2.9.4 WDM-PON
在TDM 的PON 技术蓬勃发展之际，为了更好地支持带宽容量的增长，基于WDM 的PON 技术也逐渐发展起来。
1．WDM-PON 标准及发展情况
ITU-T 在2011 年启动了NG-PON2/G.989 标准的研究工作，主要包括技术一般要求、PMD 层和传输汇聚层，同时引入了点对点波分复用无源光网络（P2P WDM-PON，Point to Point Wavelength Division Multiplexing PON），在下行和上行方向为每个ONU 提供专用波长。
国内对NG-PON2 的研究也在同步进行，CCSA 起草制定了《接入网技术要求 40Gbit/s
无源光网络（NG-PON2）》系列标准。在2018 年，CCSA 立项进行面向5G 承载的n×25G的WDM-PON 系列标准的制定工作。
2．WDM-PON 关键技术
（1）无色ONU 技术
WDM-PON 部署可采用无色方案，即ONU 设备的收发通道不预先指定波长，在接入后自动适配网络所需的工作波长。无色ONU 能大幅减少部署、维护的时间。典型的无色技术方案包括宽谱光源、集中光源、可调激光器方式等。
宽谱光源无色方案是在每个ONU 中放置宽谱光源，ONU 发出的光由光分路器（如AWG）进行分割，只允许特定的波长通过并传输到OLT。由于光源光功率利用率低、人眼安全规范及通道间的串扰等问题，此方案在实际应用中并不常见。
第二种方案是将光源置于系统的OLT 处，通过AWG 后，向ONU 提供特定波长的光。由于光源经过了两次往返，光链路损耗大，通常需要在ONU 端进行调制器与光放大器集成
（如反射光吸收调制器、反射光放大器），或者通过种子光注入锁定FP 激光器波长。基于集中光源的WDM-PON 系统，国内外一些厂家做出了样机系统，但由于光放大器要做到批量低成本，有很多工艺问题待解决，所以目前还没有大量部署的案例。
相对上面的两种方案，可调激光器方式因线宽较窄、系统架构简单而优势明显，是WDM-PON 中使用的主流方案。电流调谐的典型方案是分布布拉格反射器（DBR，
Distributed Bragg Reflector），典型三段式DBR 波长可调谐范围为7 ～ 10nm，而取样光栅（SG，Sampled Grating）/ 数字超模（DS，Digital Supermode）DBR 的调谐范围可以达到40nm。常用的DFB 激光器，温度变化1℃，波长变化约0.1nm，DFB 激光器的温度范围可在−20℃～ 85℃，理论可调波长有10nm 以上，但由于工作环境温度及功耗的限制，较适用的可调范围只有3 ～ 4nm。国内已有一些企业在向接入网可调激光器应用的产业化方面努力。
（2）AMCC
WDM-PON 通过辅助管理与控制通道（AMCC，Auxiliary Management and Control
Channel）来实现系统OAM 管控、传输波长指定分配信息。G.989 将WDM-PON 的AMCC分为透明和转码两种模式。在透明模式下，用户业务数据和AMCC 的管理数据直接送到PMD 层，PMD 层有业务和管理两个分开的接口，能够灵活地承载多样化的业务，包括各种接口类型、速率、线路编码、FEC 方式等。在转码模式下，成帧的AMCC 管理和业务数据都要送入转码器，转码器对AMCC 和业务数据进行重组和处理，再送到PMD 层。
AMCC 透明模式的实现方法，一种是采用基带再调制的方式，即在业务净荷信号之上叠
加一个低比特率的AMCC 信号，对基带信号进行小振幅的幅度调制。另一种方法是用RF 导频调制，调幅AMCC 信号还调制在低频载波上，载波导频对电域过滤掉信号产生的扰动较为便利。载波调制的AMCC 信号也可以在光电转换前的电域和业务净荷数据合并到一起后再进行光电转换。导频可采用500kHz 的载波，如果不同ONU 调幅在不同的载波上，可以降低OLT 解调器的数量。
还有一种AMCC 透明模式是对独立于载荷信道的波长进行监控。在WDM-PON 中可以
分配一个额外的AMCC 波长进行控制，通道可采用低速的TDM-PON（如GPON）技术。该方法需要两个收发器，分别是AMCC 和净荷数据光收发器。在低成本共存系统情况下，在OLT 可以共用PON 介质访问控制（MAC，Medium Access Control）等控制逻辑。
透明模式的各种实现方式均采用带外传输，不影响载荷业务透传的承载能力，AMCC 与业务无关，业务具有低时延、低抖动的优点，易于在光模块中实现，但需要牺牲一部分较小的光功率代价来抵消对高速数据误码的影响。而转码模式通常将FEC 功能和AMCC 通道一同加入转码帧中，FEC 则可以增加光功率预算。对于转码方案来说，主要是线路编码方式的不同需要使用不同的算法，转码也会带来一定的时延、抖动，而且需要芯片进行高速逻辑处理。
