下一代无源光网络技术
长范围在1 480~1 500 nm间的1 G下行共存,保留了1 540~1 560 nm用于处理视频过载。10 G EPON下行采用10 G的传输速率进行广播已经没有异议,但上行采用1G的传输速率还是10 G的传输速率,是采用TDMA还是WDMA则还要考虑。
采用TDMA技术的10 G EPON在成本上无疑较采用WDMA技术的10 G EPON要低得多,而且和目前的802.3ah EPON相比成本也不是特别高。但是采用TDMA技术的ONU的数据在上传前必须等待自己的允许周期,不同ONU的上行数据中间还有保护时间,更重要的以太网帧是变长的,如果正在等待的ONU发送之前PON上下行链路均在发送长包,则该ONU可能等待的时间更长,这些因素都导致了采用TDMA的10 G EPON上行方向时延将较大,这对于对时延特别敏感的业务(如VOIP)十分不利。另外采用TDMA技术的10 G EPON其上行平均带宽较小(相当于所有ONU共享1 G或10 G的带宽)。相比之下采用WDMA的10 G EPON每个ONU独享1 G或10 G上行带宽,另外上行方向使用的是真正的点对点(P2P)网络,发送时无需等待,延时极低。然后不幸的是该方案优越的性能需要高昂的成本代价,因此采用WDMA技术的10G EPON不太可能普及到用户家里,即不适合FTTH应用,但作为FTTB和FTTC还是大有前途的,也可以用于级联现有的GEPON。采用TDMA技术的10G EPON,如果能够解决上行时延过大的问题,在FTTH应用特别是高清IPTV接入领域中将大有作为。
4 PON/ROF汇聚
伴随着光纤敷设到用户驻地趋势的日益深入化,EPON、GPON和WDM-PON已经进入了无线接入市场。另外一方面,BWA(宽带无线接入)技术诸如WiFi/WiMAX/3G正变得流行,它们的优势在于更具拓展性和灵活性。为了充分利用光纤的大容量和无线规划的移动固定性,逐步出现了一个很有希望的研究领域,即无线和光网络的融合。一个简单的融合例子是在FTTB环境中EPON和WiFi的级联。出于经济可行性考虑,在集中住宅单元部署一个带有接入到IEEE802.11n WLAN接口的ONU以覆盖众多用户,这是一种替代实现FTTH的好方案。
一种真正的光网络和无线的汇聚可能发生在基于光纤传输的广播系统(ROF)。一种关于PON与ROF会聚的新方向是在PON的光纤实体端传送RF子载波,从而基带信号数据流和数据调制的RF信号能同时传送到有线和无线用户处。
5 Long-Reach PON
带有大的分流比,长反馈距离的Long-Reach PON被认为是下一代光接入网的候选之一,为了延深PON 的可达距离至100 km,采用的方式是开发双向的内置光放大器。由于这使得中继器运作灵活,因此Long-Reach PON或Super PON的说法有些不正确,取而代之Long-Reach光接入网是个比较可取的名字。
迄今为止,已经开展了许多以扩展GPON可达距离为主要方式的研究活动,在这些过程中所用的光放大器是EDFAs(掺饵光纤放大器)或SOAs(半导体光放大器)。Long-ReachPON技术的进步使得城域网发展重心转向接入网变得可能,这也是城域和接入汇聚的一个重要的发展方向。
6 下一代PON演进的主流思路
FSAN组织将NG-PON的研究分为两个部分:NGA1和NGA2。其中,NGA1研究方向主要为制定可兼容当前GPON,能够共享同一个ODN的下一代PON技术标准,其中包括引入WDM技术的研究,实现stacked GPON技术研究以及长距GPON技术研究,此外,虽然10 G GPON也属于NGA1的范畴,但在FSAN组织暂没有列入计划讨论。NGA2研究方向则不考虑对于当前GPON网络兼容性以及PON的兼容性,光波长选择也不受目前网络应用的限制,开放式地讨论GPON技术发展潜力,目前主要探讨方向是高速率、长距、大分光比的WDM-PON与TDM-PON相结合的混合PON网络。
7 结语
综上所述,在众多新出现的PON技术中10G EPON是最有希望的,因为它将提供最高的传输容量,最低的单用户价格以及最方便的方式从1 Gb/s升级至10 Gb/s。最简单的以太网协议使得10 G EPON比10G GPON更容易实现,比之WDM-PON,10 G EPON的单用户成本将低很多,因为更高速的电子器件远比光波长器件便宜。
为了满足WDM-PON中无色ONU要求,外部注入锁定的F-P激光器技术的比特速率受限,可利用RSOA的回环和重调制技术使其达到更高的的比特速率。如果RSOA的成本降下来,关于WDM-PON相关标准的出台,则WDM-PON将获得更为广泛的应用前景。
WDM/TDM混合PON是一种升级TDM-PON至更高带宽和更低单用户成本的理想过渡方法。一种跨越不同TDM-PON的ONUs共享可调谐激光器,因而MAC层协议和为具体的网络配置设置的DWA/DBA融合算法需要得到进一步的发展改进。比之WDM/TDM混合PON,视频广播/多播和Long-Reach光接入网需要更多的关注,而光纤和无线的汇聚是一个新的研究领域。
所有这些系统很有
- FTTx接入技术的选择(02-16)
- 无源光网络EPON技术及应用分析 (04-14)
- 无源光网络在接入网络应用中特性分析(04-15)
- EPON系统中ONU的设计(04-25)
- 无源光网络:让宽带跨越式升级(04-28)
- 无源光网络的技术发展历程(04-28)