10GPON技术研究有实现方案研究

10GPON技术研究有实现方案研究

张海泉

身份证号：44022919851201XXXX中国移动通信集团广东有限公司东莞分公司

摘要：由于科技的发展，促进了语音、视频、网络游戏等发展，全新的多媒体业务正在不断的涌现。随着高宽带业务的出现，用户对于接入带宽的需求逐渐增加，推动了传统PON技术向下一代PON技术的发展。ITU-T于2005年启动了下一代PON标准的研究。目前，10GGPON的主要标准已正式发布，这必将加快10GGPON的商用进程。本文就10GPON技术研究有实现方案展开探讨。

关键词：10GGPON技术；研究；实现方案

引言

现代社会，由于科技的发展，促进了语音、视频、网络游戏等发展，全新的多媒体业务正在不断的涌现。网络宽带的接入，需要的时间非常短，对宽带产生的需求也在不断的提升。当前的GPON以及EPON技术会受到网络宽带的一些限制，这很有可能会成为网络接入技术发展的瓶颈。因此，对GPON的网络宽带技术的研究要给予高度的重视，将10GGPON技术当作网络单波长大带宽的趋势，并对其进行调整和规划。

1、10GGPON的系统结构和技术优势

1.1、10GGPON的系统结构

10GGPON在系统结构上仍然延续GPON的典型形拓扑结构，它由支持10G速率的光线路终端（OLT），光网络单元（ONU）和光分配网络（ODN）组成，如图1所示。在上行方向，采用TDMA方式，使多个ONU共享干线信道容量和信道资源，上行数据的传输都由OLT统一控制。各ONU按照OLT所分配的时隙传输用户数据，不同的ONU所用的时隙不同，所以各ONU所产生的上行数据不会发生冲突。在下行方向，OLT以广播方式将由数据包组成的帧经由无源光分支器发送到各个ONU。每个ONU收到全部的数据流，然后根据ONU的媒体访问控制地址取出特定的数据包。

图110GGPON的拓扑结构图

1.2、10GGPON的技术优势

(1)10GGPON拥有超强的带宽能力。10GGPON能够提供的带宽是GPON系统的4倍和EPON的10倍以上，因而其能够更好地满足光纤接入系统未来发展的需要。（2）10GGPON系统能够很好地兼容现有的GPON系统。10GGPON沿袭了与GPON完全相同的体系结构，10GGPON的ODN系统可以有效地利用原有GPON网络已经布放的光纤、分路器和接插件等设备，仅需要升级更换ONT设备，而在OLT侧则可增加支持10G的接口板，这就大幅度降低了技术升级所需的成本，可将运营商的效益最大化。（3）10GGPON实现了良好的互通性。OMCI协议处于ITU-TTDMPON协议栈的最高层，和下层技术的关联非常少，可继承性高。从管理及其配置方式来看，10GGPON沿袭了GPON的管理控制协议，所以10GGPON能够提供非常完备的与GPON的互通能力。（4）10GGPON可以完成灵活部署。10GGPON既能够实现l0G/2.5G上/下行非对称的速率，也可以实现l0G/10G上/下行对称的速率。（5）10GGPON能够为全业务运营能力提供QoS保证。运营商的三网融合除了数据业务外，还包含了大量的语音和视频业务，因此多业务的QoS保证能够确保向用户提供高质量的多媒体服务。（6）10GGPON更符合绿色节能的未来趋势。10GGPON对GPON的TC层技术加以改进，在安全性和节能方面都有明显提高和改善。（7）10GGPON拥有更大的功率和更长的覆盖范围。10GGPON最大能够完成1：512的大分光比下20km的长距传输，在不改变用户带宽的前提下，可通过增大分光比实现更多用户的接入。10GGPON不但适合在用户密集的城市使用，也适合在偏远地区使用，以便提高接入网的用户覆盖率，实现成本的最优化，为运营商带来更大的收益。

2、GPON向10GGPON升级方案的研究

2.1、GPON升级促进了10GGPON的发展

GPON向10GGPON升级的演进过程，需要对已经部署的ODN网络重复部署，因为在建设ODN的过程中，建设成本会占接入网的一半投资[3]。为了使已经完成部署的GPON可以更好的向10GGPON升级，对于GPON的最新标准给出了全新的定义，将宽带的增强了增强，并将长距离覆盖了延长。（1）ITUG.984.5对波长范围的功能了增强，对其的定义为未来加设的业务信号所预留的波长范围，在之后使用的GPON当中，会利用波分复用对业务信号覆盖。针对这些波长的应用，可使GPON升级，并对当前的ODN网络继续使用，并确保对当前的ONU业务不中断。（2）ITUG.984.6依据实际延长覆盖距离要求，将GPON光功率升级的建议提了出来。光功率从之前的B+逐步升级到了现在的C+，所以OLT当中的覆盖功能变得越来越大。此外，还将分光比提高，使其为1：128，这样骨干纤维的有效使用率会得到很大的提高，使电信运营商提升了经济收益。之后的10GGPON将对更多的ONU以及远距离传输接入，所以，制定的G.984.6标准，可为未来的10GGPON设计和相关的部署提供重要的参考。

2.2、升级过渡方案

GPON向10GGPON的升级。至今为止，要实现GPON到10GGPON的演变的主要考虑问题就是如何在最小的投资下更好的实现从GPON至10GGPON的平稳过渡。在现在的GPON网络之中，运用的是DFB激光器，所以使得通过新OLT+WDM分光器将GPON升级为10G-PON成为可能。运用叠加建网的相关组网方式可以在同一个ODN中将GPON以及10GGPON分别通过物理层的混合来实现各自的独立运行。根据从上到下的网络视角观察，在GPON网络进行升级之后，它已经变成了两个接入网络或者是两个接入逻辑的实体。用户终端在将GPON升级为了10GGPON之后，必须要在新旧两个逻辑PON口之下进行逐个迁移并且重新配置各项数据。

2.3、上行下行对称10GGPON关键技术的探究

10GGPON主要包括了10G/2.5G上行和下行非对称以及10G/10G上行和下行对称网络结构，因为10G/2.5G非对称当中的10GGPON会更加简单并且经济，因此在最初的时候，对其的重视程度非常高，但因为使用者对其提出的要求越来越高，对于10G/10G上行和下行对称当中的10GGPON系统，已经逐渐成为了专家研究的热点话题。对于这一系统实现的难点在于，10G的上行速率[7]。当前，10Gb/s的突发模式机还处于实验的阶段，其中JunichiNaka-gawa在实验的环境当中，提出了有着10Gb/s的突发模式机上行和下行对称的10Gb/s结构。其中，具体就的结构图如图2所示。

图210Gb/s突发模式接收机的上下行对称10GGPON

结语

业务需求不断引导着技术的发展，这是在近现代发展之中人们对技术发展的总结。尤其是在现今信息化急速发展的时代，10GPON技术已经体现出了极大的优势，它不仅可以帮助未来网络适应更大带宽以及更高速率的接入，还能够引领着光宽带网络朝着大容量以及少局点的方向前进。相信在不久的将来，10GPON技术一定会长期占据着光宽带网络的主体地位并同时作为光宽带建设的一个热门技术被广泛的应用于人们的生活以及社会的发展之中。

参考文献：

[1]潘志宏，林永傍，黄红斌，等.10GGPON技术研究及实现方案[J].光通信技术，2015，34（5）：1~4.

[2]潘志宏，林永傍，黄红斌，等.10GGPON技术研究及实现方案（本期优秀论文）[J].光通信技术，2016，34（5）：1~4.

[3]何劲锋.1OGGPON技术研究及实现方案[J].华东科技：学术版，2015（5）：383.