第8章TDMA无源光网络接入技术剖析.ppt

《宽带光接入技术》 原荣 编著 * 图8.5.6 已知ONU位置的固定窗口测距 《宽带光接入技术》 原荣 编著 * 图8.5.8 OLT测距过程图解 《宽带光接入技术》 原荣 编著 * 8.3.5 2.5 Gb/s 边检测突发模式GPON光接收机 英国Essex大学的E.Hugues-Salas等人使用高性能SiGe比较器的边检测数据恢复技术实现了PON系统的2.5 Gb/s突发模式接收。 边检测技术使用超短时间常数的微分器件，显著地减少了对码型和脉冲高度变化的敏感性。使用这种技术不要求保护带宽或恢复时间，不限制连“1”或连“0”的个数，也不必考虑所有突发格式的问题。 在32 km路径的GPON测试平台上进行了无误码的传输。 《宽带光接入技术》 原荣 编著 * 图8.3.23 边检测原理 (a) 耦合电路及其输入输出波形 (b) 微分电路及其输入输出波形 (c) 积分电路及其输出与输入的关系 《宽带光接入技术》 原荣 编著 * 边检测的基本原理 根据微分电路理论，时间常数短的微分过程将最终在一个比特脉冲的开始和结束时刻产生极性的交替变化，因此在原始数据流中包含的信息可能就被完全恢复。 数字信号理论指出积分器将能去除微分过程，恢复原始的信号。这一功能已包含在必威体育精装版一代的SiGe比较器，如Analog Devices ADCMP 580系列器件中。如图8.3.23 (c)所示，正极性脉冲将置比较器输出为高电平，并将一直延续到负极性脉冲出现使其极性反转为高电平为止。 基于这种原理，输入脉冲流将在比较器的输出端产生完全相同的复制。概率理论分析表明，应设置比较器工作在最理想的状态，以便使系统产生最少的比特误码率，在所有情况下阈值应为信号的地电平。噪声使比较器触发将引起多的误码，但是这种影响被发生长连“1”或长连“0”相对低的概率极大地消除了。 《宽带光接入技术》 原荣 编著 * 图8.3.24 边检测突发模式接收2.5 Gb/s GPON系统实验验证方框图 调制器可以输出强/弱功率电平比不同的两个光信号。使用两个640比特长的数据块串接起来构成突发数据流，数据流持续时间256 ns，每640 ns重复一次。该突发数据流通过MZ强度调制器调制激光器输出的光，被调制后的光送入EDFA放大，然后经32 km长的光纤传输后进入突发模式接收机（BM-Rx）。 微分器的时间常数为50 ps，比较器采用可以完全恢复信号的商用ADCMP580器件。 《宽带光接入技术》 原荣 编著 * 图8.3.25 边检测突发模式接收机中的微分器和比较器输出波形 (a) 弱信号输入 (b) 强信号输入 图8.3.25表示边检测突发模式接收机中的微分器和比较器分别对突发数据块中的开头几个比特的响应输出波形 《宽带光接入技术》 原荣 编著 * 8.3.6 光差分检测突发接收 图8.3.26 突发模式光差分接收机 《宽带光接入技术》 原荣 编著 * 光差分检测法的关键部件 光差分检测法的关键部件是差分光/电信号转换器和快速时钟恢复电路。光/电信号转换器可以分辩任意大小幅度的信号，由数字环路振荡器组成的时钟恢复电路可以产生任意相位延迟的时钟信号。差分光/电信号转换器由掺铒光纤放大器（EDFA）、光耦合器、光延迟线和一对PIN光电二极管组成，如图8.3.26所示。 《宽带光接入技术》 原荣 编著 * 图8.3.27 差分光检测突发接收机各点波形 在光差分突发接收机设计中，就使用光曼彻斯特编码信号，即在每个比特宽度的中间具有一个电平的跃变，上升跃变对应“0”码，下降跃变对应“1”码。经EDFA放大后的光信号数据包分成两路，其中一路产生0.5比特的延迟（相对相位差为180o）。路经较短的光信号送到正向连接的PIN探测器的输入端，而路经较长的光信号送到反向连接的PIN探测器的输入端，所以双PIN探测器在这连续的两个半比特间产生功率差。由于差分检测，任何噪声电压都完全被抵消了，所以判决门限电压可以是零。 《宽带光接入技术》 原荣 编著 * 图8.3.28 光差分突发接收实验系统图 利用光差分接收技术NTT网络业务系统实验室已进行了2.8 Gb/s突发数据包接收的实验。它由测试信号发生器和光差分接收机组成。LiNbO3强度调制器产生曼彻斯特编码的光数据包 。 门控器使半导体光放大器门SOAG1和SOAG2对每一个数据包交替打开，以便使数据包之间产生功率的波动。光可变延迟线使数据包之间产生可变的相位延迟，用来模拟数据包到达接收机的时间变化。 《宽带光接入技术》 原荣 编著 * 图8.3.29 光差分接收从光功率幅度不等和相位随机变化的接收数据包中恢复数据信号 图 (a)表示接收到的两个幅度不同