50G PON标准研究最新进展

国内产业界（中国运营商和设备商）在ITU-T SG15立项了单通道50G TDM-PON并在2018年2月结束的ITU-T SG15全会上获得通过，这也标志着单通道50G TDM-PON将成为国内后10G PON网络演进发展的主要技术方向。那到目前为止，50G PON标准研究进展如何呢？我们一起来梳理一下。

50G PON定义于ITU-T G.hsp系列标准中，包含G.9804.1（总体需求）、G.hsp.COmTC（通用传输汇聚层）、G.hsp.50Gpmd（物理介质相关层）和G.hsp.TWDMpmd（TWDM物理介质相关层）。

• G.9804.1（总体需求）：包含系统总体需求、演进、共存、支持的业务和接口。
• G.hsp.COmTC（通用传输汇聚层）：包含通用的 TC 层架构，物理适配层、业务适配层、管理流程和消息定义等。
• G.hsp.50Gpmd（物理介质相关层）：50 Gbps 时分复用PON (TDM PON) 物理层标准包含物理层架构、光层接口参数等内容。
• G.hsp.TWDMpmd（TWDM物理介质相关层）：50 Gbps 时分波分复用PON (TWDM PON) 物理层标准包含物理层架构、光层接口参数等内容。

总体需求

总体需求要点：

与传统PON的共存方式有三种，分别是：

（1）50GPON与XG(S)共存

（2）50GPON与10G EPON共存

（3）50G/10G/1G三代共存

关于50G PON的应用场景，主要新增了5G移动前传。

同时，也新增对VR业务的时延需求。

通用传输汇聚层

标准已经确定的内容：

• 以XGS-PON(G.9807.1)的XGEM封装格式为基础，适配到50G PON的TDM类型TC层要求。
• 以TWDM PON(G.989.3)的DBA, QoS控制的内容为基础，适配到50G PON的TWDM 类型TC层要求。

关于FEC编码算法：

• 10Gbit/s通道，采用 RS(248,216)
• 12.5G/25G/50G通道，采用 LDPC(17280, 14592)

新增了CGEM和Bonding的定义：

• HSP GEM封装模式，50G/25G/12.5G: CGEM；10G: XGEM 。
• CGEM与XGEM主要差异在于CGEM的所有头部和分片都需要对齐8字节边界
• 支持基于CGEM的绑定功能：SDU被分割为8-byte数据字(words)，这些数据字被分配到绑定在一起的各波长中。

此外，TC层还对Ranging enhancements （测距优化）和Slice-aware DBA （切片感知DBA）进行了定义。由其是后者，让DBA支持OLT CT内的多个切片。

物理介质相关层

在线路编码、速率和光接口指标方面：

• 50G PON线路速率：下行速率已确定为XG-PON的5倍：49.7664G；上行暂未完全确定。
• 50G PON上下行线路采用NRZ编码，主要是考虑到需要支持32dB的光功率预算，需要更高的灵敏度。
• 接收端实现方式，在标准中不做限定，目前提交的方案有：
• 50G APD（烽火，-24dBm）
• 25G APD+DSP（华为，-27.35dBm）
• PIN+SOA（中兴，-27dBm）
• 25G APD+DSP （NOKIA，-20.5dBm）
• 光接口指标尚未确定。会综合考虑需求、实现难度和成本

在波长规划方面：

最后，关于50G PON部署时间预测，由于每一代PON的部署时间大概是7-8年，因此预计50G PON的部署出现在2023-2025年左右。