下一代PON技术发展展望

上海贝尔 | 赵苏瑾

下一代PON技术发展展望

上海贝尔 | 赵苏瑾

随着我国“宽带中国”战略的深入推进，业内对于建设高速宽带接入网热情高涨，宽带接入将迎来新一轮发展机遇。在大规模投资、规划和建设前，有必要仔细研究接入网最新的发展趋势，并以更长远的眼光和缜密的思路，重新审视正在大规模进行的高速宽带接入网络建设项目。

GPON FTTH仍然是目前主流的部署方式

在过去的几年中，高带宽业务的需求驱动着接入技术不断地发展，在各类PON技术中，GPON技术在带宽、QoS、维护管理等方面具有突出的优势。因此，无论在FTTB还是在FTTH的部署上，GPON技术仍然是目前主要的部署技术。

随着业务模式的改变、用户带宽需求的增加，FTTH部署方式已经占据主流。据预测，在2020年之前，GPON FTTH仍可满足宽带接入网的业务发展、带宽需求。并且在经济性和成本的考虑上，与10G PON相比，GPON FTTH具有比较突出的性价比，由此可见，GPON FTTH部署模式将继续引领中国宽带接入网络的部署。这在一定程度上延迟了对下一代PON网络的迫切要求，从而使选择GPON FTTH的运营商有更多的时间规划下一代PON网络。

下一代PON的几种技术方案

TDM演进方案在概念上与当前的PON系统非常接近，其采用了更高速率的光电子，可以为用户提供非常高效的共享带宽。但该技术方案需要每个ONT（光终端）在40Gbit/s的速率下运作，该速率已远超市场对终端个人用户需求的预测。同时，基于高成本、色散问题无法解决等角度考虑，FSAN组织已经放弃了TDM-PON技术。

密集波分复用PON（DWDM-PON）技术支持在一根光纤上传送很多波长，它可以为每个PON用户提供一根独享的1Gbit/s对称速率的波长（未来可实现10Gbit/s）。但最终由于该技术成本高，无法解决用户间的带宽共享、运维复杂等问题，FSAN组织并不倾向于这种技术选择。但是DWDM-PON技术在小范围领域仍然存在价值，比如在GPON方案中叠加一根DWDM波长用于支持类似移动前传。在ITU标准的附录中描述了该特殊应用，被称为点到点WDM。

基于时分和波分复用的PON（TWDM-PON）技术在每根光纤提供4根或更多波长，每根波长可提供2.5Gbit/s或10Gbit/s对称或非对称速率的传输能力。在2012年，FSAN将TWDM-PON技术定为NG-PON2架构实施的方案选择。

TWDM-PON集合了TDM和WDM的优势，同时又避免了二者的劣势，是未来PON技术的一个比较完美的解决方案。

循序渐进过渡到TWDM-PON

对于新一代PON技术的引入，在考虑技术先进性的前提下，对基础网络的规划和投资要关注长期业务发展需求，尽量避免后续网络建设中出现重复投资和浪费资金的风险。如何快速又经济地从现有网络过渡到下一代PON网络，是需要重点考虑的问题，

在演进到TWDM PON网络的过程中，需要从经济性、高效性、延续性等多方面进行考虑，既能够满足现今业务发展的需求，也需要能够以最经济、最平滑的方式进行演进和过渡，而XGS PON正是基于这些思考应运而生的一种技术方式，不同于已有的10G EPON和XGPON1，XGSPON为更好地演进到TWDM-PON，在技术上、标准上、实现上提供了完备的解决方案。

XGS PON基于TWDM-PON的MAC层进行设计和开发，与TWDM-PON完全兼容，采用10G EPON固定波长的光模块，为用户提供10G/10G的上下行对称带宽。XGS PON技术允许先进行固定波长的10G PON业务支持，后续根据业务的发展、运营的需求向多波长的PON平滑演进。

在同样的OLT设备和ONU设备上，可以平滑支持10G/10G的固定波长业务演进到可变波长业务。实现一种板卡、多种应用，获得成本和未来演进潜力的统一。这种使用及演进方式，可以避免对设备的多次可行性验证和互通性测试，最大限度地在满足用户需求的同时，保护了用户的投资。

而对于今后更高带宽业务的支持，可以采用多波长的TWDM PON解决方案，实现在一根光纤上传送40G/40G的上下行带宽，对于多波长的部署方式，也可采用按需增加波长的模式，即随着需求的变化，投资逐渐增长，波长逐步增加，如图所示。

基于TWDM的技术将成为下一代PON的主流

GPON FTTH的部署模式仍可满足未来几年内的带宽需求，但是对于现网的一些GPON/EPON FTTB部署方式，用户带宽需求已经遇到了增长的瓶颈，因此，基于成本和业务平衡的考虑，在近几年内，下一代PON技术可以定位应用于以下几个方面。

● FTTB-Business 商业用户

● FTTB-Building 多层/高层楼宇

● FTTC-Cell site 移动基站回程

显而易见，能够提供对称速率的XGS PON非常适用于商业用户和移动基站回程用户，是目前可见的比较完善的带宽提升解决方案。

今后，随着下一代PON的光模块和芯片成本不断降低、用户业务带宽需求的不断增加，目前业内最新的预测是带宽需求每年以15%速度增长，100M的用户带宽已经成为很多城市的主流需求，在国内经济发达市场已经出现了1G FTTH的商用部署，基于TWDM技术的下一代PON必将得到大规模的应用和部署。

小结

随着视频、云计算、游戏、小基站回程等高带宽业务的兴起，各种高宽带应用都向高清、虚拟3D、互动方向发展。未来智能化、创新服务将成为高带宽应用的主流发展方向。既立足于现有的网络，又考虑到未来发展需求的一个可平滑演进的下一代PON技术，必将在未来的网络建设中大放异彩。

图 波长按需增加