Con il rapido sviluppo di tecnologie come il 5G, il cloud computing e l'IA, le reti di accesso ottico stanno accelerando la loro evoluzione verso una maggiore larghezza di banda e una minore latenza.come tecnologia PON di nuova generazioneAttualmente, gli operatori hanno ancora un gran numero di EPON e 10G EPON nelle loro reti esistenti.Massimizzare la protezione degli investimenti migliorando le reti e conseguendo la coesistenza dell'EPON, 10G EPON e 50G PON è diventata una grande sfida in questa evoluzione tecnologica.

1Conflitto di lunghezza d'onda: la sfida centrale dell'evoluzione dell'EPON
La gamma di lunghezze d'onda EPON a monte è ampia fino a 100 nm (1260 nm a 1360 nm). Tuttavia, le lunghezze d'onda 50G PON definite dall'ITU-T a monte e a valle sono rispettivamente 1286 nm e 1342 nm,completamente sovrapposta alla banda EPON a monte (come mostrato nella figura 1).

Questo conflitto di lunghezza d'onda rende estremamente difficile la coesistenza di tre generazioni di PON.

1. ritiro della rete EPON, coesistenza di 10G EPON e 50G PON (gen 2)

Già nelle prime fasi della standardizzazione 50G PON nel 2018, l'industria ha riconosciuto che l'EPON a banda larga era un ostacolo alla futura evoluzione della rete PON.La coesistenza di 10G EPON e 50G PON è diventata la soluzione preferita.

Vantaggi:
- Normalizzazione: lo standard 50G PON è compatibile con 10G EPON e la catena industriale è matura.
- semplificazione della rete: evita la complessità associata alla coesistenza di tre generazioni e riduce i costi operativi e di manutenzione.
- Miglioramento delle prestazioni: dopo l'abbandono dell'EPON, le prestazioni di larghezza di banda e di latenza della rete possono essere ottimizzate in modo significativo per soddisfare le esigenze dell'era dell'IA.

Attualmente, operatori come China Mobile hanno iniziato a promuovere il ritiro di EPON,Progetto pilota - Sviluppo di una rete di accesso più efficiente e competitiva.

2. EPON converge a banda stretta, consentendo la coesistenza di tre generazioni

Dopo il lancio commerciale di 10G EPON nel 2017, con il calo dei costi del laser DFB,Gli operatori hanno adottato standard aziendali per restringere la lunghezza d'onda a monte dell'EPON a 1290nm-1330nm e la lunghezza d'onda asimmetrica 1G a monte dell'EPON 10G a 1260nm-1280nmQuesto aggiustamento ha gettato le basi per la coesistenza di 50G PON.

Nel 2022, 50G PON ha definito una nuova lunghezza d'onda a monte di 1286 nm. Con la distribuzione di EPON a banda stretta, sarà possibile la coesistenza di EPON, 10G EPON e 50G PON.

Vantaggi:
- evoluzione agevole: conserva gli utenti EPON esistenti ed evita la chiusura forzata della rete.
- convergenza standard: le lunghezze d'onda ITU e IEEE PON convergono, con conseguente una catena industriale più efficiente.
- Tuttavia, l'adozione diffusa dell'EPON a banda stretta richiederà tempo e il ritiro delle apparecchiature EPON a banda larga richiede investimenti continui da parte degli operatori.

3. Indipendentemente definite lunghezze d'onda EPON 50G e Multiplexing di divisione temporale di collegamento superiore
Recentemente, l'industria ha proposto di definire in modo indipendente le lunghezze d'onda EPON 50G (ad esempio, 136x nm) e di utilizzare il multiplexing in divisione temporale per ottenere la coesistenza di tre generazioni (come mostrato nella figura 2)..

Tuttavia, questa soluzione deve far fronte a numerosi colli di bottiglia tecnici:
- Attenuazione della fibra: 136 nm è al bordo del picco dell'acqua, con conseguente attenuazione elevata e instabile.
- Limitazione della dispersione: la dispersione ad alta frequenza provoca un degrado del segnale, rendendo difficile la trasmissione NRZ 50G.
- Efficienza e latenza: tre generazioni di PON condividono fasce temporali a monte;e il lungo preambolo (micros secondi) di EPON/10G EPON riduce significativamente l'efficienza della larghezza di banda di 50G PON e aumenta la latenza.
- costi della catena industriale: i dispositivi ottici a 136 nm non possono essere riutilizzati con la catena industriale GPON, con conseguenti costi elevati.

Svantaggi:
- bassa fattibilità tecnica e significativo sacrificio delle prestazioni.
- il proseguimento della divisione della standardizzazione tra IEEE PON e ITU PON impedisce la convergenza della catena industriale.
- La ridotta competitività della rete rende difficile soddisfare le esigenze future di servizi.

II. Esperienza storica: lezioni dalla moltiplicazione della divisione temporale
Nell'era della coesistenza tra 10G EPON ed EPON, il multiplexing uplink time-division (TDM) ha evidenziato notevoli carenze: elevata latenza e bassa utilizzazione della larghezza di banda,mettere IEEE PON in svantaggio in concorrenza con ITU PONSe il TDM continua ad essere utilizzato nell'era 50G, questi problemi si amplificheranno ulteriormente, rendendo potenzialmente la rete incapace di supportare servizi emergenti come 4K / 8K, XR e AI.

III. Conclusione: la pensione EPON è la via di evoluzione ottimale
Da un punto di vista industriale a lungo termine, l'abbandono dell'EPON e la coesistenza di 10G EPON e 50G PON (seconda generazione) sono le opzioni ottimali.
- attenuare i rischi tecnici: evitare conflitti di lunghezza d'onda e gli inconvenienti di prestazione del multiplexing in divisione temporale.
- migliorare le capacità della rete: unificare gli standard PON, semplificare le operazioni e la manutenzione e ridurre il costo totale di proprietà.
- migliorare la competitività: aprire la strada alla futura evoluzione di 50G PON verso la tecnologia PON di nuova generazione.

Al contrario, la scelta di una soluzione di coesistenza a divisione temporale 50G EPON porterà alla frammentazione degli standard, alla ridondanza della catena industriale e a una diminuzione delle prestazioni della rete,in ultima analisi, rendendo la rete installata meno competitiva dal punto di vista tecnologico.

IV. Invito dell'industria: collaborazione per promuovere la pensione EPON
Raccomandiamo che gli operatori, i fornitori di attrezzature e le organizzazioni di standardizzazione collaborino per accelerare il ritiro dell'EPON:
- Sviluppare un piano di migrazione: promuovere la migrazione degli utenti verso l'EPON 10G attraverso incentivi politici o sostituzione tecnologica.
- Convergere le norme tecniche: promuovere ulteriori collaborazioni tra l'IEEE e l'UIT sulla pianificazione delle lunghezze d'onda.
- Ottimizzare la catena industriale: concentrarsi sullo sviluppo di moduli ottici e chip che consentano la coesistenza di 10G EPON e 50G PON per ridurre i costi.

Nell'era dell'intelligenza artificiale e della potenza di calcolo, la larghezza di banda e le capacità di latenza delle reti di accesso diventeranno il vantaggio competitivo fondamentale delle infrastrutture critiche.Scegliere il giusto percorso di evoluzione aiuterà gli operatori a avere successo nel prossimo decennio.