被动光纤网路（Passive Optical Network；PON）刚开始是在光纤线路终端（Optical Line Terminal；OLT）以及光网路装置（Optical Network Unit；ONU）之间，以非同步传输模式（Asynchronous Transfer Mode；ATM）的方式来实现APON。

PON网路的主要架构是由OLT、ONU、被动光学元件所组合而成，被动光学元件包括光学组合器（Optical Combiner）以及光学分路器（Optical Splitter），被动光学元件意指无须供电即可以传输光讯号。

一般而言，OLT由网路提供者放在中央机房，ONU则是在用户端附近区域的设备，而在OLT及ONU之间的链路就由光学组合器及光学分路器负责进行光讯号传输，光学分路器负责广播光讯号，光学组合器负责组合光讯号。之後以超高速乙太网路（Gigabit Ethernet）为基础而发展出乙太被动式光纤网路（Ethernet PON；EPON）。

在EPON之後，超高速被动式光纤网路（Gigabit-capable PON；GPON）被提出，GPON的上下行传输可用分时多工技术（TDM）、分波多工技术（WDM）、分码多工技术（CDM）、混合型分时多工与分波多工技术（TWDM）等广播方式传输，使得PON具有宽频、高覆盖范围、高效率等优点。

目前主要的PON技术是GPON和XG-PON，GPON和XG-PON都是上行速率与下行速率不对称的PON。并且在基於GPON、XG-PON的技术上，又衍伸出XGS-PON技术。XG-PON和XGS-PON都是10G PON，这两种技术的主要差别是XG-PON是不对称PON，PON的上/下行速率是2.5G/10G；XGS-PON是对称PON，所以PON的上/下行速率是10G/10G。

由於宽频多媒体需求增加，加上即时视讯、宽频上网的需求增加快速，PON的技术进展随着宽频应用的大频宽需求增加，如表一所示。

由表一可以得知，XG-PON和XGS-PON这两种10G PON的最大差异是XG-PON上行速率由2.5Gbps增加为XGS-PON上行速率10Gbps，这意味着XGS-PON更具有宽频上网宽频多媒体应用、即时视讯的技术优势。如图一所示为XGS-PON的网路架构图。

图一 : XGS-PON的网路架构图

XGS-PON与Wi-Fi 7异质混合网路

异质网路（Heterogeneous network）是指在网路中连接两个以上的不同通讯协定及资料堆叠的网路称之异质网路。

XGS-PON遵循的是ITU-T G.9807.1规范，Wi-Fi 7遵循的是IEEE 802.11be标准，两种不同的协定结合在一起，将资料收发链路从光纤线路转变为无线通讯以实现XGS-PON加上Wi-Fi 7的异质网路，结合XGS-PON与Wi-Fi 7的诸多优点以发挥在光纤网路中传递的宽频多媒体、宽频上网与即时视讯的宽频资讯能有效传播到最後一哩，以满足光纤到府的宽频资料不会被Wi-Fi所限速。

如图二所示为XGS-PON加上Wi-Fi 7的异质混合网路组成的FTTx架构图。

图二 : XGS-PON加上Wi-Fi 7的异质混合网路组成的FTTx架构图

异质网路的优势互补

XGS-PON最後一哩（Last Mile）不被限速

如表一所述，GPON的下行速率/上行速率由GPON（2.5Gbps/1.25Gbps）转变为XG-PON（10Gbps/2.5Gbps），再演进成XGS-PON（10Gbps/10Gbps），若XGS-PON的最後一哩技术是以Wi-Fi为主的无线传输架构，若只搭配Wi-Fi 6或Wi-Fi 6E，则从OLT下行链路传送过来的资讯会在最後一哩被限速。

Wi-Fi 6（802.11ax）、Wi-Fi 6E（802.11ax）的最大理论资料率为9.6Gbps，若扣掉讯框表头（Header）、位址资讯（addressing information）、CRC等非资料本身的前置资讯，实际资料率最多为理论值的六~八成，因此对於目前XGS-PON的上行资料率10Gbps及下行资料率10Gbps而言搭配Wi-Fi 6、Wi-Fi 6E的最後一哩无线传输都会被限速，也因此由Wi-Fi 7搭配XGS-PON将是目前以XGS-PON为网路主体的FTTx的最後一哩无线传输的最隹选择。

Wi-Fi 7在理论上其资料率可以达到每个存取点（access point）有30Gbps的资料率，而其理论上的最高资料率可以达到46.4Gbps，因此Wi-Fi 7这样的资料率速度可以是Wi-Fi 6最高资料率的4.8倍，所以Wi-Fi 7相当适合搭配XGS-PON上行与下行速率10Gbps，而不会使得FTTx的无线使用者在上行或下行资料传输被限速。

支援MU-MIMO与多重链结

在XGS-PON网路中，最後一哩涵盖范围内，因为乙太网路的布线限制以及是否支援用户装置可移动性的考量，XGS-PON网路中最後一哩涵盖的范围，通常考量的是支援多个无线用户装置，因此Wi-Fi 7的16×16 MIMO及多重链结这两个技术优势，便能完美的支援XGS-PON网路最後一哩之无线多使用者存取的应用。

Wi-Fi 7目前可以支援到16条空间流（16 spatial stream），比起Wi-Fi 6E的空间流上限8 spatial stream而言，Wi-Fi 7的资料传输量是Wi-Fi 6的两倍，因此可以达成上行16 spatial stream与下行16 spatial stream的多使用者Multi-user MIMO传输。

Wi-Fi 7的多重链结运行（MLO）让XGS-PON网路最後一哩的无线使用者的无线装置，能够组合多个不同频段的多个不同通道，而变成有效的资料传输通道，使得所有可用频谱资源得以被有效的利用，MLO技术将可以使得频谱资源被有效利用以及资料传输量增加。

如图三所示，为XGS-PON网路最後一哩之多重链结运行的multi-user MIMO架构。

图三 : 多重链结运行的multi-user MIMO架构图

Wi-Fi 7的其他技术优势

事实上，Wi-Fi 7具有其他的技术优势，使得XGS-PON无法再忽视Wi-Fi 7的众多优点而继续沿用Wi-Fi 6或Wi-Fi 6E。Wi-Fi 7具有三频操作的架构，Wi-Fi 7能比Wi-Fi 6多使用七个额外160MHz通道，也就是具有额外的1200MHz频宽可以使用；另一方面，Wi-Fi 7遵循IEEE 802.11be规范而具有320MHz通道频宽（160M+160M），这比Wi-Fi 6/ Wi-Fi 6E只具有160MHz通道频宽能够使得Wi-Fi 7有多一倍的PHY层资料率。

综述以上，在Wi-Fi 7的320MHz通道频宽及三频操作下，有额外的1200MHz频宽可以使用的技术优势，将能使得XGS-PON网路最後一哩无线使用者能够在不太需要考虑频宽限制的情况下，使用高频宽需求的宽频多媒体娱乐、即时视讯、宽频上网的服务。

（本文作者王冠雄¹、陈伟鑫²为台湾立讯¹网通射频硬体研发??理、²网通研发总监）

**刊头图（source：Simula Research Laboratory）