光纤通信网络简介.ppt

* * 2010.05. 13 Chapter 3 光纤通信网络简介 罗正钱 助理教授 厦门大学电子工程系 * 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 实例分析——基于连续波注入锁定FP－LD的WDM－PON 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） * 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） 光纤发明——光信号传输载体 （1978） * 光网络的起源 ——地球上三分之一的智慧科学巨人聚会 * 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 发射机 调制器/接收器 下行信号 调制器/接收器 上行信号 * 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. * 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. NTT Technology * 用户端网速为何仍然如此 ——慢！ 慢！ 慢！ 这么慢的网速，何时是尽头啊？ * 用户带宽需求剧增 高清电视 视频会议 三网融合 * 接入带宽增长趋势 2012年 100Mb/s 2020年 1Gb/s * 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 ………. 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 Coax 2Mb/s (典型) 0.5km 矛 盾 * 光纤接入网 OLT/CO:中心局端 RN：远端节点 ONU/ONT：光网络单元 * 光纤接入网的机遇 ！！！ADSL 下行8 Mb/s 上行1 Mb/s “光进铜退” * 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 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） * 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 * 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 * 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。 * WDM－PON成本：潜在解决方案（1） 宽带光源频谱分割技术 * WDM－PON成本：潜在解决方案（2） 注入锁定RSOA或FP-LD技术 * WDM－PON成本：潜在解决方案（3） 副载波调制及载波再使用技术 实例剖析—基于连续波注入锁定FP-LD的WDM-PON * 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 * Experimental results Injection locking FP－LD Xu Z. W., Wen Y. J., Zhon