Union-PON，全業務光纖接入解決方案

        應用背景

         隨著近幾年來無源光網絡技術（PON ：Passive Optical Network）的發展和成熟，FTTx技術開始在全球領域得到大規模應用。目前較為成熟的EPON是一種基于時分復用的無源光網絡。近年來，隨著人們對帶寬資源需求的不斷提高，一種新型的波分復用無源光網絡（WDM-PON）被提出。WDM-PON充分利用了光纖的波長帶寬資源，極大地拓展了無源光網絡的總帶寬，成為未來無源光網絡系統構架的一個優選方案。

         雖然WDM-PON系統較TDM-PON系統有較多優勢，但由于傳統的TDM-PON網絡已經形成規模部署，因此，在未來相當一段時期內，WDM-PON不可能完全取代TDM-PON。那么，如何利用現有的TDM-PON光線路資源，使WDM-PON與TDM-PON在同一個光分配網絡（ODN）上實現共存，就成為電信運營商目前迫切需要解決的問題。另一方面，各大運營商都朝著全業務運營商方向發展，同時掌握著大量有線和無線網絡資源，如何將這兩者進行有效整合，以產生最高的利用效益，也成為各大運營商關注的焦點。

如果能利用已大規模部署的基于TDM-PON技術的EPON/10G EPON網絡，來實現有線和無線相互融合的全業務光纖接入網絡，那么運營商就無需另外鋪設光纖光纜，就能使移動業務直接延伸至所有原先有線業務覆蓋的區域?；诖?A href="http://www.537mt.com/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=%e4%b8%ad%e5%85%b4&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">中興通訊推出EPON/10G EPON和WDM-PON共存的全業務光纖接入（Union-PON）解決方案，Union-PON。

          Union-PON的關鍵技術

           Union-PON的網絡結構

          Union-PON組網圖如圖1所示，其中，TDM-PON部分用于承載有線寬帶信號，WDM-PON部分用于承載移動基站信號，兩者通過共存波分復用器共用一個ODN網絡。該系統包括：WDM-PON中心局（BBU所在處）、WDM-PON用戶終端（RRU所在處）、EPON/10G EPON中心局、EPON/10G EPON用戶終端、共存波分復用器、主干光纖和光分配網絡。在WDM-PON中心局，不同的BBU所發送的移動基站信號被波長轉換器件W240轉換成不同波長的WDM信號，再通過共存波分復用器和來自EPON/10G EPON中心局的TDM信號進行波長復用，后共同輸入主干光纖進行復合傳輸；光分配網絡將主干光纖中的WDM信號和TDM信號分別輸出至WDM-PON用戶終端和EPON/10G EPON用戶終端，WDM-PON用戶終端的WDM信號再通過波長轉換器（W240或W220）被轉換回移動基站信號，并通過RRU發送至用戶。反之亦然。所述WDM信號的工作波長與EPON/10G EPON信號的工作波長相區分，都包含在單模光纖允許的波長范圍內。 

Union-PON波長劃分方案如圖2所示：

● EPON/10GEPON上行波長范圍，1260nm～1360nm；

● EPON/10GEPON下行波長范圍，1480～1500nm、1574～1580nm；

● WDM-PON 的波長范圍，在光纖能夠傳輸的1260～1600nm波段除去上述3個波段的剩余波段進行分配。 

         共存波分復用器

        在Union-PON解決方案中，EPON/10GEPON和WDM-PON所使用的不同波段間的波長路由是由一個無源器件——共存波分復用器WDM來完成的。為了保證這兩種網絡的通信業務互不干擾，需要保證EPON/10GEPON波段和WDM-PON波段之間的串擾盡可能小，要求WDM器件具有較高的通道隔離度，同時為了減少對原有EPON/10GEPON網絡的跨段損耗影響，需要保證WDM1器件的插損也盡可能小。

          承載無線BBU-RRU間業務的WDM-PON模塊

         Union-PON解決方案中承載無線業務的WDM-PON模塊，可以是密集波分復用模塊（DWDM模塊），也可以是稀疏波分復用模塊（CWDM模塊）?？紤]到目前業界CWDM模塊技術成熟，成本低廉，中興通訊推出的Union-PON解決方案采用CWDM技術來承載無線基站信號（簡稱為CWDM-PON）。ITU-標準規定的CWDM的波長分配圖見圖3。 

        除EPON/10G EPON已經占用的波段以外，還可以選用多達5對BBU-RRU工作波長，充分利用了光纖線路的波長帶寬資源，以最低廉的成本，實現最大的移動基站信號覆蓋范圍。具體選用波長如下：

        ● 基于G.652A&B光纖

         BBU發射波長：1511nm，1531nm，1591nm，1611nm；

       RRU發射波長：1411nm,1431nm，1451nm，1471nm。

       ● 基于G.652C&D光纖

      BBU發射波長：1511nm，1531nm， 1551nm，1591nm，1611nm；

      RRU發射波長：1391nm，1411nm，1431nm，1451nm，1471nm。

      實測結果

        我們進行了CWDM-PON 承載BBU和RRU業務和EPON/10GEPON，在同一個ODN網絡共存的驗證實驗。

        （1）EPON和BBU-RRU共存系統誤碼和丟包測試

        BBU和RRU的承載系統5對波長滿配置，業務接入類型分別為2.488Gbps速率的SDH業務和1.25Gbps速率的GE業務。共存系統傳輸光纖分別為20km和30km，兩種情況下測試結果均為 BBU和RRU的承載系統24h測試無誤碼和丟包； EPON系統24h測試無丟包。

        （2）BBU-RRU承載系統光傳輸抖動性能測試

      測試了BBU和RRU的承載系統在ODN網絡中的傳輸抖動情況，傳輸光纖分別為20km和30km，測試結果如下：

       ● 在STM-16，5 kHz to ~20 MHz條件下，所有通道輸出抖動均小于0.15 UI； 1～20MHz條件下，所有通道輸出抖動均小于0.09UI。

      ● 輸入抖動容限所有通道均滿足ITU-T G.825要求。

       ● 測試結果說明，Union-PON系統中的TDM-PON和WDM-PON兩部分在共存情況下互無干擾，顯示出良好的兼容性。而且系統增加的光器件對跨段損耗的影響也非常小。

          小結

        Union-PON解決方案具有以下特點：

         利用現有EPON系統的ODN網絡，有效節省管線、光纜線路設施的建設和維護等綜合投資；

        BBU-RRU與EPON/10G EPON 共存組網兼容性好，工程實施方便靈活；沒有增加額外的設備成本；共存波分復用器對EPON/10G EPON的插損小于1.5dB，對原有的EPON/10 GEPON網絡功率預算影響很??；

        采用CWDM-PON，利用廉價的波長轉換模塊，以較低的成本實現了多對BBU-RRU的部署，極大地降低了移動網絡的建設成本。

         綜上所述，Union-PON可以繼承EPON/10G EPON大規模部署的成熟經驗，可以在不改變現有ODN網絡的情況下同時承載寬帶業務和移動業務，以最低廉的成本，實現有線網絡和無線網絡的融合。