Tecnologías clave ODN de 10G PON y 25G PON

Al analizar las tecnologías 10G PON y 25G PON, se analiza la relación entre la dispersión y la longitud de los enlaces de fibra ODN en la planificación y el despliegue de PON de alta velocidad, y se obtiene la influencia de la dispersión del enlace de fibra en condiciones de tecnología PON de alta velocidad para convertirse en un importante consideración, proporcionando una referencia para la adaptación de las redes ópticas ODN en la capa de acceso local al desarrollo posterior de la tecnología PON de alta velocidad.

Introducción

Con el rápido desarrollo de nuevos servicios como la informática en la nube, el almacenamiento en la nube, 4K, 8K y la demanda de realidad virtual, el ancho de banda del usuario está creciendo a casi el doble de la tasa anual, impulsando la tecnología de acceso PON existente de EPON y GPON a 10GPON para la actualización continua para adaptarse a mayores requisitos de ancho de banda y tecnología. La red PON basada en topología punto a multipunto es la principal tecnología de acceso de banda ancha y ha comenzado el desarrollo de EPON y GPON a 10G PON. Sin embargo, 10G PON y otros requisitos de ancho de banda de acceso a la tecnología PON de alta velocidad continúan aumentando, y el uso simple del "modelo de desvanecimiento" de las ideas de planificación de redes ODN será difícil de adaptar a las necesidades de la tecnología PON de alta velocidad, especialmente la dispersión acumulativa. de enlaces de fibra a la planificación de la red ODN existente y el despliegue de nuevos desafíos. Por ejemplo, la selección de la longitud de onda del sistema 25G/100G-PON considera principalmente varios factores, como la dispersión de fibra, la pérdida de fibra, la compatibilidad con el sistema PON existente, el costo de los componentes ópticos y la complejidad de la implementación técnica. En vista del desarrollo de la tecnología PON de alta velocidad mencionado anteriormente, la idea de planificación original de implementar la red ODN basada en el "modelo de disipación" se ha ajustado para adaptarse mejor a la futura tendencia de desarrollo del servicio.

En este documento, analizamos las tecnologías 10G PON y 25G PON, discutimos y exploramos las tecnologías clave de planificación de redes ODN relacionadas con el impacto de la dispersión del enlace de fibra y analizamos el impacto de la dispersión del enlace de fibra ODN en la posterior planificación e implementación de PON de alta velocidad. utilizando tecnologías PTN de 10 Gb/s y 20 Gb/s como ejemplo, y obtenga el impacto acumulativo de la dispersión del enlace de fibra a una velocidad de 25 Gb/s. El impacto de la dispersión es comparable al de los enlaces de fibra a 25 Gb/s, lo que proporciona una referencia para la planificación de redes ODN en la capa de acceso local.

Tecnología clave de planificación de redes PON ODN de alta velocidady

(1) Análisis de la situación actual

La actualización de la tecnología PON de las redes de acceso es rápida, a gran escala y requiere una gran inversión. El alto rendimiento y el bajo costo han sido factores clave para determinar la evolución de la tecnología PON para redes de acceso. En particular, el costo de los dispositivos ópticos representa una alta proporción, por lo que es una de las principales prioridades para la actualización de la tecnología de red de acceso que se debe considerar. La cadena industrial actual de dispositivos ópticos E/GPON y 10G-PON ha madurado, mientras que 10G PON después de dispositivos ópticos 25G/40G con características de alto costo y uso intensivo de tecnología. Teniendo en cuenta la madurez de la cadena industrial y el costo de fabricación de los dispositivos clave, 10G PON actualmente usa la modulación directa OOK como la tecnología de codificación principal, por ejemplo, donde 25G EPON de longitud de onda única, usando tecnología NRZ es la dirección técnica principal de los estándares recientes. discusiones de la organización. A partir de la evolución y aplicación de la tecnología 10G PON actual, el camino de desarrollo evolutivo de la red pasiva óptica de próxima generación (NG-PON) se divide principalmente en las siguientes dos etapas. El primero es la actualización del sistema 10G EPON. Su costo es relativamente razonable y se puede implementar en un corto período de tiempo (como se muestra en la Figura 1). La segunda es que la madurez de varias tecnologías de dispositivos puede mantener el costo de WDM-PON dentro de un rango aceptable. 10G EPON será reemplazado por WDM-PON como una tecnología alternativa a la tecnología NGPON (Next Generation Passive Optical Network). Sin embargo, la consideración principal de la red ODN con 10GPON sigue siendo la atenuación total del enlace de fibra entre el puerto PON y la ONU, y no se considera la dispersión de acumulación de la ruta óptica de la red ODN.

Figura 1. El diagrama esquemático de la red PON 10G

Junto con la evolución gradual de 10G PON a 25G PON, la tasa de código de pulso de la señal óptica aumenta continuamente y se ve afectada de manera más significativa por la dispersión de fibra de la red ODN, como se muestra en la Figura 2.

Teniendo en cuenta la evolución de la tecnología PON después de 10G PON, existen principalmente dos formas, una es la mejora de la tasa de longitud de onda única, la tasa de baudios de 10G a 25G/40G, etc. Otra es el uso de la superposición de múltiples longitudes de onda, cada longitud de onda tiene una tasa de 10G /25Gb/s, y el uso de superposición de múltiples longitudes de onda a velocidades de 40G/80G/100G o superiores. De acuerdo con el diseño de ingeniería para el uso de la tecnología PON de banda C cuando el cálculo de la fórmula de dispersión limitada: la fórmula de cálculo de la distancia de transmisión cuando la potencia de fibra entrante es +1dBm.

Figura 2. Bosquejo de la red ODN

Donde L es la longitud del enlace de fibra (km), D es el valor de dispersión de la fibra y B es la tasa de código de la señal óptica. Se utilizan los parámetros de la fibra G.652, que es comúnmente utilizada en las redes de acceso. El impacto del enlace de fibra de la red ODN para tecnología PON de alta velocidad (distancias de transmisión a 10Gb/s y tasas de 25Gb/s para diferentes longitudes de onda en la banda C) se obtiene para los 10 Gb/s y 25 Gb/s casos de tasa utilizando la tecnología de modulación de intensidad, como se muestra en la Figura 3.

Figura 3. Impacto de la dispersión en el enlace de fibra de la red ODN a tasas de 10 Gb/s y 25 Gb/s

Según los resultados, se puede ver que la dispersión a velocidades de 10 Gb/s y 25 Gb/s con superposición de longitudes de onda múltiples tiene un impacto progresivamente significativo en el enlace de fibra de la red ODN. El valor teórico máximo permitido para 25 Gb/s es de unos 7.5 km, y el valor teórico máximo permitido para 10 Gb/s es de unos 47 km. Con el aumento de la frecuencia de pulso de la señal óptica, la dispersión acumulada del enlace de fibra en la red ODN tiene un impacto significativo en la tecnología PON de alta velocidad, especialmente a una velocidad de 25 Gb/s, que está cerca del valor conservador del enlace de fibra calculado. por el modelo de atenuación actual. Por lo tanto, se puede concluir preliminarmente que, impulsada por la demanda de mayor velocidad, especialmente para la tecnología WDM-PON, el uso de mejores técnicas de modulación de señal óptica para resistir la dispersión del enlace de fibra en las redes ODN será una de las tecnologías de investigación clave a seguir.

Resumen

Mediante el análisis de la distancia de transmisión de WDM-PON utilizando CD de fibra, se obtiene el efecto del CD de fibra en la longitud del enlace de fibra en la construcción de WDM-PON en condiciones de apilamiento de múltiples longitudes de onda con diferentes velocidades de acceso. Del análisis también queda claro que la fibra CD debe considerarse como el principal factor limitante para PON sin fibra con compensación de dispersión a velocidades de acceso superiores a 10 Gb/s, y el efecto de la dispersión residual de la fibra se considera completamente para cumplir con los requisitos de diferentes longitudes de onda en WDM-PON. Por lo tanto, al planificar WDM-PON de alta velocidad, la red ODN existente debe evaluarse completamente por adelantado, como usar el contenido del área de servicio y luego continuar dibujando un área de microrred pequeña, superposición OLT el equipo OLT de la sala de despliegue o la caja receptora al punto de acceso, y para la nueva red ODN se debe considerar completamente el impacto de la dispersión del enlace de fibra en la PON de alta velocidad subsiguiente.