WDM無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )關(guān)鍵技術(shù)研究

波長(cháng)監控采用差分算法，比較一個(gè)信道的發(fā)送功率與通過(guò)波長(cháng)路由器的功率，得到差值信號，如果小于上一時(shí)刻的差值信號，溫度按當前的方向改變ΔT，反之說(shuō)明信道失配增加，溫度以反方向改變ΔT。該方向要適當選取溫度調節的速率和步距ΔT。

波長(cháng)監控可采用監測下行信道功率和監測上行信道功率實(shí)現。對于只在下行采用WDM的復合PON，只能監測下行信道功率，這種方法需要附加的環(huán)回光纖，或一個(gè)監控信道和光纖光柵。對于上行采用頻譜分割的WDM-PON，可以通過(guò)在OLT比較解復用前后的上行信號功率，進(jìn)行波長(cháng)監失只需增加耦合器，不需要附加的信道。

3.5ONU光源

在ONU 的設計中，雖然各個(gè)ONU要產(chǎn)生不同的上行波長(cháng)，為了安裝和維護方便，要求各個(gè)ONU一模一樣。ONU中產(chǎn)生的上行激光要功率足夠大，能容忍或調整由于溫度變化（-40-85℃）造成的波長(cháng)偏移。寬調諧單模DFB激光器或DFB激光器陣列可以滿(mǎn)足要求，但目前還處于實(shí)驗階段，同時(shí)造價(jià)昂貴，距實(shí)用化還很遙遠。光環(huán)回技術(shù)和頻譜分割光源是兩種可行方案。

光環(huán)回技術(shù)是利用一部分下行光信號作為載波，在ONU中調制中，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(diǎn)。它要求OLT光源輸出功率很大，以支持下行和上行傳輸，而且因為有來(lái)回兩程，接收到的上行信號動(dòng)態(tài)范圍是一般動(dòng)態(tài)范圍的2倍。同時(shí)幀結構需要分成下行和上行兩部分，假設平均分配，則上、下行的線(xiàn)速率加倍，接收機的靈敏度降低，增加了功率代價(jià)。對于單纖雙向傳輸，還需考慮瑞利散射的影響。解決的辦法是采用高功率OLT光源或在ONU中使用集成半導體光放大器的調制器。上行和下行信號要通過(guò)雙纖傳輸，以避免瑞利散射產(chǎn)生的干擾。

頻譜分割是采用寬帶光源，如LED，發(fā)射光通過(guò)復用器后，輸出信號譜都是原來(lái)寬帶信號的一部分，輸出信號的波長(cháng)取決于跟LED相連的復用器端口。這里的光復用器相當于中心頻率互不相同的一組光濾波器。與寬調諧單頻激光器相比，寬帶光源簡(jiǎn)單，成本低，因此頻譜分割技術(shù)在WDM-PON中具有吸引力。但是復用器和解復用器的頻譜響應引起的頻譜分割損耗很大（18dB），而且LED的入纖功率一般只有-10dBm，造成了功率預算問(wèn)題，另我鉗制的F-P激光器或集成放大器的LED等寬帶光源技術(shù)逐漸成熟將有望提供定喧光源。頻譜分割會(huì )引起較大的線(xiàn)性串擾，限制了系統的動(dòng)態(tài)范圍，需要適當的選擇復用器和解復用器的通帶譜寬以及信道間隔。

3.6媒質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制（MAC）協(xié)議

　　在接入網(wǎng)中，用戶(hù)數多于波長(cháng)數，因此需要一種接入機制提供波長(cháng)共享。許多用于廣播-選擇星型網(wǎng)的WDM MAC協(xié)議已經(jīng)提出，但這些協(xié)議已經(jīng)提出，但這些協(xié)議都是針對傳輸時(shí)延小、固定分組長(cháng)度的局域網(wǎng)，在傳輸時(shí)延相當大的接入網(wǎng)中執行效率不高。另外，接入網(wǎng)中除數據業(yè)務(wù)外，還有語(yǔ)音、視頻等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，需要對不同的業(yè)務(wù)采用不同的調度策略，以提供QoS保證。
　 　
　　ONU位于系統的用戶(hù)側，提供接入網(wǎng)和用戶(hù)網(wǎng)的線(xiàn)路終端功能，OLT位于網(wǎng)絡(luò )側，負責上行數據幀的調度和波長(cháng)信道分配，并提供與寬帶公用網(wǎng)的接口。 ONU通過(guò)控制信道λc向OLT發(fā)送傳輸請求，請求內容為該ONU的地址以及待發(fā)送幀的長(cháng)度。OLT收到傳輸請求后，根據ONU的地址將待發(fā)送幀的長(cháng)度寫(xiě)入相應的請求隊列，通過(guò)分組調度算法決定ONU的發(fā)送次序，然后通過(guò)信道分配算法為ONU分配信道，并將發(fā)送信息通過(guò)下行信道廣播給ONU，ONU根據發(fā)送信息在分配的信道和時(shí)隙上安排數據幀的發(fā)送，這樣便從邏輯上解決了共享信道的問(wèn)題。另外，OLT通過(guò)測距系統測量各ONU的位置并通知ONU，ONU引入時(shí)延補償，實(shí)現各信道時(shí)隙同步。

4結論

與其它寬帶接入相比，WDM-PON初期投資大。此外，WDM-PON所需的各種光電器件還不成熟，如多頻激光器、寬調諧單頻激光器及集成放大器的LED等還沒(méi)有進(jìn)入大規模商用化段。對于上行傳輸，光環(huán)回技術(shù)或頻譜分割都存在技術(shù)問(wèn)題需要解決。但從長(cháng)遠看，一方面由于WDM技術(shù)在骨干網(wǎng)及城域網(wǎng)中的應用，促進(jìn)WDM器件成熟和價(jià)格下降；另一方面，用戶(hù)需求寬帶業(yè)務(wù)是必然的趨勢，密集波分復用技術(shù)會(huì )成為寬帶接入的選擇方案。