Fem viktiga fakta om PON och utvecklingen av GPON-teknik till 10G PON och XGS PON

I vår första artikel om passiva optiska nätverk granskade vi några av PON-byggstenarna för att förstå vad passiva optiska nätverk (PON) är, hur det fungerar och vilka de viktigaste fördelarna är. Dessutom definierade vi en del av de viktigaste termerna som du kommer att stöta på. Vi kikade även närmare på historien bakom PON och vart tekniken är på väg framöver.

I den här artikeln ska vi gå på djupet i GPON-tekniken och bland annat avhandla de senaste 10G PON-standarderna (XG-PON och XGS PON) samt NG-PON2. Vi tänker även kika på GPON-transceivrar, urvalskriterierna samt de PLC-splitters som hanterar uppdelningen av fiberanslutningar.

Men först följer en kort påminnelse om vad GPON är.

Vad är GPON?

GPON används huvudsakligen i FTTH- (fiber till hemmet), FTTB- (fiber till byggnaden) och FTTP-nätverk (fiber till lokalerna). GPON är standarden som gör att bara en fiberanslutning från ett centralkontor kan delas upp med hjälp av optiska splitters i flera fiberanslutningar för att kunna tillgodose ett flertal slutkunders behov. GPON utnyttjar det fysiska fibernätverket som installeras mer effektivt än punkt-till-punkt-fiber. Gigabit Passive Optical Networking (GPON) var den första ITU-standarden som medgav kommunikation i 1 Gbit/s.

1) ITU PON-överföringsstandarder – GPON, XG-PON, XGS-PON och NG-PON2

I vårt första blogginlägg gick vi igenom utvecklingen av ITU PON-standarderna. Nu tänkte vi titta närmare på specifikationerna för de senaste standarderna.

2) GPON kontra XG-PON, XGS-PON och NG-PON2 – vad är skillnaden?

GPON-tekniken är den vanligaste PON-standarden i FTTH-nätverk. ITU-standarden har uppdaterats för att hantera högre överföringshastigheter, vilket ledde fram till utvecklingen av XG-PON (2010) och XGS-PON (2017), som kan hantera bithastigheter på upp till 10 Gbit/s.

NG-PON2 – Mellan utvecklingen av XG-PON och XGS-PON standardiserades NG-PON2 år 2013. NG-PON2 använder TWDM (Time and Wavelength Division Multiplexing) för att hantera både asymmetrisk (10/2,5 Gbit/s) och symmetrisk överföring (10/10 Gbit/s) via flera kanaler och för justerbara våglängder.

XG-PON vs XGS-PON– Som vi nämnde ovan standardiserades XG-PON 2010 och erbjuder asymmetriska bandbredder på 10 Gbit/s nedströms och 2,5 Gbit/s uppströms. Men XGS-PON är inte en vidareutveckling av XG-PON som namnet kan antyda, utan en anpassning av TWDM-PON som används i NG-PON2 men utan multikanaler och justerbara våglängder. Därför kan XGS-PON erbjuda både asymmetrisk överföring i 10/2,5 Gbit/s och symmetrisk överföring i 10/10 Gbit/s till skillnad från XG-PON, som bara kan erbjuda asymmetrisk 10/2,5 Gbit/s.

XGS-PON and NG-PON2 – Bägge dessa metoder är snabbare än GPON och erbjuder avancerade tjänster för FTTH, stöd för uppdragskritiska affärsprogram och ligger bakom 5G-tekniken. Huvudskillnaden mellan XGS-PON och NG-PON2 är de justerbara våglängderna som NG-PON2 stöder kontra de fasta våglängderna som XGS-PON stöder.

3) GPON-, XGS-PON- och NG-PON2-våglängder för flexibla tjänster

Eftersom XGS-PON och NG-PON2 konstruerades för att samexistera med GPON nyttjar standarderna olika våglängder i samma fiber. Det gör att olika delar av det optiska distributionsnätverket (ODN) går att använda för att tillhandahålla olika servicenivåer för skilda syften och tillämpningar. Tjänsteleverantörer kan till exempel öka befintliga FTTH GPON-nätverks bandbreddskapacitet, minska driftsättningskostnaderna, se till att fler kunder kan dela på samma fiber och till och med låta flera operatörer dela på samma nätverk.

Diagrammet nedan visar varje överföringsstandard och våglängdsintervallet som används jämte de potentiella hastigheterna för upp- och nedladdning.

4) Välja rätt PON-transceiver

Transceivrar är viktiga delar av passiva optiska nätverk och behövs både i den centrala optiska linjeterminalen (OLT) och abonnentens prenumerantens optiska nätverksenhet (ONU). PON-transceivrar är konstruerade för att användas i passiva optiska nätverk och använder andra våglängder för att sända och ta emot signaler mellan OLT:n och ONU:n.

När man väljer en PON-transceiver finns det flera urvalskriterier att ta hänsyn till:

• OLT eller ONU – för att bedöma var transceivrarna kommer att användas
• Formfaktor – olika formfaktorer är tillgängliga beroende på vilken PON-standard som används. SFP (Single Form Factor Pluggable), SFP+ (Enhanced Small Form-Factor Pluggable), XFP (10 Gigabit Small Form Factor Pluggable) är tre exempel. Tabellen nedan visar formfaktorerna för samtliga PON-standarder.
• Det finns GPON SFP-transceivrar i två klasser, klass B+ och C+. Huvudskillnaderna mellan klasserna är
  • överförings- (Tx) och mottagningseffekten (Rx) de kan hantera
  • antalet anslutningar de stöder. Klass B+ stöder upp till 32 ONU:er och klass C+ upp till 64 ONU-anslutningar från slutanvändare.

5) Välja vilka PLC-splitters som används i passiva optiska nätverk

En PLC-splitter (PLC står för Planar Lightwave Circuit) är huvudenheten i PON och används för att dela upp ljusstrålar som mottas från OLT:n i flera ljusstrålar som överförs till ONU:erna. PLC-splittern tar även emot ljusstrålar som kommer från flera ONU:er och sätter samman dem till en ljusstråle. Den brukar stå på ett huvudkontor eller på distributionsställen i det passiva optiska nätverket.

Fördelningskoefficient – GPON-teknik brukar normalt kunna hantera fördelningskoefficienter upp till 1:128. Nyare 10 Gbit GPON-tekniker kan hantera fördelningskoefficienten 1:256 (eller 2:128).

Läs mer om Pro Optix PLC-splitters >