專利名稱：基于非對稱截斷光正交頻分復(fù)用的無源光網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光纖通信領(lǐng)域，提出了一種無源光網(wǎng)絡(luò)的上行傳輸實現(xiàn)方式。
背景技術(shù)：
近年來，隨著英特網(wǎng)和多媒體等業(yè)務(wù)的發(fā)展，用戶對接入網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求呈指數(shù)增長。使用傳統(tǒng)傳輸介質(zhì)如雙絞線、同軸電纜的接入方式已難以滿足用戶的帶寬需求。由于光纖通信具有容量大、傳輸距離遠等優(yōu)點，以光纖作為傳輸介質(zhì)的接入網(wǎng)中可以大幅提高接入網(wǎng)的容量和跨度，光纖到戶(FTTH)被視為接入網(wǎng)的最終解決方案。同時，接入網(wǎng)具有成本敏、運營維護費用大等特點。無源光網(wǎng)絡(luò)(Passive Optical Network, PON)可以為數(shù)十甚至上百個用戶同時提供接入服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)中心使用無源的功率分配器件，如圖1所示。 PON具有成本低、網(wǎng)絡(luò)運營維護費用低廉等優(yōu)勢，極具競爭力。PON網(wǎng)絡(luò)由三部分組成1.光線路終端(Optical Line Terminal, 0LT)是PON網(wǎng)絡(luò)中的局端設(shè)備，同時為用戶的接入提供服務(wù)。2.光網(wǎng)絡(luò)單元(Optical Network Unit, 0NU) :Ρ0Ν網(wǎng)絡(luò)中的用戶側(cè)設(shè)備，ONU為用戶提供寬帶接入。3.光分配網(wǎng)絡(luò)(Optical Distribution Network, 0DN)把 OLT 和 ONU 連接起來， 通常為星星結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)的中心是無源的功率分配器件。目前，已經(jīng)標準化及大規(guī)模商用的PON技術(shù)包括EPON和GP0N，甚至10G-EP0N等。 它們可以提供mb/s乃至10(ib/S的上行、下行接入帶寬。在傳輸方式上，EPON和GPON都使用簡單的NRZ調(diào)制及時分復(fù)用方式。在下行傳輸中(0LT到ONU的傳輸)，OLT向所有ONU 廣播發(fā)送連續(xù)的比特流，每個ONU可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議判斷哪些數(shù)據(jù)屬于自己并存儲下來， 哪些不屬于自己并將其丟棄。在上行傳輸中(0NU到0LT)，ONU在特定的時隙發(fā)送光信號， 要求各個ONU發(fā)送的光信號到達OLT時不能重疊。由于廣泛的商業(yè)應(yīng)用，時分復(fù)用的光傳輸技術(shù)已經(jīng)成熟，10Gb/s的時分復(fù)用PON上行及下行傳輸技術(shù)已經(jīng)可以實現(xiàn)。由于接入帶寬需求的不斷增長以及對低成本技術(shù)的競爭，學術(shù)界和工業(yè)界都在積極探討尋求具有更高容量的新一代PON技術(shù)。新一代PON技術(shù)在提供大容量的同時，需要滿足的特點包括兼容已有的光分配網(wǎng)絡(luò)，即只使用功率分配的ODN ；ONU是無色的，即各個 ONU在硬件上是相同的，如不需要特定波長的激光器。繼續(xù)提高PON的接入速率，時分復(fù)用及NRZ調(diào)制格式已經(jīng)進入了瓶頸。在下行系統(tǒng)中，提高波特率要求接收端電路帶寬增大，增加了接收機的實現(xiàn)難度及成本。光纖鏈路的色散將限制PON系統(tǒng)跨度。上行傳輸中，OLT端，10Gb/s以上的突發(fā)接收機也難以實現(xiàn)。為了進一步提高PON的接入速率，我們提出了一種基于非對稱截斷光正交頻分復(fù)用(Asymmetric Clipping Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing, AC0-0FDM)的無源光網(wǎng)絡(luò)上行傳輸系統(tǒng)
發(fā)明內(nèi)容
為了進一步提高PON的接入速率，我們提出了一種基于非對稱截斷光正交頻分復(fù)用(Asymmetric Clipping Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing, AC0-0FDM)的無源光網(wǎng)絡(luò)上行傳輸系統(tǒng)。它的特點ONU利用時分復(fù)用進行上行接入，優(yōu)點是 ONU無色和節(jié)能。在此系統(tǒng)中，各個ONU在分配的時隙發(fā)送一個或多個OFDM符號組成的數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)幀到達OLT的時刻不能夠重疊。如圖2所示。


圖1:無源光網(wǎng)絡(luò)示意圖；圖2 基于非對稱截斷光正交頻分復(fù)用的無源光網(wǎng)絡(luò)上行傳輸系統(tǒng)示意圖；圖3 普通正交頻分復(fù)用信號和非對稱截斷光正交頻分復(fù)用信號的對比；圖4 非對稱截斷光正交頻分復(fù)用調(diào)制解調(diào)原理具體實施例方式本發(fā)明所述的PON系統(tǒng)中，各個ONU使用AC0-0FDM調(diào)制方式。即將OFDM信號小于 0的部分截斷為0 ；小于0的部分不變，保留原來的值。圖3是普通OFDM信號和AC0-0FDM 信號的對比。非對稱截斷的操作會對OFDM信號早成干擾。但根據(jù)理論分析可知，如果原始 OFDM信號只有奇數(shù)子載波，那么經(jīng)過非對稱截斷后的信號對奇數(shù)子載波沒有干擾。因此， ONU在奇數(shù)子載波上調(diào)制信號，偶數(shù)子載波置零，再使用AC0-0FDM調(diào)制，OLT就可以正常地接受此信號。ONU可以使用直接調(diào)制激光器來實現(xiàn)AC0-0FDM調(diào)制，直接調(diào)制激光器的輸入輸出關(guān)系近似為
權(quán)利要求
1.基于非對稱截斷光正交頻分復(fù)用的無源光網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，其特征在于(1)使用的調(diào)制格式為非對稱截斷光正交頻分復(fù)用；(2)應(yīng)用在無源光網(wǎng)絡(luò)的上行傳輸中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非對稱截斷光正交頻分復(fù)用信號，其特征在于，可以使用偏置在閾值點的直接調(diào)制激光器實現(xiàn)對正交頻分復(fù)用信號的截斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用在無源光網(wǎng)絡(luò)的上行傳輸中的非對稱截斷光正交頻分復(fù)用，其特征在于，可以實現(xiàn)時分復(fù)用多址接入。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的時分復(fù)用多址接入，其特征在于，無源光網(wǎng)絡(luò)中各個光用戶單元在特定的時隙發(fā)送一個或多個非對稱截斷光正交頻分復(fù)用符號組成的數(shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)幀到達光線路終端的時刻不重疊。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種基于非對稱截斷光正交頻分復(fù)用的無源光網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，屬于光纖通信領(lǐng)域。本發(fā)明提出的無源光網(wǎng)絡(luò)上行傳輸系統(tǒng)使用非對稱截斷光正交頻分復(fù)用調(diào)制格式，此種調(diào)制格式的優(yōu)點是不需要發(fā)送直流光載波，具有節(jié)能的優(yōu)點，同時容易實現(xiàn)時分復(fù)用多址接入。非對稱截斷光正交頻分復(fù)用是把正交頻分復(fù)用信號小于0的部分置為0，大于0的部分保留，可以用偏置在閾值點的直接調(diào)制激光器實現(xiàn)。如果截斷前的正交頻分復(fù)用信號只有奇數(shù)頻率分量，那么這種截斷不會對奇數(shù)頻率子載波造成干擾。本發(fā)明的優(yōu)點有光用戶單元是無色的，調(diào)制方式節(jié)能，使用直接調(diào)制激光器因而成本低，應(yīng)用高階調(diào)制格式可以大幅提高傳輸速率。
文檔編號H04L27/26GK102395061SQ201110344720
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者喬耀軍, 紀越峰, 趙源 申請人:北京郵電大學