Technologies clés ODN de 10G PON et 25G PON

En analysant les technologies PON 10G et PON 25G, la relation entre la dispersion et la longueur des liaisons par fibre optique ODN dans la planification et le déploiement du PON à haut débit est discutée, et l'influence de la dispersion des liaisons par fibre dans les conditions de la technologie PON à haut débit devient un élément important. considération, fournissant une référence pour l'adaptation des réseaux optiques ODN dans la couche d'accès local au développement ultérieur de la technologie PON à haut débit.

Introduction

Avec le développement rapide de nouveaux services tels que l'informatique en nuage, le stockage en nuage, 4K, 8K et la demande de réalité virtuelle, la bande passante des utilisateurs augmente de près de deux fois le taux annuel, entraînant la technologie d'accès PON existante d'EPON et GPON à 10G-PON pour une mise à niveau continue afin de s'adapter aux exigences plus élevées en matière de bande passante et de technologie. Le réseau PON basé sur la topologie point à multipoint est la technologie d'accès à large bande traditionnelle et a commencé le développement d'EPON et GPON à 10G PON. Cependant, les besoins en bande passante d'accès à la technologie PON 10G et à d'autres technologies PON à haut débit continuent d'augmenter, et la simple utilisation du «modèle d'évanouissement» des idées de planification de réseau ODN sera difficile à adapter aux besoins de la technologie PON à haut débit, en particulier la dispersion cumulative. de liaisons fibre au réseau ODN existant planification et déploiement de nouveaux défis. Par exemple, la sélection de la longueur d'onde du système 25G/100G-PON prend principalement en compte plusieurs facteurs tels que la dispersion des fibres, la perte des fibres, la compatibilité avec le système PON existant, le coût des composants optiques et la complexité de la mise en œuvre technique. Compte tenu du développement de la technologie PON à haut débit mentionné ci-dessus, l'idée de planification initiale consistant à déployer le réseau ODN sur la base du «modèle de dissipation» a été ajustée pour mieux s'adapter à la future tendance de développement des services.

Dans cet article, nous analysons les technologies PON 10G et PON 25G, discutons et explorons les principales technologies de planification de réseau ODN liées à l'impact de la dispersion des liaisons fibre, et analysons l'impact de la dispersion des liaisons fibre ODN sur la planification et le déploiement ultérieurs du PON à haut débit. en utilisant les technologies PTN 10Gb/s et 20Gb/s comme exemple, et obtenir l'impact cumulé de la dispersion de la liaison fibre à un débit de 25Gb/s. L'impact de la dispersion est comparable à celui des liaisons fibre à 25 Gb/s, fournissant une référence pour la planification du réseau ODN dans la couche d'accès local.

Technologie clé de planification de réseau ODN PON haute vitessey

(1) Analyse de la situation actuelle

La mise à niveau de la technologie PON des réseaux d'accès est un investissement rapide, à grande échelle et élevé. La haute performance et le faible coût ont été des facteurs clés dans l'évolution de la technologie PON pour les réseaux d'accès. En particulier, le coût des dispositifs optiques représente une proportion élevée, il est donc une priorité absolue pour la mise à niveau de la technologie du réseau d'accès doit être pris en considération. La chaîne actuelle de l'industrie des appareils optiques E/GPON et 10G-PON a mûri, tandis que 10G PON après les appareils optiques 25G/40G avec des caractéristiques à forte intensité technologique et à coût élevé. Compte tenu de la maturité de la chaîne industrielle et du coût de fabrication des appareils clés, le 10G PON utilise actuellement la modulation directe OOK comme technologie de codage principale, par exemple, où le 25G EPON à longueur d'onde unique, utilisant la technologie NRZ, est la principale direction technique des normes récentes. discussions d'organisation. À partir de l'évolution et de l'application actuelles de la technologie 10G PON, le chemin de développement évolutif du réseau passif optique de nouvelle génération (NG-PON) est principalement divisé en deux étapes. Le premier est la mise à niveau du système 10G EPON. Son coût est relativement raisonnable et peut être déployé en peu de temps (comme le montre la figure 1). La seconde est que la maturité de diverses technologies d'appareils peut maintenir le coût du WDM-PON dans une fourchette acceptable. 10G EPON sera remplacé par WDM-PON comme technologie alternative à la technologie NGPON (Next Generation Passive Optical Network). Cependant, la principale considération du réseau ODN supportant 10GPON est toujours l'atténuation totale de la liaison fibre entre le port PON et l'ONU, et la dispersion d'accumulation de chemin optique du réseau ODN n'est pas prise en compte.

Figure 1. Le diagramme schématique du réseau 10G PON

Parallèlement à l'évolution progressive du 10G PON vers le 25G PON, le taux de codage d'impulsion du signal optique est continuellement augmenté et plus significativement affecté par la dispersion des fibres du réseau ODN, comme le montre la Figure 2.

Compte tenu de l'évolution de la technologie PON après 10G PON, il existe principalement deux façons, l'une est l'amélioration du taux de longueur d'onde unique, le débit en bauds de 10G à 25G/40G, etc. /10Gb/s, et l'utilisation de la superposition multi-longueur d'onde à 25G/40G/80G ou des débits supérieurs. Selon la conception technique pour l'utilisation de la technologie PON en bande C lorsque le calcul de la formule à dispersion limitée: la formule de calcul de la distance de transmission lorsque la puissance de la fibre entrante est de + 100 dBm.

Figure 2. Schéma du réseau ODN

Où L est la longueur de la liaison fibre (km), D est la valeur de dispersion de la fibre et B est le taux de codage du signal optique. Les paramètres de la fibre G.652, couramment utilisés dans les réseaux d'accès, sont utilisés. L'impact de la liaison fibre du réseau ODN pour la technologie PON haut débit (distances de transmission à 10Gb/s et 25Gb/s pour différentes longueurs d'onde en bande C) est obtenu pour les 10 Gb/s et 25 Gb/s taux de cas utilisant la technologie de modulation d'intensité, comme le montre la figure 3.

Figure 3. Impact de la dispersion sur la liaison fibre du réseau ODN aux débits 10 Gb/s et 25 Gb/s

Sur la base des résultats, on peut voir que la dispersion à des débits de 10 Gb/s et 25 Gb/s avec une superposition multi-longueurs d'onde a un impact progressivement significatif sur la liaison fibre du réseau ODN. La valeur théorique maximale autorisée pour 25 Gb/s est d'environ 7.5 km, et la valeur théorique maximale autorisée pour 10 Gb/s est d'environ 47 km. Avec l'augmentation de la fréquence d'impulsions du signal optique, la dispersion cumulée de la liaison fibre dans le réseau ODN a un impact significatif sur la technologie PON haut débit, en particulier à un débit de 25 Gb/s, qui est proche de la valeur conservatrice de la liaison fibre calculée par le modèle d'atténuation actuel. Par conséquent, on peut conclure de manière préliminaire que, motivée par la demande de vitesse plus élevée, en particulier pour la technologie WDM-PON, l'utilisation de meilleures techniques de modulation du signal optique pour résister à la dispersion des liaisons par fibre dans les réseaux ODN sera l'une des technologies de recherche clés à suivre.

Résumé

En analysant la distance de transmission WDM-PON à l'aide de la fibre CD, l'effet de la fibre CD sur la longueur de la liaison fibre dans la construction WDM-PON dans des conditions d'empilement à plusieurs longueurs d'onde avec différents taux d'accès est obtenu. Il ressort également de l'analyse que la fibre CD doit être considérée comme le principal facteur limitant pour le PON sans fibre à compensation de dispersion à des débits d'accès supérieurs à 10 Gb/s, et l'effet de la dispersion résiduelle de la fibre est pleinement pris en compte pour répondre aux exigences des différents longueurs d'onde en WDM-PON. Par conséquent, lors de la planification d'un WDM-PON à haut débit, le réseau ODN existant doit être entièrement évalué à l'avance, par exemple en utilisant le contenu de la zone de service, puis en continuant à dessiner une petite zone de micro-réseau, la superposition BTA déploiement de l'équipement OLT de la salle ou de la boîte de réception au point d'accès, et pour le nouveau réseau ODN, il convient de prendre pleinement en compte l'impact de la dispersion de la liaison fibre sur le PON à haut débit ultérieur.