Solución de coexistencia de tres generaciones de banda ancha EPON: la mejor opción para la evolución de la industria

Con el rápido desarrollo de tecnologías como el 5G, la computación en la nube y la IA, las redes de acceso óptico están acelerando su evolución hacia un mayor ancho de banda y una menor latencia. Como nueva generación de tecnología PON, la PON 50G se ha convertido en el foco de atención de la industria. Actualmente, los operadores aún cuentan con una gran cantidad de EPON y 10G EPON en sus redes. Cómo maximizar la protección de las inversiones existentes mientras se actualiza la red y lograr la coexistencia de tres generaciones de EPON, 10G EPON y 50G PON se ha convertido en un desafío importante en la evolución tecnológica.

1. Conflicto de longitud de onda: el principal desafío de la evolución de EPON

El rango de longitud de onda ascendente de PON es tan amplio como 100 nm (1260 nm ~ 1360 nm), mientras que las longitudes de onda ascendentes y descendentes de 50 G PON definidas por ITU-T son 1286 nm y 1342 nm respectivamente, que se superponen completamente con la banda ascendente de EPON.

Este conflicto de longitudes de onda dificulta enormemente la coexistencia de las tres generaciones de PON. Desde la formulación estándar hasta la práctica industrial, la industria ha propuesto tres soluciones principales:

1. EPON se retira de la red y 10G EPON y 50G PON coexisten en la segunda generación

Ya en las primeras etapas de la formulación del estándar 50G PON en 2018, la industria se percató de que la banda ancha EPON era un obstáculo para la evolución de las futuras redes PON. A medida que EPON se retira gradualmente de la red, la coexistencia de segunda generación de 10G EPON y 50G PON se ha convertido en la solución preferida.

Ventajas:

Normalización estándar: el estándar PON 50G ha logrado compatibilidad con EPON 10G y la cadena de la industria es madura.

Simplificación de la red: Evita la complejidad que supone la coexistencia de tres generaciones y reduce los costes de operación y mantenimiento.

Mejora del rendimiento: una vez que EPON se retira de la red, el ancho de banda de la red y el rendimiento de la latencia se pueden optimizar en gran medida para satisfacer las necesidades de la era de la IA.

En la actualidad, operadores como China Mobile han comenzado a promover la retirada de EPON, mejorando gradualmente las capacidades de la red para alinearse con las regiones GPON y construyendo una red de acceso más competitiva.

2. EPON converge a banda estrecha para lograr la coexistencia de tres generaciones

Tras la comercialización de 10G EPON en 2017, a medida que disminuyó el coste de los láseres DFB, los operadores redujeron la longitud de onda ascendente de EPON a 1290 nm-1330 nm mediante estándares empresariales, y la longitud de onda ascendente asimétrica de 1G de 10G EPON se redujo a 1260 nm-1280 nm. Este ajuste sentó las bases para la coexistencia de 50G PON.

En 2022, la tecnología 50G PON definió una longitud de onda ascendente de 1286 nm. Tras el despliegue de la tecnología EPON de banda estrecha, las tres generaciones de EPON/10G EPON/50G PON pueden coexistir.

Ventajas:

Evolución fluida: conservar los usuarios EPON existentes y evitar la retirada forzosa de la red.

Normalización estándar: la ITU y la IEEE PON convergen en la longitud de onda y la cadena industrial es más eficiente.

Sin embargo, la popularización de la EPON de banda estrecha aún necesita tiempo, y la eliminación de los equipos EPON de banda ancha requiere una inversión continua por parte de los operadores.

3. Defina de forma independiente longitudes de onda EPON de 50G y utilice multiplexación por división de tiempo para la transmisión ascendente.

Recientemente, la industria ha propuesto lograr la coexistencia de tres generaciones definiendo de forma independiente longitudes de onda EPON de 50G (como 136x nm) y utilizando mecanismos de multiplexación por división de tiempo.

Sin embargo, esta solución enfrenta múltiples cuellos de botella técnicos:

Problema de atenuación de la fibra: 136x nm está en el borde del pico de agua, con una atenuación grande e inestable.

Limitación de dispersión: la dispersión de alta frecuencia provoca la degradación de la señal, lo que dificulta la transmisión NRZ de 50G.

Eficiencia y latencia: Las tres generaciones de PON comparten el intervalo de tiempo ascendente, y el preámbulo largo (nivel de EE. UU.) de EPON/10G EPON reducirá significativamente la eficiencia del ancho de banda de 50G PON y aumentará la latencia.

Costo de la cadena industrial: los dispositivos ópticos de 136 nm no se pueden reutilizar con la cadena industrial GPON y el costo es alto.

Resumen de desventajas:

. Baja viabilidad técnica, gran sacrificio de rendimiento.

Continuando con la división estándar entre IEEE PON e ITU PON, la cadena industrial no puede converger.

La competitividad de la red disminuye, lo que dificulta satisfacer las necesidades comerciales futuras.

Desde la perspectiva del desarrollo a largo plazo de la industria, la mejor opción es retirar la EPON y lograr la coexistencia de la EPON 10G y la PON 50G. Esta vía permite:

Evite riesgos técnicos: evite conflictos de longitud de onda y defectos de rendimiento de la multiplexación por división de tiempo.

Mejore las capacidades de la red: unifique los estándares PON, simplifique la operación y el mantenimiento y reduzca el TCO.

Mejorar la competitividad: allanar el camino para la evolución de 50G PON a la próxima generación de tecnología PON en el futuro.

Por el contrario, si se selecciona la solución de coexistencia por división de tiempo EPON 50G, provocará divisiones estándar, redundancia de la cadena industrial, disminución del rendimiento de la red y, en última instancia, hará que la red implementada pierda competitividad técnica.