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摘要：为了构建更宽、更快、更智能的接入网络，XG-PON可以提供：10G GPON非对称速率（下行线路速率：9.953Gbit/s，上行线路速率：2.488Gbit/s），并以“低成本，高容量，广覆盖，全业务，高互通”为目标，迅速推进下一代PON技术标准的研究和制定。对接入网的10G PON改造计划和步骤进行了详尽的介绍和探讨，对改造工程中技术实施的可行性、经济性进行了研究，为今后的设计工作提供了参考和借鉴。
关键词：接入网；10G PON；组网策略
超宽接入渐成趋势：
业务趋势一：4K视频和竞争推动100M-1G入户。4K电视和4K内容蓄势待发，100Mbps是基础带宽，1Gbps速率成为宽带接入新标杆。
业务趋势二：固移融合全业务运营成为业界共识。第一类：综合运营商，无线与固网投资并重，依托固网优势发展MBB。第二类：移动运营商，收购、合作、自建等多种方式来补齐固网短板。
业务趋势三：U2BB三波机会，用户体验成为焦点。随着宽带渗透率的提升，运营商开始从关注连接向关注用户体验转变，逐步摆脱低值管道经营状态。当前产业关注焦点，借助业务体验提升网络经营能力，实现网络增值。
10G GPON同GPON网络结构一样，遵循标准PON网络的P2MP架构。10G GPON采用波分复用技术（WDM）将上下行不同波长在同一个ODN网络上进行单纤双向数据传输，
上行采用TDMA方式：
上行是通过TDMA（时分复用）的方式传输数据。当ONU注册成功后，OLT会根据系统的配置给ONU分配特定的带宽即数据传输时分配的时隙长度。当ONU所属时隙到来时进行数据传输，按次序发送数据，避免了上行数据冲突。
下行采用广播方式：
下行为广播方式，所有的ONU都能收到相同的数据。在OLT上，下行数据流被封装成为以太网报文，附加相应的ID。在分光器处，被分为三组信号广播到每个支路。ONU接收到OLT发送的数据后，根据ID对数据流进行判断是进行处理还是进行丢弃。
GPON、10G GPON使用相同ODN网络。但GPON与10G GPON是独立无干扰的两个通道，同时存在，同时工作；各自独享各自带宽：（1）GPON与10G GPON相互独立，规划管理简单，升级时对原有其他GPON用户数据无影响。（2）上行通道WDM共存，相互独立，带宽是固定相加。（3）WDM叠加方式在未来叠加新应用时，不用去动原先的OLT。（4）ODN局端有变动：需在OLT侧添加WDM1r（可放在OLT机柜上）及光纤。
目前10G GPON支持最大1：256分光比，但需综合考虑光模块型号和ODN光纤距离。对于FTTB/C及FTTO/M组网推荐1：16或1：32分光比，对于FTTH可以用1：64或1：128分光比。
由于10G GPON的目标客户是高带宽用户，按每用户20Mbps保证带宽来计算，每个端口不大于512用户是较为合适的；按一个ONU 16～32用户数来计算，FTTB场景实际推荐的商用分光比在1：16或者1：32为较合适的网络设计参数。如果规划每用户50Mbps或100Mbps保证带宽，则应对分光比做相应调整。
10G GPON网络规划：
10G GPON ODN网络建设存在两种方式：1）与现网GPON网络共用ODN，10G GPON和GPON共用ODN需要用到WDM合波技术。例如，华为公司的WDM1r产品，可以配合10G GPON建设，实现GPON网络到10G GPON网络的平滑演进。2）独立ODN网络。
10G GPON OLT建设也存在两种方式：1）在现网OLT插入10G GPON单板，与现网GPON共用OLT；2）新建10G GPON OLT。
对于OLT存量市场或运营商希望10G GPON与GPON共用ODN的项目，10G GPON的主流建设（演进）模式是：共用ODN网络，10G GPON单板插入现网OLT设备与GPON共存，新增WDM1r进行GPON和10G GPON分离。
当然，如果10G GPON规模较大，可以对10G GPON采用独立的OLT，这种情况下，新建10G GPON OLT推荐采用MA5800新平台；此时也可使用WDM1r实现ODN的重用。对于实验局或小规模试商用局点，建议采用如下方式：独立ODN网络，新建10G GPON OLT。
VLAN规划：10G GPON与GPON相比下行带宽从2.5Gbps扩大到10Gbps，一个10G GPON端口下可支持的用户也相应增加了，商用建议最大支持512用户。（1）如果一个10G GPON端口下不超过512用户，10G GPON的VLAN的规划和以前GPON的VLAN规划基本一致。（2）如果一个10G GPON端口下超过512用户，如果采用双层VLAN模式，VLAN规划方案推荐采用在ONU上加双层VLAN，OLT透传方案。双层VLAN模式下，如果采用每用户每业务每VLAN（PUPSPV）方案，一个10G GPON下的用户有多个业务时很可能需要4K个CVLAN，如果采用ONU加一层VLAN，OLT加一层VLAN的模式，很难保证CVLAN不冲突。因此在这种模式下，建议使用ONU加双层VLAN、OLT透传的方案，这样ONU可以針对不同的用户群采用不同的SVLAN来进行业务和用户区分，可以有效解决VLAN规划的难题。
流氓ONU的检测：（1）流氓ONU概念：PON是时分复用的，ONU根据OLT分配的时间戳向上行方向发送数据包。某个ONU在没有分配时间戳的时候发光，就会与其他ONU的发光信号冲突。这种不按分配的时间戳向上发送光信号的ONU叫流氓ONU。（2）流氓ONU的分类：长发光流氓ONU---任意时刻都在发光的ONT。某个ONU占用上行1310nm光波长的所有上行时隙。非长发光流氓ONU----在非OLT指示的时间段发光，可能是提前发光、延迟关断或者不受控的发光等。非长发光流氓ONU当前没有有效手段进行排查。（3）流氓ONU对系统的影响：某个ONU在“不该”发光的时候发光，会影响其它ONU的正常通讯。如果流氓ONU已上线，会导致同一PON端口下其他ONU下线或者频繁上下线。如果流氓ONU未配置，会导致其他未配置的ONU无法正常自动发现。
方案一：OLT检测、排查、隔离流氓ONU。
检测（check），定时对PON端口进行测试，检查是否存在流氓ONU。检测过程不影响ONU的业务转发，但也无法确定具体哪个ONU是流氓ONU。
排查（detect），排查就是确定具体哪个ONU是流氓ONU的过程。排查过程是会影响ONU的正常业务转发的。
隔离（isolate），隔离就对流氓ONU下发指令（PLOAM或OAM消息），关闭ONU光模块的发送电源，消除流氓ONU对PON端口下其他ONU的影响。
方案二：流氓ONU自检、上报、隔离
自检（self-check），ONU具备自检发现光模块长发光能力。检测过程不影响ONU的业务转发，ONU知道自己是流氓ONU。
上报（report），流氓ONU上报OLT请求隔离。上报过程不影响ONU的业务转发。
隔离（isolate），OLT对流氓ONU下发指令（PLOAM或OAM消息），关闭ONU光模块的发送电源，消除流氓ONU对PON端口下其他ONU的影响。
综上所述，运营商对接入网进行改造升级突破了接入网的瓶颈。实际工程的改造结果表明，利用10G PON技术进行宽带化改造，能有效提高网络传输速率，提升网络对业务的支撑能力，且在节省设计时长、提高设计效率、节省工程投资方面都有较大的意义，能切实提供强大的网络能力，满足运营商及客户的高信息量需求，增强运营商的竞争力。
关键词：接入网；10G PON；组网策略
超宽接入渐成趋势：
业务趋势一：4K视频和竞争推动100M-1G入户。4K电视和4K内容蓄势待发，100Mbps是基础带宽，1Gbps速率成为宽带接入新标杆。
业务趋势二：固移融合全业务运营成为业界共识。第一类：综合运营商，无线与固网投资并重，依托固网优势发展MBB。第二类：移动运营商，收购、合作、自建等多种方式来补齐固网短板。
业务趋势三：U2BB三波机会，用户体验成为焦点。随着宽带渗透率的提升，运营商开始从关注连接向关注用户体验转变，逐步摆脱低值管道经营状态。当前产业关注焦点，借助业务体验提升网络经营能力，实现网络增值。
10G GPON同GPON网络结构一样，遵循标准PON网络的P2MP架构。10G GPON采用波分复用技术（WDM）将上下行不同波长在同一个ODN网络上进行单纤双向数据传输，
上行采用TDMA方式：
上行是通过TDMA（时分复用）的方式传输数据。当ONU注册成功后，OLT会根据系统的配置给ONU分配特定的带宽即数据传输时分配的时隙长度。当ONU所属时隙到来时进行数据传输，按次序发送数据，避免了上行数据冲突。
下行采用广播方式：
下行为广播方式，所有的ONU都能收到相同的数据。在OLT上，下行数据流被封装成为以太网报文，附加相应的ID。在分光器处，被分为三组信号广播到每个支路。ONU接收到OLT发送的数据后，根据ID对数据流进行判断是进行处理还是进行丢弃。
GPON、10G GPON使用相同ODN网络。但GPON与10G GPON是独立无干扰的两个通道，同时存在，同时工作；各自独享各自带宽：（1）GPON与10G GPON相互独立，规划管理简单，升级时对原有其他GPON用户数据无影响。（2）上行通道WDM共存，相互独立，带宽是固定相加。（3）WDM叠加方式在未来叠加新应用时，不用去动原先的OLT。（4）ODN局端有变动：需在OLT侧添加WDM1r（可放在OLT机柜上）及光纤。
目前10G GPON支持最大1：256分光比，但需综合考虑光模块型号和ODN光纤距离。对于FTTB/C及FTTO/M组网推荐1：16或1：32分光比，对于FTTH可以用1：64或1：128分光比。
由于10G GPON的目标客户是高带宽用户，按每用户20Mbps保证带宽来计算，每个端口不大于512用户是较为合适的；按一个ONU 16～32用户数来计算，FTTB场景实际推荐的商用分光比在1：16或者1：32为较合适的网络设计参数。如果规划每用户50Mbps或100Mbps保证带宽，则应对分光比做相应调整。
10G GPON网络规划：
10G GPON ODN网络建设存在两种方式：1）与现网GPON网络共用ODN，10G GPON和GPON共用ODN需要用到WDM合波技术。例如，华为公司的WDM1r产品，可以配合10G GPON建设，实现GPON网络到10G GPON网络的平滑演进。2）独立ODN网络。
10G GPON OLT建设也存在两种方式：1）在现网OLT插入10G GPON单板，与现网GPON共用OLT；2）新建10G GPON OLT。
对于OLT存量市场或运营商希望10G GPON与GPON共用ODN的项目，10G GPON的主流建设（演进）模式是：共用ODN网络，10G GPON单板插入现网OLT设备与GPON共存，新增WDM1r进行GPON和10G GPON分离。
当然，如果10G GPON规模较大，可以对10G GPON采用独立的OLT，这种情况下，新建10G GPON OLT推荐采用MA5800新平台；此时也可使用WDM1r实现ODN的重用。对于实验局或小规模试商用局点，建议采用如下方式：独立ODN网络，新建10G GPON OLT。
VLAN规划：10G GPON与GPON相比下行带宽从2.5Gbps扩大到10Gbps，一个10G GPON端口下可支持的用户也相应增加了，商用建议最大支持512用户。（1）如果一个10G GPON端口下不超过512用户，10G GPON的VLAN的规划和以前GPON的VLAN规划基本一致。（2）如果一个10G GPON端口下超过512用户，如果采用双层VLAN模式，VLAN规划方案推荐采用在ONU上加双层VLAN，OLT透传方案。双层VLAN模式下，如果采用每用户每业务每VLAN（PUPSPV）方案，一个10G GPON下的用户有多个业务时很可能需要4K个CVLAN，如果采用ONU加一层VLAN，OLT加一层VLAN的模式，很难保证CVLAN不冲突。因此在这种模式下，建议使用ONU加双层VLAN、OLT透传的方案，这样ONU可以針对不同的用户群采用不同的SVLAN来进行业务和用户区分，可以有效解决VLAN规划的难题。
流氓ONU的检测：（1）流氓ONU概念：PON是时分复用的，ONU根据OLT分配的时间戳向上行方向发送数据包。某个ONU在没有分配时间戳的时候发光，就会与其他ONU的发光信号冲突。这种不按分配的时间戳向上发送光信号的ONU叫流氓ONU。（2）流氓ONU的分类：长发光流氓ONU---任意时刻都在发光的ONT。某个ONU占用上行1310nm光波长的所有上行时隙。非长发光流氓ONU----在非OLT指示的时间段发光，可能是提前发光、延迟关断或者不受控的发光等。非长发光流氓ONU当前没有有效手段进行排查。（3）流氓ONU对系统的影响：某个ONU在“不该”发光的时候发光，会影响其它ONU的正常通讯。如果流氓ONU已上线，会导致同一PON端口下其他ONU下线或者频繁上下线。如果流氓ONU未配置，会导致其他未配置的ONU无法正常自动发现。
方案一：OLT检测、排查、隔离流氓ONU。
检测（check），定时对PON端口进行测试，检查是否存在流氓ONU。检测过程不影响ONU的业务转发，但也无法确定具体哪个ONU是流氓ONU。
排查（detect），排查就是确定具体哪个ONU是流氓ONU的过程。排查过程是会影响ONU的正常业务转发的。
隔离（isolate），隔离就对流氓ONU下发指令（PLOAM或OAM消息），关闭ONU光模块的发送电源，消除流氓ONU对PON端口下其他ONU的影响。
方案二：流氓ONU自检、上报、隔离
自检（self-check），ONU具备自检发现光模块长发光能力。检测过程不影响ONU的业务转发，ONU知道自己是流氓ONU。
上报（report），流氓ONU上报OLT请求隔离。上报过程不影响ONU的业务转发。
隔离（isolate），OLT对流氓ONU下发指令（PLOAM或OAM消息），关闭ONU光模块的发送电源，消除流氓ONU对PON端口下其他ONU的影响。
综上所述，运营商对接入网进行改造升级突破了接入网的瓶颈。实际工程的改造结果表明，利用10G PON技术进行宽带化改造，能有效提高网络传输速率，提升网络对业务的支撑能力，且在节省设计时长、提高设计效率、节省工程投资方面都有较大的意义，能切实提供强大的网络能力，满足运营商及客户的高信息量需求，增强运营商的竞争力。