Роль технологий PON следующего поколения в FTTX

Nov 14, 2023

Для новых форм пассивных оптических сетей требуется современное испытательное оборудование, говорит Ричард Мартин из Electro Rent.

Семья смешанной расы проводит время в гостиной. Белый отец использует ноутбук для работы и наполовину тайец играет и рисует под столом, в то время как азиатская мать с ноутбуком работает на диване.

Распространенность волоконно-ориентированной инфраструктуры связи продолжает расти на европейском континенте. В недавнем отчете, составленном консалтинговой фирмой iDate, прогнозируется, что число абонентов оптоволокна до дома (FTTH) и оптоволокна до здания в ЕС/Великобритании вырастет с 49 миллионов сегодня до 148 миллионов в 2026 году.

Число жилых домов, где можно будет получить доступ к услугам оптоволокна до бордюра, за этот период почти удвоится, при этом ожидается увеличение со 105 миллионов до 202 миллионов. Великобритания, Германия и Италия входят в число стран, в которых будет осуществлена ​​большая часть запланированных инвестиций в FTTX (все типы оптоволоконной инфраструктуры).

Технология пассивной оптической сети (PON) сыграла решающую роль в предоставлении операторам широкополосной связи возможности реализовывать крупномасштабные проекты FTTX, предоставляя простые и экономически эффективные средства, с помощью которых можно выполнить работу по внедрению. Поскольку эта среда продолжает развиваться, с появлением производных следующего поколения скорости передачи данных и коэффициенты разделения, которые сможет поддерживать FTTX на основе PON, будут резко возрастать. Однако это также усугубляет значительные проблемы тестирования, уже связанные с PON.

Основная динамика, способствующая внедрению FTTX (например, увеличение количества подключенных устройств в каждом доме, а также растущая популярность онлайн-игр, потокового видео 4K/8K и облачных сервисов), уже была очевидна. Однако к этому следует добавить и другие факторы. Например, изменения в рабочей культуре после глобальной пандемии Covid-19, несомненно, также окажут значительное долгосрочное влияние. Большая часть населения сейчас работает из дома, и вполне вероятно, что в будущем многие из них хотя бы частично будут работать на дому. Таким образом, спрос на широкополосную связь в жилых домах будет оставаться высоким, и в ответ на это темпы развертывания FTTX почти наверняка значительно увеличатся.

Гигабитная PON (GPON) была представлена ​​в 2003 году. Она обладала присущими PON преимуществами общего оптоволокна «точка-многоточка» и возможностью обслуживать больше абонентов за счет заданных инвестиций в инфраструктуру, одновременно заметно повышая поддерживаемые скорости передачи данных. Он имел скорость нисходящего потока до 2,5 Гбит/с и скорость восходящего потока 1,25 Гбит/с.

В течение следующих нескольких лет за GPON последовали другие асимметричные стандарты. Постоянно растущие требования к пропускной способности означали, что требовались более высокие скорости. По мере изменения поведения пользователей разница между требованиями к загрузке и скачиванию стала менее очевидной. Это приведет к необходимости разработки симметричных стандартов.

Внедрение XGS-PON (который может поддерживать симметричную скорость передачи данных 10 Гбит/с) позволило осуществлять одноканальную передачу данных со скоростью 10 Гбит/с в обоих направлениях за счет использования мультиплексирования с волновым разделением каналов. После этого появился NG-PON2, что означает, что теперь симметричная работа может осуществляться по четырем и восьми нисходящим и восходящим каналам соответственно. Это означает, что общая пропускная способность одного волокна достигает 80 Гбит/с. Ключом к этой технологии является использование временного и волнового мультиплексирования, а также включение в систему перестраиваемых лазеров.

В GPON длины волн 1490 нм и 1310 нм используются для нисходящего и восходящего потока соответственно. Для NG-PON2 используется длина волны 1600 нм для нисходящего потока и 1530 нм для восходящего трафика, тогда как XGS-PON использует длину волны 1577 нм для нисходящего потока и 1270 нм для восходящего потока. Способность этих двух новых стандартов сосуществовать с GPON важна. Это означает, что операторы могут удовлетворить требования различных клиентов к уровню обслуживания, используя при этом большую часть одной и той же инфраструктуры для защиты предыдущих инвестиций. Это также означает, что, когда наконец-то потребуется обновление, операторам будет легко перенести сеть GPON на XGS-PON или NG-PON2, при этом большая часть развернутого оборудования (в частности, проложенное оптоволокно) останется неизменной, и только определенные оптоэлектронные устройства необходимо заменить.