下一代无源光网络发展策略的分析
在光接入技术领域，无源光网络（PON）无疑是话题最多，也是最受系统开发商推崇的技术。大家知道目前商用的PON以EPON和GPON为主，实际系统又以EPON居多，事实上真正的GPON系统并不多见。随着IPTV、HDTV、双向视频、数字家庭娱乐等多元化业务的发展，现有PON的容量已日显捉襟见肘。随之下一代PON（NG-PON）的开发和商用开始被系统开发商提上技术储备日程。关于这方面的技术研究和预测很多。这里我想就我自己的知识背景和研发经验，对NG-PON的发展步骤，和每一步非常有潜力的技术做一些预测和总结分析。
就NG-PON，综合现有商用系统和潜力技术两方面综合考虑，其发展趋势大致分为三个步骤，可以将其归纳为EPON/GPON无缝升级（NG1）、WDM-PON（NG2）和超高速超大容量PON（NG3）。以爱立信为例，其希望能在2010年推出10Gb/s的NG1系统，在2015年推出至少40Gb/s的NG2系统。而NG3目前更多的是停留在实验原理研究阶段。
如果我们将现有PON的技术起点定在EPON/GPON，以GPON为例，能提供2.5Gb/s的下行传输和1.25Gb/s的上行传输。就NG1而言，其概念要点在于成本考虑，即我们不希望对现有EPON、GPON网络做太多的改变，希望通过平滑的技术升级，在不影响已有服务的情况下，对系统做升级，支持具有更高容量需求的新业务。通常这种升级希望下行至少实现10Gb/s的容量，上行至少实现2.5Gb/s的传输。就这一步，我将重点分析潜在的“无缝”升级技术，目标是对已存在的EPON/GPON用户接入不产生任何影响情况下，实现最低成本的系统升级。此外，我将重点介绍在这一步里非常具有应用潜力的两项技术，光学双二进制调制和电子色散补偿。
就NG2，通常指的是容量超过40Gb/s的系统。我们知道时分复用（TDM）在这个容量要求上已经无能为力。但就这一步而言，究竟采用何种技术还没有定论，在没有更好替代技术前提下，无疑WDM-PON会被提上应用日程。我们知道WDM-PON原理上有数不清的优势，但之所以这些年来，被开发商和运营商冷遇，原因在于其高昂的成本。要让其走向实用化，如何有效降低成本是关键。也许有朋友已经获悉，今年爱立信刚从欧盟拉到一个数额庞大的资助项目，并成立了一个名为GigaWaM的小组，专门致力于WDM-PON成本降低的研究。欧洲力图重点攻关，解决WDM-PON推广的最大瓶颈——价格。就我所知，除了爱立信，欧洲还有Tellabs Inc., France Telecom SA, Intracom Holdings S.A., FiconTEC GmbH等公司或机构正开展着相似的工作。因此在这一步里，我将重点分析降低WDM-PON成本的关键技术。
就NG3，目标锁定在几百Gb/s，甚至Tb/s的超高速，超大容量系统。这似乎离眼前的市场需求相去甚远。但技术的开拓是永无止境的，很多知名公司的预研部门，如NTT、Bell实验室等都开展着相关研究。在这一步里，我将就现有提出的，对超高速，超大容量的NG3系统应用最具潜力的三项技术，偏振复用、DQPSK调制和相干检测做概括介绍。并重点揭示这些技术结合使用的集团性优势。
一、对EPON/GPON的无缝升级（smooth update）：
就NG1而言，前面已经提到了，开发原则归纳为两个字，就是兼容。即开发的10Gb/s的新系统只能是对现有EPON/GPON的升级，让新系统同时支持已有EPON/GPON的用户和新购买更大带宽的新用户。以下行GPON为例，就是要让系统同时传输2.5Gb/s的老服务和10Gb/s以上的新服务，且要求两者互不干扰。即升级指导思想是两个，一是平滑，二是低成本。要做到平滑的无缝升级，就不可能对现有系统的传输骨干网做任何改动，而只能在收发端略作调整。
