国际电信联盟标准组织ITU将1550 ~ 1560nm波段定义给视频广播传输的有线电视使用,G/EPON的上行使用1310nm波长,下行使用1490nm波长,10G EPON的上行使用1270nm波长,下行使用1577nm波长,G/EPON和10G EPON波长错开使得二者可以共存,实现网络平滑升级,保护原有投资。
图一和图二展出了两种典型的FTTH网络接入方式,图一展出的是单纤接入方案,图二展出的是双纤接入方案。
图一 FTTH单纤接入方案
图二 FTTH双纤接入方案
在图一中,PON数据光波和电视广播通道波长在分前端通过WDM复用到一根光纤向下传输,该方案可以节省分前端到下面各一级交接箱(一般位于小区中心或村中心)之间线路上大量光纤,但是,该方案存在不容回避的广播通道光波和数据通道光波相互干扰的问题,下面进行详细阐述。
首先,两种光波之间的线性干扰(相互串扰)需要使用隔离度充分的WDM来解决,由于广播通道波长光功率明显高于数据通道波长光功率,线性干扰主要是下行广播1550nm波长对下行1490nm数据波长的串扰,由于广播电视信号频谱与PON基带数据信号频谱有很大一段重叠区间,这种串扰会破坏数据传输的进行,导致接受灵敏度损失,经对系统严密计算,在WDM的1490波长端口,对1550nm波长的隔离应达到35dB以上,数据波长接收的灵敏度损失可以控制在0.3dB以内。
其次,更挑战的是两种光波之间的非线性干扰。由于广播通道大功率光放大器的使用,使光纤中出现受激拉曼效应,短波长能量向长波长转移,那么下行数据光波(1490nm)的部分能量将转移到下行广播光波(1550nm)上,损伤广播电视信号,这种损伤主要集中在150MHz以下的频谱内,目前已经有相应的措施。
在图二中,PON数据光波和广播电视光波在各自独立的光纤中传输,信号互不干扰,而且在终端不需要WDM器件,终端成本低,当然,对比单纤入户模式,分前端机房到一级机房的光纤数量成倍增加。不得不说的是,上面虽然说明克服拉曼干扰有办法,但是升级到10G EPON,情况就截然不同了,由于10G EPON下行采用1577nm波长,拉曼干扰将新增1490nm波长对1577nm的干扰,1550nm波长对1577nm波长的干扰,迄今为止,国内外未有相关文献研究这个问题,我们会继续深入研究。总的来说,就建设最好的网络性能及平滑升级角度来看,大家应当首选双纤入户方案。