Principais tecnologias ODN de 10G PON e 25G PON

Ao analisar as tecnologias 10G PON e 25G PON, a relação entre a dispersão e o comprimento dos links de fibra ODN no planejamento e implantação de PON de alta velocidade é discutida, e a influência da dispersão do link de fibra sob condições de tecnologia PON de alta velocidade é obtida para se tornar um importante consideração, fornecendo uma referência para a adaptação de redes ópticas ODN na camada de acesso local para o desenvolvimento posterior da tecnologia PON de alta velocidade.

Introdução

Com o rápido desenvolvimento de novos serviços, como computação em nuvem, armazenamento em nuvem, 4K, 8K e demanda de realidade virtual, a largura de banda do usuário está crescendo quase o dobro da taxa anual, impulsionando a tecnologia de acesso PON existente de EPON e GPON para PON 10G para atualização contínua para se adaptar a maiores requisitos de largura de banda e tecnologia. A rede PON baseada em topologia ponto a multiponto é a principal tecnologia de acesso de banda larga e iniciou o desenvolvimento de EPON e GPON para 10G PON. No entanto, 10G PON e outros requisitos de largura de banda de acesso à tecnologia PON de alta velocidade continuam a aumentar, e o uso simples do “modelo de desbotamento” das ideias de planejamento de rede ODN será difícil de adaptar às necessidades da tecnologia PON de alta velocidade, especialmente a dispersão cumulativa de links de fibra para o planejamento de rede ODN existente e implantação de novos desafios. Por exemplo, a seleção de comprimento de onda do sistema 25G/100G-PON considera principalmente vários fatores, como dispersão de fibra, perda de fibra, compatibilidade com sistema PON existente, custo de componentes ópticos e complexidade de implementação técnica. Tendo em vista o desenvolvimento da tecnologia PON de alta velocidade acima mencionado, a ideia original de planejamento de implantação da rede ODN com base no “modelo de dissipação” foi ajustada para melhor adaptação à tendência futura de desenvolvimento de serviços.

Neste artigo, analisamos as tecnologias 10G PON e 25G PON, discutimos e exploramos as principais tecnologias de planejamento de rede ODN relacionadas ao impacto da dispersão do link de fibra e analisamos o impacto da dispersão do link de fibra ODN no planejamento e implantação subseqüentes de PON de alta velocidade usando tecnologias PTN de 10 Gb/s e 20 Gb/s como exemplo e obtenha o impacto cumulativo da dispersão do link de fibra a uma taxa de 25 Gb/s. O impacto da dispersão é comparável ao dos links de fibra a 25 Gb/s, fornecendo uma referência para o planejamento da rede ODN na camada de acesso local.

Tecnologia chave de planejamento de rede PON ODN de alta velocidadey

(1) Análise da situação atual

A atualização da tecnologia PON das redes de acesso é rápida, em grande escala e com alto investimento. Alto desempenho e baixo custo têm sido fatores-chave na determinação da evolução da tecnologia PON para redes de acesso. Em particular, o custo dos dispositivos ópticos representa uma proporção elevada, por isso é uma prioridade para a atualização da tecnologia de rede de acesso deve ser considerada. A atual cadeia da indústria de dispositivos ópticos E/GPON e 10G-PON amadureceu, enquanto 10G PON após dispositivos ópticos 25G/40G com características de alto custo e uso intensivo de tecnologia. Considerando a maturidade da cadeia da indústria e o custo de fabricação dos principais dispositivos, o 10G PON atualmente usa modulação direta OOK como tecnologia de codificação convencional, por exemplo, onde 25G EPON de comprimento de onda único, usando a tecnologia NRZ é a principal direção técnica dos padrões recentes discussões da organização. A partir da atual evolução e aplicação da tecnologia 10G PON, o caminho de desenvolvimento evolucionário da Rede Óptica Passiva de Próxima Geração (NG-PON) é dividido principalmente nas duas etapas a seguir. A primeira é a atualização do sistema 10G EPON. Seu custo é relativamente razoável e pode ser implantado em um curto período de tempo (conforme a Figura 1). A segunda é que a maturidade de várias tecnologias de dispositivos pode manter o custo do WDM-PON dentro de uma faixa aceitável. 10G EPON será substituído por WDM-PON como uma tecnologia alternativa à tecnologia NGPON (Next Generation Passive Optical Network). No entanto, a principal consideração da rede ODN com 10GPON ainda é a atenuação total do link de fibra entre a porta PON e a ONU, e a dispersão do acúmulo de caminho óptico da rede ODN não é considerada.

Figura 1. O diagrama esquemático da rede 10G PON

Juntamente com a evolução gradual de 10G PON para 25G PON, a taxa de código de pulso do sinal óptico é continuamente aumentada e mais significativamente afetada pela dispersão da fibra da rede ODN, conforme mostrado na Figura 2.

Considerando a evolução da tecnologia PON após 10G PON, existem principalmente duas maneiras, uma é o aprimoramento da taxa de comprimento de onda único, taxa de transmissão de 10G para 25G/40G, etc. /10Gb/s e o uso de superposição de vários comprimentos de onda para taxas de 25G/40G/80G ou superiores. De acordo com o projeto de engenharia para o uso da tecnologia PON de banda C quando o cálculo da fórmula de dispersão limitada: a fórmula de cálculo da distância de transmissão quando a potência da fibra de entrada é +100dBm.

Figura 2. Esboço da rede ODN

Onde L é o comprimento do link de fibra (km), D é o valor de dispersão da fibra e B é a taxa de código do sinal óptico. São utilizados os parâmetros da fibra G.652, comumente utilizada em redes de acesso. O impacto do link de fibra da rede ODN para tecnologia PON de alta velocidade (distâncias de transmissão em taxas de 10 Gb/s e 25 Gb/s para diferentes comprimentos de onda na banda C) é obtido para 10 Gb/s e 25 Gb/s casos de taxa usando tecnologia de modulação de intensidade, conforme mostrado na Figura 3.

Figura 3. Impacto da dispersão no link de fibra da rede ODN em taxas de 10 Gb/s e 25 Gb/s

Com base nos resultados, pode-se observar que a dispersão nas taxas de 10 Gb/s e 25 Gb/s com sobreposição de vários comprimentos de onda tem um impacto progressivamente significativo no link de fibra da rede ODN. O valor teórico máximo permitido para 25 Gb/s é de cerca de 7.5 km, e o valor teórico máximo permitido para 10 Gb/s é de cerca de 47 km. Com o aumento da taxa de pulso do sinal óptico, a dispersão cumulativa do link de fibra na rede ODN tem um impacto significativo na tecnologia PON de alta velocidade, especialmente a uma taxa de 25 Gb/s, que está próxima do valor conservador do link de fibra calculado pelo modelo de atenuação atual. Portanto, pode-se concluir preliminarmente que impulsionado pela demanda por maior velocidade, especialmente para a tecnologia WDM-PON, o uso de melhores técnicas de modulação de sinal óptico para resistir à dispersão do link de fibra em redes ODN será uma das principais tecnologias de pesquisa a seguir.

Resumo

Ao analisar a distância de transmissão WDM-PON usando fibra CD, o efeito da fibra CD no comprimento do link de fibra na construção WDM-PON sob condições de empilhamento de vários comprimentos de onda com diferentes taxas de acesso é obtido. Também fica claro a partir da análise que a fibra CD deve ser considerada como o principal fator limitante para PON sem fibra compensada por dispersão em taxas de acesso superiores a 10 Gb/s, e o efeito da dispersão residual da fibra é totalmente considerado para atender aos requisitos de diferentes comprimentos de onda em WDM-PON. Portanto, ao planejar WDM-PON de alta velocidade, a rede ODN existente deve ser totalmente avaliada com antecedência, como usar o conteúdo da área de serviço e continuar a desenhar uma pequena área de micro-rede, sobreposição OLT sala de implantação ou equipamento OLT de caixa coletora para o ponto de acesso e para a nova rede ODN deve ser totalmente considerado o impacto da dispersão do link de fibra na PON de alta velocidade subseqüente.