基于EPON網絡架構的光接入網技術演進探討

孫艷秋

摘要：EPON網絡架構是一項點到點之間的光接入網絡，其具有兼容度高、成本低以及PON技術介質共享等眾多優勢特征。本文基于EPON網絡架構的光接入網技術演進探討分析，希望能夠為相關研究人員提供一些有價值的參考。

關鍵詞：EPON；10G EPON；網絡架構；光纖接入網

中圖分類號：TN929.1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）02-0036-01

EPON技術是光纖接入網當中最重要的一項核心技術，此項技術在光接入網絡規模應用的最初階段，因其標準和互通性相較于傳統的GPON更加成熟、成本更低，因此優勢十分明顯，現已成為當前光接入網領域內的一項主流技術手段。而隨著當前用戶對接入高帶寬需求的不斷加強，尤其是隨著各類超高清、3D等高帶寬應用的出現，使得EPON網絡架構亟需升級改造。對此，下文也將基于EPON網絡架構的光接入網技術發展演變展開相關的探究分析。

1 光接入網帶寬技術

為盡快提升網絡承載性能，選用新型光接入技術現已成為了一項主要的手段措施，基于EPON網絡架構基礎之上的10G EPON技術繼承了原本的ODN網絡，可有效融合IG EPIN ONU終端，是實現以低成本來達到高寬帶接入的不二選擇[1]。

1.1 10G EPON

此項技術的網絡架構形式與IG EPON完全一致，其中所存在的典型差異主要體現在對帶寬的提升上，基于對稱模式當中其下行速率一般能夠達到10Gbit/s；而在非對稱模式中下上行速率為1 Gbit/s。10G EPON所選用標準為IEEE 802.3.av，采取的是多點控制協議，僅是針對EPON的標準協議予以拓展，新增對稱模式下的下行速率及協商機制，從而專項處置10G EPON數據內容，有效的規避了在各個協議層面上所發生的變動情況。

為確保IG EPON與10G EPON的有效融合，標準協議對于波長配置也提出了明確要求。通常10G EPON波長選用1500mm波長充當下行信號長度。在此兩項技術的融合過程當中系統內具有完全相同的ODN，下行信號速率為WDM方式；上行方向對稱模式上行波長選用1275mm左右，非對稱模式上行波長選用1300mm左右。基于10G EPON和IG EPON系統具有相同的ODN來考慮，且上行信號波長為1300mm以及1275mm，其之間存在重合現象，因而僅可選用TDMA方式。關于10G EPON光鏈路功率的預估測算，不僅可選用接近于EPON的光光功率，同時還可結合具體的組網需求，新增29dB光信道插入損耗預算。在標準協議當中關于對稱與非對稱兩種模式各自定義了三種光功率預算，即PR10/PRX10、PR20/PRX20、PR30/PRX30。

1.2 EPON向10G EPON的演進過程

由于10G EPON具備較為優異的下行兼容性，因此在升級設備與拓展容量時，其可更為有效的被應用在未來的網絡拓容中。10G EPON在原本的網絡架構當中仍可應用原本的EPON拓撲，且可保證原本的ODN不發生改變，而設備容量升級則需依據實際需求來展開。將1G EPON OLT依據實際需求升級呈10G EPON OLT，針對需求更高寬帶水平的用戶可進行更換，而無升級需求的用戶則無需針對其設備做出調整改變，依舊可在原有的條件下應用，并由此做到從EPON向10G EPON的演進發展。

2 基于EPON網絡架構的10G PON技術演進

考慮到目前10G PON技術正變得越來越成熟，以及為了能夠充分滿足于用戶的長期性帶寬應用要求，目前行業內也逐漸展開了關于對10G PON技術的研究工作。如NG-PON2技術便是一種具備較高先進性的新型PON系統，而就當前整個行業的實際發展現狀來看，此項技術依然處在初級發展階段，其中的核心技術手段具體就包括了TWDM-PON、WDM-PON、OFDM-PON等多項技術內容[2]。其中的TWDM-PON技術是目前應用最為廣泛的一種，其所具備的優勢價值主要體現在四個方面：（1）對于現有PON系統內較為完備的復用技術可實現高效化應用；（2）便于促成對多粒度業務的有效連接，從而達到未來接入網關于全業務接入技術的性能要求；（3）較高的后向兼容性，能夠最大程度的應用當前系統的光纖分布網絡結構；（4）有著較高的可拓展性，可十分簡便的采用新增波長通道的方式來達到系統升級與拓展效果。

2.1 TWDM-PON

這一項技術是基于當前已經十分成熟的TDM-PON基礎之上，采用多波長方式所共同堆疊形成的，各波長依舊應用的是最初的協議，僅是將波長進行堆疊處理后來實現拓容效果。TWDM-PON技術的核心要點之一便是ONU可調光波收發技術。為滿足無色ONU要求，需應用到可調光波收發技術。盡管當前這一技術現已在骨干傳輸網絡內得到廣泛普及，然而在TWDM-PON網絡內卻并不完全適合應用。這其中的原因主要是傳輸網可調發射設備及濾波器的變化區間過大，同時支持80波以上調諧，收發器成本高昂，很難在用戶一側大規模應用。而TWDM-PON則僅需納米級別的調諧區間，可支持6波長左右，因此在TWDM-PON結構網絡開發應用過程中較為合適，且較低成本的可調光波收發技術是其最重要的一項關鍵核心。當前可供采用的可調廣波收發技術重點為DFB熱調技術及FP腔熱調技術，然而關于接入網的整體投入而言其總支出依舊相對較大[3]。

2.2 TWDM-PON促進EPON發展演進

在ITU標準組織內所確定出的NG-PON2標準內，G.989.3傳輸匯聚層中要求TWDM-PON下行波長應控制在1500nm左右，上行波長則需控制在1300nm左右。在波長標準規劃方案中為防止和現有系統本身發生矛盾，TWDM-PON OLT基于原本的系統接收一側新增了一項合分波器，由此也便可達到與當前EPON網絡的同時存在。TWDM-PON可十分有效的與當前所部署安排的EPON網絡一同存在，這無疑是對光纖網絡投資價值的長期保值。相信隨著相關技術的不斷發展，應用TWDM-PON高分光比在實現對FTTH全面覆蓋的同時還可保留原本的ODN網絡，從而便可有效降低對主干光纖與管道資源的成本支出。

3 結語

總之，本次研究重點就關于當前主流的光纖入網技術與未來技術的演進方向展開了深入探究。就當前EPON網絡架構的實際應用現狀來看，其中10G EPON技術優勢最為突出，主要體現在成本低廉、高效傳輸這兩個方面，相信隨著EPON網絡架構網接入網技術的不斷發展與演變，最終可全面達成對FTTH的廣泛覆蓋。

參考文獻

[1]區浩欣.光接入網調制與復用技術分析[J].數字技術與應用，2015，（6）：60.

[2]賈庭蘭，崔巖，姚瓊等.下一代有線電視光接入網技術分析[J].廣播與電視技術，2015，（7）：100-102.

[3]周遵文.光接入網的運行、管理與維護中PON技術的應用[J].通訊世界，2017，（17）：60-61.