宽带接入网10G PON技术发展及部署

随着数字化时代的到来,宽带接入网已成为支撑各行业发展和维持社会生活的重要基础设施。万兆无源光网络(10G PON)技术作为下一代宽带接入技术,具备高速、高带宽、低延迟等优势,能够给用户带来更加快速、稳定的网络体验,同时能满足未来应用对网络带宽需求的持续增长。基于此,对10G PON技术的发展现状、关键技术特点以及部署与应用进行深入探讨,以期为未来宽带接入网的发展提供有益启示与指导。

工业PON中确定性网络传输技术研究(特邀)

无源光网络(PON)凭借其大带宽、低成本和抗电磁干扰等优势,被认为是下一代工业互联网的重要组网技术之一。然而,以“带宽提升”为主要技术发展思路的常规PON,其传输控制机制难以满足以“时间敏感”为特征的高品质工业业务传输需求,对常规PON的网络传输能力提出了重要挑战,迫使其融入新的特性,即确定性。文章以时分复用(TDM)-PON为主要研究对象,首先阐述了工业互联网的业务特征及传输需求,分析了工业互联场景下常规TDM-PON面临的两大技术挑战:一是传统带宽分配方案引起的时延不确定性;二是队列调度机制僵化引起的时延不确定性。围绕上述挑战,文章介绍了提升TDM-PON确定性网络传输能力的关键技术,如协作传输接口、单帧多突发和确定性带宽分配(DetBA)等。其次,文章介绍了一种基于网络演算的时延边界建模思路作为确定性工业PON系统设计与性能评估的理论模型。最后,文章从业务层、媒质接入控制(MAC)层、物理层及控制管理平面等多个角度探讨了确定性工业PON的潜在技术及发展方向。

XGPON技术在FTTR的应场景的探究

随着FTTR作为新一代智慧家庭等新型家宽业务场景的关键技术,以及工业PON等的兴起,新一代PON技术正逐渐成为运营商重点发展的方向。FTTR通过光纤到房间的方式,为用户提供超高速、大容量的网络接入服务,满足各类高带宽应用需求。随着企业全光网、家庭教育、娱乐等新业态的兴起,对带宽需求急剧增加,精准营销和用户细分成为提升用户体验和价值的关键。在技术层面,XGSPON作为新一代PON技术,具有高速上行带宽和低时延等优势,能够满足不同场景的宽带品质需求。FTTR和XGSPON技术的发展与应用将有力推动新一代信息技术产业体系的构建和网络强国的建设,为用户提供更优质、更个性化的网络体验。

50G PON加速发展 万兆光网趋近成熟

近日,北京联通率先发布万兆全光臻宽带套餐,标志着北京联通以首发之姿引领京城宽带市场迈入万兆时代。家住北京朝阳区的董先生是北京市首位万兆宽带用户,该用户实际测速结果显示,下载速度高达9340.22Mbit/s,上传速度也达到了惊人的6311.59Mbit/s,速度远超传统宽带,带来了前所未有的网络体验。多地启动万兆光网部署万兆光网凭借其卓越的性能,为用户提供了前所未有的网络体验。单用户接入速率高达10Gbit/s,下载一部蓝光电影仅需40秒,这一速度相较于传统网络实现了质的飞跃。

PON1基因在肝细胞癌中的表达及其对临床预后的意义和免疫浸润分析

目的探索人对氧磷酶-1(PON1)基因在肝细胞癌(HCC)的表达及其对临床预后的意义和免疫浸润分析。方法首先使用在线数据库TIMER、HCCDB和Kaplan-Meier Plotter,获得HCC患者PON1的基因表达水平及预后价值。并收集2011年4月至2015年6月在广西医科大学附属肿瘤医院接受手术治疗的90例HCC患者的癌及癌旁肝组织,检测PON1基因表达水平,结合临床相关参数,采用Cox回归分析,筛选与肝癌患者预后有意义的参数并构建预后模型。最后进行相关性分析,评估免疫细胞浸润特征。结果PON1的基因表达水平在HCC组织中均显著低于癌旁,且PON1低表达与HCC的预后不良相关(P<0.05)。PON1 mRNA水平、BCLC分期、CNLC分期、T分期、微血管侵犯(MVI)数量、血管侵犯、血清AFP水平与HCC预后显著相关(P<0.05)。BCLC分期、血清AFP、PON1 mRNA表达水平是HCC患者预后的独立危险因素。联合三个指标建立的1、2、3年总生存期预后列线图模型具有良好的预测性能及临床实用价值(C-index=0.757)。免疫浸润分析显示,PON1与HCC中多种免疫浸润细胞显著相关(P<0.05)。结论低表达的PON1可作为肝癌患者预后不良的潜在标志物,PON1联合血清AFP水平、BCLC分期构建的预测模型,可有效预测肝癌患者预后。

下一代相干PON关键技术研究进展与展望(特邀)

相比于传统的强度调制/直接检测(IM/DD)系统,相干系统具有更高的容量和功率预算,能更好地满足高容量无源光网络(PON)的需求。近年来,如何将相干应用于PON场景以更好地支撑未来高带宽业务已成为研究热点。文章从系统架构、相干简化、上行突发模式检测以及灵活PON 4个方面对相干PON关键技术研究现状进行了总结,并展望提出了激光共享上下行滤波器组多载波(FBMC)-PON和半导体光放大器(SOA)电流调控灵活PON方案。

基于PON的超低时延技术方案探讨

【目的】随着各种互联网新兴业务的崛起以及无源光网络(PON)在行业应用场景的延伸,作为第五代固定网络(F5G)代表技术的PON,需要不断演进升级才能满足未来网络的需求。其中,PON的时延是迫切要改善的关键网络性能指标,故文章对PON的低时延技术进行了深入研究。【方法】文章首先总结了当下PON在低时延方面所面临的挑战,分析了导致PON时延较高的主要原因有两个,分别是因光网络单元(ONU)带宽分配机制引入的上行固有时延和因ONU注册/测距机制引入的上行随机时延。因此,文章提出了基于单帧多突发技术和独立注册通道技术的两种超低时延技术方案,并进行实验验证分析。【结果】通过验证分析,对于单帧多突发技术的低时延技术方案,结合时延和带宽利用率两个性能指标综合来看,1/4调度周期表现最优,但会牺牲小部分带宽,比较适合传输对时延敏感而带宽不敏感的业务;对于独立注册通道技术的低时延技术方案,由于引入了额外的波长用于ONU注册/测距通道,可以完全消除正常业务通道因注册/测距的静默窗口引入的额外时延和抖动。【结论】综合而言,文章所探讨的基于PON的超低时延技术方案,可以有效降低PON的时延,有助于促进虚拟现实(VR)类等新兴业务的规模商用和工业互联网的快速发展。

50G-PON标准进展及关键技术

50G-PON标准制定主要工作已基本完成,下行支持50 Gbit/s,上行支持12.5 Gbit/s、25 Gbit/s和50 Gbit/s。50G-PON支持GPON、XG(S)-PON、50G-PON三代共存。50 Gbit/s光接口指标采用OMA-TDEC参数体系,光模块发射光功率、消光比、TDEC指标可以相互补偿,核心是要满足光调制功率与TDEC的最小差值要求。50G-PON引入DSP均衡以提升接收灵敏度。为了发挥DSP均衡能力,TIA、LA不能采用限幅放大,需要支持线性放大。线性突发LDD、TIA、LA和BCDR是50G-PON突发收发关键芯片。50G-PON采用纠错能力更强的LDPC纠错技术以提升接收机灵敏度,与DSP集成可以支持软值LDPC。SFP尺寸的GPON、XG(S)-PON、50G-PON三代Combo是50G-PON OLT光模块的关键需求。模块结构布局和功耗是主要挑战。

50 Gbit/s PON高性能接收技术的研究

【目的】为了应对不断增长的超千兆需求,从千兆走向万兆,从第五代固定网络(F5G)走向高级第五代固定网络(F5.5G),50 Gbit/s无源光网络(PON)被认为是F5.5G的重要组成部分。故文章针对当前接入网络发展状况,对50 Gbit/s PON技术进行了深入研究。【方法】文章首先介绍了实现50 Gbit/s PON高灵敏度面临的困难,并提出了解决方案。方案中,50 Gbit/s的非归零(NRZ)信号通过雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode,APD)探测器,在强电场的作用下形成可被检测到的宏观电流,该电流通过跨阻放大器(TIA)放大并转换成电压输出。对其进行均衡处理,采用光数字信号处理(oDSP)芯片的前馈均衡器(FFE)和判决反馈均衡器(DFE)对脉冲信号的拖尾现象进行补偿后,再通过DFE将码间干扰的影响降到最低。接着重点分析了APD、TIA和oDSP等关键技术,并采用25与50 Gbit/s APD对接收性能进行比较。【结果】两组实验测试结果显示,第1组实验25 Gbit/s APD在测试时间4 min内接收信号无误码,接收光功率为-8.48 dBm,当误码率(BER)为2.78e-2时,接收光功率达-26.61 dBm;在使用50 Gbit/s APD的情况下,4 min内接收信号无误码时,接收光功率为-8.97 dBm。当BER为2.78e-2时,接收光功率达到-27.05 dBm,第2组数据50 Gbit/s APD-2也达到了同样的实验效果。【结论】50 Gbit/s APD接收灵敏度更高,性能更好,更适合使用在50 Gbit/s PON光模块中实现高性能接收。最后文章针对未来降成本方案在均衡技术与APD上的应用提出了可行性分析。

超100 Gbit/s相干PON系统关键技术研究

50 Gbit/s无源光网络(PON)标准已趋于完善,后50 Gbit/s PON时代的技术标准尚属空白,亟待开展相关研究以推动整个产业链从系统、模块和芯片等方面提前进行布局。文章判断单波长200 Gbit/s速率和相干技术将会是继50 Gbit/s PON之后下一代PON系统的两大关键特征。单波长200 Gbit/s速率对运营商具备更大的吸引力,而强度调制/直接检测(IM/DD)技术难以持续满足200 Gbit/s速率下系统对Class C+等级功率预算的要求,需要采用灵敏度更高的相干技术。然而PON系统是一种典型的点对多点(P2MP)拓扑架构,将相干技术下沉到PON还有许多关键技术需要攻克,其中,涉及PON系统设备和媒体访问控制(MAC)芯片的架构重构、相干PON光模块的单纤双向(Bi-Di)技术改造、突发模式的相干发送与接收技术以及相干PON系统的波长管控技术。时分复用(TDM)仍然是实现P2MP传输的推荐方式,在TDM基础之上可以叠加新的复用维度,例如子载波复用(SCM)。新复用维度的引入给PON系统带来了灵活性,但同时也增加了设计的复杂度,将会颠覆当前的PON系统架构。叠加了SCM的相干PON系统将不再采用数字化接口方式与光模块进行连接,光模块本身需要具备高度线性驱动和调制能力。此外,用户侧光模块需要具备瞬时开关能力,以避免对其他用户造成干扰,因此需要开发新型的支持突发控制功能的相干光芯片。考虑到上行P2MP的突发相干接收环境,需要从系统层面实现对多个用户激光器的波长管控,避免上行方向因多用户波长快速切换造成的局端频偏估算偏差问题。综上,将相干技术应用于PON将会是一个全新的复杂系统工程,难以直接继承现有相干系统架构,需要匹配P2MP的应用需求,从芯片、模块和设备多个方面实现技术创新。

兼容50G PON的多模统一平台架构及实现方法

目前网络中多种PON模式共存,而传统的OLT软件处理多种PON模式时存在兼容能力差、开发繁琐、重复等问题。本文提出了一种兼容多模OLT的统一平台架构,支持现存多种PON模式,并具有优秀的向后兼容能力。该架构通过不同的速率组合对应SerDes通道实现了速率兼容,并对ONU进行统一管理和带宽分配,在软件上实现了多模协议栈兼容和多芯片适配。本文采用不同OLT业务板卡搭载统一平台,对注册和打流业务功能进行测试。结果表明,该平台架构兼容包括50G PON在内的6种PON模式,并支持在不同板卡上的模式切换。同时,能降低OLT产品的管理难度,缩短项目周期,降低研发成本,对50G PON和未来PON网络新技术的兼容和平滑升级具有重要意义。

基于I-PON的广电FTTH网络设计与施工规范研究

针对基于I-PON的广电光纤到户(Fiber To The Home,FTTH)网络设计与施工过程中存在的问题,重点分析了FTTH网络技术方案、场景分类、实施标准以及工作要点,并围绕不同场景下设计与施工的特点,归纳出基于I-PON的广电FTTH网络设计与施工规范。

GPON和XG-PON在广电接入网中的应用

当前,中国广电正在努力提升自己在媒体领域和通信市场的竞争力。为支撑业务发展,广电接入网将逐步从多方案统一到光纤到户(Fibre To The Home,FTTH)无源光网络(Passive Optical Network,PON)的路线上。同时,在数据流量持续增长的趋势下,广电接入网的部署既要满足现在的客户需求,更要前瞻布局未来。吉比特无源光网络(Gigabit Passive Optical Network,GPON)和非对称10G GPON(10-Gigabit Passive Optical Network,XG-PON)技术基于带宽、覆盖范围、服务质量以及技术升级等优势,在广电接入网的发展中具备应用潜力。基于此,介绍、分析GPON和XG-PON技术,借鉴其他三个运营商的接入网部署经验,为广电接入网的发展提供一定参考。

PON技术在人脸识别数据传输中的安全性优势

根据无源光网PON的网络传输原理,分析PON网络技术在安全防范工程涉及人脸识别信息应用、落实保护个人隐私传输保护措施的优势及技术原理,可以为相关工程应用提供基本的原理。

PON技术宽带接入网的故障诊断和维护分析

无源光纤网络(passive optical network, PON)是一种应用于宽带接入网的技术,使用单根光纤传输多用户的信号,并通过无源光分路器来分离不同用户的信号,具有高带宽、低成本和灵活性等优势,在现代通信领域中得到了广泛的应用。随着网络规模的不断扩大,用户对高质量连接的需求日益增长,PON技术的故障诊断和维护变得尤为重要。基于此,对PON技术进行概述,分析其技术优势,并探讨PON技术宽带接入网的故障诊断和维护措施,以期为相关人员提供参考。

50G-PON技术发展与应用场景

随着技术的普及和发展,光接入网正向着更高带宽、全业务承载和更强智能化等多个维度持续发展和演进。自2020年起,国内三大电信运营商相继推出“三千兆”业务,即千兆5G、千兆宽带和千兆Wi-Fi,为用户提供全场景、沉浸式千兆体验。文章结合当前EPON/GPON/10GPON网络现状和未来高清视频、工业互联网、行业数字化等新型业务场景对网络接入需求,介绍50G-PON光网的研究前景、发展需求和关键技术。

PON接入网负载与接入距离优化

分析家庭宽带PON(passive optical network,无源光网络)接入网络中OLT(optical line terminal,光线路终端)用户的承载能力,计算PON端口接入距离。依据理论计算,结合PON实例,给出了PON结构优化的参考方案。同时,在考虑对现网资源节约的前提下,通过对OLT承载用户数的分裂及用户接入距离的优化,来提升用户感知度。

基于EPON结构的校园网建设及实施注意事项研究

有线网络传输的介质主要是金属导体和光纤导体,光纤因其简便实用,价格低廉的特性被广泛采用。EPON做为PON技术的一种,采用点到多点结构、无源光纤传输的特点,可在以太网之上提供多种业务被广泛应用。本文以浙江省某中学智慧校园工程为例,介绍了EPON技术的整体构架、主要设备组成、设计原则、安装调试过程中的注意事项等,并对比传统网络分析EPON网络的优缺点,为该技术在此类项目中的应用提供借鉴和参考。。

超100 Gbit/s PON:灵活速率和相干架构(特邀)

2021年国际电联电信标准化部门(ITU-T)完成50 Gbit/s无源光网络(PON)的标准制定,当前设备商和运营商已经完成样机验证,ITU-T成立Beyond 50 Gbit/s PON讨论组开始研讨未来PON相关技术方案,因此Beyond 50 Gbit/s PON成为当前光通信领域的研究热点。根据前几代PON标准的速率演进规律推测,Beyond 50 Gbit/s PON的速率预计将超过100 Gbit/s。文章将分析超100 Gbit/s PON面临的问题和挑战,重点介绍灵活速率PON和相干PON架构这两个潜在技术路径及其关键技术方案,为未来超100 Gbit/s PON的研究和标准制定提供参考。

工业PON时间确定网络及智能控制融合系统

当前,生产智能化已成趋势,因而生产要素的全连接成为必由路径。为实现生产要素连接,需打破“信息孤岛”实现不同厂商互联互通,并在工业现场实现智能决策和控制。为此,中国电信提出时间确定网络及智能控制融合系统架构,以工业无源光网络时间确定网络开放融合自动化控制系统与人工智能系统,实现了网络、数据、控制、业务和人工智能5个方面的闭环管理。