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2022/11/29 20:04

50G PON:下一代通用宽带技术

C114通信网  

作者:Emir Halilovic,

GlobalData电信技术与软件部研究总监

过去十年间的实践证明,电信运营商宽带基础设施建设对宽带业务发展至关重要,因此全球许多国家和私人投资者都开始加大对宽带网络开发和部署,尤其是光纤接入基础设施方面的投资力度。确切的说,绝大多数新的宽带部署和强化建设都与无源光网络PON)有关,因为它在带宽和连接质量、成本效率以及未来技术演进等方面表现非常出色。

但是,虽然全球大多数运营商仍在继续规模部署PON网络(目前以XG(S)-PON为主),家庭、中小企业和细分批发市场的新兴应用需求也催生了下一代PON技术,助力2030年代运营商宽带业务发展。

新一代宽带用例和应用,对未来PON网络提出了以下要求:

对称大带宽:大部分市场的宽带应用正在不断发展。除了传统的传输数据量增长之外,元宇宙、虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、超高清视频串流、游戏串流、云游戏和双向视频通信等应用还要求更高的上下行带宽,以实现可靠带宽连接,保障用户体验。显然,对中小企业和批发用户来说,当前主流产品速率仅为1Gbps左右,难以满足未来不断增长的带宽需求。

可控时延、定时和同步:消费者和企业用例和应用的另一个共同需求,即精准的控制和连接质量参数,如时延,也推动了带宽的发展。随着对连接质量和可控性的要求不断提高,越来越多的运营商开始采用批发用例来证明其新一代宽带投资的合理性,如移动传输,需要精准定时和同步。

高级用户体验质量(QoE)控制机制:随着跨越不同细分市场的宽带用例日趋复杂,新一代PON技术需要为运营商保障所有连接参数的实时可见性,并提供严格控制这些参数的方法。在某些场景(如家庭办公)下,可能需要分应用对QoE进行控制。

面对这一系列需求,电信行业(运营商及其设备和组件供应商组成的生态系统)已经就50G PON作为下一代宽带发展平台达成了共识。50G PON技术于2021年9月由国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)实现标准化,为满足电信运营商及其客户日益增长的需求,该技术具备以下特性:

带宽显著增加,对称接入可选:目前的主流XG(S)-PON在OLT端口上最高仅能提供10Gbps接入,而ITU标准中定义的50G PON可提供高达50Gbps的对称宽带接入,性能显著提升。实践证明,50G PON可以按照带宽和对称性,为同一节点提供多种类型的宽带服务,以满足不同类型的客户和应用需求。

低时延、精准定时和同步:50G PON旨在提供远低于传统和当前主流PON技术的时延,以满足特殊场景的时延需求。其中一个主要应用场景是将PON用于小型基站移动(5G为主)传输,其他应用(如家庭场景的云游戏或企业场景的云应用)也可从该特性中获益。50G PON平台,还演示了服务于移动传输业务的定时和同步机制,以满足5G(可能还有6G)小基站部署的需求。

与传统业务共存:50G PON技术可与现有的GPON或XGS-PON技术同时部署,实现新业务与传统业务共存。大多数运营商可能会选择同时部署XG(S)-PON和50G PON,还有一些运营商也可能选择同时部署GPON。

利旧存量无源基础设施:50G PON已经在现有光分配网络(ODN)基础设施上展开试点,覆盖范围与现有PON技术相当,可达约20公里。

综合来看,50G PON的新特性使运营商能够利旧存量基础设施大力拓展宽带业务,支持各种不同用例,继承了XG(S)-PON等成熟技术的优势。不仅如此,50G PON在低时延和差异化流量方面功能更加强大,可支撑移动传输业务,并为运营商实现宽带基础设施变现开辟了新的途径。对于企业用例或特定消费者应用,如云游戏或元宇宙等,50G PON同样以其超低时延脱颖而出。

尽管50G PON目前还处于起步阶段,但它背后的行业支持十分强大。全球最大的FTTx市场——中国的运营商已将50G PON确定为未来的宽带发展平台,Orange、瑞士电信等几家全球运营商也表示支持50G PON。除了ITU-T推动技术标准化之外,50G PON解决方案的生态系统也在不断发展,鉴于该技术仍有较大开发潜力,这一点尤其重要。50G PON解决方案的组件,如数字信号处理器(DSP)、低密度奇偶校验(LDPC)编码或收发器组件等,有待开发和商业化,这些组件的开发进度与相邻领域,如无线接入、高速光传输或数据中心网络的发展息息相关。

50G PON系统设计和演示的所有关键特性,也是推动运营商宽带业务发展的可靠保障。与前代技术不同,50G PON支持多场景应用,可满足运营商各类客户的需求。基于当前的客户支持、ITU支持、组件和供应商生态系统的发展,以及2024年早期商业部署的规划,50G PON的大规模部署将标志着FTTx向下一代通用宽带基础设施转变,支撑运营商的固定和移动接入业务,使客户获得更高品质的宽带体验。

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