下一代無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

伴隨著光纖敷設(shè)到用戶駐地趨勢的日益深入化，EPON、GPON和WDM-PON已經(jīng)進入了無線接入市場。另外一方面，BWA(寬帶無線接入)技術(shù)諸如WiFi/WiMAX/3G正變得流行，它們的優(yōu)勢在于更具拓展性和靈活性。為了充分利用光纖的大容量和無線規(guī)劃的移動固定性，逐步出現(xiàn)了一個很有希望的研究領(lǐng)域，即無線和光網(wǎng)絡(luò)的融合。一個簡單的融合例子是在FTTB環(huán)境中EPON和WiFi的級聯(lián)。出于經(jīng)濟可行性考慮，在集中住宅單元部署一個帶有接入到IEEE802.11n WLAN接口的ONU以覆蓋眾多用戶，這是一種替代實現(xiàn)FTTH的好方案。

一種真正的光網(wǎng)絡(luò)和無線的匯聚可能發(fā)生在基于光纖傳輸?shù)膹V播系統(tǒng)(ROF)。一種關(guān)于PON與ROF會聚的新方向是在PON的光纖實體端傳送RF子載波，從而基帶信號數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)調(diào)制的RF信號能同時傳送到有線和無線用戶處。

5 Long-Reach PON

帶有大的分流比，長反饋距離的Long-Reach PON被認為是下一代光接入網(wǎng)的候選之一，為了延深PON 的可達距離至100 km，采用的方式是開發(fā)雙向的內(nèi)置光放大器。由于這使得中繼器運作靈活，因此Long-Reach PON或Super PON的說法有些不正確，取而代之Long-Reach光接入網(wǎng)是個比較可取的名字。

迄今為止，已經(jīng)開展了許多以擴展GPON可達距離為主要方式的研究活動，在這些過程中所用的光放大器是EDFAs(摻餌光纖放大器)或SOAs(半導(dǎo)體光放大器)。Long-ReachPON技術(shù)的進步使得城域網(wǎng)發(fā)展重心轉(zhuǎn)向接入網(wǎng)變得可能，這也是城域和接入?yún)R聚的一個重要的發(fā)展方向。

6 下一代PON演進的主流思路

FSAN組織將NG-PON的研究分為兩個部分：NGA1和NGA2。其中，NGA1研究方向主要為制定可兼容當前GPON，能夠共享同一個ODN的下一代PON技術(shù)標準，其中包括引入WDM技術(shù)的研究，實現(xiàn)stacked GPON技術(shù)研究以及長距GPON技術(shù)研究，此外，雖然10 G GPON也屬于NGA1的范疇，但在FSAN組織暫沒有列入計劃討論。NGA2研究方向則不考慮對于當前GPON網(wǎng)絡(luò)兼容性以及PON的兼容性，光波長選擇也不受目前網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的限制，開放式地討論GPON技術(shù)發(fā)展?jié)摿?，目前主要探討方向是高速率、長距、大分光比的WDM-PON與TDM-PON相結(jié)合的混合PON網(wǎng)絡(luò)。

7 結(jié)語

綜上所述，在眾多新出現(xiàn)的PON技術(shù)中10G EPON是最有希望的，因為它將提供最高的傳輸容量，最低的單用戶價格以及最方便的方式從1 Gb/s升級至10 Gb/s。最簡單的以太網(wǎng)協(xié)議使得10 G EPON比10G GPON更容易實現(xiàn)，比之WDM-PON，10 G EPON的單用戶成本將低很多，因為更高速的電子器件遠比光波長器件便宜。

為了滿足WDM-PON中無色ONU要求，外部注入鎖定的F-P激光器技術(shù)的比特速率受限，可利用RSOA的回環(huán)和重調(diào)制技術(shù)使其達到更高的的比特速率。如果RSOA的成本降下來，關(guān)于WDM-PON相關(guān)標準的出臺，則WDM-PON將獲得更為廣泛的應(yīng)用前景。

WDM/TDM混合PON是一種升級TDM-PON至更高帶寬和更低單用戶成本的理想過渡方法。一種跨越不同TDM-PON的ONUs共享可調(diào)諧激光器，因而MAC層協(xié)議和為具體的網(wǎng)絡(luò)配置設(shè)置的DWA/DBA融合算法需要得到進一步的發(fā)展改進。比之WDM/TDM混合PON，視頻廣播/多播和Long-Reach光接入網(wǎng)需要更多的關(guān)注，而光纖和無線的匯聚是一個新的研究領(lǐng)域。

所有這些系統(tǒng)很有可能在可預(yù)見的將來共存，總體說來下一代PON趨向于大帶寬、大分光比以及長距的方向發(fā)展，EPON與GPON標準組織分別采用了單波長提速和單纖提速和單纖多波長的技術(shù)思路。

盡管目前尚無對下一代PON成文的具體分類方式，但對于下一代PON的主流發(fā)展趨勢與技術(shù)的認識是基本一致的，即從技術(shù)、成本、市場等諸多因素方面考慮，相對而言，WDM/TDM-PON融合技術(shù)具有更順暢、更現(xiàn)實的近期發(fā)展前景，伴隨著迅速增長的帶寬等需求，10 G EPON技術(shù)的相關(guān)理論也有望在不遠的將來得到跨越式的發(fā)展，而WDM-PON技術(shù)則是較為理想的遠期發(fā)展目標。當然，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異的發(fā)展，所述多種技術(shù)在具體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用時存在相當?shù)默F(xiàn)實無法預(yù)料性，且技術(shù)本身存在的問題也有待在實踐中進行深入研究，因此無法斷言現(xiàn)今正流行或被一致看好的技術(shù)一定會在將來得到很好的應(yīng)用前景，對此ATM網(wǎng)絡(luò)就是一個很好的反例。

基于中國具體國情考慮，10 G EPON的技術(shù)思路更符合中國FTTB的建設(shè)思路，更有利于FTTB(EPON)+LAN/xDSL網(wǎng)絡(luò)的演進發(fā)展。