波分复用无源光网络技术研究_52页_3mb

波分复用无源光网络（WDM-PON）技术研究报告总结

核心内容

本报告聚焦于WDM-PON技术在宽带接入网中的应用，旨在通过引入该技术实现固移融合和全业务承载。WDM-PON作为下一代PON技术，具有高带宽、灵活波长分配、高网络容量等优势，适用于未来接入网的多种应用场景，包括宽带固定接入、大客户接入、移动前传和移动回传等。

主要观点

• WDM-PON是一种波分复用技术，通过将不同波长分配给不同的ONU，实现点对点的光信号传输。
• 与传统的TDM-PON相比，WDM-PON能够提供更高的带宽，支持未来对高速接入的需求。
• 在WDM-PON系统中，ONU的无色化是关键，主要通过可调谐激光器、宽谱光源、种子光源等方式实现。
• WDM-PON技术可与现有PON系统共存，并支持网络的平滑演进。
• 为了满足不同业务需求，WDM-PON系统需要具备多种功能，包括认证、汇聚、安全、管理、光链路监测等。

关键信息

技术分类

WDM-PON系统主要分为以下几种技术方案：

1. 固定光源方案：

   • 每个ONU使用特定波长的光源。
   • 优点：实现成本较低，可靠性较强。
   • 缺点：备品备件管理复杂，运维成本高。

2. 无色ONU方案：

   • ONU发射波长由OLT配置或自动调整决定。
   • 分为以下几种实现方式：
     • 可调谐激光器：灵活性高，但成本较高。
     • 宽谱光源：光功率浪费严重，存在技术缺陷。
     • 种子光源：分为外部注入和自种子注入两种方式，成本较低，但单通道速率较低。
     • 超密集相干方案：需要相干接收和可调激光器，支持超大系统容量。

ODN关键技术

• AWG（阵列波导光栅）：用于上下行信号的复用和解复用，是WDM-PON系统的核心。
• 插入损耗：AWG的插入损耗显著低于功率型分光器，支持更远的传输距离。
• 波长间隔与波段选择：建议使用C波段（1550nm），可扩展至C+L波段，波道间隔可选25GHz、50GHz、100GHz（下行）或96GHz（上行）。
• 分路比：建议使用1:16、1:32或1:64的AWG器件，以适配不同场景的接入需求。

应用场景分析

1. 移动前传：

   • WDM-PON支持CPRI接口，满足不同无线制式（如LTE-FDD、LTE-TDD、WCDMA、GSM等）的传输需求。
   • 建议单波速率为1.25Gbps、2.5Gbps或10Gbps，支持上下行对称。
   • 建议光功率预算为13dB、16dB、19dB或21dB，以支持5km至20km的传输距离。
   • 需要满足严格的传输时延要求（<200us）和频率抖动要求（<±0.002ppm）。

2. 宽带固定接入与大客户接入：

   • 需要满足不同用户带宽（如100M、1G）的接入需求。
   • 建议采用上下行对称模式，支持1.25Gbps、2.5Gbps、10Gbps等速率等级。
   • 需要支持光链路诊断、认证、安全、管理等功能。

产业进展与建议

• WDM-PON技术正在逐步成熟，主要设备厂商（如烽火科技、中国电信、中国联通等）正在推进相关技术方案。
• 标准化工作：建议加快WDM-PON的标准化进程，以促进产业统一。
• 技术方案选择：可调激光器方案较为成熟，但成本较高；种子光源方案成本较低，但需关注单通道速率问题；超密集相干方案具有高容量，但依赖相干技术和光子集成技术。
• 光功率预算：建议采用C波段，如需扩展，可考虑C+L波段，同时应根据实际接入距离适当调整光功率预算。

技术指标建议

• 传输带宽：支持1.25Gbps、2.5Gbps、10Gbps等速率等级。
• 传输距离：建议在5km至20km范围内，支持更长距离的传输。
• 传输时延：不大于100us，双程时延测量精度<±16.276ns。
• 频率抖动：<±0.002ppm。
• 光功率预算：根据接入距离不同，建议为13dB、16dB、19dB或21dB。
• 分路比：建议使用1:16、1:32或1:64的AWG器件。

研究建议

• 加快WDM-PON技术的标准化进程，以推动其在接入网中的广泛应用。
• 推动光子集成技术的发展，以降低超密集相干方案的成本。
• 针对不同应用场景（如移动前传、宽带接入），制定灵活的WDM-PON系统参数。
• 提高网络运维效率，简化ONU的波长配置流程。
• 加强对WDM-PON系统的光链路监测与诊断能力，提升网络可靠性。