擁抱Gigaband時代,華為MA5800全面支撐GPON到100G PON平滑演進
在千兆超寬時代到來之際,華為發布全新一代分布式智能OLT平臺MA5800,通過支持從GPON到100G PON所有制式的PON技術接入,同時面向GPON向10G PON演進過程發布創新PON Combo解決方案,面向10G PON和40G PON平滑演進發布Flex-PON方案,助力運營商打造優質千兆網絡,實現接入網平滑演進,降低建設成本,實現商業成功。
在固定寬帶網絡中,接入網是最靠近用戶的基礎網絡,作為接入網的核心節點,OLT的性能與架構則直接影響到網絡的帶寬和性能及用戶的最終體驗。
早在2014年10月的BBWF全球寬帶論壇上,華為就推出了下一代分布式智能OLT——MA5800。作為華為幫助運營商從容應對千兆接入挑戰,而最新開發的、業界首款分布式智能OLT平臺,MA5800采用了與路由器相同的分布式架構和軟件平臺,成為千兆接入時代的最佳平臺。
在發布之初,MA5800就支持GPON 和10G GPON接入技術,同時XGS-PON技術、TWDM-PON(40G PON)技術,甚至未來的100G PON技術在這個平臺上都可以平滑支持,這一切的基礎都得益于MA5800先進的架構設計。
作為面向未來的下一代OLT平臺,MA5800一方面通過采用分布式架構實現高性能,保證從GPON到100G PON能實現線速轉發,無需更換平臺,支持長期演進,另一方面,針對PON網絡演進過程中的各個階段,都提供了平滑演進方案,如PON Combo方案支持從GPON到10G PON演進無需更改ODN,即插即用;Flex-PON方案支持XG-PON/XGS-PON/TWDM-PON三模合一,從10G PON到40G PON只需更換光模塊,實現帶寬平滑升級。
傳統OLT架構是集中式架構,報文的查找、轉發都是通過主控板的交換芯片進行,類似于十字路口的紅綠燈控制流量,效率雖低,但架構簡單。

這在寬帶建設初期,以文本數據為主的業務模型時,具有低成本匯聚的優點;但在70%流量轉換為視頻的時代,主控的交換芯片已經成為整個系統性能的瓶頸,要達到更高的轉發性能,核心芯片已經遇到了工藝、成本、功耗等發展的“天花板”,難以為繼。
MA5800作為華為最新開發的業界首款分布式智能OLT平臺,采用了與路由器相同的分布式架構和軟件平臺,業務報文的查表轉發均分布到各個業務板上進行處理,主控板只做交換,猶如通過立交橋來實現交通的無縫接駁。整個系統無性能瓶頸、擴展性佳,是面向未來長期演進的先進架構平臺。
MA5800通過采用分布式架構,槽位帶寬高達200Gbit/s,性能超過上一代OLT產品的3倍以上。單槽位可以支持16口10G PON無阻塞接入,可以實現用戶業務流量的無阻塞接入和轉發能力的平滑擴展。同時面向未來,無需更換框即可平滑演進支持40G/100G PON,無需更換主控板即可實現MAC和IP地址等轉發能力的線性平滑擴容,充分保護客戶已有投資,并根據業務發展需要進行分步投資。
在2016年2月的FTTH Council上,華為發布了業界首臺100G PON原型機,華為100G PON原型機基于MA5800平臺,樣機采用模塊化方案,通過克服重重技術挑戰,將單波速率從10G提升到25G,開發出了業界首個25G OLT和ONU光模塊,兼容現有的ODN網絡。通過4個波長疊加的方式實現100G PON接入。
此原型機的發布不僅展示了華為在PON技術領域的深厚積累和持續領先,也同時很好地體現了MA5800平臺面向未來的長期演進能力。
在現網存在大量GPON在線設備情況下,要實現千兆接入,不可能一蹴而就全部切換到10G PON。如何在不影響現有業務情況下還能平滑升級演進到10G PON網絡?這是一個非常實際且重要的問題,只有提供經濟高效的解決方案,簡化工程演進,才能推進10G PON的規模部署和千兆寬帶商用。
華為在這方面做了大量的創新研究工作,基于MA5800平臺提供了PON Combo解決方案幫助運營商從GPON向10G GPON平滑演進,包含兩種子解決方案來應對不同場景的要求。

圖1 PON Combo單板與合一尾纖方案

圖2 PON Combo光模塊方案
● PON Combo單板方案
為解決外置WDM1r合波設備的空間占用問題,華為創新開發出了PON Combo單板方案。如圖1所示,這種方案主要由PON Combo單板和合一尾纖連接器構成,PON Combo單板包含16個端口,GPON和10G GPON端口交替排列,每一對GPON和10G GPON端口構成PON Combo端口。合一尾纖連接器由普通的尾纖演化而來,通過將2個連接器合二為一,并內置WDM1r合波器件,以最小的體積實現GPON和10G PON的合波。
這種方案的優點在于不需要獨立的WDM1r插框設備,減少體積占用;合一尾纖連接器屬于無源器件,定制化成本低、可靠性高;可以沿用已有標準光模塊,保證光鏈路預算,整體性價比高,是10G GPON平滑演進過程中的優選方案。
● PON Combo光模塊方案
雖然10G GPON從標準上來說不能直接兼容GPON,但通過華為的PON Combo光模塊方案,也可以達到類似的效果。如圖2所示,XFP封裝格式的PON Combo光模塊通過三合一的工藝,在內部集成了GPON光模塊、10G GPON光模塊和WDM1r合波器,配合對應的PON單板,不論用戶側接GPON ONT還是10G GPON ONT,都可以正常工作。
這種方案的優點在于PON Combo光模塊集成了所有10G PON平滑演進所必須的器件,ODN無需改動;簡化設備管理維護。不過這種方案也有限制:受限于工藝和散熱影響,當前PON Combo光模塊中的GPON和10G GPON的光功率預算分別只能達到28dB/29dB,即Class B+和Class N1等級,在長距離或大分光比情況下可能會影響覆蓋范圍;同時PON Combo光模塊定制會增加成本。

圖3 Flex-PON方案
運營商光纖接入網絡從單一P ON技術向10 G PON(包括非對稱XG-PON和對稱XGS-PON)、40G TWDM-PON等技術的演進,需要平衡業務帶寬、設備成本、技術選型、未來發展等各方需求。很多運營商會在10G PON 和TWDM-PON的技術選擇上猶豫不定,難以抉擇。
針對這一難題,華為基于MA5800平臺推出Flex-PON方案,相比傳統方案,該方案具有三模合一、按需部署、平滑演進的特點。三模合一是指產品通過同一塊硬件單板支持XG-PON、XGS-PON、TWDM-PON等3種不同的接入制式,通過配套不同光模塊滿足不同接入方式的要求,可有效減少備件和運維成本。
運營商可以通過該方案先部署成熟的10G PON,以較低的成本快速滿足提速需求,后續升級到XGS-PON提供對稱接入帶寬,或者待TWDM-PON光模塊成熟后,可以通過逐步疊加不同TWDM-PON波長的光模塊平滑升級到40G TWDM-PON,進一步提升帶寬,滿足按需投資升級的要求。
華為在FTTH領域持續投入技術創新,憑借在PON領域的深厚技術積累并充分理解客戶需求,在千兆超寬時代到來之際,發布全新一代分布式智能OLT平臺MA5800,通過支持從GPON到100G PON所有制式的PON技術接入,同時面向GPON向10G PON演進過程發布創新PON Combo解決方案,面向10G PON和40G PON平滑演進發布Flex-PON方案,助力運營商打造優質千兆網絡,實現接入網平滑演進,降低建設成本,實現商業成功。