孫艷秋

摘要：EPON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是一項(xiàng)點(diǎn)到點(diǎn)之間的光接入網(wǎng)絡(luò)，其具有兼容度高、成本低以及PON技術(shù)介質(zhì)共享等眾多優(yōu)勢(shì)特征。本文基于EPON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的光接入網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)探討分析，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)研究人員提供一些有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞：EPON；10G EPON；網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；光纖接入網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TN929.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2018）02-0036-01

EPON技術(shù)是光纖接入網(wǎng)當(dāng)中最重要的一項(xiàng)核心技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)在光接入網(wǎng)絡(luò)規(guī)模應(yīng)用的最初階段，因其標(biāo)準(zhǔn)和互通性相較于傳統(tǒng)的GPON更加成熟、成本更低，因此優(yōu)勢(shì)十分明顯，現(xiàn)已成為當(dāng)前光接入網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)的一項(xiàng)主流技術(shù)手段。而隨著當(dāng)前用戶對(duì)接入高帶寬需求的不斷加強(qiáng)，尤其是隨著各類超高清、3D等高帶寬應(yīng)用的出現(xiàn)，使得EPON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)亟需升級(jí)改造。對(duì)此，下文也將基于EPON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的光接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展演變展開相關(guān)的探究分析。

1 光接入網(wǎng)帶寬技術(shù)

為盡快提升網(wǎng)絡(luò)承載性能，選用新型光接入技術(shù)現(xiàn)已成為了一項(xiàng)主要的手段措施，基于EPON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基礎(chǔ)之上的10G EPON技術(shù)繼承了原本的ODN網(wǎng)絡(luò)，可有效融合IG EPIN ONU終端，是實(shí)現(xiàn)以低成本來(lái)達(dá)到高寬帶接入的不二選擇[1]。

1.1 10G EPON

此項(xiàng)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)形式與IG EPON完全一致，其中所存在的典型差異主要體現(xiàn)在對(duì)帶寬的提升上，基于對(duì)稱模式當(dāng)中其下行速率一般能夠達(dá)到10Gbit/s；而在非對(duì)稱模式中下上行速率為1 Gbit/s。10G EPON所選用標(biāo)準(zhǔn)為IEEE 802.3.av，采取的是多點(diǎn)控制協(xié)議，僅是針對(duì)EPON的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議予以拓展，新增對(duì)稱模式下的下行速率及協(xié)商機(jī)制，從而專項(xiàng)處置10G EPON數(shù)據(jù)內(nèi)容，有效的規(guī)避了在各個(gè)協(xié)議層面上所發(fā)生的變動(dòng)情況。

為確保IG EPON與10G EPON的有效融合，標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議對(duì)于波長(zhǎng)配置也提出了明確要求。通常10G EPON波長(zhǎng)選用1500mm波長(zhǎng)充當(dāng)下行信號(hào)長(zhǎng)度。在此兩項(xiàng)技術(shù)的融合過(guò)程當(dāng)中系統(tǒng)內(nèi)具有完全相同的ODN，下行信號(hào)速率為WDM方式；上行方向?qū)ΨQ模式上行波長(zhǎng)選用1275mm左右，非對(duì)稱模式上行波長(zhǎng)選用1300mm左右。基于10G EPON和IG EPON系統(tǒng)具有相同的ODN來(lái)考慮，且上行信號(hào)波長(zhǎng)為1300mm以及1275mm，其之間存在重合現(xiàn)象，因而僅可選用TDMA方式。關(guān)于10G EPON光鏈路功率的預(yù)估測(cè)算，不僅可選用接近于EPON的光光功率，同時(shí)還可結(jié)合具體的組網(wǎng)需求，新增29dB光信道插入損耗預(yù)算。在標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議當(dāng)中關(guān)于對(duì)稱與非對(duì)稱兩種模式各自定義了三種光功率預(yù)算，即PR10/PRX10、PR20/PRX20、PR30/PRX30。

1.2 EPON向10G EPON的演進(jìn)過(guò)程

由于10G EPON具備較為優(yōu)異的下行兼容性，因此在升級(jí)設(shè)備與拓展容量時(shí)，其可更為有效的被應(yīng)用在未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)拓容中。10G EPON在原本的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)當(dāng)中仍可應(yīng)用原本的EPON拓?fù)?，且可保證原本的ODN不發(fā)生改變，而設(shè)備容量升級(jí)則需依據(jù)實(shí)際需求來(lái)展開。將1G EPON OLT依據(jù)實(shí)際需求升級(jí)呈10G EPON OLT，針對(duì)需求更高寬帶水平的用戶可進(jìn)行更換，而無(wú)升級(jí)需求的用戶則無(wú)需針對(duì)其設(shè)備做出調(diào)整改變，依舊可在原有的條件下應(yīng)用，并由此做到從EPON向10G EPON的演進(jìn)發(fā)展。

2 基于EPON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的10G PON技術(shù)演進(jìn)

考慮到目前10G PON技術(shù)正變得越來(lái)越成熟，以及為了能夠充分滿足于用戶的長(zhǎng)期性帶寬應(yīng)用要求，目前行業(yè)內(nèi)也逐漸展開了關(guān)于對(duì)10G PON技術(shù)的研究工作。如NG-PON2技術(shù)便是一種具備較高先進(jìn)性的新型PON系統(tǒng)，而就當(dāng)前整個(gè)行業(yè)的實(shí)際發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，此項(xiàng)技術(shù)依然處在初級(jí)發(fā)展階段，其中的核心技術(shù)手段具體就包括了TWDM-PON、WDM-PON、OFDM-PON等多項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容[2]。其中的TWDM-PON技術(shù)是目前應(yīng)用最為廣泛的一種，其所具備的優(yōu)勢(shì)價(jià)值主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：（1）對(duì)于現(xiàn)有PON系統(tǒng)內(nèi)較為完備的復(fù)用技術(shù)可實(shí)現(xiàn)高效化應(yīng)用；（2）便于促成對(duì)多粒度業(yè)務(wù)的有效連接，從而達(dá)到未來(lái)接入網(wǎng)關(guān)于全業(yè)務(wù)接入技術(shù)的性能要求；（3）較高的后向兼容性，能夠最大程度的應(yīng)用當(dāng)前系統(tǒng)的光纖分布網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；（4）有著較高的可拓展性，可十分簡(jiǎn)便的采用新增波長(zhǎng)通道的方式來(lái)達(dá)到系統(tǒng)升級(jí)與拓展效果。

2.1 TWDM-PON

這一項(xiàng)技術(shù)是基于當(dāng)前已經(jīng)十分成熟的TDM-PON基礎(chǔ)之上，采用多波長(zhǎng)方式所共同堆疊形成的，各波長(zhǎng)依舊應(yīng)用的是最初的協(xié)議，僅是將波長(zhǎng)進(jìn)行堆疊處理后來(lái)實(shí)現(xiàn)拓容效果。TWDM-PON技術(shù)的核心要點(diǎn)之一便是ONU可調(diào)光波收發(fā)技術(shù)。為滿足無(wú)色ONU要求，需應(yīng)用到可調(diào)光波收發(fā)技術(shù)。盡管當(dāng)前這一技術(shù)現(xiàn)已在骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)得到廣泛普及，然而在TWDM-PON網(wǎng)絡(luò)內(nèi)卻并不完全適合應(yīng)用。這其中的原因主要是傳輸網(wǎng)可調(diào)發(fā)射設(shè)備及濾波器的變化區(qū)間過(guò)大，同時(shí)支持80波以上調(diào)諧，收發(fā)器成本高昂，很難在用戶一側(cè)大規(guī)模應(yīng)用。而TWDM-PON則僅需納米級(jí)別的調(diào)諧區(qū)間，可支持6波長(zhǎng)左右，因此在TWDM-PON結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)開發(fā)應(yīng)用過(guò)程中較為合適，且較低成本的可調(diào)光波收發(fā)技術(shù)是其最重要的一項(xiàng)關(guān)鍵核心。當(dāng)前可供采用的可調(diào)廣波收發(fā)技術(shù)重點(diǎn)為DFB熱調(diào)技術(shù)及FP腔熱調(diào)技術(shù)，然而關(guān)于接入網(wǎng)的整體投入而言其總支出依舊相對(duì)較大[3]。

2.2 TWDM-PON促進(jìn)EPON發(fā)展演進(jìn)

在ITU標(biāo)準(zhǔn)組織內(nèi)所確定出的NG-PON2標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，G.989.3傳輸匯聚層中要求TWDM-PON下行波長(zhǎng)應(yīng)控制在1500nm左右，上行波長(zhǎng)則需控制在1300nm左右。在波長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃方案中為防止和現(xiàn)有系統(tǒng)本身發(fā)生矛盾，TWDM-PON OLT基于原本的系統(tǒng)接收一側(cè)新增了一項(xiàng)合分波器，由此也便可達(dá)到與當(dāng)前EPON網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)存在。TWDM-PON可十分有效的與當(dāng)前所部署安排的EPON網(wǎng)絡(luò)一同存在，這無(wú)疑是對(duì)光纖網(wǎng)絡(luò)投資價(jià)值的長(zhǎng)期保值。相信隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)用TWDM-PON高分光比在實(shí)現(xiàn)對(duì)FTTH全面覆蓋的同時(shí)還可保留原本的ODN網(wǎng)絡(luò)，從而便可有效降低對(duì)主干光纖與管道資源的成本支出。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，本次研究重點(diǎn)就關(guān)于當(dāng)前主流的光纖入網(wǎng)技術(shù)與未來(lái)技術(shù)的演進(jìn)方向展開了深入探究。就當(dāng)前EPON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，其中10G EPON技術(shù)優(yōu)勢(shì)最為突出，主要體現(xiàn)在成本低廉、高效傳輸這兩個(gè)方面，相信隨著EPON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展與演變，最終可全面達(dá)成對(duì)FTTH的廣泛覆蓋。

參考文獻(xiàn)

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