[发明专利]光码分多址无源光网络系统、光分配网装置及光线路终端无效

专利信息
申请号: 201010159968.0 申请日: 2010-04-23
公开(公告)号: CN101902666A 公开(公告)日: 2010-12-01
发明(设计)人: 朱松林;耿丹;陈彪;王大伟;成亮 申请(专利权)人: 中兴通讯股份有限公司;浙江大学
主分类号: H04Q11/00 分类号: H04Q11/00;H04J14/02;H04B10/12
代理公司: 北京银龙知识产权代理有限公司 11243 代理人: 许静
地址: 518057 广东省深圳市南山*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 码分多址 无源 网络 系统 分配 装置 线路 终端
【说明书】:

技术领域

发明涉及光纤通信技术领域,特别是涉及一种基于光码分多址复用技术的光码分多址无源光网络系统、光分配网装置及光线路终端。

背景技术

随着计算机、通信和视频技术的飞速发展,用户对视频、高速数据和数字电视等宽带业务的需求不断增加,而传统的铜线接入网已不能满足这一需求,这使得具有高带宽的光纤接入网得到了迅猛的发展,成为通信技术的研究热点之一。

在接入网中,无源光网络(PON,Passive Optical Network)基本采用点到多点的树状网络结构,一个光线路终端(OLT,Optical Line Terminal)和多个光网络单元(ONU,Optical Network Unit)相连,而其中的光分配网(ODN,OpticalDistribution Network)全部由光分路器、光耦合器等无源器件组成,不需要任何有源电子器件和设备,所以在传输性能与成本之间可以实现一定平衡。各主要部分及功能如下:

光线路终端:主要提供网络与光分配网之间的光接口,可分离交换和非交换业务,管理来自ONU的信令和监控信息,为自身和ONU提供维护和供给功能。

光分配网:使用无源器件光分路器/耦合器、连接器和单模光纤完成光信号的功率分配,通常采用树型分支结构。

光网络单元:光网络单元提供用户数据、视频、电话网与光网络之间的接口,将接收到的光信号转换成用户所需的信号,与光网络终端(OLT,OpticalNetwork Termination)配合使用从而构成一个网络终端。

适配功能块(AF,Adaptation Function):它可以包含在ONU内,也可以完全独立,主要为ONU和用户设备提供适配功能。

基于不同多址接入技术的PON目前主要有三种:基于时分复用的无源光网络(TDM-PON)、基于波分复用的无源光网络(WDM-PON)和基于光码分多址复用的无源光网络(OCDM-PON)。

OCDMA是一种将光纤介质的大带宽和CDMA的灵活性相结合的多址复用技术,是CDMA技术在光纤通信领域的应用和延伸,具有异步接入、共享信道、安全性好等优点。一个基于光码分多址复用技术的无源光网络(OCDMA-PON),其结构如图1所示,包括基于光码分多址技术的光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU),光线路终端与一个或多个基于光码分多址技术的光网络单元相连。当然,其中还可以包括一个光分配网(ODN),光网络终端通过光分配网与一个或多个光网络单元连接,光分配网可以为耦合器,分光计等。

在OCDMA-PON中每一个用户在ONU中分配有唯一的地址码或载有唯一地址码的编解码器。用户数据流被调制到光载波上后,再通过光编码器编码,编码后的用户数据流通过光分配网上行到OLT。在OLT中,编码的光信号通过光解码器进行解码。解码后的数据流再通过OLT中的发射机上传到其他核心网,实现不同PON间各个ONU之间的相互通信。从核心网下传的数据流在OLT端经调制后,再通过光编码器编码,然后将编码后的数据流通过光纤通道下行到光分配网,再传到各个ONU或ONT,经过ONU中的解码器实现解码后恢复出原始数据并实现接收。

基于光码分多址复用技术的无源光网络(OCDMA-PON)应用于接入网拥有以下几种优势:可以实现光信号的直接复用与交换,能动态分配带宽,且扩展网络容易,网管简单,因此适于实时、高突发、高速率和保密性的通信业务。通过给用户分配码字实现多址接入,用户可以随即、异步接入,时延也很小;保密性能好。在基于时分复用(TDM)和波分复用(WDM)网络中,只要将光纤微弯,使用光谱仪对泄漏光进行分析,即可获得、破解各路信号;而采用OCDMA技术后,窃听者在没有获得编码方案和相应码组序列的条件下,得到的只是伪随机光信号,破解各路信号的概率低;光信号处理简单。没有像WDM那样对波长的严格要求,另一方面,也不需要TDM那样严格的时钟同步,从而大大降低了收发设备的成本;具有软容量;OCDMA网络控制管理便捷;OCDMA网络可以实现不同用户的随机异步接入;网络中的结点单元易于实现全光处理,业务透明性高;由不同码区分的不同用户可以比较容易的提供不同的服务质量,灵活的进行网络管理。虽然现有的OCDMA-PON具有上述优点,但是发明人发现,现有的OCDMA-PON系统仍存在如下缺点:

1)码复用数有限,限制了系统的接入用户数量;

2)随着复用数增加,用户间的串扰逐渐增大,一定程度上限制了系统的接入用户数量;

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