宽带中国战略下的下一代光接入技术分析

　　一般WDM-PON波长通道间隔为100GHz或50GHz。波长通道间隔减小到几吉比特赫兹的WDM-PON称为超密集WDM-PON，超密集WDM-PON采用相干接收。由于相干接收机本振放大作用而产生的高接收灵敏度，超密集WDM-PON系统功率预算大大提高。适合于长距离广覆盖的大用户接人。由于需要使用相干接收机、高精度窄线宽可调光源，ONU成本十分昂贵等问题难以解决。

　　另外WDM-PON面向实际应用还有一些问题需要解决，如高端口密度、灵活支持多级分光、有效支持广播业务和支持光链路诊断等。

　　1.2.3 OFDM-PON技术

　　将正交频分复用(OFDM)技术引人PON是近期研究热点。OFDM是一种多载波传输技术，将高速串行的比特信息动态地分配到各个频谱相互重叠正交的子载波上，有效地提升系统的频谱效率。子载波可采用MPSK、M-QAM等高阶调制以降低系统关键器件带宽要求。循环前缀有效克服了传输链路色散带来的码间干扰(ISI)。OFDM调制解调通过DSP实现IDFT和DFT。再通过数/模、模/数转换实现数字域和模拟域之间的转换，具有可重配置以及便于运用高效信号数字处理算法的优势。OFDM技术一方面可以作为调制技术提高信道的频谱利用率和信道容量，有效对抗多径和色散效应。另一方面可以利用子载波实现OFDMA多址接入，从而实现灵活的多用户和多业务的带宽分配。不同的子载波既可以分配给不同的用户，也可以分配给不同的业务种类。但是。基于OFDM技术的40G/100G无源光网络OFDM-PON需要攻克以下关键技术难题：如何低成本实现物理层功能和多址接人及动态带宽分配等。

　　2 下一代光接入技术发展契合宽带中国战略实施

　　综上所述，当前采用EPON/GPON与lOG-EPON 和10G-GPON技术，分别在FTTP/FTTH及FTTB/FTTD等应用场景，每用户平均带宽达到了50～300M。可以满足当前及今后5～10年的业务要求。根据网络的发展需要，已建的10G-EPON、10G-GPON与光纤网络基础设施无需变化，通过按需叠加新波长的10G-EPON、10G-GPON，网络可逐步演进到后10G PON；也可以通过WDM-P2P扩展基站承载(Backhaul/fronthaul)、企业接人业务等实现全业务融合接入。该建设模式，可以帮助运营商显着降低建设投入与运营能耗。实现网络的按需部署与平滑演进。

　　图3概括了光接人技术的演进发展趋势。由图3可见，光接入技术主要经历了TDM技术和TDM+WDM技术，远期可能演进到TDM+WDM+OFDM技术。目前，已经大规模商用的EPON/GPON技术，上行提供1G带宽。下行提供1G/2，5G带宽，在丌1I'H应用模式下，采用1：16～1：32分光，可以为用户提供20～50M带宽，满足2015年前的宽带中国战略近期带宽需求。以10G-EPON和10G GPON为代表的10G PON技术上行可以达到10G/2，5G带宽，下行可以达到10G带宽，在FITIH/FTFB应用场景下可以为用户提供100～00M带宽，满足宽带中国战略2020年前中期带宽需求。而以TWDM-PON为代表的后10G PON技术可以提供40G以上的带宽，可以为最终用户提供500～1000M的带宽，可以满足2020年后宽带中国战略长期发展需求。