مع التطور السريع للتكنولوجيات مثل الجيل الخامس والحوسبة السحابية والذكاء الاصطناعي، تسرع شبكات الوصول الضوئي تطورها نحو عرض النطاق الترددي الأعلى وأقل تأخيرًا.كالتكنولوجيا PON من الجيل القادمفي الوقت الحالي ، لا يزال لدى المشغلين عدد كبير من EPON و 10G EPON في شبكاتهم الحالية.تعظيم حماية الاستثمار مع تحديث الشبكات وتحقيق التعايش بين EPON، 10G EPON، و 50G PON أصبحت تحديا كبيرا في هذا التطور التكنولوجي.

1صراع طول الموجة: التحدي الأساسي لتطور EPON
نطاق طول الموجة EPON في المداخل العليا هو 100nm (1260nm إلى 1360nm). ومع ذلك ، فإن طول الموجات 50G PON المحددة من قبل ITU-T في المداخل العليا والأسفل هي 1286nm و 1342nm على التوالي ،تتداخل تماما مع نطاق EPON أعلى (كما هو موضح في الشكل 1).

هذا الصراع الطول موج يجعل التعايش بين ثلاثة أجيال من PON تحدياً كبيراً. من التوحيد إلى التنفيذ الصناعي، اقترحت الصناعة ثلاثة حلول رئيسية:

1إيقاف شبكة EPON، التعايش بين شبكة EPON 10G و 50G PON (الجيل الثاني)

في المراحل المبكرة من توحيد 50G PON في عام 2018 ، أدركت الصناعة أن EPON العريض النطاق كان عقبة أمام تطور شبكة PON في المستقبل. مع التقاعد التدريجي لEPON ،أصبح التعايش بين 10G EPON و 50G PON من الجيل الثاني الحل المفضل.

المزايا:
- التوحيد القياسي: معيار 50G PON متوافق مع 10G EPON ، والسلسلة الصناعية ناضجة.
- تبسيط الشبكة: يتجنب التعقيد المرتبط بالتعايش بين ثلاثة أجيال ويقلل من تكاليف التشغيل والصيانة.
- تحسين الأداء: بعد تقاعد EPON ، يمكن تحسين عرض النطاق الترددي للشبكة وأداء التأخير بشكل كبير لتلبية متطلبات عصر الذكاء الاصطناعي.

في الوقت الحاضر، بدأ مشغلو مثل شركة "تشاينا موبايل" في الترويج للانسحاب من شركة "إيبون"،تحسين قدرات الشبكة تدريجياً لتنسيقها مع GPON في المنطقة وبناء شبكة وصول أكثر تنافسية.

2إيبون يتقارب إلى النطاق الضيق، مما يتيح التعايش بين ثلاثة أجيال

بعد الإطلاق التجاري لـ 10G EPON في عام 2017 ، مع انخفاض تكاليف الليزر DFB ،اعتمد المشغلون معايير المؤسسات لتضييق طول موجة EPON في المقدمة إلى 1290nm-1330nm وطول موجة 1G غير متماثل في المقدمة من 10G EPON إلى 1260nm-1280nmوضع هذا التكيف الأساس للتعايش مع 50G PON.

في عام 2022 ، حددت 50G PON طول موجة جديد 1286nm في المجال العلوي. مع نشر EPON الضيق النطاق ، سيكون من الممكن التعايش بين EPON و 10G EPON و 50G PON.

المزايا:
- التطور السلس: يحتفظ بمستخدمي EPON الحاليين ويتجنب إغلاق الشبكة القسري.
- التقارب القياسي: تتقارب أطوال موجات الاتحاد الدولي للاتصالات و IEEE PON، مما يؤدي إلى سلسلة صناعية أكثر كفاءة.
- ومع ذلك، فإن اعتماد واسع النطاق لـ EPON النضيق المدى سيستغرق وقتًا، وتقاعد معدات EPON ذات النطاق العريض يتطلب استمرار الاستثمار من قبل المشغلين.

3طول موجات 50G EPON المحدد بشكل مستقل وتعدد الانقسامات الزمنية للصلة العليا
في الآونة الأخيرة اقترحت الصناعة تعريف مستقل لأطوال موجات EPON 50G (على سبيل المثال ، 136x nm) واستخدام تقسيم الزمن متعدد لتحقيق التعايش بين ثلاثة أجيال (كما هو موضح في الشكل 2).

ومع ذلك، فإن هذا الحل يواجه عدة اختناقات تقنية:
- خفض الألياف: 136 × nm هو على حافة ذروة المياه ، مما يؤدي إلى خفض مرتفع وغير مستقر.
- الحد من التشتت: يؤدي التشتت عالي التردد إلى تدهور الإشارة، مما يجعل من الصعب دعم نقل 50G NRZ.
- الكفاءة والتأخير: ثلاثة أجيال من PON تتشارك الفترات الزمنية في المرافق السابقة ،و المقدمة الطويلة (ميكرو ثانية) من EPON / 10G EPON يقلل بشكل كبير من كفاءة عرض النطاق الترددي من 50G PON ويزيد من فترة التأخير.
- تكاليف سلسلة الصناعة: لا يمكن إعادة استخدام الأجهزة البصرية 136x nm مع سلسلة الصناعة GPON ، مما يؤدي إلى تكاليف مرتفعة.

العيوب:
- إمكانية تقنية منخفضة وتضحية كبيرة في الأداء.
- استمرار تقسيم التوحيد بين IEEE PON و ITU PON يمنع التقارب بين سلسلة الصناعة.
- انخفاض القدرة التنافسية للشبكة يجعل من الصعب تلبية الاحتياجات المستقبلية للخدمات.

II. التجربة التاريخية: الدروس من تقسيم الزمن المتعدد
في عصر التعايش بين 10G EPON و EPON ، كشف multiplexing التقسيم الزمني (TDM) العلوي عن أوجه القصور الكبيرة: فترة تأخير عالية واستخدام عرض النطاق الترددي المنخفض ،وضع IEEE PON في وضع غير مناسب في المنافسة مع PON من الاتحاد الدولي للاتصالاتإذا استمر استخدام TDM في عصر 50G ، فسوف تتفاقم هذه المشاكل بشكل أكبر ، مما قد يجعل الشبكة غير قادرة على دعم الخدمات الناشئة مثل 4K / 8K و XR و AI.

III. الاستنتاج: تقاعد EPON هو الطريق الأمثل للتطور
من وجهة نظر صناعة طويلة الأجل ، فإن تقاعد EPON وتعايش 10G EPON و 50G PON (الجيل الثاني) هي الخيارات المثلى.
- تخفيف المخاطر التقنية: تجنب تضارب طول الموجة وعيوب الأداء في التعدد المتعدد في الانقسام الزمني.
- تحسين قدرات الشبكة: توحيد معايير PON، تبسيط العمليات والصيانة، وخفض إجمالي تكلفة الملكية.
- تعزيز القدرة التنافسية: تمهيد الطريق للتطور المستقبلي لـ 50G PON إلى الجيل التالي من تكنولوجيا PON.

وعلى العكس من ذلك، فإن اختيار حل 50G EPON للتعايش في التقسيم الزمني سيؤدي إلى تجزئة المعايير، وتكرار سلسلة الصناعة، وانخفاض أداء الشبكة،مما يجعل الشبكة المنتشرة أقل قدرة على المنافسة من الناحية التكنولوجية.

دعوة الصناعة: التعاون لتعزيز التقاعد EPON
نوصي بأن يتعاون المشغلون وموردو المعدات ومنظمات المعايير لتسريع تقاعد EPON:
- وضع خطة للهجرة: تعزيز هجرة المستخدمين إلى شبكة 10G EPON من خلال الحوافز السياسية أو استبدال التكنولوجيا.
- التقارب بين المعايير التقنية: تعزيز مزيد من التعاون بين IEEE وITU في مجال تخطيط طول الموجة.
- تحسين سلسلة الصناعة: التركيز على تطوير وحدات رقائق بصرية تمكن من التعايش بين 10G EPON و 50G PON لتقليل التكاليف.

في عصر الذكاء الاصطناعي وقوة الحوسبة ، ستصبح إمكانات عرض النطاق الترددي لشبكة الوصول وإمكانات التأخير هي الميزة التنافسية الأساسية للبنية التحتية الحيوية.اختيار مسار التطور الصحيح سيساعد المشغلين على النجاح في العقد المقبل.