[发明专利]一种相干检测OFDM-PON融合TDM的无源ONU方案

说明书

本发明公开了一种相干检测OFDM‑PON融合TDM实现ONU无源化的方法和系统技术方案。OLT侧设有OFDM‑PON的下行信号传输发送端和TDM‑PON的上行信号传输接收端。在OLT端，激光器发出的光载波经过偏振分束器分成相互正交的X,Y偏振载波，X偏振载波加载信息，Y偏振载波不加载信息。RN侧设有Splitter，合波的信号经过该Splitter沿光纤传播后广播到各个ONU。在ONU端，X载波进行相干接收，Y载波经过Splitter，一部分经过偏振控制器后用作X偏振信号的本振光源；另一部分作为TDM‑PON的上行发射光源。各ONU使用TDMA方式上行传输信号，到达OLT端接收并解调。本发明能够实现ONU的无源化，提高系统的传输容量和抗色散能力，与现有的TDM‑PON系统共存，实现下一代系统的平滑升级。

技术领域

本发明属于光接入网通信系统，特别是指一种相干检测OFDM-PON融合TDM实现ONU无源化的方法和系统。

背景技术

云计算、高清视频等新业务网络的迅猛发展，这些业务对接入网的带宽需求越来越高，带宽需求增长迅速，具有低成本、多用户接入、超长距离传输、高传输带宽等优势的无源光网络技术(PON:Passive Optical Network)已经是用来解决接入网带宽瓶颈的第一选择。随着无源光网络的发展和成熟，FTTX技术(指光纤到户、光纤到楼、光纤到路边等一系列光接入技术)开始在全球领域得到广泛应用。目前的无源光网络主要是基于时分复用的无源光网络(TDM-PON:Time Division Multiplexing-Passive Optical Network)。TDM-PON上下行均采用单一波长，用户共享带宽对波长带宽的利用率低，不同类型的服务还需要复杂的调度算法和技术。随着人们对于带宽需求的不断提高，这种基于单一波长的TDM-PON接入网形式将不可避免地遇到瓶颈。波分复用无源光网络(WDM-PON；Wavelength DivisionMultiplexing- Passive Optical Network)是近来被提出的一种基于多波长单光纤传输的新型无源光网络系统，工作原理为，每个终端用户单独占用一个波长通道,多个波长通道通过波分复用的方式在同一根干线光纤中传输。可以通过简单地增加波长来增加用户数量，并保持协议的安全性和透明性，而不会影响当前用户。但是WDM-PON的最大缺点是WDM设备以及可调发射器和接收器的成本较高。

由于TDM-PON系统目前已经在世界范围内大规模部署。在今后相当长一段时间内,其他的PON系统不可能完全替代TDM-PON系统。因此,如何使TDM-P0N和其他的P0N在同一个的ODN网络上实现共存，成为一个很有实用价值的问题。

正交频分复用(OFDM)是一种基于多载波传输的调制技术，它将分配的频谱划分为较小的子载波。然后，每个副载波由数据以较低的数据速率进行调制。OFDM是一种受到更多关注的有效调制技术，由于它的高光谱效率以及对色散和偏振模色散的固有抵抗力。根据检测方法不同，OFDM主要分为直接检测OFDM(DD-OFDM)和相干检测OFDM(CO OFDM)。与DD-OFDM相比，CO-OFDM技术具有更高的频谱效率和更好的接收机灵敏度。然而，传统的相干检测通常需要额外的激光器作为本地振荡器(LO)进行复杂的信息操作，这对成本敏感的光纤接入网络吸引力不大，尤其是在光网络单元(ONU)部分。在大多数情况下，PON体系结构还包括ONU中的激光器。为了减少ONU的发射部分，一些实现选择使用两个波长，而另一些选择在上游传输中选择重新调制方案。然而，两波长方案具有较低的频谱效率，并且重新调制方案具有受限的上游比特率。

发明内容

本发明主要解决相干检测OFDM-PON的ONU无源化，并且融合现有的TDM-PON 系统的问题。