SWDM、OCDM和TDM相融合的NG-PON方案制造技术

本发明专利技术提供了一种SWDM、OCDM和TDM相融合的NG‑PON方案，属于光接入网领域。网络组成从局端到用户端依次为，一级波分复用（WDM）网络、阵列波导光栅(AWG)结构、n个二级光码分复用（OCDM）网络（λ1~λn）和TDM‑PON网络。下行采用堆栈波分复用（SWDM）方式，上行采用光回环技术和OCDM技术，同时，光远端节点对现TDM‑PON网络经OCDMA编码后透明传输。解决了单一复用技术的NG‑PON方案在技术成熟性、系统复杂性、成本等方面都存在不足的问题。较现有单一复用NG‑PON技术，本发明专利技术方案更加合理，不仅继承了WDM和OCDM技术在光信息处理技术易实现的优势，能满足NG‑PON技术要求，同时也能够兼容现有TDM‑PON技术，保持了用户端的低成本。

NG-PON Scheme with SWDM, OCDM and TDM Fusion

The invention provides an NGPON scheme which integrates SWDM, OCDM and TDM, and belongs to the field of optical access network. From the local end to the user end, the network consists of a first-order wavelength division multiplexing (WDM) network, an array waveguide grating (AWG) structure, n second-order optical code division multiplexing (OCDM) networks (lambda 1~lambda n) and a TDM PON network. Downlink uses stack wavelength division multiplexing (SWDM) mode, and upstream uses optical loop technology and OCDM technology. At the same time, optical remote node transmits transparently to the existing TDM PON network after OCDMA coding. The problem of NG PON scheme with single reuse technology is solved in terms of technology maturity, system complexity and cost. Compared with the existing single multiplexing NG PON technology, the scheme of the present invention is more reasonable. It not only inherits the advantages of WDM and OCDM technology in optical information processing technology, but also meets the technical requirements of NG PON, and is compatible with the existing TDM PON technology, and maintains the low cost of the client.

【技术实现步骤摘要】
SWDM、OCDM和TDM相融合的NG-PON方案
本专利技术属于光接入网领域，更具体的说，涉及一种SWDM、OCDM和TDM相融合的下一代无源光网络(NG-PON)方案。
技术介绍
随着信息化社会的进一步发展，人们对信息量需求的逐年增加，而光纤通信又是现代通信的基石。在这种需求下，无源光网络（PassiveOpticalNetwork,PON）技术在接入网领域有着十分广泛的应用。但是传统的时分复用（TimeDivisionMultiplexing，TDM）PON（TDM-PON）技术采用下行单波广播、上行单波TDM复用和光功率分路的设计方案，依靠简单提高单波调制满足用户对高速率、大带宽和宽覆盖的需求，对其光功率分路技术、突发控制技术、测距技术、同步技术以及突发数据恢复器件和光收发器件等都是极大的挑战。因而当前TDM-PON技术无法满足信息化高度发展的需求。在这种背景下，研究和发展以"低成本、高容量、全业务、广覆盖和高互通"为目标的NG-PON技术就势在必行。目前主要的NG-PON技术主要有新型高速（40Gb/s）TDM-PON、WDM-PON、正交频分多址复用技术（OFDMOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)PON、码分复用技术CDM(CodeDivisionMultiplexing)PON以及多种技术融合（Hybrid）PON等技术。基于单一复用技术的NG-PON方案在技术成熟性、系统复杂性、成本等方面都存在不足，例如，高速TDM-PON技术存在单纯单波调制速率、光功率分路的距离和数量、时隙同步精确度等限制；WDM-PON技术中波长资源的限制会带来使得成本增加；OFDM-PON技术因其过渡依赖电子处理能力以及相关光器件不成熟，发展遭到限制；OCDM-PON技术也存在着传输效率低、码片速率高、受限于电子处理能力和光器件性能限制等系列问题。对于多种技术融合（Hybrid）PON技术，也存在着NG-PON系统更加复杂、管理更困难以及终端成本更高的问题。
技术实现思路
针对现有单一复用技术的NG-PON技术的以上不足和缺点以及多种技术融合（Hybrid）PON技术可能带来的系统复杂化、管理困难化和终端成本增加的问题，本专利技术提供了一种SWDM、OCDM和TDM相融合的下一代无源光网络（SWDM/OCDM/TDM-PON）技术方案。该方案优化组合了WDM、OCDM和TDM复用技术，最大限度地保留融合了其中每一种复用技术的优点，理论和技术意义大，应用前景广阔。本专利技术的目的主要是基于如下分析和方案提出的。一种SWDM、OCDM和TDM相融合的NG-PON方案，其特征在于，包括：网络组成从局端到用户端依次为，一级波分复用（WDM）网络、阵列波导光栅（AWG）结构、n个二级光码分复用（OCDM）网络（λ1~λn）和现有TDM-PON网络。采用本专利技术的方法，包括以下几个特征：1)一级WDM网络利用AWG结构实现扩容,解决了WDM-PON技术中波长资源限制以及由此带来的成本问题；2)下行采用堆栈波分复用方式，保证了光骨干网到PON网络的无缝连接以及光到用户的透明协议传输；3)上行通过下行光回环技术对下行发射光进行OCDM复用，解决了用户端内置光源、下行光功率限制、瑞利散射信号干扰以及单纤传输等问题，保证了用户端设备低成本；4)TDM-PON网络通过OCDM封装后，透明向局端传输，即保证了用户端设备的简单性，也实现了对TDM-PON的兼容性。现有的单一复用技术的NG-PON方案在技术成熟性、系统复杂性、成本等方面都存在不足，三种或以上复用技术融合到PON设计方案中，也势必造成NG-PON系统更加复杂、管理更困难以及终端成本更高的问题。而本方案主要特征在于打破传统思路，最大程度的优化组合了WDM、OCDM和TDM三种复用技术，有助于充实和完善下一代无源光网络的技术体系，并为绿色智能的无源光网络打下理论和技术基础。SWDM、OCDM、TDM相融合的NG-PON方案，适用于光接入网领域。较现有单一复用NG-PON技术，其方案更加合理，不仅继承了WDM和OCDM技术在光信息处理技术易实现的优势，能满足NG-PON技术要求，同时也能够兼容现有TDM-PON技术，保持了用户端的低成本。附图说明附图1为本专利技术中SWDM、OCDM和TDM相融合的NG-PON方案。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步描述。如附图1所示，本专利技术提出SWDM/OCDM/TDM-PON技术方案由一级波分复用（WDM）网络、阵列波导光栅（AWG）结构、n个二级光码分复用（OCDM）网络（λ1~λn）和现有TDM-PON网络组成。本方案是在现有SWDM、OCDM和TDM复用技术的基础上提出的，理论成熟，结构简单，适用于光接入网领域。具体逻辑关系如下：一级WDM网络，采用粗波分复用的方式，每一个局端可以方便的采用波长堆栈的方式实现扩容，通过AWG（阵列波导光栅）实现与n个二级光码分复用（OCDM）网络（λ1~λn）相连，二级OCDM可以直接连接用户或者通过CDM与TDM的转化兼容当前TDM-PON。本方案下行采用WDM复用技术保证了光骨干网到PON网络的无缝连接，下行采用WDM复用技术保证了光骨干网到PON网络的无缝连接，以及光到用户的透明协议传输；上行通过下行光回环技术对下行发射光进行OCDM复用，解决了用户端内置光源、下行光功率限制、瑞利散射信号干扰以及单纤传输等问题，保证了用户端设备低成本；当前TDM-PON网络通过OCDM封装后，透明向局端传输，即保证了用户端设备的简单性，也实现了对TDM-PON的兼容性。由以上叙述可知而本方案打破了传统思路，最大程度的优化组合了WDM、OCDM和TDM三种复用技术，继承了WDM和OCDM技术在光信息处理技术易实现的优势，能满足NG-PON技术要求，同时能兼容现有TDM-PON技术，保持了用户端的低成本，适用于光接入网领域。本方案有助于充实和完善下一代无源光网络的技术体系，并为绿色智能的无源光网络打下理论和技术基础。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SWDM、OCDM和TDM相融合的NG‑PON方案，其特征在于，包括：网络组成从局端到用户端依次为，一级波分复用（WDM）网络、阵列波导光栅（AWG）结构、n个二级光码分复用（OCDM）网络（λ1~λn）和现有TDM‑PON网络。

【技术特征摘要】
1.一种SWDM、OCDM和TDM相融合的NG-PON方案，其特征在于，包括：网络组成从局端到用户端依次为，一级波分复用（WDM）网络、阵列波导光栅（AWG）结构、n个二级光码分复用（OCDM）网络（λ1~λn）和现有TDM-PON网络。2.根据权利要求1所述的一种SWDM、OCDM和TDM相融合的NG-PON方案，其特征在于，所述的一级WDM网络通过所述的AWG结构与所述的N个二级OCWM网络相连接。3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁庆安，李翔，杨洪骞，郭银景，孙红雨，王正杰，陈赓，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37