發布時間:2022-05-10 文章來源:xp下載站 瀏覽:
網絡技術是從1990年代中期發展起來的新技術,它把互聯網上分散的資源融為有機整體,實現資源的全面共享和有機協作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計算機、存儲資源、數據資源、信息資源、知識資源、專家資源、大型數據庫、網絡、傳感器等。 當前的互聯網只限于信息共享,網絡則被認為是互聯網發展的第三階段。 目前,主流PON技術已經取得了明顯進展并開始規模部署。EPON技術在技術標準、設備功能與性能、互通性、產業鏈、成本方面都有了突破性進展,已經在國內外運營商的FTTH接入網建設及光進銅退接入網改造過程中得到大規模部署;GPON技術在標準、核心元器件、設備功能與性能、設備成本等方面也取得了較大進展,國內外運營商也開始進行GPON試商用或者商用。這都標志著第二代PON技術(第一代是指傳統的窄帶PON)的成熟和規模應用。 另一方面,一些新的業務(如HDTV、網真等業務)、新的網絡部署方式也對PON技術提出了更高的要求。例如,為了降低網絡改造的成本和難度,國內運營商普遍采用FTTB/C/N的部署方式,這種模式下,每個ONU覆蓋十幾個甚至超過100個用戶,每個PON口覆蓋用戶數可達512甚至更高,那么目前的EPON和GPON都存在著能力上的不足。隨著10Gbps技術的成熟,在這種業務需求的驅動下,業界開始研究和開發具有更高的傳輸能力、更強的業務支持能力、更完善的管控功能的下一代PON技術。 下一代PON的主要技術特征 1.10Gbps及以上的傳輸速率。上下行對稱10Gbps或者下行10Gbps上行1Gbps的非對稱系統。也有人認為下一代PON應該是采用WDM技術的WDM PON。但目前在高功率無色光源等關鍵技術上還急需取得突破,所以個人認為下一代PON的主要技術特征應該是10Gbps的傳輸速率,這在技術上是成熟的,WDM PON將是下下一代PON技術的主要技術特征。 2.更高的分路比。下一代PON應支持至少1:64的分光比,光功率預算也包括20dB、24dB甚至28dB等。 3.更強的組網能力。下一代PON主要是面向FTTB/C/N等場景的業務需求,因此在設備形態、功能與性能、業務管控等方面得到顯著提升以滿足組網的需求。 4.對EPON/GPON的兼容性?紤]到目前已經大量部署的EPON和GPON系統,下一代PON系統應該兼容EPON和GPON,以確保網絡的平滑演進,保護既有投資。 延續著既有的競爭格局,在進行下一代PON的研究和標準化的過程中,EPON和GPON兩大陣營仍然各自為政,而沒有融合為統一的標準。 10G EPON具備商用條件 從2005年開始,IEEE就開始了下一代10G EPON技術的研究和標準化工作,并已取得突破進展,目前已經形成了IEEE802.3av的標準草案。今年9月,IEEE802.3av標準將正式發布。 作為下一代的EPON技術,10G EPON系統采用了更高速率的傳輸技術,顯著提高了系統的下行傳輸能力。具體而言,IEEE 802.3av規定了10Gbps下行、1Gbps上行的非對稱模式(10/1GBASE-PRX)和10Gbps上下行對稱模式(10GBASE-PR)兩種速率模式。 對稱10G EPON系統的上行方向數據速率是10Gbps且必須工作于突發模式,對ONU的突發模式光發送機和OLT的突發模式光接收機的指標提出了較高的要求,主要體現在Serdes模塊實現難度較大。 另外,10Gbps的工作速率對光模塊技術提出了很高的挑戰,這主要是指高功率激光器和高靈敏度探測器。10G EPON標準規定了更高的鏈路光功率預算(Power Budget),除了定義了與EPON相同的20dB、24dB外,還根據實際組網的需要,定義了29dB的光功率預算,可以支持20km,1:32分光。 另外,10G EPON采用64B/66B編碼,效率為97%,與1G EPON的8B/10B(效率為80%)相比有了明顯提升。10G EPON的FEC功能采用RS(255,223)編碼,可增加光功率預算5~6dB,與1G EPON的RS(255,239)編碼相比能力更強。 由于10G EPON系統的速率很高,一定時期內FTTH場景下的用戶帶寬需求都可以使用EPON技術得到滿足而無需采用10G EPON技術,所以10 GEPON主要面向FTTB/C/N場景。FTTB/C/N場景下每個MDU要接入多個用戶,因此對MDU的面向每個用戶的QoS保證能力要求很高,比如業務流分類功能、隊列數量、調度算法、CPU處理能力等,這也是10G EPON系統實現要重點考慮的方面。此外,10G EPON對OLT設備的系統架構、總線結構、交換能力、業務管理等方面都提出了遠高于EPON的要求。 為了實現10G EPON與1G EPON的兼容和網絡的平滑演進,IEEE 802.3av標準在波長分配、多點控制機制方面都有專門的考慮,以保證10G EPON與1G EPON系統在同一ODN上的共存。 如圖1所示,在波長規劃方面,為了實現與1G EPON的兼容,10G EPON沒有使用1G EPON系統所使用的1490nm的下行波長,同時考慮避開模擬視頻波長(1550nm)和OTDR測試波長(1600~1650nm),IEEE 802.3av標準選擇1577nm作為10Gbps下行信號的波長(波長范圍1574~1580nm)。因此,在下行方向,10Gbps信號與1Gbps信號為WDM方式。而上行方向,1Gbps信號的波長是1310nm(1260~1360nm),IEEE 802.3av標準規定10Gbps信號的上行波長是1270nm(1260~1280nm),二者有重疊,因此不能采用WDM方式,只能采用雙速率TDMA方式。 在控制協議和管理機制上,10G EPON完全繼承了現有的EPON標準,僅僅是對EPON 的MPCP協議(IEEE802.3)進行擴展,增加了10Gbps能力的通告與協商機制。這樣可以充分利用現有EPON的實現方案,極大地降低了芯片和設備成本。 NG-PON尚在基礎研究階段 GPON的標準化組織全業務接入網聯盟(FSAN)也于2006年開始開展下一代PON(FSAN稱為NG-PON)的研究。目前基本形成了NG-PON的白皮書草案。在該白皮書中,定義了兩種NG-PON的可能標準:下行10Gbps上行N×2.5Gbps的非對稱NG-PON1和上下行對稱10Gbps的NG-PON2。非對稱NG-PON1系統主要是為了避免10Gbps的上行突發光模塊的技術障礙。這是因為按照既有的GPON標準,對10Gbps突發光收發模塊的激光器打開/關閉時間、同步速度、功率調整要求都非常高。因此NG-PON1在上行方向引入N個2.5Gbps的波長通道實現上行傳輸能力的提升。NG-PON2則采用類似于對稱10G EPON的速率體制,上下行均采用一個波長且均工作于10Gbps的速率。目前對于NG-PON的波長規劃尚未確定,與光功率預算相關的各項光學指標也沒有明確。從業務指配角度,基本的原則是NG-PON繼承GPON相關的OMCI管理框架。 該白皮書還重點研究了目前的GPON如何向在現有的光纖基礎設施上平滑提高系統帶寬和業務提供能力。其中主要是基于在局端進行分光比的調整和利用WDM技術增加波長來實現(如NG-PON1的方案)。 總體上,FSAN的NG-PON標準還處于方案論證和基礎研究階段,技術上還沒有取得實質性進展,也沒有具體的標準化計劃。國內外的運營商、設備廠商和元器件廠商也非常關注NG-PON技術的發展。從運營商的角度來看,下一代PON最好形成一個統一的標準,而不希望形成目前EPON和GPON分庭抗禮的局面。形成統一的、國際化的下一代PON標準有利于提高技術一致性、完善產業鏈、降低成本,有利于該技術的成熟和部署。 目前,業界普遍的看法是:整體上,10G EPON技術走在FSAN積極推動的NG PON技術前面,將于2010初開始試商用,并可能迅速占領FTTB/C/N市場。這對于傳統固網運營商來講是一個好消息,這意味著可以充分習用現有的雙絞線和五類線入戶設施,改造成本低廉,且在能力上可以滿足相當長的時間內帶寬需求,而無需進行成本高、難度大的FTTH改造。 網絡的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中,正因如此,網絡的承受能力也面臨著越來越嚴峻的考驗―從硬件上、軟件上、所用標準上......,各項技術都需要適時應勢,對應發展,這正是網絡迅速走向進步的催化劑。 |
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