ODN-Schlüsseltechnologien von 10G PON und 25G PON

Durch die Analyse der 10G-PON- und 25G-PON-Technologien wird die Beziehung zwischen Dispersion und Länge von ODN-Glasfaserverbindungen bei der Planung und Bereitstellung von Hochgeschwindigkeits-PON diskutiert, und der Einfluss der Faserverbindungsdispersion unter Bedingungen der Hochgeschwindigkeits-PON-Technologie wird als wichtig erachtet Betrachtung, die eine Referenz für die Anpassung optischer ODN-Netze in der lokalen Zugriffsschicht an die nachfolgende Entwicklung der Hochgeschwindigkeits-PON-Technologie liefert.

Einleitung

Mit der schnellen Entwicklung neuer Dienste wie Cloud Computing, Cloud-Speicher, 4K, 8K und der Nachfrage nach virtueller Realität wächst die Benutzerbandbreite fast doppelt so schnell wie jährlich, was die bestehende PON-Zugangstechnologie von EPON und GPON vorantreibt 10G-PON zur kontinuierlichen Aufrüstung zur Anpassung an höhere Bandbreiten- und Technologieanforderungen. Das auf Punkt-zu-Mehrpunkt-Topologie basierende PON-Netzwerk ist die Mainstream-Breitbandzugangstechnologie und hat mit der Entwicklung von EPON und GPON zu 10G PON begonnen. Die Bandbreitenanforderungen für 10G PON und andere Hochgeschwindigkeits-PON-Technologien steigen jedoch weiter, und die einfache Verwendung des „Fading-Modells“ von ODN-Netzwerkplanungsideen wird schwierig sein, sich an die Anforderungen der Hochgeschwindigkeits-PON-Technologie anzupassen, insbesondere die kumulative Streuung von Glasfaserverbindungen zum bestehenden ODN-Netzwerk Planung und Bereitstellung neuer Herausforderungen. Beispielsweise berücksichtigt die Wellenlängenauswahl des 25G/100G-PON-Systems hauptsächlich mehrere Faktoren wie Faserdispersion, Faserverlust, Kompatibilität mit bestehendem PON-System, Kosten optischer Komponenten und Komplexität der technischen Implementierung. Im Hinblick auf die oben erwähnte Entwicklung der Hochgeschwindigkeits-PON-Technologie wurde die ursprüngliche Planungsidee, das ODN-Netzwerk basierend auf dem „Verlustmodell“ einzusetzen, angepasst, um sich besser an den zukünftigen Trend der Dienstentwicklung anzupassen.

In diesem Dokument analysieren wir 10G-PON- und 25G-PON-Technologien, diskutieren und untersuchen die wichtigsten ODN-Netzwerkplanungstechnologien im Zusammenhang mit den Auswirkungen der Glasfaserverbindungsdispersion und analysieren die Auswirkungen der ODN-Glasfaserverbindungsdispersion auf die nachfolgende Hochgeschwindigkeits-PON-Planung und -Bereitstellung B. anhand von 10-Gbit/s- und 20-Gbit/s-PTN-Technologien, und erhalten Sie die kumulativen Auswirkungen der Faserverbindungsdispersion bei einer Rate von 25 Gbit/s. Die Ausbreitungsauswirkung ist vergleichbar mit der von Glasfaserverbindungen bei 25 Gb/s und bietet eine Referenz für die ODN-Netzwerkplanung in der lokalen Zugangsschicht.

Hochgeschwindigkeits-PON-ODN-Netzwerkplanung Schlüsseltechnologiey

(1) Analyse der Ist-Situation

PON-Technologie-Upgrades von Zugangsnetzen sind schnell, umfangreich und kostenintensiv. Hohe Leistung und niedrige Kosten waren Schlüsselfaktoren bei der Bestimmung der Entwicklung der PON-Technologie für Zugangsnetze. Insbesondere die Kosten für optische Endgeräte machen einen hohen Anteil aus, sodass eine Aufrüstung der Zugangsnetztechnik mit höchster Priorität berücksichtigt werden muss. Die aktuelle E/GPON- und 10G-PON-Industriekette für optische Geräte ist ausgereift, während 10G-PON nach 25G/40G-Optikgeräten mit technologieintensiven, kostenintensiven Eigenschaften vorkommt. In Anbetracht der Reife der Industriekette und der Herstellungskosten von Schlüsselgeräten verwendet 10G PON derzeit beispielsweise die OOK-Direktmodulation als Mainstream-Codierungstechnologie, wobei 25G EPON mit einer Wellenlänge unter Verwendung der NRZ-Technologie die wichtigste technische Richtung der jüngsten Standards ist Organisation Diskussionen. Ausgehend von der aktuellen Entwicklung und Anwendung der 10G-PON-Technologie ist der evolutionäre Entwicklungspfad des optisch passiven Netzwerks der nächsten Generation (NG-PON) hauptsächlich in die folgenden zwei Phasen unterteilt. Das erste ist das Upgrade des 10G-EPON-Systems. Die Kosten sind relativ günstig und können in kurzer Zeit bereitgestellt werden (wie in Abbildung 1 gezeigt). Zweitens kann die Reife verschiedener Gerätetechnologien die Kosten von WDM-PON in einem akzeptablen Bereich halten. 10G EPON wird ersetzt durch WDM-PON als alternative Technologie zur NGPON-Technologie (Next Generation Passive Optical Network). Die Hauptüberlegung des ODN-Netzwerks mit 10GPON ist jedoch immer noch die Gesamtdämpfung der Glasfaserverbindung zwischen dem PON-Port und der ONU, und die Streuung der optischen Pfadakkumulation des ODN-Netzwerks wird nicht berücksichtigt.

Abbildung 1. Das schematische Diagramm des 10G-PON-Netzwerks

Zusammen mit der allmählichen Entwicklung von 10G PON zu 25G PON wird die Pulscoderate des optischen Signals kontinuierlich erhöht und stärker von der Faserdispersion des ODN-Netzwerks beeinflusst, wie in Abbildung 2 dargestellt.

In Anbetracht der Entwicklung der PON-Technologie nach 10G PON gibt es hauptsächlich zwei Möglichkeiten, eine ist die Erhöhung der Einzelwellenlängenrate, die Baudrate von 10G auf 25G/40G usw. Eine andere ist die Verwendung der Überlagerung mehrerer Wellenlängen, wobei jede Wellenlängenlagerrate 10G beträgt /25Gb/s und die Verwendung von Multi-Wellenlängen-Überlagerung auf 40G/80G/100G oder höhere Raten. Gemäß dem Konstruktionsdesign für die Verwendung der C-Band-PON-Technologie bei der Berechnung der Formel zur Begrenzung der Dispersion: Die Berechnungsformel für die Übertragungsentfernung, wenn die ankommende Glasfaserleistung +1 dBm beträgt.

Abbildung 2. Skizze des ODN-Netzwerks

Wobei L die Faserverbindungslänge (km) ist, D der Faserdispersionswert ist und B die Coderate des optischen Signals ist. Es werden die Parameter der G.652-Faser verwendet, die üblicherweise in Zugangsnetzen verwendet wird. Die Auswirkungen der Glasfaserverbindung des ODN-Netzwerks für die Hochgeschwindigkeits-PON-Technologie (Übertragungsentfernungen mit Raten von 10 Gb/s und 25 Gb/s für verschiedene Wellenlängen im C-Band) werden für 10 Gb/s und 25 Gb/s erhalten Rate Fälle mit Intensitätsmodulationstechnologie, wie in Abbildung 3 gezeigt.

Abbildung 3. Einfluss der Dispersion auf die Glasfaserverbindung des ODN-Netzwerks bei Raten von 10 Gb/s und 25 Gb/s

Basierend auf den Ergebnissen ist ersichtlich, dass die Dispersion bei Raten von 10 Gb/s und 25 Gb/s mit Multi-Wellenlängen-Overlay einen zunehmend signifikanten Einfluss auf die Glasfaserverbindung des ODN-Netzwerks hat. Der maximal zulässige theoretische Wert für 25 Gb/s beträgt etwa 7.5 km, und der maximal zulässige theoretische Wert für 10 Gb/s beträgt etwa 47 km. Mit zunehmender Impulsrate des optischen Signals hat die kumulative Streuung der Glasfaserverbindung im ODN-Netzwerk einen erheblichen Einfluss auf die Hochgeschwindigkeits-PON-Technologie, insbesondere bei einer Rate von 25 Gb/s, die nahe am konservativ berechneten Wert der Glasfaserverbindung liegt nach dem aktuellen Dämpfungsmodell. Daher kann vorläufig der Schluss gezogen werden, dass aufgrund der Nachfrage nach höheren Geschwindigkeiten, insbesondere für die WDM-PON-Technologie, die Verwendung besserer optischer Signalmodulationstechniken zum Widerstand gegen die Dispersion von Glasfaserverbindungen in ODN-Netzwerken eine der wichtigsten Forschungstechnologien sein wird, die folgen werden.

Zusammenfassung

Durch die Analyse der WDM-PON-Übertragungsdistanz unter Verwendung von Faser-CD wird die Auswirkung der Faser-CD auf die Faserverbindungslänge in der WDM-PON-Konstruktion unter Multi-Wellenlängen-Stacking-Bedingungen mit unterschiedlichen Zugriffsraten erhalten. Aus der Analyse geht auch klar hervor, dass Faser-CD als Hauptbegrenzungsfaktor für PON ohne dispersionskompensierte Faser bei Zugriffsraten von mehr als 10 Gb/s betrachtet werden sollte, und dass der Effekt der Faserrestdispersion vollständig berücksichtigt wird, um die Anforderungen unterschiedlicher zu erfüllen Wellenlängen in WDM-PON. Daher sollte bei der Planung für Hochgeschwindigkeits-WDM-PON das vorhandene ODN-Netzwerk im Voraus vollständig evaluiert werden, z. B. indem der Inhalt des Servicebereichs verwendet und dann ein kleiner Micro-Grid-Bereich überlagert wird OLT Bereitstellungsraum oder Sinkbox-OLT-Ausrüstung zum Zugangspunkt und für das neue ODN-Netzwerk sollten die Auswirkungen der Faserverbindungsdispersion auf das nachfolgende Hochgeschwindigkeits-PON vollständig berücksichtigt werden.