无源光网络的现状与趋势

各ONU的上行信号分别调制为不同波长(?i,i=1,2,3,……16,……)的光信号，传输至ODN后耦合到同一馈线光纤传输到OLT，在OLT中利用分波器取出属于各ONU的不同波长的光信号，再分别通过光电探测器解调为电信号。WDM利用光纤的低损耗波长窗口(1310nm/1370nm/……/1550nm)，能以不同的方式传输不同的业务。

    图3WDM-PON模型

    WDM-PON上行方向采用粗波分CWDM或密集波分DWDM技术，每个用户独享一个波长的带宽，用户最大可用的带宽可以达到100G。波分多址WDMA光纤线路有足够的功率余度，便可方便地扩容与升级，但系统各通道共享光纤线路而不共享OLT光设备，故系统成本较高。

    综合比较，由表2可以看出TDM-PON虽然有较低的网络快速部署费用，但是可靠性、带宽及升级扩容方面的表现都不如WDM-PON。因此随着无源光器件和其它技术的发展，WDM-PON将成为现行主流TDM-PON的有力竞争者。

    混合PON(HPON/xPON)

    由前所述，TDM-PON和WDM-PON各有优缺点和应用场合，单一地利用一种PON技术都存在不同程度的问题。因此最近斯坦福大学的一些研究学者提出了如图4的HPON(HybridTDM/WDMPON)的概念，它能够很好地兼容TDM和WDM技术，并支持TDM-PON到WDM-PON的平滑过渡。

    WDM-PON与TDM-PON的结合，主要指在单根光纤上提供多个WDM通道，但是每对WDM通道上还是利用时分复用的接入机制，TDM-PON的问题依然存在。这种技术仅仅是一种扩容的手段，一种过渡性的技术。

    图4混合TDM/WDM的HPON模型

    HPON除了TDM-PON+WDM-PON混合模型外，WDM-PON+OCDMA-PON也是HPON一种未来理想的组合方式和发展方向。其中，OCDMA-PON上行方向采用光码分多址技术，每个用户分配一个码字，不需要复杂的控制协议和时钟同步技术。在这种组合中，WDM技术实现用户的大带宽传输，结合OCDMA灵活、安全以及大容量用户接入的特点，实现最终用户所需的随机安全接入。

    PON发展趋势

    当今，光通信技术正在往单波长的大容量以及密集波分复用方向发展，作为下一代接入网中首选的PON技术也有朝着这两个方向发展的趋势。从长远的角度来看，1Gbits/p的传输速率远不能满足下一代光接入网，用户终端对业务和服务的需求随着互联网的持续快速发展，如视频会议、实时游戏、IPTV等高带宽应用不断涌现，尤其是HDTV、网真等视频业务，对网络接入带宽提出了更高的要求，也推动着新的PON技术层出不穷。

    新生的无源光网络技术代表像WDM-PON、OCDMA-PON、WDM/TDMHPON等等。从目前国际研究的现状看，这些新技术集中的表现在三方面：一个是高带宽、高利用率，包括提供超过100km长距离传输，多于1000用户的大用户量的接入，以及每户大于50Mbps的带宽。第二是新的网络结构、新的应用，例如把PON和LAN、OFDM、WiMAX等技术相结合，体现了网络与业务的融合。第三是新材料、新器件的使用，例如基于硬金属塑料光纤hardplasticclad fiber (HPCF)-PON，应用于WDM-PON中，可以实现均匀光分路比和低插入损耗。

    图5更形象的说明目前PON的发展趋势，WDM-PON和10GEPON是代表方向之一，其标准化也在进程中。

    图5宽带接入网络和技术的发展趋势

    结语

    无论是核心网、传输网还是接入网，其发展的首要因素就是业务，是终端用户的需求。从业务发展现状来看，高带宽的消耗业务逐步涌现，带宽提速成为迫切需求，而PON以其容量大、传输距离长、较低成本、全业务支持等优势成为宽带接入的热点，它在提供业务组合的同时，实现了高可靠性和高性能，已经成为了下一代光接入网的发展方向。