WDM PON关键技术及应用

2.WDM PON的主要特点

采用波分复用技术的PON技术主要特点有：

1)更长的传输距离。由于WDM PON中AAWG的插入损耗比传统的TDM PON系统中光功率分路器的插入损耗要小，因此在OLT或 ONU激光器输出功率相等的情况下，WDM PON传输距离更远，网络覆盖范围更大。

2)更高的传输效率。在WDM PON中上行传输时，每个ONU均使用独立的、不同的波长通道，不需要专门的MAC协议，故系统的复杂度有很大的降低，传输效率也得到了大幅提高。

3)更高的带宽。WDM PON是典型的点对点的网络架构，每个用户独享一个波长通道的带宽，不需要带宽的动态分配，其能够在相对低的速率下为每个用户提供更高的带宽。

4)更具安全性。每个ONU独享各自的波长通道带宽，所有ONU在物理层面上是隔离的，不会相互产生影响，因此更具安全性。

5)对业务、速率完全透明。由于电信号在物理层光路不做任何处理，无需任何封装协议。

6)成本更低。由于WDM PON中光源无色技术的应用，使得ONU所用光模块完全相同，解决了器件的存储问题的同时，也降低了OPEX和CAPEX。且单纤32波~40波，可扩展至80波，节约主干光纤和OSP费用。

7)更易维护。避免OTDR由于高插入损耗对光纤线路等测量限制。另外，无色光源技术的应用，使得维护更方便。

二、WDM PON关键技术

WDM PON技术的规模商用首先需要解决光模块的互换性，尤其是ONU侧光模块。固定波长光源的方案难以应用于商用的WDM PON中，因此"无色"光源技术是WDM PON系统攻关的关键技术。

目前，无色ONU方案包括但不限于此三种：可调激光器、注入锁定FP-LD和波长重用RSOA方式，其技术特点分析如下。

可调激光器作为无色ONU的方案，即可调激光器工作在特定波长，可通过辅助手段对波长进行调谐，使用激光器发射不同的波长。采用此种方案的系统不需要种子光源，且可调激光器的调谐范围较宽，可达50nm。采用直接调制可以实现2.5Gb/s以上的传输速率，若采用外调制技术可实现10Gb/s的传输速率，且传输距离大于 20km，整个网络扩展性好。但不足之处在于，系统需要网络协议控制，需要对ONU波长控制，增加了ONU设计的复杂度，且目前成本较高。

注入锁定FP-LD方式作为无色ONU的方案，即FP-LD在自由运行时为多纵模输出，当有适当的外部种子光注入时，被激发锁模输出与种子光波长相一致的光信号，FP-LD锁定输出的工作波长与种子光源和波分复用/解复用的通道波长相对应。采用此方案的系统无需制冷控制，网络架构简单。不足之处在于受限于传输速率和传输距离，且成本较高。由于锁模器件FP-LD调制速率低，理论带宽为0.2Ghz-4Ghz，且器件模间噪声大，不宜于高速率的传输系统。另外，系统中需要两个种子光源，若用在混合PON中，上行信号对种子光源的要求更高，高功率的种子光源存在安全问题。由于种子光源的问题，使得传输距离受限于20km，且系统不宜于扩展。

波长重用RSOA方式作为无色ONU的方案，即种子光源经过频谱分割后注入到局端RSOA内，激发RSOA输出与种子光波长相一致的光信号。此光信号具有两个用途，既作为下行方向的信号光，又作为上行方向信号的种子光。当作为上行方向的种子光时，激发ONU内RSOA输出与种子光波长一致的光信号。采用此方案系统无需制冷控制，且网络架构简单。不足之处在于传输距离受限。系统中需要种子光源，具有较强的后向反射，系统以易于扩展，且价格较高。

三、WDM PON应用

WDM PON是逻辑层面点到点，物理层面点到多点的连接，具有对协议和速率透明的特性，具有良好的可扩展性，因此应用也非常灵活。目前，WDM-PON可应用于以下多种场合。

1.WDM-PON直接用于FTTx

WDM PON可作为FTTH、 FTTB、FTTC的实现方案，并可同时为商业用户、单个家庭用户、多家庭用户等多种类型的用户提供服务，如图2。在这种场合下，WDM PON每波长提供的巨大带宽直接为用户所用，对于国内规模部署的 FTTB、FTTC网络升级、无线WLAN覆盖、商业VIP 客户接入等来说是一个很好的选择。

[center]图2、 WDM-PON用于FTTx