WDM PON关键技术及应用

用首先需要解决光模块的互换性，尤其是ONU侧光模块。固定波长光源的方案难以应用于商用的WDM PON中，因此"无色"光源技术是WDM PON系统攻关的关键技术。

目前，无色ONU方案包括但不限于此三种：可调激光器、注入锁定FP-LD和波长重用RSOA方式，其技术特点分析如下。

可调激光器作为无色ONU的方案，即可调激光器工作在特定波长，可通过辅助手段对波长进行调谐，使用激光器发射不同的波长。采用此种方案的系统不需要种子光源，且可调激光器的调谐范围较宽，可达50nm。采用直接调制可以实现2.5Gb/s以上的传输速率，若采用外调制技术可实现10Gb/s的传输速率，且传输距离大于 20km，整个网络扩展性好。但不足之处在于，系统需要网络协议控制，需要对ONU波长控制，增加了ONU设计的复杂度，且目前成本较高。

注入锁定FP-LD方式作为无色ONU的方案，即FP-LD在自由运行时为多纵模输出，当有适当的外部种子光注入时，被激发锁模输出与种子光波长相一致的光信号，FP-LD锁定输出的工作波长与种子光源和波分复用/解复用的通道波长相对应。采用此方案的系统无需制冷控制，网络架构简单。不足之处在于受限于传输速率和传输距离，且成本较高。由于锁模器件FP-LD调制速率低，理论带宽为0.2Ghz-4Ghz，且器件模间噪声大，不宜于高速率的传输系统。另外，系统中需要两个种子光源，若用在混合PON中，上行信号对种子光源的要求更高，高功率的种子光源存在安全问题。由于种子光源的问题，使得传输距离受限于20km，且系统不宜于扩展。

波长重用RSOA方式作为无色ONU的方案，即种子光源经过频谱分割后注入到局端RSOA内，激发RSOA输出与种子光波长相一致的光信号。此光信号具有两个用途，既作为下行方向的信号光，又作为上行方向信号的种子光。当作为上行方向的种子光时，激发ONU内RSOA输出与种子光波长一致的光信号。采用此方案系统无需制冷控制，且网络架构简单。不足之处在于传输距离受限。系统中需要种子光源，具有较强的后向反射，系统以易于扩展，且价格较高。

三、WDM PON应用

WDM PON是逻辑层面点到点，物理层面点到多点的连接，具有对协议和速率透明的特性，具有良好的可扩展性，因此应用也非常灵活。目前，WDM-PON可应用于以下多种场合。

1.WDM-PON直接用于FTTx

WDM PON可作为FTTH、 FTTB、FTTC的实现方案，并可同时为商业用户、单个家庭用户、多家庭用户等多种类型的用户提供服务，如图2。在这种场合下，WDM PON每波长提供的巨大带宽直接为用户所用，对于国内规模部署的 FTTB、FTTC网络升级、无线WLAN覆盖、商业VIP 客户接入等来说是一个很好的选择。

[center]图2、 WDM-PON用于FTTx

2.WDM-PON与TDM-PON构成HPON

WDM-PON与TDM-PON构成混合网络，如图3所示，共同为用户提供服务。用户通过分路器共享一对波长，由位于CO的具有多波长光源的EPON OLT进行资源调度。此种组网模式适用于接入主干光纤资源紧张和EPON网络带宽升级等场合。

图3、 WDM-PON与TDM-PON构成HPON

3.WDM-PON用于本地汇聚传输

WDM-PON与TDM-PON以级联的方式连接可实现本地汇聚传输，如图4。用户业务首先通过TDM-PON进行汇聚，然后再由 WDM PON系统传输到本地中心局。在早期只有部分商业客户或少量其他用户需要大带宽时，这种架构可提供灵活的接入选择，例如为大客户分配单独的波长，而密集居住的普通小区用户通过级联的TDM-PON共享一个波长。

图4、 WDM-PON用于本地汇聚传输

4. 基站回传

随着移动基站回传所需带宽的不断增加，对基站回传网络也提出了新的挑战。WDM-PON提供了丰富的带宽，能很好的满足3G、LTE基站回传的带宽需求，可以作为移动基站回传的主要技术选择之一。WDM-PON用于基站回传的网络结构与图2相似。

四、863 计划

我国"十一五"863计划启动了"低成本的多波长以太网综合接入系统（λ-EMD）"的研究。该项目的牵头单位烽火科技与合作单位通过刻苦钻研，攻克了多项电信级λ-EMD系统关键技术，包括基于TDM与WDM的混合模式PON结构、支持三网融合业务的受控传送、可扩展的开放系统架构和高可用性等，成功地研制出了系列化的λ-EMD综合接入设备和自主知识产权的光收发模块，可满足低成本化应用要求。通过该项目的实施，烽火科技已全面掌握了一系列具有自主知识产权的相关核心技术，申请或取得了十多项国家发明专利，牵头完成了中国通信标准化协会（CCSA）标准类技术报告《接入网技术要求－采用基于波长可调方式密集波分复用技术的无源光网络》的起草，进一步凸显了烽火科技在光接入领域的技术领先地位。