10G PON网络应用场景解决方案

韦义宏 何朝敏

摘要： 随着宽带业务大流量需求，以及响应国家全面提速降费政策，传统的PON网络光接入技术已经不能满足用户需求，10G PON技术将会大规模应用。本文系统的介绍了10G PON技术标准及特性，并对FTTB和FTTH两种接入方式的进行探讨，得出相应的应用场景解决方案。

关键词： 10G PON;FTTB;FTTH;应用场景

中图分类号： TN929.1;TN915.6    文献标识码： A    文章编号： 1672-9129（2018）09-0013-01

Abstract：  With the high demand of broadband service and the response to the national policy of speeding up and lowering fees， the traditional PON network light access technology can no longer meet the needs of users. The 10G PON technology will be applied on a large scale. This paper introduces the technical standard and characteristics of 10G PON， and discusses the two access methods of FTTB and FTTH， and obtains the corresponding application scenario solution.

Keywords： 10G PON;FTTB;FTTH;Application scenario

引言：在现代通信社会中，大数据业务对带宽的巨大需求正带动着宽带技术飞速发展。EPON/GPON作为主流的光接入技术，已經不能满足用户大数据的带宽需求，PON网络全面迈向10G的趋势不可逆转。因此，10G PON技术必将成为宽带网络建设中不可取代的热门技术。本文从以下几个方面介绍10G PON网络技术，并提出应用场景解决方案。

1 10GPON相关技术介绍

1.1 10G EPON 标准及关键特性。10 Gb/ s下行、1 Gb/ s上行的非对称模式和10 Gb/ s上/下行对称模式两种速率模式在10 G EPON国际标准中已经作了明文规定。为了避免 MAC层及以上各层的大改动，在不改变1G EPON的MAC和MPCP协议基础上对其底层进行了重新定义，增加具备10Gb/s能力的通信和协商机制，用来处理10G上行和下行数据。

10G EPON最大的特点是： 扩大了EPON 的上、下行带宽，同时提供最大达到 1： 256 的分光比;具备良好的向下兼容性，可以与EPON很好的兼容并存，从而实现整个网络的平滑演进。

1.2 10G GPON 标准及关键特性。2007年9月，对NG-PON 的标准化方向作了规定： 第一阶段是与 GPON 共存、重利用GPON ODN的NG-PON1;第二阶段是建设全新ODN的NG-PON2。 其主要特性为：

（1）兼容性。 10G GPON系统可以向下兼容现有的GPON系统。 ODN系统可以利旧原有 GPON网络的光纤、分路器等设备，更新末端ONT新设备， 而在 OLT端则可直接增加支持10 G的接口板。

（2）超强的带宽能力。10G GPON相比GPON和EPON系统而言，其带宽分别提高4倍和10倍以上，可以更好满足用户光纤接入网的需求。

（3）灵活部署。10G GPON可以实现10G/2.5G（上/下行非对称）和10G/10G（上/下行对称）两种不同的速率。

（4）良好的互通性。基于共同的管理控制协议，10G GPON可以与GPON完美的互通。

2 PON网络向10G PON网络的技术演进

PON网络无法宽带用户高速大容量的数据接入，只能往10 G PON网络升级，10 G- PON网络的下行线路速率现对于 PON网络有着显著的提升，这是因为带宽增大的缘故。

2.1 GPON向10G GPON的升级。

（1） ONU向10G/2.5G升级，OLT向10Gbit/s的下行速率升级。选用2.5 Gbit/ s上行这个经济可行的方案，可以避免一些暂时无法攻克技术难题，如高速率突发模式接收机。不仅降低了接入成本，而且还可以有效满足用户的各种接入需求。

（2） ONU向10G/10G 升级，OLT向10Gbit/s 的上下行速率升级。由于上行向10Gb/s这个速率目标的升级过程涉及费用相对较高，所以要实现经济可靠的10G/10G （上/下行对称）的10G GPON系统还需要做更详细的研究。

（3）10G GPON系统向下兼容 GPON系统，可以采用现在流行的WDM技术，最终实现 GPON向10 G GPON的平稳过渡。

2.2 EPON向10G EPON的升级。在10G EPON系统的建设过程中，将会遇到以下两种情况：

（1）需新建ODN网络进行网络升级。通过新增10G EPON OLT 单板和对应的ONU设备，可以建立新的ODN 网络。

（2）在原有ODN网络上进行网络升级。在原有ODN网络上对光纤线路进行割接，用户数据也要进行迁移，然后通过新增相应的10G EPON OLT单板和新的 ONU设备。

3 10G PON应用场景解决方案

众所周知，以前的 PON网络应用场景主要以 FTTH和 FTTB两种接入方式为主，其升级版10G PON网络也沿用这两种接入方式，针对新建和改造两种场景可以细分为以下四种应用场景解决方案。

3.1 10G PON FTTH新建场景解决方案。10G PON FTTH新建使用场景为高价值新建小区、FTTB+LAN/DSL小区改造成10G FTTH以及纯LAN小区改造成10G FTTH。对于此场景给出的解决方案如图1所示，在汇聚层建议上行接口扩容到10GE，而OLT可以直联BRAS而不需要经过汇聚交换机;OLT设备建议采用华为 MA5800，因为其单槽位带宽可以达到200 G，满足未来家庭万物互联需求。

OLT上联端口考虑按用户端口宽1： 4-1：8收敛，上行建议使用10GE上联单板，以后可以根据实际业务流量扩容;ODN网络在新建场景中不要规划10G GPON和GPON的共存方案，這样会增加建设成本，分光比建议采用1： 64;ONU端，10G EPON新建场景用户前期根据需求采用 EPON ONT，或者10G EPON ONT（对称/非对称）， 而10G GPON新建场景用户直接使用10G PON ONT。

3.2 10G PON FTTB新建场景解决方案。

10G PON FTTB新建使用场景为校园网新建和纯LAN小区改造成10G FTTB。对于此场景给出的解决方案如上图2所示，针对传统的纯LAN小区可以采用10G PON FTTB接入方式，利旧光纤和五类线。与FTTH类似，在汇聚层建议上行接口升级到10GE，而OLT可以跳过汇聚交换机直联BRAS;OLT设备从考虑带宽能力和后续的可扩展性方面建议采用华为 MA5800，可以直接切换成10 GE上联单板，并根据实际业务流量扩容;从建设成本考虑，ODN网络也不要再新建场景中规划10G GPON和GPON的共存方案，分光比建议采用1：8。

3.3 10G PON FTTH改造场景解决方案。10G PON FTTH改造的主要使用场景为老旧EPON FTTH小区升级为10G FTTH。此场景的解决方案可以参考新建场景，对于汇聚层的处理方法是一样的。OLT部分，在旧OLT设备上有多余槽位的可以直接增加10G PON板，而无空槽位的情况下新建OLT建议选MA5800。

ODN部分，如果是针对 GPON和EPON FTTH两种提速方案，前者可以在机房 ODF端增加 WDM1 r，利旧原有分光器从而保持分光比不变;后者可以利旧原有ODN网络，从而保证分光比不变。ONU部分，可以选用HN8245Q 10G PON ONT来进行提速，如果不提速则可以保持原有E/G PON ONT。

3.4 10G PON FTTB改造场景解决方案。10G PON FTTB改造主要使用场景为老旧的FTTB+LAN小区。首先现网 OLT和网管版本需要升级到对应10 G PON业务的最新版本，旧的 EPON需要退网而 GPON板不退，即用10 G EPON板代替原来的 EPON板，而在现原来OLT的空槽位上直接加10G GPON板扩容。

ODN部分在改造场景中，如果是针对 GPON和EPON FTTB两种提速方案，前者可以在机房 ODF端增加 WDM1 r，利旧原有分光器从而保持分光比不变;后者可以利旧原有ODN网络，保持分光比不变，只需要将 PON口光纤迁移到10G PON口上。

ONU部分，可以选用10G PON ONU来进行提速，如果不提速则可以保持原有E/G PON ONU。带宽需求小于百兆有语音可选用MA5822，针对有超百兆需要的可以采用24GE口的MA5821。

4 结语

为了响应国家全面提速降费的政策号召，满足广大用户需求，在宽带网络建设这一领域需采用10G PON网络接入技术。目前该技术已经成熟并应用了很多新建和改造站点，提速效果很显著，在未来的宽带网络建设工作中将会继续使用10 G PON网络，本文提出的10 G PON网络应用场景解决方案，致力于满足国民上网数据需求，为我国信息化建设添砖加瓦。

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