[发明专利]基于OFDM的堆叠波分时分复用的无源光网络传输系统

说明书

技术领域

本发明涉及光通信技术领，具体地，涉及一种基于OFDM的堆叠波分时分复用的无源光网络传输系统。

背景技术

随着新业务的大量涌现，一些超高清High Definition Television，HDTV电视、本地和全球存储局域网、大文件共享、云存储/云计算、社交网络等，构成了产生带宽瓶颈的威胁，对接入网上下行带宽的对称性提出了较高的要求。因此，现有的EPON/GPON技术均难以满足带宽不断增长的需求。为了提高系统传输能力，满足高带宽业务发展的要求，实现PON系统的高容量、大距离的传输，IEEE和ITU-T FSAN制定了XG-PON1（也称10G-GPON）标准，并已开始试商用部署。与此同时，为了满足更远期用户对带宽的需求，业界开始研究40Gb/s的NG-PON2的标准走向。2011年5月，FSAN组织开始提出了NG-PON2的明确要求。

基于时分复用和波分复用堆叠的无源光网络（TWDM-PON）的体系结构，因其实现成本相对低、可兼容性好（不改变现有ODN网络结构）等优点被认为是NG-PON2的主要发展方向。近年来，国内外的研究机构针对TWDM-PON系统的研究，大都是通过简单的堆叠几个10G-PON系统的基础上进行开展的。然而，在普通的TWDM-PON系统中，随着上下行速率、传输距离的增加而引入的色散将会极大地限制系统性能。同时，在TWDM-PON系统中，为了实现高调制速率的无色ONU，系统成本则是一个重要问题。

正交频分复用Orthogonal Frequency Division Multiple，OFDM引其具有较好抵抗色散和偏振模色散能力被认为是下一代光接入网中的一种有潜力的调制和复用方式。因此，为了克服高速率、长距离传输的无源光网络系统中的色散问题，可以将OFDM技术引入TWDM-PON系统。目前，基于OFDM堆叠的TWDM-PON系统结构相关文献报道相对较少。有关TWDM-PON的系统结构的报道都是基于传统的OOK调制方式。

经对现有文献检索发现，北京大学Bangjiang Lin,Juhao Li等人在2012年发表在Opto-Electronics and Communications Conference(OECC)会议上的“Performance Study of 40-Gb/s OFDM-PON Based on Polarization Interleaving”（基于偏振交织的40-Gb/s的OFDM-PON系统性能的研究）。该文献中，作者提出了一种交织的偏振复用的OFDM-PON结构。为了实现下行高速的调制速率，作者首现将不同的数据调制不同的波带上，不同波带之间的OFDM数据同时被调制在不同的偏振态，调制好的数据通过光带通滤波器后被滤除一个边带进而形成偏振交织的OFDM信号。在该结构的ONU端，为了检测下行数据，需要偏振接收机和相应多输入多输出的数字信号处理来分离不同波带和不同偏振态的数据。该结构虽然能够实现下行40-Gb/s的传输，但是该结构中，OLT端需要额外的偏振复用的装置和射频源对信号上变频，ONU单元中需要偏振解复用器、两个光电探测器和相应的多输入多输出的数字信号处理模块等来实现。因此，该结构相对比较复杂，ONU的成本相对比较高，不满足升级接入网所需要的低成本要求。