Desarrollo y perspectiva de PON

Qué es pon

PON es una red de fibra óptica pasiva típica, lo que significa que la red de distribución óptica no contiene ningún dispositivo electrónico y fuentes de alimentación electrónicas, ODN se compone de dispositivos pasivos como divisores ópticos y no requiere costosos equipos electrónicos activos. Una red óptica pasiva incluye un terminal de línea óptica (OLT) instalado en la estación de control central, y un número de unidades de red óptica (ONU) coincidentes instaladas en las instalaciones del usuario. La industria siempre ha creído que la red óptica pasiva (PON) es la dirección de desarrollo futuro de la red de acceso. Por un lado, debido a que el ancho de banda que proporciona puede satisfacer las necesidades de varios servicios de banda ancha ahora y en el futuro, generalmente es optimista sobre la solución del problema del acceso de banda ancha; por otro lado, sus gastos son tanto en términos de costo de equipo como de gastos generales de operación y gestión de mantenimiento. Ambos son relativamente bajos. El análisis económico y técnico integral muestra que PON es la principal tecnología para FTTB/FTTH.

El desarrollo del PON

PON (Red óptica pasiva) es una tecnología de acceso óptico pasivo punto a multipunto, que se originó en la década de 1990. Desde el desarrollo de PON de banda estrecha hasta varias tecnologías PON de banda ancha, el desarrollo de la tecnología PON ha pasado por varias etapas.

La tecnología PON de banda estrecha es la primera tecnología PON propuesta, que solo puede proporcionar servicios de banda estrecha como POTS o ISDN con tarifas de acceso a servicios por debajo de 2Mbit/s. Sin embargo, debido a las especificaciones inconsistentes de varios fabricantes y la incapacidad de llegar a un acuerdo en ese momento, todavía no existe un estándar unificado y completo para la tecnología PON de banda estrecha. En La era del desarrollo continuo de Internet, PON de banda estrecha se ha retirado durante mucho tiempo de la etapa de la historia, y luego apareció la tecnología APON EN EL mid-1990s. APON utilizó el protocolo ATM, que se consideró capaz de proporcionar varios tipos de comunicaciones en ese momento, como protocolo portador, y la velocidad de transmisión se ha mejorado enormemente. Más tarde, con el rápido desarrollo de la tecnología Ethernet, APON básicamente ya no es aplicable, por lo que apareció el concepto de red óptica pasiva de banda ancha BPON. BPON es una mejora después del estándar APON, y también se basa en el Protocolo ATM, y las velocidades de enlace ascendente y enlace descendente se han mejorado enormemente. ITU-TG.983.1, el primer estándar internacional para sistemas PON lanzado en 1998, también se conoce generalmente como el estándar BPON.

Desde que entró en el siglo XXI, con el declive de la tecnología ATM y el rápido aumento de la tecnología IP de Internet, la implementación de alto costo de la tecnología BPON parece un poco obsoleta. En este momento, la industria espera desarrollar un nuevo sistema PON para reemplazar la tecnología BPON obsoleta. En este contexto, IEEE y ITU-T iniciaron sucesivamente la estandarización de EPON y GPON en 2000 y 2001, y, respectivamente, emitieron las normas completadas en 2004. sentando las bases para el gran número de aplicaciones de EPON y GPON en la red actual en la actualidad. El estándar EPON fue completado por el Grupo de Trabajo EFM (Ethernet en First Mile) de IEEE y fue aprobado por IEEE como el estándar IEEE 802.3ah en septiembre de 2004. El estándar GPON está estandarizado por ITU-T Grupo de Estudio 15. Los estándares relacionados con GPON incluyen G.984.1-G.984.6 seis estándares, que cubren la arquitectura del sistema GPON, las capas relacionadas con los medios físicos, la capa de convergencia de transmisión, los protocolos de gestión de control de ONU y las regulaciones para el uso mejorado de la longitud de onda y la extensión de la distancia. En comparación con el sistema BPON, las tasas Upstream y Downstream de EPON y GPON se han mejorado enormemente. El ancho de banda ascendente y descendente de EPON es de 1,25 Gbit/s, mientras que el ancho de banda es de 2,5 GPON descendente de Gbit/S y el ancho de banda ascendente es de 1,25 Gbit/s.

Con el rápido desarrollo del volumen de negocio de propiedad intelectual y el aumento continuo en el número de usuarios, también han surgido 10GEPON y XG-PON que admiten una mayor relación de división y un mayor ancho de banda. A partir de 2005, IEEE y UIT han llevado a cabo sucesivamente estudios de estandarización del sistema PON de próxima generación. IEEE estableció un proyecto en 2006 y comenzó a formular el IEEE 802.3av estándar para sistemas EPON con una velocidad de 10 Gbit/s. En este estándar, 10G EPON se divide en 2 tipos. Uno es el método asimétrico, es decir, la velocidad descendente es de 10 Gbit/s, pero la velocidad y sigue siendo la misma que EPON ascendente es de 1 Gbit/s. El segundo es el enfoque simétrico, es decir, las velocidades de enlace ascendente y enlace descendente son ambas de 10 Gbit/s. Como la primera tecnología PON madura de próxima generación, la tecnología 10GEPON está en línea con las tendencias de desarrollo de redes. Tiene las ventajas de un gran ancho de banda, una gran relación de división óptica, compatibilidad con EPON, administración de red unificada y actualización fluida. La UIT inició el estudio de la NEXt-generación GPON estándar en 2008 y lo confirmó en 2010. Actualmente se llama el estándar XG-PON. El estándar XG-PON ITU-T la serie G.987 se ha lanzado una tras otra. La velocidad de capa física especificada actualmente por XG-PON es asimétrica, es decir, la velocidad descendente es de 10 Gbit/s y la velocidad ascendente es de 2,5 Gbit/s. En 2015, la solución simétrica XGPON que se canceló en 2013 se reinició nuevamente y adoptó el nuevo nombre XGSPON. A Diferencia de XGPON, las tasas ascendentes y descendentes de XGSPON son tanto de 10Gbit/s, y la UIT pasó oficialmente G.9807 en 2017. XGSPON estándar internacional. En los últimos años, las aplicaciones de Internet como video y juegos se han desarrollado rápidamente, y los usuarios tienen una fuerte demanda de banda ancha de red, lo que ha estimulado aún más la madurez de la cadena de la industria 10GPON. El despliegue comercial de 10G PON ha comenzado en algunas ciudades de China.

Después del establecimiento del estándar XGPON, FSAN inició el estudio de NG-PON2. Sus requisitos clave son principalmente enlace descendente 40G y enlace ascendente 40G/10G, logrando una distancia de transmisión de 20km y una división de 1:64. En ese momento, las principales soluciones técnicas alternativas para NG-PON2 incluían TDMA-PON de alta velocidad, TWDM PON, OFDM-PON y WDM-PON. Después del análisis y la comparación, en abril de 2012, FSAN decidió adoptar la tecnología TWDM PON como plan de implementación de NG-PON2 y comenzó a formular la serie de estándares G.989.x, que finalmente se completó en 2015. El IEEE comenzó NG-EPON investigación en 2013 y comenzó la formulación del estándar 100G-EPON en julio de 2015, llamado IEEE802.3ca, y planea lanzarlo dentro de este año.

El futuro del PON

No es difícil imaginar que en el futuro, necesitamos una tecnología PON con mayor ancho de banda, más usuarios y mayor eficiencia. 25G/50G/100GPON ya se ha puesto en la agenda de la organización de estándares. En Febrero de 2018, la industria de redes de acceso óptico de China promovió con éxito el establecimiento del estándar de TDM-PON 50G, marcando un paso clave dado por ITU-T en el campo de la investigación estándar PON de próxima generación. Aunque IEEE no aceptó el establecimiento de un proyecto 50G PON de una sola onda, al menos aclaró la futura ruta de evolución tecnológica de PON. Para el futuro 100 la tecnología G PON, los proveedores de equipos de comunicación de China están investigando activamente 100 tecnología G PON para promover conjuntamente la formulación estándar y la madurez de la cadena industrial. La aplicación de 100G PON es solo cuestión de tiempo.

Con el desarrollo de los tiempos y el continuo avance de la ciencia y la tecnología, 200 tecnologías G/5OOG/1000G e incluso más altas PON se realizarán lentamente. Sin embargo, además de estudiar la próxima generación de tecnologías PON, la industria todavía está prestando mucha atención a un tema muy importante. Es decir, la convergencia de las dos escuelas técnicas de ITU-T e IEEE. EPON y GPON conviven durante mucho tiempo, lo que en realidad es muy desfavorable para la industria. Por un lado, trae dificultades a las decisiones técnicas de los operadores y equipos; por otro lado, también aumenta el costo de la cadena industrial, Y las empresas de la cadena industrial necesitan invertir en dos líneas. Especialmente para el enorme mercado de redes de acceso óptico como China, la influencia de la diferenciación de las facciones de tecnología PON es aún mayor y más desperdicio de recursos. En los últimos años, en el marco de la promoción activa de las industrias nacionales y extranjeras, la ITU-T y el IEEE también han realizado algunos “espectáculos” positivos, incluida la emisión de declaraciones conjuntas, la formación de grupos de trabajo, y establecer mecanismos de carta de enlace. Pero por ahora, llevará mucho tiempo lograr realmente la integración final.