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TWDM-PON

2014-12-11  来源:中国信息产业网-人民邮电报  作者:吴澄

FSAN和ITU将光纤网络未来演进定义为两个阶段:NG-PON1(中期)和NG-PON2(长期)。NG-PON1是基于XG-PON1的技术实现,可提供10Gbps下行速率和2.5Gbps上行速率。然而在XG-PON1可实际商用投入市场后却遇到一定的阻碍,在中短期时间内市场对于10Gbps速率的接入业务需求并不明显。随着更新技术的出现,市场逐步将注意力转移到了NG-PON2。

PON结构图

对于NG-PON2的发展,FSAN做了几个评估方案,认为可能会出现三个主要竞争技术:TDM演进方案在概念上与当前的PON系统非常接近,采用了更高速率的光电子,可以为用户提供非常高效的共享带宽。但该技术方案需要每个ONT(光终端)在40Gbps的线速下运作,该速率已远超市场对终端个人用户需求的预测。基于高成本、色散问题无法解决等角度考虑,FSAN组织已经放弃了TDM-PON技术。

密波分复用PON(DWDM-PON)技术支持在一根光纤上传送很多波长,它可以为每个PON用户提供一根独享的1Gbps对称速率的波长(未来可实现10Gbps)。但最终由于该技术成本高,无法实现用户间的带宽共享,运维复杂(每个用户都需终结和管理一根波长)等问题,FSAN并不倾向于这种技术选择。但是DWDM-PON技术在小范围内仍然存在价值,比如在GPON方案中叠加一根DWDM波长用于支持类似移动前传。在ITU标准的附录中描述了该特殊应用,被称为点到点WDM。

基于时分和波分复用的PON(TWDM-PON)技术在每根光纤提供四根或更多波长,每根波长可提供2.5Gbps或10Gbps对称或非对称速率的传输能力。2012年,FSAN将TWDM-PON技术定为NG-PON2架构实施的方案选择。

每个NG-PON2候选技术都会带来相比现有GPON技术更高的数据传输能力或灵活性。但是这些改进也会带来额外的成本。我们必须清楚地鉴别出这些新技术在性能上的提升是否能与其所带来的价值相匹配,哪种技术在未来创造价值的成本最低。

DWDM-PON技术虽然增加的容量有限,但如果每个波长在单根光纤上独立,并在不同光纤器件上终结,则其所能提供的灵活性最大。但是这种灵活性会造成更大的中心机房、额外的光分配网络、运维更为复杂、更大的室外设备等,这些将导致两倍于目前GPON的设备投资成本,同时运维成本也会提高很多。在一个集成的多波长光模块终结所有波长则会降低这些成本,但同时会损失灵活性,因此很难实现DWDM技术所能带来的优势。

与此截然相反的是,TWDM技术既可以实现更高带宽(总带宽最高40Gbps,每用户最高可实现10Gbps),也可以提供最理想化的灵活性,用于每用户带宽的调整、光纤的管理、业务的融合和资源的共享等。这些改进使TWDM在设备资产投入(CAPEX)方面相比DWDM下降30%,同时维护复杂度也大大降低。由此可见,TWDM技术结合了TDM和DWDM两种系统的优势,是NG-PON2理想的选择之一。

关键词:光纤网络 TWDM技术 DWDM-PON技术 NG-PON2