3月21日消息（九九）當前，我國運營商采用10G PON技術建設千兆光網，50G PON萬兆接入技術已經逐漸走向成熟，將成為構建下一代萬兆網絡和萬兆業(yè)務的關鍵支撐技術。

3月21日，在由CIOE中國光博會與C114通信網聯(lián)合舉辦的“2024中國光通信高質量發(fā)展論壇-50G PON技術專場”上，中國移動研究院基礎網絡技術研究所副所長張德朝表示，50G PON作為下一代PON的主流技術，除了帶寬提升外，還需圍繞低時延和網絡切片等維度，構建50G PON綜合業(yè)務承載能力，豐富光接入網應用場景。

50G PON系統(tǒng)新需求帶來新挑戰(zhàn)

當前，千兆光網網絡和用戶高速增長，全國千兆用戶數(shù)占比已達25.7%，千兆信息高速路初具規(guī)模。隨著算力網絡的深度推進，萬兆網絡初顯端倪，各地方均在出臺相應政策，加速推動萬兆寬帶網絡試商用，支撐新場景新業(yè)務的探索與發(fā)展。

張德朝介紹，中國移動作為全球最大的固網運營商，截至2024年1月底有線寬帶用戶已超3億，千兆寬帶用戶覆蓋超3.9億。在技術和產業(yè)推進方面，中國移動2021年開始全面轉向10G PON系統(tǒng)能力建設，全網OLT具備10G PON能力，并積極推進50G PON發(fā)展。

面向算力網絡發(fā)展，中國移動在骨干網構建基于400G和OXC的新一代全光網，于2023年完成400G首次集采，現(xiàn)在正在開展大規(guī)模商用；在接入網構建50G PON+FTTR協(xié)同的新一代光接入網，打造泛在入算的光錨點，通過端到端全光網提供骨干20ms、省域/區(qū)域5ms、城市1ms三級時延圈網絡。

張德朝指出，千兆光接入網的發(fā)展在技術上呈現(xiàn)三個趨勢：通過50G PON進一步提升全光接入能力，通過FTTR提升千兆無縫覆蓋能力，通過智能協(xié)同（PON+FTTR協(xié)同、光+WLAN協(xié)同、PON+FTTR+X協(xié)同）提升網絡的智能化水平。

隨著2023年ITU-T SG15全會通過G.9804.3 Amd.2，標志著50G PON國際標準體系已完成，50G PON將進入產業(yè)快速發(fā)展的新階段。但50G PON系統(tǒng)新需求也帶來了新挑戰(zhàn)：首先是增強的系統(tǒng)要求，50G PON作為下一代光接入網技術體系，除帶寬提升外，面向多業(yè)務綜合承載場景，還需滿足低時延和網絡切片能力；其次是不同的傳輸性能，伴隨著50G PON系統(tǒng)線路速率、發(fā)射光功率等指標的提升，帶來新的傳輸效應，例如光纖色散、受激布里淵散射、單幀多突發(fā)等；最后是新型設備實現(xiàn)，50G PON系統(tǒng)相比10G GPON，需全新設備實現(xiàn)方案滿足新需求，適應新效應。

50G PON五大關鍵技術

張德朝介紹，基于以上分析，50G PON關鍵技術方案包含功率預算提升技術、多速率高速突發(fā)接收技術、多模共存技術、智能化協(xié)同技術等。

關鍵技術1：高功率預算收發(fā)。當前50G PON光電器件技術已取得長足進展，對稱50G速率可實現(xiàn)N1等級功率預算，針對C+等級功率預算，50G上下行方向分別在發(fā)射側和接收側尚面臨不同挑戰(zhàn)，還需要產業(yè)界共同繼續(xù)攻關。

例如，下行方向，當入纖光功率超過10dBm，會激發(fā)SBS非線性效應，導致功率預算劣化?？梢钥紤]的解決方向是擴展發(fā)射機激光器線寬，提升SBS效應閾值。上行方向，50Gb/s突發(fā)信號接收靈敏度約為-25dBm，未達到C+等級要求-25.7dBm?？梢钥紤]優(yōu)化APD器件結構，進一步提升光子吸收率和響應度；或者采用鍺硅等新型材料APD，提升器件增益帶寬積和靈敏度。

關鍵技術2：oDSP技術使能上行多速率突發(fā)接收。50G PON應用須支持25G和50G兩種上行速率，考慮到各個ONU傳纖距離不等，DSP需實現(xiàn)對不同上行速率、不同距離ONU信號損傷的快速均衡，以滿足32dB功率預算需求。下行方向，50Gbps為連續(xù)信號，ONU側只需通過輕量化DSP即可實現(xiàn)靜態(tài)信號的色散均衡；上行方向，OLT側DSP需要支持動態(tài)多模，滿足對不同速率ONU信號損傷的動態(tài)自適應均衡，利用來自MAC的突發(fā)先驗信息輔助DSP內均衡模塊的收斂，能夠滿足對不同速率ONU信號損傷的動態(tài)自適應均衡。

關鍵技術3：多模MPM共存。GPON短時期內不會全面退網，50G PON部署需考慮三代PON同端口共存，其中OLT側三模MPM Combo光模塊挑戰(zhàn)較大。當前雖已實現(xiàn)小型化6波長WDM，但上行方向存在通道間串擾，導致約1dB靈敏度劣化。

另外，當XG(S)-PON或50G PON ONU激光器在相鄰波長有較大噪聲分量時，在OLT接收端會導致GPON或50G PON靈敏度嚴重劣化。對此，張德朝提出兩個解決方案：一是在ONU發(fā)送端添加filter，過濾掉帶外噪聲；二是通過協(xié)同DBA控制，使問題10G、50G ONU與小功率GPON ONU三者在時域沒有交集。

關鍵技術4：低時延及網絡切片。從PON網元、PON線路、 PON組網三個層面系統(tǒng)性研制PON支持低時延及網絡切片方案；采用單幀多突發(fā)和消除靜默開窗，平均時延從158us降低至123us（優(yōu)化22%）；最大時延從443us降低至135us（優(yōu)化69%）。

關鍵技術5：光接入網智能化。光接入網直接面向用戶和業(yè)務，隨著用戶消費升級，更豐富的接入對象、更高的業(yè)務體驗以及多種異構技術的協(xié)同對光接入網智能化提出需求?；诠鈱覱AM的50G PON+FTTR協(xié)同架構打造新一代智能光接入網，一方面是感知能力，在OLT部署智能板，面向PON+FTTR增強業(yè)務感知和分析能力；另一方面是采集能力，PON和FTTR支持高精度數(shù)據(jù)采集?；谑占臉I(yè)務KPI與網絡KPI構建面向業(yè)務的網絡調優(yōu)能力及流量預測；同時可以精準業(yè)務識別，實現(xiàn)端到端切片協(xié)同；以及精準定位接入網故障，端到端運維協(xié)同。

張德朝表示，當前50G PON技術產業(yè)已取得長足進展，2023年11月，中國移動協(xié)同合作伙伴在江蘇移動南京現(xiàn)網成功完成了全球首個對稱50G PON 固移接入應用示范。后續(xù)希望產業(yè)界持續(xù)協(xié)同開展關鍵技術攻關，加快核心器件突破，推進技術和產業(yè)成熟。

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