一种基于开关键控光调制的OFDM-PON系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于开关键控光调制的OFDM‑PON系统，包括一个OLT、ODN和多个ONU，ODN包含功率分配器，OLT包含第一信号发送、接收装置，ONU包含第二信号发送、接收装置，第一、第二信号发送装置将调制有OOK信号的光信号分别发送到第二、第一信号接收装置，OOK信号由OFDM信号调制；第一、第二信号接收装置接收光信号，解调得到OFDM信号；功率分配器将OLT发送的光信号分配到多个ONU，将多个ONU发送的光信号合成一路输出到OLT。本发明专利技术中光信号调制OOK信号，不受峰均功率比限制，也无需数模或模数转换器、线性射频驱动、调制器及探测器，通过现有光器件实现光信号传输，操作简单且成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于开关键控光调制的OFDM-PON系统
本专利技术涉及光接入网络，具体涉及一种基于开关键控(On-OffKeying，OOK)光调制的OFDM-PON系统。
技术介绍
由于各种新兴服务类业务(例如云服务、高清电视、视频聊天和在线游戏等)对带宽要求较高，终端用户对传输带宽的需求呈几何倍数增长。为了满足光接入网络的带宽需求，传统的无源光网络(PassiveOpticalNetwork,PON)与各种复用技术的结合已经被广泛研究，包括时分多址技术、波分复用技术和正交频分复用技术(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexed，OFDM)，以及各种技术的混合应用。OFDM-PON作为一种极具前途并且足以满足下一代接入网的用户需求的候选方案而被广泛研究，OFDM-PON采用一系列子载波并行的传输较低比特速率，并且各个子载波可以承载不同的调制格式，具有不同的传输速率，通过分配不同的载波给不同的用户从而实现了各个用户的动态速率分配。OFDM-PON的优势包括：(1)随着高速数字信号处理技术的发展，其成本会越来越低廉；(2)OFDM信号对抗载波间干扰和符号间干扰性能优异；(3)系统的稳定性和灵活性高；(4)动态速率分配。但是，OFDM-PON端到端的实时及离线传输技术实现的可行性却受到峰均功率比(PeakToAveragePowerRatio,PAPR)、高分辨率的数模转换器及模数转换器、线性的射频驱动以及线性的调制器和探测器的限制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是解决OFDM-PON端到端的实时及离线传输技术实现的可行性受到峰均功率比、高分辨率的数模转换器及模数转换器、线性的射频驱动以及线性的调制器和探测器限制的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是提供一种基于开关键控光调制的OFDM-PON系统，包括一个OLT、ODN和多个ONU，所述ODN包含功率分配器，所述OLT包含第一信号发送装置和第一信号接收装置，所述ONU包含第二信号发送装置和第二信号接收装置，所述第一、第二信号发送装置将调制有OOK信号的光信号分别发送到所述第二、第一信号接收装置，所述OOK信号由承载传输信息的OFDM信号调制而成；所述第一、第二信号接收装置接收所述光信号得到调制有OOK信号的电信号，所述电信号解调得到所述OFDM信号，获得传输信息；所述功率分配器将所述OLT发送的所述光信号分配到多个ONU，并将多个ONU发送的所述光信号合成一路输出到所述OLT。在上述技术方案中，所述第一、第二信号发送装置包括OFDM信号产生装置、ΔΣ调制器和直接调制激光器，所述OFDM信号产生装置生成所述OFDM信号，所述OFDM信号经过所述ΔΣ调制器调制成为OOK信号，所述OOK信号经过所述直接调制激光器生成光信号送入光纤。在上述技术方案中，所述OFDM信号通过N倍过采样后，经ΔΣ滤波器滤波，然后进行1比特量化并反馈至所述ΔΣ滤波器前，最后输出所述OOK信号，其中，N为大于1的正整数。在上述技术方案中，所述OOK信号的低频部分包含所述OFDM信号的频谱；所述OOK信号的高频部分包含量化噪声。在上述技术方案中，所述第一、第二信号接收装置包括光电探测器、低通滤波器和OFDM信号解调装置，所述光电测探器将接收到的所述光信号转换为所述电信号，所述电信号经所述低通滤波器滤波得到OFDM调制信号，所述OFDM调制信号经所述OFDM信号解调装置解调得到所述OFDM信号。在上述技术方案中，所述低通滤波器的带宽与所述OFDM信号产生装置生成的所述OFDM信号的带宽一致。本专利技术中，光信号调制的是OOK信号，OOK信号经承载传输信息的OFDM信号调制而成，不受峰均功率比的限制，也不需要高分辨率的数模转换器及模数转换器、线性的射频驱动以及线性的调制器和探测器等，并可以通过现有的10Gbps及40Gbps光器件实现光信号的传输，操作简单且成本较低。附图说明图1为本专利技术提供的一种基于开关键控光调制的OFDM-PON系统框图；图2为本专利技术提供的一种基于开关键控光调制的OFDM-PON系统的第一信号发送装置第二信号发送装置示意图；图3为本专利技术中ΔΣ调制器将OFDM信号调制为OOK信号的示意图；图4为本专利技术中OFDM信号经过ΔΣ调制器调制输出的OOK信号的频谱示意图；图5为本专利技术中一种基于开关键控光调制的OFDM-PON系统的第一信号接收装置或第二信号接收装置示意图。具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术做出详细的说明。本专利技术实施例提供了一种基于开关键控光调制的OFDM-PON系统，如图1所示，包括一个OLT(OpticalLineTerminal，光线路终端)1、ODN(OpticalDistributedNetwork，光分配网络)2和多个ONU(OpticalNetworkUnit，光网络单元)3，ODN2中包含有功率分配器4，OLT1包含第一信号发送装置5和第一信号接收装置6，ONU3中包含有第二信号发送装置8和第二信号接收装置7。第一信号发送装置5和第二信号发送装置8将调制有OOK信号的光信号分别发送到第二信号接收装置7和第一信号接收装置6，OOK信号由承载传输信息的OFDM信号调制而成；第一信号接收装置6和第二信号接收装置7接收光信号得到调制有OOK信号的电信号，电信号最终解调得到OFDM信号，获得传输信息。ODN2中的功率分配器4将OLT1发送的光信号分配到多个不同的ONU3，并将多个不同的ONU3发送的光信号合成一路输出到OLT1。如图2所示，第一信号发送装置5或第二信号发送装置8包括OFDM信号产生装置50、ΔΣ调制器51和直接调制激光器52，OFDM信号产生装置50生成承载传输信息的OFDM信号，OFDM信号通过ΔΣ调制器51调制成为OOK信号，OOK信号通过直接调制激光器52生成光信号送入光纤。如图3所示，ΔΣ调制器51将OFDM信号调制为OOK信号的过程为：OFDM信号通过N倍(N为大于1的正整数)过采样后，经ΔΣ滤波器滤波，然后进行1比特量化并反馈至ΔΣ滤波器前，最后输出OOK信号。如图4所示，为OFDM信号经过ΔΣ调制器51调制输出的OOK信号的频谱示意图，该OOK信号的低频部分包含OFDM信号产生装置50输出的OFDM信号的频谱，该OOK信号的高频部分包含量化噪声。如图5所示，第一信号接收装置6或第二信号接收装置7包括光电探测器60、低通滤波器61和OFDM信号解调装置62，光电测探器60将接收到的光信号转换为电信号，该电信号经低通滤波器61滤波得到OFDM调制信号，OFDM调制信号经OFDM信号解调装置62解调接收得到OFDM信号，从而获得传输信息。其中，低通滤波器61的带宽与OFDM信号产生装置50生成的OFDM信号的带宽一致。本专利技术中，光信号调制的是OOK信号，OOK信号经承载传输信息的OFDM信号调制而成，不受峰均功率比的限制，也不需要高分辨率的数模转换器及模数转换器、线性的射频驱动以及线性的调制器和探测器等，并可以通过现有的10Gbps及40Gbps光器件实现光信号的传输，操作简单且成本较低。本专利技术不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利技术的启示下作出的结构变化，凡是与本专利技术具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于开关键控光调制的OFDM‑PON系统，包括一个OLT、ODN和多个ONU，所述ODN包含功率分配器，所述OLT包含第一信号发送装置和第一信号接收装置，所述ONU包含第二信号发送装置和第二信号接收装置，其特征在于，所述第一、第二信号发送装置将调制有OOK信号的光信号分别发送到所述第二、第一信号接收装置，所述OOK信号由承载传输信息的OFDM信号调制而成；所述第一、第二信号接收装置接收所述光信号得到调制有OOK信号的电信号，所述电信号解调得到所述OFDM信号，获得传输信息；所述功率分配器将所述OLT发送的所述光信号分配到多个ONU，并将多个ONU发送的所述光信号合成一路输出到所述OLT。

【技术特征摘要】
1.一种基于开关键控光调制的OFDM-PON系统，包括一个OLT、ODN和多个ONU，所述ODN包含功率分配器，所述OLT包含第一信号发送装置和第一信号接收装置，所述ONU包含第二信号发送装置和第二信号接收装置，其特征在于，所述第一、第二信号发送装置将调制有OOK信号的光信号分别发送到所述第二、第一信号接收装置，所述OOK信号由承载传输信息的OFDM信号调制而成；所述第一、第二信号接收装置接收所述光信号得到调制有OOK信号的电信号，所述电信号解调得到所述OFDM信号，获得传输信息；所述功率分配器将所述OLT发送的所述光信号分配到多个ONU，并将多个ONU发送的所述光信号合成一路输出到所述OLT。2.如权利要求1所述的基于开关键控光调制的OFDM-PON系统，其特征在于，所述第一、第二信号发送装置包括OFDM信号产生装置、ΔΣ调制器和直接调制激光器，所述OFDM信号产生装置生成所述OFDM信号，所述OFDM信号经过所述ΔΣ调制器调制成为OOK信号，所述OOK信号经过所述直接调制激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎偲，胡荣，李海波，杨奇，
申请(专利权)人：武汉邮电科学研究院，
类型：发明
国别省市：湖北,42