谷歌光纖林峯：Super-PON讓下一代接入網(wǎng)絡(luò)更加便利

       ICCSZ訊（編輯：Aiur） 作為前沿科技的全球引領(lǐng)者，谷歌在光通信領(lǐng)域創(chuàng)新十足。在上周舉辦《2018南京江北新區(qū)未來光通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展論壇》上，華人光通信專家，谷歌光纖聯(lián)合創(chuàng)始人兼工程總監(jiān)林峯（Cedric Lam）博士發(fā)表了《超大規(guī)模無源光網(wǎng)：整合的下一代接入網(wǎng)絡(luò)》的光通信報(bào)告，介紹PON（無源光網(wǎng)絡(luò)）發(fā)展變化，并提出了Super-PON創(chuàng)新概念。過去十年，全球網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)讓光纖取代銅纜成為通信互聯(lián)的基礎(chǔ)，其中北美一直是全球光通信技術(shù)引領(lǐng)者，中國在“寬帶中國”、“提速降費(fèi)”等戰(zhàn)略推動(dòng)下，成為全球最大單一FTTH（光纖到戶）市場。在這場光進(jìn)銅退的潮流中，PON技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，讓世界接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入“超大規(guī)模無源光網(wǎng)”階段。

華人光通信專家林峯博士（Cedric Lam）

       隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的增加提高網(wǎng)絡(luò)流量和提出更高帶寬需求，下一代接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)展成為通信行業(yè)探索對(duì)象。谷歌作為互聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新者在光通信領(lǐng)域也深入開展研究。林峯博士介紹了Super-PON概念，他認(rèn)為光纖作為最好的寬帶接入媒介為智慧城市發(fā)展提供了可能性，它具有極強(qiáng)的氣候環(huán)境適應(yīng)能力，因無源特性而具有的便捷管理和低成本運(yùn)營以及近乎無限的虛擬帶寬。智慧城市驅(qū)動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，各類傳感器實(shí)現(xiàn)訊息的傳遞需要光纖介質(zhì)，未來5G無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)離不開光纖的連接，尤其在無線前傳回傳、大規(guī)模的MIMO天線陣列和密集小基站（Small Cell）。當(dāng)然，事物發(fā)展會(huì)遭遇瓶頸，光纖接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)同樣面臨挑戰(zhàn)。林博士認(rèn)為在光纖覆蓋中，“最后一公里”和OSP占據(jù)了主要成本，基礎(chǔ)硬件的復(fù)雜鋪設(shè)更推高了建設(shè)成本，光纖資源相對(duì)不足也讓多重網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)營存在困難，因此下一代的接入網(wǎng)絡(luò)需要具備靈活性和便利性。

       為了提升光纖效率和減低運(yùn)營建設(shè)成本，采用PON技術(shù)的接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需要革新，GPON速率是2.5G，下一代PON是10G，谷歌提出的super-PON概念是對(duì)傳統(tǒng)GPON&WDM-PON的優(yōu)化，其商業(yè)動(dòng)機(jī)是為了減少市場響應(yīng)時(shí)間和建設(shè)成本，而技術(shù)目標(biāo)是利用WDM技術(shù)將OSP中每個(gè)回程光纖的波長疊加12倍，Super-PON可以將傳輸距離從傳統(tǒng)GPON 的20km增加至50km，以此減少中心局（CO）數(shù)量并服務(wù)更多終端。

       據(jù)林博士介紹，標(biāo)準(zhǔn)的GPON是每根DF光纖連接64個(gè)用戶（每根光纖配置一個(gè)GPON），通過1：32分路實(shí)現(xiàn)20km傳輸覆蓋，而Super-pon 1.0結(jié)合DWDM技術(shù)和GPON，疊加12個(gè)GPON讓每根DF光纖連接768個(gè)用戶（一根光纖配置12個(gè)GPON），實(shí)現(xiàn)50km傳輸。他以GPON+10G點(diǎn)對(duì)點(diǎn)DWDM為例，在一個(gè)集無線基站、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路和PON鏈路的系統(tǒng)中，波長復(fù)用經(jīng)過內(nèi)置光放大器的光纖增益設(shè)備，信號(hào)通過光纖傳輸至接收端解復(fù)用器時(shí)，系統(tǒng)識(shí)別出點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和彩光GPON信號(hào)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信號(hào)傳輸至基站RRU或企業(yè)，彩光GPON信號(hào)則傳輸?shù)郊彝ビ脩簟?

       在端對(duì)端解決方案上，林博士也介紹放大式TWDM PON方案，使用帶有管理波長交換的商用級(jí)G-PON設(shè)備，DWDM突發(fā)模式光模塊，內(nèi)置復(fù)用器、增益鉗位EDFA和雙工功能的光纖增益器、Cyclical AWG，突發(fā)模式可調(diào)激光器和灰光ONT等設(shè)備器件，其中突發(fā)模式可調(diào)激光器最重要也最具難度。端對(duì)端系統(tǒng)還可以兼容不同廠商的器件。

       Super-PON波長規(guī)劃方面，1.0版本使用C波段Blue作為上行波長，L波段Blue作為下行波長。下一代版本將規(guī)劃C波段Red作為上行波長，L波段Red作為下行波長。EDFA應(yīng)用、GPON兼容性和平滑升級(jí)可以選擇Super-PON波長規(guī)劃。谷歌相信Super-PON具備極大優(yōu)勢，傳統(tǒng)GPON覆蓋距離為20km，從CO開始的最小回光纖數(shù)量為1250根，而Super-PON具備50km的覆蓋范圍，從CO開始的最小回傳光纖數(shù)量為521根，在縮減2倍以上的光纖數(shù)量同時(shí)連接5倍以上的更多用戶，光纖結(jié)構(gòu)也會(huì)更簡單。

       Super-PON 1.0已經(jīng)公布，下一代Super-PON很快推出，作為谷歌光纖的創(chuàng)新概念，Super-PON獲得多個(gè)里程碑式發(fā)展，2016年在斯坦福大學(xué)通過600多個(gè)客戶進(jìn)行試點(diǎn)，2017年11月開始商業(yè)化部署，2018年1月在IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議上成功立項(xiàng)，10月IEEE 802.3 Super-PON研究組成立，目前正在開展下一代Super-PON（10Gbps+），F(xiàn)SAN＆ITU-T G.989標(biāo)準(zhǔn)組開展了相關(guān)研究。

       林博士相信Super-PON讓下一代接入網(wǎng)絡(luò)更加便利，他表示谷歌光纖推動(dòng)了TWDM Super-PON技術(shù)研究，并實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的商用化。Super-PON憑借支持單縷光纖的大量連接（目前為768個(gè)用戶）和距離拓展的優(yōu)勢，適合需求兼容性的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)與點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)應(yīng)用，特別是FTTH和無線前傳回傳等場景。同時(shí)，Super-PON在構(gòu)造光纖接入基礎(chǔ)設(shè)施方面具有時(shí)間和資本優(yōu)勢，對(duì)行業(yè)產(chǎn)生重要意義并成為PON領(lǐng)域的國際標(biāo)準(zhǔn)之一。