1．目的及意义

1.1 研究目的及意义

随着互联网、通信技术的飞速发展和不断革新，使得人们对网络接入宽带的需求持续增加，特别是网络游戏、会议电视、视频点播等业务，极大地刺激了用户宽带网的发展。可是现有的大部分用户网路容量小、频带窄、不易扩容和不易实现数字化，已成为实现宽带技术进步的瓶颈。据相关数据分析，未来3年，用户的平均带宽需求将超过10M。而FTTH是未来宽带接入网发展的必然趋势，WDM-PON作为一种大容量、易升级、网络安全性高的新一代光接入网技术，是实现FTTH的主要技术之一。WDM技术使用多个波长信道增加系统容量，具有支持大量ONU的能力。同时考虑到接入网作为国家信息基础结构的重要组成部分，WDM技术具有长久的生命力。因此，把WDM技术引入接入网是一个发展趋势。

现代社会，5G是新一代移动通信技术发展的主要方向，是未来新一代信息基础设施的重要组成部分，并且发展迅速，但在迅猛的发展速度下仍然存在一些尚未解决的问题。这其中最大的问题就是系统容量和效率有待提高。5G移动通信网络有传播速度快、信息流量大、运作效率高等，但要发挥上述优势，必然离不开较大的频谱容量以及较快的系统频率，这就必须依靠先进的信息技术手段对网络系统实现优化升级。而新近兴起的无源波分技术对5G发展有很大的研究价值。

1.2国内外研究现状

基于波分复用无源光网络技术及WDMPON技术最早在1994年由贝尔实验室提出，但是因为当时的光纤以及光器件成本的原因而没有推广，十一五规划期间，我国为了适应未来的网络的光接入要求，启动了实现低成本的多波长以太网综合接入系统，并且国际上也加强了对此项技术的研究。WDMPON采用波长作为用户端ONU的标识，利用波分复用技术实现上行接入，能够提供较宽的工作带宽，可以实现真正意义上的对称宽带接入。同时，还可以避免时分多址技术中ONU的测距、快速比特同步等诸多技术难点，并且在网络管理以及系统升级性能方面具有明显优势。随着技术的进步，波分复用光器件的成本尤其是无源光器件的成本大幅度下降，质优价廉的WDM器件不断出现，WDMPON技术将成为PON接入网一个可以预见的发展趋势。

5G网络是第五代移动通信网络，其峰值理论传输速度可达每秒数十Gb，比4G网络的传输速度快数百倍。2014年5月13日，三星电子宣布，其已率先开发出了首个基于5G核心技术的移动传输网络，并表示将在2020年之前进行5G网络的商业推广。2016年8月4日，诺基亚与电信传媒公司贝尔再次在加拿大完成了5G信号的测试。在测试中诺基亚使用了73GHz范围内的频谱，数据传输速度也达到了现有4G网络的6倍。三星电子计划于2020年实现该技术的商用化为目标，全面研发5G移动通信核心技术。随着三星电子研发出这一技术，世界各国的第五代移动通信技术的研究将更加活跃，其国际标准的出台和商用化也将提速。2017年8月22日德国电信联合华为在商用网络中成功部署基于最新3GPP标准的5G新空口连接。2017年12月21日，在国际电信标准组织3GPP RAN第78次全体会议上，5G NR首发版本正式发布，这是全球第一个可商用部署的5G标准。2018年6月14日，3GPP全会（TSG#80）批准了第五代移动通信技术标准（5G NR）独立组网功能冻结。加之2017年12月完成的非独立组网NR标准，5G 已经完成第一阶段全功能标准化工作，进入了产业全面冲刺新阶段。此次SA功能冻结，不仅使5G NR具备了独立部署的能力，也带来全新的端到端新架构，赋能企业级客户和垂直行业的智慧化发展，为运营商和产业合作伙伴带来新的商业模式，开启一个全连接的新时代。