PON設(shè)備已大規(guī)模應(yīng)用 NG PON2塑造全新PON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

        近日，OVUM最新發(fā)布的關(guān)于2011年第3季度FTTx市場份額的最新報(bào)告顯示，2011年第3季度，中興通訊的下一代PON OLT和ONT/ONU已完成發(fā)貨，這是業(yè)界首批交付的下一代PON設(shè)備。從目前市場來看，PON設(shè)備已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用，10G PON設(shè)備也陸續(xù)開啟商用，在10G PON技術(shù)之后的下一代PON技術(shù)開始嶄露頭角。

　　10G PON之后的技術(shù)選擇，在國際上尚存在爭議，ITU與FSAN等標(biāo)準(zhǔn)組織內(nèi)部也存在較多討論。目前大部分運(yùn)營商對(duì)于NG PON2的基本要求是在最大限度沿用已部署光分配網(wǎng)（ODN）的基礎(chǔ)上提供更大帶寬、更大分光比、更遠(yuǎn)傳輸距離和更多用戶接入等能力。NG PON2有多種可選技術(shù)，主流技術(shù)包括純WDM PON、OFDM PON、TWDM PON、高速TDMA PON等。

　　NG PON2技術(shù)的發(fā)展方向已逐步明確，然而在該技術(shù)的具體演進(jìn)思路上，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組織仍有一些爭議。預(yù)計(jì)2013年該標(biāo)準(zhǔn)會(huì)穩(wěn)定下來，與此同時(shí)，F(xiàn)SAN起草的NG PON2運(yùn)營商需求白皮書已經(jīng)基本成型，近期也將發(fā)布。

　　NG PON2的混沌狀態(tài)

　　NG PON技術(shù)分為兩類，分別是NG PON1和NG PON2，NG PON1是循序漸進(jìn)的PON技術(shù)，它支持與GPON共存于同一ODN網(wǎng)絡(luò)中，這種特性可以讓個(gè)別用戶無縫升級(jí)到NG PON，并且不會(huì)中斷其他用戶的服務(wù)；NG PON2從技術(shù)上來講，是巨大的改變，已經(jīng)完全脫離原有EPON、GPON限制，旨在從網(wǎng)絡(luò)框架結(jié)構(gòu)角度，提出一種全新的PON技術(shù)，同時(shí)NG PON2也被視為一個(gè)長期的解決方案，且是在NG PON1之后的下一代PON技術(shù)。NG PON2沒有被限制要具備共存條件，但是共存并不排除。

　　NG PON1下的PON技術(shù)已在現(xiàn)網(wǎng)中得到廣泛部署，10G PON作為PON技術(shù)的中期演進(jìn)，也著眼于兼顧現(xiàn)有的PON ODN系統(tǒng)，保護(hù)既有投資，提升寬帶接入速率。NG PON2則被視為PON的遠(yuǎn)期發(fā)展方向，正是由于NG PON1的快速發(fā)展，作為下一代PON技術(shù)，NG PON2技術(shù)已被提上議程，F(xiàn)SAN和ITU都在加快相關(guān)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)制定工作。

　　目前來看，相比目標(biāo)清晰、進(jìn)展明顯的NG PON1而言，NG PON2仍處于百家爭鳴的狀態(tài)，多樣化的候選技術(shù)都在爭論當(dāng)中。

　　在NG PON2的候選技術(shù)中，最直接的思路是在時(shí)域上提升速率，從10G提升至40G；另一種思路是利用多種波長疊加來擴(kuò)充總的接入帶寬，即WDM PON，其中CWDM或DWDM的波長都在可選之列，目前主流廠商都在加大對(duì)于WDM PON的研究；基于TDMA+WDMA的ODSM PON對(duì)用戶頻譜進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，以達(dá)到不改動(dòng)ODN和用戶設(shè)備的目的；而OCDMA PON的發(fā)展思路則是采用碼分多址技術(shù)對(duì)用戶終端進(jìn)行編碼，進(jìn)而避免TDMA系統(tǒng)所需要的發(fā)送時(shí)隙分配；還有O-OFDMA PON技術(shù)，利用正交頻分多址技術(shù)來區(qū)分用戶終端，從而有效提高帶寬利用率。

　　“可共存”共識(shí)

　　在NG PON2眾多的技術(shù)選擇中，雖然存在眾多分歧，然而業(yè)界也達(dá)成了一定的共識(shí)，在這些選擇中，最有希望勝出的NG PON2技術(shù)應(yīng)符合：ODN兼容、帶寬、容量、經(jīng)濟(jì)性等特征?？傮w而言，“超寬帶，可共存”應(yīng)是下一代PON技術(shù)演進(jìn)的基本原則。

　　但因NG PON2技術(shù)發(fā)展不久，各候選技術(shù)都存在一定的不足之處，如目前呼聲較高的WDM PON技術(shù)，從產(chǎn)業(yè)鏈、技術(shù)成熟度、成本等角度來看，都存在較大不足，在現(xiàn)網(wǎng)部署的可能性依然不高，目前仍未有較為成熟的設(shè)備；相干WDM PON，OLT和ONT均通過相干檢測原理實(shí)現(xiàn)波長的選擇，通過相干技術(shù)，可以通過無源的方式解決功率預(yù)算緊張的問題，然而這種技術(shù)基本上是將光傳送網(wǎng)技術(shù)直接移植到光接入網(wǎng)PON中，成本非常昂貴，實(shí)際應(yīng)用性不高。

　　隨著NG PON2技術(shù)的發(fā)展，其架構(gòu)體系也出現(xiàn)了微妙的變化。如華為在2011年推出的40G PON系統(tǒng)，從某種意義上來講，其屬于NG PON2技術(shù)下的延伸，亦是下一代PON技術(shù)。該系統(tǒng)通過波長疊加技術(shù)實(shí)現(xiàn)下行40Gbit/s、上行10Gbit/s的帶寬傳輸能力，支持1：512分光和20公里傳輸距離。該系統(tǒng)能夠幫助運(yùn)營商把未來的升級(jí)和演進(jìn)問題納入到現(xiàn)有GPON的規(guī)劃部署中來，支撐運(yùn)營商站在更廣闊的視野統(tǒng)籌光接入網(wǎng)在整個(gè)生命周期內(nèi)的總成本。由于WDM PON、OFDM PON等在光器件方面還不成熟，短時(shí)間內(nèi)無法解決，影響了向下一代PON演進(jìn)的進(jìn)程，而40G PON則表現(xiàn)出較易實(shí)現(xiàn)10G PON后的高速接入。然而如何從現(xiàn)網(wǎng)中的PON、10G PON向40G PON演進(jìn)仍需進(jìn)一步的研究和驗(yàn)證。

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　　后10G PON系統(tǒng)關(guān)鍵要求

　　從2008年開始，F(xiàn)SAN組織的運(yùn)營商代表從需求的角度，就后10G PON技術(shù)方案選擇及制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基本考察要素進(jìn)行了大量研討。2011年4月，F(xiàn)SAN運(yùn)營商就后10G PON系統(tǒng)關(guān)鍵需求達(dá)成一致意見，并在FSAN關(guān)于后10G PON系統(tǒng)的白皮書中正式發(fā)布：下行速率不低于40Gbit/s；上行速率不低于10Gbit/s；支持不低于40km無源距離；支持40km的ONU距離差；ONU支持至少1Gbit/s對(duì)稱速率；可兼容已部署PON系統(tǒng)，特別是要能夠重用已鋪設(shè)ODN；支持不低于1：64分支比。

　　針對(duì)上述核心需求，至2011年8月，F(xiàn)SAN系統(tǒng)設(shè)備廠商陸續(xù)提供了后10G PON的諸多系統(tǒng)方案，大致分為三類：基于XG PON堆疊的40G PON系統(tǒng)；WDM PON系統(tǒng)；OFDM PON系統(tǒng)。三類系統(tǒng)方案包括幾十種具體的技術(shù)方案，各類技術(shù)方案各具特點(diǎn)，關(guān)于后10G PON技術(shù)選擇的討論進(jìn)入白熱化階段。來源[1])