Ключевые технологии ODN 10G PON и 25G PON

Анализируя технологии 10G PON и 25G PON, обсуждается взаимосвязь между дисперсией и длиной волоконно-оптических линий ODN при планировании и развертывании высокоскоростной PON, а влияние дисперсии волоконно-оптических линий в условиях высокоскоростной технологии PON становится важным рассмотрение, предоставляя ссылку для адаптации оптических сетей ODN на локальном уровне доступа к последующему развитию высокоскоростной технологии PON.

Введение

С быстрым развитием новых услуг, таких как облачные вычисления, облачное хранилище, 4K, 8K и спрос на виртуальную реальность, пропускная способность пользователей растет почти в два раза быстрее, чем в год, переводя существующую технологию доступа PON с EPON и GPON на более 10G ПОН для непрерывной модернизации для адаптации к более высоким требованиям к пропускной способности и технологиям. Сеть PON на основе топологии «точка-многоточка» является основной технологией широкополосного доступа и начала развиваться от EPON и GPON до 10G PON. Тем не менее, требования к пропускной способности доступа к 10G PON и другим высокоскоростным технологиям PON продолжают расти, и простое использование «модели затухания» идей планирования сети ODN будет трудно адаптировать к потребностям высокоскоростной технологии PON, особенно к кумулятивной дисперсии. волоконно-оптических каналов к существующей сети ODN, планированию и развертыванию новых задач. Например, выбор длины волны для системы 25G/100G-PON в основном учитывает несколько факторов, таких как дисперсия волокна, потери в волокне, совместимость с существующей системой PON, стоимость оптических компонентов и сложность технической реализации. Ввиду упомянутого выше развития высокоскоростной технологии PON первоначальная идея планирования развертывания сети ODN на основе «модели рассеяния» была скорректирована, чтобы лучше адаптироваться к будущей тенденции развития услуг.

В этой статье мы анализируем технологии 10G PON и 25G PON, обсуждаем и исследуем ключевые технологии планирования сети ODN, связанные с влиянием дисперсии волоконно-оптических каналов, и анализируем влияние дисперсии волоконно-оптических каналов ODN на последующее планирование и развертывание высокоскоростных сетей PON. используя в качестве примера технологии PTN 10 Гбит/с и 20 Гбит/с, и получить кумулятивное влияние дисперсии волоконно-оптических каналов на скорости 25 Гбит/с. Влияние дисперсии сравнимо с влиянием волоконно-оптических каналов на скорости 25 Гбит/с, что обеспечивает ориентир для планирования сети ODN на уровне локального доступа.

Ключевая технология планирования высокоскоростной сети PON ODNy

(1) Анализ текущей ситуации

Модернизация сетей доступа по технологии PON является быстрой, масштабной и требует больших инвестиций. Высокая производительность и низкая стоимость были ключевыми факторами, определяющими эволюцию технологии PON для сетей доступа. В частности, стоимость оптических устройств составляет высокую долю, поэтому необходимо учитывать первоочередную задачу модернизации технологии сети доступа. Текущая отраслевая цепочка оптических устройств E/GPON и 10G-PON созрела, в то время как 10G PON после оптических устройств 25G/40G с высокотехнологичными и дорогостоящими характеристиками. Учитывая зрелость отраслевой цепочки и стоимость производства ключевых устройств, 10G PON в настоящее время использует прямую модуляцию OOK в качестве основной технологии кодирования, например, где одноволновая 25G EPON с использованием технологии NRZ является основным техническим направлением последних стандартов. обсуждение организации. От текущей эволюции и применения технологии 10G PON эволюционный путь развития оптической пассивной сети следующего поколения (NG-PON) в основном делится на следующие два этапа. Во-первых, это обновление системы 10G EPON. Его стоимость относительно разумна, и его можно развернуть за короткий период времени (как показано на рис. 1). Во-вторых, зрелость различных технологий устройств может удерживать стоимость WDM-PON в приемлемом диапазоне. 10G EPON будет заменен на WDM-PON как альтернатива технологии NGPON (пассивная оптическая сеть следующего поколения). Тем не менее, основным соображением сети ODN, поддерживающей 10GPON, по-прежнему является общее затухание оптоволоконного канала между портом PON и ONU, а дисперсия накопления оптического пути сети ODN не учитывается.

Рисунок 1. Принципиальная схема сети 10G PON

Наряду с постепенным переходом от 10G PON к 25G PON скорость кодирования импульсов оптического сигнала постоянно увеличивается, и на нее более существенно влияет дисперсия волокна в сети ODN, как показано на рисунке 2.

Принимая во внимание эволюцию технологии PON после 10G PON, в основном есть два пути: один — повышение скорости на одной длине волны, скорость передачи данных от 10G до 25G/40G и т. д. Другой — использование наложения нескольких длин волн, скорость несущей каждой длины волны составляет 10G. /25Gb/s, а также использование наложения нескольких длин волн на скорости 40G/80G/100G или выше. В соответствии с техническим проектом для использования технологии PON C-диапазона при расчете формулы с ограниченной дисперсией: формула расчета дальности передачи, когда мощность входящего волокна составляет +1 дБм.

Рисунок 2. Схема сети ODN

Где L — длина оптоволоконной линии (км), D — значение дисперсии волокна, а B — кодовая скорость оптического сигнала. Используются параметры волокна G.652, которое обычно используется в сетях доступа. Влияние оптоволоконной линии сети ODN на высокоскоростную технологию PON (расстояния передачи на скоростях 10 Гбит/с и 25 Гбит/с для разных длин волн в C-диапазоне) получено для 10 Гбит/с и 25 Гбит/с. оценивайте случаи с использованием технологии модуляции интенсивности, как показано на рисунке 3.

Рис. 3. Влияние дисперсии на оптоволоконный канал сети ODN при скоростях 10 Гбит/с и 25 Гбит/с

На основании результатов видно, что дисперсия на скоростях 10 Гбит/с и 25 Гбит/с с многоволновым наложением оказывает все более существенное влияние на оптоволоконный канал сети ODN. Максимальное теоретическое значение, допустимое для 25 Гбит/с, составляет около 7.5 км, а максимальное теоретическое значение, допустимое для 10 Гбит/с, составляет около 47 км. С увеличением частоты импульсов оптического сигнала кумулятивная дисперсия оптоволоконного канала в сети ODN оказывает существенное влияние на высокоскоростную технологию PON, особенно при скорости 25 Гбит/с, которая близка к рассчитанному консервативному значению оптоволоконного канала. по текущей модели затухания. Таким образом, можно сделать предварительный вывод о том, что в связи со спросом на более высокую скорость, особенно для технологии WDM-PON, использование более совершенных методов модуляции оптических сигналов для предотвращения дисперсии волоконно-оптических линий в сетях ODN станет одной из ключевых исследовательских технологий.

Обзор

Путем анализа дальности передачи WDM-PON с использованием оптоволоконного компакт-диска получено влияние оптоволоконного компакт-диска на длину оптоволоконной линии в построении WDM-PON в условиях многоволнового суммирования с различными скоростями доступа. Из анализа также ясно, что CD волокна следует рассматривать как основной ограничивающий фактор для PON без волокна с компенсацией дисперсии при скоростях доступа выше 10 Гбит/с, а влияние остаточной дисперсии волокна полностью учитывается для удовлетворения требований различных длины волн в WDM-PON. Поэтому при планировании высокоскоростного WDM-PON существующая сеть ODN должна быть полностью оценена заранее, например, с использованием содержимого зоны обслуживания, а затем продолжение рисования небольшой области микросетки, наложение OLT помещение для развертывания или приемник оборудования OLT к точке доступа, а для новой сети ODN следует полностью учитывать влияние дисперсии волоконно-оптических каналов на последующую высокоскоростную PON.