一种千兆无源光网络用于多项目接续紧急通话的方法和装置的制造方法
【专利说明】一种千兆无源光网络用于多项目接续紧急通话的方法和装
[0001]一种千兆无源光网络用于多项目接续紧急通话的方法和装置属于电子领域。
[0002]一种千兆无源光网络用于多项目接续紧急通话的方法和装置是一种纯介质网络，避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统可靠性，同时节省了维护成本，是电信维护部门长期期待的技术。
[0003]一种千兆无源光网络用于多项目接续紧急通话的方法和装置技术是基于ITU-TG.984.X标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。
[0004]基于一种千兆无源光网络用于多项目接续紧急通话的方法和装置的设备基本结构与已有的PON类似，也是由局端的OLT (光线路终端)，用户端的0NT/0NU (光网络终端或称作光网络单元)，连接前两种设备由单模光纤(SM fiber)和无源分光器(Splitter)组成的ODN(光分配网络)以及网管系统组成。
[0005]对于其他的PON标准而言，GPON标准提供了前所未有的高带宽，下行速率高达
2.5Gbit/s，其非对称特性更能适应宽带数据业务市场。
[0006]提供QoS的全业务保障，同时承载ATM信元和(或)GEM帧，有很好的提供服务等级、支持QoS保证和全业务接入的能力。
[0007]承载GEM帧时，可以将TDM业务映射到GEM帧中，使用标准的8kHz (125 μ s)帧能够直接支持TDM业务。
[0008]作为电信级的技术标准，一种千兆无源光网络用于多项目接续紧急通话的方法和装置还规定了在接入网层面上的保护机制和完整的OAM功能。
[0009]在一种千兆无源光网络用于多项目接续紧急通话的方法和装置中，明确规定需要支持的业务类型包括数据业务(Ethernet业务，包括IP业务和MPEG视频流)、PSTN业务(POTS, ISDN业务)、专用线(Tl，El，DS3，E3和ATM业务)和视频业务(数字视频)。
[0010]GPON中的多业务映射到ATM信元或GEM帧中进行传送，对各种业务类型都能提供相应的QoS保证。
[0011 ] GPON最早由FSAN组织于2002年9月提出，ITU-T在此基础上于2003年3月完成7 ITU-T G.984.1和G.984.2的制定，2004年2月和6月完成了 G.984.3的标准化。
[0012]从而最终形成了 GPON的标准族。
[0013]无源光网络(Ρ0Ν)，是指在OLT和ONU之间是光分配网络(0DN)，没有任何有源电子设备，它包括基于ATM的无源光网络APON及基于IP的无源光网络E/GP0N。
[0014]APON的业务开发是分阶段实施的，初期主要是VP专线业务。相对普通专线业务，APON提供的VP专线业务设备成本低，体积小，省电、系统可靠稳定、性能价格比有一定优势。
[0015]第二步实现一次群和二次群电路仿真业务，提供企业内部网的连接和企业电话及数据业务。
[0016]第三步实现以太网接口，提供互联网上网业务和VLAN业务。以后再逐步扩展至其它业务，成为名副其实的全业务接入网系统。
[0017]PON的业务透明性较好，原则上可适用于任何制式和速率信号。
[0018]特别是一个ATM化的无源光网络(APON)可以通过利用ATM的集中和统计复用，再结合无源分路器对光纤和光线路终端的共享作用，使成本可望比传统的以电路交换为基础的PDH/SDH接入系统低20% — 40%。
[0019]APON采用基于信元的传输系统，允许接入网中的多个用户共享整个带宽。
[0020]这种统计复用的方式，能更加有效地利用网络资源。
[0021]APON能否大量应用的一个重要因素是价格问题。
[0022]第一代的实际APON产品的业务供给能力有限，成本过高，其市场前景由于ATM在全球范围内的受挫而不确定，但其技术优势是明显的。
[0023]特别是综合考虑运行维护成本，在新建地区，高度竞争的地区或需要替代旧铜缆系统的地区，此时敷设PON系统，无论是FTTC，还是FTTB方式都是一种有远见的选择。
[0024]在未来几年能否将性能价格比改进到市场能够接受的水平是APON技术生存和发展的关键。
[0025]IPPON的上层是IP，这种方式可更加充分地利用网络资源，容易实现系统带宽的动态分配，简化中间层的复杂设备。
[0026]基于PON的OAN不需要在外部站中安装昂贵的有源电子设备，因此使服务提供商可以高性价比地向企业用户提供所需的带宽。
[0027]在各种宽带接入技术中，无源光网络以其容量大、传输距离长、较低成本、全业务支持等优势成为热门技术。
[0028]之前已经逐步商用化的无源光网络主要有TDM-PON (ΑΡΟΝ、ΕΡ0Ν、GPON)和WDM-P0N，它们的共同特点是:
?可升级性好、低成本，接入网中去掉了有源设备，从而避免了电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，降低了相应的运维成本；
?业务透明性较好，高带宽，可适用于任何制式和速率的信号，能比较经济地支持模拟广播电视业务，支持三重播放(Triple play,语音、视频、数据)业务；
?高可靠性，提供不同业务优先级的QoS保证，适应宽带接入市场IP化的发展潮流，适于大规模应用。
[0029]全球各地的电信运营商正在将一种千兆无源光网络用于多项目接续紧急通话的方法和装置作为一种提升高速宽带技术应用和一种长期基础设施的选择。
[0030]相比现有的DSL系统，PON可以让这些电信商能以更低的运营成本来提供更高的带宽，同时地理覆盖范围也更大。
[0031]有关专家认为，由于PON接入系统具有无源性，它的最大优点是在本地交换局和用户之间无需任何有源器件。
[0032]因此，它具有不受带宽限制，速度快，安装简便和成本较低的优势，将会成为未来很有竞争力的接入系统。PON包括ATM-PON (ΑΡ0Ν，即基于ATM的无源光网络)和Ethernet-PON (ΕΡ0Ν，基于以太网的无源光网络)两种。
[0033]APON发展比较早，国内的一些厂商都有实用化的APON产品。
[0034]但由于APON标准缺乏视频能力、带宽有限和过于复杂以及造价过高等因素，人们又发展了 BP0N(Broadband PON,宽带无源光网)，提供155Mbps和622Mbps的对称和非对称的传输数率，最远传输距离达到20km，目前已经成为欧美及日本等地区的无源光网络的标准。
[0035]应该说最能让GPON技术大显身手的应用场合就是FTTH，但是到目前为止，对于电话业务的传送而言，使用PON技术的FTTH系统依然无法达到“铜线对等”的成本要求。
[0036]但是随着终端业务综合化要求的提高和GPON配套技术的发展，GPON在FTTH的大规模应用前景比之前任何一种FTTH技术都要光明得多。
[0037]其概念是将光纤中继线从服务提供商的头端辐射到用户。
[0038]成分及组成
在WDMPON系统中，波分复用器通常被称为波长分路器，它解复用下行信号，并分配给指定的0NU，同时把上行信号复用到一根光纤，传输到0LT。
[0039]波长分路器主要由AWG构成。
[0040]在波长分路器实现当中需要关注的问题有串扰问题、温度稳定性问题和色散效应。
[0041]由于AWG器件隔离度的不理想和非线性光学效应的影响，其他光通道的信号会泄露到传输通道形成噪声，从而对系统性能造成影响。
AWG由输入输出波导、平板波导和波导阵列组成。聚焦模场和输出波导的场分布不是矩形结构，这是串扰的最直接来源。
[0042]已经有三种方法来抑制串扰:激光束逐点扫描法、变迹相位模板法、均匀相位模板法。
[0043]在WDMPON系统中，AWG器件一般都放在野外，环境温度变化比较大，由于AWG主要材料是石英，而石英的折射率随温度变化而变化，因此AWG复用的信道波长容易受温度的影响。
[0044]因此当温度变化时，如何保证信道波长的稳定性是一个值得研究的问题。
[0045]人们已研究出多种方法增强AWG的温度稳定性。
[0046]其中，有利用折射率随温度作反方向变化的波导或在阵列波导之间刻蚀不同长度的凹槽的方法来实现温度控制，这些方法可以让AWG的光谱响应在-20?80 oC几乎没有变化。
[0047]另外，也有利用聚合物材料制造阵列波导光栅，如丙稀盐酸和聚硅树脂，这些材料减少了热膨胀系数，使折射率得到控制。
[0048]随着WDMPON系统接入距离的增加，光纤和阵列波导的色散效应会导致系统误码率增加。
[0049]解决色散效应比较好的方法是色散补偿光纤光栅，通过在AWG中加入补偿光纤光栅改善色散特性。
[0050]色散补偿是对频率的二次相移所造成的脉冲展宽进行压缩补偿。如果波导光栅输出的响应频率的二次相移特性比较平坦，频带较宽且幅度满足要求，则认为此波导光栅的色散补偿特性较好。
[0051]由于PON拓扑在许多方面与传统网络不同，当使用OTDR测试链路特性时就出现新的挑战。
[0052]根据网络部署的不同阶段(也就是建设阶段和维护阶段)，选择正确的OTDR非常重要。
[0053]能够对PON网络测试的OTDR的特征包括能够利用相对短的脉冲、灵敏的光学检测电路和优化的软件分析提供足够大的动态范围。
[0054]该方法允许执行端到端链路鉴定，甚至可以通过分路器进行。
[0055]为了测试每段引入光纤或配线光纤，技术人员必须在配线终端或ONT位置连接0TDR，并在上行方向测试光纤。
[0056]即使有足够高的动态范围，标准OTDR也无法通过分路器进行测试。
[0057]由于分路器引起较高损耗，检测器的恢复速度不足以读取光纤的背向散射水平。
[0058]所以，它无法测量这段光纤区域的衰减和事件损耗。一些OTDR甚至不会在分路器后显示光纤区域。
[0059]相反，OTDR会显示噪音，这可能会令技术人员认为是光纤或分路器有缺陷，或熔接不良。
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