下一代光接入技术简述 - 中国联通
联通公司小区光接入网解决方案
联通公司小区光接入网解决方案作者：杨绍辉来源：《中国新通信》2014年第17期【摘要】在阐述了光接入网发展现状的基础上，对多元化环境下PON技术光接入网的应用进行了探讨，对其中EPON技术进行了重点分析研究。
光接入是宽带接入网的长期发展趋势，光将不断地向最终用户推进。
【关键词】光接入网接入方案拓扑结构方案优势一、概述目前，接入网网络面临一系列技术和业务模式的革命和挑战，用户业务需求的变化和行业整合带来新的竞争局面，传统电信运营商采用的是ADSL或者LAN接入，但随着新的业务需求，传统方式已经不能满足，而且网络改造的成本高昂。
作为联通公司来说，怎样建设新型接入网络，具备开展多业务的能力，具备网络扩展的潜力，这是目前网络建设需要认真考虑的。
只有建设能够满足未来多业务需求的基础网络，才能在新的市场竞争环境获得发展机会。
当前，通信网络的发展有2个方向，一是传输层面呈现全光网络的发展趋势，从核心层的ASON 技术到接入层的FTTP技术，无不预示网络承载向光的演化；二是以IP为核心的业务整合，INTERNET的发展使IP成为最理想的业务承载协议，MSTP、RPR、MPLS等技术无不是传统传输网络和包交换网络互相借鉴和融合的结果，IPTV、VoIP的快速发展也说明了IP承载的发展方向。
接入网系统的网络建设要把握技术和市场两个方面的发展趋势，选择合理的技术建设接入网络。
本方案提供一种基于EPON技术的光接入网解决方案，方案以EPON技术实现光纤到楼（FTTH）网络，充分体现以太网和IP业务的优势，具备三网合一（TriplePlay）的业务支持能力。
方案使用中兴公司OLT平台建设光纤入户的接入网络。
网络拓扑图如下：EPON作为一种新兴的接入网技术，非常适合光纤接入网络（FTTB/FTTH）建设，从运营商的角度来看：无源的特性可以降低建设、管理和运营成本，提高投资回报率，增加新的赢利机会；EPON网络的体系结构非常符合接入网建设，使运营商可以快速有效的开展业务并易于进行网络扩展；EPON提供的高带宽将满足用户对网络带宽日益增长的应用需求，使运营商开展多业务有可靠的网络资源保证；EPON网络的兼容性良好，可以和现有网络很好的融合；EPON在提供上述优点的同时，还具有其他FTTx技术不可比拟的经济性，可以减少投资和长期建设成本。
50G PON承载特性和应用浅析
DCWTechnology Application技术应用111数字通信世界2023.01随着行业数字化转型、宽带普及率的提高和宽带提速的深入，千兆业务及应用场景不断丰富，千兆光网络从消费领域向垂直行业领域延伸，千行百业的数字化转型对光接入网络提出了更多的需求和更高的要求。
大视频是网络流量增长的重要驱动力：在千兆时代，4K /8K /V R 以及端到端千兆的需求涌现；时代迎来了新挑战，疫情改变了生活，线下活动线上化，在线会议、在线教育、在线娱乐等方面要求网络带宽、时延、稳定性全方位提升；工业制造、行业数字化、5G 小基站等新场景也要求低时延、确定性、高可靠性。
千兆宽带时代已经到来，超百兆带宽已成为用户套餐主流，数字化服务的连接基础进一步增强。
千兆光接入网作为“连接+算力+能力”的第一跳入口，需全面提升光接入网络的带宽、时延和确定性等网络基础能力，并融合网络感知和网络切片能力，支撑面向服务的差异化承载[1]。
50G PON技术的发展和产业成熟为此提供了重要的方案，起到了重要的作用。
1 50G PON技术简介50G PON 是下一代光接入网系统，除带宽能力提升外，多场景综合承载需求对系统时延和时间同步能力提出新的要求。
1.1 50G PON系统要求一是单端口带宽提升4倍以上，主控板交换能力大幅提升；二是兼容现网ODN 功率预算，上下行满足Class C+ 32 dB 功率预算要求；三是要支持承载差异化业务的PON 切片，保障不同类型业务的带宽时延等指标；四是支持PON 低时延能力，实现系统双向时延小于300 μs ；五是支持高精度时间同步，满足5G 小站承载场景同步指标要求。
50G PON承载特性和应用浅析黄旭阳，罗智明，唐慧敏（中国移动通信集团广东有限公司广州分公司，广东 广州 510000）摘要：随着行业数字化转型驱动网络升级、宽带普及率的提高和宽带提速的深入，千兆光网络从消费领域向垂直行业领域延伸，满足千行百业数字化转型对光接入网络的新需求成为现阶段的重点。
下一代光接入网的核心光电芯片技术
下一代光接入网的核心光电芯片技术陈雷摘要：50G无源光网络（PON）已经成为下一代光接入网的主要技术。
该技术的实现有多种技术途径，采用高阶调制4电平脉冲幅度调制（PAM4）技术和不归零码（NRZ）技术是最重要的2种实现方式。
采用高阶调制PAM4技术，可以降低对光芯片的带宽要求，降低光芯片的成本，但需要额外增加具有数字信号处理功能的电芯片。
采用NRZ技术，则不需要增加其他功能的电芯片，但需要使用高带宽的激光器和探测器光芯片，这种高带宽的光芯片开发难度大，成本高。
关键词：下一代光接入网;50GPON;PAM4;NRZKeywords：next-generationopticalaccessnetwork;50GPON;PAM4;NRZ1下一代高速光接入网的发展近年来，在“三网融合”和“光进铜退”政策的大力推动下，中国光接入网的接入用户数量和产品覆盖率得到了飞速发展。
截至2022年，中国大部分中心城市都已经基本实现光纤到户（FTTH）或者光纤到楼（FTTB）。
据统计，中国已经成为了全球光接入用户数量最多的国家。
由于市场规模效应的驱动，近些年来中国的光接入网产业以及光接入网技术都进入了快速发展的轨道。
光接入网的技术标准是从最早的宽带无源光网络（BPON）开始，2003年国际电信联盟（ITU）制定了吉比特无源光纤网络（GPON）标准。
随后，电气和电子工程师协会（IEEE）于2022制定了以太网无源光网络（EPON）标准。
经过10余年的发展，到2022年光接入网先后发展形成了10GEPON、非对称10GPON第1阶段（XG-PON1）、40GPON第2阶段（NG-PON2），以及对称10GPON（XGS-PON）4种不同类型的标准，速率分为1.25Gbit/s、10Gbit/s、40Gbit/s。
图1是光接入PON的标准演进路线图。
除了这些主流的国际标准以外，根据中国市场的特殊需求，还衍生出了一些自定义的标准，例如：混合型无源光网络（COMBOPON）标准。
中国联通历年考试真题
选择题中国联通的主要业务领域不包括以下哪项？A. 移动通信B. 固定电话C. 电子商务D. 宽带互联网5G网络相比4G网络，最大的优势是什么？A. 更快的传输速度B. 更低的价格C. 更小的覆盖范围D. 更多的广告推送在通信网络中，基站的主要作用是什么？A. 提供电力支持B. 负责数据传输C. 存储用户信息D. 发射和接收无线信号关于中国联通的5G套餐，以下说法错误的是？A. 5G套餐速度更快B. 5G套餐价格更便宜C. 5G套餐包含更多流量D. 5G套餐支持更多设备连接在移动通信中，手机通过什么方式与基站进行通信？A. 蓝牙B. 红外线C. 无线电波D. 光纤中国联通的客户服务热线是多少？A. 10086B. 10010C. 114D. 12345简单题简述中国联通在5G网络建设方面的主要成就。
描述固定电话与移动电话在通信方式上的主要区别。
简述中国联通在提升用户服务质量方面所采取的措施。
阐述5G技术在物联网领域的应用前景。
中国联通在推动数字化转型方面有哪些主要举措？简述中国联通的网络覆盖范围及其优势。
填空题中国联通提供的移动通信服务采用的主要技术标准是____________。
5G网络相比4G网络，具有更高的____________和更低的____________。
在通信网络中，基站与核心网之间的连接主要通过____________实现。
中国联通的宽带互联网服务采用的主要接入技术是____________。
为了提升用户满意度，中国联通不断优化其____________和____________。
我国联通FTTH网络建设设计规范
我国联通FTTH网络建设设计规范一、前言随着信息技术的发展和人民生活水平的提高，宽带业务对于人民群众的日常生活和工作已经变得越来越重要。
作为我国三大主要运营商之一，中国联通积极推进光纤到户（FTTH）网络的建设，以提供更快速、更稳定的宽带服务。
本文将基于我国联通FTTH网络建设的实际情况，总结出一些设计规范，以供各参与方参考。
二、技术指标1.光纤覆盖率：FTTH网络应实现光纤对所有用户的覆盖，即每个用户都应直接接入到光纤网络中。
2. 最大传输速率：FTTH网络设计的最大传输速率应在1000Mbps以上，以满足用户对于大带宽应用的需求。
3.传输距离：FTTH网络应确保在最远用户端的传输距离不低于20公里，以支持更广范围的用户覆盖。
三、网络拓扑结构设计1.互联网出口：FTTH网络应设计至少两个可靠的互联网出口，以确保出口链路的冗余和可用性。
2.网络交换机：FTTH网络应采用三层交换机进行核心和汇聚层的构建，以满足数据包交换的需求。
3.网络聚合节点：FTTH网络应设立多个网络聚合节点，以满足用户规模和网络覆盖的需要。
4.主干光缆：FTTH网络的主干光缆应选用低损耗、高带宽的光缆材料，以保证光信号的传输质量。
5.用户分配结点：FTTH网络应设置合理的用户分配结点，以满足不同区域、楼栋的用户接入需求。
四、用户接入设备设计1.入户光猫：FTTH网络应使用入户光猫作为用户接入设备，以便实现光纤到户的目标。
2.宽带终端设备：FTTH网络应提供用户所需的宽带终端设备，以确保用户可以正常地接入和使用网络。
3.室内网线布线：FTTH网络应提供合理的室内网线布线设计，以满足用户对各种业务的需求。
4.宽带接入端口：FTTH网络应提供多个宽带接入端口，以满足用户对多终端设备接入网络的需求。
五、网络安全设计1.防火墙：FTTH网络应在关键节点部署防火墙，以确保网络的安全性和稳定性。
2.漏洞扫描和修补：FTTH网络应定期进行漏洞扫描，并及时修补已发现的漏洞，以保障网络安全。
天津联通采用10GEPON技术打造千兆宽带网络
天津联通采用10G EPON技术打造千兆宽带网络摘要：本文探讨了目前主流光纤接入技术EPON网络的带宽提升技术以及演进路线，并介绍了天津联通利用10G-EPON技术实现FTTx光接入网络的演进，满足千兆超高带宽接入带宽需求，助力天津市“智慧城市”、“数字乡村”建设。
关键词：FTTH、10G-EPON、千兆接入1、引言2015年底天津联通实现全市光纤全覆盖，成为全国首个实现全光网络的直辖市。
全光网接入促进了网络大提速、IPTV大发展，更让社会各界真切感受到信息基础设施升级在推动传统产业升级、提升民众生活品质中发挥的重要作用。
随着国务院最新的《关于加快高速宽带网络建设推进网络提速降费的指导意见》要求，以及高清视频、智慧家庭、云存储、可视通信等高带宽应用的迅速发展，用户上下行带宽要求越来越高，作为业务承载通道，多样化的接入网络是其中最为复杂也是带宽速率和网络质量容易出现瓶颈的环节。
2、基于EPON网络架构关键技术及实现原理2.1 EPON光接入网技术EPON（以太网无源光网络）是光纤接入网最重要的一项核心技术，采用点到多点结构、无源光纤传输，将以太网技术和高速光传输技术结合起来，可以实现语音、数据、视频多业务的综合接入。
作为光纤接入网的承载技术之一，在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。
因此EPON具备了低成本、高带宽、扩展性强、简便性等优点。
同时提供多重搅动的数据加密技术，配合无源化的ODN网络，具备可靠的数据安全性和网络承载质量。
EPON网络结构上由局端设备（光线路终端OLT）、无源光分配网络ODN和用户端设备（包括光网络单元ONU、光网络终端ONT）组成，如图1所示。
其中O LT提供各种广域网接口，通过万兆兆以太网接口与上连网络设备连接，并能提供IP网络L2/L3层的交换与路由功能；O N U提供给用户数据、视频和电话网络接口。
图1 EPON网络结构2.2 EPON的传输原理EPON网络架构中OLT与ONU之间数据传输是基于IEEE 802.3以太网帧，采用WDM技术实现单纤双向传输，也就是说在一根芯上通过上下行不同的波长（上行波长：1310nm，下行波长：1490nm）所采取的数据传输技术是不同的。
光进铜退
光进铜退光进铜退是中国固网运营商中国电信和中国联通为逐步实现光纤接入（FTTx），用光纤代替铜缆所提出的一项工程中国固网运营商现在所采用的ADSL接入网都是局端集中方式，即用户家ADSLMODEM需要同电信分局的ADSL局端设备同步信号，这段距离一般超过3公里。
这样，距离成为了国内ADSL技术提速的最大问题。
所以，“光进铜退”的策略就是将FTTx技术同ADSL技术相结合，尽可能缩短ADSL局端设备（DSLAM）同用户家这段铜线的距离，以提供高带宽接入。
通信市场的飞速发展带来了光纤光缆需求的增加，3G启动、光进铜退以及IPTV等的拉动，城域网和接入网的改造，将给我国光纤光缆市场转暖及发展带来很好的机遇。
2006年，随着IPTV，网络游戏等高带宽业务的出现，用户对接入带宽的需求将进一步增加，现有的以ADSL为主的宽带接入方式已经很难满足用户对高带宽、双向传输能力以及安全***等方面的要求。
传统电信业务与商业模式衰落之势已无法扭转，转型成为必然的抉择；·随着铜缆价格大幅上涨，继续使用铜原料增加带宽成本太高，而光纤光缆和光收发模块的价格却逐步降低。
各国电信运营商把关注的目光投向了FTTH，计划利用光纤这一迄今为止最好的传输媒质来突破接入的“瓶颈”。
FTTH被视为下一代宽带接入技术的代表，是未来“最后一公里”的最终形式。
FTTC（Fibretothecurb）+xDSL模式：光纤到路边，将宽带接入设备下移到“路边”或“小区机房”，即从“干线段”移到“馈线段”，保证DSLAM到用户端距离小于2公里，这一段可以使用ADSL、ADSL2+、VDSL技术。
FTTB(FibretotheBuilding)+xDSL模式：光纤到大楼，将宽带接入设备下移到“大楼的分线盒的位置”，即从“馈线段”移到“分线段”，保证DSLAM到用户端距离小于1公里，这一段可以使用ADSL、ADSL2+、VDSL技术。
FTTB(FibretotheBuilding)+LAN模式：需要宽带接入设备同用户端距离小于100m（以太网技术限制）,可以提供10M/100M/1000M的双向对称带宽。
中国联通_下一代光接入网技术应用部署
•Vectoring处理芯片集成在新用户单 板上，背板及系统架构不变； • 单板容量24～48线。多个BLV线缆相 连的方式最大容量为96线。
Main Control Board
Uplink Board
系统级Vectoring (SLV)
VDSL2 VCE VDSL2 VCE Chips Chips VDSL2 VDSL2 Chips Chips I/O VDSL2 Board Chips
2.1 天津联通试点方案——10G PON
小区名称：万科新城 所属分局：天津联通河北分公司宜兴埠分局
宽带接入方式：DSLAM/FTTB共存
小区简介：万科新城地处天津市北辰区，建设 于2000年，分为东、西两个片区，分别由小高 层及别墅组成。
用户情况：共有居民约4000户，联通宽带用户 约1200户，用户存在强烈提速需求。2013年 中，建设FTTB+VD2实验局。
目录
宽带接入技术发展趋势 宽带接入技术应用策略分析
10G PON技术分析 智能ODN技术
总结
7
2.1 中国联通10G PON研究进展
10G PON技术刚刚起步， 旨在了解该项技术的能力、 产品的研发程度，探讨其 适合的业务应用场景，做 好前沿技术储备 10G PON技术和设备经过 两年多的发展已日趋成熟， 而带宽需求日益膨胀，迫 切需要引入更高带宽的技 术，进一步了解该技术和 设备的成熟度 针对单系统的功能、性能、 网管等成熟度指标做进一 步验证评估，并开拓了场 景验证，旨在应用场景、 业务类型、开通模式等方 面做现网储备验证
技术产生背景：VD2频段较高（最高30MHz）且距离较近导致线对间串扰较严重，其中近端串扰 （NEXT）可通过滤波器处理，远端串扰（FEXT）无法通过滤波器消除，因而带宽下降明显。VEC系 统对各线对的全部串扰（矢量信息）进行矩阵运算，输出矢量化串扰抵消信号。
联通光改方案
（3）定期开展用户满意度调查，了解用户需求，优化服务。
5.合法合规
（1）遵循国家法律法规、行业标准和公司规定，确保光改工程合法合规。
（2）加强对施工单位的监管，确保施工过程符合环保、安全等相关要求。
四、项目进度安排
1.项目启动：进行项目立项，成立项目组，明确项目目标、任务和分工。
2.可行性研究：对光改工程进行可行性研究，制定实施方案。
3.设备采购与光缆敷设：根据实施方案，进行设备采购和光缆敷设。
4.设备升级与网络优化：分批次进行设备升级和网络优化。
5.用户体验保障：开展用户满意度调查，优化服务。
6.项目验收：完成光改工程，进行项目验收。
7.运营维护：确保光改工程正常运行，持续优化网络。
（2）根据设备清单，制定设备升级计划，分批次进行设备更换。
（3）确保设备升级过程中，用户业务不受影响。
3.网络优化
（1）优化现有网络结构，提高网络容量和覆盖范围。
（2）对网络进行割接，确保割接过程中用户业务不受影响。
（3）加强网络监控，确保网络稳定运行。
4.用户体验保障
（1）加强工程质量管理，确保光改工程质量。
4.用户服务保障
-设立专门的用户服务团队，负责解决用户在光改过程中遇到的问题。
-开展用户满意度调查，及时了解用户需求，优化服务。
-加强对用户业务的保障，确保光改过程中用户业务稳定。
5.合法合规
-严格遵守国家法律法规、行业标准和公司规定，确保项目合法合规。
-加强对施工单位的监管，确保施工过程安全、环保。
四、项目进度安排
1.项目立项与启动：明确项目目标、任务和分工，成立项目组。
2.可行性研究：开展光改项目的可行性研究，制定详细的实施方案。
下一代PON技术的发展
Ｏ Ｄ Ｎ投资和终端投资是整个 网络投资 中的关键部分
（ 在Ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ的 Ｆ Ｔ Ｔ Ｈ建 设 中 ， Ｏ Ｄ Ｎ的投 资 占总投 资 的７ ０ ％， 终端 投 资 占总 投 资 的 ２ ５ ％） ； 因此 ， 尽 可 能保 护Ｏ Ｄ Ｎ 的投 资 ， 最 大 化用 户 终 端价 值 ， 对 加 速 运 营商 赢 利来 说 ， 意义非 凡 。
ＮＧ—ＰＯＮ； Ｅ ｖ ｏｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｏ ｕ ｔ ｅ ； Ｃａ ｎ ｄ ｉ ｄ ａ ｔ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｏ 前 言
Ｐ Ｏ Ｎ技 术 凭 借 其 点 到 多 点 的 网 络 架 构 及 无 源 Ｏ Ｄ Ｎ的特 征 ， 已成 为 Ｆ Ｔ Ｔ ｘ 领 域 最受 运 营 商 青 睐 的 解 决 方 案 。 随着 Ｐ Ｏ Ｎ的规模 应 用 和全 业 务 运 营 的快 速 发展 ， 运 营 商对 Ｐ Ｏ Ｎ系统 在带 宽 需求 、 业 务 支撑 能力 、 接 入 节 点设 备 和 配套 设 备 性 能等 方 面 都 提 出 了更 高 的 期 望 。Ｐ Ｏ Ｎ系统 面 向未 来 的演 进 方 向 和演 进 方 式
１ ． ２ 演 进路 线
１ 标 准演 进 路 线
１ ． １ 基本 原则
从 网络 运 营 的角 度 来 看 ， “ 超宽带 ， 可 共存 ” 应 是 Ｐ Ｏ Ｎ演进 的基 本原 则 。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ６ — ２ ７
在完 成 Ｇ Ｐ Ｏ Ｎ的标准 化工 作 之后 ， Ｆ Ｓ Ａ Ｎ ／ Ｉ Ｔ Ｕ — Ｔ以
Ｔ ｅ ｌ ｅ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ』 下一代 Ｐ Ｏ Ｎ技术的发展
中国联通宽带接入网PON技术培训
PON建设模式
OLT 设备规划
PON接入网建设原则
FTTH覆盖方式
PON分光方式
河南联通PON场景接入方式
PON设备简介
PON网络结构及系统组成 PON网络接入方式图
PON网络结构及系统组成 PON网络结构及系统组成
1、PON综合接入网是一种构建于无源光分配网络（ODN）之上的宽带 接入网络，它将以太网技术和高速光传输技术结合起来，可以实现语音 、数据、视频多业务的综合接入ON的对比
对比项目 每PON口最大下行/ 上行速率 每PON口下行/上行 吞吐量(典型值) 分光比 最大传输距离（1： 64） 每用户下行带宽（1： 64 FTTH模型） GPON（ITU-T G.984） EPON（IEEE 802.3）
2500/1250 Mbps
用户室内 光跳线 ONT 电缆 用户 终端设备
中心机房子系统
主干光缆子系统
配线光缆子系统 ODN
引入光缆子系统 光纤终端子系统
ODN网络系统构成图
PON网络结构及系统组成
中心机房子系统 中心机房是局内光缆与室外光缆的分界点，主要包括光纤（总）配线 架、分支型设备互联光缆（简称设备光缆）以及相关的器件。 主干光缆子系统 交接配线时，主干光缆是指端局机房的光纤（总）配线架与光缆交接 箱之间的光缆。 直接配线时，主干光缆是指端局机房光纤（总）配线架至第一个分纤 设备之间的光缆。 主干光缆子系统包括连接中心机房光纤（总）配线架与光缆交接箱之 间的光缆及其它配套设施。这些配套设施包括光缆交接箱、分纤盒等。
宽带接入网的思路及发展目标 驻地网定义
用户驻地网（CPN）是楼内和小区产权范围内的接入网，通俗地 讲就是指红线以内的通信网络。驻地网是有线网络的接入末梢 ，市场竞争的前沿，是提供各类固网业务的基础，是占领宽带 市场的制高点，是决定宽带网络质量和速率的关键。 省联通公司将驻地网按客户性质分为A类政企、B类商务、C类住 宅三类 按竞争性质又分为 A类垄断式（联通独家进线） B类竞争式（多家进线） C类丢单式（联通未进线，竞争对手进线） D类在建式（均未进线）
中国联通宽带网络光纤化改造技术方案
络
技
术
《电信网技术》2016 年 9 月第 9 期
中国联通宽带网络光纤化改造技术方案
张雨龙
王晓东
杨 彪
中国联通网络技术研究院规划部工程师
中国联通网络技术研究院规划部高级工程师
中国联通网络建设部宽带接入网处高级工程师
摘要：中国联通原有宽带网络的主要宽带接入方式为 DSL 方式。采用铜缆作为介质的 DSL 接入存
设完成后，将用户迁移至新建 FTTH 网络，并完成设备
上承载的所有业务的逐步转网，最大程度地采用光缆
退网和缆线撤除（见图 2）。
网替换原有铜缆网。与以往的“光进铜不退”或仅退网
对于少量用户进线十分困难的情况下，采用新技
主干电缆的改造方式相比，技术方案更加复杂，改造难
术升级为 10G PON+VDSL2 或 Vectoring 方式改造。该
少量为 VDSL2。上述 DSL 方式均是一种基于铜缆的
非对称调制技术，利用了普通电话线中未使用的高频
频段，通过 DMT 等调制技术，在铜缆上实现高速数据
传输。在实际线路中速率受线路条件影响很大，尤其
是下行速率。线路衰减正比于线路的长度和频率而反
DSL 用户接入速率受限于铜缆长度与质量，在实际网
络中一般只能提供 10M 以下接入速率，难以满足目前
在接入速率低、铜线老化等问题，已经不能满足用户的宽带需求。中国联通按照“宽带中国”战略要求，结
合自身业务发展的需求，开展了宽带网络光纤化改造专项行动。本文主要介绍中国联通宽带网络光纤化
改造过程的技术方案，特别是实现全部用户转网中对语音用户的转网方案。
关键词：光纤到户；全光网络；光纤化改造；IMS
1
引言
下一代OTN技术趋向分组化——对话中国联通光传输与光接入工程师张沛
Co mmunications Wo rld We ekly承载传送“随着业务和网络分组化的发展，传统以T D M 交换为内核的O T N 技术也需要顺应分组化的潮流，向着下一代O T N 方向演进。
”下一代OTN 技术趋向分组化——对话中国联通光传输与光接入工程师张沛本刊记者|黄海峰OTN 技术的发展三个阶段第一个阶段是从21世纪初期到2006年左右，在这段时间里ITU -T 提出了O TN 的概念，但在第一阶段，OTN 仅仅局限于支持SDH 业务的传送，因此ITU -T G.709所制定的ODU 容器也仅仅考虑了ODU 1和OD U 两种；第二个阶段是从6年到年左右，这几年正是移动互联网业务大发展的几年，为了适应数据业务承载的需要，ITU T SG 5对G 规范进行了多次修改，并在年ITU T SG 5全会上正式发布了G 3版本，引入了ODU 、ODU 、OD UF x 等多种OD U 容器，其目的是希望适应以太网和数据业务承载的需求，目前业内主流厂家研发的OTN 设备基本上都是遵照G 3版本；第三个阶段则是从现在开始，基于分组化的需求，业内提出了下一代OTN 技术的概念，将分组化引入到O TN 技术中。
为应对数据业务爆炸式的增长以及大颗粒带宽业务的涌现，OTN 技术在过去几年得到高速发展，目前已经初步成熟，在国内三大运营商得到部署。
6月1日，中国联通在公布的招标计划中提出将进行O TN 电交叉设备集采，进一步推进其光网络建设，参与企业包括华为、中兴通讯、烽火三家公司。
实际上，从2009年开始，中国联通就致力于40G/100G WDM/OTN 技术的跟踪研究，在OTN 进一步发展和应用上做出了贡献。
“未来OTN 技术的发展主要体现为多业务客户信号接入、大容量光电交叉、多粒度业务调度、长距离传输、分组化演进等方面。
”持续跟踪OTN 技术发展的中国联通光传输与光接入工程师张沛博士告诉记者。
国内运营商电交叉OTN 组网占主流据张沛介绍，OTN 设备形态主要包括四种，第一种具有OTN 接口的波分复用设备（OTM ），这种设备客户侧提供OTN 接口，但不包括光电交叉功能，仅仅支持长途传输能力；第二种基于ODUk 粒度的电交叉设备，这种设备以第一种设备为基础，在交叉能力上可支持ODUk 粒度的电交叉功能，第三种基于波长级的光交叉设备，即ROADM ，这种设备可支持波长级别的光交叉功能，目前大部分厂家均可以实现九个维度的光交叉调度；最后一种是电交叉和光交叉混合的OTN 设备，其特点是集合了第二类设备和第三类设备的所有特点。
MSTP、MSAP、SDH光传输技术组网简述
MSTP、MSAP、SDH光传输技术组网简述MSTP、MSAP、SDH光传输技术大客户接入方案简述0 前言大客户又称集团用户，是电信运营商在电信市场中的商业客户，通常是大的行政事业单位或大的企业集团。
相对于一般用户，大客户对运营商而言表现为业务量大、业务类型复杂、业务质量要求高等特点。
一般市场中“80％的业务来自于20％的客户”的规则，在电信市场也同样适用。
毫无疑问，大客户业务是拉动各电信运营商经济增长的重要支撑点，也是目前各运营商竞争的焦点。
因此，如何部署可运营、可管理、可持续发展的安全、经济、高效的大客户解决方案，是电信行业非常紧迫而且重要的课题。
用户对数据业务不断增长的需求来自于通过采用信息化技术来提高机构运作效率，实现传统运营管理模式向现代化的运营管理模式的演变。
当前，许多企业已采用以太网、FDDI等局域网技术组建了公司的内部网，同时企业的跨地域通信需求随着其业务模式的拓展，对外联络的商务信息的传递，远程的宽带语音、数据及图像传输需求而变得非常旺盛，愈来愈多的企业开始考虑如何使用信息技术来满足自身发展的需要。
同时，各企业由于自身业务特点的不同，对信息的传输和管理也存在着个性化的需求。
比如银行系统的网点遍布市区，这些网点内部需要进行具有极高的保密性和安全性的数据通信，这就需要运营商能够提供一个安全的、高度可靠的、可管理的数据专网，税务、保险、公安系统等各大型企事业单位也都存在类似的情况和需求。
局域网之间如何可靠、安全地互联，形成全国乃至全球的集团用户内部网，来实现办公网络化，这就需要专业化的电信网络运营商来提供质优价廉的解决方案。
目前内蒙古联通配套的SDH传输网络在全区已经实现广泛覆盖，在长途干线层、本地网层、城域网层均有丰富的网络资源。
在发展大客户时，首先要确定大客户的市场范围：政府部门、金融用户、企事业单位用户、商住楼、宾馆用户和智能小区。
对于联通而言，过去主要为大客户提供的是语音及专线业务，但随着越来越多的企业采用以太网方式组建内部网，对运营商提出了安全可靠传送数据业务的需求。
面向FTTH网络部署的关键技术浅析 中国联通
OMCI
GPON ONU
• •
问题1：运维人员通过手工配置方法，实现业务开通，流程 繁琐，运维压力大 问题2：ONU、OLT、EMS同厂家组网，组网成本较高，不利于 网络后期的优化
RMS和EMS统一管理模型
RMS HGU EMS OLT SFU HGW
SNMP
RMS系统实现业务的自动下发和配置 与EMS相比，RMS更容易实现业务的大规模自动发放、变更，以及软 件系统的更新 RMS系统与接入技术无关性，可以讲所有终端类型统一在一起进行管 理，为用户提供业务体验 OLT和ONU实现异厂家组网 大部分业务管理功能从EMS转向RMS系统，降低终端设备对于局端OLT 的依赖性，利于OLT和ONU之间的互联互通
FTTH建设的带宽驱动
25.0 20.0 15.0 10.0 7.2 5.0 2.2 0.0 0.3 1999 2000 2001 2.9 4.8 0.3 2002 0.9 1.8 2.9 10.2 3.9 5.0 6.3 7.1 17.0 13.4
OECD与中国宽带普及率发展情况（%）
22.8 20.0 21.3
NG-PON2技术要求
下行速率不低于40Gbps；上行速率不低于10Gbps 支持不低于40km无源距离 ONU支持至少1Gbps对称速率 兼容已部署PON系统，重用已铺设ODN 支持不低于1：64分光比
10G PON尚处于测试和小规模商用阶段。 规模商用需要考虑的因素：业务需求，产品成熟度，成本，平滑升级，互通性
中国联通下一代光接入技术选择
产业链是否已经成熟，是否可 以满足运营商大规模商用化组 网的要求？
• 标准是否已经发布，并趋于稳 定？ • 光模块是否已经成熟，具备大 规模量产的水平？ • MAC芯片是否已经ASIC化，体积 、功耗、性能是否具备规模商 用化的标准？ • 设备是否可以成熟，是否满足 运营商大规模组网的要求？
50G PON成下一代PON发展方向PON融合已成业界共识
50G PON成下一代PON发展方向PON融合已成业界共识刁兴玲【期刊名称】《通信世界》【年(卷),期】2018(000)019【总页数】2页(P46-47)【作者】刁兴玲【作者单位】【正文语种】中文下一代PON的全面融合有多条路径：统一融合到ITU PON；统一融合到IEEE PON；ITU/IEEE分工协作，各自定义一部分功能等。
业内专家表示，下一代PON 统一归一（例如全部融合到50G GPON/EPON）技术上具有可行性，既不影响10G PON已有投资和部署，又能促进下一代产业链完全共享。
目前，我国的固定宽带接入网络已基本实现全光纤化，接入带宽不断提升。
FTTH接入端口快速增长，截至2018年Q1，光纤接入端口达到6.87亿个；截至2018年Q1，我国光纤接入用户总数达到3.08亿户，超越多年来领先的日、韩等国家，位居世界第一。
FTTH的快速部署离不开接入技术PON的支撑。
近日，中国移动公布2018年GPON设备（新建部分）集中采购（标段一）结果，本次集采包含OLT设备6431端、GPON SBU设备650端和MDU设备68687端，招标规模近9亿元。
除了中国移动GPON中标的结果外，最近一则数据也值得我们思考。
业内研究机构最近发布的数据显示，2017年全球GPON设备市场规模下滑5%至98亿美元，这主要是由于亚太地区特别是中国市场OLT和ONT出货量的下降导致；2017年全球接入光器件市场下滑22%，主要由于中国FTTH和LTE建设放缓，预测后续的市场增长主要由10G PON和5G前传需求带动。
通过观察中国移动GPON中标结果以及业内的数据报告可以发现，业界需要对10G PON以及下一代PON的发展密切关注。
三大运营商纷纷进入10G PON规模部署阶段目前三大运营商已陆续进入10G PON规模部署阶段，光接入网进入新老交替的过程。
其中中国联通对于采用FTTB方式进行新建和改造的建设区域，原则上一律采用10G PON技术；针对推广百兆、千兆接入以及4K业务发展迅猛区域，试点10G PON的FTTH建设。
下一代无源光网络(NG-PON)技术介绍(NG波分)
下一代无源光网络（NG-PON）技术介绍导读: 2011年1月11日消息，PON技术是一种典型的电到多点接入技术，由局侧光线路终端（OLT）、用户侧光网络单元（ONU）以及光分配网络（ODN）组成。
“无源”是指ODN中不含有任何有源电子器件及电源，全部由光纤和光分路器等无源光器件组成。
关键词：光网络PON WDM 光纤ODN 光分路器2011年1月11日消息，PON技术是一种典型的电到多点接入技术，由局侧光线路终端（OLT）、用户侧光网络单元（ONU）以及光分配网络（ODN）组成。
“无源”是指ODN中不含有任何有源电子器件及电源，全部由光纤和光分路器等无源光器件组成。
TDM-PON技术已经逐渐走向成熟化、商业化，BPON、EPON已经在很大的范围内被采用，GPON也已在2007年开始部署。
于是，很自然的出现了一个问题：如何定位下一代PON技术的发展方向。
传统上谨慎的做法是构建一种可满足未来网络拓展需求，以更低的单用户价格连接大量的终端用户，按需求传送可灵活调整带宽的可扩展PON，它将无需对外部构件进行改进就可升级，朝着这个方向，下一代PON的主要发展趋势有以下几个方面：WDM-PON、WDM/TDM混合PON、10G EPON、PON/ROF汇聚、长距离传输PON。
1 WDM-PON一种直接升级TDM-PON的途径是在OLT与ONU之间采用独立的波长信道，这种方式通过物理上点对多点的PON结构在OLT和每个ONU间形成了点对点的连接，被称为WDM-PON。
相比TDM-PON，WDM-PON有许多优势，例如高带宽，协议透明性，安全性更高，灵活的可扩展性，影响WDM-PON大规模应用的最大问题在于基于不同波长的使用导致ONU的成本高。
因此WDM-PON核心技术的发展都与如何为ONU 构建一个便宜和稳定的光发射机相关。
为了降低WDM-PON技术运行成本和提高其与原有资源的兼容性，系统设计者和设备供应商已经联手共同开发一种无色ONU技术，其中最简单的方法是使用可调谐激光器作为光发射器，但这类激光器价格十分昂贵，不适合用于接入网；另一种是宽光源和频率切割技术，超辐射发光二极管（SLD）可发射出高输出功率，可以选择它的中心波长与带宽，同时它是十分成熟、廉价的光设备。
中国联通发布:全球首个融合10G PON实验局
中国联通发布：全球首个融合10G PON实验局刁兴玲【期刊名称】《通信世界》【年(卷),期】2016(000)025【总页数】1页(P78)【作者】刁兴玲【作者单位】【正文语种】中文中国联通网络技术研究院首席专家唐雄燕博士表示，融合10G PON方案可在不改变现有OLT、ODN，不增加机架等条件下升级为10G PON，有效降低网络改造升级成本，而且还大大缩短了建设周期。
2016年9月7日，中国联通超宽带接入及应用产业联盟高峰论坛在深圳隆重举办。
中国工程院院士、中国联通科技委主任刘韵洁，工信部通信科技委传送与接入网专家咨询组组长、中国通信标准化协会传送与接入技术工作委员会主席毛谦致辞，会议由中国联通网络技术研究院首席专家唐雄燕博士主持。
在会议上，中国联通宣布联合中兴通讯已在青岛完成了全球首个融合10G PON实验局。
其实中国联通针对10G PON的研究早已展开。
2014年，中国联通在实验室环境组织了3次10G PON研究性测试工作，并在广东、山西、辽宁和天津等地组织10G PON(FTTH+FTTB)新技术外场试点验证。
从设备集采来看，2016年5月，中国联通启动10G PON集采,其中10G GPON为国内首次大规模集采，为10G GPON技术规模商用开辟了先河。
随着中国联通10G PON集采工作结束，当前中国联通现网正进行10G PON大规模部署。
众所周知，传统的GPON/10G GPON网络升级改造方案，采用外部WDM合波器件，需要将GPON和10G GPON的光信号合波到同一个ODN，这无疑提升了运营商网络建设和运维管理的复杂性。
中兴通讯固网产品线光接入产品总经理贝劲松指出，由于目前现网中有大量GPON设备产品，如果要在现网部署10G PON，不仅增加了改造成本，而且还大大增加了运维成本，在此情况下，融合10G PON 应运而生。
唐雄燕博士表示，融合10G PON方案可在不改变现有OLT、ODN，不增加机架等条件下升级为10G PON，有效降低网络改造升级成本，而且还大大缩短了建设周期。
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用户接入目标
下载速率至少为100Mb/s，企业接入速 率大于1Gb/s，至少1亿美国家庭接入
欧盟
"Digital Agenda" 宽带战略
2013年宽带覆盖率100%，2020年实 现100%的30Mb/s宽带覆盖和50%的 100Mb/s高速覆盖
日本
i-Japan 战略2015
2015年之前，固定网速率达到1Gb/s， 移动网速率达到100Mb/s
飞速发展的业务需求也对宽带战略的实施提出了 诸多挑战：从带宽需求上看，高清IPTV、视频分享、 云存储/云计算、社交网络、高清视频监控、P2P等业 务，都在不断地推高带宽需求，并对上下行带宽的对称 性提出了很高的要求。著名咨询公司McKinsey预测， 随着业务发展，至2015年，用户带宽需求将增长至 250Mb/s。基于现有E/GPON技术均难以满足带宽不断 增长的需求。
10G-GPON的下一步演进目标是40Gb/s或以上的 汇聚带宽，目前FSAN组织正在进行NG-PON2的白皮 书讨论，主要是论证评估各种技术方向对需求的满足 度。FSAN完成白皮书后再提交ITU-T进行标准立项制 定，如果顺利，预计2015年左右颁布标准。
XG-PON1与10G-EPON在标准制定时采用了同样 的波长定义，其主要目的是提升应用规模，共享产业 链，降低成本。在后10G-PON发展阶段，特别是引入 多波长技术以后，ITU-T和IEEE两大标准组织很有可能 会在体系架构、技术指标定义等方面进行协同。
欧盟的Accordance OFDM-PON项目，由欧洲的 一些高校、研究机构和设备厂商联合承担，重点对基于 OFDM技术的光纤、铜线以及无线混合组网的下一代接 入网系统进行研究，其速率可达40~100Gb/s，传输距 离最远可达100KM。
我国863计划三网融合重大项目中，也设立了 TWDM-PON、OFDM-PON等关键技术和示范应用研 究。
韩国
新IT产业发展策 略超宽带融合网 UBCN计划
有线网接入速率从100Mb/s提高到1 无线网接入速率提高到10 Mb/s
Gb/s，
中国
三网融合国家宽 带网络建设
到2011年，光纤宽带端口超过8 000 万，商业用户实现100Mb/s以上，3年 内新增宽带用户超过5 000万。
基金项目：国家863计划课题(2011AA01A104)
10G-EPON技术是业界最具有代表性与广泛应用 前景的下一代光接入技术。10G-EPON建立在广泛应 用的以太网技术基础之上，具有两大核心特点：一是 扩大802.3ah EPON标准的上下行带宽，达到上下行 10Gb/s速率；二是平滑演进，10G-EPON的ONU可以 与1G-EPON的ONU兼容共存在一个ODN下，实现网络 平滑演进，有效保护运营商投资。IEEE 802.3委员会于 2009年发布了10G-EPON标准[1]。10G-EPON ASIC芯 片于2010年7月诞生，现已有高通、Broadcom、PMCSierra等多家供应商可以提供10G-EPON OLT/ONU的 ASIC芯片。索尔斯、海信、新飞通等多家10G-EPON 光模块已经可以批量供货。运营商也完成了多轮芯片级 和设备级互通测试。据报道，在江苏南京，采用全ASIC 化的10G-EPON系列产品，单局点达到数万线规模的商 用网络已经稳定运行了三个季度。因此，10G-EPON产 业链已经全面成熟，满足规模商用的要求。
图1 TWDM-PON工作原理 TWDM-PON波长规划是需要解决的关键问题，涉 及到技术优劣势、产业支撑度以及标准组织成员单位的 利益问题，目前以下几种波长选择。 方案一：占用现有10G-PON波长，将10G-PON 波长分拆成4对上下行波长通道，该方案可以重用为 10G-PON部署的WDM1r滤波器，但该方案不能与 10G-PON共存，系统升级时必须将原有10G-PON系统的 所有OLT与ONU一次性更换成TWDM-PON系统，该方式 不符合运营商的保护投资与网络平滑演进的需求。 方案二：波长选择采用C波段，上下行波长分别使 用C波段的前后半波长范围，该方案可以使用EDFA放 大器，提高系统功率预算，但需要占用1550nm Video
对于TWDM-PON，为了实现无色ONU，ONU使 用可调收发技术。目前可调收发技术已经普遍应用于骨 干传输网，但这些技术都不适合用于TWDM-PON。传 输网可调发射机和可调滤波器可以在整个C波段或L波 段范围进行调节，支持80波以上调谐。而TWDM-PON 一般只需要几个nm调谐范围，支持4~8波长。而且传 输网器件成本昂贵，难以在接入网用户侧大量使用。开 发适合TWDM-PON ONU应用，其成本可与10G-PON ONU模块基本相当的可调收发技术是关键技术难点。 目前可选的可调收发技术主要是DFB热调和FP腔热调 等，但是对于接入网来说成本仍然偏高。
33
研究与开发 Research & Development
FP激光器(IL FP)、反射半导体光放大器(RSOA)和可调 激光器。
图2 WDM-PON工作原理 注入锁定FP和反射半导体放大器的工作原理类 似，都需要一个种子光注入到ONU发射机，该种子光 在ONU发射机IL FP或RSOA中被放大调制后反射回 ODN网络，最后到达OLT接收。不同ONU的波长由其 所连接的分支节点的端口决定。根据种子光实现方式不 同，将注入型WDM-PON区分为外部注入型、波长重用 型和自注入型。外部注入型是在OLT配置一个宽谱光源 或多波长光源作为种子光源，波长重用型利用部分下行 光信号作为种子光源，自注入型利用ONU自己发射的 光信号在RN经过滤波后反射回ONU的光作为种子光。 使用可调激光器的ONU可以调谐激光器发射波长，使 ONU工作在不同的波长实现无色。ONU调谐波长受 OLT控制。如重用分光器型ODN，则ONU接收机需要 采用可调接收机。 WDM-PON的关键技术难题在于如何实现低成本 无色。无色技术中，IL FP与RSOA较有希望实现低成 本，但所需种子光源成本很高，系统功率预算较小。波 长重用型或自注入型虽然不用种子光源，但系统的功率 预算会进一步降低，应用范围受限。可调激光器技术性 能指标最好，但实现低成本宽范围调谐技术难度比较 大。业界目前研究比较热门的是低成本可调发射技术， 可调发射机中没有传统可调激光器的制冷器和波长锁定 器。波长监控置于OLT端，由所有ONU共享。OLT集中 监控各通道波长，将波长偏移信息反馈给各ONU，用
信号波段。对于少量具有1550nm RF业务的电信运营 商反对该方案。
方案三、四：一种为C波段短波长段(如15281535nm)/L波段长波长段(如1596-1604nm)；另外一 种为O波段长波段(1340-1360nm)/ C波段短波长段(如 1528-1535nm)。这两种波长规划可以避免与已有系统 波长冲突，支持已有系统无缝升级演进，支持ONU按 需逐个升级。
等国家宽带国家战略情况。我国非常重视宽带网络的建
设，“十二五”规划明确指出：“十二五”期间，我国
宽带网络基础设施建设将累计投资1.6万亿元，其中宽
带接入网投资5700亿元。根据全国工业和信息化工作
会议指示精神，2012年我国将推动实施国家级“宽带
中国”战略。
表1 各国宽带战略简况
国家
项目
美国 国家宽带计划
10G-EPON之后的可能演进方向，一是在40G、 100G以太网的IEEE 802.3ba标准的基础上，引入低成 本的新型调制技术；二是引入多波长技术，例如基于多 波长10G-EPON的TWDM-PON，通过光层与电层的结 合实现带宽汇聚；三是采用纯WDM-PON。以上几种技 术方案都可以支持40~100Gb/s的带宽能力，目前在业 界处于早期论证阶段。
FSAN/ITU-T定义的10G-GPON(XG-PON1)的上下 行速率为2.5/10Gb/s，并决定停止发展上下行对称带宽 (XG-PON2)的标准。XG-PON1标准于2010年10月发 布，标准化工作较大程度地继承了GPON标准，并进行 了改进和扩展，可以与GPON通过WDM进行共存[2]。截 止到2012年一季度，FSAN已经组织了两次10G-GPON 基于FPGA的互通测试，主要涵盖PMD与TC层。由于 芯片厂商最早的XG-PON1的ASIC芯片预计于2013年下 半年诞生，故XG-PON1的预期商用化与产业成熟时间 在2014年左右。目前国内和国际一些运营商针对基于 FPGA的原型样机已开展了一些测试验证工作，例如中 国电信、法国电信、美国Verizon、英国电信等。Leabharlann 1 下一代光接入技术发展驱动力
宽带网络是未来国家经济社会发展和应对国际竞争
的战略性基础设施，世界银行对全球120个国家的分析
表明，宽带业务普及率每提高10%，将带动GDP增长
1.3%。因此，世界各国纷纷推出了国家级的宽带发展
战略。最新数据显示，推出国家级宽带战略规划的国家
和地区数已经超过100个，表1给出美国、欧盟和我国
另一个需要重点研究的问题是波长调谐控制协议。 为了重用ODN，每个ONU需要选出自己所属波长的 信号。需要研究一种安全高效的波长控制协议，使得 ONU能够快速地接入。此外，多个10G-PON堆叠后， 如何协调多个波长之间的资源使其负载均衡、保证生存 性等也是重要研究内容。
2) WDM-PON技术。 WDM-PON工作原理如图2所示，WDM-PON是采 用波分复用技术的、点对点的无源光网络，每个ONU 独享一个或多个波长。WDM-PON系统一般包含三部 分，OLT、RN和ONU。OLT包含多个波长通道光收发 器，每个收发器件独立地发送或接收用户信号。OLT 也可以使用收发阵列以提高端口密度降低功耗。RN一 般采用AWG等波分复用器将不同的波长分到相应的端 口。ONU支持无色，即每个ONU发射机能够发送不同 波长的信号。实现无色功能主要有三种方式：注入锁定
欧盟资助的SARDANA科研项目(Scalable Advanced Ring-based passive Dense Access Network Architecture)主要研究全光的城域接入融合的WDM/ TDM PON，由UPC大学、FT/Orange等7家单位承担。 该项目研究成果于2010年12月在FT实验室进行了现场 演示。