C114訊 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通信網聯合舉辦的“2024中國光通信高質量發展論壇-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綜合業務承載能力，豐富光接入網應用場景。
50G PON系統新需求帶來新挑戰
當前，千兆光網網絡和用戶高速增長，全國千兆用戶數占比已達25.7%，千兆信息高速路初具規模。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，支撐新場景新業務的探索與發展。
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。在技術和產業推進方面，中國移動2021年開始全面轉向10G PON系統能力建設，全網OLT具備10G PON能力，并積極推進50G PON發展。
面向算力網絡發展，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，現在正在開展大規模商用；在接入網構建50G PON+FTTR協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，千兆光接入網的發展在技術上呈現三個趨勢：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，通過智能協同（PON+FTTR協同、光+WLAN協同、PON+FTTR+X協同）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將進入產業快速發展的新階段。但50G PON系統新需求也帶來了新挑戰：首先是增強的系統要求，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系統線路速率、發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、單幀多突發等；最后是新型設備實現，50G PON系統相比10G GPON，需全新設備實現方案滿足新需求，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、多速率高速突發接收技術、多模共存技術、智能化協同技術等。
關鍵技術1：高功率預算收發。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射側和接收側尚面臨不同挑戰，還需要產業界共同繼續攻關。
例如，下行方向，當入纖光功率超過10dBm，會激發SBS非線性效應，導致功率預算劣化。可以考慮的解決方向是擴展發射機激光器線寬，提升SBS效應閾值。上行方向，50Gb/s突發信號接收靈敏度約為-25dBm，未達到C+等級要求-25.7dBm。可以考慮優化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為連續信號，ONU側只需通過輕量化DSP即可實現靜態信號的色散均衡；上行方向，OLT側DSP需要支持動態多模，滿足對不同速率ONU信號損傷的動態自適應均衡，利用來自MAC的突發先驗信息輔助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光模塊挑戰較大。當前雖已實現小型化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發送端添加filter，過濾掉帶外噪聲；二是通過協同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組網三個層面系統性研制PON支持低時延及網絡切片方案；采用單幀多突發和消除靜默開窗，平均時延從158us降低至123us（優化22%）；最大時延從443us降低至135us（優化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務，隨著用戶消費升級，更豐富的接入對象、更高的業務體驗以及多種異構技術的協同對光接入網智能化提出需求。基于光層OAM的50G PON+FTTR協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支持高精度數據采集。基于收集的業務KPI與網絡KPI構建面向業務的網絡調優能力及流量預測；同時可以精準業務識別，實現端到端切片協同；以及精準定位接入網故障，端到端運維協同。
張德朝表示，當前50G PON技術產業已取得長足進展，2023年11月，中國移動協同合作伙伴在江蘇移動南京現網成功完成了全球首個對稱50G PON 固移接入應用示范。后續希望產業界持續協同開展關鍵技術攻關，加快核心器件突破，推進技術和產業成熟。 
