CN109525908B - 基于外差相干检测的udwdm-pon网络架构方法及系统 - Google Patents

基于外差相干检测的udwdm-pon网络架构方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109525908B
CN109525908B CN201811468320.4A CN201811468320A CN109525908B CN 109525908 B CN109525908 B CN 109525908B CN 201811468320 A CN201811468320 A CN 201811468320A CN 109525908 B CN109525908 B CN 109525908B
Authority
CN
China
Prior art keywords
olt
onu
optical
coherent
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811468320.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109525908A (zh
Inventor
罗鸣
李响
贺志学
余少华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications Co Ltd
Original Assignee
Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications Co Ltd filed Critical Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications Co Ltd
Priority to CN201811468320.4A priority Critical patent/CN109525908B/zh
Publication of CN109525908A publication Critical patent/CN109525908A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109525908B publication Critical patent/CN109525908B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062—Network aspects
    • H04Q11/0067—Provisions for optical access or distribution networks, e.g. Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GE-PON), ATM-based Passive Optical Network (A-PON), PON-Ring
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/27—Arrangements for networking
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/40—Transceivers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/516—Details of coding or modulation
    • H04B10/5165—Carrier suppressed; Single sideband; Double sideband or vestigial
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062—Network aspects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062—Network aspects
    • H04Q2011/0086—Network resource allocation, dimensioning or optimisation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于外差相干检测的UDWDM‑PON网络架构方法，涉及光通信技术领域。本发明将上行和下行光信号的频谱错开，从而避免了发射端瑞利散射对接收端灵敏度的恶化，对于单纤双向传输的接入网系统尤为重要。将上行和下行光信号的频谱错开的同时，本发明使用了相干外差检测接收方式，使得无论在OLT端还是在ONU端，发送和接收可以共用一个光源，从而节省了一半的光源数量，大大降低了系统成本。同时，通过设置相干光上行和下行信号相邻通道光源中心波长间隔以及相邻通道间的保护间隔，使得本发明的系统的上、下行总体频谱效率达到了理论上的最大值。本发明还公开了一种基于外差相干检测的UDWDM‑PON网络架构系统。

Description

基于外差相干检测的UDWDM-PON网络架构方法及系统
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，具体是涉及一种基于外差相干检测的UDWDM-PON网络架构方法及系统。
背景技术
近年来，随着社会信息化程度的不断提升，光纤骨干传输网来单信道传输速率从40Gbit/s已经提高至100Gbit/s，未来单通道400Gbit/s甚至1Tbit/s已经成为必然趋势。随着中、长距离骨干网的传输容量越来越大，接入网也承受了越来越大的压力。传统的无源光网络接入技术受限于技术、器件和成本等因素，其传输容量和性能已经越来越无法满足当前客户对通讯带宽日益加速的增长需求且提升潜力非常有限，已经成为了制约整个光通信网络承载能力的瓶颈。越来越多新的业务类型和特性对无源光网络的传输容量和距离都提出了严峻的挑战；而对传输性能要求的提升，又带来了部署成本上升的挑战。因此，业界亟待新的架构和技术导入以实现接入网传输性能和容量的革命性提升，同时又实现成本可控的目标。
近年来，在接入网领域利用长距离骨干网中已经成熟的相干接收技术和波分复用(WDM)技术，逐渐形成了以相干WDM-PON为代表的新系统架构。另一方面，随着相干调制与接收模块技术的日趋成熟，将相干检测技术与UDWDM技术相结合，产生了相干光UDWAM-PON技术。但是，尚未出现如何将相干检测技术与UDWDM-PON网络相结合的技术方案。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种基于外差相干检测的UDWDM-PON网络架构方法及系统，避免发射端瑞利散射对接收端灵敏度的恶化，且节省光源数量，降低系统成本。
本发明提供一种基于外差相干检测的UDWDM-PON网络架构方法，包括以下步骤：
OLT端设有N个独立的相干光下行信号OLT发射端和N个独立的相干光上行信号OLT接收端；ONU端设有N个独立的ONU，每个ONU对应一个相干光下行信号OLT发射端和一个相干光上行信号OLT接收端，每个ONU包括相干光下行信号ONU接收端和相干光上行信号ONU发送端；
将N个OLT发射端产生的相干光下行信号分别发送至N个ONU接收端；每个OLT发射端产生的相干光下行信号的中心波长均不同，且OLT发射端产生的相干光下行信号的中心波长与对应的ONU接收端的本振ECL光源中心波长交错设置；
将ONU接收端的本振ECL光源复用为同一个ONU的ONU发射端的发送信号光源，将OLT发送端的本振ECL光源复用为对应同一个ONU的OLT接收端的发送信号光源，使得ONU发射端产生的相干光上行信号的中心波长与对应的OLT接收端的本振ECL光源中心波长交错设置；将N个ONU发射端产生的相干光上行信号分别发送至N个独立的OLT接收端。
在上述方案的基础上，N个OLT发射端产生的每一路相干光下行信号中心波长所占据的频谱宽度设为B，相干光下行信号相邻通道光源中心波长间隔则为2B，相邻通道间的保护间隔为B；每个ONU接收端的本振ECL光源中心波长所占据的频谱宽度为B，相邻通道光源中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B；
N个ONU发射端产生的每一路相干光上行信号中心波长所占据的频谱宽度为B，相干光上行信号相邻通道光源中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B。
在上述方案的基础上，所述将N个OLT发射端产生的相干光下行信号分别发送至N个ONU接收端，具体包括以下步骤：
将N路相干光下行信号通过OLT端的N个光环形器输入OLT端的波长复用/解复用器耦合成一路N通道UDWM-PON下行光信号，相邻通道光源中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B；
将所述N通道UDWM-PON下行光信号输入光纤链路，再输入ONU端的波长复用/解复用器，成为N路独立的相干光下行光信号，通过N个ONU端的光环形器分别输入N个独立的ONU接收端。
在上述方案的基础上，所述将N个ONU发射端产生的相干光上行信号分别发送至N个独立的OLT接收端，具体包括以下步骤：
将N路相干光上行信号通过ONU端的N个光环形器输入波长复用/解复用器耦合成一路N通道UDWM-PON上行光信号，相邻通道光信号中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B；
将所述N通道UDWM-PON上行光信号输入光纤链路，再输入OLT端的波长复用/解复用器，成为N路独立的相干光上行光信号，通过N个OLT端的光环形器分别输入N个独立的OLT接收端。
在上述方案的基础上，每个OLT发射端波特率、调制方式和调制深度都相同，且调制格式为双边带调制；
每个ONU发射端的发送端波特率、调制方式和调制深度都与OLT发射端完全一致，且调制格式为双边带调制。
本发明还提供一种基于外差相干检测的UDWDM-PON网络架构系统，包括：
OLT端：OLT端设有N个独立的相干光下行信号OLT发射端和N个独立的相干光上行信号OLT接收端；
ONU端：ONU端设有N个独立的ONU，每个ONU包括相干光下行信号ONU接收端和相干光上行信号ONU发送端，每个ONU对应一个相干光下行信号OLT发射端和一个相干光上行信号OLT接收端；
其中，每个OLT发射端产生的相干光下行信号的中心波长均不同，且OLT发射端产生的相干光下行信号的中心波长与ONU接收端的本振ECL光源中心波长交错设置；
ONU接收端的本振ECL光源被复用为同一个ONU的ONU发射端的发送信号光源，OLT发送端的本振ECL光源被复用为对应同一个ONU的OLT接收端的发送信号光源，使得ONU发射端产生的相干光上行信号的中心波长与OLT接收端的本振ECL光源中心波长交错设置。
在上述方案的基础上，N个OLT发射端产生的每一路相干光下行信号中心波长所占据的频谱宽度为B，相干光下行信号相邻通道光源中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B；每个ONU接收端的本振ECL光源中心波长所占据的频谱宽度为B，相邻通道光源中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B；
N个ONU发射端产生的每一路相干光上行信号中心波长所占据的频谱宽度为B，相干光上行信号相邻通道光源中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B。
在上述方案的基础上，所述系统还包括OLT端的光环形器、OLT端的波长复用/解复用器、光纤链路、ONU端的波长复用/解复用器、ONU端的光环形器，其中：
OLT端的光环形器用于：将每个相干光下行信号输入OLT端的波长复用/解复用器；
OLT端的波长复用/解复用器用于：将由N个OLT端的光环形器接收的N路相干光下行信号耦合成一路N通道UDWM-PON下行光信号并输入光纤链路，相邻通道光源中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B；
光纤链路用于：将所述N通道UDWM-PON下行光信号发送至ONU端的波长复用/解复用器；
ONU端的波长复用/解复用器用于：将由光纤链路接收的所述N通道UDWM-PON下行光信号分解成为N路独立的相干光下行光信号，通过N个ONU端的光环形器分别输入N个独立的ONU接收端；
ONU端的光环形器用于：将每个相干光下行信号输入独立的ONU接收端。
在上述方案的基础上，所述ONU端的光环形器还用于：将每个相干光上行信号输入ONU端波长复用/解复用器耦；
ONU端的波长复用/解复用器还用于：将由N个ONU端的光环形器接收的N路相干光上行信号耦合成一路N通道UDWM-PON上行光信号并输入光纤链路，相邻通道光源中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B；
光纤链路还用于：将所述N通道UDWM-PON上行光信号发送至OLT端的波长复用/解复用器；
OLT端的波长复用/解复用器还用于：将由光纤链路接收的所述N通道UDWM-PON上行光信号分解成为N路独立的相干光上行光信号，通过N个OLT端的光环形器分别输入N个独立的OLT接收端；
OLT端的光环形器还用于：将每个相干光上行信号输入独立的OLT接收端。
在上述方案的基础上，每个OLT发射端波特率、调制方式和调制深度都相同，且调制格式为双边带调制；
每个ONU发射端的发送端波特率、调制方式和调制深度都与OLT发射端完全一致，且调制格式为双边带调制。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
(1)本发明与现有技术相比，将上行和下行光信号的频谱错开，从而避免了发射端瑞利散射对接收端灵敏度的恶化，对于单纤双向传输的接入网系统尤为重要。
(2)将上行和下行光信号的频谱错开的同时，本发明使用了相干外差检测接收方式，使得无论在OLT端还是在ONU端，发送和接收可以共用一个光源，从而节省了一半的光源数量，大大降低了系统成本。
(3)在保证上行和下行光信号的频谱错开的条件下，通过设置相干光上行和下行信号相邻通道光源中心波长间隔以及相邻通道间的保护间隔，使得本发明的系统的上、下行总体频谱效率达到了理论上的最大值。
附图说明
图1为本发明实施例的基于外差相干检测的UDWDM-PON网络架构方法的网络架构示意图；
图2为本发明实施例的基于外差相干检测的UDWDM-PON网络架构方法的频谱分配示意图；
图3为基于本发明实施例的基于外差相干检测的UDWDM-PON网络架构方法的上/下行各5个通道的网络架构示意图；
图4为基于本发明实施例的基于外差相干检测的UDWDM-PON网络架构方法的上/下行各5个通道的频谱分配的示意图。
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基于外差相干检测的UDWDM-PON网络架构方法，包括以下步骤：
OLT(光线路终端)端拥有N(N为大于1的正整数)个独立且非相关的调制格式相同(波特率、调制方式和调制深度都相同，且调制格式必须为双边带调制)的相干光下行信号发射端(编号为OLT_TX1、OLT_TX2、……至OLT-TXN)，设由N个OLT发射端产生的每一路相干光下行信号所占据的频谱宽度为B。设N路相干光下行信号的ECL(外腔激光器)光源中心波长频率分别为λ1、λ3、……、λ2N-3、λ2N-1，相邻的两路下行光信号的中心波长间隔为单路相干光下行信号所占据的频谱宽度的2倍即2B。将这N路相干光下行信号通过OTL端的N个光环形器的1端口输入一个波长复用/解复用器耦合成一路N通道UDWM-PON下行光信号，相邻通道光源中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B。
这一路N通道UDWM-PON下行光信号输入一段光纤链路之后，再进入到另一个波长复用/解复用器，成为N路独立的相干光下行光信号(每一路只有一个波长)，分别通过ONU(光网络单元)端的N个光环形器的2端口输入N个独立的ONU接收端(编号为ONU_RX1、OLT_RX2、……至OLT-RXN)，其中信号光中心波长为λ1的下行光信号输入ONU_RX1，信号光中心波长为λ3的下行光信号输入ONU_RX2，……，信号光中心波长为λ2N-1的下行光信号输入ONU_RXN。每个ONU接收端的本振ECL光源中心波长依次分别为λ2、λ4、……、λ2N-2、λ2N，相邻的两路光源频率间隔同样为2B。且λ1与λ2、λ3与λ4、……、λ2N-1与λ2N之间的中心波长频率间隔为B。同时，光源λ2、λ4、……、λ2N-2、λ2N被复用作为每个ONU发送端(编号为ONU_TX1、OLT_TX2、……至OLT-TXN)的发送信号光源，每个ONU发送端调制信号的形式与OLT端完全一致(波特率、调制方式和调制深度都相同，且调制格式必须为双边带调制)，因此每一路ONU发送端信号的中心波长为λ2、λ4、……、λ2N-2、λ2N，每个OUN发送端信号所占频谱宽度为B，将这N路ONU发送信号通过ONU端的N个光环形器的1端口输入波长复用/解复用器耦合成一路N通道UDWM-PON上行光信号，相邻通道光信号中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B。
将这一路N通道UDWM-PON上行光信号输入同一条光纤链路(与下行光信号方向相反)后，传输至OLT端，输入OLT端的波长复用/解复用器将其变为N路独立的上行光信号(每一路只有一个波长)，再通过OLT端的N个光环形器的2端口输入OLT端的N个相干光上行信号接收端(编号为OLT_RX1、OLT_RX2、……至OLT-RXN),它们与相同序号的OLT相干光下行信号发射端(编号为OLT_TX1、OLT_TX2、……至OLT-TXN)共用同一个ECL光源，用来作为上行信号的接收本振ECL光源。将信号光中心波长为λ2的上行光信号输入OLT_RX1，波长频率为λ1的ECL光源作为本振；将信号光中心波长为λ4的上行光信号输入OLT_RX2，波长频率为λ3的ECL光源作为本振，……，将信号光中心波长为λ2N的上行光信号输入OLT_RXN，波长频率为λ2N-1的ECL光源作为本振。
整个UDWM-PON系统架构的频谱分配情况如图2所示。无论在OLT端还是ONU端，每一个相干光信号的接收端，本振光源中心波长与接收光信号的中心波长间隔都为B，且本振光源完全不在接收光信号所占据的频谱范围内，本发明实施例采用的是外差相干接收模式。
本发明实施例与现有技术相比，由于将上行和下行光信号的频谱错开，从而避免了发射端瑞利散射对接收端灵敏度的恶化，对于单纤双向传输的接入网系统尤为重要。
由于将上行和下行光信号的频谱错开的同时，使用了相干外差检测接收方式，使得无论在OLT端还是在ONU端，发送和接收可以共用一个光源，从而节省了一半的光源数量，大大降低了系统成本。
本发明实施例在保证上行和下行光信号的频谱错开的条件下，通过设置相干光上行和下行信号相邻通道光源中心波长间隔以及相邻通道间的保护间隔，使得本发明的系统的上、下行总体频谱效率达到了理论上的最大值。
实施例2：
本发明实施例提供一种基于外差相干检测的UDWDM-PON网络架构系统，包括：
OLT端：OLT端设有N个独立的相干光下行信号OLT发射端和N个独立的相干光上行信号OLT接收端；
ONU端：ONU端设有N个独立的ONU，每个ONU包括相干光下行信号ONU接收端和相干光上行信号ONU发送端，每个ONU对应一个相干光下行信号OLT发射端和一个相干光上行信号OLT接收端；
其中，每个OLT发射端产生的相干光下行信号的中心波长均不同，且OLT发射端产生的相干光下行信号的中心波长与ONU接收端的本振ECL光源中心波长交错设置；
ONU接收端的本振ECL光源被复用为同一个ONU的ONU发射端的发送信号光源，OLT发送端的本振ECL光源被复用为对应同一个ONU的OLT接收端的发送信号光源；ONU发射端产生的相干光上行信号的中心波长与OLT接收端的本振ECL光源中心波长交错设置。
本发明实施例与现有技术相比，由于将上行和下行光信号的频谱错开，从而避免了发射端瑞利散射对接收端灵敏度的恶化，对于单纤双向传输的接入网系统尤为重要。
作为优选的实施方式，N个OLT发射端产生的每一路相干光下行信号中心波长所占据的频谱宽度为B，相干光下行信号相邻通道光源中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B；每个ONU接收端的本振ECL光源中心波长所占据的频谱宽度为B，相邻通道光源中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B；
N个ONU发射端产生的每一路相干光上行信号中心波长所占据的频谱宽度为B，相干光上行信号相邻通道光源中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B。
本发明实施例在保证上行和下行光信号的频谱错开的条件下，通过设置相干光上行和下行信号相邻通道光源中心波长间隔以及相邻通道间的保护间隔，使得本发明的系统的上、下行总体频谱效率达到了理论上的最大值。
作为优选的实施方式，所述系统还包括OLT端的光环形器、OLT端的波长复用/解复用器、光纤链路、ONU端的波长复用/解复用器、ONU端的光环形器，其中：
OLT端的光环形器用于：将每个相干光下行信号输入OLT端的波长复用/解复用器；
OLT端的波长复用/解复用器用于：将由N个OLT端的光环形器接收的N路相干光下行信号耦合成一路N通道UDWM-PON下行光信号并输入光纤链路，相邻通道光源中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B；
光纤链路用于：将所述N通道UDWM-PON下行光信号发送至ONU端的波长复用/解复用器；
ONU端的波长复用/解复用器用于：将由光纤链路接收的所述N通道UDWM-PON下行光信号分解成为N路独立的相干光下行光信号，通过N个ONU端的光环形器分别输入N个独立的ONU接收端；
ONU端的光环形器用于：将每个相干光下行信号输入独立的ONU接收端。
所述ONU端的光环形器还用于：将每个相干光上行信号输入ONU端波长复用/解复用器耦；
ONU端的波长复用/解复用器还用于：将由N个ONU端的光环形器接收的N路相干光上行信号耦合成一路N通道UDWM-PON上行光信号并输入光纤链路，相邻通道光源中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B；
光纤链路还用于：将所述N通道UDWM-PON上行光信号发送至OLT端的波长复用/解复用器；
OLT端的波长复用/解复用器还用于：将由光纤链路接收的所述N通道UDWM-PON上行光信号分解成为N路独立的相干光上行光信号，通过N个OLT端的光环形器分别输入N个独立的OLT接收端；
OLT端的光环形器还用于：将每个相干光上行信号输入独立的OLT接收端。
作为优选的实施方式，每个OLT发射端波特率、调制方式和调制深度都相同，且调制格式为双边带调制；
每个ONU发射端的发送端波特率、调制方式和调制深度都与OLT发射端完全一致，且调制格式为双边带调制。
由于将上行和下行光信号的频谱错开的同时，使用了相干外差检测接收方式，使得无论在OLT端还是在ONU端，发送和接收可以共用一个光源，从而节省了一半的光源数量，大大降低了系统成本。
实施例3：
本发明实施例提供一种基于外差相干检测的UDWDM-PON网络架构方法，上/下行各5个通道，包括以下步骤：
参见图3所示，OLT(光线路终端)端拥有5个独立且非相关的调制格式相同(波特率、调制方式和调制深度都相同，且调制格式必须为双边带调制)的相干光下行信号发射端(编号为OLT_TX1、OLT_TX2、……至OLT-TX5)，设由5个OLT发射端产生的每一路相干光下行信号所占据的频谱宽度为25GHz。设5路相干光下行信号的ECL(外腔激光器)光源中心波长频率分别为λ1＝193.25THz、λ3＝193.3THz、λ5＝193.35THz、λ7＝193.4THz、λ9＝193.45THz，相邻的两路下行光信号的中心波长间隔为单路相干光下行信号所占据的频谱宽度的2倍即50GHz。将这5路相干光下行信号通过OTL端的5个光环形器的1端口输入一个波长复用/解复用器耦合成一路5通道UDWM-PON下行光信号，相邻通道光源中心波长间隔为50GHz，相邻通道间的保护间隔为25GHz。
这一路5通道UDWM-PON下行光信号输入一段40公里光纤链路之后，再进入到另一个波长复用/解复用器，成为5路独立的相干光下行光信号(每一路只有一个波长)，分别通过ONU(光网络单元)端的5个光环形器的2端口输入5个独立的ONU接收端(编号为ONU_RX1、OLT_RX2、……至OLT-RX5)，其中信号光中心波长为λ1的下行光信号输入ONU_RX1，信号光中心波长为λ3的下行光信号输入ONU_RX2，……，信号光中心波长为λ9的下行光信号输入ONU_RX5。每个ONU接收端的本振ECL光源中心波长依次分别为λ2＝193.275THz、λ4＝193.325THz、λ6＝193.375THz、λ8＝193.425THz、λ10＝193.475THz，相邻的两路光源频率间隔同样为50GHz。且λ1与λ2、λ3与λ4、……λ9与λ10之间的中心波长频率间隔为25GHz。同时，光源λ2、λ4、λ6、λ8、λ10被复用作为每个ONU发送端(编号为ONU_TX1、OLT_TX2、……至OLT-TX5)的发送信号光源，每个ONU发送端调制信号的形式与OLT端完全一致(波特率、调制方式和调制深度都相同，且调制格式必须为双边带调制)，因此每一路ONU发送端信号的中心波长为λ2、λ4、λ6、λ8、λ10，每个OUN发送端信号所占频谱宽度为25GHz，将这5路ONU发送信号通过ONU端的5个光环形器的1端口输入波长复用/解复用器耦合成一路5通道UDWM-PON上行光信号，相邻通道光信号中心波长间隔为50GHz，相邻通道间的保护间隔为25GHz。
将这一路5通道UDWM-PON上行光信号输入同一条40公里光纤链路(与下行光信号方向相反)后，传输至OLT端，输入OLT端的波长复用/解复用器将其变为5路独立的上行光信号(每一路只有一个波长)，再通过OLT端的5个光环形器的2端口输入OLT端的5个相干光上行信号接收端(编号为OLT_RX1、OLT_RX2、……至OLT-RX5),它们与相同序号的OLT相干光下行信号发射端(编号为OLT_TX1、OLT_TX2、……至OLT-TX5)共用同一个ECL光源，用来作为上行信号的接收本振ECL光源。将信号光中心波长为λ2的上行光信号输入OLT_RX1，波长频率为λ1的ECL光源作为本振；将信号光中心波长为λ4的上行光信号输入OLT_RX2，波长频率为λ3的ECL光源作为本振，……，将信号光中心波长为λ10的上行光信号输入OLT_RX5，波长频率为λ9的ECL光源作为本振。
本实施例中UDWM-PON系统架构的频谱分配情况如图4所示。无论在OLT端还是ONU端，每一个相干光信号的接收端，本振光源中心波长与接收光信号的中心波长间隔都为25GHz，且本振光源完全不在接收光信号所占据的频谱范围内，因此本系统采用的是外差相干接收模式。
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 (8)

1.一种基于外差相干检测的UDWDM-PON网络架构方法，其特征在于，包括以下步骤：
OLT端设有N个独立的相干光下行信号OLT发射端和N个独立的相干光上行信号OLT接收端；ONU端设有N个独立的ONU，每个ONU对应一个相干光下行信号OLT发射端和一个相干光上行信号OLT接收端，每个ONU包括相干光下行信号ONU接收端和相干光上行信号ONU发送端；
将N个OLT发射端产生的相干光下行信号分别发送至N个ONU接收端；每个OLT发射端产生的相干光下行信号的中心波长均不同，且OLT发射端产生的相干光下行信号的中心波长与对应的ONU接收端的本振ECL光源中心波长交错设置；N个OLT发射端产生的每一路相干光下行信号中心波长所占据的频谱宽度设为B，相干光下行信号相邻通道光源中心波长间隔则为2B，相邻通道间的保护间隔为B；每个ONU接收端的本振ECL光源中心波长所占据的频谱宽度为B，相邻通道光源中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B；
将ONU接收端的本振ECL光源复用为同一个ONU的ONU发射端的发送信号光源，将OLT发送端的本振ECL光源复用为对应同一个ONU的OLT接收端的发送信号光源，使得ONU发射端产生的相干光上行信号的中心波长与对应的OLT接收端的本振ECL光源中心波长交错设置，N个ONU发射端产生的每一路相干光上行信号中心波长所占据的频谱宽度为B，相干光上行信号相邻通道光源中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B；将N个ONU发射端产生的相干光上行信号分别发送至N个独立的OLT接收端。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述将N个OLT发射端产生的相干光下行信号分别发送至N个ONU接收端，具体包括以下步骤：
将N路相干光下行信号通过OLT端的N个光环形器输入OLT端的波长复用/解复用器耦合成一路N通道UDWM-PON下行光信号，相邻通道光源中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B；
将所述N通道UDWM-PON下行光信号输入光纤链路，再输入ONU端的波长复用/解复用器，成为N路独立的相干光下行光信号，通过N个ONU端的光环形器分别输入N个独立的ONU接收端。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述将N个ONU发射端产生的相干光上行信号分别发送至N个独立的OLT接收端，具体包括以下步骤：
将N路相干光上行信号通过ONU端的N个光环形器输入波长复用/解复用器耦合成一路N通道UDWM-PON上行光信号，相邻通道光信号中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B；
将所述N通道UDWM-PON上行光信号输入光纤链路，再输入OLT端的波长复用/解复用器，成为N路独立的相干光上行光信号，通过N个OLT端的光环形器分别输入N个独立的OLT接收端。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：每个OLT发射端波特率、调制方式和调制深度都相同，且调制格式为双边带调制；
每个ONU发射端的发送端波特率、调制方式和调制深度都与OLT发射端完全一致，且调制格式为双边带调制。
5.一种基于外差相干检测的UDWDM-PON网络架构系统，其特征在于，包括：
OLT端：OLT端设有N个独立的相干光下行信号OLT发射端和N个独立的相干光上行信号OLT接收端；
ONU端：ONU端设有N个独立的ONU，每个ONU包括相干光下行信号ONU接收端和相干光上行信号ONU发送端，每个ONU对应一个相干光下行信号OLT发射端和一个相干光上行信号OLT接收端；
其中，每个OLT发射端产生的相干光下行信号的中心波长均不同，且OLT发射端产生的相干光下行信号的中心波长与ONU接收端的本振ECL光源中心波长交错设置；N个OLT发射端产生的每一路相干光下行信号中心波长所占据的频谱宽度设为B，相干光下行信号相邻通道光源中心波长间隔则为2B，相邻通道间的保护间隔为B；每个ONU接收端的本振ECL光源中心波长所占据的频谱宽度为B，相邻通道光源中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B；
ONU接收端的本振ECL光源被复用为同一个ONU的ONU发射端的发送信号光源，OLT发送端的本振ECL光源被复用为对应同一个ONU的OLT接收端的发送信号光源，使得ONU发射端产生的相干光上行信号的中心波长与OLT接收端的本振ECL光源中心波长交错设置，N个ONU发射端产生的每一路相干光上行信号中心波长所占据的频谱宽度为B，相干光上行信号相邻通道光源中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于：所述系统还包括OLT端的光环形器、OLT端的波长复用/解复用器、光纤链路、ONU端的波长复用/解复用器、ONU端的光环形器，其中：
OLT端的光环形器用于：将每个相干光下行信号输入OLT端的波长复用/解复用器；
OLT端的波长复用/解复用器用于：将由N个OLT端的光环形器接收的N路相干光下行信号耦合成一路N通道UDWM-PON下行光信号并输入光纤链路，相邻通道光源中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B；
光纤链路用于：将所述N通道UDWM-PON下行光信号发送至ONU端的波长复用/解复用器；
ONU端的波长复用/解复用器用于：将由光纤链路接收的所述N通道UDWM-PON下行光信号分解成为N路独立的相干光下行光信号，通过N个ONU端的光环形器分别输入N个独立的ONU接收端；
ONU端的光环形器用于：将每个相干光下行信号输入独立的ONU接收端。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于：
所述ONU端的光环形器还用于：将每个相干光上行信号输入ONU端波长复用/解复用器耦；
ONU端的波长复用/解复用器还用于：将由N个ONU端的光环形器接收的N路相干光上行信号耦合成一路N通道UDWM-PON上行光信号并输入光纤链路，相邻通道光源中心波长间隔为2B，相邻通道间的保护间隔为B；
光纤链路还用于：将所述N通道UDWM-PON上行光信号发送至OLT端的波长复用/解复用器；
OLT端的波长复用/解复用器还用于：将由光纤链路接收的所述N通道UDWM-PON上行光信号分解成为N路独立的相干光上行光信号，通过N个OLT端的光环形器分别输入N个独立的OLT接收端；
OLT端的光环形器还用于：将每个相干光上行信号输入独立的OLT接收端。
8.如权利要求5所述的系统，其特征在于：每个OLT发射端波特率、调制方式和调制深度都相同，且调制格式为双边带调制；
每个ONU发射端的发送端波特率、调制方式和调制深度都与OLT发射端完全一致，且调制格式为双边带调制。
CN201811468320.4A 2018-12-03 2018-12-03 基于外差相干检测的udwdm-pon网络架构方法及系统 Active CN109525908B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811468320.4A CN109525908B (zh) 2018-12-03 2018-12-03 基于外差相干检测的udwdm-pon网络架构方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811468320.4A CN109525908B (zh) 2018-12-03 2018-12-03 基于外差相干检测的udwdm-pon网络架构方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109525908A CN109525908A (zh) 2019-03-26
CN109525908B true CN109525908B (zh) 2021-09-07

Family

ID=65794014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811468320.4A Active CN109525908B (zh) 2018-12-03 2018-12-03 基于外差相干检测的udwdm-pon网络架构方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109525908B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11082143B2 (en) * 2017-11-21 2021-08-03 Cable Television Laboratories, Inc. Systems and methods for full duplex coherent optics
CN113055097B (zh) * 2019-12-27 2024-05-14 中兴通讯股份有限公司 相干接收方法、信号处理方法和系统
CN113132009B (zh) * 2019-12-31 2022-10-25 烽火通信科技股份有限公司 一种相干光模块及光通信系统
CN111224719A (zh) * 2020-03-03 2020-06-02 Ut斯达康通讯有限公司 一种相干光通信装置及单纤双向双波长传输方法
CN114337820B (zh) * 2020-09-29 2024-01-02 华为技术有限公司 单纤双向光传输装置、波分设备及光传输系统
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
CN114389689B (zh) * 2022-01-12 2023-05-23 烽火通信科技股份有限公司 相干发送接收装置、相干pon系统及上行突发处理方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101778316A (zh) * 2010-01-02 2010-07-14 吉林大学 多通道双向可逆波分复用器/解复用器
CN102075822A (zh) * 2011-01-19 2011-05-25 中兴通讯股份有限公司 波分复用无源光网络系统、通信方法及光线路终端设备
CN102202248A (zh) * 2011-06-15 2011-09-28 电子科技大学 正交频分复用无源光网络系统
CN102761373A (zh) * 2011-04-28 2012-10-31 北京邮电大学 一种实现相干接收的高速大容量无源光网络系统及方法
CN102820945A (zh) * 2012-08-24 2012-12-12 武汉邮电科学研究院 基于奈奎斯特波分复用的无源光网络系统及实现方法
CN102932089A (zh) * 2012-11-16 2013-02-13 华南师范大学 基于超密集波分复用的多载波码分复用光传输系统和方法
US9497520B2 (en) * 2014-10-08 2016-11-15 Cox Communications, Inc. Systems and methods of wavelength division multiplex passive optical networking
CN108600872A (zh) * 2018-03-06 2018-09-28 武汉邮电科学研究院有限公司 Udwdm-pon下行网络传输系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101399618B (zh) * 2007-09-26 2011-06-15 华为技术有限公司 光线路终端、无源光网络和射频信号传输方法
EP2525517B1 (en) * 2011-05-20 2016-05-04 ADVA Optical Networking SE An optical wavelength division multiplex (WDM) transmission system, especially a WDM passive optical network

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101778316A (zh) * 2010-01-02 2010-07-14 吉林大学 多通道双向可逆波分复用器/解复用器
CN102075822A (zh) * 2011-01-19 2011-05-25 中兴通讯股份有限公司 波分复用无源光网络系统、通信方法及光线路终端设备
CN102761373A (zh) * 2011-04-28 2012-10-31 北京邮电大学 一种实现相干接收的高速大容量无源光网络系统及方法
CN102202248A (zh) * 2011-06-15 2011-09-28 电子科技大学 正交频分复用无源光网络系统
CN102820945A (zh) * 2012-08-24 2012-12-12 武汉邮电科学研究院 基于奈奎斯特波分复用的无源光网络系统及实现方法
CN102932089A (zh) * 2012-11-16 2013-02-13 华南师范大学 基于超密集波分复用的多载波码分复用光传输系统和方法
US9497520B2 (en) * 2014-10-08 2016-11-15 Cox Communications, Inc. Systems and methods of wavelength division multiplex passive optical networking
CN108600872A (zh) * 2018-03-06 2018-09-28 武汉邮电科学研究院有限公司 Udwdm-pon下行网络传输系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN109525908A (zh) 2019-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109525908B (zh) 基于外差相干检测的udwdm-pon网络架构方法及系统
KR100875922B1 (ko) Ｗｄｍ 수동형 광가입자망에서의 파장 무의존 광원을이용한 하향 광송신 장치 및 그 방법과, 그를 이용한광선로 종단 시스템
US9124368B2 (en) Transceiver for use in fibre network
US8532489B2 (en) Multi-fiber ten gigabit passive optical network optical line terminal for optical distribution network coexistence with gigabit passive optical network
CN102710361B (zh) 一种分布式基站信号传输系统及通信系统
US20070243456A1 (en) Thread-Type Flexible Battery
WO2011017348A1 (en) Split/smart channel allocated wdm-pon architecture
WO2010093195A2 (ko) 저잡음 다파장 광원을 구비한 저잡음 광신호의 전송 장치, 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치, 및 이를 구비한 광가입자망
CN101904116A (zh) 使用外部种子光源的波分复用-无源光网络
CN109510685B (zh) 一种超密集波分复用无源光纤网络传输系统及传输方法
US20060171629A1 (en) Method for removing cross-talk in wavelength division multiplexed passive optical network
EP2907250B1 (en) Optical communication system, method of bi-directional communication and method of operating a network element
US20100129077A1 (en) Techniques for implementing a dual array waveguide filter for a wavelength division multiplexed passive optical network
US9692546B2 (en) Increasing the capacity of a WDM-PON with wavelength reuse
CN108600872B (zh) Udwdm-pon下行网络传输系统
CN104579536A (zh) 上下行通道重用波分复用无源光网络系统
CN103314542B (zh) 用于接收光输入信号并且传送光输出信号的方法和装置
EP2775643A1 (en) High density wavelength division multiplexing passive optical network
US20030180045A1 (en) System and method for optical transmission
US20080019696A1 (en) Optical Transmission System of Ring Type
JP5331968B2 (ja) 光無線アクセスシステムおよび方法
US20130343765A1 (en) Optical network system and method
US20050259988A1 (en) Bi-directional optical access network
EP3416308B1 (en) Multiplexer/demultiplexer and passive optical network system
Luo et al. WDM passive optical network with parallel signal detection for video and data delivery

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant