25G/100G-PON波长规划分析
25G/100G-PON系统的波长选择主要考虑光纤色散,光纤损耗,已有PON系统兼容性,光器件成本和技术实现复杂度等几方面因素。
25G/100G-PON包含25G、50G和100G三种速率,100G采用4个波长,每个波长25G,可选的波长规划主要有以下三种方案:1)全O波段:上下行4对波长均位于O波段;2)O/C/L波段一:第一个波长通道Lane0上下行波长位于O波段,其他波长位于C、L波段;3)O/C/L 波段二:所有上行波长位于O波段,所有下行波长位于C、L波段。全O波段方案可以采用NRZ调制,无需复杂的色散补偿处理,可以重用100G以太网产业链,可以使用DML和EML激光器,物理层实现简单。O/C/L波段方案波长通带范围大,激光器波长漂移指标降低,可以采用无制冷激光器,合分波器设计容易,可以使用EDFA放大器,但C、L波段色散大,需要采用复杂调制、均衡等技术进行色散补偿,其性能、成本影响还需进一步研究。
4 下一代PON演进趋势
25G/100G-PON进展和演进趋势分析 - sinovosfp03 - 芯科模块
图1 PON技术演进趋势示意图
图1给出了IEEE标准体系和ITU标准体系的PON未来演进趋势,PON技术演进可从如下二方面来进行分析:
(1)技术升级换代:对于IEEE标准体系,EPON演进到10G-EPON之后,对称10G-EPON将逐渐成为主流;10G-EPON之后将演进到单波长25G-EPON和多波长50G/100G-EPON,其中单波长25G-EPON,采用NRZ技术是近期标准组织主要讨论的技术方向, PAM4等高级调制技术在单波长50G以上速率可能成为未来研究热点。对于ITU标准体系,非对称XGPON1将逐步演进到对称XGS-PON。 NGPON2未来要规模商用,需要解决技术复杂和成本较高的问题。对于NGPON2之后的下一代PON技术,ITU在物理层技术上将会和IEEE逐步融合。
(2)平滑演进兼容:对于下一代PON技术兼容性,考虑到带宽需求的增长和波长资源和成本因素,2代PON兼容是比较合理的选择,即EPON和 10G-EPON兼容,10G-EPON和25G/100G-EPON兼容;GPON和10GGPON兼容,10GGPON和NGPON2兼容。
从带宽需求上看,10G-PON能够提供每用户100M~1G带宽,可以满足2020年前的用户带宽需求,2020年后25G-PON,NGPON2,50G/100G PON可以为用户提供1G~10G带宽,2020年后预计逐步进入商用。
5 下一代PON产业链进展
在10G-PON之后的25G/100G-PON研究上,近期产业链上下游成果颇丰。芯科通信(Sinovo Telecom)近期推出针对下一代100G-PON光接入的硅光低成本25G APD器件,2016年4月中兴通讯和上海大学对其进行了测试,接收灵敏度可以达到-28.5dB。Avago和住友在25GEML/DML激光器上也积极投入研发,已经推出成熟的产品。近期在OFC和ECOC上多家科研院所和设备商有研究论文和原型样机发布。芯科通信(Sinovo Telecom)在25G/100G-PON上也积极投入研发,是100G-EPON标准制定发起人之一,为NG-EPON技术白皮书和100G- EPON标准的主要贡献者。2016年芯科通信(Sinovo Telecom)开始研发25G/100G-PON设备,先后获得科技创新计划技术攻关100G-PON项目支持.
6 总结
当前10G-PON正在规模部署,25G-EPON/100G-EPON正在进行标准制定,单波长25G正在成为标准和技术研究热点。10G- PON满足近期的带宽需求,25G/100G-PON在2020年后将逐步商用。中兴通讯在25G/100G-PON上积极投入,逐步推动标准制定和产业链成熟。