陳勇

摘要：使用XGPON技術(shù)是未來校園網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。隨著PON帶寬能力提升，使用XGPON覆蓋能力將為智慧校區(qū)提供高帶寬接入的能力，提供4K、直播、云游戲等高帶寬業(yè)務(wù)體驗;同時為校區(qū)升級網(wǎng)絡(luò)承載能力，大范圍提高網(wǎng)絡(luò)高帶寬演技能力;提供全光網(wǎng)覆蓋的能力，提升網(wǎng)絡(luò)安全性;減少銅線接入，降低建設(shè)成本。校園網(wǎng)組網(wǎng)架構(gòu)由LAN方式組網(wǎng)向PON組網(wǎng)演進。本文從原LAN組網(wǎng)變化出發(fā)，分析了基于Combo技術(shù)的XGPON網(wǎng)絡(luò)演進變化及現(xiàn)網(wǎng)實施情況。

關(guān)鍵詞：XGPON，combo技術(shù)、千兆網(wǎng)絡(luò)、PON網(wǎng)絡(luò)演進

1. 引言

校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是杭州移動有線業(yè)務(wù)的重要組成部分。18年底，中國移動校園寬帶“倍增計劃”發(fā)布儀式在北京舉行，“倍增計劃”正式啟動，標志著中國教育網(wǎng)絡(luò)進入新的發(fā)展階段。中國移動將通過一系列措施，致力于提供廣泛覆蓋、優(yōu)惠資費、高效穩(wěn)定質(zhì)量的校園寬帶接入服務(wù)，讓學(xué)?！坝玫蒙稀薄坝玫闷稹薄坝玫煤谩薄５?020年實現(xiàn)全國中小學(xué)校園平均帶寬至少翻一番或達到百兆以上的目標，推動教育行業(yè)網(wǎng)絡(luò)水平在全國各行業(yè)范圍內(nèi)處于領(lǐng)先地位，力爭達到發(fā)達國家教育帶寬平均水平。其中重點保障貧困地區(qū)優(yōu)先通網(wǎng)、提速降費，“三區(qū)三州”地區(qū)2020年通網(wǎng)率超70%，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)帶寬翻番或達50兆以上，每兆單價下降50%。通過LAN組網(wǎng)向GPON組網(wǎng)，再向XGPON組網(wǎng)升級，采用Combo技術(shù)融合XGPON與PON共存/混插，解決了未來帶寬升艙時需要更換存量用戶ONU的難題，實現(xiàn)了用戶帶寬向千兆帶寬的平滑升級，有力地提高了寬帶的市場競爭力。

2. Combo技術(shù)特點

Combo技術(shù)方案，將GPON和10G GPON光波長在一個光模塊內(nèi)進行雙通道合波后從同一光口輸出，進行10G GPON演進時，只需用Combo PON板卡替換原OLT上的GPON板卡，原GPON板卡上的光纖同步割接到Combo PON板卡上即可實現(xiàn)GPON和10G GPON的共存。該方案利舊ODN和原有設(shè)備機框，不需要新增相關(guān)設(shè)備和外置合波等配套設(shè)備，較之外置合波器方案具有機房空間占用少、網(wǎng)絡(luò)升級簡單、維護容易、業(yè)務(wù)快速開通、不影響現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)、整體投資少等優(yōu)點。

Combo PON即GPON和10G GPON的聯(lián)合體，利用兩種技術(shù)采用不同的承載波長，在一個光模塊內(nèi)將兩種波長合波實現(xiàn)GPON和10G GPON光信號的獨立發(fā)送和接收處理，兼容現(xiàn)有GPON網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的同時按需提供高帶寬業(yè)務(wù)，利舊現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和ODN，避免現(xiàn)網(wǎng)資源的改動和額外的機房空間占用，根據(jù)業(yè)務(wù)套餐升級按需更換用戶側(cè)ONU終端，實現(xiàn)高帶寬業(yè)務(wù)的快速平滑升級。

3. 校園網(wǎng)的解決方案

傳統(tǒng)校園網(wǎng)組網(wǎng)架構(gòu)中，采用LAN方式組網(wǎng)，即校園網(wǎng)學(xué)生用戶有線方式接入樓道交換機。樓道交換機匯聚至樓宇、核心交換機，上聯(lián)至BRAS設(shè)備，進行業(yè)務(wù)認證、接入互聯(lián)網(wǎng)。LAN方式組網(wǎng)中，交換機分三層組網(wǎng)，各自使用光纖連接。因設(shè)備數(shù)量眾多，故障率較高，且僅能提供百兆端口，帶寬升級能力差，且因交換機廠家眾多，維護難度高。

部分校園網(wǎng)后使用GPON技術(shù)，按校園網(wǎng)覆蓋特點，選用GPONFTTB模式進行覆蓋，提升傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)整體容量，具備了網(wǎng)絡(luò)演進的基礎(chǔ)。

采用基于Combo技術(shù)的XGPON覆蓋升級方案實施后，將原有校園LAN接入網(wǎng)絡(luò)進行整體替換，由原有核心交換機-樓宇交換機-樓道交換機全部改為XGPON接入網(wǎng)即OLT（Combo端口）-POS-XGPON ONU，將原有超五類線全部替換為六類線。通過Combo技術(shù)，配合學(xué)校宿舍改造進度，暑期對學(xué)校裝修宿舍進行XGPON升級，對于不改造宿舍，仍采用GPON覆蓋，相互兼容平滑升級。

一般場景學(xué)校中心機房側(cè)（或移動機房）新增XGPON OLT設(shè)備，直接下聯(lián)在原核心交換機下（如校方無內(nèi)網(wǎng)訪問等需求，OLT也可直連校園網(wǎng)BRAS）。原匯聚交換機（樓宇交換機）一般每幢宿舍樓有一或數(shù)臺，安裝在宿舍樓機房或過道網(wǎng)絡(luò)箱內(nèi)，可用1：4分光器替換。原接入交換機（樓道交換機）一般每層宿舍樓有數(shù)臺，用XGPON 24口B類ONU替換。

2019年，實施區(qū)域內(nèi)某高校XGPON覆蓋升級，完成高校千兆網(wǎng)絡(luò)演進。該高校宿舍區(qū)共計40幢樓宇，其中本科宿舍區(qū)34幢樓宇、5221個房間、22752信息點;研究生宿舍區(qū)6幢樓宇、1584個房間、3168信息點。原校區(qū)網(wǎng)絡(luò)采用LAN方式接入。核心交換機、樓宇交換機、樓道交換之間采用千兆光路連接。原有樓道交換機1088臺，樓宇交換機64臺，核心交換機一臺，BRAS一臺。校園網(wǎng)開戶用戶達到12000人，活躍用戶9000人。

采用XGPON接入模式、樹形網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。由于因?qū)W生上網(wǎng)時間相對集中，上線并發(fā)率（最大值）按80%測算。為確保用戶接入速率達到200M，采用1：8光分路器，24口ONU接入。為提高網(wǎng)絡(luò)安全性將每臺OLT關(guān)聯(lián)用戶數(shù)控制在3500人，因此配置3臺OLT。Combo板卡22塊，1：8光分路器174只，樓道XGPON ONU1181臺。核心交換機和BRAS設(shè)備利舊;原有網(wǎng)絡(luò)箱利舊，以及原有樓層之間光纜和走線槽利舊。本項目實施后，該校學(xué)生宿舍寬帶接入速率已具備1000M能力，學(xué)生寬帶上網(wǎng)速度大幅提升，極大地提升了校園市場競爭力，促進了校園市場的發(fā)展。2020年、2021年分別對宿舍改造、擴建部分進行XGPON覆蓋擴容，擴容項目設(shè)計、測算簡單，擴容投入少，施工簡易。

4. 結(jié)束語

XGPON技術(shù)是接入網(wǎng)發(fā)展升級的趨勢，基于Combo技術(shù)的演進，一方面可以解決目前GPON、XGPON兼容的問題，另一方面可以在校園用戶密集場景下，快速利舊原有網(wǎng)絡(luò)組件，簡易升級千兆網(wǎng)絡(luò)帶寬，降低時延、增大帶寬、保障數(shù)據(jù)安全性，提高用戶體驗感知。方案對后續(xù)50GPON甚至更高帶寬網(wǎng)絡(luò)演進，具有延續(xù)和兼容性。