Combo PON，引领10G PON演进潮流

        中国的百兆光纤宽带进入普及阶段，千兆光网成为运营商抢占的新高地。现网EPON、GPON可满足百兆到户需求，千兆到户需要进一步向10G PON升级演进。FTTB场景升级为10G PON，OLT（光线路终端）和MDU（多用户居住单元）可采用同步升级方式，EPON/GPON MDU可全部替换升级为10G PON MDU。对于FTTH，采取OLT先行升级演进，ONT按需替换升级的方式。现网EPON/GPON ONT和10G PON ONT必然会长期大量共存，10G PON如何兼容现网EPON/GPON局端设备和分散在千家万户的海量ONU终端，最大程度实现平滑演进，保护运营商投资，降低工程改造难度，是必须充分考虑和妥善解决的问题。

　　10G-EPON的PON端口兼容EPON和10G-EPON ONU，已经实现了灵活、按需的升级演进。10G PON端口只能接入10G GPON ONU，无法接入GPON ONU。10G GPON和GPON的兼容共存需要采用合波方式实现，即下行把OLT 10G GPON口发出的1577nm波和GPON口发出的1490nm波合入同一根光纤中；上行把10G GPON ONU发出的1277nm波和GPON ONU发出的1310nm波分别滤出让对应的PON口接收。

　　现网大量的GPON网络如何向10G GPON演进？如何将GPON用户无缝平滑迁移到10G GPON？G.987.1标准中描述了GPON向10G GPON迁移的两种场景：

●已有PON网络中有些GPON用户升级到更高速率的10G GPON用户，GPON和10G GPON会在相对长的时间里共存；

●用10G GPON网络完全替代已有的GPON网络，也存在GPON和10G GPON共存和客户升级，但是升级时间窗相当短。

10G GPON对GPON的合波方案
　　

　　10G GPON对GPON合波方案可采用外置和内置两种。

外置合波方案

　　该方案采用外置WDM1r技术实现GPON向10G GPON演进，包括同OLT合波和跨OLT合波（见图1）。外置合波解决方案的特点是采用比较成熟的技术和产品，实现简单，适合在现网设备演进的初期采用，简单可靠。

外置合波的好处有： 

●对现有GPON系统影响小，10G GPON和GPON继续独立运行，互不影响。

●合波器与设备解耦，可独立部署和集约化管理。

●异厂家设备之间合波需要采用外置方式。

内置合波方案
   

　　在GPON向10G GPON升级演进过程中，10G GPON要与GPON共用ODN（光配线网）需采用外置合波器WDM1r。正是由于增加了这一器件，给实际工程应用带来了一些限制：

●需要很多机房机架空间来安放合波器，很多机房无法满足；

●合波器会增加1.5dB插损，工程上需要现网ODN具备3dB左右光功率余量；而现网ODN和用户ONU如余量不够，无法通过缩短接入距离、减少接头之类的方法提升光功率，可尝试提升OLT的光模块等级，比如把GPON的B+换成C+，把XG-PON1的N1换成N2a等，对光功率进行增补。但如果上述手段无法奏效，则需考虑采用内置合波方案。

　　为了解决外置合波器带来的一系列工程上的限制，中兴通讯首家提出了Combo PON概念并首家推出了Combo PON方案。Combo PON概念是把两代PON集成到一个单板和光模块中，实现两种PON技术的兼容，如GPON与XG-PON、GPON与XGS-PON等。目前的Combo PON方案将GPON和10G GPON光波长在一个光模块内进行双通道合波后，从同一光口输出（见图2）。

Combo PON的好处有：

●无需改动ODN网络，工程精简；

●不引入新的插损，彻底解决光功率余量问题；

●节省机房空间，简化运维。

Combo PON实现原理
    

　　Combo PON即GPON和XG-PON的联合体，利用两种技术采用不同的承载波长原理，在一个光模块内将两种波长合波实现GPON和10G GPON光信号的独立发送和接收处理，兼容现有GPON网络业务的同时，按需提供高带宽业务，重用现有网络设备和ODN，实现高带宽业务的快速平滑升级。Combo PON光模块原理图如图3所示。

　　在单板硬件上，Combo PON板采用8端口GPON+XGPON双通道的硬件设计，一个Combo PON端口是XGPON和GPON合一端口，使用一根光纤链路，一个Combo PON端口对应两个PON MAC（GPON MAC和10G GPON MAC）和两个物理通道（外置合波器集成到光模块中）。两路下行波在单独的PON MAC进行处理后，送到光模块处进行合波然后发送到ONU，XGPON ONU则接收XGPON的信号，GPON ONU接收GPON的信号。上行GPON和XGPON采用不同的波长，在光模块内部进行滤波，然后送到不同的MAC通道进行处理。

　　其软件实现方案是每个Combo口逻辑上内部对应两个逻辑通道（GPON+XG-PON），8个物理口的Combo PON板采用1~8进行端口编号，外观和物理接口一一对应，便于日常的设备管理维护和资管对接。
光模块设计上是内置合波器的特殊光模块，可以合分波XG-PON和GPON所需的上下行4个波长，实现单纤四波

传输。光模块采用QOSA光器件+电路组合设计，实现4波长合分波。
   

　　Combo PON目前采用的光模块类型是B+/N1,后期将继续挑战提升光模块等级、小型化和更多模集成等技术。

Combo PON的管理运维
   

　　Combo PON单板采用合一的物理接口标识1~8，维护配置上需要增加一种新单板类型，GPON和XG-PON终端统一编号，自动识别GPON和XG-PON ONU类型并自动适配通道。由于1个Combo PON端口对应2个物理通道，它与10G PON在维护方案上与原XGPON板相比主要有以下不同：

●一个Combo PON端口含GPON和10G GPON 2个逻辑通道，性能统计和告警管理需在原MIB（管理信息库）基础上进行扩展；

●原对GPON、XG-PON1独立获取信息，现需对Combo PON同时获取2个通道的信息； 

●其他业务配置、运维管理相关的MIB均保持不变，配置到Combo PON口，Combo PON自动适合通道。
   

　　在管理运维方面增加了一些和Combo PON相关的MIB以及获取逻辑通道信息的内容，增加的内容其实并不多，并在2016年10月的江苏电信业务端到端打通的测试中得到了验证。

Combo PON方案经过技术验证与试商用考验，蓄势待发

　　Combo PON已在CCSA和ITU等标准立项。2016年已在中国电信和中国联通进行了技术方案和产品测试和现网商用试点。
   

　　中兴通讯拥有全球领先的EPON/GPON/10G PON光接入系统，根据全球知名咨询机构OVUM最新的市场份额报告：中兴通讯在2015年第三季度到2016年第二季度期间市场成绩突出，10G PON市场份额全球第一，固网接入整体增速全球第一。中兴通讯首创提出Combo PON方案并获得运营商高度认可，引领业界。
   

　　千兆时代，Combo PON必将大放异彩。