Combo用户板中XG-PON资源利用率的提升方案

Posted 2022-12-06 impptang

1  什么是Combo

大约在2002年，Combo开始流行，不过那时的Combo是一种能既能读取DVD又能刻录CD的光盘刻录机。Combo大概就是功能二合一的意思。而我们今天讲的Combo，则是OLT设备中同时具备GPON和XG-PON功能的部件。

由于GPON和XG-PON所采用的上下行波长不同，如果在OLT侧采用一个2合1的合波/分波器将GPON和XG-PON的端口合并成一个，则可利用原ODN任意接入GPON或XG-PON光猫，从而实现从GPON到XG-PON的平滑升级。

 把包含GPON光器件、XG-PON光器件和2合1合波/分波器（图中的WDM1r）的光模块称为Combo光模块。如果OLT用户板上的用户接口都采用了Combo光模块，则称为Combo用户板，用户板上的Combo光模块也俗称为Combo口。

 一个Combo口的带宽接入能力就是一个GPON口（2.5G）和一个XG-PON口（10G）的接入能力之和。一个Combo口所带的GPON光猫共享GPON的2.5G带宽，XG-PON光猫共享XG-PON的10G带宽。

2  Combo口使用中的问题

由于Combo口的单价要比GPON口高数倍，XG-PON光猫的单价也比GPON光猫单价高1倍以上；而当前GPON的带宽利用率普遍较低，GPON尚具备一定的千兆接入能力。所以，运营商在发展千兆业务时，往往先利用既有的GPON口发展千兆用户（见下图中①），当GPON口下的千兆用户数达到一定数量时，再将GPON口下的用户迁移到Combo口（将ODN链路连接GPON口的跳纤从GPON口拔出插接到Combo口，见下图中②）。

 但这样做会导致Combo口接入的用户中，通过XG-PON接入的用户数太少，而导致XG-PON用户的接入成本过高。

截至2020年底，3大运营商的宽带用户数已达4.55亿户，显然，宽带用户数不可能再大幅新增，宽带业务的发展必然主要以原有用户提速为主。

GPON口迁移到Combo口后，由于更换成XG-PON光猫需额外的花费，所以原千兆用户并不愿意更换成XG-PON光猫；拟升级千兆的用户，若他们既有的光猫支持千兆，则他们也不愿意更换成XG-PON光猫。只有以下2种情况，用户才需要配置XG-PON光猫。

（1）新增宽带且带宽需求为千兆。这种情况虽然也可用GPON光猫，但由于用户带宽较大，并不适合接入到GPON。

（2）用户带宽升级到千兆，但用户既有的光猫不支持。

显然一个Combo口覆盖的范围内，以上两种情况发生的概率都不大。当前全国范围内Combo口平均接入的XG-PON光猫尚不足2个，这样就导致Combo板卡中XG-PON和GPON资源使用的严重不平衡，不但造成了XG-PON资源的浪费，也会影响GPON用户的上网体验。

3  提升XG-PON资源利用率的方案

通过扩大XG-PON光猫的使用范围、将XG-PON光猫相对集中到Combo口，以及提升ODN分路比的方法，可有效提高Combo口下XG-PON的用户数，减少Combo口的占用量，从而提升XG-PON资源的利用率。

3.1扩大XG-PON光猫的使用范围

受业务需求的限制，千兆的发展必然是个循序渐进的过程，若XG-PON仅接入千兆用户，则大部分Combo口下XG-PON光猫的占比将会很低，因此，有必要将高带宽用户（譬如500M及以上）统一由XG-PON接入。

对已经接入到Combo口的用户，若用户带宽升级到500M及以上，可由运营商将原GPON光猫统一更换成XP-PON光猫，更换下来的GPON光猫用于500M以下的新增宽带用户。新增500M及以上带宽的用户采用XG-PON光猫，500M以下带宽的用户采用GPON光猫。

3.2 XG-PON光猫相对集中到Combo口

采用一级分光的区域，可在原集中放置分路器的地点再增加一个光分路器并连接到Combo口，将带宽升级到500M及以上的用户和新增宽带用户接入到新增的光分路器，并尽量保证Combo口下500M及以上用户与500M以下用户数均不超过分路器容量的一半。

 采用二级分光的区域，可在原集中设置第一级分路器的地点再增加一个一级分路器并连接到Combo口，若某一第二级光分路器下有新增或升级500M及以上业务的需求，则将该第二级分路器迁改到新增的第一级光分路器下。

 3.3 提升ODN分路比

当前，ODN主要采用1:64分光。由于分路器端口占用不均衡，每个GPON口接入的用户数平均只有30户左右。而Combo口的带宽能力完全支持64个GPON用户（500M以下）与64个XG-PON用户（500M及以上）的混合接入。所以，在当前Combo口价格较高的情况下，1:64分光显然会产生较大的浪费。

但Combo口支持ODN分路比提升到1:128吗？

现有GPON光链路在用户侧（分纤箱处）的收光功率普遍在-20dBm～-24dBm，而GPON光猫的接收灵敏度为-28dBm，链路的衰耗维护余量至少有4.0dB。若ODN分路比提升一倍，链路只会增加约3.0dB的衰耗，所以，从ODN链路衰耗角度看，现有GPON普遍具备分路比提升到1:128的能力。

Combo口包含了GPON和XG-PON两个通路，GPON通路光功率参数与既有的GPON一样；XG-PON通路的最小发送光功率比GPON高2.0dB，光链路衰减、光猫接收灵敏度与GPON一致；所以，Combo口的GPON和XG-PON通道均支持ODN分路比提升到1:128。

 当ODN采用一级分光方式时，因为光分路器的端口占用满（除去少量预留）后才会启用新的分路器，所以一级分光下如果把分路比提升到128，会导致一个Combo口下带的用户数过多，而难以满足长期用户的带宽需求，因此建议只对二级分光的ODN链路进行分路比提升。但应注意：

（1）因ODN链路衰耗提高而使得维护余量减少，并非所有ODN链路都满足衰耗要求。

（2）XG-PON对光纤的弯曲损耗非常敏感（见《常用G.657与G.652光纤的抗弯曲性能差距有多大？》一文），用户采用XG-PON光猫接入时，应特别注意入户光缆的弯曲损耗，入户光缆中应避免采用G.652尾纤。

4  写在最后

为响应工信部近日印发的《“双千兆”网络协同发展行动计划（2021-2023年）》要求，各运营商明显加大了Combo的采购需求，譬如有的运营商已明确要求今后一律只准采购Combo用户板而不再采购GPON用户板。但如果按照当前Combo口的使用策略，必然导致Combo用户板中XG-PON资源利用率很低的情况，从而导致较大的浪费。

本文讨论了提升Combo用户板XG-PON资源利用率的3种方案，方案可以独立实施，也可以组合实施。方案的实施可能涉及到市场、装维、建设等多部门的配合，可行性还需在实践中得到检验。

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图/文：老丁头；     审阅：杨珩 施华俊 

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