Page 25 - 网络电信2016年第4期
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光通信
100G接入关键技术：单波速率选择及其实现
李胜平
全球宽带提速的浪潮已经来临，4K/8K超高清视频、虚拟 量40G或80G。
现实、智慧家庭和物联网等应用将成为人们日常生活与工作的 相对标准推进较快的ITU-T阵营，IEEE802.3系列标准制
一部分，越来越多的国家都已经或计划提高宽带接入速率。目
前，全球已有超过50家运营商正在提供千兆宽带业务，在韩 定则略微滞后，EPON及10G-EPON标准先后于2004年和2009年发
国、美国和中国香港等地100G接入关键技术：单波速率选择及 布，而与NGPON2通信容量对应的NG-EPON标准还处于早期阶段。
其实现区，运营商更已经针对企业和家庭用户开通了2G乃至10G 2015年7月，NG-EPON CFI（call for interest）正式通过，成
的业务；在中国，2013年国务院发布了国家宽带战略——计划 立了研究小组（Study Group），并在2015年9月底发布了NG-
到2020年使发达城市家庭用户的接入速率达到1Gb/s ；在欧盟 EPON标准目标。目前，NG-EPON目标已经定义了几种方案，包
和美国，各国政府也在加速提升国家基础带宽， 括单波25G上下行和N×25G上下行，主要调制格式技术包括NRZ
或者给予宽带发展以较大的支持。
（非归零码）、Duo-Binary（双二进制编码）和
单波高速：下一代PON关键技术 PAM4（4阶脉冲幅度调制编码）等。
随着用户终端带宽需求的不断增大，当前 当前，虽然很多候选技术还在研讨和比较当
主流接入网系统架构——PON（无源光网络）网 中，但单波速率超过10G已基本达成一致，目标
络也在不断升级。尼尔森诺曼公司的联合创始人 演进方向主要是单波速率25G。而在整个PON系统
Jakob Nielsen博士于1998年提出著名的尼尔森 中，针对家庭用户接入，单波25G PON可以作为
定律（Nielsen's Law）：用户带宽将以每年50% 主流技术；而对于政企用户，由于其带宽需求更
的速率增长。从1983年到2014年的统计结果来 大，可以在单波25G的基础上，通过波长叠加实
看，带宽增长趋势很好地与该定律吻合。按此规 现2×25G或4×25G的更高带宽。ITU-T GPON标准
律推演，到2020年，用户带宽将会达到1.6G。如 阵营预计将在2016年2季度启动单波25G标准的立
果按PON网络常用的1:64分光比来计算，当前主流PON系统的带 项讨论。
宽届时将满足不了用户的需求。 由以上分析可见，单波25G已经成为光接入的一个重要节点
速率，包括华为在内，业界在前期4×10G TWDM PON的研究过程
现阶段，GPON、EPON正在大规模批量部署，XG-PON1、 中已经积累了不少多波叠加技术，因此，当前单波25G技术的实
10G-EPON也已经开始小规模商用。PON系统国际标准的主要阵营 现成为了100G PON的关键。
包括FSAN主导的ITU-T系列GPON标准，以及IEEE主导的802.3系
列EPON标准。其中，ITU-T GPON标准系列已经从GPON、XG-PON1 单波高速PON技术的挑战
发展到NG-PON2。当前NG-PON2的标准体系已明确采用TWDM-PON
系统架构，单波速率为10G，通过采用4波或8波来实现总系统容 在光接入领域，运营商的主要诉求是在带宽升级的同时，
还能重用既有的光纤网络，由于ODN（光配线网络）链路涉及基
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