CN109510685B - 一种超密集波分复用无源光纤网络传输系统及传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超密集波分复用无源光纤网络传输系统，涉及高速光接入网技术领域。本发明通过将波分复用及解复用器件及光分束器混合使用，避免了单独使用光分束器进行多用户的超高损耗的问题，也避免了单独使用波分复用器用户数受限的问题。同时，通过巧妙设计上下行波长，可有效避免波分复用器/解复用器带宽限制，使得在每组波分复用信道中的多路下行信号及多路上行信号的系统性能得到保障，且在单纤双向传输中不引入串扰，显著提升了上下行接入信号的容量和用户数。本发明还公开了一种基于超密集波分复用无源光纤网络传输系统的传输方法。

Description

一种超密集波分复用无源光纤网络传输系统及传输方法
技术领域
本发明涉及高速光接入网技术领域，具体是涉及一种超密集波分复用无源光纤网络传输系统及传输方法。
背景技术
随着云计算、万物互联、高清/极清视频、虚拟现实等大数据量业务的兴起和普及，接入网流量不断增长，现有光纤通信系统面临巨大的扩容压力。被称为“最后一公里”的光接入网是距离用户最近的网络入口，它的容量和带宽最终将成为影响用户上网体验的瓶颈。在4G、5G无线技术及物联网业务的持续推动下，下一代光接入网将朝着低成本、大容量、长距离、低时延、多业务的方向发展。PON(Passive Optical Network，无源光网络)作为宽带光接入的低成本解决方案，在最近十多年来得到广泛研究和大量部署。未来10年为了满足各类应用对带宽需求的增长，PON系统的传输容量将会达到1Tbit/s，用户带宽将达到1Gbps，接入规模将达到1024个，现有的光纤接入系统将远远不能满足未来的需要。
传统的TDM-PON(Time Division Multiplexing-Passive Optical Network，时分复用无源光网络)已经遇到了技术瓶颈，急需发展新的传输理论和复用机制，UDWDM-PON(Ultra Dense Wavelength-Division Multiplexer-Passive Optical Network，超密集波分复用无源光纤网络)技术采用相干检测保证了在remote node(远端节点)不使用光滤波器的条件下，ONU(Optical Network Unit，光网络单元)对超密集波长间隔的光信号具有准确接收；ONU内置的本振激光器，对信号光的放大功能将提高号接收灵敏度，可保障光接入的大分支比、长距离传输。基于技术上的优势，UDWDM-PON已经成为未来无源光网络的长期演进方向，而由UDWDM-PON引发的一系列亟需解决的关键技术问题如下：
一、采用现有AWG(Arrayed Waveguide Grating，阵列波导光栅)等波分复用器件无法实现低于25GHz的波长信道分配，如何在现有器件基础上保障更多的分光比及功率预算已成为了必须解决的问题。
二、如何对每个用户分配上下行波长信道，在有限的带宽下保证每个用户享有较大的带宽的同时保障更多用户数接入。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种超密集波分复用无源光纤网络传输系统及传输方法，避免了单独使用光分束器时多用户超高损耗的问题，也避免了单独使用波分复用器时用户数受限的问题，显著提升了上下行接入信号的容量和用户数。
本发明提供一种超密集波分复用无源光纤网络传输系统，所述系统包括OLT端、光纤链路、ODN和N·M个ONU设备，其中：
OLT端包括N·M个OLT发射端、N·M个OLT接收端、N个1:M的OLT光耦合器、N个的1:M的OLT光分束器、一个N路的OLT波分复用器、一个N路的OLT波分解复用器和一个OLT光环形器，其中，M≥3；N·M个OLT发射端分别通过N个OLT光耦合器连接至OLT波分复用器，再通过OLT光环形器连接至光纤链路；光纤链路通过OLT光环形器连接至OLT波分解复用器，再通过N个OLT光分束器连接至OLT接收端；
ODN包括一个ODN波分复用器、一个ODN波分解复用器、一个ODN总光环形器、N个ODN光环形器以及N个1:M的ODN光分束器；光纤链路通过ODN总光环形器分别连接至ODN波分复用器和ODN波分解复用器，ODN波分解复用器通过N个ODN光环形器连接至N个ODN光分束器，再连接至N·M个ONU设备；N·M个ONU设备通过N个ODN光分束器连接至所述ODN波分复用器。
在上述方案的基础上，每个所述ONU设备包括一个ONU光环形器、一个ONU发送端和一个ONU接收端。
在上述方案的基础上，OLT波分复用器和OLT波分解复用器的带宽均为50GHz，且OLT波分复用器和OLT波分解复用器的中心频率相差25GHz，OLT发射端和OLT接收端的光信号波长间隔为5GHz；
ODN波分复用器和ODN波分解复用器的带宽均为50GHz，且ODN波分复用器和ODN波分解复用器的中心频率相差25GHz。
在上述方案的基础上，M＝5时，每五路OLT发射端的光信号波长以OLT波分复用器中心波长为第三路发送端光信号波长，其余四路发送端光信号波长分别在OLT波分复用器中心波长两侧；每五路OLT接收端的光信号波长以OLT波分解复用器中心波长为第三路接收端光信号波长，其余四路接收端光信号波长分别在OLT波分解复用器中心波长两侧。
在上述方案的基础上，所述ONU发送端为净速率10Gb/s调制信号为PM-QPSK的光信号发送端，信号发送端的光源为窄线宽可调谐激光器；所述ONU接收端为数字相干接收端常规结构，通过设定信号接收端中本振光源的中心波长对下行信号进行数字相干解调接收。
在上述方案的基础上，所述系统包括400个ONU设备，所述OLT端包括400个独立的10Gb/s净速率PM-QPSK的OLT发射端和400个独立的10Gb/s净速率PM-QPSK的OLT接收端。
本发明提供一种基于超密集波分复用无源光纤网络传输系统的传输方法，包括以下步骤：
下行方向：
N·M个OLT发射端分别将光信号发送至N个OLT光耦合器；
OLT光耦合器将N·M路光信号耦合为N组光信号，再发送至OLT波分复用器；
OLT波分复用器将N个OLT光耦合器输出的光信号复用为1路光信号，再通过OLT光环形器发送至光纤链路，传递至ODN；
光信号通过ODN总光环形器发送至ODN波分解复用器；
ODN波分解复用器将ODN总光环形器输出的光信号解复用为N路光信号，再发送至N个ODN光分束器；
N个ODN光分束器将ODN波分解复用器发送的N路光信号分解成N·M路光信号，并分别发送至N·M个ONU设备；
上行方向：
N·M个ONU设备分别将光信号发送至ODN；
ODN光分束器将接收的N·M个路光信号耦合为N路光信号；
ODN波分复用器将ODN光分束器输出的N路光信号复用为1路光信号，再通过ODN总光环形器发送至光纤链路，传递至OLT端；
OLT波分解复用器将接收的光信号复用为N路光信号，再发送至N个OLT光分束器；
N个OLT光分束器将接收的光信号分解为N·M路光信号，再发送至OLT接收端。
在上述方案的基础上，M＝5时，每五路OLT发射端的光信号波长以OLT波分复用器中心波长为第三路发送端光信号波长，其余四路发送端光信号波长分别在OLT波分复用器中心波长两侧；每五路OLT接收端的光信号波长以OLT波分解复用器中心波长为第三路接收端光信号波长，其余四路接收端光信号波长分别在OLT波分解复用器中心波长两侧。
在上述方案的基础上，所述ONU发送端为净速率10Gb/s调制信号为PM-QPSK的光信号发送端，信号发送端的光源为窄线宽可调谐激光器；所述ONU接收端为数字相干接收端常规结构，通过设定信号接收端中本振光源的中心波长对下行信号进行数字相干解调接收。
在上述方案的基础上，所述系统中设有400个ONU设备，所述OLT端中设有400个独立的10Gb/s净速率PM-QPSK的OLT发射端和400个独立的10Gb/s净速率PM-QPSK的OLT接收端。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明通过将波分复用及解复用器件及光分束器混合使用，避免了单独使用光分束器进行多用户的超高损耗的问题，也避免了单独使用波分复用器用户数受限的问题。同时，通过巧妙设计上下行波长，可有效避免波分复用器/解复用器带宽限制，使得在每组波分复用信道中的多路下行信号及多路上行信号的系统性能得到保障，且在单纤双向传输中不引入串扰，显著提升了上下行接入信号的容量和用户数。
附图说明
图1为本发明实施例中超密集波分复用无源光纤网络传输系统的网络架构示意图；
图2为本发明实施例中超密集波分复用无源光纤网络传输系统的上下行波长分配示意图。
具体实施方式
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。
实施例1：
参见图1所示，本发明实施例提供一种超密集波分复用无源光纤网络传输系统，所述系统包括OLT端、光纤链路、ODN和N·M个ONU设备。
OLT端用于：提供面向用户的无源光纤网络的光纤接口，上联上层网络，完成PON网络的上行接入，通过ODN网络下连用户端ONU设备，实现对用户端ONU设备的控制、管理和测距等功能。
OLT端包括N·M个OLT发射端、N·M个的OLT接收端、N个1:M的OLT光耦合器、N个的1:M的OLT光分束器、一个N路的OLT波分复用器、一个N路的OLT波分解复用器和一个OLT光环形器；N·M个OLT发射端分别通过N个OLT光耦合器连接至OLT波分复用器，再通过OLT光环形器连接至光纤链路；光纤链路通过OLT光环形器连接至OLT波分解复用器，再通过N个OLT光分束器连接至OLT接收端；其中，N为光分束器、光耦合器的数量，1：M为光分束器、光耦合器的耦合或复用比例。
OLT发射端用于：上联上层网络，完成PON网络的上行接入并实现信号通过ODN网络发送至ONU设备；
OLT光耦合器用于：将每M路OLT发送端的光信号耦合为1组光信号；
OLT波分复用器用于：将N个OLT光耦合器的输出光信号采用标准的商用波分复用器件复用为1路光信号，并发送至光纤链路；
OLT波分解复用器用于：将ONU设备经过光纤链路传输至OLT端的上行信号进行波长解复用，传输至OLT接收端；
OLT光分束器用于：将OLT波分解复用器波长解复用后的每一组信道信号分为M路光信号，分别传输至OLT接收端；
OLT光环形器用于：将上下行光信号进行分路传输。
ODN用于为OLT和ONU之间提供光传输通道。ODN包括一个ODN波分复用器、一个ODN波分解复用器、一个ODN总光环形器、N个ODN光环形器以及N个1:M的ODN光分束器；光纤链路通过ODN总光环形器分别连接至ODN波分复用器和ODN波分解复用器，其中，ODN波分解复用器通过N个ODN光环形器连接至N个ODN光分束器，再连接至N·M个ONU设备；N·M个ONU设备通过N个ODN光分束器连接至所述ODN波分复用器；其中：
ODN光环形器用于：将上下行光信号进行分路传输。
ODN波分解复用器用于：将OLT的发送的下行信号按照中心波长进行波长解复用后，经过光分束器分束后传送至各个ONU，在此示例中，采用标准的商用产品，波长解复用后的信道数为N路，每路的带宽为50GHz；
ODN光分束器用于：将波分解复用器波长解复用后的每一组信道下行信号分为M路光信号，分别传输至ONU的信号接收端；将每M路ONU的上行信号经过光分束器合成一组上传至光环形器，经由波分复用器复用后上行至光纤链路；
ODN波分复用器用于：将ONU的上行信号进行波长复用上行至光纤链路。
ONU设备用于：光网络中的用户端设备，放置在用户端，与OLT端配合使用，实现以太网二层、三层功能，为用户提供语音、数据和多媒体业务。每个所述ONU设备包括一个ONU光环形器、一个ONU发送端和一个ONU接收端。
ONU发送端用于：将ONU端的用户数据上行发送；
ONU接收端用于：将OLT端的下行数据进行接收；
ONU光环形器用于：将上下行光信号进行分路传输。
本发明实施例通过将波分复用及解复用器件及光分束器混合使用，避免了单独使用光分束器进行多用户的超高损耗的问题，也避免了单独使用波分复用器用户数受限的问题。
作为优选的实施方式，OLT波分复用器和OLT波分解复用器的各通道带宽均为50GHz，且OLT波分复用器和OLT波分解复用器各通道的中心频率相差25GHz，OLT发射端和OLT接收端的光信号波长间隔为5GHz，M＝5时，每五路OLT发射端的光信号波长以OLT波分复用器中心波长为第三路发送端光信号波长，其余四路发送端光信号波长分别在OLT波分复用器中心波长两侧；每五路OLT接收端的光信号波长以OLT波分解复用器中心波长为第三路接收端光信号波长，其余四路接收端光信号波长分别在OLT波分解复用器中心波长两侧；
ODN波分复用器和ODN波分解复用器各通道的带宽均为50GHz，且ODN波分复用器和ODN波分解复用器各通道的中心频率相差25GHz。
作为优选的实施方式，所述ONU发送端为净速率10Gb/s调制信号为PM-QPSK的光信号发送端，信号发送端的光源为窄线宽可调谐激光器。
所述ONU接收端为数字相干接收端常规结构，通过设定信号接收端中本振光源的中心波长对下行信号进行数字相干解调接收。
本发明实施例通过巧妙设计上下行波长，可有效避免波分复用器/解复用器带宽限制，使得在每组波分复用信道中的多路下行信号及多路上行信号的系统性能得到保障，且在单纤双向传输中不引入串扰，显著提升了上下行接入信号的容量和用户数。
实施例2：
在实施例1的基础上，本发明实施例提供一种基于超密集波分复用无源光纤网络传输系统的传输方法，包括以下步骤：
下行方向：
N·M个OLT发射端分别将光信号发送至N个OLT光耦合器；
OLT光耦合器将N·M路光信号耦合为N组光信号，再发送至OLT波分复用器；
OLT波分复用器将N个OLT光耦合器输出的光信号复用为1路光信号，再通过OLT光环形器发送至光纤链路，传递至ODN；
光信号通过ODN总光环形器发送至ODN波分解复用器；
ODN波分解复用器将ODN总光环形器输出的光信号解复用为N路光信号，再发送至N个ODN光分束器；
N个ODN光分束器将ODN波分解复用器发送的N路光信号分解成N·M路光信号，并分别发送至N·M个ONU设备；
上行方向：
N·M个ONU设备分别将光信号发送至ODN；
ODN光分束器将接收的N·M个路光信号耦合为N路光信号；
ODN波分复用器将ODN光分束器输出的N路光信号复用为1路光信号，再通过ODN总光环形器发送至光纤链路，传递至OLT端；
OLT波分解复用器将接收的光信号复用为N路光信号，再发送至N个OLT光分束器；
N个OLT光分束器将接收的光信号为N·M路光信号，再发送至OLT接收端。
本发明实施例通过将波分复用及解复用器件及光分束器混合使用，避免了单独使用光分束器进行多用户的超高损耗的问题，也避免了单独使用波分复用器用户数受限的问题。
作为优选的实施方式，每个所述ONU设备包括一个ONU光环形器、一个ONU发送端和一个ONU接收端。
作为优选的实施方式，所述ONU发送端为净速率10Gb/s调制信号为PM-QPSK的光信号发送端，信号发送端的光源为窄线宽可调谐激光器。
所述ONU接收端为数字相干接收端常规结构，通过设定信号接收端中本振光源的中心波长对下行信号进行数字相干解调接收。
本发明实施例通过巧妙设计上下行波长，可有效避免波分复用器/解复用器带宽限制，使得在每组波分复用信道中的多路下行信号及多路上行信号的系统性能得到保障，且在单纤双向传输中不引入串扰，显著提升了上下行接入信号的容量和用户数。
实施例3：
本发明实施例提供一种超密集波分复用无源光纤网络传输系统，应用于50GHz信道间隔的UDWDM-PON。该系统包括OLT端、光纤链路、ODN和N·M个ONU设备。N为光分束器、光耦合器的数量，1：M为光分束器、光耦合器的耦合或复用比例。其中，3≦M≦5。
本实施例中，N＝80，M＝5。OLT端包括1个波长通道数量为80、波长通道间隔为50GHz的波分复用器MUX1，1个波长通道数量为80、波长通道间隔为50GHz的波分解复用器DEMUX2，80台1:5的光耦合器、80台1:5的光分束器、以及1个光环路器。
OLT端拥有400个独立的净速率10Gb/s的PM-QPSK光信号发射端(编号为OLT_TX1、OLT_TX2、……至OLT-TX400)，设定400个PM-QPSK光信号发射端的中心波长分别为λ1＝192.09THz、λ2＝192.095THz、λ3＝192.1THz、……、λ399＝196.055THz、λ400＝196.06THz。
设定各PM-QPSK信号接收端的中心波长间隔为5GHz，将波分解复用器DEMUX1中心波长相距最近的5个PM-QPSK信号发送端编为1组(即λ1至λ5为1组、λ6至λ10为1组、……、λ395至λ400为1组)。将每1组PM-QPSK信号发送端通过1个1:5光耦合器耦合为1路光信号，将λ1至λ5耦合的一路编为D1路，将λ6至λ10耦合的一路编为D2路……将λ395至λ400耦合的一路编为D80路。
将80路光信号通过波分复用器MUX1复用为1路400波的波分复用信号，波分复用器MUX1的80路波长通道的中心波长分别为λ3＝192.1THz、λ8＝192.15THz、λ13＝192.2THz、……、λ393＝196.00THz、λ398＝196.05THz，相邻通道间隔为50GHz。
OLT端拥有400个独立的净速率10Gb/s的PM-QPSK光信号接收端(编号为OLT_RX1、OLT_RX2、……至OLT-RX400)，设定400个PM-QPSK光信号接收端的中心波长分别为λ1＝192.115THz、λ2＝192.12THz、λ3＝192.192.125THz、……、λ399＝196.08THz、λ400＝196.085THz。
波分解复用器DEMUX2的80路波长通道的中心波长分别为λ3＝192.125THz、λ8＝192.175THz、λ13＝192.225THz、……、λ393＝196.025THz、λ398＝196.075THz，相邻通道间隔为50GHz。
如果波分解复用器DEMUX2的80路波长通道的中心波长分别为λ3＝192.075THz、λ8＝192.125THz、λ13＝192.175THz、……、λ393＝195.975THz、λ398＝196.025THz，相邻通道间隔为50GHz。
则设定OLT400个独立的净速率10Gb/s的PM-QPSK光信号接收端(编号为OLT_RX1、OLT_RX2、……至OLT-RX400)的中心波长分别为λ1＝192.065THz、λ2＝192.07THz、λ3＝192.192.075THz、……、λ399＝196.03THz、λ400＝196.035THz。
上下行的波长分配见图2，本发明示例中只为列举波长分布，不限于这两种方式，波分的路数也不限于80路，可通过采用更多信道数的波分复用及解复用器和扩展至L波段，实现千户万兆无源光接入网络的应用需求。上下行波长分配的原则是波分复用器MUX1和波分解复用器DEMUX2的中心波长相差25GHz，OLT设定各PM-QPSK信号发送端和接收端的中心波长每五路为一组，以波分复用器/解复用器中心波长为该组第三路的中心波长，组内各路波长间隔为5GHz，用以保证每个波分复用/解复用波长通道中的5个波长间隔为5GHz的独立PM-QPSK光信号之间的功率相对平坦。
OLT中由光环形器用来保障上下行光信号分路传输。
ODN包括81光环形器、1个下行用的波长间隔为50GHz的波分解复用器DEMUX1、1个上行用的波长间隔为50GHz波分复用器MUX2、以及80个1分5的光分路器。
UDWDM-PON光接入系统中由OLT发送的下行光信号经过一段距离的光纤链路传输后，输入ODN中的1个光环形器，实现上下行信号分路传输，下行信号传输至波分解复用器DEMUX1，分解为80路波分光信号，示例中其通道中心波长对应于OLT中波分复用MUX1的中心波长，80路波长通道的中心波长分别为λ3＝192.1THz、λ8＝192.15THz、λ13＝192.2THz、……、λ393＝196.00THz、λ398＝196.05THz，相邻通道间隔为50GHz。
分解的各路波分光信号，经由光环路器后，经过1分5的光分束器传输至各个ONU端，经由各ONU端中的信号光接收端中的本振光源选择既定的光波长进行数字相干解调接收，400个ONU端PM-QPSK光信号接收端的中心波长分别为λ1＝192.09THz、λ2＝192.095THz、λ3＝192.1THz、……、λ399＝196.055THz、λ400＝196.06THz。
各ONU端中的信号发送端的中心波长间隔为5GHz，其对应于OLT端中的信号接收端中心波长λ1＝192.115THz、λ2＝192.12THz、λ3＝192.192.125THz、……、λ399＝196.08THz、λ400＝196.085THz。(如果波分解复用器DEMUX2的80路波长通道的中心波长分别为λ3＝192.125THz、λ8＝192.175THz、λ13＝192.225THz、……、λ393＝196.025THz、λ398＝196.075THz，相邻通道间隔为50GHz。)，或者中心波长分别为λ1＝192.065THz、λ2＝192.07THz、λ3＝192.192.075THz、……、λ399＝196.03THz、λ400＝196.035THz。(如果波分解复用器DEMUX2的80路波长通道的中心波长分别为λ3＝192.075THz、λ8＝192.125THz、λ13＝192.175THz、……、λ393＝195.975THz、λ398＝196.025THz，相邻通道间隔为50GHz)。
将波分复用器MUX2中心波长相距最近的5个PM-QPSK信号发送端编为1组(即λ1至λ5为1组、λ6至λ10为1组、……、λ395至λ400为1组)。将每1组PM-QPSK信号发送端通过1个1:5光耦合器耦合为1路光信号，将λ1至λ5耦合的一路编为M1路，将λ6至λ10耦合的一路编为M2路……将λ395至λ400耦合的一路编为M80路。
400路ONU上行信号经由波分复用器MUX2复用后经由光纤链路传输至OLT端的接收端进行数字相干解调接收。
进一步，本发明不局限于上述实施方式，本发明示例中波分的路数不限于80路，可通过采用更多信道数的波分复用及解复用器和扩展至L波段，实现千户万兆无源光接入网络的应用需求。
实施例4：
本发明实施例提供一种超密集波分复用无源光纤网络传输系统，应用于100GHz信道间隔的UDWDM-PON。该系统包括OLT端、光纤链路、ODN和N·M个ONU设备。N为光分束器、光耦合器的数量，1：M为光分束器、光耦合器的耦合或复用比例。其中，3≦M≦10。
OLT端包括1个波长通道数量为N、波长通道间隔为100GHz的波分复用器MUX1，1个波长通道数量N、波长通道间隔为100GHz的波分解复用器DEMUX2，N台1:M的光耦合器、N台1:M的光分束器、以及1个光环路器。
ODN包括N·M+1个光环形器、1个下行用的波长间隔为100GHz的波分解复用器DEMUX1、1个上行用的波长间隔为100GHz波分复用器MUX2、以及N个1:M的光分路器。
OLT波分复用器和OLT波分解复用器的各通道带宽均为100GHz，且OLT波分复用器和OLT波分解复用器各通道的中心频率相差50GHz，OLT发射端和OLT接收端的光信号波长间隔为5GHz，每M路OLT发射端的光信号波长以OLT波分复用器中心波长为中心轴对称分布；每M路OLT接收端的光信号波长以OLT波分解复用器中心波长为中心轴对称分布。
ODN波分复用器和ODN波分解复用器各通道的带宽均为100GHz，且ODN波分复用器和ODN波分解复用器各通道的中心频率相差50GHz。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种超密集波分复用无源光纤网络传输系统，其特征在于：所述系统包括OLT端、光纤链路、ODN和N·M个ONU设备，其中：
OLT端包括N·M个OLT发射端、N·M个OLT接收端、N个1:M的OLT光耦合器、N个的1:M的OLT光分束器、一个N路的OLT波分复用器、一个N路的OLT波分解复用器和一个OLT光环形器，其中，M≥3；N·M个OLT发射端分别通过N个OLT光耦合器连接至OLT波分复用器，再通过OLT光环形器连接至光纤链路；光纤链路通过OLT光环形器连接至OLT波分解复用器，再通过N个OLT光分束器连接至OLT接收端；
ODN包括一个ODN波分复用器、一个ODN波分解复用器、一个ODN总光环形器、N个ODN光环形器以及N个1:M的ODN光分束器；光纤链路通过ODN总光环形器分别连接至ODN波分复用器和ODN波分解复用器，ODN波分解复用器通过N个ODN光环形器连接至N个ODN光分束器，再连接至N·M个ONU设备；N·M个ONU设备通过N个ODN光分束器连接至所述ODN波分复用器。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：每个所述ONU设备包括一个ONU光环形器、一个ONU发送端和一个ONU接收端。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于：OLT波分复用器和OLT波分解复用器的带宽均为50GHz，且OLT波分复用器和OLT波分解复用器的中心频率相差25GHz，OLT发射端和OLT接收端的光信号波长间隔为5GHz；
ODN波分复用器和ODN波分解复用器的带宽均为50GHz，且ODN波分复用器和ODN波分解复用器的中心频率相差25GHz。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于：M＝5时，每五路OLT发射端的光信号波长以OLT波分复用器中心波长为第三路发送端光信号波长，其余四路发送端光信号波长分别在OLT波分复用器中心波长两侧；每五路OLT接收端的光信号波长以OLT波分解复用器中心波长为第三路接收端光信号波长，其余四路接收端光信号波长分别在OLT波分解复用器中心波长两侧。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述ONU发送端为净速率10Gb/s调制信号为PM-QPSK的光信号发送端，信号发送端的光源为窄线宽可调谐激光器；所述ONU接收端为数字相干接收端常规结构，通过设定信号接收端中本振光源的中心波长对下行信号进行数字相干解调接收。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述系统包括400个ONU设备，所述OLT端包括400个独立的10Gb/s净速率PM-QPSK的OLT发射端和400个独立的10Gb/s净速率PM-QPSK的OLT接收端。
7.一种基于如权利要求1所述的超密集波分复用无源光纤网络传输系统的传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
下行方向：
N·M个OLT发射端分别将光信号发送至N个OLT光耦合器；
OLT光耦合器将N·M路光信号耦合为N组光信号，再发送至OLT波分复用器；
OLT波分复用器将N个OLT光耦合器输出的光信号复用为1路光信号，再通过OLT光环形器发送至光纤链路，传递至ODN；
光信号通过ODN总光环形器发送至ODN波分解复用器；
ODN波分解复用器将ODN总光环形器输出的光信号解复用为N路光信号，再发送至N个ODN光分束器；
N个ODN光分束器将ODN波分解复用器发送的N路光信号分解成N·M路光信号，并分别发送至N·M个ONU设备；
上行方向：
N·M个ONU设备分别将光信号发送至ODN；
ODN光分束器将接收的N·M路光信号耦合为N路光信号；
ODN波分复用器将ODN光分束器输出的N路光信号复用为1路光信号，再通过ODN总光环形器发送至光纤链路，传递至OLT端；
OLT波分解复用器将接收的光信号复用为N路光信号，再发送至N个OLT光分束器；
N个OLT光分束器将接收的光信号分解为N·M路光信号，再发送至OLT接收端。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：M＝5时，每五路OLT发射端的光信号波长以OLT波分复用器中心波长为第三路发送端光信号波长，其余四路发送端光信号波长分别在OLT波分复用器中心波长两侧；每五路OLT接收端的光信号波长以OLT波分解复用器中心波长为第三路接收端光信号波长，其余四路接收端光信号波长分别在OLT波分解复用器中心波长两侧。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述ONU发送端为净速率10Gb/s调制信号为PM-QPSK的光信号发送端，信号发送端的光源为窄线宽可调谐激光器；所述ONU接收端为数字相干接收端常规结构，通过设定信号接收端中本振光源的中心波长对下行信号进行数字相干解调接收。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述系统中设有400个ONU设备，所述OLT端中设有400个独立的10Gb/s净速率PM-QPSK的OLT发射端和400个独立的10Gb/s净速率PM-QPSK的OLT接收端。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110139172A (zh) * 2019-05-06 2019-08-16 上海科光通信技术有限公司 一种利于多路光传输系统的信息输送系统
CN110113129A (zh) * 2019-05-06 2019-08-09 上海科光通信技术有限公司 一种基于波分复用的无源光纤网络传输系统
CN110365441B (zh) * 2019-07-31 2021-07-16 广州芯泰通信技术有限公司 基于o波带光信号发射与接收方法、装置、设备、波分复用系统
CN112350779A (zh) * 2019-08-07 2021-02-09 中国电信股份有限公司 波分复用器件、前传光网络装置、系统以及运行方法
CN112769474B (zh) * 2020-12-31 2022-02-11 中山大学 一种基于非对称调制频谱的单纤双向光纤传输系统
CN114157389B (zh) * 2021-11-04 2022-11-08 江南大学 基于eml的udwdm无源光网络系统及光传输方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1316659A (zh) * 2001-06-01 2001-10-10 清华大学 单纤双向光分插复用模块
CN101902293A (zh) * 2010-04-23 2010-12-01 中兴通讯股份有限公司 光网络系统、光线路终端、光网络单元及光分配网装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3562268B2 (ja) * 1997-11-11 2004-09-08 日立電線株式会社 片方向双方向兼用光増幅器
CN101087179A (zh) * 2006-06-09 2007-12-12 缪健 波分复用无源光网络
CN104796376B (zh) * 2015-04-27 2019-04-23 杭州电子科技大学 基于滤波器组的多载波调制的无源光网络下行传输系统
CN108600872B (zh) * 2018-03-06 2020-10-09 武汉邮电科学研究院有限公司 Udwdm-pon下行网络传输系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1316659A (zh) * 2001-06-01 2001-10-10 清华大学 单纤双向光分插复用模块
CN101902293A (zh) * 2010-04-23 2010-12-01 中兴通讯股份有限公司 光网络系统、光线路终端、光网络单元及光分配网装置

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