10G PONと25G PONのODNキーテクノロジー

10G PON および 25G PON 技術を分析することにより、高速 PON の計画と展開における ODN ファイバー リンクの分散と長さの関係が議論され、高速 PON 技術条件下でのファイバー リンク分散の影響が得られ、重要になります。高速PON技術のその後の開発へのローカルアクセス層におけるODN光ネットワークの適応のための参照を提供します。

概要

クラウド コンピューティング、クラウド ストレージ、4K、8K、バーチャル リアリティの需要などの新しいサービスの急速な発展に伴い、ユーザーの帯域幅は年率のほぼ XNUMX 倍で増加しており、既存の PON アクセス技術を EPON や GPON から 10Gポン より高い帯域幅と技術要件に適応するための継続的なアップグレード。 ポイントツーマルチポイント トポロジ ベースの PON ネットワークは主流のブロードバンド アクセス技術であり、EPON および GPON から 10G PON への開発が始まっています。 ただし、10G PON およびその他の高速 PON テクノロジーのアクセス帯域幅要件は増加し続けており、ODN ネットワーク計画のアイデアの「フェージング モデル」を単純に使用するだけでは、高速 PON テクノロジーのニーズ、特に累積的な分散に適応することは困難です。既存の ODN ネットワークへのファイバー リンクの計画と新しい課題の展開。 たとえば、25G/100G-PON システムの波長選択では、主に、ファイバー分散、ファイバー損失、既存の PON システムとの互換性、光コンポーネントのコスト、技術的実装の複雑さなど、いくつかの要因が考慮されます。 上記の高速 PON 技術の開発を考慮して、「散逸モデル」に基づいて ODN ネットワークを展開するという当初の計画案は、将来のサービス開発の傾向によりよく適応するように調整されました。

このホワイト ペーパーでは、10G PON および 25G PON テクノロジーを分析し、ファイバー リンク分散の影響に関連する主要な ODN ネットワーク プランニング テクノロジーについて説明および調査し、その後の高速 PON のプランニングおよび展開に対する ODN ファイバー リンク分散の影響を分析します。例として 10Gb/s および 20Gb/s PTN テクノロジーを使用して、25Gb/s レートでのファイバー リンク分散の累積的な影響を取得します。 分散の影響は 25Gb/s のファイバー リンクの影響に匹敵し、ローカル アクセス レイヤーでの ODN ネットワーク計画の参考になります。

高速PON ODNネットワーク計画の主要技術y

(1) 現状分析

アクセス ネットワークの PON 技術のアップグレードは、高速で、大規模で、多額の投資が必要です。 高性能と低コストは、アクセス ネットワークの PON 技術の進化を決定する重要な要素でした。 特に、光デバイスのコストが占める割合が高く、アクセスネットワーク技術の高度化を検討することが最優先事項です。 現在の E/GPON および 10G-PON 光デバイス産業チェーンは成熟しており、10G PON は 25G/40G 光デバイスに続き、技術集約型で高コストの特性を備えています。 業界チェーンの成熟度と主要デバイスの製造コストを考慮して、10G PON は現在、主流のコーディング技術として OOK 直接変調を使用しています。たとえば、NRZ 技術を使用した単波長 25G EPON が最近の標準の主要な技術的方向性です。組織の議論。 現在の 10G PON 技術の進化と応用から、次世代光パッシブ ネットワーク (NG-PON) の進化的開発パスは、主に次の 10 つの段階に分けられます。 1つ目は、10G EPONシステムのアップグレードです。 そのコストは比較的妥当で、短期間で導入できます (図 XNUMX を参照)。 XNUMX つ目は、さまざまなデバイス技術の成熟により、WDM-PON のコストを許容範囲内に抑えることができるということです。 XNUMXG EPON は WDM-PON NGPON技術（次世代パッシブ光ネットワーク）の代替技術として。 ただし、10GPON に対応する ODN ネットワークの主な考慮事項は、依然として PON ポートと ONU 間のファイバー リンクの総減衰であり、ODN ネットワークの光パス累積分散は考慮されていません。

図 1. 10G PON ネットワークの概略図

図 10 に示すように、25G PON から 2G PON への段階的な進化に伴い、光信号のパルス コード レートは継続的に増加し、ODN ネットワークのファイバー分散の影響をより大きく受けます。

10G PON 後の PON 技術の進化を考慮すると、主に 10 つの方法があります。25 つは単一波長レートの向上、40G から 10G/25G へのボーレートなどです。もう 40 つは多波長重畳の使用で、各波長のベアリング レートは 80G /100Gb/s、および 1G/XNUMXG/XNUMXG 以上のレートへの多波長重畳の使用。 C バンド PON 技術を使用するためのエンジニアリング設計によると、分散制限式の計算: 入力ファイバー パワーが +XNUMXdBm の場合の伝送距離の計算式。

図 2. ODN ネットワークのスケッチ

ここで、L はファイバーのリンク長 (km)、D はファイバーの分散値、B は光信号のコード レートです。 アクセスネットワークで一般的に使用されている G.652 ファイバーのパラメータが使用されます。 高速 PON テクノロジ (C バンドの異なる波長に対する 10Gb/s および 25Gb/s 速度での伝送距離) に対する ODN ネットワークのファイバー リンクの影響は、10 Gb/s および 25 Gb/s について得られます。図 3 に示すように、強度変調技術を使用してケースをレートします。

図 3. 10 Gb/s および 25 Gb/s レートでの ODN ネットワークのファイバー リンクに対する分散の影響

結果に基づいて、マルチ波長オーバーレイを使用した 10Gb/s および 25Gb/s レートでの分散が、ODN ネットワークのファイバー リンクに徐々に大きな影響を与えることがわかります。 25Gb/s で許容される最大理論値は約 7.5km、10Gb/s で許容される最大理論値は約 47km です。 光信号のパルス レートの増加に伴い、ODN ネットワーク内のファイバー リンクの累積分散は、高速 PON テクノロジに大きな影響を与えます。特に 25Gb/s レートでは、計算された控えめなファイバー リンク値に近い値です。現在の減衰モデルによる。 したがって、特に WDM-PON 技術に対する高速化の要求に駆り立てられて、ODN ネットワークのファイバーリンク分散に抵抗するためのより優れた光信号変調技術の使用が、従うべき重要な研究技術の XNUMX つになると予備的に結論付けることができます。

まとめ

ファイバ CD を使用して WDM-PON 伝送距離を分析することにより、異なるアクセス レートの多波長スタッキング条件下での WDM-PON 構築におけるファイバ リンク長に対するファイバ CD の影響が得られます。 また、分析から、10Gb/s を超えるアクセス速度で分散補償ファイバーを使用しない PON の主な制限要因としてファイバー CD を考慮する必要があることも明らかであり、ファイバーの残留分散の影響は、さまざまな要件を満たすために十分に考慮されます。 WDM-PONの波長。 したがって、高速WDM-PONを計画する際には、サービスエリアのコンテンツを使用し、その後、小さなマイクログリッドエリア、オーバーレイを引き続き描画するなど、既存のODNネットワークを事前に十分に評価する必要があります。 OLT 展開室またはシンク ボックス OLT 機器からアクセス ポイントまで、および新しい ODN ネットワークについては、後続の高速 PON に対するファイバー リンクの分散の影響を十分に考慮する必要があります。