光通信趨勢：高速接入多維復(fù)用和相干技術(shù)大顯身手
OFweek光通訊網(wǎng)訊 互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展日新月異，微博、微信、在線游戲、虛擬社區(qū)、高清視頻、電子商務(wù)、網(wǎng)上金融等豐富多彩的應(yīng)用和服務(wù)已經(jīng)完全融入大眾的日常生活。互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)對運營商的網(wǎng)絡(luò)帶寬、精細(xì)化和差異化的服務(wù)需求日益突出和迫切。
同時隨著“寬帶中國”戰(zhàn)略的深入推進(jìn)，運營商將重點發(fā)展超寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入、移動互聯(lián)網(wǎng)接入、協(xié)同通信、多路并發(fā)高清IPTV、融合視訊通信、遠(yuǎn)程視頻及監(jiān)控類業(yè)務(wù)、3D富媒體、云計算/云存儲、物聯(lián)網(wǎng)等新業(yè)務(wù)。
上述不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對數(shù)據(jù)通信的需求增長可解讀為對帶寬的需求。目前，由于網(wǎng)絡(luò)帶寬存在瓶頸，沒有足夠的帶寬來支撐井噴式增長的數(shù)據(jù)需求。為了提升網(wǎng)絡(luò)最后一公里接入帶寬，各類高速光接入技術(shù)應(yīng)運而生。
通常，提高PON接入網(wǎng)絡(luò)帶寬有兩種方式：單通道提升速率，增加復(fù)用維度。單通道速率不斷提升可提高帶寬，但需考慮高速光信號非線性、色散以及接收靈敏度下降等因素，同時也要關(guān)注電域高速電器件的支持。多維度復(fù)用是提升接入帶寬的一種有效方法，目前光通信技術(shù)中的復(fù)用維度有時分、波分、碼分、頻分以及模分等，在PON網(wǎng)絡(luò)中可以利用前面提到的維度，來提高網(wǎng)絡(luò)的容量。從接入網(wǎng)PON技術(shù)發(fā)展來看，通過單維度到多維度提升了網(wǎng)絡(luò)的帶寬。第一代PON技術(shù)，EPON/GPON下行采用廣播方式，上行采用時分的單維度復(fù)用，可提供1G/2.5G的接入帶寬；10G EPON/XGPON采用時分的單維度，通過提高單通道的速率達(dá)到為客戶提供10G速率的接入帶寬；第二代PON，即NG PON2，在10G速率時分PON的基礎(chǔ)上，增加了波分維度，即采用時分、波分兩維度的復(fù)用，以40G TWDM PON為代表，用4個波長、每波長10Gb/s的速率，將PON網(wǎng)絡(luò)容量提高至40G，還可增加到8個波長，容量可達(dá)80G。下一代PON即NG PON3，預(yù)計會在NG PON2基礎(chǔ)上，提升單通道速率，再次提升PON網(wǎng)絡(luò)的接入容量。
EPON/GPON，10G EPON/XGPON標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成熟，在市場上已大規(guī)模商用或小規(guī)模應(yīng)用。40G TWDM PON將隨著NG PON2一系列標(biāo)準(zhǔn)的逐步完善，預(yù)計在五年內(nèi)啟動商用之旅。其他的模式復(fù)用也是業(yè)界研究的熱點，以O(shè)FDM為代表的頻分，以O(shè)CDMA為代表的碼分，以及最近學(xué)術(shù)界研究活躍的模分等。通過更多維度的復(fù)用，更大的提升PON網(wǎng)絡(luò)的接入能力。
另外，未來的政企客戶、高端社區(qū)用戶將需要獨享波長入戶，以及部分場景下會有長距離高帶寬低時延的接入需求。現(xiàn)有的接收端技術(shù)無法滿足該需求，基于相干技術(shù)的PON會是解決方案之一。基于相干技術(shù)的T比特接入技術(shù)，在接收端采用相干接收方式。可在一根光纖承載超過1000個波長，每波長1G/10G，無源傳輸距離達(dá)到100km。該技術(shù)的應(yīng)用，可以為用戶提供更大帶寬、更低時延的接入服務(wù)，為運營商提供高效和低運維成本的網(wǎng)絡(luò)。
綜合以上，高速接入技術(shù)多維復(fù)用是研究的熱點，基于相干接收的T比特容量接入技術(shù)是業(yè)界關(guān)注的趨勢之一。
2015年07月09日
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