25G高速无源通道的设计挑战
CRAN传输解决方案及挑战
场景C: 传统基站 • 需要较多的机房、电 源资源
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C-RAN BBU集中布放和CPRI高带宽需求 对城域网接入层的传输架构带来改变
业务
… 业务
10GE
业务
… 业务
业务
… 业务
10GE
业务
… 业务
10GE
10GE
城域核 心层 城域汇 聚层 城域接 入层
OTN+10GE PTN
10GE 10GE
OTN+10GE PTN 现网
10GE 10GE
C-RAN
10GE
10GE PTN
10GE
10GE PTN
BBU
10GE
GE
GE PTN
Байду номын сангаасGE
10GE 10GE
GE GE
10GE
GE
GE GE
GE GE
GE PTN
GE
光纤直驱 或 OTN/WDM接入环
RRU
GE
宏站/室分站BBU
CPRI基带信号传输要求高带宽、低时延抖动和频率抖动，现有PTN GE接入环 无法满足高带宽需求
•OAM欠缺 •CPRI仅有面向短 距传输的简单的 无线侧OAM，缺 乏传输OAM，网 络运维能力不足
光纤直驱方式存在消耗光纤严重（18级RRU级联除外）、传输距离受限（彩光）、
环网保护和OAM能力欠缺（白光、彩光及18级RRU级联）等问题，仅适用于在BBU 12 12 部署位置较低的场景（场景B）
挑战。
CPRI over OTN需解决OTN级联带来 的频率抖动问题
CPRI 标准 时钟 要求
3个技术要求无法同时满足
300 KHz
5G的挑战趋势与技术路线
5G的挑战趋势与技术路线目录一演进历程 (2)二总体趋势 (3)1 移动互联网 (3)2 物联网 (5)三市场趋势 (6)四业务需求 (8)1 超高清、三维化视频 (8)2 浸入式视频/增强现实/虚拟现实 (9)3 云桌面 (9)4 OTT (10)5 极端场景业务体验 (11)6 物联网业务 (12)五总体愿景 (13)六应用场景 (15)七性能挑战 (18)八关键技术 (21)九演进路线 (23)十推进计划 (25)十一国内动向 (27)十二结束语 (28)一演进历程移动通信系统的发展，十年一轮回。
如图1所示，第一代到第四代系统都是以标志性多址技术+典型业务类型作为其断代依据：最早的商用移动通信系统采用了FDMA方式，能够支持模拟话音业务；第二代系统采用了TDMA方式，支持数字化的语音及低速率数据传输业务；第三代系统采用了CDMA多址技术，能够支持多媒体业务；第四代系统则采用了OFDMA技术，支持移动宽带（MBB）业务。
第五代系统是否仍然会沿用这种以多址技术革新和典型新业务为分界点的划分方式呢？5G系统又将具有哪些显著特征？会以什么样的技术为支撑？要做出这样的预测，首先需要从业务、市场和技术等多方面的发展趋向说起。
随着智能终端的普及，以OTT为代表的种类繁多的应用已强势地挤占了传统电信业务的盈利空间，导致利润向上层业务和终端领域的转移。
而应用层面本就是计算机领域的传统势力范围。
同样是由于智能化程度的大幅度提升，终端的诸多应用功能已经反客为主，反而使通信功能渐渐沦为一根不能彻底弃之的鸡肋条。
在一个靠粉丝靠情怀吸引用户的时代，终端领域的一个个老牌通信巨头们纷纷被苹果这样以计算机起家的企业打得落花流水。
2 物联网有人说，一切皆可数字化。
对于通信界而言，与之对应的下一句就是一切皆可互联互通。
因此，除了移动互联网之外，另一类新型的网络形态主要就是由遍布在我们四周的原本相互独立的设备所构成的所谓物联网。
ADS 的设计系统克服信号和电源完整性的10种方法
是德科技ADS 克服信号和电源完整性挑战的10 种方法技术概述Keysight EEsof EDA 的先进设计系统（ADS）软件是全球闻名的电子设计自动化软件，是射频、微波和高速数字应用的理想选择。
为了提高效率，ADS 采用了一系列新技术，其中包括两个电磁（EM）软件解决方案，专门用于帮助信号和电源完整性工程师提高 PCB 设计中的高速链路性能。
以下列出了 ADS 帮助工程师克服信号和电源完整性挑战的 10 种方法。
1. ADS 为您的 SI EM 表征提供出色的速度和准确性.....................................................第 2 页2. ADS 简化部件 S 参数文件的使用................................................................................第 4 页3. ADS 提供先进的通道仿真器技术................................................................................第 6 页4. ADS 立身于技术（如 PAM-4）潮头 .............................................................................第 9 页5. ADS 加速 DDR4 仿真方法 ...........................................................................................第 12 页6. ADS 将电源交到设计人员（PI 分析）手中 ...................................................................第 15 页7. ADS 可实现平坦的 PDN 阻抗响应 ..............................................................................第 18 页8. ADS 提供电热仿真 .......................................................................................................第 21 页9. ADS 有一个互连工具箱（Via Designer 和 CILD）..............................................................第 22 页10. ADS 传递是德科技理念：人力资源、硬件和软件资源的结合，开启测量新视野..................................................第23 页1. ADS 为您的 SI EM 表征提供出色的速度和准确性在精确表征高速通道的损耗和耦合时，通常会使用电磁（EM）技术。
PON网络知识介绍
EPON具有高带宽、低成本、易扩展和标准化程度高等优点，广泛应用 于接入网领域。
GPON技术
定义
GPON（千兆比特无源光网络）是一种基于千兆比特速率 的无源光网络，它能够提供更高的带宽和更远的传输距离。
工作原理
GPON采用ITU-T G.984标准，通过OLT和ONU之间的无 源光分配网络，实现数据的上下行传输。GPON支持多种 传输速率和传输距离，满足不同业务需求。
PON网络与5G的融合
5G前传
PON网络作为5G前传的主要传输方 式，能够提供大带宽、低时延、高可 靠性的传输通道，满足5G网络的需求。
5G回传
PON网络与5G回传相结合，可以实 现灵活的组网和低成本的网络建设， 提高网络覆盖和容量。
PON网络的智能化发展
AI在PON网络中的应用
利用人工智能技术对PON网络进行智能分析和优化，提高网络性能和用户体验。
特点
APON具有传输质量高、支持多媒 体业务和标准化程度高等优点，但 由于技术复杂度高、成本较高等因 素，应用相对较少。
EPON、GPON和APON的比较
带宽和速率
GPON具有更高的带宽和速率，能够满足未来更高带宽的需求。
传输距离
GPON支持更远的传输距离，适合覆盖范围较大的区域。
业务支持
APON主要应用于电信级多媒体业务，而EPON和GPON则支持多种业务类型。
网络维护问题
总结词
PON网络的维护涉及到多个方面，需要采取有效的措施来确保网络的 稳定性和可靠性。
1. 故障诊断与排除
建立完善的故障诊断和排除机制，及时发现和解决PON网络中的故障 和问题。
2. 定期巡检与维护
对PON网络设备和线路进行定期巡检和维护，确保设备和线路的正常 运行。
高速铁路隧道环境下无线信道建模与优化
高速铁路隧道环境下无线信道建模与优化高速铁路隧道环境下无线信道建模与优化随着高速铁路的不断发展，高速铁路隧道已成为现代交通网络中不可或缺的一部分。
然而，由于隧道内部的封闭空间以及复杂的电磁环境，无线通信在高速铁路隧道环境下面临着很多挑战。
本文将研究高速铁路隧道环境下的无线信道建模与优化，以提高隧道内的无线通信质量和网络性能。
首先，我们需要对高速铁路隧道内的无线信道进行建模。
高速铁路隧道内部由于电磁波的散射、干扰、衰减等因素，信号传输受到了严重的影响。
为了准确地描述隧道内的无线信道特性，我们可以采用射线追踪技术进行建模。
射线追踪技术通过模拟信号在隧道内的传播路径和衰减来计算无线信道的响应。
通过该模型，我们可以得到在不同位置和不同频段下的信号功率分布、衰减特性以及多径效应等信息。
基于对隧道无线信道的建模，我们可以进行优化来改善通信质量和网络性能。
首先，我们可以通过合理布置与调整无线信号发射器和接收器的位置来优化信号覆盖。
通过优化发射器的位置和天线指向，可以使信号更好地到达接收器，减小信号干扰和衰减，从而提高通信质量。
另外，我们还可以根据建模结果设计合适的功率控制策略，使发射功率在合适的范围内，既能满足通信需求，又能降低功耗和干扰。
除了改善发射与接收器的位置和功率控制，我们还可以通过智能天线技术来优化无线信道。
智能天线技术可以根据信道模型和信号特点进行波束成形和波束跟踪，以增强信号的传输和接收效果。
通过智能天线技术，我们可以提高信号的功率和接收灵敏度，减少多径干扰和衰减效应，从而进一步提高通信质量和网络性能。
此外，我们还可以利用中继器和分布式天线系统来优化高速铁路隧道网络的覆盖与连通性。
中继器可以在隧道内建立起一个有效的中继链路，使信号更好地穿越隧道。
分布式天线系统可以通过屏蔽和干扰抵消来减少背景噪声和多径干扰，提高通信质量。
通过合理地部署中继器和分布式天线系统，我们可以实现隧道内的无缝覆盖和高效连通，提高网络性能和用户体验。
25G高速无源通道的设计挑战
25G 高速无源通道的设计挑战
OIF CEI-11G LR 和10G Base KR 规范已发布了好几年。
随着
100Gbps 标准的不断演进，出于互连密度和功耗的考虑，单通道的速率也逐渐从10Gbps 演变为更高的速率。
比如OIF CEI-25G LR 就试图将单通道的速
率从11Gbps 提高到25Gbps，与此同时，将功耗限制在前一版本的1.5 倍以内。
虽然CEI-25G LR 并未被正式发布，但一些最基本的通道参数却已在草案中被基本确定下来。
在SerDes 厂商和无源通道厂商的不懈推动下，
10Gbps+的速率被不断地刷新。
一些半导体厂商先后推出了15Gbps、20Gbps
的SerDes，Avago 公司更是在今年的DesignCon 上展示了符合CEI-25 LR 草
案的背板驱动器和高达30Gbps 的SerDes。
虽然25Gbps 背板规范并未被发布，相关的SerDes 也还未量产，但光通信厂商早就开始了40Gbps DQPSK 的应用，将PCB 上单一通道的速率推进
到20Gbps。
背板方面，虽然国内厂商只能拿到15Gbps 的SerDes，但毫无疑问，不用多久，20Gbps 以上的SerDes 也会被开放。
因此，本文将试图对
25Gbps 无源通道设计时遇到的挑战(尤其是在信号完整性方面)进行分析和探讨。
转换器模拟输入：高速ADC 前端设计的挑战和权衡因素
转换器模拟输入：高速ADC前端设计的挑战和权衡因素作者：Rob Reeder简介关于模数转换器(ADC)前端设计，首先必须声明：它是一门艺术。
如果日常工作中不在实验室动手操作，不注意放大器和变压器（巴伦）的最新技术趋势，那么前端设计，特别是高频(>100MHz IF)下的前端设计可能非常困难。
大部分设计人员都会把数据手册或应用笔记的设计作为起点，但相对于设计人员真正要实现的目标，这些设计所提供的信息可能并不完整。
这篇文章的意图不是要给出一个关于高速ADC前端设计的“公式”，而是要说明，利用变压器或放大器优化设计时有许多因素需要权衡。
转换器及其拓扑结构有许多类型，本文针对的是采样速率为10MSPS或更高的缓冲型和无缓冲（开关电容）型高速流水线架构。
前端是确定转换器接收并采样的信号或信息质量的关键部分。
在设计中，如果对这最后一级重视不够，则会对应用的性能产生不利影响。
通过了解前端设计的权衡因素，设计人员可以采样一些或所有这些方法来帮助开发基带、带通（即超奈奎斯特频率）或宽带转换器应用的高性能前端。
了解前端要实现的目标首先考虑转换器前端设计需要实现哪些目标。
这一点再怎么强调也不过分，因为许多设计欠缺这方面的考虑。
大多数转换器的选择依据是采样速率、全功率带宽、功耗、数字输出拓扑结构、通道数和其它相关特性是否适合特定应用。
其中的大部分特性被认为是转换器的额定限制。
例如，如果采样速率超过转换器的最大采样速率，则会对性能产生不利影响。
因此，我们假设在所有情况下，转换器均在时钟规格和其它任何额定规格的范围内工作，转换器不是前端设计过程的限制因素。
选定ADC之后，就必须了解在系统设计规定的条件下，设计高性能前端时需要注意的基本要素。
人们发现，对于所有转换器前端设计，有七个参数至关重要，它们是：输入阻抗、VSWR、通带平坦度、带宽、SNR、SFDR和输入驱动电平。
当设计人员权衡各种因素以优化设计时，这些参数可以起到指导作用。
5G高铁隧道覆盖方式分析
5G高铁隧道覆盖方式分析1. 引言1.1 研究背景高铁隧道覆盖是当前5G通信技术在高铁领域的热点问题之一。
随着高铁运输的普及和5G技术的不断发展，高铁隧道通信覆盖成为了亟待解决的技术难题。
传统的通信覆盖方式在高铁隧道中存在覆盖不足、信号质量差等问题，难以满足高速移动列车数据传输的需求。
如何利用5G技术来提升高铁隧道的通信覆盖质量成为了当前的研究热点。
高铁隧道特殊的环境和复杂的地形给通信覆盖带来了挑战，如隧道长度、隧道深度、地形起伏等因素都会影响通信信号的传输。
目前，国内外学者和企业普遍关注如何利用5G技术的高带宽、低时延等优势来解决高铁隧道通信覆盖问题。
通过对5G技术在高铁隧道覆盖中的应用进行研究和探讨，可以为提升高铁隧道通信质量、提高列车运行效率和保障乘客通信体验提供重要参考。
1.2 研究目的研究目的是分析当前高铁隧道覆盖存在的问题和挑战，探讨传统覆盖方式的优缺点，以及分析5G技术在高铁隧道中的应用潜力。
通过研究基于5G的高铁隧道覆盖方案，进一步提高高铁隧道的通信覆盖质量和网络性能，为高铁乘客提供更快速、稳定的通信体验。
通过性能评估与比较，为未来的高铁通信网络建设提供参考和指导，促进我国高铁行业与5G技术的融合发展。
通过本研究可以有效解决高铁隧道通信覆盖存在的问题，提升用户体验和服务质量，推动高铁通信网络的进一步升级和完善，为高铁行业的现代化建设和智能化发展提供科学依据和技术支撑。
1.3 意义与价值高铁隧道作为高速铁路线路中必不可少的一部分，其覆盖网络对于通信信号的传输具有至关重要的作用。
随着5G技术的大规模商用，高铁隧道覆盖成为了重要的研究课题。
对于高铁隧道覆盖方式的研究，不仅仅可以提升通信信号的传输速度和覆盖范围，更可以改善用户体验和提高通信网络的可靠性和稳定性。
5G技术在高铁隧道覆盖中的应用，不仅仅可以实现高速数据传输，同时还能支持大量连接设备的通信需求，为高铁隧道的通信网络提供更好的支持。
试论高速Serdes技术的发展趋势和挑战
试论高速Serdes技术的发展趋势和挑战摘要：本文主要分析了Serdes发展趋势及挑战，其次阐述了Serdes技术、Serdes技术发展历程，通过相关分析希望进一步提高Serdes技术的应用效果，解决更多的技术难题，仅供参考。
关键词：高速Serdes技术；发展趋势；挑战1、Serdes技术概述Serdes为串行器以及解串行器的合成，即Serializer和De-Serializer，可将其翻译成串行解串器。
站在功能角度来说，Serdes会将并行数据在发送端进行转换，使其成为串行数据。
并针对接受的串行数据，在接收端恢复，再次成为并行数据的电路。
现在，对于Serdes技术的应用，有效通信的使用已经非常成熟，根据连接的不同类型，主要包括三种，其一为芯片与光模块之间的互联；其二为芯片彼此之间的互联；其三，芯片与以太网之间的互联。
以太网的接口，主要包括10BASE-T、10BASE-F、100BASE-T、10BASE-FX、1000BASE-X、1000BASE-T。
如果互联的区域已经跨越城市，会对GE级别以上的接口进行应用。
GE主要有两种物理接口，未来发展中，高速率接口都会应用GE类型。
为了实现100GE与其充分兼容的目标，制定OTU4标准时，会应用100GE。
其中，现在很多厂家都已经可以提出100GE，且已经开始对100GE ONT接口进行开发，或者已经制定了计划，由此可见，之后的发展进程中，高速端口只会有两种类型，一种为以太网，另一种便是OTN。
访问接口领域，如果是以并行通信作为主导的内存颗粒，也会有区别存在，包括（1）海力士（2）HBM（ADM主导）（3）HMC（以Inter支持以及美光作为主导）这些串行接口作为与DDR5的各自的演进方向[1]。
这样，便可以发现，Serdes在电信、个人消费电子领域以及IT中广泛应用。
在不断强化的通信容量中，单通道数据率在不同通信协议中，提升速度非常快。
2、Serdes技术发展历程Serdes技术的发展，主要有4个阶段。
2-阻抗和损耗控制的挑战——兴森快捷
阻抗损耗的设计制造挑战兴森快捷CAD事业部高速实验室阻抗的设计和制造挑战阻抗控制的设计考虑1.2.3.Ⅰ高速总线完整通道通常由芯片引脚（包括连接器、过孔组成1. 电容引脚？即使0402跟10mil以内的走线也不在一个数量级，掏空经常不可行2. 连接器？封装的阻抗设计本身就是挑战，装配连接器后，阻抗会变得更差3. 过孔阻抗受控？通孔和布线密度（反焊盘尺寸）Ⅰ通道上各处阻抗敏感程度是一样的吗？设计的重点一样吗？Ⅱ1.III.1. 线宽通道上的每一个节点都会造成损耗，损耗受控是一个真正的挑战介质损耗 导体损耗频率相关的衰减1损耗, dB/m 总体损耗介质损耗 (1/F)趋肤效应损耗 (1/√F)1. 使用低高的布线密度精细的线路2. 尽量使用粗线和带状线受限于BGA和连接器的Pitch，粗线无法扇出，带状线的损耗表3. 避免传输线谐振左图：无谐振的IT180A和有谐振的N4000-13损耗相当右图：谐振丰富的M6在特定频点不如M44. 将S11做小回损好于-10dB，带来的插损小于0.5dB, 意味着接近 90%的功率被传而回损好于-20dB时，带来的插损可以忽略，SWR约1.25. 低粗糙度铜箔5. 粗糙度建模和适用性RO4350不同粗糙度实测（微带）左图，20GHz, Std和LoProdB/in,右图，则变相差0.50.5dB/in,成了相差不到0.1dB/in0.1dB/in6. 连接器和过孔Stub长度越短，损耗表现越佳，也就是优先使用盲孔，但受限 选用贴片或孔径小的连接器，但受限于成本，经常采用插件连7. Dk/Df的挑战1.板材厂商：依据IPC标准测试板材，然后提供给用户参考，极少4. 等效数据：用户最关心的是成品板子的真实Dk/DfⅡ1.低损耗板材阻抗控制—制造 低粗糙度铜箔对工艺的要求，Cisco例子PCIe 3.0已经商用SAS 3.0 2012.11规范正式发布，预计2013正式商用DDR4 内存已经出现，但芯片组尚无PCIe PCIe的挑战随着PCIe G3的应用，PC 端的损耗控制提上日程，以往这都属于通的的要求满足该Spec ，至少需要Df @5GHz<0.016的板材IntelPDG Value(dB/inch)4GHz8GHz 微带线-0.84-1.68带状线-0.8-1.60.00913.69FR408HR0.0077~0.01163.51~4.21S18600.0154.3R17550.0184.1S11900.014(0.018)4.45(4.1)S1000-20.0164.17370HR 0.0183.9IT180A Df 1GHz Dk 1GHz（标称）DDR4DDR4最重要的变化是也就是说2011 28Gbps仅限于无源链路的模拟、验证。
千兆网络发展背景下FTTR技术发展与应用研究赵春阳
千兆网络发展背景下FTTR技术发展与应用研究赵春阳发布时间：2023-05-16T09:24:27.655Z 来源：《中国科技信息》2023年5期作者：赵春阳[导读] 本文以千兆光网络为背景，探讨FTTR（光纤到户）技术在智慧城市和物联网中的关键作用。
中国联合网络通信有限公司承德市分公司网络部摘要：本文以千兆光网络为背景，探讨FTTR（光纤到户）技术在智慧城市和物联网中的关键作用。
文章首先分析FTTR技术在5G网络部署、智能交通系统及物联网设备连接方面的优势。
接着，讨论FTTR在智慧城市数字化基础设施建设中的重要性，以及如何推动各类智慧应用发展。
总体来说，FTTR技术为智慧城市和物联网提供强大的技术支撑，有助于提高城市居民的生活质量和便利程度。
关键词：千兆光纤网络；FTTR技术；发展现状；应用策略随着信息化和数字化进程的加速，千兆光网络逐渐成为未来通信基础设施的关键组成部分。
其中，FTTR（光纤到户）技术作为核心环节，对智慧城市和物联网的发展具有重要意义。
本文旨在探讨千兆网络背景下FTTR技术的发展与应用，分析其在5G网络、智能交通系统、物联网设备连接及智慧城市建设中的关键作用。
通过深入研究FTTR技术在这些领域的应用策略，本文将揭示其在推动城市发展和提高居民生活质量方面的潜力。
1千兆光网发展的现状和问题1.1千兆光网的发展现状自本世纪初以来，千兆光网作为新一代宽带接入技术逐渐得到全球范围的重视和推广。
千兆光网的发展现状表现为高速、大容量、覆盖广泛。
全球范围内，许多发达国家已经将千兆光网作为国家战略，积极推进光纤网络的铺设和应用。
北美、欧洲、东亚等地区的千兆光网发展已经取得了显著成果，部分地区的家庭和企业已经实现千兆宽带接入。
在国内，随着宽带中国战略的深入实施，千兆光网得到了迅猛发展。
目前，中国已经成为全球最大的光纤网络市场之一，千兆光网在城市、乡村、企业和家庭等领域的覆盖范围不断扩大，大幅度提高了互联网接入速度和用户体验。
高速公路车路协同自动驾驶专用车道设计规范-路侧设备要求
1 总则1.0.1 为了贯彻交通强国发展战略，适应智慧高速公路发展需求，规范自动驾驶专用车道设计，制定本标准。
1.0.2 本标准适用于高速公路自动驾驶专用车道路侧设备的规划和布设。
1.0.3 本标准规定了自动驾驶专用车道系统中路侧设备的组成、设置要求和设置原则。
1.0.4 自动驾驶专用车道规划和布设除应符合本标准外，还应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
2.0.1 自动驾驶专用车道 dedicated lane for autonomous vehicles在自动驾驶应用的初级阶段，为更好地管理有人驾驶车与自动驾驶车混行的交通流，保障高速公路通行有序、安全，专门划分出车道供高级别自动驾驶车行驶，并在车道沿线布设感知、通信、高精定位、边缘计算等智慧化设施，这类供自动驾驶车辆专用的车道为自动驾驶专用车道。
在规定时间内，自动驾驶专用车道只允许 L4 级及以上的自动驾驶车辆及特殊车辆通行。
特殊车辆指法律法规规定的在特定情况下可以使用自动驾驶专用车道的车辆。
2.0.2 智能交通系统 intelligent transportation system智能交通系统（ITS）是用各种高新技术，特别是电子信息技术来提高交通效率、增加交通安全性和改善环境保护的系统。
因此，智能交通系统是在较完善的交通基础设施之上，将先进的信息技术、通信技术、控制技术、传感器技术和系统综合技术有效地集成，并应用于地面交通系统，从而建立起来的大范围内发挥作用的实时、准确、高效的交通系统。
2.0.3 车路协同 vehicle infrastructure cooperative systems采用无线通信和互联网技术，主要是通过路-路通信、车-车通信、车-路通信、路-中心通信、车-中心通信等通信方式实现道路状况、交通状况和环境等信息在车载设备、道路设备等多设备之间互通，并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上进行车辆的主动控制和道路协同管理。
宽带无源光纤接入介绍课件
动态带宽分配(DBA)算法是实时地改变各ONU上行带宽的机制。由于数据业务的带宽不确定性，如按峰值速率静态分配带宽则整个系统带宽很快就被耗尽，带宽利用率很低；而DBA根据各ONU的业务情况动态分配带宽，使带宽利用率大幅度提高，同时系统可以根据用户优先级设置不同的服务等级。
本项目宽带无源光接入设备技术特点：
本项目所研究的宽带PON设备（Broadband PON,简称BPON），是结合APON、EPON两种技术的特点，提供多种混合业务的单一网络传输平台。 以太网数据和多路E1数据的统一传输， 动态分配带宽，利用以太网数据的突发特性对传输信道采用统计复用，提高带宽利用率。 采用基于Ethernet的成熟技术，避免APON复杂的成帧、管理等处理，大量，提高系统构成的性价比。
成本比较 SDH 和 BPON
BPON的成本节省: 较少的运行维护成本 (分光器是无源的) 较少的使用光纤，这意味作： 若光纤是自己的，则有更多的光纤可用到其它用途 若光纤是租用的，则多点租用成本更低 CO局设备接口更少花费较低 ATM交换机接口更少花费更低 PON 比SDH的连接有更充分的利用率
有源光纤接入技术与无源光纤接入技术比较
有源光纤接入技术与无源光纤接入技术的主要区别在于网络的组成上 有源光纤接入在光路分支时，采用有源技术来完成
远端机
局端机
远端机
远端机
有源设备
无源光纤网络（PON）
PON（无源光网络）技术是一种点对多点的光纤传输和接入技术，下行采用广播方式、上行采用时分多址方式，可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓扑结构，在光分支点不需要节点设备，只需要安装一个简单的无源光分路器，光信号在传输过程中不再经过放大和再生，网络的分路由光分路器来实现。 PON的优点是：宽带化、业务综合化、灵活的组网能力、低成本。
GPON系统中ONU快速升级技术研究与设计
测试项目 往 PON 芯片 mlbnet 接口发 48 byte 净荷的二层包 往 PON 芯片 mlbnet 接口发 48 byte 净荷的 TCP 包
实现思路
下行方向
PON 芯片的 mlbnet 接 对比表 1、 表 2 实验结果发现， 口的包处理速度明显较慢， 且 TCP 包的处理效率也不如 二层包。证明传统升级方式的速率瓶颈在于 TCP 协议栈 的处理以及 HBI 通道本身的处理速度上。由于 PON 芯片 提供了另一种基于带内控制模式的 OMCI 消息交互途径， 因此本文提出的快速升级技术便是基于带内控制模式的 研究与设计。
宽带网络 WIDE BAND NETWORK
［ J］ . 电视技术， 2012， 36（ 3） . 【本文献信息】 方倩， 袁鑫昌， 柳杰 . GPON 系统中 ONU 快速升级技术研究与设计
GPON 系统中 ONU 快速升级技术研究与设计
1， 2 1 2 方 倩 ， 袁鑫昌 ， 柳 杰
（ 1. 光纤通信技术和网络国家重点实验室， 湖北 武汉 430074； 2. 烽火通信股份有限公司， 湖北 武汉 430074）
［ 2 ］
。GPON 系 统 是 由 OLT， ONU 和 ODN 组 成。ODN
（ Optical Distributed Network） 由光纤和无源分光器组成， 它 连接局端的 OLT （ Optical Line Terminal ） 和用户端的 ONU （ Optical Network Unit） ， 其上行数据传输速率为1. 25 Gbit / s， 下行为 2. 5 Gbit / s
【摘 要】 主要介绍了吉比特无源光网络系统中光网络单元升级的技术背景及基本原理， 分析了光线路终端的带内、 带外两种 并对传统升级方式做了详细分析， 发现传统升级方式有很多不足之处， 造成了光网络单元升级速度上的瓶颈， 提出了 控制模式， 一种在带内控制模式下更快的升级光网络单元的设计思路； 详细阐述了光网络设备管理和控制接口二层代理的解决方案和升 级流程。 【关键词】 吉比特无源光网络； 光网络单元； 升级； 光网络设备管理和控制接口； 二层代理 【中图分类号】 TN919. 2 【文献标识码】 B
光通信无源器件技术
随着人工智能和机器学习技术的发展，智能化技术在光通信无源器件中 的应用逐渐增多。例如，通过机器学习算法优化器件性能、预测器件寿 命等。
未来发展前景与展望
高带宽、低损耗
随着通信速率的不断提升，光通信无源器件将朝着高带宽、低损耗的方向发展。这将有助 于提高光通信系统的传输效率和可靠性。
小型化、集成化
具有较强实力和市场份额。
这些厂商主要提供光分路器、光 耦合器、光隔离器等光通信无源
器件产品。
此外，还有一些专业从事光通信 无源器件研发和生产的小型厂商。
市场竞争格局
华为、中兴通讯、爱立信等大 型通信设备厂商在光通信无源 器件市场上占据主导地位。
这些厂商通过技术创新、规模 效应和品牌优势，不断提高市 场份额和竞争力。
隔离度
插入损耗是指光通信无源器件引入的光信 号损失。较低的插入损耗可以提高信号传 输质量和降低系统能耗。
隔离度用于衡量光通信无源器件对不同光 信号的隔离能力。较高的隔离度可以降低 信号串扰和噪声干扰。
带宽
稳定性
带宽是指光通信无源器件的工作频率范围 。较宽的带宽可以提高光通信系统的传输 速率和容量。
稳定性是指光通信无源器件在工作过程中 性能参数的变化情况。良好的稳定性可以 提高光通信系统的可靠性和稳定性。
03
光通信无源器件的应用场景
长距离通信网络
总结词
长距离通信网络是光通信无源器件技术的重要应用领域，主要用于骨干网、核心网等高速、大容量的 信息传输。
详细描述
在长距离通信网络中，光通信无源器件如光分路器、光耦合器等用于实现光信号的分路和合路，延长 传输距离并提高传输容量。此外，光衰减器、光隔离器等器件也用于调节光信号的强度和防止光信号 的反射。
分享跨分割设计对高速电路信号的影响
分享跨分割设计对高速电路信号的影响
在高速电路中经常会遇到跨分割设计，在2017年的时候也写过一篇跨分割设计的文章。
今天给大家分享一篇跨分割设计对信号的影响。
随着高速电路的信号速率也越来越高，那么在高速电路设计中是否也需要进行渐变线的设计呢？为了验证这个问题，特意在ADS中设计了如下原理图(为了说明问题的严重性，把信号的速率设置为25Gbps)。
仿真得到的结果如下图所示：
眼图的宽度和高度分别为39.6ps和860mV。
再通过无源链路的仿真，获得其S参数的结果。
其无源链路的原理图为：
其插入损耗和回波损耗的结果如下图所示：
为了表示其跨分割，加了一段新的传输线，修改了传输线到参考层的距离，修改后的原理图如下所示：
结果如下图所示：
从上图的结果可以看出，在信号线只有10mil跨分割设计时，在25Gbps时，噪声和抖动都有增加。
同样，仿真其无源链路的结果如下所示（蓝色的为跨分割设计的结果）：
插入损耗的结果在25GHz之前几乎没什么差异，但是回波损耗的结果差异比较大。
当然，由于跨分割的传输线比较短，其回波损耗也都在-20dB以下。
很显然，从上述的结果可以看到跨分割设计引起了实实在在的问题。
如下是从通道有源仿。
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25G高速无源通道的设计挑战
OIF CEI-11G LR和10G Base KR规范已发布了好几年。
随着100Gbps标准的不断演进，出于互连密度和功耗的考虑，单通道的速率也逐渐从10Gbps演变为更高的速率。
比如OIF CEI-25G LR就试图将单通道的速率从11Gbps提高到25Gbps，与此同时，将功耗限制在前一版本的1.5倍以内。
虽然CEI-25G LR并未被正式发布，但一些最基本的通道参数却已在草案中被基本确定下来。
在SerDes厂商和无源通道厂商的不懈推动下，10Gbps+的速率被不断地刷新。
一些半导体厂商先后推出了15Gbps、20Gbps的SerDes，Avago公司更是在今年的DesignCon上展示了符合CEI-25 LR草案的背板驱动器和高达30Gbps的SerDes。
虽然25Gbps背板规范并未被发布，相关的SerDes也还未量产，但光通信厂商早就开始了40Gbps DQPSK的应用，将PCB上单一通道的速率推进到20Gbps。
背板方面，虽然国内厂商只能拿到15Gbps的SerDes，但毫无疑问，不用多久，20Gbps以上的SerDes也会被开放。
因此，本文将试图对25Gbps无源通道设计时遇到的挑战(尤其是在信号完整性方面)进行分析和探讨。
一个完整的25Gbps链路的构成通常。
图1：25Gbps完整链路示意，TP1~TP4为测试点。
25Gbps链路也是一个典型的点对点拓扑，发射端和接收端均做了信号处理，即我们通常所说的均衡。
一般发射端被称为加重，接收端被称为均衡。
其中发射端的加重又分为预加重和去加重;接收端的均衡又分为模拟均衡和数字均衡，分别为CTLE和DFE。
发射端和接收端的均衡通常被用来补偿数据在有损链路中传输时的损耗，以便在接收端获得张开的眼图以及符合规范的BER。
25G无源通道主要被用于芯片间(chip-chip)，芯片与模块间(chip-module)或者背板的应用中。
在信号完整性方面遇到的挑战主要包括传输损耗、反射和串扰。
对抗传输损耗
无源通道就像一个低通滤波器，总是会降低传输信号的幅度。
信号在通过连接器、PCB 走线、过孔、IC引脚和线缆等无源链路中的每一部分时，总会造成幅度上的损失和抖动的累积。
当信号到达接收端时，眼图通常已经闭合(图2、图3)。
作为链路的设计者，通常需要设法降低传输过程中的损耗，这也被称为插损。
以背板为例，25Gbps无源通道的损耗主要由高速连接器、过孔和走线造成。
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OIF CEI-11G LR和10G Base KR规范已发布了好几年。
随着100Gbps标准的不断演进，出于互连密度和功耗的考虑，单通道的速率也逐渐从10Gbps演变为更高的速率。
比如OIF CEI-25G LR就试图将单通道的速率从11Gbps提高到25Gbps，与此同时，将功耗限制在前一版本的1.5倍以内。
虽然CEI-25G LR并未被正式发布，但一些最基本的通道参数却已在草案中被基本确定下来。
在SerDes厂商和无源通道厂商的不懈推动下，10Gbps+的速率被不断地刷新。
一些半导体厂商先后推出了15Gbps、20Gbps的SerDes，Avago公司更是在今年的DesignCon上展示了符合CEI-25 LR草案的背板驱动器和高达30Gbps的SerDes。
虽然25Gbps背板规范并未被发布，相关的SerDes也还未量产，但光通信厂商早就开始了40Gbps DQPSK的应用，将PCB上单一通道的速率推进到20Gbps。
背板方面，虽然国内厂商只能拿到15Gbps的SerDes，但毫无疑问，不用多久，20Gbps以上的SerDes也会被开放。
因此，本文将试图对25Gbps无源通道设计时遇到的挑战(尤其是在信号完整性方面)进行分析和探讨。
一个完整的25Gbps链路的构成通常。
图1：25Gbps完整链路示意，TP1~TP4为测试点。
25Gbps链路也是一个典型的点对点拓扑，发射端和接收端均做了信号处理，即我们通常所说的均衡。
一般发射端被称为加重，接收端被称为均衡。
其中发射端的加重又分为预加重和去加重;接收端的均衡又分为模拟均衡和数字均衡，分别为CTLE和DFE。
发射端和接收端的均衡通常被用来补偿数据在有损链路中传输时的损耗，以便在接收端获得张开的眼图以及符合规范的BER。
25G无源通道主要被用于芯片间(chip-chip)，芯片与模块间(chip-module)或者背板的应用中。
在信号完整性方面遇到的挑战主要包括传输损耗、反射和串扰。
对抗传输损耗
无源通道就像一个低通滤波器，总是会降低传输信号的幅度。
信号在通过连接器、PCB 走线、过孔、IC引脚和线缆等无源链路中的每一部分时，总会造成幅度上的损失和抖动的累积。
当信号到达接收端时，眼图通常已经闭合(图2、图3)。
作为链路的设计者，通常需要设法降低传输过程中的损耗，这也被称为插损。
以背板为例，25Gbps无源通道的损耗主要由高速连接器、过孔和走线造成。
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控制阻抗和反射
传输链路中只要存在阻抗不连续，就会产生反射。
S参数中用来表征反射的参数是S11，也就是常说的回波损耗。
设计者要做的就是尽可能的控制无源通道中的阻抗。
布线的阻抗较易控制，难于控制之处主要在于过孔和连接器(图6)。
对于连接器来说，设计者可以控制的是分支(stub)的长度。
此长度越长，阻抗越不连续，反射将越厉害。
对于背板，通常采用背钻来保证。
而对于过孔来说，除了要将其插损控制在最小值外，还要将其阻抗控制与传输线尽可能一致。
图6：阻抗的不连续点分别由连接器和过孔所引起(兴森快捷高速实验室的某实测案例)。
此外，反射不仅会引起过冲和振铃等信号质量的下降，而且还会给整个通道带来额外的损耗。
CEI-25G LR规范规定，回波损耗在整个奈奎斯特频率范围内要约优于-10dB，这样回波损耗所引起的插损将被控制在约0.5dB以内。
而10G BASE GEN2则更是规定回损要约优于-20dB，这样回损所引起的插损才可忽略不计。
选择有精密制造能力的供应商也至关重要。
只有严格按照设计意图进行生产制造的PCB，才能更好地保证阻抗可控。
对于阻抗受控的PCB，PCB板厂商通常采用在PCB旁附加测试条(通常称为附连边)来测试传输线的阻抗。
对这一点设计者需要尤其注意，某些时候测试条上的传输线阻抗和PCB上的传输线阻抗并不能良好地对应，需要设计者在设计PCB时保证设计的正确性。
目前国内已有极个别厂商能够直接检验PCB板上的阻抗连续性(并非检验测试条上的阻抗)。
多通道串扰
由于下一代100Gbps 网络大多会采用4 x 25Gbps的架构，所以相邻通道间的串扰表征将无法避免。
由于走线间的距离可以通过牺牲布线密度来调节，所以链路上串扰最大的地方仍将发生在连接器端。
串扰不仅会在幅度上带来噪声，同时还会引起时序上的抖动，这造成无用信号反射等信号的完整性问题。
对串扰进行仿真是一个难题，难度主要体现在高速连接器的串扰建模不易。
一般连接器厂商给出的S参数或Spice模型仅局限于连接器的本身，当装配到PCB(如背板)以后，模型
的精确建立和修正将形成挑战。
材料特性、几何尺寸、是否背钻和过孔加工精度都将成为决定性因素。
而当串扰模型被比较准确地建立起来之后，又将出现另一个挑战，那就是多通道码型信号的生成。
要生成各种不同长度的码型，以及确定是否带有噪声和抖动等压力信号，需要不停地改变或扫描不同通道之间的相位、偏斜和延迟，以找出串扰的最坏情况。
除了仿真，也可以测试实际链路中的串扰，这样也能验证仿真的正确性。
对于串扰的测试，传统上采用VNA或TDR来测试物理结构上的串扰，但所测得的串扰大小与数据无关。
也就是说，无论是VNA测试出来的串扰幅度，还是TDR测试出来的串扰最强耦合位置，均不能直接指示出是否引起了误码或眼图的恶化。
要测试数据的相关串扰，需要借助并行通道误码仪(图7)。
由于该设备可以级联，所以能够测试多达8个以上干扰通道的情况。
图7：对于一个典型的背板，配置了4个近端串扰和4个远端串扰，并监测受害通道的误码和浴盆曲线。
图7所示的配置可以将数据相关的串扰很好的表征出来，包括改变码型发生器的幅度和去加重，得出浴盆曲线，从而找出串扰对数据的最坏影响以及减少串扰和抖动的办法。
兴森快捷高速实验室已利用此设备多次帮助客户成功地设计出了高速背板并通过了验证。
本文小结
当高速串行信号速率急速增进到25Gbps后，发射端和接收端的信号处理将更加复杂。
由于传输的信号仍然是NRZ 码型，发射端采用3抽头(tap)的预加重，接收端采用3抽头以上的CTLE和DFE两级均衡来克服通道上的损耗。
而要最优化配置发射端和接收端的均衡，则需了解到通道的损耗情况。
设计者只需要考虑到影响损耗的各种因素，做好充分的仿真和测试，便可以做到通道可控，包括大家所熟悉的阻抗控制、损耗控制和串扰控制。
设计出的通道不仅要满足规范，而且还要留有充足的裕量。
这样不仅不会给有源部分造成压力，而且还会为未来的速率扩展和升级留下余地。