Generasi baharu teknologi jalur lebar gentian optik - 50G PON

Dalam artikel terakhir (pautan), Xiao Zaojun memperkenalkan kepada anda sejarah pembangunan teknologi jalur lebar daripada ISDN, xDSL hingga 10G PON.

Hari ini, mari kita bercakap tentang generasi baharu teknologi jalur lebar gentian optik yang akan datang – 50G PON.

█ F5G dan F5G-A

Sebelum memperkenalkan PON 50G, mari kita bercakap tentang F5G dan F5G-A. Pada Februari 2020, ETSI (Institut Piawaian Telekomunikasi Eropah) mempromosikan sistem teknologi rangkaian komunikasi tetap berdasarkan 10G PON+FTTR, Wi-Fi 6, penghantaran/pengagregatan optik 200G, OXC dan teknologi lain, dan menamakannya F5G, yang ialah teknologi komunikasi rangkaian tetap generasi kelima (The 5th generation Fixednetworks). F5G ialah produk "kerja salin" industri rangkaian tetap kepada 5G. Ia memudahkan kaedah penamaan antara generasi dan membungkus beberapa teknologi untuk memudahkan pemasaran dan promosi.

Teknologi lama dengan nama baharu

Sejak tahun lepas, seluruh industri komunikasi telah membincangkan evolusi separuh generasi berdasarkan 5G - 5G-A. Industri rangkaian tetap juga mengikutinya dan mencipta F5G-A sebagai evolusi kecil antara generasi F5G. Pada November tahun lalu, ETSI secara rasmi mengeluarkan "Definisi Generasi Lanjutan F5G", dengan jelas mencadangkan piawaian antara generasi dan ciri utama F5G-A. Menurut ETSI, F5G-A menambah tiga ciri baharu (GAO, RRL, OSV) kepada tiga ciri sedia ada F5G (eFBB, FFC, GRE). Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah:

Enam ciri utama F5G-A

Adalah dibayangkan bahawa F5G-A boleh membawa 10 kali lebar jalur, 10 kali ketumpatan sambungan gentian, 10 kali kecekapan tenaga, 6 sembilan kebolehpercayaan, dan meter- pengesanan tepat tahap , kependaman sub-milisaat dan rangkaian autonomi L4, satu siri peningkatan keupayaan boleh memenuhi keperluan akses jalur lebar pengguna dengan lebih baik dan seterusnya merealisasikan "Fibre to Everywhere".

Pelan keluaran susulan F5G (daripada ETSI) juga mengikut pendekatan 3GPP untuk dikeluarkan.

█ Evolusi standard 50G PON

F5G-A ialah evolusi yang sangat penting. 50G PON ialah teknologi pemboleh utama untuk evolusi ini. Seterusnya, mari kita lihat bagaimana standard PON 50G dilahirkan. Dalam artikel sebelum ini, kita bercakap tentang era PON 10G, iaitu era jalur lebar gigabit kita sekarang. 10G bukan penamat teknologi PON. Seawal tahun 2012, industri bersetuju bahawa teknologi PON perlu berkembang kepada kadar yang lebih tinggi. Terdapat dua idea evolusi pada masa itu, satu adalah untuk meningkatkan kadar panjang gelombang tunggal, dan satu lagi adalah menggunakan superposisi berbilang gelombang. IEEE (Institut Jurutera Elektrik dan Elektronik) mendahului. Mereka telah membangunkan NG-EPON yang melaksanakan pautan bawah 25G dan pautan atas 10/25G pada gentian optik tunggal, dan serasi dengan EPON 10G. 25Gbps, melalui superposisi berbilang panjang gelombang dan teknologi ikatan saluran, kadar 50Gbps atau 100Gbps boleh dicapai. Pada Julai 2015, IEEE melancarkan formulasi standard teknologi EPON 25G/50G/100G, dinamakan IEEE 802.3ca. Kemudian, memandangkan 100G terlalu sukar, ia telah dipadamkan dan hanya 25G dan 50G dikekalkan. Lihat FSAN (Full Service Access Network Alliance) dan ITU-T (Biro Piawaian Telekomunikasi Kesatuan Telekomunikasi Antarabangsa). Selepas standard XG (S)-PON dirumuskan, FSAN dengan cepat memulakan penyelidikan standard NG-PON2 (NG-PON1 ialah PON 10G sebelumnya, termasuk 10G GPON dan 10G EPON), ingin mencapai pautan bawah 40G dan 40G / 10G pautan atas. Pada masa itu, penyelesaian teknikal alternatif arus perdana untuk NG-PON2 termasuk: TDMA-PON berkelajuan tinggi, TWDM-PON, OFDM-PON dan WDM-PON. Selepas analisis dan perbandingan, pada April 2012, FSAN memutuskan untuk mengguna pakai teknologi TWDM-PON sebagai penyelesaian pelaksanaan untuk NG-PON2. TWDM ialah TDM+WDM, pemultipleksan pembahagian masa + pemultipleksan pembahagian panjang gelombang. TWDM-PON menggunakan kaedah superposisi panjang gelombang 4/8 dan TDM 10G panjang gelombang tunggal, yang boleh mencapai kadar 4×10Gbps. Penyelesaian ini telah dirumus oleh ITU-T sebagai siri piawaian G.989.x dan akhirnya siap pada tahun 2015. Selepas piawaian selesai, beberapa pengendali menggunakan penyelesaian ini. Kerana kaedah superposisi panjang gelombang ini akan membawa kos tinggi peranti optik boleh tala, dan kematangan sistem penyelesaian tidak mencukupi. Kemudian, dengan kematangan pesat dan aplikasi berskala besar bagi rantaian industri Ethernet berkelajuan tinggi, seni bina tindanan N*10G menjadi semakin kurang menjanjikan. Industri ini secara beransur-ansur mengukuhkan keazamannya untuk membangun ke arah kelajuan tinggi panjang gelombang tunggal. Dalam erti kata lain, tiada "TDM+WDM", hanya "TDM". Jika ia adalah gelombang tunggal, 100G adalah terlalu sukar, dan peningkatan 25G tidak jelas (ia tidak akan mengambil masa yang lama untuk menaik taraf semula, yang merupakan pembaziran wang dan masa). Jadi, pilihan terbaik ialah, sudah tentu, 50G. Pada Februari 2018, di bawah cadangan bersama industri China, ITU-T SG15 Q2 secara rasmi melancarkan standard siri 50G TDM PON satu saluran, dinamakan "G.HSP (G.Higher Speed ​​​​PON)". pelan Ia akan tersedia secara komersial pada 2025. Perlu dinyatakan bahawa Nokia agak gigih dalam 25G. Selepas projek ITU-T disekat, mereka berlari untuk menubuhkan satu lagi dan menubuhkan Perjanjian Pelbagai Sumber PON Symmetric 25G (25GS-PON MSA) pada Oktober 2020. Banyak syarikat telah menyertai, termasuk syarikat besar seperti AT&T. Jom kembali ke PON 50G. Apabila projek standard 50G PON diwujudkan, ia merangkumi 4 bahagian terutamanya, seperti yang ditunjukkan dalam jadual berikut: Pada 23 April 2021, mesyuarat pleno ITU-T SG15 menerima pakai standard PON 50G, termasuk: G.9804.1 Amd1 (keperluan), G.9804.2 (lapisan protokol umum), G.9804.3 (standard lapisan fizikal). Untuk menyokong kewujudan bersama pelbagai generasi teknologi PON, ITU-T juga menggunakan piawaian G.9805. Bersama-sama, seperti yang ditunjukkan dalam jadual berikut: sepadan dengan jadual tadi. G.hsp.TWDMpmd/ G.9804.4 adalah berbilang gelombang dan tidak terlibat di China. Dari 2021 hingga 2023, piawaian PON 50G telah dikaji dan disemak satu demi satu. Pada tahun 2023, mesyuarat pleno ITU-T SG15 menerima pakai G.9804.3 Amd.2, menandakan siapnya sistem standard antarabangsa 50G PON. Piawaian kewujudan bersama berbilang generasi (G.9805) juga pada asasnya telah disiapkan dalam tempoh ini, meletakkan asas standard untuk evolusi lancar generasi berbeza kepada 50G-PON. (50G PON menyokong keserasian dan kewujudan bersama 10G EPON, yang kondusif kepada penyatuan laluan IEEE dan laluan ITU-T, yang memberi manfaat besar kepada rantaian industri. Walaupun IEEE masih berharap untuk berpegang pada laluan Ethernetnya sendiri dan tidak menjadi "diperbadankan", Sebagai pasaran PON terbesar di dunia, kehendak kuasa perindustrian China sukar dilanggar Penumpuan kepada talian ITU-T adalah trend umum) Untuk meningkatkan lagi keupayaan PON, terdapat. dua piawaian sedang dijalankan. Satu ialah G.Sup.PONLatensi untuk kependaman rendah dan satu lagi ialah G.Sup.PONSlicing untuk menghiris. Dari segi piawaian industri domestik, CCSA TC6 bertanggungjawab untuk merumuskannya. Pada masa ini, 50G PON keseluruhan, lapisan fizikal, lapisan TC dan siri piawaian industri yang lain telah dikeluarkan, dan piawaian ujian telah ditetapkan dan dijangka dirumuskan pada 2024-2025 50G-PON mod tunggal dan 10G Piawaian industri dwi mod 50G telah dikemukakan untuk kelulusan, G / XG ( S)/50G tiga mod dijangka akan dirumuskan pada 2024-2025.

Piawaian Industri Domestik 50G PON

Ringkasnya, piawaian antarabangsa dan piawaian industri domestik untuk 50G PON panjang gelombang tunggal (50G TDM PON) pada dasarnya sedia, mewujudkan keadaan bagi huluan dan hiliran rantaian industri untuk mempromosikan komersial secara menyeluruh guna.

█ Senario Aplikasi 50G PON

50G PON membawa kelajuan akses 10G, jadi anda pasti akan bertanya, apakah senario aplikasinya? Pada masa ini, takrifan industri bagi senario aplikasi 50G PON masih tertumpu pada jalur lebar rumah, perusahaan kecil dan sederhana, taman, industri dan senario lain. Untuk jalur lebar rumah, ia memenuhi keperluan video definisi ultra tinggi 8K (dan ke atas), AR/VR/XR, 3D mata kasar, dsb. Secara umumnya, lebar jalur sambungan satu peranti XR tidak tinggi (sekitar 380Mbps), dan PON 10G adalah mencukupi. Penggunaan PON 50G lebih menjurus kepada keperluan multi-concurrency, iaitu berbilang orang menggunakan peranti XR pada masa yang sama. Contohnya, berbilang ahli keluarga boleh mengambil bahagian dalam interaksi permainan XR. Perusahaan kecil, sederhana dan mikro, terutamanya untuk pejabat desktop awan, persidangan video, cakera awan perusahaan dan tujuan lain. China kini mempromosikan tindakan khas untuk memperkasakan perusahaan kecil, sederhana dan mikro dalam bidang digital, dan PON 50G boleh menjadi asas untuk transformasi digital perusahaan kecil, sederhana dan mikro. Adegan taman, seperti perusahaan besar, hospital, sekolah, kilang, pelabuhan, dsb. Di sekolah, terdapat berpuluh-puluh pelajar di dalam bilik darjah, dan berbilang orang yang menggunakan pengajaran VR pada masa yang sama akan mewujudkan permintaan untuk lebar jalur akses. Adegan di hospital lebih rumit. Selain rekod perubatan digital tradisional, rangkaian lebar jalur besar juga mempunyai beberapa aplikasi baharu. Sebagai contoh, paparan imej dan bacaan digital. Peralatan pengimejan hospital mempunyai sejumlah besar data, termasuk pengimejan berbilang modal, pengimejan intervensi, dsb. Melalui rangkaian optik 10G seperti 50G PON, ia boleh membantu kakitangan perubatan melihat dan menghantar data. Pengendali kini berusaha keras untuk FTTR. Pada masa hadapan, apabila lebar jalur akses meningkat, ia mungkin memasuki peringkat FTTD secara beransur-ansur. D bermaksud Peranti, yang bermaksud gentian optik akan disambungkan terus ke terminal pengguna (seperti desktop, komputer riba, peralatan rumah, dll.), menghapuskan kabel rangkaian sepenuhnya. Kemudian terdapat senario pembuatan industri Senario ini merupakan tumpuan semasa pembangunan PON 50G, terutamanya menyasarkan senario tersegmentasi seperti pengumpulan data, kawalan industri, automasi dan interaksi manusia-komputer. Senario yang dipecah bahagi ini mempunyai keperluan ketat mengenai kelewatan penghantaran rangkaian dan keselamatan dan kebolehpercayaan. Dalam bidang perindustrian, 50G PON boleh mempromosikan lagi gentian optik daripada rangkaian pejabat harian kepada rangkaian pengurusan pengeluaran dan rangkaian tapak pengeluaran, dan akhirnya kepada sambungan mesin dalaman. Ia akan membawa transformasi daripada FTTR kepada FTTM. M ialah Mesin, iaitu mesin. Ia agak serupa dengan FTTD yang baru disebut. Sekarang, ada juga bercakap tentang FTTThing, serat kepada segala-galanya. Selain senario di atas, menggunakan PON 50G untuk pembawa backhaul stesen pangkalan kecil 5G juga menjadi pilihan (FTTCell, gentian ke stesen pangkalan). Jika nisbah pemisahan cahaya 1:64 dibenarkan, kad talian PON 50G 8 port boleh menyokong 512 stesen pangkalan kecil 5G. Jika satu port ialah 40Gbps dan setiap stesen pangkalan kecil 5G ialah 1Gbps, ini bermakna port tunggal 50G PON boleh memenuhi keperluan backhaul bagi 40 stesen pangkalan kecil 5G. Ia mencukupi untuk liputan dalaman umum dalam bangunan.

█Kemajuan komersial 50G PON

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pengendali domestik telah menjalankan beberapa kerja perintis pada teknologi 50G PON. Pada 27 Mac 2023, Institut Penyelidikan Telekom China telah melengkapkan perintis aplikasi industri 50G-PON pertama dalam industri di Jiangsu Yongding Optoelektronik, menerajui dalam mengguna pakai teknologi optik semua mod dwi 50G-PON / XG-PON dan mengesahkan 50G-PON Dalam industri AOI (Automated Optical Inspection, automatic optical inspection) pemeriksaan kualiti dan senario perniagaan pengurusan digital kilang. Pada November 2023, China Mobile berjaya melengkapkan demonstrasi aplikasi akses mudah alih tetap mudah alih simetri 50G PON pertama di dunia dalam rangkaian sedia ada di Nanjing, Jiangsu. China Unicom Beijing melengkapkan pengesahan aplikasi inovatif PON F5G-A 50G. Beijing Telecom menyelesaikan pengesahan projek perintis. Pada Mac 2024, Shanghai Telecom menerajui pembinaan F5G-A, "Komuniti Demonstrasi Jalur Lebar Awan 10G" berasaskan 50G-PON pertama di dunia, membolehkan terminal akses 10G digunakan serta-merta atas permintaan, dan boleh menyediakan penderiaan cahaya 3D, 3D / Satu siri aplikasi seperti siaran langsung awan XR dan interaksi awan muktamad. Pada 2024-2025, PON 50G akan memasuki peringkat awal penggunaan komersial. Menurut ramalan awal, 50G PON akan memasuki peringkat penggunaan komersial berskala besar sekitar 2027. Menjelang 2030, ia akan mencapai kemuncaknya. Menurut ramalan Omdia, penghantaran pelabuhan PON 50G akan mengekalkan kadar pertumbuhan tahunan kompaun sebanyak 200% setahun antara 2024 dan 2028, dan menjadi teknologi jalur lebar arus perdana pada 2028. Kumpulan Dell'Oro juga meramalkan bahawa jumlah hasil peralatan PON 50G akan meningkat daripada kurang daripada $3 juta kepada $1.5 bilion dari 2023 hingga 2027. Dengan cara ini, generasi 50G-PON akan datang, yang merupakan standard ITU-T G.VHSP.sup (VHSP=Very High Speed ​​​​PON) B50G-PON (Super 50G PON), telah diluluskan pada bulan September 2022. Ia kini berada di peringkat awal kemajuan.

█ Kata akhir

Baiklah, di atas adalah pengenalan asas kepada 50G PON. Pembangunan 50G PON (F5G-A) tidak dapat dipisahkan daripada permintaan pengguna. Pada masa ini, nampaknya 50G PON, seperti 5G, tidak mempunyai senario aplikasi jualan panas yang meyakinkan, dan ia tidak boleh dikatakan sebagai teknologi yang sangat diperlukan. Berbanding dengan 5G, kelebihan terbesar 50G PON ialah kos. Walaupun kosnya akan jauh lebih tinggi daripada PON 10G, ia masih jauh lebih rendah daripada 5G. Dengan berpasangan dengan Wi-Fi 7, 50G PON boleh lebih mudah menyediakan pengguna dengan keupayaan akses Internet kos rendah, berkelajuan tinggi dan kependaman rendah, menjadikannya lebih mudah untuk diterima oleh pasaran. Biar masa memberitahu kami sama ada PON 50G boleh meningkat. Dalam keluaran seterusnya, kita akan bercakap tentang teknologi utama PON 50G, termasuk penyelesaian keserasian dan kewujudan bersama, penyelesaian panjang gelombang dan inovasi teknologi modul optik. Nantikan! Bahan rujukan: 1. "Kemajuan dalam Piawaian Antarabangsa untuk Kelajuan Tinggi dan FTTR", Liu Dekun, Huawei 2 "Kertas Putih Teknologi 50G-PON", ZTE 3 Kertas Putih Senario Aplikasi Kampus", China China Unicom; 4. "Kertas Putih Aplikasi dan Teknologi 50G-PON", China Telecom; 5. "50G PON membantu rangkaian jalur lebar beralih dari Gigabit ke 10G", Liu Qian, Akademi Maklumat dan Teknologi Komunikasi; 6. "Membina asas untuk pembangunan 50G PON" 10 Gigabit Optical Network", Zhang Dechao, China Mobile; 7. "Perbincangan mengenai Pembangunan dan Evolusi Teknologi 50G PON", Zhang Dezhi, China Telekom; 8 "Analisis Teknologi Utama 50G-PON dan Keperluan Aplikasi", Shao Yan, China Unicom 9 "50G PON, membuka lembaran baru dalam akses 10G", Wu Ying, ZTE; T, laman web rasmi IEEE dan dokumen standard yang berkaitan. Artikel ini datang daripada akaun awam WeChat: Bilik Darjah Xian Zao (ID: xzclasscom), pengarang: Xiao Zaojun

Atas ialah kandungan terperinci Generasi baharu teknologi jalur lebar gentian optik - 50G PON. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!