無源光網(wǎng)絡(luò)(Passive Optical Network, PON)是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò),避免了外部設(shè)備的電磁干擾和雷電影響,減少線路和外部設(shè)備的故障率,提高了系統(tǒng)可靠性,同時節(jié)省了維護(hù)成本,是電信維護(hù)部門長期期待的技術(shù)。
無光源網(wǎng)絡(luò)是一種點(diǎn)對多點(diǎn)的光纖傳輸和接入技術(shù),下行采用廣播方式、上行采用時分多址方式,可以靈活地組成樹形、星型、總線型等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),在光分支點(diǎn)只需要暗轉(zhuǎn)一個簡單的光分支器即可,因此具有節(jié)省光纜資源、帶寬資源共享、節(jié)省機(jī)房投資、建網(wǎng)速度快、綜合建網(wǎng)成本低等優(yōu)點(diǎn)。無光源網(wǎng)絡(luò)包括ATM-PON和Ethernet-PON兩種。
中文名稱 | 無源光網(wǎng)絡(luò) | 外文名稱 | Passive Optical Network |
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釋????義 | 純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò) | 優(yōu)????點(diǎn) | 提高了系統(tǒng)可靠性 |
無源光網(wǎng)絡(luò)入網(wǎng)優(yōu)勢
無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò),避免了外部設(shè)備的電磁干擾和雷電影響,減少了線路和外部設(shè)備的故障率,提高了系統(tǒng)可靠性,同時節(jié)省了維護(hù)成本,是電信維護(hù)部門長期期待的技術(shù)。無源光接入網(wǎng)的優(yōu)勢具體體現(xiàn)在以下幾方面:
(1)無源光網(wǎng)體積小,設(shè)備簡單,安裝維護(hù)費(fèi)用低,投資相對也較小。
(2)無源光設(shè)備組網(wǎng)靈活,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可支持樹型、星型、總線型、混合型、冗余型等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
(3)安裝方便,它有室內(nèi)型和室外型。其室外型可直接掛在墻上,或放置于"H"桿上,無須租用或建造機(jī)房。而有源系統(tǒng)需進(jìn)行光電、電光轉(zhuǎn)換,設(shè)備制造費(fèi)用高,要使用專門的場地和機(jī)房,遠(yuǎn)端供電問題不好解決,日常維護(hù)工作量大。
(4)無源光網(wǎng)絡(luò)適用于點(diǎn)對多點(diǎn)通信,僅利用無源分光器實(shí)現(xiàn)光功率的分配。
(5)無源光網(wǎng)絡(luò)是純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò),徹底避免了電磁干擾和雷電影響,極適合在自然條件惡劣的地區(qū)使用。
(6)從技術(shù)發(fā)展角度看,無源光網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容比較簡單,不涉及設(shè)備改造,只需設(shè)備軟件升級,硬件設(shè)備一次購買,長期使用,為光纖入戶奠定了基礎(chǔ),使用戶投資得到保證。
無源光網(wǎng)絡(luò)光網(wǎng)絡(luò)
PON是在所謂的"最后一公里"中缺少帶寬時的解決方案。家庭用戶為了獲得快速因特網(wǎng)接入,可以選擇的方法極其有限(電話或電纜系統(tǒng))。同樣,企業(yè)也局限于T1和T3載波提供的性能。PON提供了城域中的另一種解決方案。它主要用于解決寬帶最終用戶接入終端局的問題,由于這種接入技術(shù)使得接入網(wǎng)的局端(OLT)與用戶(ONU)之間只需光纖、光分路器等光無源器件,不需租用機(jī)房和配備電源,因此被稱為無源光網(wǎng)絡(luò)。它用于FTTH(光纖到家庭)?;旌螾ON系統(tǒng)將光纜延伸到通信公司的遠(yuǎn)程終端,然后利用銅線DSL業(yè)務(wù)進(jìn)入家庭。
在PON的架構(gòu)中,一個光纖終端(OLT)下可以有多個無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)的單元。每一個單元均可形成一個獨(dú)立的PON網(wǎng),藉由并不昂貴的分波器和光纖分布連接多種不同類型的ONT。對于接入網(wǎng)絡(luò)的無源性設(shè)計,減少了對電子元件的需求,如此一來便可以降低維修成本的支出。
無源光網(wǎng)絡(luò)是"復(fù)興的"光纜技術(shù),它最初是為有線電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的,它作為一種能在城域提供高速接入的體系結(jié)構(gòu)而得到關(guān)注。PON是ITU規(guī)范。
通過PON,單根光纖從服務(wù)提供商的設(shè)備延伸到靠近居民區(qū)或商務(wù)中心的位置。"無源"是指該系統(tǒng)在服務(wù)提供商和客戶之間不需要電源和有源的電子組件。它僅由光纖、分路器、接頭和連接器組成。一根光纖可為多個客戶提供服務(wù),而此前的系統(tǒng)要求每個客戶都有獨(dú)立的光纖。PON可遠(yuǎn)距離使用,它是農(nóng)村地區(qū)的理想選擇。
在各種寬帶接入技術(shù)中,無源光網(wǎng)絡(luò)以其容量大、傳輸距離長、較低成本、全業(yè)務(wù)支持等優(yōu)勢成為熱門技術(shù)。之前已經(jīng)逐步商用化的無源光網(wǎng)絡(luò)主要有TDM-PON(APON、EPON、GPON)和WDM-PON,它們的共同特點(diǎn)是:
·可升級性好、低成本,接入網(wǎng)中去掉了有源設(shè)備,從而避免了電磁干擾和雷電影響,減少了線路和外部設(shè)備的故障率,降低了相應(yīng)的運(yùn)維成本;
·業(yè)務(wù)透明性較好,高帶寬,可適用于任何制式和速率的信號,能比較經(jīng)濟(jì)地支持模擬廣播電視業(yè)務(wù),支持三重播放(Triple play,語音、視頻、數(shù)據(jù))業(yè)務(wù);
·高可靠性,提供不同業(yè)務(wù)優(yōu)先級的QoS保證,適應(yīng)寬帶接入市場IP化的發(fā)展潮流,適于大規(guī)模應(yīng)用。
如圖1,PON(無源光網(wǎng)絡(luò))中最主要的三部分包括位于局端的OLT(Optical Line Terminal,光線路終端)、終端ONU(Optical Network Unit,光網(wǎng)絡(luò)單元)、以及ODN(Optical Distribution Network,光配線網(wǎng))。PON"無源"是指ODN全部由光分路器(Splitter)等無源器件組成,不含有任何電子器件及電源。
就是內(nèi)置硬盤的網(wǎng)絡(luò)高清播放器,和網(wǎng)絡(luò)電視機(jī)頂盒一個概念
弱弱問下藍(lán)光網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒怎么設(shè)置
一般安裝方法; 1、準(zhǔn)備一條AV線,一頭插入網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒的AV輸出接口,另一頭插入電視機(jī)的AV輸入接口,注意插頭和接口的顏色要一一對應(yīng); 2、啟動機(jī)頂盒和電視機(jī);按電視機(jī)遙控器的信號源鍵將電視機(jī)切換為A...
惠普激光網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)價格單誰知道?
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無源光網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀趨勢
接入網(wǎng)是用戶進(jìn)入城域網(wǎng)/骨干網(wǎng)的橋梁,是信息傳送通道的"最后一公里"。過去幾年,網(wǎng)絡(luò)的核心部分發(fā)生了翻天覆地的變化,無論是交換、還是傳輸都己更新?lián)Q代,而接入網(wǎng)由于經(jīng)濟(jì)性問題如用戶的業(yè)務(wù)需求、用戶密度、用戶的經(jīng)濟(jì)承受能力等多方面原因發(fā)展緩慢,成為制約網(wǎng)絡(luò)向?qū)拵Щ?、全業(yè)務(wù)化發(fā)展的瓶頸。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,高帶寬的消耗業(yè)務(wù)逐步涌現(xiàn),帶寬提速成為迫切需求。為了滿足用戶的需求,各種新技術(shù)不斷涌現(xiàn),接入網(wǎng)技術(shù)己成為設(shè)備制造商、運(yùn)營商和電信研究部門關(guān)注的焦點(diǎn)和投資的熱點(diǎn)。
我國之前主流的有線接入技術(shù)包括ADSL、LAN、HFC、PLC和FTTH,其中部分LAN采用了PON+LAN的方式,而無線接入技術(shù)中又有WLAN、WiMAX、WiFi、Bluetooth、3G等技術(shù)。之前寬帶接入網(wǎng)有兩個主要的研究目標(biāo),第一是向高速、安全、智能化方向發(fā)展,要求網(wǎng)絡(luò)更靈活、面向用戶更多和成本更低,這方面FTTH是有線接入領(lǐng)域的杰出代表。另一個則是多業(yè)務(wù)的融合,即在同一個平臺上靈活提供IPTV、有線電視視頻、傳統(tǒng)語音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入。
目前有多種方法構(gòu)造多波長光源。一種方法是選擇一組波長接近的、離散的、可調(diào)諧的DFB激光器(DFB激光器陣列),利用溫度調(diào)諧產(chǎn)生多波長的下行信號。由于DFB激光器陣列輸出光譜可以通過控制溫度統(tǒng)一調(diào)諧,容易實(shí)現(xiàn)波長監(jiān)控,但由于DFB激光器輸出波長隨波導(dǎo)有效折射率變化,很難精確控制輸出光譜與波長路由器信道間隔的匹配。第二種方法是采用MFL(多頻激光器)。MFL是一種基于集成半導(dǎo)體放大器和WGR(Waveguide Grating Router,波導(dǎo)光柵路由器)技術(shù)的新型WDM激光器。MFL包含N個光放大器和一個1×N的陣列波導(dǎo)光柵,陣列波導(dǎo)光柵的每個輸入端集成一個光放大器。在光放大器和陣列波導(dǎo)光柵輸出端之間形成一個光學(xué)腔,如果放大器的增益克服腔內(nèi)的損耗,則有激光輸出,輸出波長由陣列波導(dǎo)光柵的濾波特性決定。通過直接調(diào)制各個放大器的偏置電流,就可以產(chǎn)生多波長的下行信號。MFL的波長間隔由陣列波導(dǎo)光柵中的波導(dǎo)長度差決定,可以精確控制,各波長可以通過控制同一個溫度統(tǒng)一調(diào)節(jié),便于波長監(jiān)控。已經(jīng)開發(fā)出16信道間隔為200 GHz和20信道間隔為400 GHz的MFL產(chǎn)品,直接調(diào)制速率為622 Mbit/s。第三種方法是比特交錯光源。它使用了一個飛秒級(10-15,)光纖激光器來產(chǎn)生一個1.5μm附近70 nm譜寬的脈沖,這一脈沖被22 km長的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖啁啾。隨著脈沖的傳輸,數(shù)據(jù)可在高速調(diào)制器中以比特交錯的方式被編碼。
由于PON拓?fù)湓谠S多方面與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不同,當(dāng)使用OTDR測試鏈路特性時就出現(xiàn)新的挑戰(zhàn)。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)部署的不同階段(也就是建設(shè)階段和維護(hù)階段),選擇正確的OTDR非常重要。能夠?qū)ON網(wǎng)絡(luò)測試的OTDR的特征包括能夠利用相對短的脈沖、靈敏的光學(xué)檢測電路和優(yōu)化的軟件分析提供足夠大的動態(tài)范圍。
該方法允許執(zhí)行端到端鏈路鑒定,甚至可以通過分路器進(jìn)行。為了測試每段引入光纖或配線光纖,技術(shù)人員必須在配線終端或ONT位置連接OTDR,并在上行方向測試光纖。
即使有足夠高的動態(tài)范圍,標(biāo)準(zhǔn)OTDR也無法通過分路器進(jìn)行測試。由于分路器引起較高損耗,檢測器的恢復(fù)速度不足以讀取光纖的背向散射水平。所以,它無法測量這段光纖區(qū)域的衰減和事件損耗。一些OTDR甚至不會在分路器后顯示光纖區(qū)域。相反,OTDR會顯示噪音,這可能會令技術(shù)人員認(rèn)為是光纖或分路器有缺陷,或熔接不良。
EXFO FTB-7000D OTDR一代的產(chǎn)品,其設(shè)計允許使用相對短的脈沖(275ns到1μs)通過分路器進(jìn)行測試,脈沖長短取決于光纖分布集線器(FDH)處的分光比。PON優(yōu)化的光學(xué)檢測電路可以容忍分路器的高的損耗,并且仍能夠恢復(fù)和測量后面的光纖區(qū)域(光纖配線)的背向散射水平。
新一代OTDR可用作FTB-200和FTB-400主機(jī)的插件模塊,這些主機(jī)可兼容其它很多光學(xué)、傳輸和數(shù)據(jù)通信測試模塊。
很多故障排除測試方案都不需要穿通分路器。例如,在故障排除期間,用戶可能想只測試FDH和客戶之間的分布光纖或配線光纖。這可使用手持式OTDR(如AXS-100)。這種OTDR并不是為了對分路器進(jìn)行測試而設(shè)計,但卻提供了足夠的動態(tài)范圍,可以完整鑒定PON網(wǎng)絡(luò)的任意區(qū)域,包括CO和FDH位置之間的饋線。
在很多故障排除情況下,PON網(wǎng)絡(luò)會保持活動狀態(tài),并繼續(xù)為客戶提供服務(wù),承載1490和1550nm的下行傳輸。如果使用OTDR精確查找問題,用戶必須在測試前確保光纖是暗光纖。為此,必須連接FDH,以便可以斷開被測光纖。如果網(wǎng)絡(luò)只包含熔接或如果問題出在分路器級別,則不可能使用工作于1310、1490或1550nm的"帶內(nèi)"OTDR,因?yàn)榭赡軙p壞OTDR或傳輸設(shè)備。
針對上述情況,EXFO開發(fā)了工作于1625或1650nm的"帶外"OTDR。這些高級OTDR不會干擾傳輸。使用集成濾波器,OTDR可以隔離發(fā)射機(jī)信號并對被測光纖進(jìn)行檢測。
在WDMPON系統(tǒng)中,波分復(fù)用器通常被稱為波長分路器,它解復(fù)用下行信號,并分配給指定的ONU,同時把上行信號復(fù)用到一根光纖,傳輸?shù)絆LT。波長分路器主要由AWG構(gòu)成。在波長分路器實(shí)現(xiàn)當(dāng)中需要關(guān)注的問題有串?dāng)_問題、溫度穩(wěn)定性問題和色散效應(yīng)。
由于AWG器件隔離度的不理想和非線性光學(xué)效應(yīng)的影響,其他光通道的信號會泄露到傳輸通道形成噪聲,從而對系統(tǒng)性能造成影響。AWG由輸入輸出波導(dǎo)、平板波導(dǎo)和波導(dǎo)陣列組成。聚焦模場和輸出波導(dǎo)的場分布不是矩形結(jié)構(gòu),這是串?dāng)_的最直接來源。已經(jīng)有三種方法來抑制串?dāng)_:激光束逐點(diǎn)掃描法、變跡相位模板法、均勻相位模板法。
在WDMPON系統(tǒng)中,AWG器件一般都放在野外,環(huán)境溫度變化比較大,由于AWG主要材料是石英,而石英的折射率隨溫度變化而變化,因此AWG復(fù)用的信道波長容易受溫度的影響。因此當(dāng)溫度變化時,如何保證信道波長的穩(wěn)定性是一個值得研究的問題。人們已研究出多種方法增強(qiáng)AWG的溫度穩(wěn)定性。其中,有利用折射率隨溫度作反方向變化的波導(dǎo)或在陣列波導(dǎo)之間刻蝕不同長度的凹槽的方法來實(shí)現(xiàn)溫度控制,這些方法可以讓AWG的光譜響應(yīng)在-20~80 oC幾乎沒有變化。另外,也有利用聚合物材料制造陣列波導(dǎo)光柵,如丙稀鹽酸和聚硅樹脂,這些材料減少了熱膨脹系數(shù),使折射率得到控制。
隨著WDMPON系統(tǒng)接入距離的增加,光纖和陣列波導(dǎo)的色散效應(yīng)會導(dǎo)致系統(tǒng)誤碼率增加。解決色散效應(yīng)比較好的方法是色散補(bǔ)償光纖光柵,通過在AWG中加入補(bǔ)償光纖光柵改善色散特性。色散補(bǔ)償是對頻率的二次相移所造成的脈沖展寬進(jìn)行壓縮補(bǔ)償。如果波導(dǎo)光柵輸出的響應(yīng)頻率的二次相移特性比較平坦,頻帶較寬且幅度滿足要求,則認(rèn)為此波導(dǎo)光柵的色散補(bǔ)償特性較好。
目前PON是解決接入網(wǎng)"最后一公里"、實(shí)現(xiàn)FTTx的最具吸引力的技術(shù)。所謂"無源",是指ODN中不含有任何有源電子器件及電源,全部由光分路器(Splitter)等無源器件組成,因此其管理維護(hù)的成本較低,這是PON在接入網(wǎng)發(fā)展中最具優(yōu)勢的一面。
PON按信號分配方式可以分為PSPON(功率分割型無源光網(wǎng)絡(luò))和WDMPON(波分復(fù)用型無源光網(wǎng)絡(luò))。APON、BPON、EPON和GPON均屬于PSPON,PSPON采用星型耦合器分路,上/下行傳送采用TDMA/TDM方式實(shí)現(xiàn)信道帶寬共享,分路器通過功率分配將OLT發(fā)出的信號分配到各個ONU上。WDMPON技術(shù)則是將波分復(fù)用技術(shù)運(yùn)用在PON中,光分路器通過識別OLT發(fā)出的各種波長,將信號分配到各路ONU。雖然PSPON較為成熟,特別是E-PON、GPON,在北美、日本已經(jīng)有較大規(guī)模的部署,但是PSPON仍然存在一些問題需要解決,例如快速比特同步、動態(tài)帶寬分配、基線漂移、ONU的測距與延時補(bǔ)償、突發(fā)模式光收發(fā)模塊的設(shè)計等。部分問題雖然得到了解決,但是成本較大。例如,在上行的TDMA復(fù)用測距方面,光纜中信號每米傳輸時間大約為5 ns,而STM-1、STM-16、GE系統(tǒng)的比特周期分別只有6.4 ns、0.4 ns和0.8 ns??梢?,隨著速率的提高,測距和上行成幀的難度將會大幅度增加?;诓ǚ謴?fù)用技術(shù)的WDMPON采用波長作為用戶端ONU標(biāo)識,利用波分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)上行接入,能夠提供較高的工作帶寬,可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的對稱寬帶接入。同時,它還可以避免TDMA技術(shù)中ONU的測距、快速比特同步等諸多技術(shù)難點(diǎn),并且在網(wǎng)絡(luò)管理以及系統(tǒng)升級性能方面都有著明顯的優(yōu)勢。隨著技術(shù)的進(jìn)步,波分復(fù)用光器件的成本,尤其是無源光器件成本大幅度下降,質(zhì)優(yōu)價廉的WDM器件不斷出現(xiàn),WDMPON技術(shù)將是接入網(wǎng)一個可以預(yù)見的發(fā)展趨勢。下面對WDMPON中的OLT光源、ONU光源、光分路器所涉及的核心技術(shù)問題進(jìn)行分析。
ONU光源的選擇原則是易于安裝維護(hù)、成本低、光譜應(yīng)工作于WDMPON的整個波長范圍內(nèi)。目前有4種ONU光源。
(1)單頻激光器
寬調(diào)諧單模DFB激光器陣列可以滿足要求,但由于價格昂貴,仍處于實(shí)驗(yàn)階段,距市場化應(yīng)用還有一定距離。
(2)光環(huán)回
光環(huán)回技術(shù)是利用OLT發(fā)出的一部分下行光信號作為載波,在ONU中調(diào)制上行信號,再發(fā)送到OLT。光環(huán)回技術(shù)避免了使用ONU光源,但也存在一些缺點(diǎn)。它要求OLT光源輸出功率很大,以支持上下行傳輸。如果沒有高功率的OLT光,替代方法是放大上行信號。為了在OLT和ONU間保持無源設(shè)備,放大器必須放在ONU內(nèi),這樣就導(dǎo)致了ONU成本的增加。光環(huán)回的另一個缺點(diǎn)是,為了避免瑞利后向散射造成的較大干擾,必須將上下行信號分離在不同的光纖里進(jìn)行傳輸,這樣導(dǎo)致了光纖和路由器端口數(shù)量成倍增加,設(shè)備安裝維護(hù)的復(fù)雜度提高。
(3)光譜分割
光譜分割的原理是:WDMPON利用寬帶光源作為ONU的光源,發(fā)射光通過AWG后,輸出信號的頻譜是原來寬帶信號的一部分,其波長取決于與ONU相連的復(fù)用器端口,輸出信號復(fù)用到一根光纖上,在OLT通過解復(fù)用器到達(dá)目的接收機(jī)。WDMPON系統(tǒng)中普遍采用窄帶光濾波器對寬頻譜的光源進(jìn)行頻譜分割,使每個WDM信道獲得惟一光波作為上行光源。頻譜分割WDMPON系統(tǒng)采用寬帶光源(如LED),與可調(diào)諧單頻激光器相比,寬帶光源具有設(shè)備簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn),因此對成本敏感的接入網(wǎng)很有吸引力。光譜分割的主要缺點(diǎn)是頻譜分割導(dǎo)致光功率損耗很大(18 dB),而LED的入纖功率一般只有-10 dBm,造成功率預(yù)算緊張;引起信道間的串?dāng)_,限制了系統(tǒng)的動態(tài)范圍;多?;?qū)拵Ч庠垂逃械膸追N噪聲(模分散噪聲、強(qiáng)度噪聲、光差拍噪聲)的存在,使調(diào)制速率受限。
(4)波長鎖定FP激光器
基于波長鎖定FP激光器的WDMPON系統(tǒng)被采納并開始商用,該系統(tǒng)把FP激光器作為OLT和ONU的信號發(fā)射器。工作原理是:摻鉺光纖放大器產(chǎn)生光譜放大自發(fā)輻射(ASE)信號,ASE信號通過OLT到達(dá)AWG,被AWG進(jìn)行光譜分割后產(chǎn)生多個窄帶信號,這些信號被注入不同的ONU的同一類型FP激光器中,迫使FP激光器產(chǎn)生單波長模式,抑制了多波長模式的產(chǎn)生。最新的產(chǎn)品可支持16個WDM信道,信道間隔為200 GHz,每信道速率為1.25 Gbit/s,可支持大約21 dB的ODN鏈路預(yù)算。
PON自出現(xiàn)以來,經(jīng)過多年發(fā)展,形成了APON、EPON、GPON、WDMPON等一系列技術(shù),而WDMPON結(jié)合了WDM技術(shù)和PON拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),日益成為一種高性能的接入方式。目前WDMPON系統(tǒng)面臨的最大困難在于器件成本過高,多數(shù)研究仍處于實(shí)驗(yàn)室的理論研究階段。在光接入網(wǎng)方面表現(xiàn)突出的韓國,開始測試并小規(guī)模試商用WDMPON系統(tǒng),其最大運(yùn)營商KT與一家新興器件公司Novera,于2005年開始合作進(jìn)行5萬戶、16波的WDMPON實(shí)驗(yàn)。Novera的突破在于使局端設(shè)備不需要多個激光器從而降低了系統(tǒng)成本,并且使用了波長鎖定和溫度穩(wěn)定AWG技術(shù)。該公司預(yù)測:利用特殊的光學(xué)技術(shù),有可能將每用戶成本降低到EPON每用戶成本的2倍以下,隨著使用量的增長價格還會降低。雖然WDMPON技術(shù)還不穩(wěn)定,但相關(guān)器件技術(shù)的成熟和用戶帶寬需求的增長,必將推動業(yè)界和市場對WDMPON技術(shù)的持續(xù)關(guān)注。
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無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)最后幾公里的光纖網(wǎng)絡(luò)接入優(yōu)選技術(shù),它與傳統(tǒng)的接入方式比較有較大的優(yōu)勢,因而被各運(yùn)營商相繼采用,文章探討了無源光網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)發(fā)展過程及在現(xiàn)實(shí)環(huán)境下無源光網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)應(yīng)用。
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在無源光接入網(wǎng)中,利用高編碼增益的前向糾錯編碼和先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)可以降低系統(tǒng)對發(fā)射功率的要求,提升網(wǎng)絡(luò)性能。本文將低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)碼和正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制技術(shù)引入無源光網(wǎng)絡(luò)(PON),構(gòu)建基于LDPC-OFDM編碼調(diào)制的無源接入網(wǎng)系統(tǒng),在20km單模光纖(SMF)上實(shí)現(xiàn)10Gbit/s LDPC-OFDM編碼調(diào)制信號的下行傳輸,2Gbit/s編碼OOK信號的上行傳輸。誤碼率(BER)均為10-3時,在下行鏈路LDPC-OFDM編碼調(diào)制較未采用編碼調(diào)制系統(tǒng)性能提升了3.9dB;在上行鏈路,LDPC編碼信號性能較RS(255,223)和RS(255,239)分別有1.8dB和2.3dB的提升。
無源光纖網(wǎng)絡(luò)(Passive optical network)又稱被動式光纖網(wǎng)絡(luò),為光纖通信網(wǎng)絡(luò)的一種,其特色為不用電源就可以完成信號處理,就像家里的鏡子,不需要電就能反射影像,除了終端設(shè)備需要用到電以外,其中間的節(jié)點(diǎn)則以精致小巧的光纖組件構(gòu)成。
以新一代網(wǎng)絡(luò)NGN(New Generation Network)通信觀念,電信網(wǎng)絡(luò)可以粗分為核心網(wǎng)絡(luò)與接入網(wǎng)絡(luò)兩部分。核心網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于傳統(tǒng)的中繼及長途線路。接入網(wǎng)絡(luò)則有光纜環(huán)。核心網(wǎng)絡(luò)與接入網(wǎng)絡(luò)的功能不同,其傳輸形態(tài)也不同,因此PON的應(yīng)用又可分為核心網(wǎng)絡(luò)的PON及接入網(wǎng)絡(luò)PON兩大類型。前者以分波多任務(wù)(WDM)為主,后者光分歧器與分波多任務(wù)組件均用到。
無源光網(wǎng)絡(luò)(PassiveOpticalNetwork;PON)包括一個安裝于中央控制站(CO)的光纖終端(OLT),以及安裝于客戶端的光纖網(wǎng)絡(luò)單元(ONTs)。在OLT與ONT之間的光纖分布網(wǎng)絡(luò)(ODN)包含了光纖以及無光源分波器或耦合器(見圖一)。在PON的架構(gòu)中,一個光纖終端(OLT)下可以有多個無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)的單元。每一個單元均可形成一個獨(dú)立的PON網(wǎng),藉由并不昂貴的分波器和光纖分布連接多種不同類型的ONT。對于接入網(wǎng)絡(luò)的無源性設(shè)計,減少了對電子元件的需求,如此一來便可以降低維修成本的支出。
GPON的網(wǎng)絡(luò)中上行的傳輸速率為1.244Gbs,下行傳輸速率可達(dá)2.488Gbs。除了上下行的傳輸速率不同外,兩者的傳輸原理也不相同。數(shù)據(jù)的下行傳輸是利用廣播的原理將從OLT發(fā)送到每個ONT,被傳送的封包頭上攜帶了目的地的住址,經(jīng)由地址的比對可將數(shù)據(jù)流量準(zhǔn)確地傳達(dá)。
上行傳輸?shù)那闆r則要復(fù)雜得多,因?yàn)楣饫w分布網(wǎng)絡(luò)(ODN)具有媒介(media)共用的特性,所以必需協(xié)調(diào)每個ONT到OLT的數(shù)據(jù)傳輸,以避免ONT之間的網(wǎng)絡(luò)擁塞。上行數(shù)據(jù)的傳輸是透過OLT所控制,利用TDMA(分時多任務(wù))協(xié)定,分配給每個獨(dú)立的ONT傳輸時槽。由于時槽是同步的,所以不同ONT所生成的數(shù)據(jù)流量互相是不會沖突的。
PON技術(shù)發(fā)展歷程
·上世紀(jì)90年代初提出PON概念
·1995年成立FSAN(Full Service Access Networks)組織
·1996年ITU-T頒布G.982 (PON標(biāo)準(zhǔn)建議)
·1998年ITU-T 頒布G.983(APON標(biāo)準(zhǔn)建議)
·2000年12月成立IEEE 802.3ah工作組,制定EPON標(biāo)準(zhǔn)建議
·2003年3月ITU-T頒布G.984(GPON標(biāo)準(zhǔn)建議)
·上世紀(jì)90年代末APON開始商用
·2003年6月 美國三大運(yùn)營商開始APON招標(biāo)
·2003年8月日本NTT開始EPON招標(biāo)
·2005年中國電信開始測試并部署EPON試驗(yàn)網(wǎng)
·2010年8月3日,中國電信和中國移動已與阿爾卡特朗訊簽署框架協(xié)議,正式使用其無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)解決方案作為下一代寬帶網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù),并于年內(nèi)開始在上海、江蘇、山東等多個省市展開項(xiàng)目建設(shè),以改進(jìn)提升目前的寬帶網(wǎng)絡(luò)。