三速率Combo PON，引领10G GPON建设潮流
发布时间：2019-07-22 12:27:33 热度：6440
作者: 吴颖 中兴通讯
在中国，百兆光纤宽带已经普及，千兆时代即将开启。2019年工信部启动宽带网络“双G双提，同网同速”行动，继续加快固定宽带千兆应用的推广。10G GPON技术可实现从“百兆”到“千兆”的跨越。10G GPON技术泛指XG-PON、XG-PON&GPON Combo、XGS-PON、XGS-PON&GPON Combo等技术，向10G GPON的演进需要考虑各类ONU的兼容问题。
为了解决XG-PON不兼容GPON ONU的问题，中兴通讯率先提出了一种Combo PON的创新技术，实现XG-PON&GPON Combo。目前，这种两速率Combo PON技术因其良好的兼容性和便捷性，深受运营商的欢迎，已经成为10G GPON建设的主流方案，并大规模商用。
现在XGS-PON技术也已成熟。XGS-PON能提供上下行对称的10G带宽，但XGS-PON OLT仅能兼容XGS-PON和XG-PON两种ONU，而现网中部署了大量的GPON ONU，网络向XGS-PON演进时必须解决现网GPON ONU的兼容问题。为了解决这个问题，中兴通讯提出了三速率Combo技术，即XGS-PON和GPON实现Combo，支持GPON向XGS-PON的平滑升级。
三速率Combo PON技术原理
XGS-PON&GPON的Combo PON方案是一种内置合波方案，支持XGS-PON/XG-PON/GPON三模共存，业界也称之为“三速率Combo PON”，被业内公认是GPON向XGS-PON平滑升级的最佳解决方案。
三速率Combo PON利用XGS-PON和GPON两种技术采用不同承载波长的原理，在一个光模块内将两种波长进行合波,实现GPON和XGS-PON光信号的独立发送和接收处理。三速率Combo PON光模块内置合波器，可以合分波XGS-PON和GPON所需的上下行4个波长，XGS-PON和XG-PON使用相同的波长，为1270nm的上行波长和1577nm的下行波长，GPON使用1310nm上行波长和1490nm的下行波长，三速率Combo PON光模块实现单纤四波长传输和处理（见图1）。
三速率Combo PON提供兼容GPON终端的能力，由于采用波分技术，其PON口提供的带宽为XGS-PON和GPON两通道的带宽之和。三速率Combo PON端口同时接入XG(S)-PON终端和GPON终端时，每PON端口提供的下行带宽为12.5Gbps（10Gbps+2.5Gbps），上行带宽为11.25Gbps（10Gbps+1.25Gbps）。
中兴通讯三速率Combo PON方案
中兴通讯三速率Combo PON单板采用8/16端口XGS-PON&GPON双通道硬件设计，一个Combo PON端口对应两个PON MAC（GPON MAC和XGS-PON MAC）和两个物理通道 ( WDM1r集成到光模块中）。在下行方向上，两路下行波在单独的PON MAC进行处理后，送到光模块处进行合波然后发送给不同ONU，其中，XGS-PON ONU接收XGS-PON的信号，XG-PON ONU接收XG-PON的信号，GPON ONU接收GPON的信号。在上行方向上，GPON和XGS-PON采用不同的波长，在光模块内部先进行滤波，然后在不同的MAC通道进行处理；XGS-PON和XG-PON采用相同的波长，需要在同一通道进行DBA调度。
Combo PON单板对8/16个端口进行端口编号，外观和物理接口一一对应，便于日常的设备管理维护和资源管理系统对接。网管数据配置时，需要增加一种新的单板类型，对GPON、XG-PON和XGS-PON ONU进行统一编号，自动识别ONU类型并适配通道。由于一个三速率Combo PON端口对应两个物理通道，维护管理方式的特点如下：
－一个Combo PON端口含GPON和XGS-PON两个物理通道，性能统计和告警管理需在原MIB（管理信息库）基础上进行扩展；
－原先对GPON、XG（S）-PON通道独立获取信息，现需同时获取2个物理通道的信息；
－其他业务配置、运维管理相关的MIB均保持不变，配置到Combo PON口，Combo PON自动适应通道。
引领10G PON建设潮流
三速率Combo PON可以按需接入XGS-PON、XG-PON和GPON三种类型的ONU，灵活满足运营商不同客户的需求：XGS-PON可用于政企专线用户接入，XG-PON可用于家庭千兆用户接入，GPON则用于普通百兆用户接入。
相比外置合波器方案，三速率Combo PON的优点是比较明显的：
－无需调整ODN，工程简便。采用外置合波器时，需要增加合波器设备，需要大规模调整ODN网络，工程上实施难度大，这也是XG-PON难以规模部署的主要原因之一。三速率Combo PON采用内置合波的方式，在兼容现网GPON时，不涉及调整ODN网络，方便快捷。
－不引入新的插损，彻底解决光功率余量问题。采用外置合波器时会额外增加1~1.5db的插损，这对于很多光功率预算本来就紧张的现网无疑是雪上加霜，工程无法实施。三速率Combo PON不增加额外插损，在采用同一光模块等级情况下，引入Combo PON，ODN网络的光功率预算余量不会引起变化。
－节省机房空间，简化运维。三速率Combo PON光模块集成了XG（S）-PON和GPON以及WDM1r等功能，不增加额外设备，不占用额外机房空间，简化了维护和管理。
－OSS易对接，开通流程无变化，割接上线块。三速率Combo PON采用波分模式，XG（S）-PON通道和GPON通道与其终端类型自动匹配，沿用已有的XG（S）-PON和GPON与OSS对接模式，业务开通流程保持不变，业务易开通，工程易割接。
三速率Combo PON方案已经受到Orange、Telefonica和中国移动等主流运营商的高度关注。中兴通讯在率先提出Combo PON方案并大规模商用实践的基础上，积极参与主流运营商的三速率Combo PON测试和商用实践，持续引领10G GPON建设潮流。
在中国，百兆光纤宽带已经普及，千兆时代即将开启。2019年工信部启动宽带网络“双G双提，同网同速”行动，继续加快固定宽带千兆应用的推广。10G GPON技术可实现从“百兆”到“千兆”的跨越。10G GPON技术泛指XG-PON、XG-PON&GPON Combo、XGS-PON、XGS-PON&GPON Combo等技术，向10G GPON的演进需要考虑各类ONU的兼容问题。
为了解决XG-PON不兼容GPON ONU的问题，中兴通讯率先提出了一种Combo PON的创新技术，实现XG-PON&GPON Combo。目前，这种两速率Combo PON技术因其良好的兼容性和便捷性，深受运营商的欢迎，已经成为10G GPON建设的主流方案，并大规模商用。
现在XGS-PON技术也已成熟。XGS-PON能提供上下行对称的10G带宽，但XGS-PON OLT仅能兼容XGS-PON和XG-PON两种ONU，而现网中部署了大量的GPON ONU，网络向XGS-PON演进时必须解决现网GPON ONU的兼容问题。为了解决这个问题，中兴通讯提出了三速率Combo技术，即XGS-PON和GPON实现Combo，支持GPON向XGS-PON的平滑升级。
三速率Combo PON技术原理
XGS-PON&GPON的Combo PON方案是一种内置合波方案，支持XGS-PON/XG-PON/GPON三模共存，业界也称之为“三速率Combo PON”，被业内公认是GPON向XGS-PON平滑升级的最佳解决方案。
三速率Combo PON利用XGS-PON和GPON两种技术采用不同承载波长的原理，在一个光模块内将两种波长进行合波,实现GPON和XGS-PON光信号的独立发送和接收处理。三速率Combo PON光模块内置合波器，可以合分波XGS-PON和GPON所需的上下行4个波长，XGS-PON和XG-PON使用相同的波长，为1270nm的上行波长和1577nm的下行波长，GPON使用1310nm上行波长和1490nm的下行波长，三速率Combo PON光模块实现单纤四波长传输和处理（见图1）。
三速率Combo PON提供兼容GPON终端的能力，由于采用波分技术，其PON口提供的带宽为XGS-PON和GPON两通道的带宽之和。三速率Combo PON端口同时接入XG(S)-PON终端和GPON终端时，每PON端口提供的下行带宽为12.5Gbps（10Gbps+2.5Gbps），上行带宽为11.25Gbps（10Gbps+1.25Gbps）。
中兴通讯三速率Combo PON方案
中兴通讯三速率Combo PON单板采用8/16端口XGS-PON&GPON双通道硬件设计，一个Combo PON端口对应两个PON MAC（GPON MAC和XGS-PON MAC）和两个物理通道 ( WDM1r集成到光模块中）。在下行方向上，两路下行波在单独的PON MAC进行处理后，送到光模块处进行合波然后发送给不同ONU，其中，XGS-PON ONU接收XGS-PON的信号，XG-PON ONU接收XG-PON的信号，GPON ONU接收GPON的信号。在上行方向上，GPON和XGS-PON采用不同的波长，在光模块内部先进行滤波，然后在不同的MAC通道进行处理；XGS-PON和XG-PON采用相同的波长，需要在同一通道进行DBA调度。
Combo PON单板对8/16个端口进行端口编号，外观和物理接口一一对应，便于日常的设备管理维护和资源管理系统对接。网管数据配置时，需要增加一种新的单板类型，对GPON、XG-PON和XGS-PON ONU进行统一编号，自动识别ONU类型并适配通道。由于一个三速率Combo PON端口对应两个物理通道，维护管理方式的特点如下：
－一个Combo PON端口含GPON和XGS-PON两个物理通道，性能统计和告警管理需在原MIB（管理信息库）基础上进行扩展；
－原先对GPON、XG（S）-PON通道独立获取信息，现需同时获取2个物理通道的信息；
－其他业务配置、运维管理相关的MIB均保持不变，配置到Combo PON口，Combo PON自动适应通道。
引领10G PON建设潮流
三速率Combo PON可以按需接入XGS-PON、XG-PON和GPON三种类型的ONU，灵活满足运营商不同客户的需求：XGS-PON可用于政企专线用户接入，XG-PON可用于家庭千兆用户接入，GPON则用于普通百兆用户接入。
相比外置合波器方案，三速率Combo PON的优点是比较明显的：
－无需调整ODN，工程简便。采用外置合波器时，需要增加合波器设备，需要大规模调整ODN网络，工程上实施难度大，这也是XG-PON难以规模部署的主要原因之一。三速率Combo PON采用内置合波的方式，在兼容现网GPON时，不涉及调整ODN网络，方便快捷。
－不引入新的插损，彻底解决光功率余量问题。采用外置合波器时会额外增加1~1.5db的插损，这对于很多光功率预算本来就紧张的现网无疑是雪上加霜，工程无法实施。三速率Combo PON不增加额外插损，在采用同一光模块等级情况下，引入Combo PON，ODN网络的光功率预算余量不会引起变化。
－节省机房空间，简化运维。三速率Combo PON光模块集成了XG（S）-PON和GPON以及WDM1r等功能，不增加额外设备，不占用额外机房空间，简化了维护和管理。
－OSS易对接，开通流程无变化，割接上线块。三速率Combo PON采用波分模式，XG（S）-PON通道和GPON通道与其终端类型自动匹配，沿用已有的XG（S）-PON和GPON与OSS对接模式，业务开通流程保持不变，业务易开通，工程易割接。
三速率Combo PON方案已经受到Orange、Telefonica和中国移动等主流运营商的高度关注。中兴通讯在率先提出Combo PON方案并大规模商用实践的基础上，积极参与主流运营商的三速率Combo PON测试和商用实践，持续引领10G GPON建设潮流。
