50G-PON

在10G PON（XGPON）标准之后，国际标准组织启动了下一代 PON 的技术研究，调研下一代高速 PON 接入的各种技术可能性。相比多波长复用方案，单波长 50G-PON 更有潜力成为10G PON之后的下一代光接入网主流行业标准。

标准进展

2018年，ITU/FSAN启动了基于单波长50G-PON标准的制定工作，命名为G.HSP（G.Higher Speed PON）。

2019年，50G PON的总体需求G.9804.1发布，明确了单波长TDM PON架构，以及上下行速率组合，此外，50G PON需要满足与10G PON以及存量ODN的共存平滑演进。

2021年，ITU-T 50G PON系列标准正式发布，系列标准包括：总体需求标准修订G.9804.1 AMD1、通用协议层标准G.9804.2，以及物理层标G.9804.3。

关键技术

50G-PON采用单纤双向传输，下行TDM时分复用，上行TDMA时分多址接入，实现OLT和ONU之间的点到多点通信。其关键技术包括波长选择、线路编码、线路速率、FEC纠错技术、Common TC技术、PHY层器件等方面。

[B]- 波长选择[/B]

50G-PON目前只有O波段一小段可用波长，不够50G-PON系统使用。ITU-T经过多次讨论，已经明确50G-PON不会与GPON和10G GPON同时共存。目前已确定了部分波长选择，部分还在细化讨论中。

[B]- 线路编码[/B]

在ITU-T前期的讨论中曾经考虑过PAM4、双二进制和NRZ等多种线路编码；由于PON系统光功率预算要求很高，最终选择了接收性能最好的NRZ编码。

[B]- 线路速率[/B]

ITU-T已经明确50G-PON速率要求，支持对称、非对称不同速率组合；下行1个速率，上行速率有4种线路速率可选。

[B]- FEC纠错技术[/B]

50G-PON线路速率提高后，接收机灵敏度下降，需要提高收发机性能才能重用已经大量部署的ODN网络。为了降低高速光器件指标要求，50G-PON引入LDPC（Low Density Parity Check，低密度奇偶校验）编解码方案进行FEC的前向纠错。

[B]- Common TC技术[/B]

50G-PON主要通过专用激活波长（DAW）、CoDBA和减小分配周期等方式来实现低时延。

DAW专用激活波长：可以是新定义的波长，也可以是50G-PON之前部署的PON系统波长。专用激活波长可以是一个单独的上行波长，也可以是一对上下行波长。通过专用激活波长技术，避免了在50G-PON上行波长上开放安静窗口，取消了因安静窗口带来的时延。

CoDBA：OLT通过上层设备获知ONU的上行业务发送需求，提前将带宽分配给ONU，使得业务数据在ONU的缓存时间尽量少。

减小分配周期：减小ONU获得带宽分配的时间间隔，从而降低业务数据在ONU的缓存时间。每个T-CONT在125μs周期内可以最多发送16个突发帧。

[B]- PHY层器件[/B]

50G-PON PHY层器件主要包括光发射组件、光接收组件、激光器驱动器LDD，突发TIA以及时钟恢复芯片CDR等关键光电器件。OLT光发射器件可采用EML（Electro-absorption Modulated Laser），集成SOA（Semiconductor Optical Amplifier）EML器件等，光接收器件可采用APD（Avalanche Photodiode），集成SOA PIN器件等。ONU与OLT的不同之处则在于，ONU驱动器需要支持突发功能，接收不需要突发时钟恢复BCDR。业界的实验和仿真结果表明，50G-PON采用50G EML发射机器件和APD接收机器件有望获取单波50Gbps速率。

下一代接入网标准之争

50G-PON是ITU-T唯一认可的下一代PON标准，而25G-PON的标准化工作未能得到ITU的支持，产业链通过成立25GS-PON MSA组织，推进25G-PON。

在领先的接入网设备供应商中，诺基亚是25G PON的拥护者。另一方面，在中国三大运营商的支持下，华为已经全面进军50G-PON。

世界各地的电信运营商也同样分为支持25G的阵营和支持直接从XG(S)-PON升级到50G的阵营。中国移动、中国电信、中国联通和几个欧洲运营商等大客户，都选择了50G PON进行部署。北美和欧洲的一些服务提供商可能更喜欢25G PON，但与50G PON的部署相比，这些部署在初期的规模将相对较小。