UDWDM-PON下行网络传输系统技术方案

本发明专利技术公开了一种UDWDM‑PON下行网络传输系统，涉及光通信的接入网领域。该系统的OLT的光信号发射端的数量至少为500，OLT用于：设定相邻光信号的波长间隔，根据波分复用器的波长通道数量对所有光信号发射端发射的所有光信号进行分组；将每组光信号各发送至1台光耦合器；将所有光耦合器耦合后的所有光信号分为2组，将2组光信号分别发送至1台波分复用器；波分复用器用于：将接收的所有光信号复用为1路波分复用信号、并发送至波分复用光耦合器；波分复用光耦合器用于：将接收的所有波分复用信号耦合为UDWDM‑PON下行信号。大幅度提高下行接入信号的容量和用户数量，进而满足了千户万兆无源光接入容量的需求。

【技术实现步骤摘要】
UDWDM-PON下行网络传输系统
本专利技术涉及光通信的接入网领域，具体涉及一种UDWDM-PON(UltraDenseWavelength-DivisionMultiplexer-PassiveOpticalNetwork，超密集波分复用无源光纤网络)下行网络传输系统。
技术介绍
21世纪是一个高度信息化的时代，信息的传输、处理和存储将要求空前的规模和速度，达到太比特(1Tb/s)量级。近年来，随着社会信息化程度的不断提升，尤其是基于IP的数据业务呈爆炸式增长，对于信息传输的基础(光纤骨干传输网)来说，单信道传输速率从40Gbit/s提高至100Gbit/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用户对通讯带宽日益加速的增长需求且提升潜力非常有限，因此，传统的无源光网络已经成为了制约整个光通信网络承载能力的瓶颈。目前，我国的“宽带中国”战略中提到：2020年我国城市宽带平均接入速率应达到50Mb/s，农村宽带用户平均接入速率应达到10Mb/s，而且100％的行政村都必须实现双向光纤宽带接入。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。为了实现上述目标，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WDM(WavelengthDivisionMultiplexing，波分复用)技术，逐渐形成了以相干WDM-PON(PassiveOpticalNetwork，无源光纤网络)为代表的新系统架构。随着10Gb/s速率的PM-QPSK(Polarization-multiplexedQuadraturePhaseShiftKeying，偏振复用正交相移键控)低速相干调制与接收模块技术的日趋成熟，使得在C波段(频率从191.250THz-196.250THz的一段光频带)实现1000个接入波长、单个接入波长速率达到万兆以太网速率(10Gb/s)的千户万兆无源光接入下行系统的实现成为可能。但是，千户万兆无源光接入容量的要求为：复用的波长数量达到1000个，单个波长间的最小间隔条件仅为5GHz左右。但是，传统的ODN(OpticalDistributionNetwork，光分配网络)难以实现上述要求，其原因为：传统的单波长无源光网络的ODN架构中，是以光功率分配器作为光分路器件，若要千户万兆的接入要求，则需要1：1000的光功率分配器；而1：1000的光功率分配器的理论损耗就有30dB，30dB的损耗会极大的降低接收灵敏度，还会大幅度提高成本，这在实际中是完全不现实的。传统的UDWM-PON的ODN架构中，仅使用一个信道间隔最小为25GHz的波分复用器作为光分路器件，通过25GHz的波分复用器，基本无法对1000个波长间隔为5GHz的独立信道进行波分复用与解复用。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术解决的技术问题为：如何大幅度提高下行接入信号的容量和用户数量(即ONU数量)，本专利技术能够满足千户万兆无源光接入容量的需求。为达到以上目的，本专利技术提供的UDWDM-PON下行网络传输系统，包括OLT、ODN和ONU，OLT的光信号发射端的数量至少为500，OLT包括光信号发射端、光耦合器、波分复用光耦合器以及2台波分复用器；OLT用于：设定相邻光信号的波长间隔，根据波分复用器的波长通道数量对所有光信号发射端发射的所有光信号进行分组；将每组光信号各发送至1台光耦合器；将所有光耦合器耦合后的所有光信号分为2组，将2组光信号分别发送至1台波分复用器；光耦合器用于：将接收的所有光信号耦合为1路光信号；波分复用器用于：将接收的所有光信号复用为1路波分复用信号、并发送至波分复用光耦合器；波分复用光耦合器用于：将接收的所有波分复用信号耦合为UDWDM-PON下行信号、并通过ODN分波后发送至ONU。在上述技术方案的基础上，所述OLT设定相邻光信号的波长间隔，根据波分复用器的波长通道数量对所有光信号发射端发射的所有光信号进行分组的流程为：设定所有光信号的波长间隔相同，对所有光信号进行连续编号，将编号相连的光信号分为1组，所有光信号的分组数量为波分复用器的波长通道数量的2倍。在上述技术方案的基础上，所述OLT将所有光耦合器耦合后的所有光信号分为2组的流程为：对所有光信号进行编号，将所有编号为奇数的光信号分为1组，将所有编号为偶数的光信号分为1组。在上述技术方案的基础上，ODN包括与OLT的波分复用光耦合器对应的波分复用光分路器、与OLT的光耦合器对应的光分路器、以及2台与OLT的波分复用器对应的波分解复用器；波分复用光分路器用于：将OLT的波分复用光耦合器发送的UDWDM-PON下行信号，分为2路光信号，将2路光信号各发送至1台波分解复用器；波分解复用器用于：将接收的光信号解复用为若干路解复用信号，解复用信号的数量与波分解复用器的解复用通道的数量相同；将每路解复用信号各发送至1台光分路器；光分路器用于：将接收的1路解复用信号分为若干组光信号，将每组光信号各传输至1台ONU；ONU用于：在接收的1组光信号中，确定并恢复需要的光信号。在上述技术方案的基础上，所述ONU具体用于：将LO的中心波长，调整至与需要的光信号的中心波长一致，将其他光信号通过数字滤波器滤除后，得到需要的光信号。在上述技术方案的基础上，所述OLT包括1000个独立的10Gb/s净速率PM-QPSK光信号发射端，2台波长通道数量为100、波长通道间隔为50GHz的波分复用器，200台1:5的光耦合器，以及1台2合1的波分复用光耦合器。在上述技术方案的基础上，所述ODN包括1台1分2的波分复用光分路器，2台解复用通道数量为100，相邻通道间隔为50GHz的波分解复用器，以及200台1分5的光分路器。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：与现有技术中单独使用光功率分配器或波分复用器相比，本专利技术将光功率分配器件(光耦合器和光分路器)和波分复用器件(波分复用器和波分解复用器)混合使用，以此来显著提高下行接入信号的容量和用户数都大大提高(总接入容量达到10Tbit/s、总用户数达到1000户),进而满足了千户万兆无源光接入容量的需求。进一步，与现有技术中理论损耗就有30dB的光功率分配器相比，本专利技术的光功率分配器件和波分复用器件都是非常低成本的成熟商用器件，光功率分配器件所造成链路损耗理论上仅为15dB(1:2光功率分配器件损耗3dB、100通道波分复用器件损耗5dB、1:5光功率分配器件损耗7dB)；因此，本专利技术不仅能够极大的提高接收灵敏度，而且显著降低了成本，对于千户万兆网络架构而言，非常适于推广。附图说明图1为本专利技术实施例中UDWDM-PON下行网络传输系统的网络架构示意图。具体实施方式以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明。参见图1所示，本专利技术实施例中的UDWDM-PON下行网络传输系统，包括OLT(opticalline本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种UDWDM‑PON下行网络传输系统，包括OLT、ODN和ONU，其特征在于：OLT的光信号发射端的数量至少为500，OLT包括光信号发射端、光耦合器、波分复用光耦合器以及2台波分复用器；OLT用于：设定相邻光信号的波长间隔，根据波分复用器的波长通道数量对所有光信号发射端发射的所有光信号进行分组；将每组光信号各发送至1台光耦合器；将所有光耦合器耦合后的所有光信号分为2组，将2组光信号分别发送至1台波分复用器；光耦合器用于：将接收的所有光信号耦合为1路光信号；波分复用器用于：将接收的所有光信号复用为1路波分复用信号、并发送至波分复用光耦合器；波分复用光耦合器用于：将接收的所有波分复用信号耦合为UDWDM‑PON下行信号、并通过ODN分波后发送至ONU。

【技术特征摘要】
1.一种UDWDM-PON下行网络传输系统，包括OLT、ODN和ONU，其特征在于：OLT的光信号发射端的数量至少为500，OLT包括光信号发射端、光耦合器、波分复用光耦合器以及2台波分复用器；OLT用于：设定相邻光信号的波长间隔，根据波分复用器的波长通道数量对所有光信号发射端发射的所有光信号进行分组；将每组光信号各发送至1台光耦合器；将所有光耦合器耦合后的所有光信号分为2组，将2组光信号分别发送至1台波分复用器；光耦合器用于：将接收的所有光信号耦合为1路光信号；波分复用器用于：将接收的所有光信号复用为1路波分复用信号、并发送至波分复用光耦合器；波分复用光耦合器用于：将接收的所有波分复用信号耦合为UDWDM-PON下行信号、并通过ODN分波后发送至ONU。2.如权利要求1所述的UDWDM-PON下行网络传输系统，其特征在于：所述OLT设定相邻光信号的波长间隔，根据波分复用器的波长通道数量对所有光信号发射端发射的所有光信号进行分组的流程为：设定所有光信号的波长间隔相同，对所有光信号进行连续编号，将编号相连的光信号分为1组，所有光信号的分组数量为波分复用器的波长通道数量的2倍。3.如权利要求1所述的UDWDM-PON下行网络传输系统，其特征在于：所述OLT将所有光耦合器耦合后的所有光信号分为2组的流程为：对所有光信号进行编号，将所有编号为奇数的光信号分为1组，将所有编号为偶数的光信号分为1组。4.如权利要求1所述的UDWDM-PON下行网络传输系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗鸣，李响，
申请(专利权)人：武汉邮电科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42