(chuàng)新產(chǎn)品與方案來減少這部分的工作量，降低整體成本？華為在這方面做了大量的創(chuàng)新研究工作，提供了多種合波解決方案來應(yīng)對(duì)不同場景的要求。

華為10G GPON平滑演進(jìn)方案

外置WDM1r 合波方案

華為推出的外置WDM1r 合波方案產(chǎn)品如圖3所示。WDM1r 設(shè)備屬于無源設(shè)備，插框高3U，采用模塊化設(shè)計(jì)，最大支持16個(gè)槽位，每個(gè)槽位對(duì)應(yīng)一個(gè)WDM1r模塊，每個(gè)WDM1r模塊上可以支持對(duì)2路GPON和 10G GPON 分別進(jìn)行合波輸出。WDM1r 設(shè)備既可以安裝到OLT機(jī)柜的空隙處，也可以單獨(dú)安裝到專門的機(jī)柜。

圖 3   WDM1r 產(chǎn)品圖

這種方案只需新增一個(gè)無源節(jié)點(diǎn)，不改動(dòng)OLT側(cè)設(shè)備，具有成本低、按需配置、靈活方便的優(yōu)點(diǎn)，主要適用于機(jī)房空間足夠的場景，可用來針對(duì)已有OLT設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造。但針對(duì)部分機(jī)房空間不足的場景還是面臨一些限制。

PON Combo合一板方案方案

圖 4   PON Combo單板與合一尾纖方案

為解決外置WDM1r 合波設(shè)備的空間占用問題，華為創(chuàng)新開發(fā)出了PON Combo合一板方案方案。如圖4所示，這種方案主要由PON Combo合一板方案和合一尾纖連接器構(gòu)成，PON Combo合一板方案包含16個(gè)端口，GPON 和10G GPON端口交替排列，每一對(duì)GPON 和10G GPON端口構(gòu)成PON Combo 端口。合一尾纖連接器由普通的尾纖演化而來，通過將2個(gè)連接器合二為一，并內(nèi)置WDM1r 合波器件，以最小的體積實(shí)現(xiàn)GPON 和10G PON的合波。

這種方案的優(yōu)點(diǎn)在于不需要獨(dú)立的WDM1r 插框設(shè)備，減少體積占用；合一尾纖連接器屬于無源器件，定制化成本低，可靠性高；可以沿用已有標(biāo)準(zhǔn)光模塊，保證光鏈路預(yù)算。整體性價(jià)比高，是10G GPON平滑演進(jìn)過程中的優(yōu)選方案。

PON Combo 光模塊方案

圖 5   PON Combo光模塊方案

雖然10G GPON從標(biāo)準(zhǔn)上來說不能直接兼容GPON，但通過華為的PON Combo 光模塊方案，也可以達(dá)到類似的效果。如圖5所示，XFP 封裝格式的PON Combo 光模塊通過三合一的工藝，在內(nèi)部集成了GPON光模塊、10G GPON光模塊和WDM1r 合波器，配合對(duì)應(yīng)的PON單板，不論用戶側(cè)接GPON ONT還是10G GPON ONT，都可以正常工作。

這種方案的優(yōu)點(diǎn)在于PON Combo光模塊集成了所有10G PON平滑演進(jìn)所必須的器件，ODN無需改動(dòng)；簡化設(shè)備管理維護(hù)。不過這種方案也有限制：受限于工藝和散熱影響，當(dāng)前PON Combo光模塊中的GPON和10G GPON的光功率預(yù)算分別只能達(dá)到28dB/29dB，即Class B+ 和Class N1 等級(jí)，在長距離或大分光比情況下可能會(huì)影響覆蓋范圍；同時(shí)PON Combo 光模塊定制會(huì)增加成本。

近期中國電信上海研究院完成對(duì)華為GPON向10G PON創(chuàng)新演進(jìn)方案的測試，測試內(nèi)容主要包括PON Combo合一板方案及合一尾纖方案、PON Combo 光模塊方案的光接口硬件指標(biāo)和性能。結(jié)果顯示華為PON Combo方案整體性能優(yōu)異，電信上海研究院對(duì)測試結(jié)果也非常滿意，后續(xù)計(jì)劃在現(xiàn)網(wǎng)開通實(shí)驗(yàn)局進(jìn)行試商用。

華為在FTTH領(lǐng) 域持續(xù)投入技術(shù)創(chuàng)新，憑借在PON領(lǐng)域的深厚技術(shù)積累，并充分理解客戶需求，在千兆超寬時(shí)代到來之際，發(fā)布全新一代分布式智能OLT平臺(tái)MA5800和高 性能10G PON ONT，同時(shí)面向GPON向10G PON演進(jìn)過程發(fā)布創(chuàng)新PON Combo解決方案，針對(duì)不同場景提供外置WDM1r 合波、PON Combo單板及PON Combo 光模塊等多種產(chǎn)品，助力運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)10G GPON快速平滑演進(jìn)，打造優(yōu)質(zhì)千兆網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)商業(yè)成功。

面向Gigaband時(shí)代，華為長期堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新，通過端到端的產(chǎn)品與解決方案幫助運(yùn)營商把握未來的發(fā)展機(jī)遇，贏得商業(yè)成功。在9.29-30即將 于德國法蘭克福開幕的UBBF（全球超寬帶高峰論壇）2016上，來自全球的主流運(yùn)營商將攜手共話Gigaband時(shí)代的商業(yè)機(jī)遇，誠邀關(guān)注 Gigaband產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人士出席此次行業(yè)盛會(huì)。