Solução de coexistência de três gerações de banda larga EPON: a melhor escolha de caminho para a evolução da indústria

Com o rápido desenvolvimento de tecnologias como 5G, computação em nuvem e IA, as redes de acesso óptico estão acelerando sua evolução em direção a maior largura de banda e menor latência. Como uma nova geração de tecnologia PON, a 50G PON se tornou o foco da atenção da indústria. Atualmente, as operadoras ainda têm um grande número de EPON e 10G EPON em suas redes existentes. Como proteger ao máximo os investimentos existentes enquanto se atualiza a rede e se alcança a coexistência de três gerações de EPON, 10G EPON e 50G PON, tornou-se um grande desafio na evolução tecnológica.

1. Conflito de Comprimento de Onda: O Principal Desafio da Evolução do EPON

A faixa de comprimento de onda upstream do PON é tão ampla quanto 100nm (1260nm~1360nm), enquanto os comprimentos de onda upstream e downstream do 50G PON definidos pela ITU-T são 1286nm e 1342nm, respectivamente, o que se sobrepõe completamente à banda upstream do EPON.

Este conflito de comprimento de onda torna a coexistência das três gerações de PON extremamente difícil. Da formulação padrão à prática industrial, a indústria propôs três soluções principais:

1. EPON é retirado da rede, e 10G EPON e 50G PON coexistem na segunda geração

Já na fase inicial da formulação do padrão 50G PON em 2018, a indústria percebeu que a banda larga EPON era um obstáculo para a evolução das futuras redes PON. À medida que o EPON é gradualmente retirado da rede, a coexistência de segunda geração do 10G EPON e 50G PON tornou-se a solução preferida.

Vantagens:

Normalização padrão: o padrão 50G PON alcançou compatibilidade com 10G EPON, e a cadeia da indústria é madura.

Simplificação da rede: Evita a complexidade trazida pela coexistência de três gerações e reduz os custos de operação e manutenção.

Melhora do desempenho: Depois que o EPON é retirado da rede, a largura de banda e o desempenho de latência da rede podem ser muito otimizados para atender às necessidades da era da IA.

Atualmente, operadoras como a China Mobile começaram a promover a retirada do EPON, melhorando gradualmente as capacidades da rede para se alinhar com as regiões GPON, e construindo uma rede de acesso mais competitiva.

2. EPON converge para banda estreita para alcançar a coexistência de três gerações

Após a comercialização do 10G EPON em 2017, à medida que o custo dos lasers DFB diminuía, as operadoras restringiram o comprimento de onda upstream do EPON para 1290nm~1330nm através de padrões empresariais, e o 1G upstream assimétrico do 10G EPON foi restringido para 1260 nm~1280nm. Este ajuste lançou as bases para a coexistência do 50G PON.

Em 2022, o 50G PON recém-definiu um comprimento de onda upstream de 1286nm. Após a implantação do EPON de banda estreita, as três gerações de EPON/10G EPON/50G PON podem coexistir.

Vantagens:

Evolução suave: retém os usuários existentes do EPON e evita a retirada forçada da rede.

Normalização padrão: ITU e IEEE PON convergem em comprimento de onda, e a cadeia da indústria é mais eficiente.

No entanto, a popularização do EPON de banda estreita ainda precisa de tempo, e a eliminação do equipamento EPON de banda larga requer investimento contínuo das operadoras.

3. Definir independentemente os comprimentos de onda do 50G EPON e usar multiplexação por divisão de tempo para upstream

Recentemente, a indústria propôs alcançar a coexistência de três gerações definindo independentemente os comprimentos de onda do 50G EPON (como 136x nm) e usando mecanismos de multiplexação por divisão de tempo

No entanto, esta solução enfrenta múltiplos gargalos técnicos:

Problema de atenuação da fibra: 136x nm está na borda do pico de água, com atenuação grande e instável.

Limitação de dispersão: A dispersão de alta frequência causa degradação do sinal, tornando difícil suportar a transmissão 50G NRZ.

Eficiência e latência: As três gerações de PON compartilham o slot de tempo upstream, e o longo preâmbulo (nível de us) do EPON/10G EPON reduzirá significativamente a eficiência da largura de banda do 50G PON e aumentará a latência.

Custo da cadeia da indústria: os dispositivos ópticos de 136x nm não podem ser reutilizados com a cadeia da indústria GPON, e o custo é alto.

Resumo das desvantagens:

. Baixa viabilidade técnica, grande sacrifício de desempenho.

. Continuando a divisão padrão entre IEEE PON e ITU PON, a cadeia da indústria não pode convergir.

. A competitividade da rede diminui, dificultando o atendimento às futuras necessidades de negócios.

Do ponto de vista do desenvolvimento da indústria a longo prazo, a melhor escolha é aposentar o EPON e realizar a coexistência de 10G EPON e 50G PON. Este caminho pode:

Evitar riscos técnicos: evita conflitos de comprimento de onda e defeitos de desempenho da multiplexação por divisão de tempo.

Melhorar as capacidades da rede: unificar os padrões PON, simplificar a operação e manutenção e reduzir o TCO.

Aumentar a competitividade: pavimentar o caminho para a evolução do 50G PON para a próxima geração de tecnologia PON no futuro.

Pelo contrário, se a solução de coexistência por divisão de tempo 50G EPON for selecionada, isso levará a divisões de padrões, redundância da cadeia industrial, declínio do desempenho da rede e, finalmente, fará com que a rede implantada perca a competitividade técnica.