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光通信趋势:高速接入多维复用和相干技术大显身手

2015-07-03  来源:新华信息化  作者:

互联网的发展日新月异,微博、微信、在线游戏、虚拟社区、高清视频、电子商务、网上金融等丰富多彩的应用和服务已经完全融入大众的日常生活。互联网业务对运营商的网络带宽、精细化和差异化的服务需求日益突出和迫切。

同时随着“宽带中国”战略的深入推进,运营商将重点发展超宽带互联网接入、移动互联网接入、协同通信、多路并发高清IPTV、融合视讯通信、远程视频及监控类业务、3D富媒体、云计算/云存储、物联网等新业务。

上述不同网络环境对数据通信的需求增长可解读为对带宽的需求。目前,由于网络带宽存在瓶颈,没有足够的带宽来支撑井喷式增长的数据需求。为了提升网络最后一公里接入带宽,各类高速光接入技术应运而生。

通常,提高PON接入网络带宽有两种方式:单通道提升速率,增加复用维度。单通道速率不断提升可提高带宽,但需考虑高速光信号非线性、色散以及接收灵敏度下降等因素,同时也要关注电域高速电器件的支持。多维度复用是提升接入带宽的一种有效方法,目前光通信技术中的复用维度有时分、波分、码分、频分以及模分等,在PON网络中可以利用前面提到的维度,来提高网络的容量。从接入网PON技术发展来看,通过单维度到多维度提升了网络的带宽。第一代PON技术,EPON/GPON下行采用广播方式,上行采用时分的单维度复用,可提供1G/2.5G的接入带宽;10G EPON/XGPON采用时分的单维度,通过提高单通道的速率达到为客户提供10G速率的接入带宽;第二代PON,即NG PON2,在10G速率时分PON的基础上,增加了波分维度,即采用时分、波分两维度的复用,以40G TWDM PON为代表,用4个波长、每波长10Gb/s的速率,将PON网络容量提高至40G,还可增加到8个波长,容量可达80G。下一代PON即NG PON3,预计会在NG PON2基础上,提升单通道速率,再次提升PON网络的接入容量。

EPON/GPON,10G EPON/XGPON标准已经成熟,在市场上已大规模商用或小规模应用。40G TWDM PON将随着NG PON2一系列标准的逐步完善,预计在五年内启动商用之旅。其他的模式复用也是业界研究的热点,以OFDM为代表的频分,以OCDMA为代表的码分,以及最近学术界研究活跃的模分等。通过更多维度的复用,更大的提升PON网络的接入能力。

另外,未来的政企客户、高端社区用户将需要独享波长入户,以及部分场景下会有长距离高带宽低时延的接入需求。现有的接收端技术无法满足该需求,基于相干技术的PON会是解决方案之一。基于相干技术的T比特接入技术,在接收端采用相干接收方式。可在一根光纤承载超过1000个波长,每波长1G/10G,无源传输距离达到100km。该技术的应用,可以为用户提供更大带宽、更低时延的接入服务,为运营商提供高效和低运维成本的网络。

综合以上,高速接入技术多维复用是研究的热点,基于相干接收的T比特容量接入技术是业界关注的趋势之一。

关键词:接入技术 高速接入 高清视频 接入网络 光通信技术