千兆光接入网技术进展-中国移动研究院_22页_3mb

千兆光接入网技术进展总结

核心内容

中国移动研究院基础网络技术研究所张德朝在2023年6月发布的文档，全面分析了千兆光接入网技术的最新进展，包括50G PON和FTTR技术的演进方向、关键技术挑战以及未来发展趋势。文档强调了构建全光底座、提升带宽、降低时延、实现网络切片的重要性，以支撑算力网络与千兆宽带服务的深度融合。

主要观点

• 千兆光接入网是算力网络的重要基础：光接入网需向“连接+算力+能力”演进，提升带宽、时延和确定性等能力，融合网络感知与切片技术。
• 50G PON技术标准已建立：2022年底ITU-T通过50G PON标准体系，标志着其国际标准体系基本形成。
• FTTR推动光接入网向两级P2MP架构演进：FTTR是实现千兆光网向用户侧延伸的关键，支持家庭和政企场景的无缝覆盖。
• 光层OAM技术是实现电信级管控的关键：通过构建原生的光层OAM，实现对FTTR主从设备的集中管控，保障网络切片和业务差异化承载。
• ComboFTTR理念支持无感升级：1代FTTR设备可适配2代PON技术演进，实现用户无感知的带宽提升。

关键信息

50G PON技术进展

• 标准体系：ITU-T已通过G.9804.1、G.9804.2、G.9804.3等标准，G.sup.PONslicing和G.sup.PONlatency标准也在推进中。
• 产业链进展：中国移动联合华为、中兴、烽火完成非对称50G PON样机研发，初步具备大带宽、低时延特性。
• 现网试验：已完成50G PON样机承载5G小基站回传试验，验证多业务承载能力。
• 关键技术问题：
  • 上行25G吞吐量未达理论值。
  • 下行50G功率预算低于N1等级，上行25G未达C+等级。
  • 不支持TDM多速率接收和三代共存。
• 解决方案：
  • 开发1286nm中心波长激光器并加入TEC制冷。
  • 优化三模Combo MPM光模块结构，提升性能与体积控制。
  • 引入oDSP技术实现动态自适应均衡，满足C+等级32dB功率预算。

FTTR技术发展及实践

• FTTR架构：支持面向家庭和政企的千兆无缝覆盖，推动FTTH向FTTR演进。
• 物理层技术：
  • 2.5G Ra：采用DFB激光器和PIN接收器，已具备产业能力。
  • 2.5G Rb：可复用GPON classB+产业链，主设备需APD接收，从设备需PIN接收。
  • 10G Ra：有望基于2.5G超频实现，需解决上行发射功率与接收灵敏度的匹配问题。
  • 10G Rb：可复用10G GPON产业链，需解决从设备PIN连续接收方案。
• 光层OAM技术：
  • 实现对FTTR主从设备的集中管控，支持网络切片。
  • 管控通道需与数据通道隔离，具备独立的管控能力。
• 数据链路层技术：
  • 需构建新的帧结构，支持Wi-Fi调度控制。
  • 两种方案：参考GPON/XG-PON帧结构或全新设计TC层协议。
• ComboFTTR技术：
  • 支持1代FTTR设备适配2代PON技术，保障用户无感升级。
  • 通过光层OAM实现对ComboFTTR上联接口的远程管控。
  • 器件可复用ComboOLT、GPON及10G PON BOSA产业链。

未来趋势和挑战

• 带宽提速：从10G向50G PON演进，支持千兆到家向千兆到房间的延伸。
• 场景拓展：光接入网将覆盖家庭、中小微及行业用户，推动千兆光网在更多场景的应用。
• 智能演进：光接入网将向具备感知业务和智能调度能力的方向发展，支撑算力网络的智能演进。
• 技术挑战：
  • 50G PON需解决器件性能、功率预算、多速率兼容等关键问题。
  • FTTR需推进物理层、协议层及光层OAM标准的制定与收敛。
  • 数据链路层协议需支持光+Wi-Fi融合调度，保障千兆体验稳定性。

技术收敛与标准化

• 光层OAM标准化：CCSA标准立项，ITU-T SG15Q2和Q3在推进相关标准。
• FTTR标准化：物理层、协议层和光层OAM标准正在协同推进。
• ComboFTTR标准化：支持多种PON技术的协同演进，保障用户无感知的带宽升级。

总结

文档系统总结了中国移动在千兆光接入网技术领域的最新进展，包括50G PON与FTTR技术的协同演进、光层OAM与数据链路层协议的创新设计、ComboFTTR理念的提出与实施。通过技术攻关与产业链协同，中国移动正推动光接入网向更高带宽、更低时延、更强智能的方向发展，以支撑算力网络和千兆宽带服务的深度融合与持续演进。