當(dāng)前，全球性的寬帶建設(shè)正熱潮涌動(dòng)，中國(guó)的“寬帶中國(guó)”戰(zhàn)略也已明確提出。在全球固定寬帶運(yùn)營(yíng)商規(guī)模實(shí)施光纖戰(zhàn)略時(shí)，如何讓規(guī)模投入能夠持續(xù)性地產(chǎn)生效益，即如何投資建設(shè)一張可持續(xù)發(fā)展、具備長(zhǎng)期演進(jìn)能力的光接入網(wǎng)絡(luò)，成為備受關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，而業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)化組織、設(shè)備制造商等產(chǎn)業(yè)重要參與者則在積極尋求答案。
在標(biāo)準(zhǔn)化層面，光接入兩大標(biāo)準(zhǔn)組織ITU-T和IEEE已經(jīng)完成XGPON1（10G GPON）與10G EPON的標(biāo)準(zhǔn)制訂工作，為GPON、EPON網(wǎng)絡(luò)的下一步演進(jìn)提供了方向。盡管10G PON的技術(shù)體系已經(jīng)成熟，但是從運(yùn)營(yíng)商建網(wǎng)和投資回報(bào)的角度來(lái)看，只關(guān)注10 PON本身的部署還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要放眼長(zhǎng)遠(yuǎn)，對(duì)現(xiàn)有的光接入網(wǎng)進(jìn)行更全面的中長(zhǎng)期規(guī)劃，以確保光接入網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)平滑演進(jìn)。
在設(shè)備制造商環(huán)節(jié)，對(duì)于構(gòu)建面向未來(lái)的光接入網(wǎng)絡(luò)的探索從未止步。以華為為例，2011年，華為成功發(fā)布了全球首個(gè)40G傳輸速率的PON樣機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)波長(zhǎng)疊加技術(shù)實(shí)現(xiàn)了下行40Gbps、上行10Gbps的帶寬傳輸能力，支持1∶512分光和20公里傳輸距離。華為40G PON樣機(jī)的發(fā)布，作為一次有益的嘗試，使得光接入的可持續(xù)發(fā)展有了實(shí)現(xiàn)的可能，因?yàn)槟軌驇椭\(yùn)營(yíng)商把未來(lái)的升級(jí)和演進(jìn)問(wèn)題納入現(xiàn)有GPON的規(guī)劃部署中來(lái)，使得運(yùn)營(yíng)商能夠以更加廣闊的視野統(tǒng)籌光接入網(wǎng)在整個(gè)生命周期內(nèi)的總成本。
從平滑演進(jìn)的角度來(lái)看，原有的10G PON解決方案盡管實(shí)現(xiàn)了從1G/2.5G到10G能力的提升，但面向網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期演進(jìn)，EPON和GPON兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在持續(xù)提速能力、統(tǒng)一技術(shù)方向，以及FTTB/C等幾個(gè)方面均有不同程度的欠缺，而40G堆疊PON則可以彌補(bǔ)原有技術(shù)的這些不足。華為40G PON系統(tǒng)采用4個(gè)承載在不同波長(zhǎng)上的XG PON堆疊而成，現(xiàn)有GPON/XG PON ODN可保持完全不動(dòng)。其中，每個(gè)ONU上行峰值速率為2.5Gbps、下行峰值速率為10Gbps;光功率預(yù)算支持256分支條件下傳輸40km，或者256分支條件下傳輸40km;支持40km的ONU距離差。該方案已經(jīng)與中國(guó)電信北京研究院共同完成初步測(cè)試。
TDM與WDM優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，低成本提速成為現(xiàn)實(shí)
傳統(tǒng)的PON技術(shù)在一根光纖內(nèi)采用兩個(gè)不同波長(zhǎng)分別實(shí)現(xiàn)上下行數(shù)據(jù)的傳送，不同ONU之間采用時(shí)分復(fù)用的方式共享帶寬。而40G堆疊PON技術(shù)則在光纖接入網(wǎng)中引入了波分疊加的技術(shù)，在一根光纖上采用了8個(gè)波長(zhǎng)，上下行各4個(gè)，分別承載4路XGPON1(10G GPON)的上下行數(shù)據(jù)。
堆疊PON系統(tǒng)通過(guò)波長(zhǎng)的不同將一個(gè)PON端口下的ONU分為4組，每一組ONU之間仍采用傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用機(jī)制，共享10G下行/2.5G上行帶寬。這樣，整個(gè)堆疊PON系統(tǒng)的下行總帶寬達(dá)到40G，上行帶寬達(dá)到10G。
另一方面，在40G堆疊PON系統(tǒng)中，不同波長(zhǎng)的合分波均在局端完成，對(duì)于ONU設(shè)備來(lái)說(shuō)，除激光器的差異外，其他部件與10G PON系統(tǒng)并無(wú)差異，因此其成本與10G PON系統(tǒng)相當(dāng)，不會(huì)帶來(lái)大幅成本提升。
合理波長(zhǎng)規(guī)劃，40G PON與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和諧共存
客觀來(lái)看，40G PON的部署能否與現(xiàn)有的EPON和GPON和諧共存，這是運(yùn)營(yíng)商在實(shí)施寬帶戰(zhàn)略時(shí)要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。由于40G堆疊PON技術(shù)在ODN中采用了波分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同技術(shù)疊加共存，在這種情況下，只要通過(guò)合理的波長(zhǎng)規(guī)劃，規(guī)避ODN中已經(jīng)使用的波長(zhǎng)，就可以實(shí)現(xiàn)40G PON與現(xiàn)有PON技術(shù)的和諧共存。
GPON/EPON技術(shù)下行使用S波段（1460～1530nm），上行使用O波段（EPON：1260～1360nm；GPON：1290～1330nm）；10G PON技術(shù)下行使用L波段（1575～1580nm），上行使用O波段（1260～1280nm）。在現(xiàn)有的波長(zhǎng)規(guī)劃中，C波段用于承載有線電視信號(hào)，絕大多數(shù)情況下此波段仍為空閑，若使用C波段承載40G堆疊PON信號(hào)，便能夠有效避開(kāi)現(xiàn)有GPON和EPON的波長(zhǎng)，以及可能部署的XGPON1或10G EPON波長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)不同制式在同一ODN中共存。
此外，若運(yùn)營(yíng)商考慮跨越10G PON階段，直接部署40G PON技術(shù)，也可采用L波段支持40G PON，或者預(yù)留L波段支持其他后續(xù)PON技術(shù)。
超大分光比+繼承現(xiàn)有ODN，F(xiàn)TTH覆蓋更廣
40G堆疊PON系統(tǒng)，在引入波分復(fù)用技術(shù)的同時(shí)，也引入了現(xiàn)有WDM網(wǎng)絡(luò)中成熟應(yīng)用的長(zhǎng)距離傳送技術(shù)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、大分光比接入。當(dāng)前業(yè)界為40G堆疊PON技術(shù)設(shè)定的分光比目標(biāo)為1∶512（20km傳輸距離），而這個(gè)分光比能力已經(jīng)得到了充分的理論和實(shí)踐驗(yàn)證。
40G堆疊PON的超大分光比支持能力，為FTTB網(wǎng)絡(luò)向FTTH升級(jí)提供了一種全新的解決方案。
運(yùn)營(yíng)商可以維持現(xiàn)有FTTB模式的ODN網(wǎng)絡(luò)不變，在樓道MDU設(shè)備的位置部署二級(jí)分光器，再將光纖引入用戶家中實(shí)現(xiàn)FTTH。這種方式可以大幅節(jié)省運(yùn)營(yíng)商FTTH網(wǎng)絡(luò)覆蓋的投資，并實(shí)現(xiàn)FTTH與FTTB兩種不同接入模式并存，實(shí)現(xiàn)FTTB到FTTH的無(wú)縫平滑演進(jìn)。
當(dāng)前，全球性的寬帶建設(shè)正熱潮涌動(dòng)，中國(guó)的“寬帶中國(guó)”戰(zhàn)略也已明確提出。在全球固定寬帶運(yùn)營(yíng)商規(guī)模實(shí)施光纖戰(zhàn)略時(shí)，如何讓規(guī)模投入能夠持續(xù)性地產(chǎn)生效益，即如何投資建設(shè)一張可持續(xù)發(fā)展、具備長(zhǎng)期演進(jìn)能力的光接入網(wǎng)絡(luò)，成為備受關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，而業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)化組織、設(shè)備制造商等產(chǎn)業(yè)重要參與者則在積極尋求答案。
在標(biāo)準(zhǔn)化層面，光接入兩大標(biāo)準(zhǔn)組織ITU-T和IEEE已經(jīng)完成XGPON1（10G GPON）與10G EPON的標(biāo)準(zhǔn)制訂工作，為GPON、EPON網(wǎng)絡(luò)的下一步演進(jìn)提供了方向。盡管10G PON的技術(shù)體系已經(jīng)成熟，但是從運(yùn)營(yíng)商建網(wǎng)和投資回報(bào)的角度來(lái)看，只關(guān)注10 PON本身的部署還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要放眼長(zhǎng)遠(yuǎn)，對(duì)現(xiàn)有的光接入網(wǎng)進(jìn)行更全面的中長(zhǎng)期規(guī)劃，以確保光接入網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)平滑演進(jìn)。
在設(shè)備制造商環(huán)節(jié)，對(duì)于構(gòu)建面向未來(lái)的光接入網(wǎng)絡(luò)的探索從未止步。以華為為例，2011年，華為成功發(fā)布了全球首個(gè)40G傳輸速率的PON樣機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)波長(zhǎng)疊加技術(shù)實(shí)現(xiàn)了下行40Gbps、上行10Gbps的帶寬傳輸能力，支持1∶512分光和20公里傳輸距離。華為40G PON樣機(jī)的發(fā)布，作為一次有益的嘗試，使得光接入的可持續(xù)發(fā)展有了實(shí)現(xiàn)的可能，因?yàn)槟軌驇椭\(yùn)營(yíng)商把未來(lái)的升級(jí)和演進(jìn)問(wèn)題納入現(xiàn)有GPON的規(guī)劃部署中來(lái)，使得運(yùn)營(yíng)商能夠以更加廣闊的視野統(tǒng)籌光接入網(wǎng)在整個(gè)生命周期內(nèi)的總成本。
從平滑演進(jìn)的角度來(lái)看，原有的10G PON解決方案盡管實(shí)現(xiàn)了從1G/2.5G到10G能力的提升，但面向網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期演進(jìn)，EPON和GPON兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在持續(xù)提速能力、統(tǒng)一技術(shù)方向，以及FTTB/C等幾個(gè)方面均有不同程度的欠缺，而40G堆疊PON則可以彌補(bǔ)原有技術(shù)的這些不足。華為40G PON系統(tǒng)采用4個(gè)承載在不同波長(zhǎng)上的XG PON堆疊而成，現(xiàn)有GPON/XG PON ODN可保持完全不動(dòng)。其中，每個(gè)ONU上行峰值速率為2.5Gbps、下行峰值速率為10Gbps;光功率預(yù)算支持256分支條件下傳輸40km，或者256分支條件下傳輸40km;支持40km的ONU距離差。該方案已經(jīng)與中國(guó)電信北京研究院共同完成初步測(cè)試。
TDM與WDM優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，低成本提速成為現(xiàn)實(shí)
傳統(tǒng)的PON技術(shù)在一根光纖內(nèi)采用兩個(gè)不同波長(zhǎng)分別實(shí)現(xiàn)上下行數(shù)據(jù)的傳送，不同ONU之間采用時(shí)分復(fù)用的方式共享帶寬。而40G堆疊PON技術(shù)則在光纖接入網(wǎng)中引入了波分疊加的技術(shù)，在一根光纖上采用了8個(gè)波長(zhǎng)，上下行各4個(gè)，分別承載4路XGPON1(10G GPON)的上下行數(shù)據(jù)。
堆疊PON系統(tǒng)通過(guò)波長(zhǎng)的不同將一個(gè)PON端口下的ONU分為4組，每一組ONU之間仍采用傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用機(jī)制，共享10G下行/2.5G上行帶寬。這樣，整個(gè)堆疊PON系統(tǒng)的下行總帶寬達(dá)到40G，上行帶寬達(dá)到10G。
另一方面，在40G堆疊PON系統(tǒng)中，不同波長(zhǎng)的合分波均在局端完成，對(duì)于ONU設(shè)備來(lái)說(shuō)，除激光器的差異外，其他部件與10G PON系統(tǒng)并無(wú)差異，因此其成本與10G PON系統(tǒng)相當(dāng)，不會(huì)帶來(lái)大幅成本提升。
合理波長(zhǎng)規(guī)劃，40G PON與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和諧共存
客觀來(lái)看，40G PON的部署能否與現(xiàn)有的EPON和GPON和諧共存，這是運(yùn)營(yíng)商在實(shí)施寬帶戰(zhàn)略時(shí)要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。由于40G堆疊PON技術(shù)在ODN中采用了波分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同技術(shù)疊加共存，在這種情況下，只要通過(guò)合理的波長(zhǎng)規(guī)劃，規(guī)避ODN中已經(jīng)使用的波長(zhǎng)，就可以實(shí)現(xiàn)40G PON與現(xiàn)有PON技術(shù)的和諧共存。
GPON/EPON技術(shù)下行使用S波段（1460～1530nm），上行使用O波段（EPON：1260～1360nm；GPON：1290～1330nm）；10G PON技術(shù)下行使用L波段（1575～1580nm），上行使用O波段（1260～1280nm）。在現(xiàn)有的波長(zhǎng)規(guī)劃中，C波段用于承載有線電視信號(hào)，絕大多數(shù)情況下此波段仍為空閑，若使用C波段承載40G堆疊PON信號(hào)，便能夠有效避開(kāi)現(xiàn)有GPON和EPON的波長(zhǎng)，以及可能部署的XGPON1或10G EPON波長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)不同制式在同一ODN中共存。
此外，若運(yùn)營(yíng)商考慮跨越10G PON階段，直接部署40G PON技術(shù)，也可采用L波段支持40G PON，或者預(yù)留L波段支持其他后續(xù)PON技術(shù)。
超大分光比+繼承現(xiàn)有ODN，F(xiàn)TTH覆蓋更廣
40G堆疊PON系統(tǒng)，在引入波分復(fù)用技術(shù)的同時(shí)，也引入了現(xiàn)有WDM網(wǎng)絡(luò)中成熟應(yīng)用的長(zhǎng)距離傳送技術(shù)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、大分光比接入。當(dāng)前業(yè)界為40G堆疊PON技術(shù)設(shè)定的分光比目標(biāo)為1∶512（20km傳輸距離），而這個(gè)分光比能力已經(jīng)得到了充分的理論和實(shí)踐驗(yàn)證。
40G堆疊PON的超大分光比支持能力，為FTTB網(wǎng)絡(luò)向FTTH升級(jí)提供了一種全新的解決方案。
運(yùn)營(yíng)商可以維持現(xiàn)有FTTB模式的ODN網(wǎng)絡(luò)不變，在樓道MDU設(shè)備的位置部署二級(jí)分光器，再將光纖引入用戶家中實(shí)現(xiàn)FTTH。這種方式可以大幅節(jié)省運(yùn)營(yíng)商FTTH網(wǎng)絡(luò)覆蓋的投資，并實(shí)現(xiàn)FTTH與FTTB兩種不同接入模式并存，實(shí)現(xiàn)FTTB到FTTH的無(wú)縫平滑演進(jìn)。
40G堆疊PON，未來(lái)必然的技術(shù)方向
正是因?yàn)閾碛兄T多的優(yōu)勢(shì)特性，40G堆疊PON技術(shù)勢(shì)必將成為未來(lái)PON技術(shù)的主流方向。在已有充分技術(shù)驗(yàn)證的基礎(chǔ)之上，持續(xù)推進(jìn)堆疊PON的標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化，將是未來(lái)幾年光纖接入標(biāo)準(zhǔn)工作的重點(diǎn)。
尤為重要的是，在PON網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際部署中，運(yùn)營(yíng)商若提前一步考慮光纖接入技術(shù)演進(jìn)策略，為后續(xù)引入堆疊PON技術(shù)預(yù)留充分的波長(zhǎng)資源，將會(huì)對(duì)光纖接入網(wǎng)的可持續(xù)演進(jìn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
同時(shí)，設(shè)備制造商作為技術(shù)升級(jí)的探索者和推動(dòng)者，也將在光纖接入網(wǎng)的持續(xù)演進(jìn)中扮演重要角色。華為40G PON，作為與GPON、XG PON一脈相承的系統(tǒng)，TC層可最大程度沿用現(xiàn)有GPON/XG PON協(xié)議,目前已得到廣泛的支持和認(rèn)可。而作為IP及光接入時(shí)代的領(lǐng)導(dǎo)者，華為在固定寬帶領(lǐng)域提出的可平滑演進(jìn)的SingleFAN解決方案，目前也已服務(wù)于全球超過(guò)三分之一的寬帶用戶，為用戶提供超帶寬接入服務(wù)，豐富人們的溝通和生活。華為將繼續(xù)聚焦客戶需求，在光接入領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新和持續(xù)投入，協(xié)助運(yùn)營(yíng)商著眼未來(lái)，充分保護(hù)現(xiàn)有投資，致力于為用戶提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和解決方案。來(lái)源人民郵電報(bào))