現有接入網絡向NG—PON過渡方案探討

摘 要：本文著重探討了現有的PON技術在組網中的應用以及如何演進到NG-PON的發展方向。我們都知道，現有的EPON、GPON技術在它自身的功能上都存在著一定的局限性。所以在接入技術需求的推動下，就出現了新一代的PON技術，這個技術將會在更高寬帶、更長傳送距離、更高的性價比等方面得到提升。接下來，我們就探討一下如何將傳統的接入網技術向NG-PON方向發展和對它在未來應用中的一些設想。

關鍵詞：NG-PON；接入網；EPON；GPON

中圖分類號：TN915.63 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 16-0000-02

如今的PON技術一般由IEEE組織指定的EPON及ITU-T組織指定的GPON這兩個體系所組成。隨著三網融合和四網協同的發展趨勢，新一代的NG-PON技術也開始慢慢發展起來。依據IEEE和ITU-T這個兩大組織規定的PON體系標準，NG-PON技術一般可分為兩個發展方向。IEEE發展方向是從EPON向10G-EPON進化，然后從進化得來的10-EPON向更高速率的方向進化；而ITU-T的發展方向是從GPON向NG-PON1進化，然后把進化得來的NG-PON1向更高速率的方向發展；最后的發展將是把這兩種體系吞并融合，達到更高程度的編碼及傳輸效率，這應該就是NG-PON的最終發展目標。

一、NG-PON技術簡介

新一代的PON技術為了滿足大家對帶寬和傳輸速率等各個方面的需要，就在之前的PON技術的基礎上多做了技術的拓展。關于技術方面的拓展有：第一是10Gb/s及以上的高傳輸速率；第二是更高的光功率和更大分路比；第三是能兼容目前的EPON/GPON系統，實現了兼容共存；第四是更強大的組網能力，能滿足多種組網情況的需求。

10G-EPON技術：10G-EPON采用了10G速率的光線路終端、光網絡單元及光分配網絡。它在兼容性方面并沒有做很大的改動，只是在此基礎上增加了10Gb/s能力的通知及協商機構的制定。

10G-GPON技術：它采用了10G速率的光線路終端、光網絡單元及光分配網絡，而在系統的構建上10-GPON依舊使用了GPON的常用拓撲結構。

WDM-PON技術：它的發展方向是單波長大帶寬和網絡向多波長的發展趨勢，即在同一根光纖之中，我們雙向使用的波長數在三個以上，用波分復用技術進行上行接入，在未來的光纖接入技術中能夠實現低成本高速率的工作帶寬。

二、PON技術的進展

IEEE TDM PON的進展：首先，IEEE推出了IEEE802標準，規定了10Gb/s下行及1Gb/s上行的不對稱和上下行對稱這兩種速率模式，并推動了10G-EPON的發展。其次是在EPON和10G-EPON技術的基礎上，推出了SIEPON，主要用于完善E-PON/10G-EPON系統中的互通功能。其次是ITU-T TDM PON的進展：在ITU-T方面，NG-PON技術的發展主要根據目前的GPON技術。它的發展分為兩個階段，第一階段NG-PON即10G-GPON，主要分為技術規范方面和全球互通管理規范方面；第二階段NG-PON2，這個階段國家已經啟動研究，計劃將在2015年完成過渡。最后是WDM-PON的進展，WDM-PON將使用波分復用技術建設無源接入的光網絡，綜合WDM和PON技術拓撲結構的優勢，為使用者提供更好的寬帶體驗。WDM-PON是NG-PON的一個重要發展方向。

三、NG-PON接入網的規劃及應用

（一）對接入帶寬的需求預測

目前廣東地區主要運營商的接入網絡制定的計劃目標是能為銅纜接入用戶提供8-12Mb/s的下行接入能力，而對于光纖接入覆蓋區域的用戶將能提供20Mb/s至100Mb/s的帶寬接入，未來將向更高速率的方向發展。我們根據用戶對寬帶的需求，可以預測未來寬帶的需求會呈增長趨勢。

（二）TDM-PON的應用模式

10G-EPON組網模式，因為10G-EPON的系統的上行波長和EPON有重復，所以我們可以建設以下兩種組網模式來選用：（1）獨立組網模式，EPON和10G-EPON采用不同的PON網絡，并不進行混合的使用，只是把升級的用戶直接遷移到10G-EPON的網絡中；（2）替換組網模式，EPON的網絡用戶在升級時，我們可以直接把這個用戶相應的EPON OLT接口直接替換成10G-EPON OLT接口，并把PON口下的用戶數據進行遷移。

10G-GPON的組網模式，因為10G-GPON系統上下行波長之間的分離，所以我們可以用波分復用技術來進行網絡的接入。（1）獨立組網接入方式，讓GPON、10G-GPON采用不同的PON網絡，杜絕混合的使用方式，只是單一的把用戶遷移到10G-GPON的網絡中；（2）疊加組網接入方式，GPON、10G-GPON采用相同的ODN網絡，在系統升級時在光分路器前增加WDM器件。將10G-GPON信號與GPON信號合為一路，在ODN中傳輸，并在ONU前增加濾波阻塞器件濾除相應波長供1G/10G ONU識別；在用戶進行升級時，可以直接把數據遷移到10G-GPON的網絡中；（3）替換組網接入方式，在GPON的網絡中，用戶在升級時我們可以把用戶的GPON OLT接口改成10G-GPON OLT接口；可以直接把用戶PON口下的數據全部遷移。

（三）WDM-PON的應用模式

依據WDM-PON的接入使用情況，我們可以建設以下兩種應用模式：純WDM-PON組網模式和混合WDM-PON組網模式。前者可以全新布置ODN，采用波長光終端ONU。全新布置PON網絡的內容包括WDM OLT，ODN和WDM ONU，我們可以在主干線路的旁邊，采用WDM技術來融合多路不通的波長信號；后者可以在TDM-PON上引進WDM OLT和WDM ONU，不對ODM進行改變，這個方法完全采用了之前的ODN網絡，沒有改變原有的分光器的使用方法；或者可以在WDM-PON上，尾端引進TDM-PON技術，改變ODN，這個方法全新布置了PON網絡，它為了彌補WDM-PON建設所帶來的使用限制，就在末端使用了TDM-PON結構來布置了TDM分光器，從而在單色波呈區內采用TDM的方式進行傳輸。

四、結束語

綜上所述，不管是IEEE還是ITU-T的PON系統，他們都采用時分復用技術為基礎。在硬件和光模塊飛速提升的制造工藝現狀下，一起從目前的IG-PON的平臺下向10G-PON的平臺上進行過渡改變。這個改變它所帶來的最明顯的特征就是下行的帶寬增長到了10Gb/s，有效地滿足了覆蓋范圍內的使用者需要。其次是波分復用技術引進的高級編碼提高的傳輸速率，也利于未來這方面的長遠發展。我相信，NG-PON在不久的將來會更加深化它所能承載的業務類型，不但能提升現在的政府、企業等用戶的接入網絡能力，更能在未來發展到流媒體、物聯網的接入帶寬中，提供多樣性的接入業務支持。

參考文獻：

[1]沈成彬，王成巍，蔣銘.下一代PON技術的進展與應用[J].電信科學，2010（08）.

[作者簡介]陳強（1980.04-），男，廣東廣州人，本科，工程師。