WDM-PON系统优点-纤亿通

WDM-PON系统优点

[来源：sky] [日期：2015-06-05] [点击数：9990]

随着用户对网络接入带宽的需求大幅度增长，波分复用无源光网络（WDM-PON）技术结合了WDM技术和PON拓扑结构的优点，是一种高性能的接入方式。PON 技术主要分为两大类：基于时分复用无源光网络（TDM-PON）和基于波分复用无源光网络（WDM-PON），其中，TDM-PON 的带宽为用户共享，实质上限制了每个用户的可用带宽，WDM-PON 技术实际是虚拟的点对点的通信，能充分利用光纤巨大的带宽资源。

PON自出现以来，经过多年发展，形成了APON、EPON、GPON、WDM-PON等一系列概念。APON系统虽然能够提供近乎完善的各种功能，但却难以在成本至上的末端接入领域获得大规模市场应用。EPON/GPON虽然具有一定的优势，但其带宽为用户共享，实质上限制了每个用户的可用带宽，而WDM-PON系统中，各用户间不共享带宽，因此，波分复用技术是满足传输网络带宽需求剧增的最佳解决方案。

无源光网络(PON)作为一种点到多点光接入技术，其在远端节点不需要有源的节点设备，只需要安装一个无源的光分支器即可，具有成本低、便于维护、对各种业务透明等优点，同时PON能够平滑地过渡到FTTH，具有美好的发展前景，是光接入网的发展方向。 WDM—PON是基于WDM(波分复用)方式实现的点到多点无源光网络，即采用波长作为用户端ONU的标识，利用波分复用技术实现多址接入，能够充分利用光纤的巨大传输带宽。

WDM一PON大致可以分为三个部分，光线路终端OLT、光网络单元ONU和光分配网ODN。OLT连接业务侧，ONU连接用户侧。OLT一方面将承载各种业务的信号在局端汇聚，按照一定的信号格式送入接入网络以便向终端用户传输，另一方面将来自终端用户的信号按照业务类型分别送入各种业务网中。OLT主要由光源、接收机和波分复用/解复用器组成。ODN为OLT和ONU的物理连接提供光传输媒介，复用器/解复用器是波分复用光传输系统的关键器件。

ONU的作用是对相应用户的不同业务进行复用和解复用，以便在上行方向将各种不同的家庭终端的不同业务信号复用起来在同一传输媒体中传输;而在下行方向将不同的业务解复用，通过不同的接口送到相应的终端。ONU主要由支持WDM的光收发机组成。

WDM—PON系统技术优势

根据实现方式，无源光网络可分为基于TDM方式实现的点到多点无源光网络和基于WDM方式实现的点到多点无源光网络。APON、EPON和GPON均是以TDM方式实现的点到多点无源光网络。虽然TDM一PON在相当长的时间内仍然可以满足业务需求，但是其传输带宽仍受到一定限制，不能更好地适应未来高质量视频等高带宽、实时性业务。

WDM—PON系统优点

1.带宽：在TDM—PON中，用户共享带宽，虽然带宽可以动态分配，带宽的使用也能灵活有效的分配，但是对算法的要求较高，并要考虑具体的情况，增加用户就会影响其他用户带宽的使用，而且OLT和ONU及其相关的器件都要工作在线速率下。

而在WDM—PON中，用户独享带宽，每个用户都有连接到OLT的点到点的光通道，因此不需要动态带宽分配，WDM—PON能够在相对低的速率下为每个用户提供高带宽，器件工作在相应的速率上，还可减少PON中用户数引起的附加损耗，这种方式也可降低ONU的成本。

2.功率预算:在TDM—PON中，随着ONU数量的增加，由于分路器的原因信号的光功率损耗也随着增加。而WDM—PON用的是高效的复用/解复用器(如薄膜干涉滤光片、声光滤波器、光纤光栅、阵列波导光栅等)，WDM—PON的插入损耗比TDM—PON的分路损耗小，并且WDM—PON接收机工作在较低的比特率，因此具有极高的灵敏度。在激光器输出功率相等的情况下，WDM—PON传输距离更远，网络覆盖范围更大。

3.透明性：TDM—PON中数据分组由TDM复用器的处理，过程复杂。而WDM—PON系统将数据分组直接映射至波长信道，使得对各种协议和速率透明，这将使网管、保护等任务相对简单，可以提供更强大的OAM&P功能。

4.高效性：TDM—PON系统在上行方向上，各ONU必须采用TDMA(Time Division Multiple Access)协议，才能完成共享传输通道信息访问。速率和帧结构的任何改变都会使MAC层协议及整个网络设备发生改变。而WDM—PON在上行传输时，每个ONU使用一个特定的波长，因此不需要专门的MAC协议，降低了系统复杂度，提高了传输效率。

5.安全性：在TDM—PON中，由于下行信号采用广播方式，所有ONU都可接收全部的下行数据，安全性无法保证，必须采用加密技术。在WDM—PON中，去往不同ONU的信号通过波长选路，也就是说WDM—PON中用户之间是不相联系的，安全性更有保障。

6.易升级：TDM—PON升级困难，而WDM—PON不需对底层结构进行重大改变就能充分利用光纤的巨大容量。并且它的升级和点对点网络一样容易。

7.业务特性：而在业务层面上，将来网络必须具有通用性以适应各种增值业务，如VoIP、HDTV、IPTV等，QoS的保征成为关键。而不同用户及其不同业务对吞吐量、时延、时延偏差、误比特率等有不同要求，难以对QoS作统一要求。WDM技术分配不同波长信道，即专用的点到点连接，有助于这些难题的解决。

WDM-PON系统的优点使得其必将成为宽带接入的最佳选择方案，但其缺点也十分明显，一是需要价格昂贵且数目众多的光器件，初始建设投资非常大；二是WDM-PON的初始目标瞄准双向数字业务，却忽略了模拟的CATV业务，满足不了大多数用户的实际需要。虽然，目前国外PON系统作为宽带接入系统已经开始大量应用，WDM-PON系统关键器件的研究也取得长足进步，价格也在迅速下降，但仍没有进入大规模商用阶段。同时，光环回和频谱分割等上行传输技术还存在技术问题需要解决。与其它宽带接入相比，WDM-PON初期投资大，而接入网对成本非常敏感。随着WDM技术在长途网中的普及、在城域网中的逐渐渗透，WDM器件将不断成熟，价格将不断下降。可将其中一些技术用于接入网，WDM-PON将成为一种有吸引力的大带宽、高性能的接入方式。

纤亿通WDM-PON系统方案

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