隨著5G、云計算、AI等技術的快速發展,光接入網正加速向更高帶寬、更低時延的方向演進。50G PON作為新一代PON技術,已成為行業關注的焦點。當前,運營商現網仍有大量EPON和10G EPON,升級網絡的同時如何最大程度保護已有投資,實現EPON、10G EPON與50G PON的三代共存,成為技術演進的一大挑戰。
一、波長沖突:EPON演進的核心挑戰
EPON上行波長范圍寬達100nm(1260nm~1360nm),而ITU-T定義的50G PON的上下行波長分別為1286nm和1342nm,與EPON上行波段完全重疊(如圖1所示)。
圖1:EPON/10G-EPON與50G PON波長沖突情況
這種波長沖突使得三代PON的共存變得極為棘手。從標準制定到產業實踐,業界主要提出了三種解決方案:
1. EPON退網,10G EPON與50G PON二代共存
早在2018年50G PON標準制定初期,產業界就意識到寬頻EPON是未來PON網絡演進的障礙。隨著EPON逐漸退網,10G EPON與50G PON的二代共存成為優選方案。
優勢:
標準歸一化:50G PON標準已實現與10G EPON的兼容,產業鏈成熟。
網絡簡化:避免三代共存帶來的復雜度,降低運維成本。
性能提升:EPON退網后,網絡帶寬和時延性能可大幅優化,匹配AI時代需求。
當前,中國移動等運營商已開始推動EPON退網,逐步將網絡能力提升至與GPON區域對齊,構建更具競爭力的接入網。
2. EPON收斂到窄頻,實現三代共存
2017年10G EPON商用后,隨著DFB激光器成本下降,運營商通過企業標準將EPON上行波長收窄至1290nm~1330nm,10G EPON非對稱1G上行收窄至1260nm~1280nm。這一調整為50G PON的共存奠定了基礎。
2022年,50G PON新定義了1286nm上行波長,在窄頻EPON部署后,可實現EPON/10G EPON/50G PON三代共存。
優勢:
平滑演進:保留現有EPON用戶,避免強制退網。
標準歸一:ITU與IEEE PON在波長上實現收斂,產業鏈更高效。
然而,窄頻EPON的普及仍需時間,且寬頻EPON設備的淘汰需要運營商持續投入。
3. 獨立定義50G EPON波長,上行時分復用
近期,業界提出通過獨立定義50G EPON波長(如136x nm)和時分復用機制實現三代共存(如圖2所示)。
圖2:上行時分+下行換波長方案架構圖
但該方案面臨多重技術瓶頸:
光纖衰減問題:136x nm處于水峰邊緣,衰減大且不穩定。
色散限制:高頻色散導致信號劣化,難以支持50G NRZ傳輸。
效率與時延:三代PON共享上行時隙,EPON/10G EPON的長前導(us級)會大幅降低50G PON的帶寬效率并增加時延。
產業鏈成本:136x nm光器件無法與GPON產業鏈復用,成本高昂。
劣勢總結:
技術可行性低,性能犧牲大。
延續IEEE PON與ITU PON的標準分裂,產業鏈無法收斂。
網絡競爭力下降,難以滿足未來業務需求。
二、歷史經驗:時分復用方案的教訓
在10G EPON與EPON共存時代,上行時分復用已暴露出明顯短板:時延高、帶寬利用率低,導致IEEE PON在與ITU PON的競爭中處于劣勢。若在50G時代繼續采用時分方案,這些問題將進一步放大,甚至可能使網絡無法支撐4K/8K、XR、AI等新興業務。
三、結論:EPON退網是最佳演進路徑
從產業長遠發展來看,EPON退網、實現10G EPON與50G PON二代共存是最優選擇。這一路徑能夠:
規避技術風險:避免波長沖突和時分復用的性能缺陷。
提升網絡能力:統一PON標準,簡化運維,降低TCO。
增強競爭力:為未來50G PON向下一代PON技術演進鋪平道路。
相反,若選擇50G EPON時分共存方案,將導致標準分裂、產業鏈冗余、網絡性能下滑,最終使部署的網絡失去技術競爭力。
四、產業呼吁:協同推進EPON退網
建議運營商、設備商和標準組織協同合作,加快EPON退網進程:
制定遷移計劃:通過政策激勵或技術替代,推動用戶向10G EPON遷移。
收斂技術標準:推動IEEE與ITU在波長規劃上進一步協同。
優化產業鏈:聚焦10G EPON與50G PON共存的光模塊與芯片研發,降低成本。
在AI與算力時代,接入網的帶寬與時延能力將成為關鍵基礎設施的核心競爭力。選擇正確的演進路徑,方能助力運營商贏得未來十年。