[发明专利]一种多用户OFDM-PON中实现ONU无源的方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于光通信技术领域，更为具体地讲，涉及一种在多用户OFDM-PON中采用光梳发生器来实现ONU无源的方法及装置。

背景技术

OFDM-PON(Orthogonal Frequency Division Multiplexing-Passive OpticalNetwork，即正交频分复用无源光网络)融合了OFDM技术和PON系统各自的特点，将OFDM信号在光纤系统中传输的高频谱利用率、强抗色散性能等特点与PON系统的大容量、低成本特点相结合，使得OFDM-PON系统成为光通信领域的重要研究课题。近年来，各大研究机构和各个高校的研究团队针对OFDM-PON系统中最为显著特征之一的低成本进行了大量的研究工作，提出了很多有效降低OFDM-PON系统成本的方案。

在2011年09月28日公开的、公开号为102204137A、名称为“无源光网络”的发明专利中，发明人提出一种在ONU中利用反射式半导体光放大器对下游数据信号再调制从而生成上游数据信号的方法，该专利实现了ONU在光域的无源特性。但对于常见的OFDM-PON系统来说，ONU仍然需要一个电域的射频源信号对OFDM信号进行上、下变频处理，而射频源的价格较为昂贵，所以上述专利并不能完全解决ONU的无源性问题。

在文献[C.Zhang，C.Chen，Y.Feng，and K.Qiu，“Experimental demonstrationof novel source-free ONUs in bidirectional RF up-converted optical OFDM-PONutilizing polarization multiplexing，”Opt.Express 20(6)，6230-6235(2012).]中，作者提出一种利用偏振复用技术来实现各个ONU光域和电域均无源的方法及系统，从而来降低各个ONU的成本，进而降低整个OFDM-PON系统的成本。但是对于多用户OFDM-PON系统如接入用户数目大于等于64的OFDM-PON系统来说，各个ONU产生的射频源频率是单一的，因而多个ONU产生的上行信号在传输过程中会产生严重的干扰，从而极大的降低系统的性能，因而该方法只能用于用户数量较少的OFDM-PON系统，而不能适用于多用户的OFDM-PON系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在多用户OFDM-PON中采用光梳发生器来实现ONU光域和电域均无源的方法及装置，以彻底地实现多用户OFDM-PON系统中ONU的无源特性，从而进一步降低整个系统的成本。

为实现上述发明目的，本发明中采用光梳发生器来实现ONU光域和电域均无源的OFDM-PON装置由光线路终端OLT和多个光网络单元ONU组成，其特征在于，

光线路终端OLT包括：

一频率为fc的射频源，用于产生频率为fc射频信号；

一光梳发生器，在频率为fc的射频信号驱动下产生含有2n个光载波且相邻光载波频率间隔为fc的光梳信号；

一个光环形器L1、一个窄带光纤布拉格光栅FBG反射型滤波器、一强度调制器IM-1以及一个合束器C1，含有2n个光载波且相邻光载波频率间隔为fc的光梳信号经过光环形器L1输入到窄带光纤布拉格光栅反射型滤波器中；窄带光纤布拉格光栅反射型滤波器将含有2n个光载波且相邻光载波频率间隔为fc的光梳信号中最右边的一个光载波反射回光环形器L1，然后经光环形器L1输入到强度调制器IM-1进行强度调制，将各个ONU单元所需要的由OFDM发射机产生的基带OFDM信号调制到被反射回来的光载波上，得到光载OFDM信号；含有2n个光载波且相邻光载波频率间隔为fc的光梳信号中的其他2n-1个光载波直接通过窄带光纤布拉格光栅反射型滤波器后，与得到的光载OFDM信号在合束器C1中合为一束光信号，并输出；

一个波长为λ1的激光器LD和一合束器C2，激光器LD产生的波长为λ1光载波直接与合束器C1输出的光信号通过合束器C2合到一起，从而产生整个OFDM-PON系统的下行传输光信号，并通过光纤传输一定距离后，被一个分束器S1分为若干束，每一束分别进入一个ONU；

光网络单元ONU包括：

一个光滤波器OF，将ONU接收到的下行传输光信号分为三个部分：频率间隔为i×fc两个光载波、频率间隔为i×fc的光载波和光载OFDM信号、波长为λ1的光载波，其中i＝1，2，…，2n-2；