С быстрым развитием сетевой технологии «волокно до дома» (FTTH) GPON (Gigabit Passive Optical Network) стала стандартным выбором для большинства интернет-провайдеров (ISP) по всему миру. Однако, поскольку спрос пользователей на более высокую пропускную способность, симметричную скорость и меньшую задержку продолжает расти, XG(S)-PON (10G Passive Optical Network) постепенно привлекает внимание как следующее поколение технологии оптоволоконного доступа. В этом контексте появилась технология Combo PON. Она эффективно интегрирует сетевые технологии GPON и XG(S)-PON, помогая интернет-провайдерам плавно перейти на более производительные сети, удовлетворяя существующие потребности.
Комбинированный PON
Combo PON — это решение, которое объединяет сетевые технологии GPON и XG(S)-PON, позволяя им работать одновременно в одной оптической распределительной сети (ODN). Традиционная технология GPON обеспечивает пропускную способность 2.5 Гбит/с в нисходящем направлении и 1.25 Гбит/с в восходящем направлении, в то время как XG(S)-PON может обеспечить симметричные скорости восходящего и нисходящего потоков 10 Гбит/с. Основное преимущество технологии Combo PON заключается в том, что она может передавать эти две технологии по одному и тому же оптоволокну без введения дополнительных внешних модулей сосуществования, что значительно упрощает структуру сети.
Как работает Combo PON
Combo PON поддерживает как GPON, так и XG(S)-PON MAC-слои на порту оптического линейного терминала (OLT) и объединяет сигналы этих двух технологий в одно и то же оптическое волокно через оптический объединитель. Это означает, что как вновь развернутые сети, так и существующие сети GPON могут одновременно использовать обе технологии через модуль Combo PON без необходимости использования дополнительных модулей сосуществования длин волн.
В реальной работе сигналы GPON и XG(S)-PON, передаваемые Combo PON через оптическую распределительную сеть, принимаются и обрабатываются различными ONU (оптическими сетевыми блоками). GPON ONU может принимать и обрабатывать только сигналы GPON, в то время как XG(S)-PON ONU отвечает за обработку сигналов XG(S)-PON с более высокой пропускной способностью. Таким образом, Combo PON может обеспечить сосуществование нескольких скоростей на одной и той же физической инфраструктуре, не влияя на работу сети пользователя.
Трехтарифное комбинированное решение PON
Различия между Combo PON, GPON и XG-PON
Скорость передачи
GPON: Обеспечивает скорость передачи данных 2.5 Гбит/с в нисходящем направлении и 1.25 Гбит/с в восходящем направлении.
XG-ПОН: Значительно улучшена скорость передачи данных: скорость нисходящего потока достигла 10 Гбит/с, а скорость восходящего потока — 2.5 Гбит/с.
Комбинированный PON: Благодаря интеграции технологий GPON и XG-PON, Combo PON может поддерживать две скорости одновременно: GPON 2.5 Гбит/с/1.25 Гбит/с и XG-PON 10 Гбит/с/2.5 Гбит/с.
Использование длины волны
GPON: Используйте длину волны восходящего потока 1310 нм и длину волны нисходящего потока 1490 нм.
XG-ПОН: Используйте длину волны восходящего потока 1270 нм и длину волны нисходящего потока 1577 нм.
Комбинированный PON: Комбинированная PON позволяет реализовать одноволоконную передачу данных на четырех длинах волн по одному оптоволокну с помощью встроенных устройств WDM (мультиплексирование с разделением по длине волны), поддерживая независимую передачу и прием GPON и XG-PON.
Совместимость
GPON: Будучи ранней технологией, GPON широко используется во всем мире, а ее оборудование и технологии являются относительно зрелыми.
XG-ПОН: Являясь усовершенствованной версией GPON, XG-PON может сосуществовать с существующей сетью GPON и поддерживать плавный переход.
Комбинированный PON: Благодаря интеграции технологий GPON и XG-PON, Combo PON не только совместим с существующей сетью GPON, но и может предоставлять услуги с высокой пропускной способностью по требованию, обеспечивая плавную модернизацию сети.
Цена
GPON: Стоимость оборудования GPON относительно невысока и подходит для крупномасштабного развертывания благодаря зрелой технологии.
XG-ПОН: Хотя стоимость оборудования XG-PON относительно высока, его высокая пропускная способность и производительность дают ему большое преимущество при будущих модернизациях сети.
Комбинированный PON: Комбинированное оборудование PON стоит дороже, но оно может снизить общую стоимость модернизации за счет совместимости с существующими сетями и предоставления услуг с высокой пропускной способностью.
Сценарий применения
GPON: В основном используется для таких услуг, как домашний широкополосный доступ, IP-телефония и цифровое телевидение.
XG-ПОН: Подходит для сценариев, требующих более высокой пропускной способности, таких как корпоративные сети, соединения центров обработки данных и домашние пользователи, которым требуется высокая пропускная способность.
Комбинированный PON：Применимо к сценариям, требующим совместимости с существующими сетями GPON и предоставления услуг с высокой пропускной способностью, и особенно подходит для интернет-провайдеров, желающих проводить плавные обновления на основе существующих сетей.
Первое поколение технологии XG(S)-PON требует дополнительных внешних модулей сосуществования (модулей CEx) для объединения сигналов GPON и XG(S)-PON на одном волокне, в то время как Combo PON не требует этих внешних устройств. Это упрощает развертывание Combo PON и снижает потери оптической мощности. Кроме того, Combo PON может поддерживать обработку MAC как GPON, так и XG(S)-PON через один порт OLT, что значительно улучшает интеграцию и масштабируемость сети.
Экономические преимущества комбинированной PON
Технология Combo PON не только реализует эффективную интеграцию GPON и XG(S)-PON на техническом уровне, но и приносит значительные выгоды для интернет-провайдеров на экономическом уровне. Combo PON обеспечивает экономически эффективное решение для интернет-провайдеров за счет сокращения количества оборудования, снижения энергопотребления и сокращения капитальных затрат.
Экономическая эффективность
Преимущества энергосбережения
Поскольку Combo PON сокращает количество требуемых устройств OLT, он не только сокращает занимаемое физическое пространство, но и значительно снижает энергопотребление. Меньше работающего оборудования означает меньшие требования к охлаждению, что еще больше снижает эксплуатационные расходы центра обработки данных и выбросы углерода. Кроме того, поскольку Combo PON не требует внешних модулей сосуществования, устраняя потерю оптической мощности, вносимую этими модулями, интернет-провайдеры могут использовать более высокий бюджет оптической мощности для покрытия более широкой зоны обслуживания, улучшая возможности обслуживания сети.
Сокращение капитальных затрат
Благодаря интеграции технологий GPON и XG(S)-PON, Combo PON устраняет необходимость для интернет-провайдеров развертывать две независимые системы OLT. Это не только снижает затраты на закупку оборудования, но и упрощает эксплуатацию и обслуживание сети, сокращая долгосрочные эксплуатационные расходы. В то же время Combo PON поддерживает автоматическое наследование конфигурации существующих услуг GPON, избегая дублирования конфигурации и вмешательства со стороны пользователя, что еще больше снижает операционную нагрузку интернет-провайдеров.
Традиционные гибридные сетевые архитектуры GPON и XG(S)-PON обычно требуют отдельных систем OLT и внешних модулей сосуществования, что увеличивает затраты операторов на оборудование и занимаемое пространство. Напротив, Combo PON значительно сокращает занимаемую оборудованием площадь и энергопотребление за счет интеграции GPON и XG(S)-PON в одном модуле OLT.
Согласно исследованию Adtran, при обновлении до XG(S)-PON в сети GPON с 20,000 75 пользователей, Combo PON может помочь поставщикам услуг сократить пространство в стойках до 66%, снизить энергопотребление на 50% и сократить капитальные затраты на XNUMX%. Для интернет-провайдеров, строящих новые или модернизирующих существующие сети GPON, Combo PON может значительно снизить общую стоимость строительства сети.
Сценарии применения комбинированных PON
Благодаря сочетанию технических и экономических преимуществ технология Combo PON хорошо зарекомендовала себя в различных сценариях применения, особенно при строительстве новых сетей, модернизации существующих сетей и в бизнес-сценариях, где требуется высокая пропускная способность.
Новая сеть FTTH
В сценарии построения новых сетей FTTH (оптоволокно до дома) Combo PON предоставляет интернет-провайдерам более гибкое решение для развертывания. Интернет-провайдеры могут сначала развернуть GPON для предоставления услуг начального уровня, таких как 100 Мбит/с, а затем обновиться до XG(S)-PON по мере увеличения спроса пользователей, тем самым предоставляя пользователям высокоскоростные широкополосные услуги 10 Гбит/с. Такая гибкость не только улучшает долгосрочную масштабируемость сети, но и помогает операторам экономить первоначальные затраты на строительство сети.
Модернизация существующей сети GPON
Для поставщиков услуг, которые уже развернули сети GPON, Combo PON обеспечивает плавный путь обновления. Внедряя технологию XG(S)-PON в существующую сеть GPON, интернет-провайдеры могут предоставлять услуги с более высокой пропускной способностью без изменения структуры ODN. Этот процесс обновления не требует дополнительных домашних визитов или замены оборудования на стороне пользователя, что значительно снижает сложность и стоимость обновления.
Корпоративные и домашние широкополосные услуги
Combo PON также имеет значительные преимущества в поддержке интеграции нескольких услуг. Интернет-провайдеры могут использовать GPON для предоставления широкополосных услуг 100 Мбит/с для обычных домашних пользователей, а XG(S)-PON — для предоставления корпоративным пользователям услуг выделенной линии с более высокой пропускной способностью и меньшей задержкой. Эта возможность сосуществования нескольких услуг помогает Интернет-провайдерам повысить гибкость обслуживания и конкурентоспособность на рынке.
Умный город и приложения Интернета вещей
В сценариях применения умных городов и Интернета вещей Combo PON может поддерживать доступ большого количества умных устройств и передачу данных в реальном времени благодаря своим характеристикам высокой пропускной способности и низкой задержки. Интернет-провайдеры могут использовать Combo PON для предоставления эффективной и стабильной сетевой поддержки для удовлетворения потребностей различных интеллектуальных приложений без изменения существующей инфраструктуры.
Заключение
Combo PON объединяет два поколения технологий PON (таких как GPON и XG-PON) в одной плате и оптическом трансивере для достижения совместимости между двумя технологиями PON. Объединяя оптические сигналы разных длин волн в одном оптическом трансивере, Combo PON может поддерживать независимую передачу и прием GPON и 10G PON одновременно. Это не только совместимо с существующей сетью GPON, но и может предоставлять услуги с высокой пропускной способностью по требованию, обеспечивая плавную модернизацию сети.
Combo PON использует принцип различных несущих длин волн для объединения двух длин волн в одном оптическом трансивере для достижения независимой обработки отправки и приема оптических сигналов GPON и 10G PON. В частности, GPON использует восходящую длину волны 1310 нм и нисходящую длину волны 1490 нм, в то время как XG-PON использует восходящую длину волны 1270 нм и нисходящую длину волны 1577 нм. Благодаря встроенным устройствам WDM (мультиплексирование с разделением по длине волны) Combo PON может достигать одноволоконной передачи четырех длин волн по одному и тому же оптоволокну.
Combo PON был технически проверен и коммерчески опробован в сетях нескольких ISP. Например, решение Combo PON от ZTE успешно применялось в существующих сетях China Telecom и China Unicom. Это решение не только улучшает использование полосы пропускания сети, но и снижает инвестиционные затраты оператора и сложность инженерной трансформации.