WDM無源光網絡關鍵技術研究

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

波長監(jiān)控可采用監(jiān)測下行信道功率和監(jiān)測上行信道功率實現(xiàn)。對于只在下行采用WDM的復合PON，只能監(jiān)測下行信道功率，這種方法需要附加的環(huán)回光纖，或一個監(jiān)控信道和光纖光柵。對于上行采用頻譜分割的WDM-PON，可以通過在OLT比較解復用前后的上行信號功率，進行波長監(jiān)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ONU要產生不同的上行波長，為了安裝和維護方便，要求各個ONU一模一樣。ONU中產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℃）造成的波長偏移。寬調諧單模DFB激光器或DFB激光器陣列可以滿足要求，但目前還處于實驗階段，同時造價昂貴，距實用化還很遙遠。光環(huán)回技術和頻譜分割光源是兩種可行方案。

光環(huán)回技術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)回技術避免了使用ONU光源，但也存在一些缺點。它要求OLT光源輸出功率很大，以支持下行和上行傳輸，而且因為有來回兩程，接收到的上行信號動態(tài)范圍是一般動態(tài)范圍的2倍。同時幀結構需要分成下行和上行兩部分，假設平均分配，則上、下行的線速率加倍，接收機的靈敏度降低，增加了功率代價。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雙纖傳輸，以避免瑞利散射產生的干擾。

頻譜分割是采用寬帶光源，如LED，發(fā)射光通過復用器后，輸出信號譜都是原來寬帶信號的一部分，輸出信號的波長取決于跟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，寬帶光源簡單，成本低，因此頻譜分割技術在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等寬帶光源技術逐漸成熟將有望提供定喧光源。頻譜分割會引起較大的線性串擾，限制了系統(tǒng)的動態(tài)范圍，需要適當?shù)倪x擇復用器和解復用器的通帶譜寬以及信道間隔。

3.6媒質訪問控制（MAC）協(xié)議

　　在接入網中，用戶數(shù)多于波長數(shù)，因此需要一種接入機制提供波長共享。許多用于廣播-選擇星型網的WDM MAC協(xié)議已經提出，但這些協(xié)議已經提出，但這些協(xié)議都是針對傳輸時延小、固定分組長度的局域網，在傳輸時延相當大的接入網中執(zhí)行效率不高。另外，接入網中除數(shù)據(jù)業(yè)務外，還有語音、視頻等實時業(yè)務，需要對不同的業(yè)務采用不同的調度策略，以提供QoS保證。
　 　
　　ONU位于系統(tǒng)的用戶側，提供接入網和用戶網的線路終端功能，OLT位于網絡側，負責上行數(shù)據(jù)幀的調度和波長信道分配，并提供與寬帶公用網的接口。 ONU通過控制信道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)送幀的長度。OLT收到傳輸請求后，根據(jù)ONU的地址將待發(fā)送幀的長度寫入相應的請求隊列，通過分組調度算法決定ONU的發(fā)送次序，然后通過信道分配算法為ONU分配信道，并將發(fā)送信息通過下行信道廣播給ONU，ONU根據(jù)發(fā)送信息在分配的信道和時隙上安排數(shù)據(jù)幀的發(fā)送，這樣便從邏輯上解決了共享信道的問題。另外，OLT通過測距系統(tǒng)測量各ONU的位置并通知ONU，ONU引入時延補償，實現(xiàn)各信道時隙同步。

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等還沒有進入大規(guī)模商用化段。對于上行傳輸，光環(huán)回技術或頻譜分割都存在技術問題需要解決。但從長遠看，一方面由于WDM技術在骨干網及城域網中的應用，促進WDM器件成熟和價格下降；另一方面，用戶需求寬帶業(yè)務是必然的趨勢，密集波分復用技術會成為寬帶接入的選擇方案。