PON技术现状和定位PON承载LTE需引

2019-04-25 17:15:25 来源: 郴州信息港

移目前移动通讯和固宽带是我国各电信运营商重要的两大基础业务,在电信络IP化、宽带化和技术融会的大背景下,移动宽带服务驱动移动通讯络迅猛发展,对移动回传承载络提出了更高的要求。在对络灵活性需求不断增加的同时,业务接入带宽的需求更是迅猛增加,以WCMDA络为例,移动回传络的实际接入带宽已从2G时期的2 Mbit/s,经过3G发展早期的15 Mbit/s,提高到3G成熟期HSPA+业务的28 Mbit/s,未来LTE的基站物理接口将会达到GE,实际业务带宽有可能到达300 Mbit/s以上。

当前,各运营商在积极探访合适本身未来移动回传络发展的基于分组或传输的主流技术,如分组传送(PTN)、IP化无线接入(IP RAN)、光传送(OTN)及融会技术P/E-OTN等,与此同时,也在积极尝试利用现有传输和接入资源传送移动回传业务,特别是利用现有PON的空闲端口,以期充分利用现有资源,提高现有络的利用率,下降络建设和保护本钱,PON因此成为大家所关心的热门之一。

1 PON技术现状与发展

1.1 PON技术现状

传统的PON系统下行数据流采用广播技术、上行数据流采用TDMA技术,以解决多用户每个方向信号的复用问题。传统PON技术采取WDM技术,在光纤上实现单纤双向传输,解决2个方向信号的复用传输。PON一般由光线路终端(OLT)、分光器(ODU)、用户终端(ONU)3个部份构成。目前在现中广泛应用的PON技术包括EPON和GPON 2种主流技术,EPON上下行带宽均为1.25 Gbit/s,GPON下行带宽为2.5 Gbit/s,上行带宽为1.25 Gbit/s。

目前在实际的FTTx运用场景中,大多数EPON/GPON只配置了以太接口,可选配置POTS和2M接口。但从技术标准要求上,EPON/GPON都可实现IP业务和TDM业务等多业务接入,并可实现QoS分类。

EPON/GPON都可传递时钟同步信号,可通过OLT的STM-1接口或GE接口,从外部线路中提取频率同步信号,此时OLT需要支持同步以太;也可以在OLT设备上从外部BITS输入时钟信号,作为该PON的公共时钟源,ONU与该时钟源保持频率同步。

随着标准的发展,目前EPON/GPON均有了PON层本身的时间同步传递机制。

a) 在ITU-TG.984.3 Amendment 2标准中定义了GPON的时间同步机制。

b) 在IEEE 802.1as标准中定义了EPON的时间同步机制。

1.2 PON技术标准的发展

虽然10G EPON和PON还没有大规模商用,但10 Gbit/s以上速率的PON技术是近2年ITU-T和FSAN研究的重点和热门。XG-PON1的相干技术标准已趋于成熟, XG-PON1之后的NG-PON2标准框架也已基本完成。向多波长扩展是近期技术研究的重点,FSAN已明确TWDM-PON是未来NG-PON2的技术选择,但在ITU-T SG15中规范多种技术的lti标准也已基本完成,这说明有关多波长扩大的多个技术流派之争远没有结束。表1是ITU-T关于GPON、XG-PON1和NGPON2相关标准的制定和成熟情况。

2 现有EPON/GPON承载移动回传技术分析

2.1 移动回传需求分析

不同技术的3G络对移动回传络的带宽有所差异,本文以中国联通WCDMA技术为模型,分析3G移动回传络的带宽需求。为完全分析移动回传络的带宽,将WLAN也作为回传络承载的业务之一,同时也将BBU-RRU拉远模式下对移动回传络的带宽和性能需求进行分析。其相干需求见表2,表2中带宽值均为无线技术的峰值带宽。

2.2 现测试数据分析

下面测试数据是根据某运营商在4个城市进行的络测试验证结果,其中EPON 2个城市,GPON 4个城市,不同类型的装备每一个城市只测试一个厂家的设备。

2.2.1 性能测试

a) TDM业务。误码率和抖动均正常,但是时延偏大,测试结果表明,半数以上测试中,时延大于标准规范的2 ms。

b) 以太业务。PON技术本身就是基于以太的技术,对IP业务的承载较有优势,在测试中以太业务的丢包率、时延、误码均符合要求。

c) 络保护倒换。在现有接入中,PON的保护技术很少使用,但是考虑到移动基站安全性要求较高,对保护倒换进行了测试验证。保护倒换验证了以下2种类型。

(a) 干路光纤保护倒换。分别对EPON/GPON的TDM业务、以太业务保护倒换进行了测试验证。测试结果表明,仅一处测试保护倒换时间大于50 ms,但大部分测试的倒换时间都大于20 ms,相较于现有的MSTP络,倒换时间较大。

(b) 全线路保护倒换时间。测试结果见表3。全线路保护的测试结果较差,半数测试不支持。

2.2.2 业务功能验证

a) 络正常时,各类业务均正常开通。

b) 络保护倒换时,效果较差。测试结果如表4所示。

2.2.3 同步

a) 时钟同步。从外参考同步信号输入、装备内部时钟输出频率准确度、漂动产生、相位瞬变以及CES业务时钟性能测试来看,测试PON设备在支持传统的频率同步方面已没有问题。

b) 时间同步。时间输入/输出接口功能方面,均达不到要求,且部分厂家装备不具有时间信号1 pps输出接口;时间传递的相对精度方面,在内有外参考时,基本可满足100 ns的要求,无外参考时,恢复出的时间信号不可用。

从测试结果看,对时钟同步传递基本满足使用要求,但时间同步型号传递支持较差,仍有待改进。

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