PON設備已大規(guī)模應用 NG PON2塑造全新PON網(wǎng)絡架構(gòu)

        近日，OVUM最新發(fā)布的關于2011年第3季度FTTx市場份額的最新報告顯示，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設備。從目前市場來看，PON設備已經(jīng)大規(guī)模應用，10G PON設備也陸續(xù)開啟商用，在10G PON技術之后的下一代PON技術開始嶄露頭角。

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

　　NG PON2技術的發(fā)展方向已逐步明確，然而在該技術的具體演進思路上，相關標準組織仍有一些爭議。預計2013年該標準會穩(wěn)定下來，與此同時，F(xiàn)SAN起草的NG PON2運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技術分為兩類，分別是NG PON1和NG PON2，NG PON1是循序漸進的PON技術，它支持與GPON共存于同一ODN網(wǎng)絡中，這種特性可以讓個別用戶無縫升級到NG PON，并且不會中斷其他用戶的服務；NG PON2從技術上來講，是巨大的改變，已經(jīng)完全脫離原有EPON、GPON限制，旨在從網(wǎng)絡框架結(jié)構(gòu)角度，提出一種全新的PON技術，同時NG PON2也被視為一個長期的解決方案，且是在NG PON1之后的下一代PON技術。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技術已在現(xiàn)網(wǎng)中得到廣泛部署，10G PON作為PON技術的中期演進，也著眼于兼顧現(xiàn)有的PON ODN系統(tǒng)，保護既有投資，提升寬帶接入速率。NG PON2則被視為PON的遠期發(fā)展方向，正是由于NG PON1的快速發(fā)展，作為下一代PON技術，NG PON2技術已被提上議程，F(xiàn)SAN和ITU都在加快相關技術的標準制定工作。

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

　　在NG PON2的候選技術中，最直接的思路是在時域上提升速率，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于WDM PON的研究；基于TDMA+WDMA的ODSM PON對用戶頻譜進行動態(tài)管理，以達到不改動ODN和用戶設備的目的；而OCDMA PON的發(fā)展思路則是采用碼分多址技術對用戶終端進行編碼，進而避免TDMA系統(tǒng)所需要的發(fā)送時隙分配；還有O-OFDMA PON技術，利用正交頻分多址技術來區(qū)分用戶終端，從而有效提高帶寬利用率。

　　“可共存”共識

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

　　但因NG PON2技術發(fā)展不久，各候選技術都存在一定的不足之處，如目前呼聲較高的WDM PON技術，從產(chǎn)業(yè)鏈、技術成熟度、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備；相干WDM PON，OLT和ONT均通過相干檢測原理實現(xiàn)波長的選擇，通過相干技術，可以通過無源的方式解決功率預算緊張的問題，然而這種技術基本上是將光傳送網(wǎng)技術直接移植到光接入網(wǎng)PON中，成本非常昂貴，實際應用性不高。

　　隨著NG PON2技術的發(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技術下的延伸，亦是下一代PON技術。該系統(tǒng)通過波長疊加技術實現(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)能夠幫助運營商把未來的升級和演進問題納入到現(xiàn)有GPON的規(guī)劃部署中來，支撐運營商站在更廣闊的視野統(tǒng)籌光接入網(wǎng)在整個生命周期內(nèi)的總成本。由于WDM PON、OFDM PON等在光器件方面還不成熟，短時間內(nèi)無法解決，影響了向下一代PON演進的進程，而40G PON則表現(xiàn)出較易實現(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演進仍需進一步的研究和驗證。

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　　后10G PON系統(tǒng)關鍵要求

　　從2008年開始，F(xiàn)SAN組織的運營商代表從需求的角度，就后10G PON技術方案選擇及制定相關標準的基本考察要素進行了大量研討。2011年4月，F(xiàn)SAN運營商就后10G PON系統(tǒng)關鍵需求達成一致意見，并在FSAN關于后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對稱速率；可兼容已部署PON系統(tǒng)，特別是要能夠重用已鋪設ODN；支持不低于1：64分支比。

　　針對上述核心需求，至2011年8月，F(xiàn)SAN系統(tǒng)設備廠商陸續(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方案，各類技術方案各具特點，關于后10G PON技術選擇的討論進入白熱化階段。來源[1])