[发明专利]一种多用户OFDM-PON中实现ONU无源的方法及装置

摘要

本发明公开了一种多用户OFDM-PON中实现ONU无源的方法及装置，通过在光线路终端OLT使用光梳发生器来产生2n个光载波，从而在光网络单元ONU通过拍频产生2n-2种不同射频频率的纯射频源信号来帮助各个ONU进行上下变频处理，且各个ONU获得不同射频频率的纯射频源信号，以实现2n-2个不同光网络单元ONU无射频源；同时，结合集中光源技术、光滤波分离技术实现了各个光网络单元ONU无光源，这样使得光网络单元ONU彻底无源，即在光域和电域均无源，从而在保证上行信号有效传输的前提下极大的降低了光网络单元ONU的成本，进而降低了多用户OFDM-PON系统的成本。

主权项

一种多用户OFDM‑PON中实现ONU无源的方法及装置由光线路终端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；光电探测器PD‑1，频率间隔为i×fc的光载波和光载OFDM信号进入光电探测器PD‑1进行拍频，得到频率为i×fc的下行射频OFDM信号；光电探测器PD‑2，频率间隔为i×fc两个光载波光电探测器PD‑2进行拍频，得到频率为i×fc纯射频源信号；一OFDM接收机，i×fc的下行射频OFDM信号送入OFDM接收机中，由ONU产生的i×fc纯射频源信号进行下变频处理、模/数转换以及OFDM解调，得到下行数据；一OFDM发射机，上行数据送入OFDM发射机中进行OFDM调制、数/模转换、并由ONU产生的i×fc纯射频源信号进行上变频处理，得到频率为i×fc的上行射频OFDM信号；强度调制器IM‑2，波长为λ1的光载波输入到强度调制器IM‑2中，用i×fc的上行射频OFDM信号进行强度调制，得到波长为λ1的上行光载OFDM信号；各个ONU的上行光载OFDM信号汇合到一起后构成上行信号，并经过光纤传输到达光线路终端进行相干接收；光线路终端OLT还包括：分束器S2以及光电探测器PD‑3、PD‑4，将上行信号分为两束，分别与激光器LD分出的波长为λ1的光载波以及该波长为λ1的光载波经过相位跳转90度后的光载波进行混合，得到两路混合信号；两路混合信号分别进入光电探测器PD‑3和PD‑4进行拍频，拍频得到的两路信号再分别作为光线路终端上行OFDM接收机的I和Q路信号，在频率为fc射频信号的帮助下进行下变频处理，最后进行OFDM解调得到上行数据。