基于Combo技术的XGPON校园网解决方案

陈勇

摘要：使用XGPON技术是未来校园网络的发展方向。随着PON带宽能力提升，使用XGPON覆盖能力将为智慧校区提供高带宽接入的能力，提供4K、直播、云游戏等高带宽业务体验;同时为校区升级网络承载能力，大范围提高网络高带宽演技能力;提供全光网覆盖的能力，提升网络安全性;减少铜线接入，降低建设成本。校园网组网架构由LAN方式组网向PON组网演进。本文从原LAN组网变化出发，分析了基于Combo技术的XGPON网络演进变化及现网实施情况。

关键词：XGPON，combo技术、千兆网络、PON网络演进

1. 引言

校园网网络是杭州移动有线业务的重要组成部分。18年底，中国移动校园宽带“倍增计划”发布仪式在北京举行，“倍增计划”正式启动，标志着中国教育网络进入新的发展阶段。中国移动将通过一系列措施，致力于提供广泛覆盖、优惠资费、高效稳定质量的校园宽带接入服务，让学校“用得上”“用得起”“用得好”。到2020年实现全国中小学校园平均带宽至少翻一番或达到百兆以上的目标，推动教育行业网络水平在全国各行业范围内处于领先地位，力争达到发达国家教育带宽平均水平。其中重点保障贫困地区优先通网、提速降费，“三区三州”地区2020年通网率超70%，实现网络带宽翻番或达50兆以上，每兆单价下降50%。通过LAN组网向GPON组网，再向XGPON组网升级，采用Combo技术融合XGPON与PON共存/混插，解决了未来带宽升舱时需要更换存量用户ONU的难题，实现了用户带宽向千兆带宽的平滑升级，有力地提高了宽带的市场竞争力。

2. Combo技术特点

Combo技术方案，将GPON和10G GPON光波长在一个光模块内进行双通道合波后从同一光口输出，进行10G GPON演进时，只需用Combo PON板卡替换原OLT上的GPON板卡，原GPON板卡上的光纤同步割接到Combo PON板卡上即可实现GPON和10G GPON的共存。该方案利旧ODN和原有设备机框，不需要新增相关设备和外置合波等配套设备，较之外置合波器方案具有机房空间占用少、网络升级简单、维护容易、业务快速开通、不影响现网业务、整体投资少等优点。

Combo PON即GPON和10G GPON的联合体，利用两种技术采用不同的承载波长，在一个光模块内将两种波长合波实现GPON和10G GPON光信号的独立发送和接收处理，兼容现有GPON网络业务的同时按需提供高带宽业务，利旧现有网络设备和ODN，避免现网资源的改动和额外的机房空间占用，根据业务套餐升级按需更换用户侧ONU终端，实现高带宽业务的快速平滑升级。

3. 校园网的解决方案

传统校园网组网架构中，采用LAN方式组网，即校园网学生用户有线方式接入楼道交换机。楼道交换机汇聚至楼宇、核心交换机，上联至BRAS设备，进行业务认证、接入互联网。LAN方式组网中，交换机分三层组网，各自使用光纤连接。因设备数量众多，故障率较高，且仅能提供百兆端口，带宽升级能力差，且因交换机厂家众多，维护难度高。

部分校园网后使用GPON技术，按校园网覆盖特点，选用GPONFTTB模式进行覆盖，提升传统网络整体容量，具备了网络演进的基础。

采用基于Combo技术的XGPON覆盖升级方案实施后，将原有校园LAN接入网络进行整体替换，由原有核心交换机-楼宇交换机-楼道交换机全部改为XGPON接入网即OLT（Combo端口）-POS-XGPON ONU，将原有超五类线全部替换为六类线。通过Combo技术，配合学校宿舍改造进度，暑期对学校装修宿舍进行XGPON升级，对于不改造宿舍，仍采用GPON覆盖，相互兼容平滑升级。

一般場景学校中心机房侧（或移动机房）新增XGPON OLT设备，直接下联在原核心交换机下（如校方无内网访问等需求，OLT也可直连校园网BRAS）。原汇聚交换机（楼宇交换机）一般每幢宿舍楼有一或数台，安装在宿舍楼机房或过道网络箱内，可用1：4分光器替换。原接入交换机（楼道交换机）一般每层宿舍楼有数台，用XGPON 24口B类ONU替换。

2019年，实施区域内某高校XGPON覆盖升级，完成高校千兆网络演进。该高校宿舍区共计40幢楼宇，其中本科宿舍区34幢楼宇、5221个房间、22752信息点;研究生宿舍区6幢楼宇、1584个房间、3168信息点。原校区网络采用LAN方式接入。核心交换机、楼宇交换机、楼道交换之间采用千兆光路连接。原有楼道交换机1088台，楼宇交换机64台，核心交换机一台，BRAS一台。校园网开户用户达到12000人，活跃用户9000人。

采用XGPON接入模式、树形网络拓扑结构。由于因学生上网时间相对集中，上线并发率（最大值）按80%测算。为确保用户接入速率达到200M，采用1：8光分路器，24口ONU接入。为提高网络安全性将每台OLT关联用户数控制在3500人，因此配置3台OLT。Combo板卡22块，1：8光分路器174只，楼道XGPON ONU1181台。核心交换机和BRAS设备利旧;原有网络箱利旧，以及原有楼层之间光缆和走线槽利旧。本项目实施后，该校学生宿舍宽带接入速率已具备1000M能力，学生宽带上网速度大幅提升，极大地提升了校园市场竞争力，促进了校园市场的发展。2020年、2021年分别对宿舍改造、扩建部分进行XGPON覆盖扩容，扩容项目设计、测算简单，扩容投入少，施工简易。

4. 结束语

XGPON技术是接入网发展升级的趋势，基于Combo技术的演进，一方面可以解决目前GPON、XGPON兼容的问题，另一方面可以在校园用户密集场景下，快速利旧原有网络组件，简易升级千兆网络带宽，降低时延、增大带宽、保障数据安全性，提高用户体验感知。方案对后续50GPON甚至更高带宽网络演进，具有延续和兼容性。