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1、WDM—PON无色ONU实现方法研究g圈嚣儡中文核心期刊WDM—PON无色ONU实现方法研究方圆圆,寿国础,胡怡红(北京邮电大学继续教育学院光/无线教研室,北京100876)摘要:WDM-PON是一种容量大,易升级,网络安全性高的新一代光接入网技术.文章简要分析了固定波长和可调谐波长的ONU实现方法,指出了其不足:重点研究了采用宽光源技术和无光源技术实现ONU的方法,指出无色ONU是构建WDM-PON的一种较理想的解决方案.关键词:WDM-PON;无色ONU;频谱分割;光载波源中图分类号:TN929.1l文献标志
2、码:A1引言近年来.随着宽带用户规模以及用户对网络接入带宽需求的日益增长,尤其是高速VPN接入,高清视频等高带宽业务的发展,波分复用无源光网络(WDM—PON)技术受到了国内外的广泛关注.WDM—PON结合了WDM技术和PON拓扑结构的优点.是一种高性能的接入方式.它采用波长作为用户端ONU的标识,利用波分复用技术实现上下行接入WDM—PON在用户的可用带宽,网络安全性,协议透明性以及升级等方面有着无与伦比的优势.是光接入网的发展方向.ONU是WDM—PON的主要组成部分之一.由于接入网对经济性非常敏感.因而对于
3、WDM—PON中ONU的实现方法进行研究有着重要的意义ONU中的光源可通过固定波长激光器实现.但产生的重要问题在于WDM—PON系统安装时需要准备不同波长的ONU.不仅需要保存特定波长清单,而且需要多种波长的备件备品,不易进行ONU维护.因此人们希望实现WDN—PON波长的灵活配给.尤其是要求ONU的波长可设置或自动适应.目前.WDM—PON中实现ONU波长灵活配给的方法主要有两种:一种是采用波长可调激光器;另一种是实现光源"无色化".即无色ONU(colorlessONU).可调激光器在一定带宽内能控制输出的波
4、长.与固定波长激光器相比.可调激光器不再区分波长,具有波长通用性.但ONU采用波长可调激光器的成本太高.不收稿日期:2006—08—31.基金项目:国家自然科学基金(60672025)资助.作者简介:方圆圆(1984一).女.硕士研究生(电子邮件fyuo.n—l1@163corn),研究方向为光接人网.④.圯氢镭文采2007年第i期易降低.而无色ONU方式因无需管理ONU中的波长使ONU变得简单,且系统中各个ONU可以一模一样,安装和维护十分方便,可降低运维成本.无色ONU包括宽光源技术和无光源技术.下面具体分析
5、基于这两种技术的无色ONU实现方法.2基于宽光源的无色ONU实现方法基于宽光源的无色ONU实现方法就是在ONU中采用宽光源,产生的信号经波分复用器(AMUX)时进行频谱分割和复用it】.AWG(阵列波导光栅)是一种角色散型无源器件,可灵活地实现滤波,复用/解复用等功能,并具有成本优势,因而在WDM—PON中一般采用AWG作为波分复用器以及OLT侧的波分复用器如果宽光源发射的光谱足够宽.该信号在通过hMUX时被分割.只有hMUX相应通带部分的光谱信号被允许通过.也就是说每个输出端LI的信号谱都是原来ONU宽谱信号的
6、一部分.但都带有ONU调制的信息,因此通过hMUX后获得了波分输出.输出波长取决于与宽光源相连的hMUX端口.这时hMUX相当于中心频率互不相同的一组光滤波器宽光源技术的原理结构图如图i所示.用于频谱分割的宽光源主要有发光二极管(LED),超辐射发光二极管(SLD),掺铒光纤放大器(EDFA)以及采用增强型放大自发辐射(ASE)注入FP腔技术的激光二极管阵列嘲.LED具有较宽的自发辐射光谱,但调制速率低,输出功率小,因而限制了PON的传输距离.SLD的输出功率很高,典型的输出功率为0.5ImW.而日本Precis
7、ion&Intelligence实验室研究OLTONUsI害浊长l娼l},,A}?_●L_一1,…N0/¨.^'N
8、MUXA●-_竭惜一r,解收._复.机;I用障'1器.__列.Ⅵ1DM接收图1宽光源技术的WDM—PON结构图訇圈酲的SLD在无需抗反射套的条件下输出功率可高达200mWt31.SLD也具有很宽的光谱.850nm的带宽通常可达20nm.13lOnITI的可以达到40nm.而1550nm的可以做得更宽.SLD的问题在于价格还比较昂贵.基于EDFA的ASE光源可作为另一种宽光源由于它的输出光
9、功率较高.而且光谱很宽,波长稳定性好.这样宽谱的ASE光就可被分割成多个信道.并可在每个信道上进行稳定的数据传输.基于EDFA的ASE光源输出光谱稳定,受环境影响小.工作速率高.但需要使用外调制基于注入ASE的FP—LD波长锁定方式的输出功率比LED输出功率大十倍.因而具有增加PON的传输距离的潜在优势.而且外部注入ASE的非致冷FP—LD成本较低.可以实现单模输出3基于
