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無源光網(wǎng)絡(luò)

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無源光網(wǎng)絡(luò)(Passive Optical Network, PON)是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò),避免了外部設(shè)備的電磁干擾和雷電影響,減少了線路和外部設(shè)備的故障率,提高了系統(tǒng)可靠性,同時節(jié)省了維護成本,是電信維護部門長期期待的技術(shù)。

1、簡介

ontent">概述

無源光網(wǎng)絡(luò)PON),是指在OLTONU之間是光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN),沒有任何有源電子設(shè)備,它包括基于ATM的無源光網(wǎng)絡(luò)APON及基于IP的無源光網(wǎng)絡(luò)E/GPON。

具體原理

APON的業(yè)務(wù)開發(fā)是分階段實施的,初期主要是VP專線業(yè)務(wù)。相對普通專線業(yè)務(wù),APON提供的VP專線業(yè)務(wù)設(shè)備成本低,體積小,省電、系統(tǒng)可靠穩(wěn)定、性能價格比有一定優(yōu)勢。第二步實現(xiàn)一次群和二次群電路仿真業(yè)務(wù),提供企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的連接和企業(yè)電話及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。第三步實現(xiàn)以太網(wǎng)接口,提供互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)業(yè)務(wù)和VLAN業(yè)務(wù)。以后再逐步擴展至其它業(yè)務(wù),成為名副其實的全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)系統(tǒng)。
PON的業(yè)務(wù)透明性較好,原則上可適用于任何制式和速率信號。特別是一個ATM化的無源光網(wǎng)絡(luò)(APON)可以通過利用ATM的集中和統(tǒng)計復(fù)用,再結(jié)合無源分路器對光纖和光線路終端的共享作用,使成本可望比傳統(tǒng)的以電路交換為基礎(chǔ)的PDH/SDH接入系統(tǒng)低20%—40%。
APON采用基于信元的傳輸系統(tǒng),允許接入網(wǎng)中的多個用戶共享整個帶寬。這種統(tǒng)計復(fù)用的方式,能更加有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源。APON能否大量應(yīng)用的一個重要因素是價格問題。第一代的實際APON產(chǎn)品的業(yè)務(wù)供給能力有限,成本過高,其市場前景由于ATM在全球范圍內(nèi)的受挫而不確定,但其技術(shù)優(yōu)勢是明顯的。特別是綜合考慮運行維護成本,在新建地區(qū),高度競爭的地區(qū)或需要替代舊銅纜系統(tǒng)的地區(qū),此時敷設(shè)PON系統(tǒng),無論是FTTC,還是FTTB方式都是一種有遠見的選擇。在未來幾年能否將性能價格比改進到市場能夠接受的水平是APON技術(shù)生存和發(fā)展的關(guān)鍵。
IPPON的上層是IP,這種方式可更加充分地利用網(wǎng)絡(luò)資源,容易實現(xiàn)系統(tǒng)帶寬的動態(tài)分配,簡化中間層的復(fù)雜設(shè)備。基于PON的OAN不需要在外部站中安裝昂貴的有源電子設(shè)備,因此使服務(wù)提供商可以高性價比地向企業(yè)用戶提供所需的帶寬。

組件

其概念是將光纖中繼線從服務(wù)提供商的頭端輻射到用戶(如圖5所示)。此系統(tǒng)具有以下組件:

OLT (光線路終端) PON光纖在服務(wù)提供商設(shè)施處的終端。ONT(光網(wǎng)絡(luò)終端) 在用戶位置的終端。OAS(光接入交換機) 位于服務(wù)提供商處的交換機,它聚合來自所有用戶的信元/數(shù)據(jù)分組并提供向因特網(wǎng)和PSTN的連接。POS(無源光分路器) 或“分路器”在沿著進入多點樹狀拓?fù)涞穆窂降娜我恻c分離中繼線和光信號。ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元) 提供對用戶的扇出連接。每條PON中繼線最多可支持32次分路和64個0NU。用戶與ONU的連接可以使用同軸電纜、雙絞線、光纜,甚至是無線連接。I0T(智能光終端) 主要指設(shè)計用于商業(yè)連接的0NU。它為企業(yè)提供多種話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),與綜合接入設(shè)備非常類似。PON中繼線的帶寬范圍從l55Mbit/s到622Mbit/s。每一次分路都會減少帶寬,因此用戶可用的帶寬取決于在他和頭端設(shè)備之間的分路次數(shù)。例如,對622Mbit/s的中繼線,如果對其分路以支持32個0NU,則與0NU相連的用戶最多可獲得19.5Mbit/s的帶寬。該帶寬由所有用戶分享。為了組織此纜路上的通信,可以采用許多技術(shù),包括ATM、以太網(wǎng)、FDM頻分復(fù)用)以及WDM(波分復(fù)用)。FSAN (全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò))聯(lián)盟對ATM PON(APON)作出了決定,APON變成ITU G.983標(biāo)準(zhǔn)。APON使用眾所周知的技術(shù),并提供有保障的QoS(因為ATM信元有固定的大小以及ATM專用的QoS協(xié)議功能)。APON是一種基于ATM信元的TDM/TDMA技術(shù),由于ATM在實現(xiàn)不同業(yè)務(wù)的復(fù)用以及適應(yīng)不同帶寬方面的靈活性,使APON成為一種結(jié)合ATM多業(yè)務(wù)多比特率支持能力和無源光網(wǎng)絡(luò)透明寬帶傳送能力的比較理想的長遠解決方案,是未來寬帶接入技術(shù)的發(fā)展方向,其標(biāo)準(zhǔn)遵循ITU-TG.983建議,最高速率為622Mbit/s。因為APON二層采用的是ATM封裝和傳送技術(shù),因此存在帶寬不足、技術(shù)復(fù)雜、價格高、承載IP業(yè)務(wù)效率低等問題。為更好適應(yīng)IP業(yè)務(wù),第一英里以太網(wǎng)聯(lián)盟(EFMA)在2001年初,IEEE802.3ah工作小組對其進行了標(biāo)準(zhǔn)化, 由Cisco和Corning牽頭的數(shù)家公司正在促進以太網(wǎng)PON的使用。他們稱以太網(wǎng)比ATM更有理由成為PON的選擇,因為大多數(shù)企業(yè)都使用以太網(wǎng)連接,所以提出了在二層用以太網(wǎng)取代ATM的EPON技術(shù)。IEEE組成了“Ethernet in the First Mile Study Group(第一英里以太網(wǎng)研究組)”對以太網(wǎng)PON以及其他接入技術(shù)進行評估。EPON可以支持1.25Gbit/s對稱速率,將來速率還能升級到10Gbit/s,EPON產(chǎn)品得到了更大程度的商用。

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2、現(xiàn)狀趨勢

現(xiàn)狀

接入網(wǎng)是用戶進入城域網(wǎng)/骨干網(wǎng)的橋梁,是信息傳送通道的“最后一公里”。過去幾年,網(wǎng)絡(luò)的核心部分發(fā)生了翻天覆地的變化,無論是交換、還是傳輸都己更新?lián)Q代,而接入網(wǎng)由于經(jīng)濟性問題如用戶的業(yè)務(wù)需求、用戶密度、用戶的經(jīng)濟承受能力等多方面原因發(fā)展緩慢,成為制約網(wǎng)絡(luò)向?qū)拵Щ?、全業(yè)務(wù)化發(fā)展的瓶頸。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展,高帶寬的消耗業(yè)務(wù)逐步涌現(xiàn),帶寬提速成為迫切需求。為了滿足用戶的需求,各種新技術(shù)不斷涌現(xiàn),接入網(wǎng)技術(shù)己成為設(shè)備制造商、運營商和電信研究部門關(guān)注的焦點和投資的熱點。

趨勢

我國之前主流的有線接入技術(shù)包括ADSL、LAN、HFC、PLCFTTH,其中部分LAN采用了PON+LAN的方式,而無線接入技術(shù)中又有WLAN、WiMAXWiFi、Bluetooth、3G等技術(shù)。之前寬帶接入網(wǎng)有兩個主要的研究目標(biāo),第一是向高速、安全、智能化方向發(fā)展,要求網(wǎng)絡(luò)更靈活、面向用戶更多和成本更低,這方面FTTH是有線接入領(lǐng)域的杰出代表。另一個則是多業(yè)務(wù)的融合,即在同一個平臺上靈活提供IPTV、有線電視視頻、傳統(tǒng)語音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入。

3、特點構(gòu)成

特點

在各種寬帶接入技術(shù)中,無源光網(wǎng)絡(luò)以其容量大、傳輸距離長、較低成本、全業(yè)務(wù)支持等優(yōu)勢成為熱門技術(shù)。之前已經(jīng)逐步商用化的無源光網(wǎng)絡(luò)主要有TDM-PON(APON、EPON、GPON)和WDM-PON,它們的共同特點是:
·可升級性好、低成本,接入網(wǎng)中去掉了有源設(shè)備,從而避免了電磁干擾和雷電影響,減少了線路和外部設(shè)備的故障率,降低了相應(yīng)的運維成本;
·業(yè)務(wù)透明性較好,高帶寬,可適用于任何制式和速率的信號,能比較經(jīng)濟地支持模擬廣播電視業(yè)務(wù),支持三重播放(Triple play,語音、視頻、數(shù)據(jù))業(yè)務(wù);
·高可靠性,提供不同業(yè)務(wù)優(yōu)先級的QoS保證,適應(yīng)寬帶接入市場IP化的發(fā)展潮流,適于大規(guī)模應(yīng)用。

PON核心

如圖1,PON(無源光網(wǎng)絡(luò))中最主要的三部分包括位于局端的OLT(Optical Line Terminal,光線路終端)、終端ONU(Optical Network Unit,光網(wǎng)絡(luò)單元)、以及ODN(Optical Distribution Network,光配線網(wǎng))。PON“無源”是指ODN全部由光分路器(Splitter)等無源器件組成,不含有任何電子器件及電源

4、入網(wǎng)優(yōu)勢

無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò),避免了外部設(shè)備的電磁干擾和雷電影響,減少了線路和外部設(shè)備的故障率,提高了系統(tǒng)可靠性,同時節(jié)省了維護成本,是電信維護部門長期期待的技術(shù)。無源光接入網(wǎng)的優(yōu)勢具體體現(xiàn)在以下幾方面:
(1)無源光網(wǎng)體積小,設(shè)備簡單,安裝維護費用低,投資相對也較小。
(2)無源光設(shè)備組網(wǎng)靈活,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可支持樹型、星型、總線型、混合型、冗余型等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
(3)安裝方便,它有室內(nèi)型和室外型。其室外型可直接掛在墻上,或放置于“H”桿上,無須租用或建造機房。而有源系統(tǒng)需進行光電、電光轉(zhuǎn)換,設(shè)備制造費用高,要使用專門的場地和機房,遠端供電問題不好解決,日常維護工作量大。
(4)無源光網(wǎng)絡(luò)適用于點對多點通信,僅利用無源分光器實現(xiàn)光功率的分配。
(5)無源光網(wǎng)絡(luò)是純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò),徹底避免了電磁干擾和雷電影響,極適合在自然條件惡劣的地區(qū)使用。
(6)從技術(shù)發(fā)展角度看,無源光網(wǎng)絡(luò)擴容比較簡單,不涉及設(shè)備改造,只需設(shè)備軟件升級,硬件設(shè)備一次購買,長期使用,為光纖入戶奠定了基礎(chǔ),使用戶投資得到保證。

5、光網(wǎng)絡(luò)

PON是在所謂的“最后一公里”中缺少帶寬時的解決方案。家庭用戶為了獲得快速因特網(wǎng)接入,可以選擇的方法極其有限(電話或電纜系統(tǒng))。同樣,企業(yè)也局限于T1和T3載波提供的性能。PON提供了城域中的另一種解決方案。它主要用于解決寬帶最終用戶接入終端局的問題,由于這種接入技術(shù)使得接入網(wǎng)的局端(OLT)與用戶(ONU)之間只需光纖、光分路器等光無源器件,不需租用機房和配備電源,因此被稱為無源光網(wǎng)絡(luò)。它用于FTTH(光纖到家庭)?;旌螾ON系統(tǒng)將光纜延伸到通信公司的遠程終端,然后利用銅線DSL業(yè)務(wù)進入家庭。
在PON的架構(gòu)中,一個光纖終端(OLT)下可以有多個無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)的單元。每一個單元均可形成一個獨立的PON網(wǎng),藉由并不昂貴的分波器和光纖分布連接多種不同類型的ONT。對于接入網(wǎng)絡(luò)的無源性設(shè)計,減少了對電子元件的需求,如此一來便可以降低維修成本的支出。
無源光網(wǎng)絡(luò)是“復(fù)興的”光纜技術(shù),它最初是為有線電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的,它作為一種能在城域提供高速接入的體系結(jié)構(gòu)而得到關(guān)注。PON是ITU規(guī)范。
通過PON,單根光纖從服務(wù)提供商的設(shè)備延伸到靠近居民區(qū)或商務(wù)中心的位置。“無源”是指該系統(tǒng)在服務(wù)提供商和客戶之間不需要電源和有源的電子組件。它僅由光纖、分路器、接頭和連接器組成。一根光纖可為多個客戶提供服務(wù),而此前的系統(tǒng)要求每個客戶都有獨立的光纖。PON可遠距離使用,它是農(nóng)村地區(qū)的理想選擇。

6、技術(shù)分析

目前PON是解決接入網(wǎng)“最后一公里”、實現(xiàn)FTTx的最具吸引力的技術(shù)。所謂“無源”,是指ODN中不含有任何有源電子器件及電源,全部由光分路器(Splitter)等無源器件組成,因此其管理維護的成本較低,這是PON在接入網(wǎng)發(fā)展中最具優(yōu)勢的一面。
PON按信號分配方式可以分為PSPON(功率分割型無源光網(wǎng)絡(luò))和WDMPON(波分復(fù)用型無源光網(wǎng)絡(luò))。APON、BPON、EPON和GPON均屬于PSPON,PSPON采用星型耦合器分路,上/下行傳送采用TDMA/TDM方式實現(xiàn)信道帶寬共享,分路器通過功率分配將OLT發(fā)出的信號分配到各個ONU上。WDMPON技術(shù)則是將波分復(fù)用技術(shù)運用在PON中,光分路器通過識別OLT發(fā)出的各種波長,將信號分配到各路ONU。雖然PSPON較為成熟,特別是E-PON、GPON,在北美、日本已經(jīng)有較大規(guī)模的部署,但是PSPON仍然存在一些問題需要解決,例如快速比特同步、動態(tài)帶寬分配、基線漂移、ONU的測距與延時補償、突發(fā)模式光收發(fā)模塊的設(shè)計等。部分問題雖然得到了解決,但是成本較大。例如,在上行的TDMA復(fù)用測距方面,光纜中信號每米傳輸時間大約為5 ns,而STM-1、STM-16、GE系統(tǒng)的比特周期分別只有6.4 ns、0.4 ns和0.8 ns。可見,隨著速率的提高,測距和上行成幀的難度將會大幅度增加。基于波分復(fù)用技術(shù)的WDMPON采用波長作為用戶端ONU標(biāo)識,利用波分復(fù)用技術(shù)實現(xiàn)上行接入,能夠提供較高的工作帶寬,可以實現(xiàn)真正意義上的對稱寬帶接入。同時,它還可以避免TDMA技術(shù)中ONU的測距、快速比特同步等諸多技術(shù)難點,并且在網(wǎng)絡(luò)管理以及系統(tǒng)升級性能方面都有著明顯的優(yōu)勢。隨著技術(shù)的進步,波分復(fù)用光器件的成本,尤其是無源光器件成本大幅度下降,質(zhì)優(yōu)價廉的WDM器件不斷出現(xiàn),WDMPON技術(shù)將是接入網(wǎng)一個可以預(yù)見的發(fā)展趨勢。下面對WDMPON中的OLT光源、ONU光源、光分路器所涉及的核心技術(shù)問題進行分析。

7、OLT光源

目前有多種方法構(gòu)造多波長光源。一種方法是選擇一組波長接近的、離散的、可調(diào)諧的DFB激光器(DFB激光器陣列),利用溫度調(diào)諧產(chǎn)生多波長的下行信號。由于DFB激光器陣列輸出光譜可以通過控制溫度統(tǒng)一調(diào)諧,容易實現(xiàn)波長監(jiān)控,但由于DFB激光器輸出波長隨波導(dǎo)有效折射率變化,很難精確控制輸出光譜與波長路由器信道間隔的匹配。第二種方法是采用MFL(多頻激光器)。MFL是一種基于集成半導(dǎo)體放大器和WGR(Waveguide Grating Router,波導(dǎo)光柵路由器)技術(shù)的新型WDM激光器。MFL包含N個光放大器和一個1×N的陣列波導(dǎo)光柵,陣列波導(dǎo)光柵的每個輸入端集成一個光放大器。在光放大器和陣列波導(dǎo)光柵輸出端之間形成一個光學(xué)腔,如果放大器的增益克服腔內(nèi)的損耗,則有激光輸出,輸出波長由陣列波導(dǎo)光柵的濾波特性決定。通過直接調(diào)制各個放大器的偏置電流,就可以產(chǎn)生多波長的下行信號。MFL的波長間隔由陣列波導(dǎo)光柵中的波導(dǎo)長度差決定,可以精確控制,各波長可以通過控制同一個溫度統(tǒng)一調(diào)節(jié),便于波長監(jiān)控。已經(jīng)開發(fā)出16信道間隔為200 GHz和20信道間隔為400 GHz的MFL產(chǎn)品,直接調(diào)制速率為622 Mbit/s。第三種方法是比特交錯光源。它使用了一個飛秒級(10-15,)光纖激光器來產(chǎn)生一個1.5μm附近70 nm譜寬的脈沖,這一脈沖被22 km長的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖啁啾。隨著脈沖的傳輸,數(shù)據(jù)可在高速調(diào)制器中以比特交錯的方式被編碼。

8、光分路器

在WDMPON系統(tǒng)中,波分復(fù)用器通常被稱為波長分路器,它解復(fù)用下行信號,并分配給指定的ONU,同時把上行信號復(fù)用到一根光纖,傳輸?shù)絆LT。波長分路器主要由AWG構(gòu)成。在波長分路器實現(xiàn)當(dāng)中需要關(guān)注的問題有串?dāng)_問題、溫度穩(wěn)定性問題和色散效應(yīng)。
由于AWG器件隔離度的不理想和非線性光學(xué)效應(yīng)的影響,其他光通道的信號會泄露到傳輸通道形成噪聲,從而對系統(tǒng)性能造成影響。AWG由輸入輸出波導(dǎo)、平板波導(dǎo)和波導(dǎo)陣列組成。聚焦模場和輸出波導(dǎo)的場分布不是矩形結(jié)構(gòu),這是串?dāng)_的最直接來源。已經(jīng)有三種方法來抑制串?dāng)_:激光束逐點掃描法、變跡相位模板法、均勻相位模板法。
在WDMPON系統(tǒng)中,AWG器件一般都放在野外,環(huán)境溫度變化比較大,由于AWG主要材料是石英,而石英的折射率隨溫度變化而變化,因此AWG復(fù)用的信道波長容易受溫度的影響。因此當(dāng)溫度變化時,如何保證信道波長的穩(wěn)定性是一個值得研究的問題。人們已研究出多種方法增強AWG的溫度穩(wěn)定性。其中,有利用折射率隨溫度作反方向變化的波導(dǎo)或在陣列波導(dǎo)之間刻蝕不同長度的凹槽的方法來實現(xiàn)溫度控制,這些方法可以讓AWG的光譜響應(yīng)在-20~80 oC幾乎沒有變化。另外,也有利用聚合物材料制造陣列波導(dǎo)光柵,如丙稀鹽酸和聚硅樹脂,這些材料減少了熱膨脹系數(shù),使折射率得到控制。
隨著WDMPON系統(tǒng)接入距離的增加,光纖和陣列波導(dǎo)的色散效應(yīng)會導(dǎo)致系統(tǒng)誤碼率增加。解決色散效應(yīng)比較好的方法是色散補償光纖光柵,通過在AWG中加入補償光纖光柵改善色散特性。色散補償是對頻率的二次相移所造成的脈沖展寬進行壓縮補償。如果波導(dǎo)光柵輸出的響應(yīng)頻率的二次相移特性比較平坦,頻帶較寬且幅度滿足要求,則認(rèn)為此波導(dǎo)光柵的色散補償特性較好。

9、ONU光源

ONU光源的選擇原則是易于安裝維護、成本低、光譜應(yīng)工作于WDMPON的整個波長范圍內(nèi)。目前有4種ONU光源。

(1)單頻激光器

寬調(diào)諧單模DFB激光器陣列可以滿足要求,但由于價格昂貴,仍處于實驗階段,距市場化應(yīng)用還有一定距離。

(2)光環(huán)回

光環(huán)回技術(shù)是利用OLT發(fā)出的一部分下行光信號作為載波,在ONU中調(diào)制上行信號,再發(fā)送到OLT。光環(huán)回技術(shù)避免了使用ONU光源,但也存在一些缺點。它要求OLT光源輸出功率很大,以支持上下行傳輸。如果沒有高功率的OLT光,替代方法是放大上行信號。為了在OLT和ONU間保持無源設(shè)備,放大器必須放在ONU內(nèi),這樣就導(dǎo)致了ONU成本的增加。光環(huán)回的另一個缺點是,為了避免瑞利后向散射造成的較大干擾,必須將上下行信號分離在不同的光纖里進行傳輸,這樣導(dǎo)致了光纖和路由器端口數(shù)量成倍增加,設(shè)備安裝維護的復(fù)雜度提高。

(3)光譜分割

光譜分割的原理是:WDMPON利用寬帶光源作為ONU的光源,發(fā)射光通過AWG后,輸出信號的頻譜是原來寬帶信號的一部分,其波長取決于與ONU相連的復(fù)用器端口,輸出信號復(fù)用到一根光纖上,在OLT通過解復(fù)用器到達目的接收機。WDMPON系統(tǒng)中普遍采用窄帶光濾波器對寬頻譜的光源進行頻譜分割,使每個WDM信道獲得惟一光波作為上行光源。頻譜分割WDMPON系統(tǒng)采用寬帶光源(如LED),與可調(diào)諧單頻激光器相比,寬帶光源具有設(shè)備簡單、成本低的優(yōu)點,因此對成本敏感的接入網(wǎng)很有吸引力。光譜分割的主要缺點是頻譜分割導(dǎo)致光功率損耗很大(18 dB),而LED的入纖功率一般只有-10 dBm,造成功率預(yù)算緊張;引起信道間的串?dāng)_,限制了系統(tǒng)的動態(tài)范圍;多?;?qū)拵Ч庠垂逃械膸追N噪聲(模分散噪聲、強度噪聲、光差拍噪聲)的存在,使調(diào)制速率受限。

(4)波長鎖定FP激光器

基于波長鎖定FP激光器的WDMPON系統(tǒng)被采納并開始商用,該系統(tǒng)把FP激光器作為OLT和ONU的信號發(fā)射器。工作原理是:摻鉺光纖放大器產(chǎn)生光譜放大自發(fā)輻射(ASE)信號,ASE信號通過OLT到達AWG,被AWG進行光譜分割后產(chǎn)生多個窄帶信號,這些信號被注入不同的ONU的同一類型FP激光器中,迫使FP激光器產(chǎn)生單波長模式,抑制了多波長模式的產(chǎn)生。最新的產(chǎn)品可支持16個WDM信道,信道間隔為200 GHz,每信道速率為1.25 Gbit/s,可支持大約21 dB的ODN鏈路預(yù)算。
PON自出現(xiàn)以來,經(jīng)過多年發(fā)展,形成了APON、EPON、GPON、WDMPON等一系列技術(shù),而WDMPON結(jié)合了WDM技術(shù)和PON拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點,日益成為一種高性能的接入方式。目前WDMPON系統(tǒng)面臨的最大困難在于器件成本過高,多數(shù)研究仍處于實驗室的理論研究階段。在光接入網(wǎng)方面表現(xiàn)突出的韓國,開始測試并小規(guī)模試商用WDMPON系統(tǒng),其最大運營商KT與一家新興器件公司Novera,于2005年開始合作進行5萬戶、16波的WDMPON實驗。Novera的突破在于使局端設(shè)備不需要多個激光器從而降低了系統(tǒng)成本,并且使用了波長鎖定和溫度穩(wěn)定AWG技術(shù)。該公司預(yù)測:利用特殊的光學(xué)技術(shù),有可能將每用戶成本降低到EPON每用戶成本的2倍以下,隨著使用量的增長價格還會降低。雖然WDMPON技術(shù)還不穩(wěn)定,但相關(guān)器件技術(shù)的成熟和用戶帶寬需求的增長,必將推動業(yè)界和市場對WDMPON技術(shù)的持續(xù)關(guān)注。

10、測試結(jié)果

網(wǎng)絡(luò)測試

由于PON拓?fù)湓谠S多方面與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不同,當(dāng)使用OTDR測試鏈路特性時就出現(xiàn)新的挑戰(zhàn)。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)部署的不同階段(也就是建設(shè)階段和維護階段),選擇正確的OTDR非常重要。能夠?qū)ON網(wǎng)絡(luò)測試的OTDR的特征包括能夠利用相對短的脈沖、靈敏的光學(xué)檢測電路和優(yōu)化的軟件分析提供足夠大的動態(tài)范圍。
該方法允許執(zhí)行端到端鏈路鑒定,甚至可以通過分路器進行。為了測試每段引入光纖或配線光纖,技術(shù)人員必須在配線終端或ONT位置連接OTDR,并在上行方向測試光纖。
即使有足夠高的動態(tài)范圍,標(biāo)準(zhǔn)OTDR也無法通過分路器進行測試。由于分路器引起較高損耗,檢測器的恢復(fù)速度不足以讀取光纖的背向散射水平。所以,它無法測量這段光纖區(qū)域的衰減和事件損耗。一些OTDR甚至不會在分路器后顯示光纖區(qū)域。相反,OTDR會顯示噪音,這可能會令技術(shù)人員認(rèn)為是光纖或分路器有缺陷,或熔接不良。
EXFO FTB-7000D OTDR一代的產(chǎn)品,其設(shè)計允許使用相對短的脈沖(275ns到1μs)通過分路器進行測試,脈沖長短取決于光纖分布集線器(FDH)處的分光比。PON優(yōu)化的光學(xué)檢測電路可以容忍分路器的高的損耗,并且仍能夠恢復(fù)和測量后面的光纖區(qū)域(光纖配線)的背向散射水平。
新一代OTDR可用作FTB-200和FTB-400主機的插件模塊,這些主機可兼容其它很多光學(xué)、傳輸和數(shù)據(jù)通信測試模塊。

分段測試

很多故障排除測試方案都不需要穿通分路器。例如,在故障排除期間,用戶可能想只測試FDH和客戶之間的分布光纖或配線光纖。這可使用手持式OTDR(如AXS-100)。這種OTDR并不是為了對分路器進行測試而設(shè)計,但卻提供了足夠的動態(tài)范圍,可以完整鑒定PON網(wǎng)絡(luò)的任意區(qū)域,包括CO和FDH位置之間的饋線。

在線測試

在很多故障排除情況下,PON網(wǎng)絡(luò)會保持活動狀態(tài),并繼續(xù)為客戶提供服務(wù),承載1490和1550nm的下行傳輸。如果使用OTDR精確查找問題,用戶必須在測試前確保光纖是暗光纖。為此,必須連接FDH,以便可以斷開被測光纖。如果網(wǎng)絡(luò)只包含熔接或如果問題出在分路器級別,則不可能使用工作于1310、1490或1550nm的“帶內(nèi)”OTDR,因為可能會損壞OTDR或傳輸設(shè)備。
針對上述情況,EXFO開發(fā)了工作于1625或1650nm的“帶外”OTDR。這些高級OTDR不會干擾傳輸。使用集成濾波器,OTDR可以隔離發(fā)射機信號并對被測光纖進行檢測。

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