擁抱Gigaband時(shí)代，華為MA5800全面支撐GPON到100G PON平滑演進(jìn)

在千兆超寬時(shí)代到來(lái)之際，華為發(fā)布全新一代分布式智能OLT平臺(tái)MA5800，通過(guò)支持從GPON到100G PON所有制式的PON技術(shù)接入，同時(shí)面向GPON向10G PON演進(jìn)過(guò)程發(fā)布創(chuàng)新PON Combo解決方案，面向10G PON和40G PON平滑演進(jìn)發(fā)布Flex-PON方案，助力運(yùn)營(yíng)商打造優(yōu)質(zhì)千兆網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)平滑演進(jìn)，降低建設(shè)成本，實(shí)現(xiàn)商業(yè)成功。

在固定寬帶網(wǎng)絡(luò)中，接入網(wǎng)是最靠近用戶的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，作為接入網(wǎng)的核心節(jié)點(diǎn)，OLT的性能與架構(gòu)則直接影響到網(wǎng)絡(luò)的帶寬和性能及用戶的最終體驗(yàn)。

早在2014年10月的BBWF全球?qū)拵д搲?，華為就推出了下一代分布式智能OLT——MA5800。作為華為幫助運(yùn)營(yíng)商從容應(yīng)對(duì)千兆接入挑戰(zhàn)，而最新開(kāi)發(fā)的、業(yè)界首款分布式智能OLT平臺(tái)，MA5800采用了與路由器相同的分布式架構(gòu)和軟件平臺(tái)，成為千兆接入時(shí)代的最佳平臺(tái)。

在發(fā)布之初，MA5800就支持GPON 和10G GPON接入技術(shù)，同時(shí)XGS-PON技術(shù)、TWDM-PON(40G PON)技術(shù)，甚至未來(lái)的100G PON技術(shù)在這個(gè)平臺(tái)上都可以平滑支持，這一切的基礎(chǔ)都得益于MA5800先進(jìn)的架構(gòu)設(shè)計(jì)。

作為面向未來(lái)的下一代OLT平臺(tái)，MA5800一方面通過(guò)采用分布式架構(gòu)實(shí)現(xiàn)高性能，保證從GPON到100G PON能實(shí)現(xiàn)線速轉(zhuǎn)發(fā)，無(wú)需更換平臺(tái)，支持長(zhǎng)期演進(jìn)，另一方面，針對(duì)PON網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過(guò)程中的各個(gè)階段，都提供了平滑演進(jìn)方案，如PON Combo方案支持從GPON到10G PON演進(jìn)無(wú)需更改ODN，即插即用；Flex-PON方案支持XG-PON/XGS-PON/TWDM-PON三模合一，從10G PON到40G PON只需更換光模塊，實(shí)現(xiàn)帶寬平滑升級(jí)。

分布式架構(gòu)保證從GPON到100G PON線速轉(zhuǎn)發(fā)

傳統(tǒng)OLT架構(gòu)是集中式架構(gòu)，報(bào)文的查找、轉(zhuǎn)發(fā)都是通過(guò)主控板的交換芯片進(jìn)行，類(lèi)似于十字路口的紅綠燈控制流量，效率雖低，但架構(gòu)簡(jiǎn)單。

這在寬帶建設(shè)初期，以文本數(shù)據(jù)為主的業(yè)務(wù)模型時(shí)，具有低成本匯聚的優(yōu)點(diǎn)；但在70%流量轉(zhuǎn)換為視頻的時(shí)代，主控的交換芯片已經(jīng)成為整個(gè)系統(tǒng)性能的瓶頸，要達(dá)到更高的轉(zhuǎn)發(fā)性能，核心芯片已經(jīng)遇到了工藝、成本、功耗等發(fā)展的“天花板”，難以為繼。

MA5800作為華為最新開(kāi)發(fā)的業(yè)界首款分布式智能OLT平臺(tái)，采用了與路由器相同的分布式架構(gòu)和軟件平臺(tái)，業(yè)務(wù)報(bào)文的查表轉(zhuǎn)發(fā)均分布到各個(gè)業(yè)務(wù)板上進(jìn)行處理，主控板只做交換，猶如通過(guò)立交橋來(lái)實(shí)現(xiàn)交通的無(wú)縫接駁。整個(gè)系統(tǒng)無(wú)性能瓶頸、擴(kuò)展性佳，是面向未來(lái)長(zhǎng)期演進(jìn)的先進(jìn)架構(gòu)平臺(tái)。

MA5800通過(guò)采用分布式架構(gòu)，槽位帶寬高達(dá)200Gbit/s，性能超過(guò)上一代OLT產(chǎn)品的3倍以上。單槽位可以支持16口10G PON無(wú)阻塞接入，可以實(shí)現(xiàn)用戶業(yè)務(wù)流量的無(wú)阻塞接入和轉(zhuǎn)發(fā)能力的平滑擴(kuò)展。同時(shí)面向未來(lái)，無(wú)需更換框即可平滑演進(jìn)支持40G/100G PON，無(wú)需更換主控板即可實(shí)現(xiàn)MAC和IP地址等轉(zhuǎn)發(fā)能力的線性平滑擴(kuò)容，充分保護(hù)客戶已有投資，并根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需要進(jìn)行分步投資。

推出業(yè)界首臺(tái)100G PON原型機(jī)

在2016年2月的FTTH Council上，華為發(fā)布了業(yè)界首臺(tái)100G PON原型機(jī)，華為100G PON原型機(jī)基于MA5800平臺(tái)，樣機(jī)采用模塊化方案，通過(guò)克服重重技術(shù)挑戰(zhàn)，將單波速率從10G提升到25G，開(kāi)發(fā)出了業(yè)界首個(gè)25G OLT和ONU光模塊，兼容現(xiàn)有的ODN網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)4個(gè)波長(zhǎng)疊加的方式實(shí)現(xiàn)100G PON接入。

此原型機(jī)的發(fā)布不僅展示了華為在PON技術(shù)領(lǐng)域的深厚積累和持續(xù)領(lǐng)先，也同時(shí)很好地體現(xiàn)了MA5800平臺(tái)面向未來(lái)的長(zhǎng)期演進(jìn)能力。

GPON向10G GPON平滑演進(jìn)

在現(xiàn)網(wǎng)存在大量GPON在線設(shè)備情況下，要實(shí)現(xiàn)千兆接入，不可能一蹴而就全部切換到10G PON。如何在不影響現(xiàn)有業(yè)務(wù)情況下還能平滑升級(jí)演進(jìn)到10G PON網(wǎng)絡(luò)？這是一個(gè)非常實(shí)際且重要的問(wèn)題，只有提供經(jīng)濟(jì)高效的解決方案，簡(jiǎn)化工程演進(jìn)，才能推進(jìn)10G PON的規(guī)模部署和千兆寬帶商用。

華為在這方面做了大量的創(chuàng)新研究工作，基于MA5800平臺(tái)提供了PON Combo解決方案幫助運(yùn)營(yíng)商從GPON向10G GPON平滑演進(jìn)，包含兩種子解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)不同場(chǎng)景的要求。

圖1 PON Combo單板與合一尾纖方案

圖2 PON Combo光模塊方案

● PON Combo單板方案

為解決外置WDM1r合波設(shè)備的空間占用問(wèn)題，華為創(chuàng)新開(kāi)發(fā)出了PON Combo單板方案。如圖1所示，這種方案主要由PON Combo單板和合一尾纖連接器構(gòu)成，PON Combo單板包含16個(gè)端口，GPON和10G GPON端口交替排列，每一對(duì)GPON和10G GPON端口構(gòu)成PON Combo端口。合一尾纖連接器由普通的尾纖演化而來(lái)，通過(guò)將2個(gè)連接器合二為一，并內(nèi)置WDM1r合波器件，以最小的體積實(shí)現(xiàn)GPON和10G PON的合波。

這種方案的優(yōu)點(diǎn)在于不需要獨(dú)立的WDM1r插框設(shè)備，減少體積占用；合一尾纖連接器屬于無(wú)源器件，定制化成本低、可靠性高；可以沿用已有標(biāo)準(zhǔn)光模塊，保證光鏈路預(yù)算，整體性?xún)r(jià)比高，是10G GPON平滑演進(jìn)過(guò)程中的優(yōu)選方案。

● PON Combo光模塊方案

雖然10G GPON從標(biāo)準(zhǔn)上來(lái)說(shuō)不能直接兼容GPON，但通過(guò)華為的PON Combo光模塊方案，也可以達(dá)到類(lèi)似的效果。如圖2所示，XFP封裝格式的PON Combo光模塊通過(guò)三合一的工藝，在內(nèi)部集成了GPON光模塊、10G GPON光模塊和WDM1r合波器，配合對(duì)應(yīng)的PON單板，不論用戶側(cè)接GPON ONT還是10G GPON ONT，都可以正常工作。

這種方案的優(yōu)點(diǎn)在于PON Combo光模塊集成了所有10G PON平滑演進(jìn)所必須的器件，ODN無(wú)需改動(dòng)；簡(jiǎn)化設(shè)備管理維護(hù)。不過(guò)這種方案也有限制：受限于工藝和散熱影響，當(dāng)前PON Combo光模塊中的GPON和10G GPON的光功率預(yù)算分別只能達(dá)到28dB/29dB，即Class B+和Class N1等級(jí)，在長(zhǎng)距離或大分光比情況下可能會(huì)影響覆蓋范圍；同時(shí)PON Combo光模塊定制會(huì)增加成本。

圖3 Flex-PON方案

Flex-PON方案支持三模合一

運(yùn)營(yíng)商光纖接入網(wǎng)絡(luò)從單一P ON技術(shù)向10 G PON(包括非對(duì)稱(chēng)XG-PON和對(duì)稱(chēng)XGS-PON)、40G TWDM-PON等技術(shù)的演進(jìn)，需要平衡業(yè)務(wù)帶寬、設(shè)備成本、技術(shù)選型、未來(lái)發(fā)展等各方需求。很多運(yùn)營(yíng)商會(huì)在10G PON 和TWDM-PON的技術(shù)選擇上猶豫不定，難以抉擇。

針對(duì)這一難題，華為基于MA5800平臺(tái)推出Flex-PON方案，相比傳統(tǒng)方案，該方案具有三模合一、按需部署、平滑演進(jìn)的特點(diǎn)。三模合一是指產(chǎn)品通過(guò)同一塊硬件單板支持XG-PON、XGS-PON、TWDM-PON等3種不同的接入制式，通過(guò)配套不同光模塊滿足不同接入方式的要求，可有效減少備件和運(yùn)維成本。

運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)該方案先部署成熟的10G PON，以較低的成本快速滿足提速需求，后續(xù)升級(jí)到XGS-PON提供對(duì)稱(chēng)接入帶寬，或者待TWDM-PON光模塊成熟后，可以通過(guò)逐步疊加不同TWDM-PON波長(zhǎng)的光模塊平滑升級(jí)到40G TWDM-PON，進(jìn)一步提升帶寬，滿足按需投資升級(jí)的要求。

小結(jié)

華為在FTTH領(lǐng)域持續(xù)投入技術(shù)創(chuàng)新，憑借在PON領(lǐng)域的深厚技術(shù)積累并充分理解客戶需求，在千兆超寬時(shí)代到來(lái)之際，發(fā)布全新一代分布式智能OLT平臺(tái)MA5800，通過(guò)支持從GPON到100G PON所有制式的PON技術(shù)接入，同時(shí)面向GPON向10G PON演進(jìn)過(guò)程發(fā)布創(chuàng)新PON Combo解決方案，面向10G PON和40G PON平滑演進(jìn)發(fā)布Flex-PON方案，助力運(yùn)營(yíng)商打造優(yōu)質(zhì)千兆網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)平滑演進(jìn)，降低建設(shè)成本，實(shí)現(xiàn)商業(yè)成功。