什么是“50G PON”？

  隨著千兆寬帶提速，10G PON技術(shù)已經(jīng)開始走向大規(guī)模部署階段。移動(dòng)、電信、聯(lián)通都提出了10G PON部署的目標(biāo)。

  10G PON可以算作PON技術(shù)發(fā)展的第二代，第三代PON技術(shù)目前有兩個(gè)方向。

  IEEE 802.3ca 工作組所主導(dǎo)的單波 25G/50G方案

  ITU T SG15 Q2 組主導(dǎo)的單波50G TDM PON 方案

  中國作為世界上規(guī)模最大的寬帶接入市場，在已經(jīng)大規(guī)模開始10G PON 部署的前提下選擇 25G的技術(shù)路線明顯對傳輸速率的提升不足。意思不大。

  下一代PON標(biāo)準(zhǔn)的爭奪

  2018年2月在中國 PON 產(chǎn)業(yè)界的聯(lián)合建議下， ITU-T SG15 Q2 正式對 50G TDM PON 系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行立項(xiàng)，關(guān)于50G TDM PON 光器件相關(guān)參數(shù)的制定收錄在 G.hsp.50Gpmd中。

  以諾基亞為代表的國外幾家公司更傾向于25G PON。但是由于無法突破中國PON產(chǎn)業(yè)界對25G PON標(biāo)準(zhǔn)制定上的阻擊，ITU-T沒有對25G PON 進(jìn)行正式立項(xiàng)，Nokia開始轉(zhuǎn)向另立組織。

  2020年10月8日，成立了25G對稱PON多源協(xié)議(25GS-PON MSA)，以加速25G對稱PON的開發(fā)。

  該組織希望能實(shí)現(xiàn)ITU-T SG15/Q2未能完成的工作，即在GPON域內(nèi)對稱25G-PON操作的標(biāo)準(zhǔn)化方法上達(dá)成共識(shí)。

  從目前國內(nèi)的形勢看，50G PON技術(shù)已經(jīng)占據(jù)了主導(dǎo)地位。

  50G PON標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展

  50G PON標(biāo)準(zhǔn)由FSAN組織負(fù)責(zé)制定，定義于ITU-T G.hsp系列標(biāo)準(zhǔn)中。

  在今年3月份的光博會(huì)上，中國電信專家表示“目前50G PON標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展順利，預(yù)計(jì)2021年完成系列標(biāo)準(zhǔn)第一版?！?

  50G PON標(biāo)準(zhǔn)主要包括4個(gè)部分：

  G.9804.1（總體需求）：包含系統(tǒng)總體需求、演進(jìn)、共存、支持的業(yè)務(wù)和接口。

  G.hsp.COmTC（通用傳輸匯聚層）：包含通用的 TC 層架構(gòu)，物理適配層、業(yè)務(wù)適配層、管理流程和消息定義等。

  G.hsp.50Gpmd（物理介質(zhì)相關(guān)層）：50 Gbps 時(shí)分復(fù)用PON (TDM PON) 物理層標(biāo)準(zhǔn)包含物理層架構(gòu)、光層接口參數(shù)等內(nèi)容。

  G.hsp.TWDMpmd（TWDM物理介質(zhì)相關(guān)層）：50 Gbps 時(shí)分波分復(fù)用PON (TWDM PON) 物理層標(biāo)準(zhǔn)包含物理層架構(gòu)、光層接口參數(shù)等內(nèi)容

  50GPON關(guān)鍵技術(shù)--波長選擇

  目前現(xiàn)網(wǎng)已部署有EPON、GPON、10GEPON、XG-PON、XGSPON，不同標(biāo)準(zhǔn)采用不同的波長，接入網(wǎng)波長資源越來越緊張。

  留給 50G PON的波長空間已經(jīng)不夠用了。

  ITU-T經(jīng)過多次討論，目前已經(jīng)明確 50G PON不會(huì)與 GPON 和 10G PON 同時(shí)共存。

  50G TDM PON和10G PON的共存演進(jìn)升級原則上都是采用波分共存技術(shù)。

  具體波長可選方案標(biāo)準(zhǔn)仍在討論，目前已經(jīng)確定的幾種波長選擇：

  ITU-T標(biāo)準(zhǔn)在最初討論時(shí)，考慮過PAM4、雙二進(jìn)制和 NRZ等幾種線路編碼。因?yàn)镻ON系統(tǒng)功率預(yù)算要求很高，標(biāo)準(zhǔn)最終選擇了接收性能最好的 NRZ 編碼。

  50GPON關(guān)鍵技術(shù)--上下行速率

  目前標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)明確50G PON速率要求，支持對稱、非對稱不同速率組合。

  下行速率為50Gbps

  上行速率有10Gbps、12.5Gbps 、25Gbps和 50Gbps四種線路速率可選。

  據(jù)中國電信專家介紹，由于10G速率和12.5G速率非常接近，標(biāo)準(zhǔn)已刪除對上行10G 速率的支持需求，上行速率收斂為 12.5/25/50G。

  50G PON還面臨包括功率預(yù)算、色散代價(jià)補(bǔ)償、更高速率光電器件的封裝及功耗控制等技術(shù)挑戰(zhàn)。

  目前50G下行光接口技術(shù)規(guī)格仍在討論中，50G上行已基本確定。

  50GPON關(guān)鍵技術(shù)--與10GPON共存

  目前10G PON 已進(jìn)入批量部署階段，10G PON和 50G PON將長期共存。

  實(shí)現(xiàn)10G PON到 50G PON的平滑演進(jìn)十分關(guān)鍵。

  50G TDM PON和10G PON的共存演進(jìn)升級原則上都是采用波分共存技術(shù)，兩代PON系統(tǒng)的容量互不影響，支持通過更換ONU平滑升級，實(shí)現(xiàn)方式有兩類方案：

  MPM雙模（內(nèi)置合波組件）

  外置合波組件

  10G PON/50G PON MPM雙模方案是未來升級演進(jìn)中的重點(diǎn)，其關(guān)鍵形態(tài)和技術(shù)指標(biāo)目前已進(jìn)入50G PON物理層標(biāo)準(zhǔn)G.hsp.50Gpmd的草案。

  國內(nèi)運(yùn)營商最新態(tài)度

  國內(nèi)是下一代PON技術(shù)發(fā)展的主陣地。

  國內(nèi)三大運(yùn)營商對于技術(shù)選擇的態(tài)度，對于下一代PON技術(shù)發(fā)展是有決定性影響的。

  中國移動(dòng)：積極引入50G PON

  2021年，中國移動(dòng)發(fā)布了《中國移動(dòng)十四五網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)技術(shù)白皮書》，明確提出：

  未來，中國移動(dòng)將積極引入50GPON、400GOTN等新技術(shù)，逐步構(gòu)建大帶寬、差異化、智能化、開放化、快接入的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。

  在2023年2月16日第二屆千兆城市高峰論壇上，中國移動(dòng)研究院副院長段曉東發(fā)表演講指出，中國移動(dòng)正在加速從10G PON為核心的技術(shù)，向50G PON和FTTR協(xié)同發(fā)展方向演進(jìn)。

  中國電信：積極試驗(yàn)和探索引入50G PON技術(shù)

  2021年，中國電信發(fā)布了《中國電信全光網(wǎng)2.0技術(shù)白皮書》，明確提出：

  構(gòu)建以10G PON 為基礎(chǔ)的千兆光網(wǎng)，積極試驗(yàn)和探索引入50G PON 技術(shù)，提升2H的接入帶寬。

  2023年4月，中國電信研究院攜手華為在江蘇永鼎光電子完成了基于50G PON的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用試點(diǎn)。

  2022年10月中國聯(lián)通攜手產(chǎn)業(yè)伙伴共同發(fā)布《F5G Advanced產(chǎn)業(yè)白皮書》，明確指出50G PON就是支持10Gbps接入的關(guān)鍵技術(shù)

  每一代PON的部署時(shí)間大概是7-8年，預(yù)計(jì)50G PON的部署出現(xiàn)在2023-2025年左右。技術(shù)發(fā)展我們持續(xù)關(guān)注。

  參考文獻(xiàn)：《中國電信全光網(wǎng)2.0技術(shù)白皮書》《中國移動(dòng)十四五網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)技術(shù)白皮書》《50G PON技術(shù)白皮書》《50G TDM PON和 WDM PON 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展》《后10PON技術(shù)研究》