超密集波分复用无源光网络技术.docx

DOI:10.3969/j.issn.1009-6868.2014.05.001网络出版地址：/kcms/detail/34.1228.TN1722.016.html超密集波分复用无源光网络技术Ultra-DenseWavelengthDivisionMultiplexedPassiveOpticalNetwork中图分类号：TN929.1文献标志码：A文章编号：1009-6868(2014)05-0002-004下行波长和1000个上行波长，支持1000个用户。每个用户独立使用一对波长，可干网则使用密波分复用（DWDM）系统。光接入网是单纤双向系统，上下行需使用不同波长或波段；而骨干网是双纤双向系统。因此，在光接入网会出现各种不同的波分复用情况。接入网中WDM情况可分为4种：（1）宽波分复用（WWDM）：波长间隔大于100～200nm，常用于单纤双向传输的上下行。（2）粗波分复用：典型波长间隔20nm，采用低成本光器件（如无冷分布式反馈激光器），波长数量少。（3）密集波分复用（DWDM）：典型波长间隔0.8nm，采用无色化光器件，如反射型半导体光放大器（RSOA）、反射型电吸收调制器（REAM）、可调谐激光器，波长数量16～64。（4）超密集波分复用（UDWDM）：波长间隔0.024～0.1nm，采用相干检测，波长数可达1000之多，后者是本文的中心内容。光接入中的波分复用情况如图1所示。图1显示出超密波分复用无源光网络方案（UDWDM-PON）是演光进铜退开启了光纤接入的新时种可能的技术思路。代，宽带接入迅速地提升至百兆水平并进入大规模部署阶段。1接入网中的波分复用情况相比于骨干网，光接入网使用的宽带是不断发展和与时俱进的[1]，谷歌已开始计划部署千兆宽带入户方案[2]，韩国等也将未来宽带目标设定在千兆入户。10年之后，用户接入带宽需求将达到千兆，保持与第5代移动通信（5G）并行发展的势头[3]。继下一代无源光网络第二阶段（NG-PON2）之后，有人提出研究NG-PON第三阶段计划，其目标即剑指千兆入户目标[4]。目前还缺少明确的NG-PON3演进的技术路线，或者说有几波段范围最宽（超过300nm），波分复用（WDM）情况最为复杂。其原因在于：光接入网是一个局域网络，各局域网络的波长可以重用；而骨干网是广域网络，波长路由具有广域特征。光接入网一般不用光纤放大，放松了光波段的约束；而骨干网由于中继而使用与光纤放大器增益谱相吻合的光波段。光接入网传输距离20km左右，放松了光收发器件的要求；而骨干网则使用长距离传输的光收发器件。光接入网的首要约束在于成本，放松了激光器的稳频要求，甚至于采用布里-珀罗腔低成本激光器；而骨收稿日期：2014-07-24网络出版时间：2014-08-21基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金（20110073130006）02中兴通讯技术2014年10月第20卷第5期Oct.2014Vol.20No.5超密集波分复用光接入网（UDWDM-PON）方案可以在C波段密排1000个实现速率千兆并具有速率万兆的潜力。使用分光器兼容现有光分配网，采用数字相干通信技术，功率预算将可超过43dB。UDWDM-PON在用户带宽保证、容量汇聚能力、网络覆盖范围等方面发展潜力明显。超密集波分复用；无源光网络；分光器；相干通信技术Atypicalultra-densewavelengthdivisionmultiplexedpassiveopticalnetwork(UDWDM-PON)canaccommodate1000pairsofupstreamanddownstreamwavelengthsfor1000accessusers.Eachuserusesapairofwavelengthsindependentlywithonegigabitbandwidthandpotentiallytengigabitsitself.Thesystemusesthesameopticalsplittersasthelegacyopticaldistributionnetwork.Thepowerbudgetcanbegreaterthan43dBbyusingthedigitalcoherentopticalcommunicationtechnique.TheUDWDM-PONhaspotentialadvantagesintermsofguaranteeduserbandwidth,aggregatedcapacity,andcoveragedistance.ultra-densewavelengthdivisionmultiplexed;passiveopticalnetwork;opticalspl