内容发布更新时间 : 2024/5/16 9:20:00星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

论光纤网络10G EPON技术

何谓10G EPON技术 现有的光接入技术包括GPON（吉比特无源光网络）和EPON（以太网无源光网络）。其中，GPON具有较好的QoS性能，但是其建设成本过高，短时期内很难在国内大规模推广应用；EPON结合以太网和无源光网络两者优点，具有良好的经济性和实用性，但当终端用户(ONU)数目增加时，带宽保障及QoS性能也随之下降。目前，运营商机房与终端用户(ONU)之间通常相隔几公里乃至几十公里，而其间光缆资源相对十分有限，现有的GPON或EPON技术普遍采用1:32分支比。为了提高覆盖率，须增加铺设光缆数量，从而导致建设成本增加，而且会面临管线资源受限的困境；若增加分支比，一方面带来QoS性能降低，同时也降低了终端用户带宽。另一方面，光接入网的发展要求实现视频、数据和语音三种业务“网络融合”，尤其是融合接入高带宽的视频业务（如VOD、视频点播等）。而现有EPON/GPON技术并不能很好地满足用户带宽的增长需求。如何进一步地提高光接入网带宽以及如何更好地完成多业务的承载与融合是下一代光接入网所要面临的主要问题。

IEEE 802.3av PON 标准的开发旨在将 EPON 系统的数据速率从 1Gbps 提高至 10Gbps，以适应10Gbps 以太网接口。10G EPON 与 EPON 共享大部分协议，结合粗波分复用 (CWDM) 与时分多路复用 (TDM) ，以使 EPON 与 10G EPON 系统能够在同一

PON 上实现共存。与 EPON 一样，10G EPON 也依靠 VoIP 技术进行语音通信，并通过电路仿真业务 (CES) 传输其它 TDM 客户端信号。

10G EPON的下行数据速率是10Gbps。上行方向同时支持1Gbps和 10Gbps速率。64B/66B模块线路代码用于所有10Gbps信号，从而实现了 10.3125Gbps的信号线路速率。1Gbps上行采用与EPON相同的8B/10B模块线路代码，从而使线路速率达到 1.25Gbps。采用 WDM 将上行与下行信号进行分离，以实现在同一 PON 光纤实现下行与上行数据的传输。不同的上行／下行信号所采用的波长如图1-1 所示。由于 PON 拥有多个ONU，但却只有一个 OLT，因此选择的波段需允许在 ONU 采用低成本的激光器。对于 1Gbps 上行操作，10G EPON 采用与 EPON 上行信号相同的 1310nm 波长。这样 OLT 就能够采用同一接收器处理所有 1Gbps 信号。动态带宽分配算法可在 EPON 与10G EPON ONU 之间分配 1Gbps 上行信号带宽。

10Gbps 上行信号采用独立的波长频带，不过它会与 1Gbps 上行波长频带发生重叠。如果 OLT 在同一 PON 上同时支持 1Gbps 和 10Gbps 操作，则其称为双速率模式。双速率 OLT 可通过将信号分离到光域或电域中来实现 10Gbps 与 1Gbps 上行信号的分离。采用光域分离时，一种方法是采用 1:2 分光器将信号馈送到 OLT 的 1Gbps 与 10Gbps 接收器。由于分光器引入≥3dB 的附加损耗，因此可能需要低增益光放大器，以便使距离

更长的接口达到预期性能。可以采用多种现有技术分离光接收器之后电域的信号。相关实施需要在性能与复杂性之间进行取舍。 在光域中分离信号需要采用一个 1:2 分光器。分光器两个输出都进入各自的光电探测器，其后配置一个带有针对其相应带宽优化的滤波器的接收器，以便最大限度地提高接收器的灵敏度。此方法的不足之处在于1:2分光器会引入约3dB的额外光损耗。如果不允许上述额外损耗，那么接收器中则必须采用一个低增益光放大器。

在电域中进行分离允许采用单个光电探测器，这样不会引起额外的光信号损耗。在电域中，一种方法是采用接收器滤波器为折衷设计，使其能够同时接收 1Gbps和10Gbps 信号。这意味着接收器灵敏度并未针对任何信号进行优化，从而使每种信号的灵敏度均降低了约 1dB。此外，OLT可以针对相应突发的速率对其互阻抗放大器(TIA)滤波器的互阻抗进行调节（切换）。APD偏置可以设为一个折衷值，或根据互阻抗进行切换。虽然自适应接收器具有最佳性能，但其更高的复杂性还是会影响到接收器的成本。必须以足够快的速度检测当前接收突发的速率，才能够切换接收器。可以通过检测只有10Gbps 突发才具有的光谱能量来检测突发速率。此外，OLT还可以借助计划到达的上行突发信息进行操作。

两种EPON的关键技术说明 一、测距机制