Número Browse:0 Autor:Curry Publicar Time: 2023-04-20 Origem:alimentado
Comunicações World Wide Web News (CWW) Em 2022, os gastos globais com banda larga atingirão um nível recorde à medida que os provedores de serviços avançam com grandes atualizações e expansões de rede. A maioria destes investimentos concentrou-se na expansão da cobertura de fibra óptica para serviços empresariais e domésticos para eventualmente substituir as antigas redes de cabo coaxial e linha de assinante digital (DSL).
A atualização da rede inclui principalmente investimentos em tecnologia PON, que pode fornecer largura de banda de 10 Gbps por meio de uma única porta OLT, e a largura de banda é compartilhada por dezenas de usuários. O objetivo de curto prazo é ser capaz de fornecer largura de banda simétrica consistente de 1 a 5 Gbps para cada usuário familiar. O foco na velocidade da rede impulsionou um aumento substancial no investimento em tecnologias de 10 Gbps, incluindo 10G EPON, XG-PON e XGS-PON. Os gastos em plataformas OLT e ONT que suportam a tecnologia de 10 Gbps aumentarão 308% entre 2020 e 2022 (Figura 1).
图1：全球支持10 Gbps的PON设备收入
Embora estas tecnologias sirvam bem a maioria dos operadores durante os próximos 5 anos, os operadores num número crescente de mercados ainda querem garantir que os investimentos substanciais que fazem hoje na expansão redes de fibra óptica e redes de distribuição óptica (ODN) terão retorno, e esperam ter um roteiro tecnológico que lhes permita não apenas estar à frente dos concorrentes em termos de velocidade e latência de rede, mas também atingir múltiplos objetivos arquitetônicos, incluindo o uso da mesma tecnologia e ODN para fornecer serviços domésticos e empresariais, fundindo redes de acesso e Converge para reduzir o número total de plataformas de rede, simplificar o caminho de atualização através da coexistência de múltiplas tecnologias PON e fornecer serviços de backhaul móvel no atacado, etc.
Actualmente, a procura por largura de banda ainda está a crescer. De acordo com a União Internacional de Telecomunicações (UIT), o consumo global de largura de banda crescerá a uma taxa composta de crescimento anual (CAGR) de 50% entre 2015 e 2021, passando de 719 Tbps em 2020 para 932 Tbps. O consumo de largura de banda continuará, sem dúvida, a acelerar ao longo dos próximos anos, à medida que governos e operadores se concentram na expansão das redes para ligar mais residências e empresas, e aplicações como a realidade virtual (VR) e os jogos online se desenvolvem.
Para algumas operadoras que enfrentam uma concorrência acirrada, o 25G PON pode ser uma opção, porque a demanda por largura de banda acima de 10 Gbps no curto prazo e a satisfação das necessidades dos clientes domésticos e empresariais através de um único ODN os forçam a tomar medidas nos próximos 1-2 anos. , mas enfrentará desafios de evolução a longo prazo.
Ao mesmo tempo, os operadores e fornecedores de equipamentos desejam acelerar a disponibilidade de produtos para que possam passar pelos rigorosos testes e certificação exigidos por qualquer nova tecnologia, o que faz com que o padrão 50G PON da ITU-T e as correspondentes plataformas e componentes de protótipos continuem rapidamente. desenvolver. O ITU-T fez grandes contribuições na definição de parâmetros da camada física, requisitos de atraso e correção direta de erros (FEC).
As principais operadoras, incluindo China Mobile, China Telecom, China Unicom, Globe, Orange, STC, Swisscom, Telefónica, Telekom Malaysia e Turkcell, realizaram testes laboratoriais iniciais de protótipos de equipamentos 50G PON ou colocaram a tecnologia como sua próxima escolha. Outras operadoras ainda estão focadas no lançamento do XGS-PON, mas também acompanham o processo de padronização do 50G PON para assumir compromissos formais.
Além disso, os operadores querem determinar os requisitos de orçamento de energia e compensação de dispersão e a utilização de processadores de sinal digital (DSP) não alterará o ODN existente, pelo que os fornecedores de sistemas querem que os produtos sejam comercializados rapidamente, o que também promove o rápido desenvolvimento do ecossistema de componentes .
últimos progressos
Em setembro de 2022, na reunião plenária do Grupo de Estudos 15 da UIT-T, foram anunciados alguns passos importantes na evolução do 50G PON. O ponto mais importante é chegar a um consenso sobre os detalhes da coexistência de todas as três tecnologias PON definidas pela ITU (50G PON, XGS-PON e GPON) numa única rede ODN. Anteriormente, a coexistência de GPON e XGS-PON não foi definida, o que significa que as operadoras devem atualizar a rede GPON para XGS-PON antes de começar a implantar 50G PON.
Como o padrão G.9804.1 adiciona uma terceira banda de comprimento de onda de uplink (1284-1288 nm) entre as bandas de frequência existentes 1260-1280 e 1290-1310, 50G PON, XGS-PON e GPON podem agora coexistir na mesma rede ODN. Além disso, 50G PON+XGS-PON, 50G PON+GPON e até 50G PON+XGS-PON+GPON agora podem ser usados para implementar a implantação Combo PON.
Apoiar a coexistência de modo triplo e a implantação de Combo PON como complemento é fundamental, uma vez que as operadoras declararam repetidamente que não querem perturbar as redes ODN à medida que evoluem para novas tecnologias. Além disso, espera-se que as operadoras façam a transição para 50G PON usando Combo PON, que não apenas utiliza o espaço existente no escritório central, não precisa modificar a rede ODN, mas também não precisa usar equipamento de multiplexação por divisão de comprimento de onda para evitar perda de potência óptica.
O desafio permanece
Comparado com a tecnologia atual de 10 Gbps, o 50G PON alcançou melhorias significativas na disponibilidade e latência da largura de banda. No entanto, embora traga benefícios, também enfrenta alguns desafios, sendo o maior desafio técnico na camada física. Especificamente, existem riscos potenciais no orçamento de energia óptica, penalidade de dispersão e interferência intersimbólica (ISI) exigida pelo sistema PON 50G. À medida que a largura de banda aumenta, o desempenho geral geralmente diminui, especialmente quando o ODN existente precisa suportar um orçamento de energia definido de 32dB, o risco é maior. O uso da tecnologia de processamento digital de sinais (DSP) pode reduzir ou resolver completamente esses problemas da camada física. No entanto, a tecnologia PON anterior não utilizava tecnologia DSP, pelo que os operadores querem testar cuidadosamente esta tecnologia e garantir que a comunicação ponto-multiponto entre a porta OLT e o ONT funciona conforme esperado. O DSP, em particular, ajuda a reduzir penalidades de dispersão e limitação de largura de banda e garante suporte mais eficiente para ONTs GPON e XGS-PON de baixa largura de banda.
Atualmente, a largura de banda do protótipo 50G é assimétrica. O downlink fornece largura de banda de 50G e o uplink fornece largura de banda de 25G ou 12,5G. Embora os fornecedores de sistemas estejam investigando as melhores opções para fornecer largura de banda de taxa simétrica e consistente e tenham entregue alguns protótipos usando amplificadores ópticos semicondutores (SOAs) e DSPs baseados em FPGA, na prática o Grupo de Estudo ITU-T 15 irá Em setembro de 2009, foi acordado estudar ainda mais a possibilidade de fornecer largura de banda de taxa simétrica. Obviamente, as operadoras preferem usar largura de banda simétrica o mais cedo possível. No entanto, o aumento drástico da largura de banda downstream e das velocidades de rede anunciadas devem ser mais que suficientes para os usuários até que as tecnologias e componentes upstream sejam padronizados e aplicados a OLTs e ONTs.
As oportunidades continuam
Apesar de seus primeiros dias, o Grupo Dell'Oro acredita que a receita total de equipamentos PON 50G crescerá de menos de US$ 3 milhões para US$ 1,5 bilhão entre 2023 e 2027. Esse crescimento de receita se tornará mais pronunciado a partir de 2027, à medida que as operadoras começarem a evoluir suas redes 10G PON para tecnologias de próxima geração (Figura 2).
Além de ser capaz de prever os requisitos futuros de crescimento de largura de banda de aplicações de consumo, como VR, AR, jogos online, videoconferência e vídeo 8k, o 50G PON também pode ajudar as operadoras a resolver problemas de serviços empresariais. Especificamente, o 50G PON permite que as operadoras forneçam quatro conexões Ethernet 10G, que podem suportar vários serviços separadamente. Além disso, 50G PON é ideal para implantação de redes locais ópticas passivas (POL), que podem suportar extensão de fibra para desktops. Ao mesmo tempo, em comparação com a arquitetura Ethernet ponto a ponto tradicional, o POL baseado em 50G PON tem menor consumo de energia, economiza espaço em rack e não requer dissipação de calor especial.
图2: 50G PON设备收入
Da mesma forma, 50G PON também é usado em pontos de acesso Wi-Fi públicos e backhaul de rede privada de LAN sem fio. Com a disponibilidade e implantação de Wi-Fi 6E e Wi-Fi 7, a largura de banda destes dois cenários de backhaul aumentará significativamente. O Wi-Fi 6E permite uma taxa de burst de usuário único de 9,6 Gbps, enquanto o Wi-Fi 7 quadruplica a taxa de transferência para quase 40 Gbps. Além disso, o padrão Wi-Fi 7 define latência e jitter extremamente baixos, que também são incorporados ao padrão 50G PON em evolução.
Em última análise, espera-se que o 50G PON se torne uma tecnologia comum para a prestação de serviços entre redes, à medida que as operadoras continuam a convergir as suas redes de fibra doméstica, comercial e grossista para uma única rede ODN. Aplicações móveis midhaul e fronthaul, dispositivos e serviços IoT estendidos, acesso de fibra no atacado para redes macrocelulares, backhaul de nó de acesso fixo sem fio (FWA) – todos os cenários acima podem teoricamente ser implementados usando 50G PON. À medida que as operadoras continuam a integrar diferentes redes em um ODN compartilhado, a fornecer rendimento e serviços por meio de 50G PON e a se beneficiar disso, mais e mais aplicações e casos de uso surgirão.
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