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100G PON构筑未来超宽管道

2016-07-05  来源:中国信息产业网  作者:

“互联网+”拉开了波澜壮阔的跨界融合的序幕,互联网正成为未来数字时代不可或缺的新基础设施。虚拟现实、智能家居、4K/8K超高清视频、物联网等新兴业务对光纤到户的庞大带宽诉求正在加速到来。作为后10G-PON时代光接入技术国际标准的主要方案之一,以100G-PON为代表的超宽带正在唤醒管道价值,让管道释放前所未有的力量。

100G-PON提供100G单纤容量,既可为用户提供千兆万兆级的带宽接入,也可满足未来5G峰值速率10Gbps的接入需求。基于25G单波速率,100G PON具备不同的速率等级,针对家庭用户,25G成为10G之后的下一个演进目标,是大规模千兆入户的理想接入技术;针对政企用户,根据业务容量的不同可灵活扩展为50G、100G速率,满足FTTE的大连接要求。

在光接入领域,运营商的主要诉求是在带宽升级的同时,还能重用既有的光纤网络,由于ODN(光配线网络)链路涉及基础设施施工,难度大、成本高,其建设成本占了整个PON网络部署的大部分。因此,运营商在下一代PON网络升级时,对于不改动ODN链路都有强烈的诉求。当前ODN链路一般需要支持最少20km光纤、1:32分光器,因此,单波高速PON的主要挑战将集中在色散、非线性、功率预算等方面。

色散难题:在单波10G及以下速率中,由于NRZ的结构简单、成本低等特性,EPON、10G-EPON、 GPON、XG-PON1和NG-PON2均采用了该调制格式,此时色散不是PON网络面临的主要问题。而在高速PON系统中,色散及非线性却是最集中的技术挑战——当单波速率达到或超过25G时,由于高速直接调制DML具有较差的色散容限,若没有有效的色散管理,系统性能将急剧下降。烽火100G PON采用创新的色散管理技术,有效地克服了多个通道25Gbps传输过程中面临的色散、非线性等影响,减少系统设备对ODN的苛刻要求,较好地兼容了现有ODN网络,保护运营商已有投资。

功率预算紧张:PON网络是一个点到多点系统架构,由于ODN链路中分光器会引入较大的额外插损,使得功率预算成为PON网络面临的较大挑战。一般可通过增大发送光功率和提高接收灵敏度的方法实现,目前主流的探测器以PIN(光电二极管)和APD(雪崩光电二极管)为主。在PON系统中,由于较高的功率预算要求,主要以APD为光接收器件。APD的接收灵敏度与信号速率有明显的关系,当信号速率由10Gb/s 提升到25Gb/s时,接收机的接收灵敏度会有4dB的下降,如果没有补偿措施,会带来系统链路功率预算下降。目前的25G APD芯片技术和ROSA封装技术还不成熟,仅有少数供应商宣布拥有该技术,并且价格昂贵,技术创新容易偏离成本,而烽火通信在产品设计之初就规避了这个问题。烽火100G PON系统采用直调直检方式,基于业界成熟商用的光电器件实现25G高速率传输,避免了更加复杂的高阶调制及DSP算法,因而成本更低,完美地兼顾了技术创新与实际应用。

2016年3月14日,烽火与上海交大联合宣布实现100G PON核心技术突破,发布业界首款准产品级平台,并在上海交大闵行校区和七宝校区进行了40km超长距离的试验网演示。

此次发布的100G PON系统基于TWDM波分时分混合架构,在1:64分光比情况下实现40km超长距离的传输,试验网验证各项指标均正常,长时间丢包率为0。OLT采用模块化设计,单PON口下行4x25Gbps、上行4x10Gbps。ONU支持无色功能,下行方向具有可选接收能力,上行方向具有可调发送能力。

光通信领域,速率越高技术难度越大,而产品的附加值也越高。此次发布的100G PON系统采用直调直检方式,基于业界成熟商用的10G光电器件结合光域处理技术,实现了单波25G高速率传输,避免了复杂的高阶调制及DSP算法,因而成本更低,兼顾了技术创新与实际应用,有望大幅提升用户流量接入市场的速率等级。

100G PON实验网的发布充分体现了烽火在光通信领域的优势地位和研发方面的前瞻性,烽火始终坚持在光接入领域精耕细作,致力于做光接入界最专一的工匠。烽火2004年推出第一套EPON系统、2010年推出10G PON系统、2016年100G PON技术得到突破,闵行校区试验网的部署具有里程碑意义,标志着着实践和理论的完美结合,100G PON技术的突破必将使中国光通信产业在全球核心市场提升竞争力、扩大影响力。

超宽带已成为一大变革力量,以超乎想象的方式推动世界更好的联接。作为信息通信领域的主流供应商,烽火将顺应行业发展趋势,聚焦用户体验,与业界一道持续推动技术创新,构筑智能、泛在、灵敏为特点的未来超宽管道,携手客户在超宽带运营的道路上不断探索和实践。

关键词:100G PON 超宽带