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WDM-PON vs GPON vs XG-PON

Offizieller von FS.COM 2018-09-28

Da umfassende Services durch den massiven Einsatz von PON-Netzen bereitgestellt werden, erwarten die Betreiber mehr von PONs. Dazu gehören verbesserte Bandbreiten und Service-Support-Funktionen sowie eine verbesserte Leistung von Zugriffsknoten und unterstützenden Geräten über ihre bestehenden PON-Netzwerke. Daher wäre es eine gute Idee, alle Details der PON-Informationen zu sammeln, einschließlich zweier PON-Lösungsarten: XG-PON (10GPON, als Fortsetzung von GPON und/oder EPON) und WDM-PON (vom Wellenlängenbereich profitieren).

Was ist WDM-PON und XG-PON?

WDM-PON ist eine Zugangsnetzwerktechnologie, die das Potenzial hat, Carrier-Infrastrukturen signifikant zu verändern. WDM-PON erstellt eine wellenlängenbasierte logische Punkt-zu-Punkt-Architektur nach einer physikalischen Punkt-zu-Mehrpunkt-Glasfaser-Topologie. Es verwendet WDM-Multiplexing/Demultiplexing-Technologie, um sicherzustellen, dass Datensignale in einzelne ausgehende Signale aufgeteilt werden können, die mit Gebäuden oder Häusern verbunden sind. Diese hardwarebasierte Verkehrstrennung bietet Kunden die Vorteile einer sicheren und skalierbaren Punkt-zu-Punkt-Wellenlängenverbindung, ermöglicht es dem Netzbetreiber jedoch, sehr geringe Faserzahlen zu behalten, was zu erheblich niedrigeren Betriebskosten führt.

XG-PON ist auch als 10GPON bekannt, das einen Migrationsmechanismus definiert, um ein Signal für den Benutzer mit 10 Gbit und 2,5 Gbit des Benutzers zu erhalten. Das Signal für den XGPON-Benutzer ist im Bereich von 1575 nm bis 1580 nm und das Signal des Benutzers von 1260 nm bis 1280 nm definiert. Für die Koexistenz der XGPON- und GPON-Technologie auf derselben Glasfaser benötigt die Zentrale einen WDM-Filter, der das Signal für den Benutzer und das Videosignal kombiniert.

WDM-PON vs GPON vs XG-PON

Hier haben wir die technische Leistungsfähigkeit von GPON, WDM-PON und XG-PON zusammengefasst..

 GPON (10 Gbit/s down/2,5 G up) -ITU-T G.984, 2008. Gigabit-fähiger GPON-Standard erlaubt mehrere Bitratenauswahl, aber die Branche hat sich auf 2,488 Gigabit pro Sekunde (Gbit/s) von konvergiert Downstream-Bandbreite und 1,24 Gbit/s Upstream-Bandbreite.
 XG-PON (10G down/2.5G up) -ITU G.987, 2009. XG-PON ist im Wesentlichen eine Version mit höherer Bandbreite von GPON. Es verfügt über die gleichen Funktionen wie GPON und kann zusammen mit GPON auf derselben Glasfaser existieren. XG-PON wurde bisher minimal eingesetzt.
 WDM-PON (10G down/2.5G up) -2012, Wellenlängenmultiplex-PON oder WDM-PON, hat eine bessere Privatsphäre und bessere Skalierbarkeit, da jede ONU nur ihre eigene Wellenlänge empfängt. Es ist optimiert für Anwendungen bis zu 20 km, 40 Kanäle und 1 Gbit/s pro Kunde. Um Entfernungen von mehr als 100 km zu erreichen, wurden Verstärker, Dispersionskompensation und ASE-Quellenquellen verwendet.

Datenkapazität: GPON vs WDM-PON

Die Kapazität pro Benutzer eines WDM-PONs kann leicht bewertet werden: Jedem Endbenutzer ist nur eine Wellenlänge zugewiesen. Im Allgemeinen wird ein GbE-Signal auf jeder Wellenlänge übertragen, wodurch jedem Endbenutzer eine Kapazität von nur 1,25 Gbit/s zugewiesen wird. Es ist nichts wert, dass der WDM-PON keinen besonderen Vorteil hat, wenn der Bereich des Signals durch reines Senden gebildet wird (z. B. herkömmliches IP-TV): das Rundfunksignal muss durch das OLT auf jeder Wellenlänge repliziert werden und unabhängig zu jedem Benutzer gesendet werden. Die Bewertung der GPON-Kapazität pro Benutzer ist nicht so einfach, da sie entscheidend von dem Bündel von Services abhängt, die den Benutzern bereitgestellt werden, und viele Elemente müssen in Betracht gezogen werden. So wie die Auswertung von XGPON.

Systemreichweite: WDM-PON vs XGPON

Die Systemreichweite im XGPON-Fall wird durch die Aufteilung bestimmt. Zum Beispiel für ein 32-teiliges und ein 28-dB-Verbindungsbudget entspricht dies typischerweise etwa 20 km. Für WDM-PON hat der AWG viel geringere Verluste als der übliche Powersplitter (50 km sind erreichbar). Sowohl XG-PON als auch WDM-PON können durch die Einführung von Mid-Span Reeich Extendern an Szenarien mit großer Reichweite angepasst werden. Für XG-PON können entweder Opto-Elektro-Optic (OEO) oder SOA-Extender verwendet werden, um bis zu 60 km zu erreichen (begrenzt durch das GPON-Protokoll). Aber für WDM-PON im C/L-Band kann Erbium-dotierter Faserverstärker (EDFA) verwendet werden, um bis zu 100 km zu erreichen.

LWL-Ausnutzung: WDM-PON vs GPON

Da im GPON-Fall die bidirektionale Übertragung verwendet wird, während in unserem Beispiel die unidirektionale Übertragung von WDM-PON verwendet wird, wird die optische Infrastruktur durch das GPON deutlich besser ausgenutzt. Eine unidirektionale Übertragung kann in WDM-PON verwendet werden, was jedoch mit Kosten verbunden ist. Um ein ausreichendes Verzweigungsverhältnis zu erreichen, wird DWDM beispielsweise benötigt, beispielsweise 32 Kanäle mit einem Kanalabstand von 100 GHz. Ein möglicher Entwurf kann zwei unterschiedliche Bandbreiten identifizieren, die stromaufwärts und stromabwärts verwendet werden. Sie können durch eine Lücke von ungefähr 800 GHz getrennt sein, um eine destruktive Interferenz durch Reflexionen zu vermeiden. Auf diese Weise kann ein Verzweigungsverhältnis von 16 erreicht werden.

Ein Kanalabstand von 100 GHz erfordert jedoch, dass gekühlte DFB-Laser sowohl in der ONU als auch in der OLT verwendet werden. Diese Tatsache beeinflusst neben den höheren Kosten des MUX/DeMUX deutlich die Kosten des Systems. Um mit diesem Problem fertig zu werden, wurde die Verwendung eines WDM-Combs vorgeschlagen, der aus dem Filtern einer einzelnen Breitband-Rauschquelle abgeleitet wurde, aber es ist noch nicht klar, ob ein echter Kostenvorteil erreicht wird.

Optisches Link-Budget: WDM-PON vs XGPON

Das Übertragungsschema von WDM-PON ist ziemlich einfach: Dämpfung wird durch den Verlust des MUX/DeMUX und LWL-Ausbreitung (unter Berücksichtigung von Verbindern, Patchpanels, zusammen mit anderen signalverlustenden Elementen, die in der Zugangsinfrastruktur vorhanden sein können) gegeben. Fokussierend auf CWDM-PON können Standard-CWDM-Optiken eine Sendeleistung von 0 dBm sicherstellen, während die Empfängerempfindlichkeit von dem verwendeten Detektor abhängt. Unter Verwendung einer PIN kann die Empfindlichkeit bei 1,25 Gbit/s (unter der Annahme, dass ein GbE übertragen wird) etwa -18 dBm betragen. Diese Zahl erhöht sich mit einer APD auf etwa -28 dBm.

Standardisierung schreibt für das XG-PON1 ein Verbindungsbudget vor, das ausreicht, um eine für GPON B + und GPON C geeignete Reichweite zu haben. Berücksichtigt die etwas höheren Verluste, die von XG-PON1-Wellenlängen in Bezug auf die GPON-Wellenlänge mit einer Reihe anderer Unterschiede experimentiert werden. In der Übertragungsleitung zwischen GPON und XG-PON ergibt sich ein Budget von 29 und 31 dB, das abhängig vom Vergleich mit GPON B + oder GPON C ist. Dieses Rezept wird für XWDM-PON nicht besteht, und ein echtes Leistungsbudget wird erst verfügbar sein, nachdem das erste industrielle Produkt in Mengen produziert wurde.

Zusammenfassung

WDM-PON bietet eine höhere Bandbreite und Reichweite und zusätzliche Vorteile in Bezug auf seine Anwendungen. Durch die Verwendung seines dedizierten Wellenlängenkanals pro Teilnehmer wird WDM-PON oft als sicherer angesehen. Die Vorteile von XG-PON liegen in Standardisierung, Laufzeit, Kosten und Energieverbrauch. XG-PON ist für Anwendungen in Privathaushalten gedacht, und WDM-PON wird für geschäftliche oder bandbreitenintensive Rücktransporte untersucht.


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