[發明專利]光碼分多址無源光網絡系統、光分配網裝置及光線路終端

無效

• 申請號: 201010159968.0
• 申請日: 2010-04-23
• 公開（公告）號: CN101902666A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 朱松林;耿丹;陳彪;王大偉;成亮
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司;浙江大學
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00;H04J14/02;H04B10/12
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜

技術領域

本發明涉及光纖通信技術領域，特別是涉及一種基于光碼分多址復用技術的光碼分多址無源光網絡系統、光分配網裝置及光線路終端。

背景技術

隨著計算機、通信和視頻技術的飛速發展，用戶對視頻、高速數據和數字電視等寬帶業務的需求不斷增加，而傳統的銅線接入網已不能滿足這一需求，這使得具有高帶寬的光纖接入網得到了迅猛的發展，成為通信技術的研究熱點之一。

在接入網中，無源光網絡(PON，Passive?Optical?Network)基本采用點到多點的樹狀網絡結構，一個光線路終端(OLT，Optical?Line?Terminal)和多個光網絡單元(ONU，Optical?Network?Unit)相連，而其中的光分配網(ODN，OpticalDistribution?Network)全部由光分路器、光耦合器等無源器件組成，不需要任何有源電子器件和設備，所以在傳輸性能與成本之間可以實現一定平衡。各主要部分及功能如下：

光線路終端：主要提供網絡與光分配網之間的光接口，可分離交換和非交換業務，管理來自ONU的信令和監控信息，為自身和ONU提供維護和供給功能。

光分配網：使用無源器件光分路器/耦合器、連接器和單模光纖完成光信號的功率分配，通常采用樹型分支結構。

光網絡單元：光網絡單元提供用戶數據、視頻、電話網與光網絡之間的接口，將接收到的光信號轉換成用戶所需的信號，與光網絡終端(OLT，OpticalNetwork?Termination)配合使用從而構成一個網絡終端。

適配功能塊(AF，Adaptation?Function)：它可以包含在ONU內，也可以完全獨立，主要為ONU和用戶設備提供適配功能。

基于不同多址接入技術的PON目前主要有三種：基于時分復用的無源光網絡(TDM-PON)、基于波分復用的無源光網絡(WDM-PON)和基于光碼分多址復用的無源光網絡(OCDM-PON)。

OCDMA是一種將光纖介質的大帶寬和CDMA的靈活性相結合的多址復用技術，是CDMA技術在光纖通信領域的應用和延伸，具有異步接入、共享信道、安全性好等優點。一個基于光碼分多址復用技術的無源光網絡(OCDMA-PON)，其結構如圖1所示，包括基于光碼分多址技術的光線路終端(OLT)和光網絡單元(ONU)，光線路終端與一個或多個基于光碼分多址技術的光網絡單元相連。當然，其中還可以包括一個光分配網(ODN)，光網絡終端通過光分配網與一個或多個光網絡單元連接，光分配網可以為耦合器，分光計等。

在OCDMA-PON中每一個用戶在ONU中分配有唯一的地址碼或載有唯一地址碼的編解碼器。用戶數據流被調制到光載波上后，再通過光編碼器編碼，編碼后的用戶數據流通過光分配網上行到OLT。在OLT中，編碼的光信號通過光解碼器進行解碼。解碼后的數據流再通過OLT中的發射機上傳到其他核心網，實現不同PON間各個ONU之間的相互通信。從核心網下傳的數據流在OLT端經調制后，再通過光編碼器編碼，然后將編碼后的數據流通過光纖通道下行到光分配網，再傳到各個ONU或ONT，經過ONU中的解碼器實現解碼后恢復出原始數據并實現接收。

基于光碼分多址復用技術的無源光網絡(OCDMA-PON)應用于接入網擁有以下幾種優勢：可以實現光信號的直接復用與交換，能動態分配帶寬，且擴展網絡容易，網管簡單，因此適于實時、高突發、高速率和保密性的通信業務。通過給用戶分配碼字實現多址接入，用戶可以隨即、異步接入，時延也很小；保密性能好。在基于時分復用(TDM)和波分復用(WDM)網絡中，只要將光纖微彎，使用光譜儀對泄漏光進行分析，即可獲得、破解各路信號；而采用OCDMA技術后，竊聽者在沒有獲得編碼方案和相應碼組序列的條件下，得到的只是偽隨機光信號，破解各路信號的概率低；光信號處理簡單。沒有像WDM那樣對波長的嚴格要求，另一方面，也不需要TDM那樣嚴格的時鐘同步，從而大大降低了收發設備的成本；具有軟容量；OCDMA網絡控制管理便捷；OCDMA網絡可以實現不同用戶的隨機異步接入；網絡中的結點單元易于實現全光處理，業務透明性高；由不同碼區分的不同用戶可以比較容易的提供不同的服務質量，靈活的進行網絡管理。雖然現有的OCDMA-PON具有上述優點，但是發明人發現，現有的OCDMA-PON系統仍存在如下缺點：

1)碼復用數有限，限制了系統的接入用戶數量；

2)隨著復用數增加，用戶間的串擾逐漸增大，一定程度上限制了系統的接入用戶數量；