基于EPON网络架构的光接入网技术演进探讨

孙艳秋

摘要：EPON网络架构是一项点到点之间的光接入网络，其具有兼容度高、成本低以及PON技术介质共享等众多优势特征。本文基于EPON网络架构的光接入网技术演进探讨分析，希望能够为相关研究人员提供一些有价值的参考。

关键词：EPON；10G EPON；网络架构；光纤接入网

中图分类号：TN929.1 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）02-0036-01

EPON技术是光纤接入网当中最重要的一项核心技术，此项技术在光接入网络规模应用的最初阶段，因其标准和互通性相较于传统的GPON更加成熟、成本更低，因此优势十分明显，现已成为当前光接入网领域内的一项主流技术手段。而随着当前用户对接入高带宽需求的不断加强，尤其是随着各类超高清、3D等高带宽应用的出现，使得EPON网络架构亟需升级改造。对此，下文也将基于EPON网络架构的光接入网技术发展演变展开相关的探究分析。

1 光接入网带宽技术

为尽快提升网络承载性能，选用新型光接入技术现已成为了一项主要的手段措施，基于EPON网络架构基础之上的10G EPON技术继承了原本的ODN网络，可有效融合IG EPIN ONU终端，是实现以低成本来达到高宽带接入的不二选择[1]。

1.1 10G EPON

此项技术的网络架构形式与IG EPON完全一致，其中所存在的典型差异主要体现在对带宽的提升上，基于对称模式当中其下行速率一般能够达到10Gbit/s；而在非对称模式中下上行速率为1 Gbit/s。10G EPON所选用标准为IEEE 802.3.av，采取的是多点控制协议，仅是针对EPON的标准协议予以拓展，新增对称模式下的下行速率及协商机制，从而专项处置10G EPON数据内容，有效的规避了在各个协议层面上所发生的变动情况。

为确保IG EPON与10G EPON的有效融合，标准协议对于波长配置也提出了明确要求。通常10G EPON波长选用1500mm波长充当下行信号长度。在此两项技术的融合过程当中系统内具有完全相同的ODN，下行信号速率为WDM方式；上行方向对称模式上行波长选用1275mm左右，非对称模式上行波长选用1300mm左右。基于10G EPON和IG EPON系统具有相同的ODN来考虑，且上行信号波长为1300mm以及1275mm，其之间存在重合现象，因而仅可选用TDMA方式。关于10G EPON光链路功率的预估测算，不仅可选用接近于EPON的光光功率，同时还可结合具体的组网需求，新增29dB光信道插入损耗预算。在标准协议当中关于对称与非对称两种模式各自定义了三种光功率预算，即PR10/PRX10、PR20/PRX20、PR30/PRX30。

1.2 EPON向10G EPON的演进过程

由于10G EPON具备较为优异的下行兼容性，因此在升级设备与拓展容量时，其可更为有效的被应用在未来的网络拓容中。10G EPON在原本的网络架构当中仍可应用原本的EPON拓扑，且可保证原本的ODN不发生改变，而设备容量升级则需依据实际需求来展开。将1G EPON OLT依据实际需求升级呈10G EPON OLT，针对需求更高宽带水平的用户可进行更换，而无升级需求的用户则无需针对其设备做出调整改变，依旧可在原有的条件下应用，并由此做到从EPON向10G EPON的演进发展。

2 基于EPON网络架构的10G PON技术演进

考虑到目前10G PON技術正变得越来越成熟，以及为了能够充分满足于用户的长期性带宽应用要求，目前行业内也逐渐展开了关于对10G PON技术的研究工作。如NG-PON2技术便是一种具备较高先进性的新型PON系统，而就当前整个行业的实际发展现状来看，此项技术依然处在初级发展阶段，其中的核心技术手段具体就包括了TWDM-PON、WDM-PON、OFDM-PON等多项技术内容[2]。其中的TWDM-PON技术是目前应用最为广泛的一种，其所具备的优势价值主要体现在四个方面：（1）对于现有PON系统内较为完备的复用技术可实现高效化应用；（2）便于促成对多粒度业务的有效连接，从而达到未来接入网关于全业务接入技术的性能要求；（3）较高的后向兼容性，能够最大程度的应用当前系统的光纤分布网络结构；（4）有着较高的可拓展性，可十分简便的采用新增波长通道的方式来达到系统升级与拓展效果。

2.1 TWDM-PON

这一项技术是基于当前已经十分成熟的TDM-PON基础之上，采用多波长方式所共同堆叠形成的，各波长依旧应用的是最初的协议，仅是将波长进行堆叠处理后来实现拓容效果。TWDM-PON技术的核心要点之一便是ONU可调光波收发技术。为满足无色ONU要求，需应用到可调光波收发技术。尽管当前这一技术现已在骨干传输网络内得到广泛普及，然而在TWDM-PON网络内却并不完全适合应用。这其中的原因主要是传输网可调发射设备及滤波器的变化区间过大，同时支持80波以上调谐，收发器成本高昂，很难在用户一侧大规模应用。而TWDM-PON则仅需纳米级别的调谐区间，可支持6波长左右，因此在TWDM-PON结构网络开发应用过程中较为合适，且较低成本的可调光波收发技术是其最重要的一项关键核心。当前可供采用的可调广波收发技术重点为DFB热调技术及FP腔热调技术，然而关于接入网的整体投入而言其总支出依旧相对较大[3]。

2.2 TWDM-PON促进EPON发展演进

在ITU标准组织内所确定出的NG-PON2标准内，G.989.3传输汇聚层中要求TWDM-PON下行波长应控制在1500nm左右，上行波长则需控制在1300nm左右。在波长标准规划方案中为防止和现有系统本身发生矛盾，TWDM-PON OLT基于原本的系统接收一侧新增了一项合分波器，由此也便可达到与当前EPON网络的同时存在。TWDM-PON可十分有效的与当前所部署安排的EPON网络一同存在，这无疑是对光纤网络投资价值的长期保值。相信随着相关技术的不断发展，应用TWDM-PON高分光比在实现对FTTH全面覆盖的同时还可保留原本的ODN网络，从而便可有效降低对主干光纤与管道资源的成本支出。

3 结语

总之，本次研究重点就关于当前主流的光纤入网技术与未来技术的演进方向展开了深入探究。就当前EPON网络架构的实际应用现状来看，其中10G EPON技术优势最为突出，主要体现在成本低廉、高效传输这两个方面，相信随着EPON网络架构网接入网技术的不断发展与演变，最终可全面达成对FTTH的广泛覆盖。

参考文献

[1]区浩欣.光接入网调制与复用技术分析[J].数字技术与应用，2015，（6）：60.

[2]贾庭兰，崔岩，姚琼等.下一代有线电视光接入网技术分析[J].广播与电视技术，2015，（7）：100-102.

[3]周遵文.光接入网的运行、管理与维护中PON技术的应用[J].通讯世界，2017，（17）：60-61.