PON设备已大规模应用 NG PON2塑造全新PON网络架构

        近日，OVUM最新发布的关于2011年第3季度FTTx市场份额的最新报告显示，2011年第3季度，中兴通讯的下一代PON OLT和ONT/ONU已完成发货，这是业界首批交付的下一代PON设备。从目前市场来看，PON设备已经大规模应用，10G PON设备也陆续开启商用，在10G PON技术之后的下一代PON技术开始崭露头角。

　　10G PON之后的技术选择，在国际上尚存在争议，ITU与FSAN等标准组织内部也存在较多讨论。目前大部分运营商对于NG PON2的基本要求是在最大限度沿用已部署光分配网（ODN）的基础上提供更大带宽、更大分光比、更远传输距离和更多用户接入等能力。NG PON2有多种可选技术，主流技术包括纯WDM PON、OFDM PON、TWDM PON、高速TDMA PON等。

　　NG PON2技术的发展方向已逐步明确，然而在该技术的具体演进思路上，相关标准组织仍有一些争议。预计2013年该标准会稳定下来，与此同时，FSAN起草的NG PON2运营商需求白皮书已经基本成型，近期也将发布。

　　NG PON2的混沌状态

　　NG PON技术分为两类，分别是NG PON1和NG PON2，NG PON1是循序渐进的PON技术，它支持与GPON共存于同一ODN网络中，这种特性可以让个别用户无缝升级到NG PON，并且不会中断其他用户的服务；NG PON2从技术上来讲，是巨大的改变，已经完全脱离原有EPON、GPON限制，旨在从网络框架结构角度，提出一种全新的PON技术，同时NG PON2也被视为一个长期的解决方案，且是在NG PON1之后的下一代PON技术。NG PON2没有被限制要具备共存条件，但是共存并不排除。

　　NG PON1下的PON技术已在现网中得到广泛部署，10G PON作为PON技术的中期演进，也着眼于兼顾现有的PON ODN系统，保护既有投资，提升宽带接入速率。NG PON2则被视为PON的远期发展方向，正是由于NG PON1的快速发展，作为下一代PON技术，NG PON2技术已被提上议程，FSAN和ITU都在加快相关技术的标准制定工作。

　　目前来看，相比目标清晰、进展明显的NG PON1而言，NG PON2仍处于百家争鸣的状态，多样化的候选技术都在争论当中。

　　在NG PON2的候选技术中，最直接的思路是在时域上提升速率，从10G提升至40G；另一种思路是利用多种波长叠加来扩充总的接入带宽，即WDM PON，其中CWDM或DWDM的波长都在可选之列，目前主流厂商都在加大对于WDM PON的研究；基于TDMA+WDMA的ODSM PON对用户频谱进行动态管理，以达到不改动ODN和用户设备的目的；而OCDMA PON的发展思路则是采用码分多址技术对用户终端进行编码，进而避免TDMA系统所需要的发送时隙分配；还有O-OFDMA PON技术，利用正交频分多址技术来区分用户终端，从而有效提高带宽利用率。

　　“可共存”共识

　　在NG PON2众多的技术选择中，虽然存在众多分歧，然而业界也达成了一定的共识，在这些选择中，最有希望胜出的NG PON2技术应符合：ODN兼容、带宽、容量、经济性等特征。总体而言，“超宽带，可共存”应是下一代PON技术演进的基本原则。

　　但因NG PON2技术发展不久，各候选技术都存在一定的不足之处，如目前呼声较高的WDM PON技术，从产业链、技术成熟度、成本等角度来看，都存在较大不足，在现网部署的可能性依然不高，目前仍未有较为成熟的设备；相干WDM PON，OLT和ONT均通过相干检测原理实现波长的选择，通过相干技术，可以通过无源的方式解决功率预算紧张的问题，然而这种技术基本上是将光传送网技术直接移植到光接入网PON中，成本非常昂贵，实际应用性不高。

　　随着NG PON2技术的发展，其架构体系也出现了微妙的变化。如华为在2011年推出的40G PON系统，从某种意义上来讲，其属于NG PON2技术下的延伸，亦是下一代PON技术。该系统通过波长叠加技术实现下行40Gbit/s、上行10Gbit/s的带宽传输能力，支持1：512分光和20公里传输距离。该系统能够帮助运营商把未来的升级和演进问题纳入到现有GPON的规划部署中来，支撑运营商站在更广阔的视野统筹光接入网在整个生命周期内的总成本。由于WDM PON、OFDM PON等在光器件方面还不成熟，短时间内无法解决，影响了向下一代PON演进的进程，而40G PON则表现出较易实现10G PON后的高速接入。然而如何从现网中的PON、10G PON向40G PON演进仍需进一步的研究和验证。

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　　后10G PON系统关键要求

　　从2008年开始，FSAN组织的运营商代表从需求的角度，就后10G PON技术方案选择及制定相关标准的基本考察要素进行了大量研讨。2011年4月，FSAN运营商就后10G PON系统关键需求达成一致意见，并在FSAN关于后10G PON系统的白皮书中正式发布：下行速率不低于40Gbit/s；上行速率不低于10Gbit/s；支持不低于40km无源距离；支持40km的ONU距离差；ONU支持至少1Gbit/s对称速率；可兼容已部署PON系统，特别是要能够重用已铺设ODN；支持不低于1：64分支比。

　　针对上述核心需求，至2011年8月，FSAN系统设备厂商陆续提供了后10G PON的诸多系统方案，大致分为三类：基于XG PON堆叠的40G PON系统；WDM PON系统；OFDM PON系统。三类系统方案包括几十种具体的技术方案，各类技术方案各具特点，关于后10G PON技术选择的讨论进入白热化阶段。来源[1])