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下一代PON技术的进展与应用
http://www.cww.net.cn 2010年9月10日 08:37 电信科学
作 者:中国电信 沈成彬 王成巍 蒋铭 王波
10GE的技术已经非常成熟,10G-EPON在下行方向和10 Gbit/s速率的上行方向充分利用了10GE接口的技术标准和现有基础(例如采用10GE的64 B/66 B的物理层编码和以太网的帧格式),从而降低了实现难度和成本。 10G-EPON标准化过程中极力避免对IEEE802.3做大的修改,而是通过在EPON标准IEEE802.3基础上对MPCP协议进行必要的扩展而形成IEEE802.3av。10G-EPON的MAC控制层仅仅在EPON的MPCP协议中进行了少量的扩展(OLT在Discovery GATE帧中增加Discovery Information字节来请求ONU上报其是否支持10 Gbit/s速率,ONU在REGISTER_REQ帧中增加Discovery Information字节向OLT通告10 Gbit/s速率的支持能力),实现了10 Gbit/s能力的通告与协商机制,从而使得10G-EPON的协议实现变得非常容易。 为了降低10 Gbit/s突发光模块的实现难度,对称速率的10G-EPON的上行方向没有因为线路速率的提高而缩短ONU突发模式光发送机的激光器打开(LaserOn)/关闭(LaserOff)时间、OLT的时钟提取时间(CDR)等指标要求,而是保持与EPON相同的指标要求;而且还把自动功率调整的稳定时间(receiver_settling)从EPON的400 ns提高到800 ns,显著地降低了光模块实现的复杂性和系统成本。 (4)与EPON的兼容和共存 为了实现10G-EPON与1G-EPON的兼容和网络的平滑演进,IEEE802.3av标准在波长分配、多点控制机制方面都有专门的考虑,以保证10G-EPON与1G-EPON系统在同一ODN上的共存。 波长规划如图1所示,为了实现与1G-EPON的兼容,10G-EPON没有使用1G-EPON系统所使用的1 490 nm的下行波长,同时考虑避开模拟视频波长(1 550 nm)和OTDR测试波长(1 600~1 650 nm),IEEE802.3av标准选择1 577 nm作为10 Gbit/s下行信号的波长(1 575~1 580 nm)。因此,在下行方向可以确保10 Gbit/s信号与1 Gbit/s信号的隔离度。上行方向,非对称10G-EPON系统的上行波长仍然沿用EPON系统的上行波长1 310 nm(1 260~1 360 nm),实现了与EPON的无缝兼容,对称10G-EPON系统的上行信号(10 Gbit/s)波长是1 270 nm(1 260~1 280 nm),二者有重叠,因此不能采用WDM方式,而是采用双速率TDMA方式。 3.2 10G-EPON技术实现 对于非对称速率的10G-EPON系统,由于很大程度上继承了现有的10GE和EPON技术,只要对协议略作完善即可,所以系统实现上难度并不大。对于对称速率的10G-EPON系统,其实现难度相对较大,主要体现在光模块、芯片组、系统架构上。 · 由于对称10G-EPON系统的上行方向工作于10 Gbit/s突发模式,尽管ONU的突发模式光发送机和OLT的突发模式光接收机的指标并没有显著提高,甚至是适度降低,但对于光模块来讲,还是充满挑战的,主要体现在高功率激光器和高灵敏度探测器、高效率的BOSA、高速跨导放大器(TIA)和限幅后置放大器LIA等技术难点上。 · 对于芯片组设计而言,逻辑设计没有本质上的困难,但由于系统速率的提升,必须提高总线宽度,控制功耗,这带来了一些硬件设计上的挑战。在EPON系统中普遍采用Triple Churning进行下行数据的加密,但随着速率的提高,数据被破解的风险急剧加大,需要为10G-EPON设计加密强度更高的算法。
编 辑:石美君 联系电话:010-67110006-818
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