■ 您当前所在的位置:网站首页>>科普教育>>科普原创

什么是XGS-PON?XGS-PON如何与GPON、XG-PON共存?

发布时间:2023年02月09日

1 引言

2021年10月下旬,中国移动启动了2022年至2023年PON设备新建部分集中采购招标,并于11月底公示了中标结果。此次招标的标包划分为标1和标2,标1为XG-PON设备,标2为XGS-PON设备,如表1所示。

表1 招标的产品及数量

标段

产品名称

单位

数量

1
XG-PON

OLT

1707

MDU/MTU、SBU

42570

2
XGS-PON

OLT

1562

MDU/MTU、SBU

22537

从中标的结果来看,标1的中标总价约2.2亿元,标2约2.4亿元。这也是迄今最大的一笔XGS-PON设备采购,XGS-PON的商用进程进一步加速。

2 什么是XGS-PON?

XG-PON和XGS-PON均属于GPON系列,从技术路标上,XGS-PON是XG-PON的技术演进,如图1所示。

 

图1 GPON的技术路标

XG-PON和XGS-PON都是10G PON,主要区别在于:XG-PON是不对称PON,PON口的上/下行速率为2.5G/10G;XGS-PON是对称PON,PON口的上/下行速率为10G/10G。

当前使用的主要PON技术是GPON和XG-PON,GPON和XG-PON均为不对称PON。由于用户的上/下行数据总体是不对称的,以某一线城市为例,OLT的上联流量中,上行流量平均仅为下行的22%,如图2所示,所以,不对称PON的技术特点与用户的需求基本匹配。更为重要的是,不对称PON的上行速率较低,ONU中激光器等发送组件的成本较低,设备价格也相应较低。

 

2 某市部分OLT上联电路秒级峰值带宽利用率

但用户的需求是多样的,随着直播、视频监控等业务的兴起,用户对上行带宽更关注的场景也越来越多,而集客专线则需要提供上/下行对称的电路。这些业务促进了对XGS-PON的需求。

3 XGS-PON与XG-PON、GPON的共存

XGS-PON是GPON、XG-PON的技术演进,支持GPON、XG-PON和XGS-PON 三种类型ONU的混合接入。

3.1 XGS-PON与XG-PON的共存

与XG-PON一样,XGS-PON的下行采用了广播的方式,上行采用了TDMA的方式。

由于XGS-PON和XG-PON的下行波长和下行速率均相同,XGS-PON的下行并不区分XGS-PON ONU和XG-PON ONU,光分路器把下行光信号广播到同一ODN链路中每个XG(S)-PON(XG-PON和XGS-PON)ONU,各个ONU选择接收属于自己的信号,把其它信号丢弃掉,如图3所示。

 

图3 XGS-PON与XG-PON的下行

XGS-PON的上行按照时隙进行数据传输,ONU在OLT许可的时隙内发送数据。OLT根据不同ONU的业务量需求和ONU的类型(是XG-PON,还是XGS-PON?)动态地分配时隙。给XG-PON ONU分配的时隙内,数据的传输速率为2.5Gbps;给XGS-PON ONU分配的时隙内,数据的传输速率为10Gbps,如图4所示。

 

图4 XGS-PON与XG-PON的上行

可见,XGS-PON天然支持与XG-PON和XGS-PON 两种ONU的混合接入。

3.2 XGS-PON与GPON的共存

由于上/下行波长与GPON不一样,XGS-PON采用Combo方案与GPON共享ODN。XGS-PON的Combo光模块集成了GPON光模块、XGS-PON光模块和WDM合波器。

上行方向,光信号进入XGS-PON Combo端口后,WDM根据波长过滤GPON信号和XGS-PON信号,然后将信号送入不同通道,如图5所示。

 

图5 XGS-PON与GPON的上行

下行方向,来自GPON通道和XGS-PON通道的信号通过WDM复用,混合信号通过ODN下行到ONU,由于波长不相同,不同类型ONU通过内部的滤波片选择各自所需的波长来接收信号,如图6所示。

 

图6  XGS-PON与GPON的下行

由于XGS-PON天然支持与XG-PON共存,故XGS-PON的Combo方案支持GPON、XG-PON和XGS-PON三种类型ONU的混合接入,XGS-PON的Combo光模块也被称为三模Combo光模块(而XG-PON的Combo光模块因支持GPON和XG-PON两种类型ONU的混合接入,则被称为两模Combo光模块)。

4 写在最后

受设备成本及设备成熟度的影响,当前,XGS-PON的设备价格总体要比XG-PON高出不少。其中OLT(含Combo用户板)单价约高出20%左右,ONU单价则要高出50%以上。

虽然集客专线需要提供上/下行对称的电路,但绝大部分集客专线的实际流量依然以下行为主。尽管用户对上行带宽更关注的场景越来越多,但几乎没有1例业务是通过XG-PON无法接入而必须通过XGS-PON接入的。

由于XGS-PON Combo方案良好的兼容性,XGS-PON OLT(含Combo用户板)的单价比XG-PON 高出也不多,可以在一、二线城市及省会城市(集客专线的总部上行流量通常较高)部署少量XGS-PON OLT设备,XGS-PON ONU则根据用户的实际上行带宽需求进行配备。