CPON傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、總體結(jié)構(gòu) 為了解決人們對(duì)接入網(wǎng)下行帶寬的巨大需求，在無源光網(wǎng)絡(luò)下行方向采用密集波分復(fù)用(DWDM)技術(shù)，為一個(gè)或多個(gè)用戶分配固定波長，能夠大大提高帶寬利用率。而在上行方向，由于流量較小，仍然采用傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用方式。由于基于時(shí)分多址技術(shù)的上行接入方式已經(jīng)比較成熟，因此本文主要進(jìn)行下行方向傳輸系統(tǒng)的研究。

實(shí)現(xiàn)密集波分復(fù)用技術(shù)的關(guān)鍵是性能穩(wěn)定的復(fù)用/解復(fù)用器件，傳統(tǒng)的復(fù)用/解復(fù)用方法是在發(fā)送端使用波分復(fù)用器，在PON的遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)使用解復(fù)用器。這時(shí)，遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)既要完成下行方向密集波長的解復(fù)用，又要完成上行方向功率的合路，功能實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜，不易維護(hù)，且能夠滿足上述要求的器件成本偏高。同時(shí)由于遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)位置和環(huán)境因地而異，使解復(fù)用器難以穩(wěn)定的工作。

在OLT端，下行鏈路使用波長穩(wěn)定、溫度性好、輸出功率大的多波長激光器作為光源，發(fā)射波長符合WDM標(biāo)準(zhǔn)信道波長，信道間隔0.8nm。上行鏈路仍然使用突發(fā)模式接收機(jī)。通過調(diào)制后的信號(hào)光經(jīng)過復(fù)用器耦合進(jìn)入光纖，傳輸距離為20km，能夠覆蓋目前絕大多數(shù)用戶接入范圍。在遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)，使用光無源分路器進(jìn)行功率分路。

在用戶端，下行鏈路使用光纖光柵作為解復(fù)用器。光纖光柵具有易耦合，附加損耗小、可微型化的特點(diǎn)，和環(huán)行器組合可以構(gòu)成高邊模抑制特性的窄帶濾波器。通過調(diào)節(jié)光纖光柵的Bragg波長，使之與信道波長相對(duì)應(yīng)，就可以完成對(duì)應(yīng)的波長光信號(hào)解復(fù)用。采用1×N分路器+N個(gè)光纖光柵窄帶濾波器就構(gòu)成了1×N路解復(fù)用器。因此，在原有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，將遠(yuǎn)端1×N光分路器作為解復(fù)用器的一部分，而將光纖光柵濾波器布置到用戶接收端。在上行方向仍然使用突發(fā)模式激光器作為光源。

服務(wù)商可以在不改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，僅僅在OLT端和ONU端加入設(shè)備，就可以完成網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)。同時(shí)，光纖光柵可以集成在ONU內(nèi)，避免室外環(huán)境的影響。對(duì)于傳輸網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)提供商可在帶寬需要非常高的區(qū)域配置1×16分路，而在需求低的區(qū)域使用1×32或1×64分路器。只要PON的最大損耗預(yù)算沒有超出，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)不必為不同的分路比進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，集合比特率也將保持不變。