[发明专利]光OFDM无源接入网中基于偏振复用的ONU构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及在光正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)的无源接入网中，利用偏振复用技术构建无色光网络单元(Optical Network Unit，ONU)的方法，属于光通信领域，可以应用在光OFDM调制的光无源接入网中实现无色ONU的设计。

背景技术

随着通信技术的持续迅猛发展，人们对通信的需求已从单一的语音业务向多媒体业务迈进，使得对网络带宽的需求日益增加，高带宽应用业务不断涌现，尤其是三网合一的提出与应用，对接入网的带宽提出了更高的要求。就全球而言，互联网带宽的增长超过了摩尔定律，10年时间增长了1000倍，这为光接入网提供了新一轮发展机遇。在接入网加快光纤到户的部署中，无源光网络(Passive Optical Network，PON)技术获得快速发展，已成为通信网络领域的热点技术，解决了网络融合接入的瓶颈问题。国内外知名的通信运营商和电信设备生产商都十分关注新型PON的研究动向。

现有的时分复用无源光网络(Time-Division Multiplexing Passive Optical Network，TDM-PON)(包括EPON、GPON、10G-xPON等)随着速率的进一步提高，上行突发发送接收技术以及针对不同业务的带宽调度和成帧技术越来越难。而波分复用无源光网络(Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network，WDM-PON)存在的问题是缺少适合各种业务的波长粒度以下的子带宽调度技术。利用光OFDM技术密集的子载波可以并行传输大容量的信息，同时还可以实现灵活的业务调度和粒度很小的动态带宽分配。利用OFDM子载波群正交的特性可以发展基于正交频分多址介质访问协议的正交频分复用无源光网络(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Passive Optical Network，OFDM-PON)。它可以灵活地提供各种各样的业务，且实现成本较低。与WDM-PON相比，在上行链路中OFDM-PON大大减少了接收机数目，并且不需要解复用器。系统能够为ONU动态地分配带宽，可以方便地增减ONU数目而无需太多变化硬件配置。与TDM-PON相比，OFDM-PON利用多波长传输，进而具有更大的传输容量和更远的传输距离。可见，OFDM-PON系统具有以下优点：(1)可提高带宽利用率(例如采用16-QAM调制技术可实现2.5GHz带宽支持10Gb/s的总数据传输率)。(2)在处理带宽资源共享方面有其独特的灵活性。(3)协议独立及服务透明(子载波子集可同时支持不同服务质量要求的数字和模拟信号)。(4)OFDM-PON是一个可伸缩的架构(可以与TDM-PON和WDM-PON共存)。(5)它是一种低造价的解决方案(与传统的WDM-PON相比，在光线路终端中所需的接收机数量较少)。

光网络单元是光OFDM无源接入网的主要组成部分之一，由于接入网对经济性非常敏感，因而对光OFDM无源接入网中ONU的实现方法进行研究有着重要的意义。ONU中的光源可采用固定波长激光器，但由此带来的一个重要问题是：系统安装时需要准备不同波长的ONU，这不仅需要保存特定波长的信息，还需要多种波长，不易进行ONU的维护。因此提出一种基于偏振复用的构建方法，实现了ONU的无色设计。采用该设计方式无需管理ONU中的波长，使ONU变得简单，且系统中各ONU可以一致，安装和维护十分方便，可降低运维成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种光OFDM无源接入网中基于偏振复用的ONU构建方法，可以实现ONU的无色设计，且无需管理ONU中的波长，安装和维护方便，运维成本低。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光OFDM无源接入网中基于偏振复用的ONU构建方法，包括：

利用偏振分束器PBS将激光器产生的光信号分为偏振方向相互垂直的两路偏振光信号；

对其中一路偏振光信号进行光OFDM调制，获得光OFDM信号，另一路不进行调制；

经偏振合束器PBC将已调制的偏振光信号和未经调制的偏振光信号合路，再经波分复用器复用至单模光纤传输至ONU；

在ONU先将两路偏振信号分离，将已调制的偏振光信号送至光OFDM直接检测接收机，未经调制的偏振光信号作为上行传输的光载波。