隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)光纖化改造工作的部署與實(shí)施，實(shí)現(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)光纖化的地區(qū)，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提升、故障率降低，用戶的使用好感度上升。目前，寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的形成以FTTH為主，PON+LAN為輔的網(wǎng)絡(luò)格局，未來寬帶接入網(wǎng)如果統(tǒng)一采用PON技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)，不僅可以提供優(yōu)質(zhì)的用戶體驗(yàn)，同時(shí)能降低企業(yè)運(yùn)營成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。接下來，本文將結(jié)合業(yè)務(wù)需求，對10G PON的技術(shù)發(fā)展及部署提出建議。

什么是PON網(wǎng)絡(luò)

PON 網(wǎng)絡(luò)由OLT、ODN 和ONU 3部分組成。OLT設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中位于核心位置，向上接入多個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，向下通過ODN接入多個(gè)用戶的業(yè)務(wù)，是業(yè)務(wù)匯聚分發(fā)的重要節(jié)點(diǎn)。OLT同時(shí)實(shí)現(xiàn)對用戶端設(shè)備 ONU的控制、管理、測距等多項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)管理功能。無論從所處的網(wǎng)絡(luò)位置還是所具有的網(wǎng)絡(luò)功能，OLT設(shè)備都是PON 網(wǎng)絡(luò)的核心。隨著互聯(lián)網(wǎng)接入、4K IPTV 視頻、智能家居業(yè)務(wù)、中小企業(yè)專線、IMS語音、移動回傳等越來越多業(yè)務(wù)承載在PON 網(wǎng)絡(luò)上，對帶寬的需求和管理的精細(xì)化程度不斷提高。PON 技術(shù)的發(fā)展和OLT設(shè)備的部署演進(jìn)對寬帶接入網(wǎng)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。

PON網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀分析

（1）OLT設(shè)備部署

國內(nèi)運(yùn)營商的OLT設(shè)備基本從2006年開始部署，初期主要用于PON+DSL接入。2009年開始規(guī)模部署FTTH，至今已經(jīng)經(jīng)歷了10多年的時(shí)間。廠商的產(chǎn)品按照槽位帶寬、整機(jī)交換能力、對PON板卡的支持情況，分別有2~3代產(chǎn)品在現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行。現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行的廠家主推設(shè)備單槽位交換能力達(dá)到40G/槽位，并均支持10G EPON 和XG-PON1。

（2） PON技術(shù)部署

隨著10G PON技術(shù)逐漸商用，現(xiàn)網(wǎng)中OLT設(shè)備配置的 PON板卡類型分為 EPON、GPON、10G EPON 和 XG-PON 4 類，其中以EPON和GPON為主。

在中國電信和中國聯(lián)通對EPON標(biāo)準(zhǔn)完善工作的推動下，國內(nèi)運(yùn)營商EPON商用早于GPON約2~3年時(shí)間。2013 年之前的建設(shè)以EPON為主，之后由于GPON在帶寬方面的優(yōu)勢，逐漸在OLT建設(shè)中占據(jù)主導(dǎo)地位。從現(xiàn)網(wǎng)存量部署來看，中國聯(lián)通和中國移動的OLT設(shè)備以GPON 為主，中國電信則以EPON為主。

10G PON在 2015 年前后陸續(xù)開始建設(shè)。由于10G光模塊價(jià)格始終居高不下，導(dǎo)致10G PON ONT的價(jià)格是現(xiàn)有EPON/GPON終端的5 倍左右。在目前普遍由運(yùn)營商向客戶贈送終端的大環(huán)境下，同時(shí)業(yè)務(wù)需求基本在100Mbit/s以下，各大運(yùn)營商對10G PON的部署應(yīng)用均持謹(jǐn)慎態(tài)度。目前10G PON 的建設(shè)方式主要在10G PON+ LAN和FTTH 部署中應(yīng)用。10G PON+ LAN主要是對現(xiàn)有的小區(qū)LAN網(wǎng)絡(luò)和PON+ LAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造。一方面解決接入用戶數(shù)高帶來的帶寬不足問題；另一方面由于多個(gè)用戶分?jǐn)偭薓DU中的光模塊價(jià)格，整體造價(jià)與PON+LAN網(wǎng)絡(luò)相比增加不大，因此得到了規(guī)模應(yīng)用，技術(shù)上10G PON 和 XG-PON 均有采用。10G PON FTTH 的建設(shè)主要為各運(yùn)營商進(jìn)行的千兆入戶試點(diǎn)，主要目的是對外宣傳以及對10G PON FTTH的產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)證等。

10G PON技術(shù)發(fā)展

（1）10G PON技術(shù)發(fā)展路線

IEEE主導(dǎo)的EPON和ITU主導(dǎo)的GPON目前均演進(jìn)至10G PON階段，后續(xù)規(guī)劃均為100G PON，在具體的演進(jìn)路線上二者存在一定的差異，相應(yīng)的演進(jìn)路線見下圖。

（2）EPON技術(shù)演進(jìn)

10G EPON對稱、非對稱技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品均已經(jīng)完善，且在標(biāo)準(zhǔn)上具有不需要增加合波器就能與EPON終端共存于同一ODN網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢。2016年集中采購后OLT的10G PON光模塊大幅降價(jià)，各運(yùn)營商考慮到未來網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，在局端開始提前部署10G EPON，在客戶端仍采用EPON ONT來進(jìn)行FTTH 建設(shè)。同時(shí)由于對稱模式光模塊與非對稱方式光模塊價(jià)格相差不大，并考慮到非對稱10G EPON上下行的帶寬比例為1∶10，為避免后續(xù)上行業(yè)務(wù)發(fā)展帶來的升級需求，運(yùn)營商更加傾向于在OLT 側(cè)部署10G EPON對稱模式。EPON下一步將向100G PON技術(shù)演進(jìn)。

（3）GPON技術(shù)演進(jìn)

對于10G GPON的標(biāo)準(zhǔn)，非對稱的XG-PON技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品已經(jīng)完善。固定波長對稱10G GPON標(biāo)準(zhǔn) XGS-PON于2016 年2 月發(fā)布，由于該標(biāo)準(zhǔn)涉及的器件相對成熟，目前部分廠家的產(chǎn)品已經(jīng)具備商用條件。可調(diào)波長的NGPON2（TWDMPON）標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)完善，目前已有OLT產(chǎn)品在歐美實(shí)現(xiàn)商用，同時(shí)有相應(yīng)的MDU產(chǎn)品用于企業(yè)專線市場。 NGPON2可調(diào)波長的光模塊造價(jià)較高、實(shí)現(xiàn)難度大，在ITU 補(bǔ)充了對稱的固定波長10G標(biāo)準(zhǔn)（XGS-PON）之后，部分廠家認(rèn)為NGPON2有可能被跳過，直接演進(jìn)至4×25G 的100G PON 方案，并有可能和100G EPON標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)融合。

短期內(nèi)10G PON的ONT價(jià)格不會下降至現(xiàn)有EPON/GPON 的價(jià)格區(qū)間，因此必然面臨局端的10G PON和用戶側(cè)EPON/GPON終端共存的局面。由于GPON和XG- PON 終端要共存于同一ODN網(wǎng)絡(luò)，需要增加WDM1r 模塊，限制了XG-PON 在現(xiàn)網(wǎng)的部署。因此優(yōu)勢廠家均有將GPON和XGPON 2種光模塊和WDM1r封裝在一個(gè)光模塊的 Combo PON方案。但 Combo PON方案的光模塊只能采用XFP 封裝，單板只能實(shí)現(xiàn)8個(gè)PON口（常規(guī)方式為SFP+封裝，單板可以實(shí)現(xiàn)16個(gè)PON口），同時(shí)由于增加WDM1r 的插損，對光模塊的發(fā)光功率要求更高。目前只能實(shí)現(xiàn)B+/N1的發(fā)光功率，短期內(nèi)不能提供C+/N2a高功率模塊，限制了遠(yuǎn)距離大分光比場景下的應(yīng)用。

OLT設(shè)備的發(fā)展趨勢

OLT設(shè)備有以下2 個(gè)主要趨勢：一是對10G PON 板卡的支持，包括單槽交換容量和整機(jī)交換容量提升，以及上聯(lián)端口對10GE 等更大帶寬端口的支持等；其二是隨著各運(yùn)營商整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)向SDN/NFV化演進(jìn)，OLT設(shè)備自身面臨向SDN/NFV化演進(jìn)的問題。

（1）現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備對10G PON的支持

現(xiàn)網(wǎng)的設(shè)備通過升級主控板卡、電源等可以實(shí)現(xiàn)對10G PON板卡的支持。經(jīng)過升級的設(shè)備，大多數(shù)現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備還支持10G PON。因此現(xiàn)網(wǎng)OLT設(shè)備在配置10G PON板卡時(shí)，除設(shè)備本身的支持外，各商家還需要對網(wǎng)管與設(shè)備進(jìn)行升級。

（2）向SDN/NFV化演進(jìn)

SDN/NFV化可以共享接入資源，方便業(yè)務(wù)管理，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)承載。通過SDN/NFV化，可實(shí)現(xiàn)以下功能：硬件資源獨(dú)立，VLAN 資源、MAC表、路由表、QoS隊(duì)列資源獨(dú)立；軟件特性獨(dú)立，特性功能可以配置的不一樣，差異化定制；管理分權(quán)分域，vOLT的配置管道隔離，包括業(yè)務(wù)發(fā)放、運(yùn)維、告警、日志等。

OLT 設(shè)備作為接入設(shè)備向SDN/NFV演進(jìn)，主流觀點(diǎn)認(rèn)為很難實(shí)現(xiàn)“白盒化”，主要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)級管理和部分非實(shí)時(shí)控制功能的上移。初期主要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片，即OLT的虛擬化，將一個(gè)OLT虛擬為多個(gè)OLT，目前已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)基于板卡、PON端口、終端設(shè)備以及用戶端口（UNI）來劃分虛擬化OLT。后期逐步實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的南北向接口（Netconf/YAGN、OpenFlow），通過 SDN控制器實(shí)現(xiàn)控制和轉(zhuǎn)發(fā)分離。

SDN/NFV化主要應(yīng)用場景模式為平安城市（視頻監(jiān)控）、PON承載LSN業(yè)務(wù)、校園網(wǎng)、小站回傳、涉外賓館酒店等。

（3）下一代OLT產(chǎn)品

目前下一代光接入平臺，大多是基于現(xiàn)有產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)向下一代100G接入和SDN 化的演進(jìn)，且其OLT設(shè)備SDN化基本還在規(guī)劃階段，因此OLT短期內(nèi)還不具備SDN化的條件。

10G PON技術(shù)現(xiàn)網(wǎng)部署及OLT演進(jìn)建議

（1）10G PON技術(shù)部署

目前的寬帶建設(shè)以FTTH為主，但10G PON的建設(shè)仍以10G PON+LAN為主。先期部署FTTH的北上廣深等城市，已經(jīng)開始面臨著原有FTTH網(wǎng)絡(luò)升級換代的需求。但由于10G PON ONT終端類型少、價(jià)格高等因素，短期內(nèi)10G PON還主要部署在OLT側(cè)，終端側(cè)仍主要采用EPON/GPON終端增加對GE端口的支持，對少量用戶提供千兆入戶業(yè)務(wù)。未來隨著高帶寬用戶的普及，以及10G PON終端規(guī)模提升和價(jià)格下降，將逐步推動10G PON FTTH的規(guī)模應(yīng)用。目前10G EPON在OLT側(cè)的規(guī)模部署替代EPON已經(jīng)具備條件，XG（S）-PON在OLT的部署有待于Combo PON的成熟。由于受技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的約束，Combo PON的成本必然高于 10G EPON。另外簡化 XG- PON的標(biāo)準(zhǔn)，采用與10G EPON相同的波長策略從而在ODN網(wǎng)絡(luò)中去掉WDM1r，通過犧牲帶寬換取與GPON ONT的共存也是一條可行的道路，但需要推動XG-PON標(biāo)準(zhǔn)的修改。

對于現(xiàn)網(wǎng)中不支持10G PON 板卡的廠家的設(shè)備應(yīng)逐步進(jìn)行替換，采用用戶遷移至其他OLT、設(shè)備整體替換等方式逐步實(shí)現(xiàn)上述設(shè)備退網(wǎng)。

（2）相關(guān)技術(shù)部署建議

目前PON網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)承載了寬帶、語音、IPTV直播、 IPTV點(diǎn)播和專線等多種業(yè)務(wù)，同時(shí)PON網(wǎng)絡(luò)承載PON設(shè)備和家庭網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)管信息，后續(xù)還可能承載移動的回傳和前傳等業(yè)務(wù)。隨著業(yè)務(wù)種類的增多，以及單 PON口下接入的用戶數(shù)量少（一般為十幾到幾十戶）的情況，決定了單PON口的流量具有突發(fā)性強(qiáng)、不確定性大的特點(diǎn)。原有按照業(yè)務(wù)模型計(jì)算流量的方式已不適應(yīng)PON網(wǎng)絡(luò)的流量特點(diǎn)，建議PON網(wǎng)絡(luò)部署采用下面的技術(shù)策略，以增大網(wǎng)絡(luò)帶寬、提升用戶體驗(yàn)。

①開展 IPTV業(yè)務(wù)的接入網(wǎng)絡(luò)全面部署二層組播，其中OLT部署IGMPProxy，ONU部署IGMP Snoop-ing，以最大程度降低PON端口帶寬占用。

②寬帶接入網(wǎng)部署基于802.1p 的二層QoS技術(shù)，局部短時(shí)網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)，優(yōu)先保證高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)。

③家庭網(wǎng)關(guān)和機(jī)頂盒內(nèi)置軟探針，同時(shí)配合網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測分析系統(tǒng)（如華為uTraffic、中興BigDNA 等）實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)層面和網(wǎng)絡(luò)層面的動態(tài)監(jiān)控。

通過上述技術(shù)策略部署仍不能滿足帶寬需求的PON端口應(yīng)采用調(diào)整用戶分布、降低分光比、升級10G PON等方式進(jìn)行擴(kuò)容調(diào)整。

（3）OLT上聯(lián)的調(diào)整

OLT設(shè)備的上聯(lián)根據(jù)流量需求，逐步從N×GE調(diào)整為N×10GE。同時(shí)根據(jù)OLT的分布情況，對于數(shù)量少、距離遠(yuǎn)的用戶采用小容量OLT接入，并通過OLT的級聯(lián)和虛擬化實(shí)現(xiàn)對級聯(lián)OLT的統(tǒng)一管理。同時(shí)應(yīng)逐步減少OLT上聯(lián)交換機(jī)的情況，多級級聯(lián)交換機(jī)會提高網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性和增大網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。最后達(dá)到提高帶寬通量，提升用戶的視頻業(yè)務(wù)體驗(yàn)的目的。

結(jié)語

目前PON是實(shí)現(xiàn)FTTH的主要技術(shù)，無論是從設(shè)備成本、運(yùn)維管理方面，還是從帶寬接入問題上來看，PON技術(shù)之下的 OLT的部署和演進(jìn)在很大程度上提高了帶寬接入網(wǎng)的能力，同時(shí)降級了經(jīng)濟(jì)成本，實(shí)現(xiàn)了更多業(yè)務(wù)接入、更高帶寬承載和更精細(xì)化管理。

文章來源于飛速(FS)技術(shù)博文.