用低速光器件实现高速传输的对称twdm-pon系统中的olt的制作方法_2

文档序号:9930933阅读:来源:国知局
次相连;
[0014]上行数据接收模块包括一个第二光放大器、一个具有固定色散量的色散补偿器件、一个光波分解复用器和多个上行光电探测器,上行光电探测器的数量与直调激光器的数量相同,第一光波分复用器、第二光放大器、具有固定色散量的色散补偿器件、光波分解复用器顺次相连,所有上行光电探测器的一端与光波分解复用器相连,另一端与第一媒体介质控制模块相连。
[0015]在上述技术方案的基础上,在下行方向,OLT中的第一媒体介质控制模块控制下行信号的产生和处理,将下行信号调制到所有直调激光器产生的光载波上;各直调激光器产生光载波,同时将相应的电信号调制到该光载波上,形成下行信号发出;第二光波分复用器对所有直调激光器发出的下行信号进行复用处理,将复用后的下行信号发给周期性光滤波器;周期性光滤波器对复用后的下行信号进行滤波,实现下行信号的频率均衡和啁啾管理,将滤波后的下行信号发送到第一光放大器;第一光放大器对滤波后的下行信号进行放大,将放大后的下行信号发送到第一光波分复用器;第一光波分复用器将第一光放大器放大的下行信号通过馈线式光纤传输到光远端节点,光远端节点通过分布式光纤将下行信号传输到各ONU。
[0016]在上述技术方案的基础上,在上行方向,OLT中的第一光波分复用器将上行信号传输到第二光放大器;第二光放大器放大上行信号;具有固定色散量的色散补偿器件对上行信号进行色散补偿,所有上行信道对应的色散量保持一致;光波分解复用器对上行信号进行解复用,将不同波长的上行信号传输到相应的上行光电探测器;上行光电探测器将上行光信号转变为电信号,再将该电信号传输到第一媒体介质控制模块;第一媒体介质控制模块接收上行光电探测器发来的电信号,并对接收的电信号进行四电平到二电平的转换处理。
[0017]在上述技术方案的基础上,所述OLT中不同的下行数据发射模块具有不同的发射波长,不同的下行数据发射模块之间的波长间隔满足ITU-T的标准;下行信道之间的波长间隔为周期性光滤波器的自由频谱间隔的整数倍,即下行信号光谱位于周期性光滤波器谱型的相同位置处:上升沿或者下降沿;周期性光滤波器的自由频谱间隔是可调谐的。
[0018]在上述技术方案的基础上,所有上行光电探测器均为低速普通光电探测器。
[0019]在上述技术方案的基础上,所述直调激光器具有波长可调谐特性,其波长可调谐特性通过温度或电流控制。
[0020]在上述技术方案的基础上,所述具有固定色散量的色散补偿器件包括啁啾光栅、光纤布拉格光栅、色散补偿光纤。
[0021]在上述技术方案的基础上,所述下行数据发射模块中的直调激光器的带宽为
1GHz O
[0022]在上述技术方案的基础上,所述上行数据接收模块中的上行光电探测器采用PIN类型光电探测器,带宽为10GHz,并通过简单判决电路将四电平信号转变为二电平信号,实现上行数据的实时处理。
[0023]在上述技术方案的基础上,所述OLT中具有固定色散量的色散补偿器件用于:补偿上行25Gbps四电平脉冲幅度调制信号,其群时延随波长变化是周期性变化的;该色散补偿器件的色散量为-650ps/nmo
[0024]在上述技术方案的基础上,所述OLT实现信号传输距离O?40km的无缝覆盖。
[0025]与现有技术相比,本发明的优点如下:
[0026](I)低成本:本发明利用单个光滤波器的滤波作用,实现对下行信号的频率均衡(Frequency Equalizat1n)和啁啾管理(Chirp Management);利用单个色散量固定的色散补偿器件,实现对传输不同距离上行信号的色散补偿,能够显著降低系统的成本。
[0027](2)向下兼容:本发明在接入网、短距离互联等场合有很好的向后兼容性,在传统的lOGb/s系统上,无需改变现有系统的架构,就能实现25Gb/s的高速调制,实现平滑的升级。
[0028](3)高速实时传输:本发明下行采用直调直检,上行信号发射采用直接调制,接收端仅用到四电平转两电平逻辑电路,不需要额外的数字信号处理,能够有效降低系统的复杂度,降低系统高速实时传输数据的难度。
[0029](4)本发明结合单个光滤波器及光信号高阶调制实现向下兼容的对称TWDM-PON系统,能够利用窄带直调激光器和窄带接收器件实现基于二进制码型的高速调制和解调,实现信号的下行传输;能够合理的使用光色散补偿器件,结合高阶调制,实现信号的上行传输,极大地降低系统成本,推动对称TWDM-PON的发展。
[0030](5)在上行方面,区别于现有的大量依赖数字信号离线处理技术,本发明在接收端通过具有固定色散量的色散补偿器件、光波分解复用器和多个上行光电探测器,实现上行多个波长、不同传输距离的高质量接收、四电平脉冲幅度调制(4-PAM)信号的实时接收。
[0031](6)在下行方面,区别于现有的高阶调制技术,本发明中采用了二进制调至格式,避免在光网络单元使用复杂的接收电路,能够降低用户端的接收成本。
[0032](7)本发明能够实现基于1GHz窄带器件的对称4*25Gbps速率信号的C波段低灵敏度损伤40km光纤传输。
【附图说明】
[0033]图1是本发明实施例中用低速光器件实现高速传输的对称TWDM-PON系统的结构示意图。
[0034]图2为具有固定色散量的色散补偿器件的群时延与波长图。
[0035]图3为上行链路中添加具有固定色散量的色散补偿器件,在背靠背状况下的眼图。
[0036]图4为上行链路中添加具有固定色散量的色散补偿器件,在传输20km状况下的眼图。
[0037]图5为上行链路中添加具有固定色散量的色散补偿器件,在传输40km状况下的眼图。
[0038]图6为上行链路中不加具有固定色散量的色散补偿器件,在传输20km状况下的眼图。
[0039]图7为周期性光滤波器通带范围、原始信号以及经滤波器滤波后的信号光谱图。
[0040]图8为下行链路中经过滤波的信号在背靠背状况下的眼图。
[0041]图9为下行链路中经过滤波的信号在传输40km光纤后的眼图。
[0042]图10为下行链路中不经滤波的信号在传输40km光纤后的眼图。
【具体实施方式】
[0043]下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0044]参见图1所示,本发明实施例提供一种用低速光器件实现高速传输的对称TWDM-PON系统中的0LT,该TWDM-PON系统包括0LT(0ptical Line Terminal,光线路终端)、馈线式光纤、光远端节点、若干分布式光纤和若干0NU(0ptical Network Unit,光网络单元),光远端节点位于OLT和ONU之间,光远端节点的一端通过馈线式光纤连接0LT,另一端通过若干分布式光纤连接若干ONU,分布式光纤与ONU—一对应。
[0045]OLT包括第一媒体介质控制模块、下行数据发射模块、第一光波分复用器和上行数据接收模块,OLT的上行、下行共用第一光波分复用器、第一媒体介质控制模块;下行方向,第一媒体介质控制模块、下行数据发射模块、第一光波分复用器顺次连接;上行方向,第一光波分复用器、上行数据接收模块、第一媒体介质控制模块顺次连接。下行数据发射模块包括多个直调激光器、一个第二光波分复用器、一个周期性光滤波器和一个第一光放大器,所有直调激光器的一端与第一媒体介质控制模块相连,另一端与第二光波分复用器相连,第二光波分复用器、周期性光滤波器、第一光放大器、第一光波分复用器顺次相连。上行数据接收模块包括一个第二光放大器、一个具有固定色散量的色散补偿器件、一个光波分解复用器和多个上行光电探测器,上行光电探测器的数量与直调激光器的数量相同,第一光波分复用器、第二光放大器、具有固定色散量的色散补偿器件、光波分解复用器顺次相连,所有上行光电探测器的一端与光波分解复用器相连,另一端与第一媒体
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