SCM/TDM复合PON的研究与设计

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随着宽带应用越来越多,尤其是视频和端到端应用的兴起,人们对带宽的需求越来越强烈。人们对网络带宽的要求呈现出爆炸性的增长,在如此高的带宽需求下,传统的接入网技术将无法胜任,而PON技术的出现成为解决这一问题的关键技术。业界多年来一直认为,PON始终是下一代宽带接入网的发展方向,在条件具有的情况下,必然会迎来他的大发展。最近,由于光部件价格的大幅下降和用户对带宽需求的增长,PON已经显示出他经济上和技术上的优势。而在PON技术中,各个国家的应用标准又各不相同,使得不同PON技术成熟程度不尽相同。对于以太网为主要承载平台的PON技术应该首推EPON和GPON,以太网无源光网络(EPON, Ethernet Passive Optical Network)作为多业务宽带接入方式具有优异的特性,目前业内普遍把EPON/GPON技术作为解决“三网融合”的接入解决方案。EPON技术综合了PON技术和以太网技术的优点:低成本,高带宽,扩展性强,灵活快速的服务重组,与现有以太网的兼容性好,升级空间大,方便管理等等。但是EPON仅仅靠单播或组播方式很难实现大容量的视频信号的传输,难以实现系统对视频业务的扩容需求,影响全业务的接入。副载波复用技术是实现光通信宽带大容量的有效途径之一,比较热门的ROF技术就是利用副载波调制技术来传输毫米波,能够携带更多的信息。所以在本文提出一种复合PON系统-SuperPON,利用波分复用技术,将这SCM PON、EPON、GPON三种技术复合到一个结构中,利用三种不同波长的光波分别传输三种信号,承载不同的业务,有利于实现全业务接入。在复合PON中,由不同的光波承载RF信号、以太网信号,GFP信号,然后采用WDM技术耦合到同一光纤中传输,完成对三种PON的业务的传输。该方案可以满足不同的用户的不同需求,对信息保密性要求低的用户可以选择EPON接收IP信号,要求信息保密程度高的机关企业部门可以利用GPON业务。这种结构利于三网融合,且光路最简化,便于维护管理,扩容性好,便于系统升级改造。EPON技术在中国经过了长期的试点研究,技术应用已经比较成熟,所以在国内,SCM/Ethernet PON适合在国内推广,具有可行性和优越性。不同波长的光波在同一光纤中传输时,不同光波之间会产生交叉功率干扰,特别是远距离传输时加上色散引起的脉冲展宽,两种效果叠加起来,会急剧增大信号的误码率,影响用户对业务的接收。本文针对SCM/Ethernet PON中两种不同波长的光波,利用副载波调制技术把射频信号调制到1550nm光波上,由1490nm光波承载以太网信号。仿真时,用高斯信号代表以太网信号,分析两种光波在同光线中远距离传输时,色散和交叉功率串扰对1490nm光波上高斯信号误码率的影响。分析其中各参数与误码率的关系,利于以后对系统的改进,减小传输中的误码率提供理论依据。最后对PON发展的未来和前景进行展望,介绍FTTH的未来发展,为以后三网融合奠定基础。
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