NG-PON发展,共存才是王道, GPON XGPON, 10G-PON OTDR, 共存thin film WDM - 通信人家园

时间: 2016-6-6 11:45

作者: flyin-jinf 标题: NG-PON发展,共存才是王道, GPON XGPON, 10G-PON OTDR, 共存thin film WDM

依靠WDM技术，让G/EPON到NG-PON1系统（10GEPON、XGPON、XGS-PON）到NG-PON2系统（OFDM-PON、DWDM-PON、TWDM-PON）平滑演进全面升级

NG-PON1系统的标准出来已经多年，产品设备也逐渐进入市场，对于NG-PON发展,共存是王道。这让更多的人要考虑共存的方式。同时在广电网络与G/EPON宽带网络的融合ODN网，实际上需要的是‘三网融合’：G/EPON、NG-PON1、CATV。

GPON是遵从于ITU-T G.984.x标准的宽带无源光网络接入技术。凭借其高带宽、高效率、多业务统一支持、良好的互通性和可管理性等诸多优点，正被越来越多的主流运营商所青睐，并被视为FTTx（特别是FTTH）的理想解决方案。然而，随着PON网络规模应用的蓬勃发展和全业务运营的快速展开，在保护现有投资的同时，人们对PON系统在带宽需求、业务支撑能力、接入节点设备和配套设备性能等方面都渐渐提出了更高期望。

由此，GPON如何向下一代系统演进，备受业界瞩目。在全球各大运营商以及包括华为在内的主流设备商等的踊跃参与、共同努力和积极贡献之下，FSAN/ITU-T于2010年6月完成了NG PON的相关标准工作。在业界翘盼之下，可由GPON平滑演进而成的10GPON系统终于揭开了神秘面纱，正式进入了人们的视线。

如前所述，考虑到对运营商已布放光纤系统的充分保护，10GPON的ODN必须完全沿用GPON的网络拓扑，重利用现有GPON网络已投放的光纤、分路器等：首先保障与GPON的共存，进一步通过在OLT侧增加支持10G的接口板并替换ONT/ONU以完成从GPON向10GPON的平滑演进。为实现与GPON在同一ODN上的共存，10GPON采用了不同于GPON的上/下行波长规划，借此通过波分堆叠的方式（又称为外置合波提速方案），通过在局端放置WDM1r器件，结合终端前置或嵌入的WBF器件，在上/下行方向分别对多个工作信号进行合波/分波，实现10GPON和GPON的兼容。

在共存基础上，10GPON进一步提供了平滑演进的实现：升级时，运营商可选择仅对本ODN上的部分用户设备逐批次升级或将全部用户设备一次性更换为下一代设备。两种升级方式的不同之处在于GPON与10GPON系统共同存在的时间长短。为实现从GPON到10GPON的升级，所有ONU以及OLT须严格遵循ITU-T G.984.5amd1（扩展波段）所规范的波长计划。

现行的GPON和EPON系统使用同一个波长方案，即上行1310nm、下行1490nm、视频叠加1555nm。在最近发布的NG-PON1系统（包括10G GPON和10G EPON，以下简称10G PON）标准中，上、下行波长分别选用1270nm和1577nm波长，究其原因，这两个波长能够轻松地实现WDM共存方案；在此方案中，无源光分离器能够复用现有和新建系统，ONU的闭塞滤波器能够有效的防止干扰；与此同时，也考虑了一些非线性光效应（主要是拉曼串扰），对于NG-PON系统而言，这些光效应影响是可控的。

NG-PON2有多种选用方式，其中比较主流的是TWDM、OFDM、还有DWDM方式。对于TWDM波长选用方面，NG-PON2: 上行：1530nm，下行：1600nm。

要让G/EPON与NG-PON1、NG-PON2系统3种系统共享，需要用到CEx波长共存原件，又称为Coexistence WDM（共存波分），共存波分要根据实际情况还选用，当然也可以用Co-WDM代替WDM1r。

PON网络相对成本低，维护简单，易扩展，易升级。PON 结构在传输途中不需电源，没有电子部件，因此容易铺设，基本不用维护，长期运营成本和管理成本的节省很大。随着EPON、GPON技术的迅猛发展，在建网初期安装、验收以及后期维护阶段，OTDR都是必不可少的工具。

在PON网络建设过程中，在线路施工阶段进行充分的测试，可以及早发现因铺设不当造成光缆过度弯曲、接头故障等，这将能最大限度地减少后期运营阶段网络维护工作量。对于在原有网络基础上改建的 FTTH 工程，一部分光纤链路中可能使用了原有光缆，应在线路勘查阶段对原有光缆线路部分进行测试，获得这些线路的链路损耗值参数，确认已有线路质量能否满足改建FTTH 网络后的传输要求。

线路整改过程中，可用OTDR检查故障、光缆绞接不良、光纤断裂或大的弯曲，以便对故障点进行准确定位。PON网络的验收测试光纤线路的可用性。在FTTH 线路中， PON 设备属于接入层设备，和普通用户联系非常紧密，一般出现故障即会导致用户业务中断，因此就要求维护人员必须迅速判断故障的性质、位置，以便修复故障。故障处理中，首要的一步就是将准确定位故障点，如果是光纤线路故障，使用OTDR进行测试可以帮助快速定位故障点， PON维护用OTDR是一个很重要的工具。

然而PON网络的维护与一般的光纤网络维护又有不同。一般的光纤线路进行维护时，通常情况下是断业务测试，但在PON网络里，一般都是采用在线测试的方式进行，因为PON采用的是主干光纤共享的方式，在对某一PON用户进行故障排除时，不能对同一OLT下其它正常的用户业务造成干扰。这要求OTDR不仅能够在线条件下正常工作，同时OTDR的测试信号亦不能影响PON网络的工作信号，因此在线测试不能使用1310/1490/1550的波长来进行测试。

目前国际上使用的在线监视波长有1625 nm和1650 nm两个波长， ITU-T L.41 建议使用1650 nm波长作为OTDR的带外测试波长进行在线测试。目前1625 nm和1650 nm两个波长都有主流的 OTDR生产厂家支持。使用1625 nm的波长进行在线测试容易对通信信号产生干扰， 1650 nm的波长更适合。

总而言之，当前的GPON/EPON网络基本可以满足10年内的带宽和业务发展需求。从考虑投资保护的角度出发，PON网络的演进有多种可能性，不论是GPON/EPON演进到10G-PON，再到NG-PON2，还是直接跨越10G-PON进入NG-PON2，对现有PON网络的共存是未来演进的关键。目前，产业链各界已经开始着手NG-PON2技术的研究。

参数		G/EPON/XGPON/ NG-PON2/ OTDR
中心波长 (nm)		1260-1650
中心波长 (nm)		G/EPON: 上行：1310nm，下行：1490nm XGS-PON: 上行：1270nm，下行：1577nm NG-PON2: 上行：1530nm，下行：1600nm OTDR: 1625-1650nm
光纤类型		SMF-28e or customer specified
衰减(dB)	PC ↔ PGPON	0.8
	PC ↔ PXGSPON	1.2
	PC ↔ PNG-PON2	1.4
	PC ↔ POTDR	1.6
隔离度(dB)	PC ↔ PGPON PC ↔ PXGS-PON PC ↔ PNG-PON2	30
	PC ↔ POTDR	15
回损(dB)		45
方向性(dB)		50
最大光功率 (mw)		300
工作温度 (℃)		-10～70
储存温度(℃)		-40～85
ABS盒式封装(mm)		1008010	14011518
LGX 盒式封装		1U, 2U
机架式封装		1U