EPON用单纤三向模块的设计.doc

EPON用单纤三向模块的设计自光纤通信出现起,FTTH便被人认为接入网今后发展的必然方向,是宽带接入的终极解决方案。而在FTTH众多方案中,其中PON(无源光网络)又备受关注,成为了目前主流的光接入方式。我们知道PON技术在几年内经历了APON、BPON到目前的EPON、GPON。且随着以太网技术在城域网中的普及以及宽带接入技术的发展,人们更多关注1Gbit/s以上的宽带PON技术,即EPON、GPON。GPON是由ITU进行标准化工作,主要目标是实现1Gbit/s以上的接入速率。GPON的帧结构是不基于任何指定类型的格式,而是一种基于各种用户信号原有格式的封装,所以GPON在带宽利用率、业务支持方面有比较大的优势,同时这也增加了系统的复杂性,而且GPON系统对器件的要求比较严格,所以其系统的成本比较高。EPON就是把简单经济的以太技术与PON的传输结构结合起来,它采用单一的以太网帧来传输各种业务,这使得简单经济的EPON技术很受欢迎。并且EPON具有同时传输TDM、IP数据和视频广播的能力,其中对于视频广播,是通过扩展第三波长(1550nm)来实现的,称为RFoverlay。为了节省光纤资源,降低ONU(光网络单元)用户端的成本,通常采用单纤三向传输技术来实现这种综合业务的传输,这就是所谓的Triplex。同时用户端可实现模拟接收及数字收发的三向模块也就成为FTTH系统需要的一种关键模块。本文就是介绍这种模块的研制。二RFoverlayEPON介绍EPON系统由OLT(ermination)、ONU(workUnit)和光纤配线单元组成,系统使用以太网协议。光纤配线单元中的无源光分路器件将OLT的光信号分到各个ONU,一个EPON系统可以拥有一个OLT和16~32个ONU。我们称从OLT到ONU的信号为下行信号,ONU到OLT的信号为上行信号,PON上/下行信号一般都采用TDMA/TDM技术,下行信号采用TDM广播工作方式,OLT将时分复用的比特流发送到一根馈线光纤里,经光分路器进行功率分路,广播至所有的ONU,每个ONU只能取出属于本ONU的特定时隙里的信息。而在上行方向为多点到一点,传输过程较为复杂,它采用时分多址接入(TDMA)由无源光分路器将各个ONU的信息耦合到馈线光纤并传输至OLT,这使得其上行接入方式为突发式的。这就带来一系列问题,比如光信号的突发发射、突发接收、突发同步、系统测距、动态带宽分配等问题。而所谓RFoverlayEPON,就是关于以太接入网(EAN),其数据通道工作于1490±10nm(下行)和1310±50nm(上行)波长,而CATV通道工作于1555±5nm波长。即在原有的EPON系统中,通过增加一个波长来传输CATV射频信号。PON下行信号广播的工作方式同时也是传输CATV信号的最佳方式,所以在EPON中通过增加一个波长来传输CATV信号也是最经济有效的视频接入技术。但由于CATV模拟接收机对光功率要求比较高(要求范围一般为-8dBm~+2dBm),而EPON系统的链路损耗为26dB,所以需要在局端增加EDFA把CATV光信号放大到17dBm以上,这就使光纤中受激布里渊散射(SBS)、自相位调制(SPM)和受激拉曼散射(SRS)等非线性效应都可能发生