當前,在我國全業(yè)務(wù)運營和網(wǎng)絡(luò)融合的背景下,不斷涌現(xiàn)的高帶寬應用如視頻會議、實時游戲、IPTV等對網(wǎng)絡(luò)接入帶寬提出了更高的要求,也推動著新的FTTx技術(shù)層出不窮??梢钥闯?,未來光纖接入技術(shù)將向更高速率、更多傳輸波長、更廣覆蓋范圍(包括長距離、大分路比)的方向發(fā)展。此時,能實現(xiàn)以低成本提供高帶寬的WDM PON技術(shù)獲得階段性成果,烽火科技與合作單位攻克了多項電信級λ-EMD系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。
WDM PON是未來接入網(wǎng)主流
WDM PON是一種采用波分復用技術(shù)的、點對點的無源光網(wǎng)絡(luò)(如圖1)。即在同一根光纖中,雙向采用的波長數(shù)目大于3個以上,利用波分復用技術(shù)實現(xiàn)上行接入,能夠以較低的成本提供較大的工作帶寬,是光纖接入未來重要的發(fā)展方向。典型的WDM PON系統(tǒng)由三部分組成:光線路終端(OLT)、光波長分配網(wǎng)絡(luò)(OWDN)和光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)。WDM PON技術(shù)的規(guī)模商用首先需要解決光模塊的互換性,尤其是ONU側(cè)光模塊。固定波長光源的方案難以應用于商用的WDM PON中,因此“無色”光源技術(shù)是WDM PON系統(tǒng)攻關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)。
為了適應未來光接入網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求,我國“十一五”863計劃及時啟動了“低成本的多波長以太網(wǎng)綜合接入系統(tǒng)(λ-EMD)”重大課題的研究;歐盟FP7計劃也將WDM PON的研究列為重點攻關(guān)的項目?;赪DM PON和WDM-TDM PON技術(shù)的λ-EMD系統(tǒng)具有光纖資源利用充分、對速率和業(yè)務(wù)完全透明、安全性高、易管理維護、傳輸距離長、擴展性好等特點,能夠極大地節(jié)約主干光纖和其他光分配網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及維護費用,擴大用戶覆蓋范圍和增加用戶接入數(shù)量,為運營商構(gòu)建具有更大接入容量、更高傳輸速率、面向全業(yè)務(wù)運營的全新光接入網(wǎng)提供了理想的解決方案。
四大應用場景
WDM PON是邏輯層面點到點,物理層面點到多點的連接,具有對協(xié)議和速率透明的特性、良好的可擴展性,因此應用也非常靈活。目前,WDM PON可應用于以下多種場合。
1.WDM-PON直接用于FTTx
WDM PON可作為FTTH、FTTB、FTTC的實現(xiàn)方案,并可同時為商業(yè)用戶、單個家庭用戶、多家庭用戶等多種類型的用戶提供服務(wù)(如圖2)。在這種場合下,WDM PON每波長提供的巨大帶寬直接為用戶所用,對于國內(nèi)規(guī)模部署的FTTB、FTTC網(wǎng)絡(luò)升級、無線WLAN覆蓋、商業(yè)VIP客戶接入等來說是一個很好的選擇。
2.WDM PON與TDM PON構(gòu)成HPON
WDM PON與TDM PON構(gòu)成混合網(wǎng)絡(luò),共同為用戶提供服務(wù)。用戶通過分路器共享一對波長,由位于CO的具有多波長光源的EPON OLT進行資源調(diào)度。此種組網(wǎng)模式適用于接入主干光纖資源緊張和EPON網(wǎng)絡(luò)帶寬升級等場合。
3.WDM PON用于本地匯聚傳輸
WDM PON與TDM PON以級聯(lián)的方式連接可實現(xiàn)本地匯聚傳輸。用戶業(yè)務(wù)首先通過TDM PON進行匯聚,然后再由WDM PON系統(tǒng)傳輸?shù)奖镜刂行木帧T谠缙谥挥胁糠稚虡I(yè)客戶或少量其他用戶需要大帶寬時,這種架構(gòu)可提供靈活的接入選擇,例如為大客戶分配單獨的波長,而密集居住的普通小區(qū)用戶通過級聯(lián)的TDM PON共享一個波長。
4.基站回傳
移動基站回傳所需帶寬不斷增加,對基站回傳網(wǎng)絡(luò)也提出了新的挑戰(zhàn)。WDM PON提供了豐富的帶寬,能很好的滿足3G、LTE基站回傳的帶寬需求,可以作為移動基站回傳的主要技術(shù)選擇之一。WDM PON用于基站回傳的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與圖2相似。
烽火科技引領(lǐng)WDM PON發(fā)展
目前,我國“十一五”863計劃的牽頭單位烽火科技與合作單位通過刻苦鉆研,攻克了多項電信級λ-EMD系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),成功完成上海未來寬帶技術(shù)及應用工程研究中心有限公司基于國家863柔性試驗床進行的全面測試,包括基于TDM與WDM的混合模式PON結(jié)構(gòu)、支持三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)的受控傳送、可擴展的開放系統(tǒng)架構(gòu)和高可用性等,成功地研制出了系列化的λ-EMD綜合接入設(shè)備和自主知識產(chǎn)權(quán)的光收發(fā)模塊,可滿足低成本化應用要求。該項目的實施進一步凸顯了烽火科技在光接入領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先地位。
隨著用戶對帶寬和速率的要求越來越高,WDM PON越來越顯示出它獨特的優(yōu)勢。烽火科技研制出的WDM-TDM PON綜合接入設(shè)備系統(tǒng)是業(yè)界第一款單纖32波,每波支持1∶64分路,傳輸距離達20公里以上的xPON系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用業(yè)界首個局遠端雙“無色”光模塊設(shè)計,具有業(yè)界最高的單纖接入速率(對稱40G)以及業(yè)界最高的業(yè)務(wù)單板端口密度,采用WDM和TDM混合模式的PON結(jié)構(gòu),可以兼容現(xiàn)有的1G/2.5G/10G EPON、GPON和P2P等多種光纖接入技術(shù),通過WDM方式可以承載現(xiàn)有CATV業(yè)務(wù),方便實現(xiàn)“三網(wǎng)融合”業(yè)務(wù)接入,實現(xiàn)了我國下一代光纖接入技術(shù)研究的新跨越。