【国际观察】CableLabs加入IEEE NG-EPON研发

2015-08-20 15:34:51 来源: DVBCN数字电视中文网 作者:DVBCN主编 李远东 热度:
近日,IEEE 802.3工作组成立了一个新的研究组并发出CFI文件,来讨论NG-EPON的研发问题,CableLabs也有相关人员加入。在研究组阶段所要讨论的问题主要包括:(1)系统复用的波长总数;(2)每根光纤所承载的数据吞吐量;(3)光收/发器的可调谐能力;(4)光波长信道绑定技术。
 
为满足用户不断增长的需求,有线电视网络运营商对于双向有线电视宽带接入网络的建设曾进行了几十、上百亿美元的投资。而且,由于控制得当,在满足用户需求的同时,有线电视网络运营商在进行每次投资、对其接入网络进行升级之前,均能收回此前的投资。
 
对于普通住宅接入应用场景,双向有线电视无源光接入网络面临这样的用户需求,使得宽带接入速率呈现出指数级的增长态势:
 
(1)订户的总量在不断增长。ITU新近发布的报告表明,目前仍有很多家庭未接入固定宽带网络,而且即使在成熟市场,固定宽带接入网络的订户数也仍在不断增长。
 
(2)户均拥有的可联网型终端设备的数量在不断增长。预计到2015年年底,互联网终端总量将达到约120亿部(人均约1.7部)。而且在IoT、智慧家庭、智能物体、智慧城市、智能电网与智能手机终端大发展与大普及的驱动之下,预计到2020年年底,可联网型终端设备将有望超过330亿部(届时,人均约4.3部)。
 
(3)每个可联网型终端设备/应用的接入带宽需求在不断增长
 
首先,流媒体视频服务的质量在不断地提高——目前已经开始普及高清晰度流媒体服务,下一步将普及60 Hz的4K超高清晰度流媒体视频服务,DisplayPort 2.1将可支持120 Hz及240 Hz的4K超高清晰度流媒体视频服务以及60 Hz的8K超高清晰度流媒体视频服务。
 
其次是在未来很有发展潜力的网真、远程医疗等业务——将具有高清晰度的视频及音频,而且还将融入虚拟现实技术,可用于远程生命探测(灾难救援场景)、远程分析、远程放射性治疗、虚拟住宅呼叫等新兴应用场景。
 
第三,宽带用户的业务使用行为习惯发生了巨大的变化——同时运行多个业务、同时观看多路在线视频节目、内容消费更为个性化,导致宽带接入网络中的单播流量越来越大。
 
第四,目前出现的下述新兴业务对固定宽带接入速率提出了更高的需求——实时型OTT应用(对网络延迟与丢包等很敏感);预先下载型应用;各类云计算应用。
 
从而,就需要开始研发下一代PON技术。
 
NG-EPON技术既要能满足用户在未来对于信息娱乐的需求,又面临着其他类型的下一代光接入网技术的激烈竞争。因此,NG-EPON研究组是可以将NG-EPON定义成与ITU-T NG-PON 2具有相同能力的:四个波长,每个波长10 Gbit/s吞吐。但是,NG-EPON研究组的成员正在讨论具有更高能力的、能更好地满足用户未来需求的NG-EPON技术解决方案。
 
目前,研发NG-EPON系统已经具备技术可行性。IEEE最新的EPON标准为IEEE 802.3 av,从该标准正式发布实施至今,业界又逐渐发展出一些新兴的技术,目前已经具备足够的成熟程度使其成为下一代光接入网络的潜在候选技术。主要包括:
 
(1)用于无源光通信网络之中的光通信器件的进步(包括光接收机与发射机阵列、可调谐突发激光器、可调谐突发光接收器件等),使得可以在EPON系统中部署WDM技术;
 
(2)高级光调制技术的成熟(包括双二进制调制、PAM4调制等)使得可以采用10 Gbit/s光通信组件来实现25 Gbit/s的串行传输速率;
 
(3)IEEE 802.3的25 Gbit/s光通信生态系统正在快速地发展壮大;
 
(4)TWDM技术在近几年取得了突破式的快速发展。
 
此外,对于NG-EPON,目前需要业界讨论的课题包括:
 
(1)MAC速率问题:10 Gbit/s、25 Gbit/s、40 Gbit/s和100 Gbit/s,应确定为哪一个?
 
(2)在单个的上行方向或者下行方向,是采取一个波长还是多个波长?如果要采取多个波长,那么:波长通道的具体个数如何?是采取ITU-T G.989.2 NG-PON2中所规定的波长规划方案还是另外再定义一种新的方案?对于部署于用户终端侧的ONU,其中的激光器是需要固定波长的还是需要波长可调谐的?或者研发一种可以灵活切换使用这两种模式的相关协议?是否应该对是采用多路物理层PHYs方案或者信道/波道绑定方案予以明确?
 
(3)每个波长通道的线速率问题:10 Gbit/s、25 Gbit/s、40 Gbit/s或者其他数值?采用的光信号调制技术:NRZ OOK调制、双二进制调制、PAM 4调制?

责任编辑:饶军

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