Что такое WDM-PON и XG-PON?

WDM-PON представляет собой технология доступа сети, которая может значительно изменить инфраструктуры оператора. WDM-PON создает логическую точка-точка архитектуру на основе длины волны по физической точка-многоточка топологии. Он использует технологию мультиплексирования/демультиплексирования WDM для обеспечения того, чтобы сигналы данных могли быть разделены на отдельные выходные сигналы, которые подключены к зданиям или домам. Такое разделение трафика на основе аппаратного обеспечения предоставляет клиентам преимущества безопасной и масштабируемой точка-точка линии длины волны, но позволяет оператору сохранять очень низкое количество волокон, что приводит к значительно меньшим эксплуатационным расходам.

XG-PON так же известен, как 10GPON, который определяет механизм миграции для получения сигнала пользователя 10G и 2.5G. Сигнал пользователя XGPON определяется в диапазоне от 1575nm до 1580nm, а сигнал пользователя — от 1260nm до 1280nm. Для сосуществования технологии XGPON и GPON на одинаковом волокне, центр требует фильтра WDM, который комбинирует сигнал пользователя и сигнал видео.

WDM-PON vs GPON vs XG-PON

Здесь мы обобщили технические характеристики GPON, WDM-PON и XG-PON.

 GPON (10 Gbit/s down/2.5G up)—ITU-T G.984, 2008. Гигабитный GPON-стандарт допускает несколько вариантов битрейта, но промышленность сходится на 2,488G в секунду (Gbit/s) с нисходящей полосы пропускания и 1,244 Gbit/s с восходящей полосы пропускания.

 XG-PON (10G down/2.5G up)—ITU G.987, 2009. XG-PON является версией GPON с более высокой полосы пропускания. Она имеет те же способности, что и GPON, и может сосуществовать с GPON на одинаковом волокне. До сих пор, XG-PON уже был минимально развернут.

 WDM-PON (10G down/2.5G up)—2012, мультиплексирование с разделением по длине волны PON (Wavelength Division Multiplexing PON), имеет лучшую конфиденциальность и улучшенную масштабируемость, поскольку каждый ONU получает только собственную длину волны. Она оптимизирована для приложений до 20км, 40 каналов и 1Gbps на каждого клиента. Для достижения расстояния от 100км, используются усилители, компенсация дисперсии, и дистанционные источники ASE.

Объём данных: GPON vs WDM-PON

Объём каждого пользователя WDM-PON легко оценивается: каждый конечный пользователь требует только одной длины волны. Как правило, сигнал GbE передается на каждой длине волны, распределяя каждому конечному пользователю 1.25Gbps объём. У WDM-PON нет особых преимуществ если диапазон сигнала состоит из чистого радиовещания (например, традиционного IP-TV): радиовещательные сигналы должны быть репродуцированы через OLT на каждой длине волны и независимо отправлены каждому пользователю. Оценка объёма GPON каждого пользователя не так проста, поскольку она зависит от пакета услуг, предоставляемых пользователям, и многие факторы должны быть приняты во внимание. Так как оценка XGPON.

Охват системы: WDM-PON vs XGPON

Охват системы в случае XGPON определяет разделением. Например, для 28dB бюджета линии и 32 делителя, он, как правило, составляет около 20км. Для WDM-PON, AWG имеет гораздо ниже потерь, чем обычный разделитель мощности (50км может быть достижимы). Оба XG-PON и WDM-PON могут быть адаптированы в ситуации Long-reach путем внедрения среднесрочных расширителей. Для XG-PON, могут использоваться OEO (Opto-Electric-Optic) и SOA расширители для достижения до 60км (ограниченные протоколом GPON). А для WDM-PON в C/L-диапазоне, он может использовать EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) для достижения до 100км.

Использование волокна: WDM-PON vs GPON

Поскольку двунаправленная передача используется в случае GPON, но в нашем примере WDM-PON принята однонаправленная передача, инфраструктура волокна лучше используется через GPON. Однонаправленная передача может использоваться в WDM-PON, но это влияет на цену. На самом деле, для достижения достаточного коэффициента ветвления требуется DWDM, например, 32 канала с разносом канала 100GHz. Возможная конструкция может индивидуализировать две различные пропускные способности, используемые вверх и вниз по линии. Они могут быть разделены зазором около 800GHz, чтобы избежать разрушительного взаимодействия от отражений. В этом образе, коэффициент ветвления 16 может быть достигнут.

Однако, разнос канала 100GHz требует охлажденных лазеров DFB, которые могут использоваться оба как в ONU, так и в OLT. Помимо более высокой стоимости MUX/DeMUX, этот факт явно влияет на стоимости системы. Чтобы решить эту проблему, было предложено использование гребенки WDM, полученной из фильтрации одного широкополосного источника шума, но это ещё не ясно, достигается ли реальное преимущество затрат.

Бюджет оптической связи: WDM-PON vs XGPON

Схема передачи WDM-PON достаточно проста: затухание вызвано потерями MUX/DeMUX и передачи волокна (с учетом разъёмов, патч-панелей, и других элементов потерь сигнала, которые могут появляться в инфраструктуре доступа). В системе CWDM-PON, стандартная оптика CWDM может обеспечивать мощность передачи 0dBm, а чувствительность приемника зависит от используемого детектора. Используя PIN, чувствительность 1.25Gbit/s (при условии, что GbE передается) может быть около -18dBm. Это число увеличивается до -28dBm с использованием APD.

Стандартизация предписывает для XG-PON1, что бюджет линии достаточен для GPON B+ и GPON C. Принимая во внимание, что потери эксперимента выше, возникающие в длине волн XG-PON1, чем в длине волны GPON, а также множество других различий в линии передачи между GPON и XG-PON, в зависимости от сравнения с GPON B+ или GPON C, результатом является 29dB и 31dB. Это предписывание не существует для XWDM-PON, и реальный бюджет мощности будет доступен только после того, как первый промышленный продукт будет произведен в объёмах.

Вывод

WDM-PON может предложить более высокую пропускную способность и дополнительные преимущества относительно своих применений. С использованием своего выделенного канала длины волны для каждого подписчика, WDM-PON часто считается более безопасным. В то время как преимущества XG-PON заключаются в стандартизации, зрелости, стоимости и энергопотреблении. Тенденция заключается в том, что XG-PON предназначен для жилых приложений, и WDM-PON исследуется для бизнеса или back-haul интенсивной пропускной способности.