下一代无源光网络的演进探讨

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作为FTTx最主要的技术解决方案，PON技术逐渐发展出EPON和GPON两大标准阵营，并已成为目前全球各大电信运营商最为关注的技术领域。随着中国FTTx网络建设的展开，在NG-PON的发展道路上将会留下越来越多的中国烙印
在业务宽带化、业务综合化和网络光纤化的大趋势下，作为FTTx最主要的技术解决方案，PON技术已成为目前全球各大电信运营商最为关注的技术领域。PON技术经过APON/BPON时代的探索，逐渐发展出EPON和GPON两大标准阵营，并凭借各自优势在全球得以广泛推广与应用。GPON标准作为主要由运营商驱动的解决方案，拥有最广泛的运营商阵营，在欧洲、北美、南美以及除东亚地区的其余亚洲地区受到普遍关注；而作为以设备商为主要驱动力的EPON解决方案，秉承了以太网“简单就是美”的技术特点，凭借着成熟的产业链、优良的性价比，拥有目前FTTx最广泛的用户群体，率先在日本、韩国以及中国大规模应用，并已连续数年占据FTTx商用用户数首位。下面我们将对这两大标准阵营关于NG－PON的探讨作简单介绍。
NG-PON演进发展介绍
EPON标准制定组织IEEE主要采用提高单波长线路速率的方式提高PON带宽。将波长带宽提升至10Gbps，将PON网络的电路层带宽用足，并充分考虑到与现有1G EPON的兼容性以及ONU终端光模块的低成本需求，新增的10Ｇ波长采用不同于原有的1G EPON 的1490nm及1310nm波长，定义了不对称型10ＧEPON的标准定义（即下行为10G速率，上行为1G速率）。10G EPON标准编号为IEEE 802.3av，目前已通过部分相关草案，计划于2009年9月正式完成标准制定。
GPON的标准制定组织FSAN关于NG－PON的思路主要是通过引入WDM单纤多波长技术解决大带宽、大分光比以及长距NG－PON需求。FSAN组织将NG－PON的研究分为两个部分，分别为NGA1和NGA2。
1、NGA1研究方向主要为制定可兼容当前GPON，能够共享同一个ODN的NG－PON技术标准。其中包括引入WDM技术的研究，实现stacked GPON技术研究以及长距GPON技术研究，10G GPON也属于NGA1的范畴，但在FSAN组织暂没有列入计划讨论，计划直接借鉴IEEE 10G EPON的技术成果，但在上行速率、技术工艺方面根据GPON的规划要求进行重新定义。
2、NGA2研究方向则不考虑对于当前GPON网络的兼容性以及ODN的兼容性，光波长选择也不受目前网络应用的限制，开放式地讨论GPON技术发展潜力，目前主要探讨方向是高速率、长距、大分光比的WDM－PON与TDM－PON相结合的混合PON网络。
由于NGA2 PON网络结合WDM－PON技术与TDM－PON技术，网络中的ONU有着不同的接收光波段以及上行光波段划分，为了提高网络可运维性，ONU光模块需保持一致性，不能因网络规划不同而配置不同光波长的ONU光模块，这就是所说的无色ONU要求。目前主流的无色ONU技术有三种，分别是可调激光器式、光环回式以及波长转换式无色ONU技术，目前处于撰写技术白皮书阶段，标准尚未统一。
中国FTTx网络的演进思考
中国FTTx光接入网络采用FTTB（EPON）+LAN/XDSL的建设思路，随着视频大带宽业务的发展，现有FTTB网络势必将出现新的带宽瓶颈。如何保护现有设备投资，低成本实现平滑升级？如何尽量减少对现有光缆网络的管线与拓扑的改造？网络的可拓展、可演进性是运营商网络建设的重要参考指标，是在网络建设中必须考虑的重要环节。随着10ＧEPON的标准化与产品化，FTTB网络可有以下两种演进思路。
1、FTTB演进到FTTH
将原MDU设备更换为无源Splitter，光纤向下进一步延伸，实现FTTH。此种演进方式以“光进铜退”为基础，原FTTB模式MDU设备更换为FTTH模式的ONT终端，末端铜缆更换为光缆，此种演进方式增加干线光纤资源，同时还要考虑末端光纤布线的施工难度和光纤投资。这种方式比较适合光纤和管线资源充足、末端光纤布线难度不大的地区。
1、升级改造FTTB网络
总体改造方式为从1.25G EPON升级为10G EPON网络，提升上联接口与下联接口的带宽，网络拓扑不变。具体改造方式为1.25G EPON线卡升级为10G EPON线卡，ADSL升级为VDSL2（LAN不变），此种演进方式保持原有光纤拓扑不变，对干线光纤资源没有冲击，原有设备的供电、配线、设备箱等均无需变化，10GEPON具备充足的带宽能力与兼容性，网络平滑演进，有效保护现有投资。
总结来说，NG－PON趋向于大带宽、大分光比及长距的发展方向，EPON与GPON 标准组织分别首先采用了单波提速和单纤多波长的技术思路。相对来说，10ＧEPON的技术思路更符合中国FTTB的建设思路，更有利于FTTB（EPON）+LAN/XDSL网络的演进发展。随着中国FTTx网络建设的逐渐展开以及中国企业在国际标准组织的积极参与，无论是EPON还是GPON，在NG－PON的发展道路上将会留下越来越多的中国烙印。