光纤通信网络简介-精

光纤接入网的机遇
！！！ADSL 下行8 Mb/s 上行1 Mb/s “光进铜退”
2020/9/4
光纤接入网分类
❖ 按光纤达到的位置分类
• FTTC——光纤到邻里、光纤到小区、光纤到节点 （1000户） • FTTB——光纤到大楼 （几十到100户） • FTTH/O——光纤到户、光纤到办公室
❖ 按运行原理分类
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• 时分复用无源光网络（TDM-PON）:A/BPON、EPON、GPON • 波分复用无源光网络（WDM-PON）
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TDM－PON简介
TDM-PON特点： 所需光源较少、成本低 多用户共享一个波长 每个用户享用带宽有限
（30～80 Mb/s） 算法复杂、网管难 网络安全性较差
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用户端网速为何仍然如此
慢！ ——慢！ 慢！
时这 是么 尽慢 头的 啊网 ？速
， 何
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用户带宽需求剧增
三 网 融 合
高
视
清
频
电
会
视
议
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接入带宽增长趋势
2012年 100Mb/s
2020年 1Gb/s
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接入网——瓶颈
用户对网络带宽的需求越 来越大： 在线高清电影 视频电话/会议 大型3－D网络游戏 超大多媒体文件传输
矛 盾
现有常用接入网：
网络服务 每个用户带宽 最大运行范围
ADSL 2Mb/s (典型)
5.5 km
VDSL 20 Mb/s (典型) 1km
Fra Baidu bibliotek
Coax
2Mb/s (典型)
0.5km
……….
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光纤接入网
• OLT/CO:中心局端 • RN：远端节点 • ONU/ONT：光网络单元
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NTT
Technology
光核心网现状
➢ DQPSK 调制技术
➢ 每个波长110 Gb/s 调制速度 ➢ 140 个波长的波分复 用技术 ➢ 14Tbit/s 传输容量
M. Jinno, Y. Miyamoto and Y. Hibino, “Optical-transport networks in 2015”, Nature Photonics, 1(3), 157-159, Mar. 2007.
光纤通信网络简介
内容概述
光纤通信网络构成
• 光通信网络组成部分 • 光通信网络分类
光纤接入网介绍
• 光纤接入网的分类 • 波分复用无源光网络（WDM－PON）
实例分析——基于连续波注入锁定FP－LD的WDM
－PON
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光网络的起源
量子力学建立——激光理论 （～1930）
激光器诞生——光信号发射源 （1960）
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WDM－PON简介
WDM-PON特点： 每个用户专享一个波长 每个用户带宽无限
（>10 Gb/s） 网络安全性好 成本高
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WDM-PON的挑战：成本高昂
主要成本：OLT端和ONU端每个用户需2个光发射器，2 个光接收模块。
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WDM－PON成本：潜在解决方案（1）
发射机 调制器/ 接收器
调制器/ 接收器
下行信号
上行信号
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光网络分类
➢ 光核心网 ➢ 光城域网 ➢ 光接入网
K. Grober, J. P. Elbers, IEEE Communications Magazine, 46(1), p. 26-34, Jan. 2008.
2020/9/4
❖ 宽带光源频谱分割技术
宽带光源
梳状滤波器
data Modulator
data Modulator
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WDM－PON成本：潜在解决方案（2）
❖ 注入锁定RSOA或FP-LD技术
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WDM－PON成本：潜在解决方案（3）
❖ 副载波调制及载波再使用技术
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实例剖析 —基于连续波注入锁定FP-LD的WDM-PON
➢ Experimental results
Injection locking FP－LD Downlink transmission （10 Gb/s）
Xu Z. W., Wen Y. J., Zhong W. D.,et al.,Optics Experess, 15, 2953-2952, 2007 2020/9/4
High-speed WDM-PON using CW injection locked Fabry-Pérot laser diodes
➢ Experimental principle and setup
Xu Z. W., Wen Y. J., Zhong W. D.,et al.,Optics Experess, 15, 2953-2952, 2007 2020/9/4
光纤发明——光信号传输载体 （1978）
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光网络的起源
科
学
巨 人 聚
地 球 上
会
三 分
之
一
的
智
慧
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——
光通信网络组成部分
❖ 中心局端
• 调制、发送下行信号 • 接收上行信号 • 网管（误码、监控链路）
❖ 传输链路
• 传输信号 • 放大信号、色散补偿
❖ 终端节点
• 接收下行信号、电处理模块 • 调制、发送下行信号