下一代無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

伴隨著光纖敷設(shè)到用戶駐地趨勢(shì)的日益深入化，EPON、GPON和WDM-PON已經(jīng)進(jìn)入了無(wú)線接入市場(chǎng)。另外一方面，BWA(寬帶無(wú)線接入)技術(shù)諸如WiFi/WiMAX/3G正變得流行，它們的優(yōu)勢(shì)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(wú)線規(guī)劃的移動(dòng)固定性，逐步出現(xiàn)了一個(gè)很有希望的研究領(lǐng)域，即無(wú)線和光網(wǎng)絡(luò)的融合。一個(gè)簡(jiǎn)單的融合例子是在FTTB環(huán)境中EPON和WiFi的級(jí)聯(lián)。出于經(jīng)濟(jì)可行性考慮，在集中住宅單元部署一個(gè)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(shí)現(xiàn)FTTH的好方案。

一種真正的光網(wǎng)絡(luò)和無(wú)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(huì)聚的新方向是在PON的光纖實(shí)體端傳送RF子載波，從而基帶信號(hào)數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)調(diào)制的RF信號(hào)能同時(shí)傳送到有線和無(wú)線用戶處。

5 Long-Reach PON

帶有大的分流比，長(zhǎng)反饋距離的Long-Reach PON被認(rèn)為是下一代光接入網(wǎng)的候選之一，為了延深PON 的可達(dá)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(yùn)作靈活，因此Long-Reach PON或Super PON的說(shuō)法有些不正確，取而代之Long-Reach光接入網(wǎng)是個(gè)比較可取的名字。

迄今為止，已經(jīng)開展了許多以擴(kuò)展GPON可達(dá)距離為主要方式的研究活動(dòng)，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(jìn)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(gè)重要的發(fā)展方向。

6 下一代PON演進(jìn)的主流思路

FSAN組織將NG-PON的研究分為兩個(gè)部分：NGA1和NGA2。其中，NGA1研究方向主要為制定可兼容當(dāng)前GPON，能夠共享同一個(gè)ODN的下一代PON技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中包括引入WDM技術(shù)的研究，實(shí)現(xiàn)stacked GPON技術(shù)研究以及長(zhǎng)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(jì)劃討論。NGA2研究方向則不考慮對(duì)于當(dāng)前GPON網(wǎng)絡(luò)兼容性以及PON的兼容性，光波長(zhǎng)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(zhǎng)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(yǔ)

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?yàn)樗鼘⑻峁┳罡叩膫鬏斎萘浚畹偷膯斡脩魞r(jià)格以及最方便的方式從1 Gb/s升級(jí)至10 Gb/s。最簡(jiǎn)單的以太網(wǎng)協(xié)議使得10 G EPON比10G GPON更容易實(shí)現(xiàn)，比之WDM-PON，10 G EPON的單用戶成本將低很多，因?yàn)楦咚俚碾娮悠骷h(yuǎn)比光波長(zhǎng)器件便宜。

為了滿足WDM-PON中無(wú)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(dá)到更高的的比特速率。如果RSOA的成本降下來(lái)，關(guān)于WDM-PON相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，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(jí)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(jìn)一步的發(fā)展改進(jìn)。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(wú)線的匯聚是一個(gè)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(lái)共存，總體說(shuō)來(lái)下一代PON趨向于大帶寬、大分光比以及長(zhǎng)距的方向發(fā)展，EPON與GPON標(biāo)準(zhǔn)組織分別采用了單波長(zhǎng)提速和單纖提速和單纖多波長(zhǎng)的技術(shù)思路。

盡管目前尚無(wú)對(duì)下一代PON成文的具體分類方式，但對(duì)于下一代PON的主流發(fā)展趨勢(shì)與技術(shù)的認(rèn)識(shí)是基本一致的，即從技術(shù)、成本、市場(chǎng)等諸多因素方面考慮，相對(duì)而言，WDM/TDM-PON融合技術(shù)具有更順暢、更現(xiàn)實(shí)的近期發(fā)展前景，伴隨著迅速增長(zhǎng)的帶寬等需求，10 G EPON技術(shù)的相關(guān)理論也有望在不遠(yuǎn)的將來(lái)得到跨越式的發(fā)展，而WDM-PON技術(shù)則是較為理想的遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)。當(dāng)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(shí)存在相當(dāng)?shù)默F(xiàn)實(shí)無(wú)法預(yù)料性，且技術(shù)本身存在的問題也有待在實(shí)踐中進(jìn)行深入研究，因此無(wú)法斷言現(xiàn)今正流行或被一致看好的技術(shù)一定會(huì)在將來(lái)得到很好的應(yīng)用前景，對(duì)此ATM網(wǎng)絡(luò)就是一個(gè)很好的反例。

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