宽带中国战略下的下一代光接入技术分析

　　FSAN/ITU-T定义的10G-GPON(XG-PONl)的上下行速率为2，5/10Gb/s，上下行对称带宽(XG-PON2)m的标准研发尚在讨论中。XG-PONl标准于2010年10月发布，标准化工作较大程度地继承了GPON标准，并进行了改进和扩展，可以与GPON通过WDM进行共存。由于芯片厂商最早的XG-PONl的ASIC芯片预计于2013年下半年诞生，故XG-PONl的预期商用化与产业成熟时间在2014年左右。目前国内和国际一些运营商针对基于FPGA的原型样机已开展了一些测试验证工作，例如中国电信、法国电信、美国Veilzon、英国电信等。10G-GPON的下一步演进目标是40Gb/s或以上的汇聚带宽的TWDM-PON，目前FSAN组织正在进行NG-PON2的标准制定。

　　XG-PONl与10G-EPON在标准制定时采用了同样的波长定义，其主要目的是提升应用规模，共享产业链，降低成本。在后10G-PON发展阶段，特别是引人多波长技术以后，ITU-T和IEEE两大标准组织很有可能会在体系架构、技术指标定义等方面进行协同。

　　1.2 后10G PON技术简述

　　国内外研究机构、运营商和设备商都在积极探索、研究后10G-PON时代的可能技术方案，目前主流的研究方向有TWDM-PON、WDM-PON和OFDM一PON等。CDM-PON、对等结构PON、40/100Gb/s相干PON等技术也在积极研究中。

　　2010年，沃达丰等多个运营商和设备商成立了0pen Lamda研究组织，主要致力于研究利用波分技术实现一种开放的网络架构，以及实现这种网络架构的各种新兴技术，实现波长、业务、网络动态调度。欧盟资助的SARDANA(Scalable Advanced Ring-based passive Dense Access Network Architecture)科研项目，主要研究全光的城域接入融合的WDM/TDM PON。欧盟的Accordance OFDM-PON项目，重点对基于OFDM技术的光纤、铜线以及无线混合组网的下一代接入网系统进行研究。我国863计划三网融合重大项目中，也设立了TⅣDM-PON、OFDM-PON等关键技术和示范应用研究。

　　FSAN标准组织在2011年启动NGPON2的标准研发。对NGPON2的需求。架构以及可能的技术方案进行了系统讨论。NGPON2的关键需求主要为40G下行和10G上行，实现20km传输距离和1：64分光：ONU需要支持1G业务。经过充分论证。在综合考虑需求符合度、技术成熟度、成本和功耗等各项因素后，在众多候选技术中FSAN组织选择了TWDM-PON作为主要技术方案，在移动回传和商业客户中可选择点对点的WDM overlay技术。

　　下面分别对后10G-PON时代的主要技术方向TWDM-PON、WDM-PON和OFDM-PON技术原理加以论述。

　　1.2.1 TWDM-PON技术

　　TWDM-PON系统工作原理如图1所示。其原理是利用波分复用将4个(或以上)10G-PON堆叠而成。系统总带宽可达下行40Gb/s、上行10/40Gb/s。OLT复用解复用不同的波长，ONU同一时刻只能接收、发射一个波长。ONU一般使用可调收发技术，光收发机可调谐至4对上下行波长中的任意一对。在一个波长通道内，TWDM-PON可重用10G-PON下行时分复用技术、上行时分多址接入技术、时隙大小、广播及带宽分配等技术。其主要优点是与现有10G-PON的技术继承性好，复用效率与带宽利用率高。