未来5年光通信系统技术十大趋势之四

 ——高速接入，多维复用和相干技术大显身手

互联网的发展日新月异，微博、微信、在线游戏、虚拟社区、高清视频、电子商务、网上金融等丰富多彩的应用和服务已经完全融入大众的日常生活。互联网业务对运营商的网络带宽、精细化和差异化的服务需求日益突出和迫切。同时随着国家宽带战略的深入推进，运营商将重点发展超宽带互联网接入、移动互联网接入、协同通信、多路并发高清IPTV、融合视讯通信、远程视频及监控类业务、3D富媒体、云计算/云存储、物联网等自营新业务。以上不同网络环境对数据通信的需求增长可解读为对带宽的需求。目前，由于网络带宽存在瓶颈，没有足够的带宽来支撑井喷式增长的数据需求。为了提升网络最后一公里接入带宽，各类高速光接入技术应运而生。

通常，提高PON接入网络带宽有这两种方式：单通道提升速率、增加复用维度。单通道速率不断的提升可提高带宽，但需考虑高速光信号非线性、色散以及接收灵敏度下降等因素，同时也要关注电域高速电器件的支持。多维度复用是提升接入带宽的一种有效方法，目前光通信技术中的复用维度有时分、波分、码分、频分以及模分等，在PON网络中可以利用前面提到的维度，来提高网络的容量。

从接入网PON技术发展来看，通过单维度到多维度提升了网络的带宽。第一代PON技术，EPON/GPON下行采用广播方式，上行采用时分的单维度复用，可提供1G/2.5G的接入带宽;10G EPON/XGPON采用时分的单维度，通过提高单通道的速率达到为客户提供10G速率的接入带宽;第二代PON，即NG PON2，在10G速率时分PON的基础上，增加了波分维度，即采用时分、波分两维度的复用，以40G TWDM PON为代表，用4个波长、每波长10Gb/s的速率，将PON网络容量提高至40G，还可增加到8个波长，容量可达80G。下一代PON即NG PON3，预计会在NG PON2基础上，提升单通道速率，再次提升PON网络的接入容量。

EPON/GPON，10G EPON/XGPON标准已经成熟，在市场已大规模商用或小规模应用。40G TWDM PON将随着NG PON2一系列标准的逐步完善，预计在五年内启动商用之旅。其他的模式复用也是业界研究的热点，以OFDM为代表的频分，以OCDMA为代表的码分，以及最近学术界研究活跃的模分等。通过更多维度的复用，更大的提升PON网络的接入能力。

另外，未来的政企客户、高端社区用户将需要独享波长入户，以及部分场景下会有长距离高带宽低时延的接入需求。现有的接收端技术无法满足该需求，基于相干技术的PON会是解决方案之一。基于相干技术的T比特接入技术，在接收端采用相干接收方式。可在一根光纤承载超过1000个波长，每波长1G/10G，无源传输距离达到100km。该技术的应用，可以为用户提供更大带宽、更低时延的接入服务，为运营商提供高效和低运维成本的网络。

综合以上，高速接入技术多维复用是研究的热点，基于相干接收的T比特容量接入技术是业界关注的趋势之一。