Met de snelle ontwikkeling van technologieën zoals 5G, cloud computing en AI versnellen optische toegangsnetwerken hun evolutie naar hogere bandbreedte en lagere latentie.als PON-technologie van de volgende generatieOp dit moment hebben exploitanten nog steeds een groot aantal EPON's en 10G EPON's in hun bestaande netwerken.Maximalisering van de investeringsbescherming, verbetering van de netwerken en coëxistentie van EPONIn deze technologische evolutie is 10G EPON en 50G PON een grote uitdaging geworden.

1. Golflengteconflicten: de kernuitdaging van de EPON-evolutie
Het EPON-golflengtebereik is zo breed als 100nm (1260nm tot 1360nm). De door de ITU-T gedefinieerde 50G PON-golflengten upstream en downstream zijn echter respectievelijk 1286nm en 1342nm,volledig overlappend met de EPON-band voorstroom (zoals weergegeven in figuur 1).

Deze golflengteconflicten maken het samenleven van drie generaties PON's uiterst uitdagend.

1. EPON-netwerkpensioen, coëxistentie van 10G EPON en 50G PON (gen 2)

Al in de vroege stadia van de 50G PON-standaardisatie in 2018 erkende de industrie dat breedband-EPON een barrière was voor de toekomstige evolutie van PON-netwerken.Gen 2 coëxistentie van 10G EPON en 50G PON is de voorkeuroplossing geworden.

Voordelen:
- Normalisatie: de 50G PON-standaard is compatibel met 10G EPON en de industriële keten is volwassen.
- Vergemakkelijking van het netwerk: vermijdt de complexiteit die gepaard gaat met het samenleven van drie generaties en vermindert de exploitatiekosten en de onderhoudskosten.
- Verbetering van de prestaties: na de beëindiging van EPON kunnen de bandbreedte en de latentie van het netwerk aanzienlijk worden geoptimaliseerd om aan de eisen van het AI-tijdperk te voldoen.

Momenteel zijn exploitanten zoals China Mobile begonnen met het bevorderen van het pensioneren van EPON,geleidelijke opwaardering van de netwerkcapaciteit om deze in overeenstemming te brengen met GPON in de regio en het opbouwen van een concurrerender toegangsnetwerk.

2. EPON convergeert naar smalle banden, waardoor drie generaties samenleven mogelijk is

Na de commerciële lancering van 10G EPON in 2017, toen de DFB-laserkosten daalden,De exploitanten hebben bedrijfsnormen aangenomen om de upstream-golflengte van EPON tot 1290nm-1330nm en de asymmetrische 1G-golflengte van 10G EPON tot 1260nm-1280nm te beperken.Deze aanpassing legde de basis voor de coëxistentie van 50G PON.

In 2022 heeft 50G PON een nieuwe golflengte van 1286 nm upstream gedefinieerd.

Voordelen:
- Een soepele evolutie: behoud van bestaande EPON-gebruikers en vermijding van gedwongen sluiting van het netwerk.
- Standaardconvergentie: de golflengten van ITU en IEEE PON convergeren, wat resulteert in een efficiëntere industriële keten.
- De wijdverspreide toepassing van EPON-apparatuur voor smalle banden zal echter tijd vergen en het uitzetten van breedband-EPON-apparatuur vereist voortdurende investeringen van de exploitanten.

3. Onafhankelijk gedefinieerde 50G EPON-golflengten en uplink-tijddivisie-multiplexing
Onlangs heeft de industrie voorgesteld om 50G EPON-golflengten (bijv. 136x nm) onafhankelijk te definiëren en tijddivisie multiplexing te gebruiken om samenleven van drie generaties te bereiken (zoals weergegeven in figuur 2)..

Deze oplossing kent echter talrijke technische knelpunten:
- Fibre attenuatie: 136x nm ligt aan de rand van de waterpiek, wat resulteert in een hoge en onstabiele attenuatie.
- Dispersiesbeperking: hoge-frequentie-dispersies veroorzaken signaaldegradatie, waardoor het moeilijk is om 50G NRZ-transmissie te ondersteunen.
- Efficiëntie en latentie: drie generaties PON's delen upstream tijdspanen,en de lange preambule (microseconden) van EPON/10G EPON vermindert de bandbreedte-efficiëntie van 50G PON aanzienlijk en verhoogt de latentie.
- Kosten van de industriële keten: optische apparaten met een breedte van 136 nm kunnen niet worden hergebruikt in de industriële keten van GPON, wat tot hoge kosten leidt.

Nadelen:
- lage technische haalbaarheid en aanzienlijke prestatie opoffering.
- De voortzetting van de normalisatie-splitsing tussen IEEE PON en ITU PON verhindert de convergentie van de industrieketen.
- Het verminderde concurrentievermogen van het netwerk maakt het moeilijk om aan toekomstige behoeften aan diensten te voldoen.

II. Historische ervaring: lessen uit tijdverdeling
In het tijdperk van de coëxistentie tussen 10G EPON en EPON heeft uplink time-division multiplexing (TDM) belangrijke tekortkomingen blootgelegd: hoge latentie en lage bandbreedte benutting,IEEE PON in concurrentie met ITU PON benadeeltAls TDM in het 50G-tijdperk blijft worden gebruikt, zullen deze problemen verder worden versterkt, waardoor het netwerk mogelijk niet in staat is om opkomende diensten zoals 4K/8K, XR en AI te ondersteunen.

III. Conclusie: EPON Pensioen is het optimale evolutietraject
Uit het oogpunt van de industrie op de lange termijn zijn het EPON-uittreden en de coëxistentie van 10G EPON en 50G PON (tweede generatie) de optimale opties.
- Verminder technische risico's: vermijd golflengteconflicten en de prestatieproblemen van tijddivisie-multiplexen.
- Verbetering van de netwerkcapaciteit: Unificatie van PON-normen, vereenvoudiging van de werking en het onderhoud en vermindering van de totale eigendomskosten.
- Verbetering van het concurrentievermogen: het weg effenen voor de toekomstige evolutie van 50G PON naar PON-technologie van de volgende generatie.

Omgekeerd zal de keuze voor een 50G EPON-tijdverdeling coëxistentie-oplossing leiden tot fragmentatie van normen, redundantie in de bedrijfsketen en verminderde netwerkprestaties,uiteindelijk het ingezette netwerk technologisch minder concurrerend maken.

IV. Oproep van het bedrijfsleven: samenwerken om EPON-pensioen te bevorderen
Wij raden aan dat exploitanten, leveranciers van apparatuur en normalisatieorganisaties samenwerken om het EPON-pensioen te versnellen:
- Ontwikkeling van een migratieplan: bevordering van de migratie van gebruikers naar 10G EPON door middel van beleidsincentiven of technologische vervanging.
- Convergeren van technische normen: bevorderen van verdere samenwerking tussen het IEEE en de ITU op het gebied van golflengteplanning.
- Optimalisatie van de industriële keten: de focus ligt op de ontwikkeling van optische modules en chips die de coëxistentie van 10G EPON en 50G PON mogelijk maken om de kosten te verlagen.

In het tijdperk van kunstmatige intelligentie en rekenkracht zullen toegangsnetwerkbandbreedte en latentie mogelijkheden het belangrijkste concurrentievoordeel van kritieke infrastructuur worden.Het kiezen van het juiste evolutiepad zal de exploitanten helpen om in het komende decennium te slagen.