[發明專利]一種用于無源光網絡中光信號的放大裝置和方法以及光線路終端

有效

• 申請號: 200710076083.2
• 申請日: 2007-07-20
• 公開（公告）號: CN101350670A
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發明（設計）人: 董立民;趙嬋
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04B10/12
• 分類號: H04B10/12;H04B10/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及光通信領域，特別涉及一種用于無源光網絡中光信號的放大裝置和方法以及光線路終端。?

背景技術

隨著視頻點播、高清晰度電視、網絡游戲等新興業務的興起，用戶對帶寬的需求日益增長，發展光纖到戶可有效保證“最后一公里”的接入網帶寬。其中PON(Passive?Optical?Network無源光網絡)技術消除了傳統接入網中的有源節點，有利于降低運營商的維護費用，是目前應用最廣泛的光纖到戶的技術之一。現有PON的體制包括全業務接入網組織制定的BPON(Broad?Band?PassiveOptical?Network寬帶無源光網絡)、GPON(Gbit?Passive?Optical?Network吉比特無源光網絡)；以及IEEE組織制定的EPON(Ethernet?Passive?Optical?Network以太無源光網絡)。目前PON的覆蓋范圍為20km，下行和上行速率在吉比特量級。?

各種體制的PON，其網絡架構基本相同。如圖1所示，OLT(Optical?LineTerminal光線路終端)位于中心局，ONU(Optical?Network?Unit光網絡單元)位于用戶家庭(或路邊、大樓等)，OLT和ONU之間由無源的ODN(OpticalDistribution?Network光分配網)相連。OLT和無源的光分路器之間由主干光纖相連，光分路器實現點對多點的光功率分配，并通過多個分支光纖連接到多個ONU。從OLT到ONU的方向稱為下行方向，從ONU到OLT的方向稱為上行方向。?

PON的點對多點的樹型拓撲結構決定了各個ONU之間必須以共享媒質方式與OLT通信。OLT的下行信號通過TDM(Time?Division?Machine，時分復用)廣播的方式發送給所有ONU，并用特定的標識，例如BPON用虛通道標識、EPON用邏輯鏈路標識、GPON用虛通道標識和分配標識來指示各時隙是屬于哪個ONU的。載有所有ONU的全部信息的光信號功率在光分路器處被分成若干份?經各分支光纖到達各ONU，各ONU根據相應的標識收取屬于自己的數據，其他時隙的數據則丟棄。ONU的上行方向通過時分多址接入，各ONU在OLT的控制下，只在OLT指定的時隙發送自己的上行信號，各ONU的時隙在光分路器處匯合。PON系統通過測距和多址接入控制保證各ONU的上行信號不發生沖突。由于各ONU沿不同分支光纖到達光分路器，不同分支光纖的距離不同，例如GPON規定ONU之間的最大距離差達到20km。因此，對光功率的衰減也就不同，而且ONU光發射機的光功率也不一致，不同ONU的上行信號到達光分路器的光功率相差可達10dB，并且是快速變化的(相鄰兩個ONU的上行信號之間的保護間隔只有25ns)，稱為突發的上行信號。?

下一代光接入網絡的興起提出了PON拉遠的需求，從而光傳輸達到上下行10Gbps對稱速率、100km傳輸距離和512分光比的系統目標。PON的拉遠有利于實現接入網與城域網的融合，減少網絡節點數目，將進一步降低維護費用。?

為了實現PON的拉遠，有人提出了在PON的遠程節點中加入光放大器以改善功率預算。參見圖2，OLT在遠程節點光分路器處的主干光纖上增加一個波分復用器WDM，用來分離波長為1310nm的上行信號和波長為1490nm的下行信號，上行和下行信號各使用一個EDFA(摻鉺光纖放大器)分別進行放大。僅從改善功率預算的角度來看，該架構的OLT可位于核心網節點，與ONU之間的距離達到100km。?

使用光放大器的優點在于對信號的延時較小。PON的下行信號為連續模式，使用EDFA放大較為合適。然而，該技術存在的問題是，PON的上行信號為突發模式，不同ONU的發射光功率存在差異，且經過不同距離的分支光纖到達光分路器，又會經歷不同的鏈路衰減。因此，不同ONU的上行信號到達分路器的光功率高低各不相同，相差可達10dB，且相鄰兩個ONU的上行信號之間的保護間隔只有25ns。EDFA的典型瞬態效應響應時間常數為微秒量級。突發的上行信號經過EDFA放大之后會產生浪涌現象，導致信號失真。?