10G PON網絡應用場景解決方案

韋義宏 何朝敏

摘要： 隨著寬帶業務大流量需求，以及響應國家全面提速降費政策，傳統的PON網絡光接入技術已經不能滿足用戶需求，10G PON技術將會大規模應用。本文系統的介紹了10G PON技術標準及特性，并對FTTB和FTTH兩種接入方式的進行探討，得出相應的應用場景解決方案。

關鍵詞： 10G PON;FTTB;FTTH;應用場景

中圖分類號： TN929.1;TN915.6?? ?文獻標識碼： A?? ?文章編號： 1672-9129（2018）09-0013-01

Abstract： ?With the high demand of broadband service and the response to the national policy of speeding up and lowering fees， the traditional PON network light access technology can no longer meet the needs of users. The 10G PON technology will be applied on a large scale. This paper introduces the technical standard and characteristics of 10G PON， and discusses the two access methods of FTTB and FTTH， and obtains the corresponding application scenario solution.

Keywords： 10G PON;FTTB;FTTH;Application scenario

引言：在現代通信社會中，大數據業務對帶寬的巨大需求正帶動著寬帶技術飛速發展。EPON/GPON作為主流的光接入技術，已經不能滿足用戶大數據的帶寬需求，PON網絡全面邁向10G的趨勢不可逆轉。因此，10G PON技術必將成為寬帶網絡建設中不可取代的熱門技術。本文從以下幾個方面介紹10G PON網絡技術，并提出應用場景解決方案。

1 10GPON相關技術介紹

1.1 10G EPON 標準及關鍵特性。10 Gb/ s下行、1 Gb/ s上行的非對稱模式和10 Gb/ s上/下行對稱模式兩種速率模式在10 G EPON國際標準中已經作了明文規定。為了避免 MAC層及以上各層的大改動，在不改變1G EPON的MAC和MPCP協議基礎上對其底層進行了重新定義，增加具備10Gb/s能力的通信和協商機制，用來處理10G上行和下行數據。

10G EPON最大的特點是： 擴大了EPON 的上、下行帶寬，同時提供最大達到 1： 256 的分光比;具備良好的向下兼容性，可以與EPON很好的兼容并存，從而實現整個網絡的平滑演進。

1.2 10G GPON 標準及關鍵特性。2007年9月，對NG-PON 的標準化方向作了規定： 第一階段是與 GPON 共存、重利用GPON ODN的NG-PON1;第二階段是建設全新ODN的NG-PON2。 其主要特性為：

（1）兼容性。 10G GPON系統可以向下兼容現有的GPON系統。 ODN系統可以利舊原有 GPON網絡的光纖、分路器等設備，更新末端ONT新設備， 而在 OLT端則可直接增加支持10 G的接口板。

（2）超強的帶寬能力。10G GPON相比GPON和EPON系統而言，其帶寬分別提高4倍和10倍以上，可以更好滿足用戶光纖接入網的需求。

（3）靈活部署。10G GPON可以實現10G/2.5G（上/下行非對稱）和10G/10G（上/下行對稱）兩種不同的速率。

（4）良好的互通性。基于共同的管理控制協議，10G GPON可以與GPON完美的互通。

2 PON網絡向10G PON網絡的技術演進

PON網絡無法寬帶用戶高速大容量的數據接入，只能往10 G PON網絡升級，10 G- PON網絡的下行線路速率現對于 PON網絡有著顯著的提升，這是因為帶寬增大的緣故。

2.1 GPON向10G GPON的升級。

（1） ONU向10G/2.5G升級，OLT向10Gbit/s的下行速率升級。選用2.5 Gbit/ s上行這個經濟可行的方案，可以避免一些暫時無法攻克技術難題，如高速率突發模式接收機。不僅降低了接入成本，而且還可以有效滿足用戶的各種接入需求。

（2） ONU向10G/10G 升級，OLT向10Gbit/s 的上下行速率升級。由于上行向10Gb/s這個速率目標的升級過程涉及費用相對較高，所以要實現經濟可靠的10G/10G （上/下行對稱）的10G GPON系統還需要做更詳細的研究。

（3）10G GPON系統向下兼容 GPON系統，可以采用現在流行的WDM技術，最終實現 GPON向10 G GPON的平穩過渡。

2.2 EPON向10G EPON的升級。在10G EPON系統的建設過程中，將會遇到以下兩種情況：

（1）需新建ODN網絡進行網絡升級。通過新增10G EPON OLT 單板和對應的ONU設備，可以建立新的ODN 網絡。

（2）在原有ODN網絡上進行網絡升級。在原有ODN網絡上對光纖線路進行割接，用戶數據也要進行遷移，然后通過新增相應的10G EPON OLT單板和新的 ONU設備。

3 10G PON應用場景解決方案

眾所周知，以前的 PON網絡應用場景主要以 FTTH和 FTTB兩種接入方式為主，其升級版10G PON網絡也沿用這兩種接入方式，針對新建和改造兩種場景可以細分為以下四種應用場景解決方案。

3.1 10G PON FTTH新建場景解決方案。10G PON FTTH新建使用場景為高價值新建小區、FTTB+LAN/DSL小區改造成10G FTTH以及純LAN小區改造成10G FTTH。對于此場景給出的解決方案如圖1所示，在匯聚層建議上行接口擴容到10GE，而OLT可以直聯BRAS而不需要經過匯聚交換機;OLT設備建議采用華為 MA5800，因為其單槽位帶寬可以達到200 G，滿足未來家庭萬物互聯需求。

OLT上聯端口考慮按用戶端口寬1： 4-1：8收斂，上行建議使用10GE上聯單板，以后可以根據實際業務流量擴容;ODN網絡在新建場景中不要規劃10G GPON和GPON的共存方案，這樣會增加建設成本，分光比建議采用1： 64;ONU端，10G EPON新建場景用戶前期根據需求采用 EPON ONT，或者10G EPON ONT（對稱/非對稱）， 而10G GPON新建場景用戶直接使用10G PON ONT。

3.2 10G PON FTTB新建場景解決方案。

10G PON FTTB新建使用場景為校園網新建和純LAN小區改造成10G FTTB。對于此場景給出的解決方案如上圖2所示，針對傳統的純LAN小區可以采用10G PON FTTB接入方式，利舊光纖和五類線。與FTTH類似，在匯聚層建議上行接口升級到10GE，而OLT可以跳過匯聚交換機直聯BRAS;OLT設備從考慮帶寬能力和后續的可擴展性方面建議采用華為 MA5800，可以直接切換成10 GE上聯單板，并根據實際業務流量擴容;從建設成本考慮，ODN網絡也不要再新建場景中規劃10G GPON和GPON的共存方案，分光比建議采用1：8。

3.3 10G PON FTTH改造場景解決方案。10G PON FTTH改造的主要使用場景為老舊EPON FTTH小區升級為10G FTTH。此場景的解決方案可以參考新建場景，對于匯聚層的處理方法是一樣的。OLT部分，在舊OLT設備上有多余槽位的可以直接增加10G PON板，而無空槽位的情況下新建OLT建議選MA5800。

ODN部分，如果是針對 GPON和EPON FTTH兩種提速方案，前者可以在機房 ODF端增加 WDM1 r，利舊原有分光器從而保持分光比不變;后者可以利舊原有ODN網絡，從而保證分光比不變。ONU部分，可以選用HN8245Q 10G PON ONT來進行提速，如果不提速則可以保持原有E/G PON ONT。

3.4 10G PON FTTB改造場景解決方案。10G PON FTTB改造主要使用場景為老舊的FTTB+LAN小區。首先現網 OLT和網管版本需要升級到對應10 G PON業務的最新版本，舊的 EPON需要退網而 GPON板不退，即用10 G EPON板代替原來的 EPON板，而在現原來OLT的空槽位上直接加10G GPON板擴容。

ODN部分在改造場景中，如果是針對 GPON和EPON FTTB兩種提速方案，前者可以在機房 ODF端增加 WDM1 r，利舊原有分光器從而保持分光比不變;后者可以利舊原有ODN網絡，保持分光比不變，只需要將 PON口光纖遷移到10G PON口上。

ONU部分，可以選用10G PON ONU來進行提速，如果不提速則可以保持原有E/G PON ONU。帶寬需求小于百兆有語音可選用MA5822，針對有超百兆需要的可以采用24GE口的MA5821。

4 結語

為了響應國家全面提速降費的政策號召，滿足廣大用戶需求，在寬帶網絡建設這一領域需采用10G PON網絡接入技術。目前該技術已經成熟并應用了很多新建和改造站點，提速效果很顯著，在未來的寬帶網絡建設工作中將會繼續使用10 G PON網絡，本文提出的10 G PON網絡應用場景解決方案，致力于滿足國民上網數據需求，為我國信息化建設添磚加瓦。

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