软件定义时分波分复用无源光网络中基于带宽预测的资源分配策略

针对时分波分复用无源光网络(TWDM-PON)多个光线路终端(OLT)间资源缺乏协同集中调度问题,该文提出一种带有软件定义的基于带宽预测的资源分配策略(RABP)。在光线路终端间,设计粒子群优化的BP神经网络模型预测各光线路终端所需带宽,避免了控制器与光线路终端信息交互时延对资源分配实时性的影响;其次,在光线路终端内,动态设定滑动周期并基于光网络单元授权信息实时统计资源池共享带宽,同时,设计负载均衡的波长调度机制实现多波长的高效利用。仿真结果表明,该策略提高了信道资源利用率,降低了平均包时延。

频谱分割波分复用无源光网络及色散影响

频谱分割是使用窄带光滤波器选择宽带光源光谱的一个切片的WDM技术,在波分复用无源光网络(WDM-PON)中采用波分复用器((MUX)进行频谱分割,能够实现光网络单元(ONU)的无色化。模型分析表明由于频谱分割的作用,使得波分复用器光通带外的频谱成分被过滤,减小了宽带光源的色散影响。在20 nm CWDM标准信道间隔下,能够以不超过1 dB的光功率代价支持155 Mb/s信号在20 km的G.652常规光纤上传输;在0.8 nm DWDM信道间隔下则能够支持2.5 Gb/s信号传输,色散引起的光功率代价低于0.5 dB。采用中心波长为1550 nm、谱宽70 nm、输出功率为—10 dBm的LED,研制了125 Mb/s速率信号直接调制的无色ONU。在信道间隔为20 nm、光纤长度为20 km的4波长WDM-PON系统上进行测试,色散等因素引起的光功率代价小于1 dB,系统光功率余量则超过5.6 dB。

一种应用于波分复用无源光网络系统中的滤波片-PIN-TIA阵列光接收组件

设计并实现了一种将密集波分复用(DWDM)薄膜滤波片与光电探测器PIN以及前置放大器TIA集成封装的光接收组件。通过创新设计单模光纤双芯插针和自聚焦透镜的结构,解决了透过密集波分复用滤波片后的反射光偏离轴线带来的耦合问题。并基于该组件实现了32个密集波分复用通道的解复用与信号检测同时完成的波分复用无源光网络(WDM-PON)系统中上行信道阵列接收模块。测试表明模块满足国际电信联盟(ITU-T)中心波长,最小插入损耗为0.3 dB,最大插入损耗为6 dB,响应速率为100 Mbit/s^1.25 Gbit/s。

基于波长可调谐光时域反射计的波分复用无源光网络监测技术研究进展

波分复用无源光网络(WDM-PON)被认为是有前途的宽带接入网技术。随着网络架构复杂度的不断增加和规模的不断扩大,为了保证网络接入的可靠性和可维护性,对于高质量可靠的系统,WDM-PON物理层的监测问题至关重要。波长可调谐光时域反射计(OTDR)是WDM-PON光纤链路监测中最为有效的方式,但是由于WDMPON光纤链路结构复杂度的提升,它也面临许多挑战。通过分析WDM-PON的结构特点和监测需求,介绍了目前主要的基于波长可调谐OTDR的研究进展以及其他技术在波长可调谐OTDR中的应用。

10Gbit/s时分波分混合复用无源光网络系统

为了解决时分复用无源光网络的低带宽、高延时和波分复用无源光网络的高成本、低利用率的问题,提出一种新型时分波分混合复用无源光网络系统。利用马赫曾德尔干涉光开关阵列和高速铌酸锂马赫曾德尔调制器,可灵活、快速地为不同光网络单元传递数据包,减少了光调制器的使用数量,降低了系统成本。该系统结合光载波抑制调制和波长重用技术,实现了下行10Gbit/s、上行1.25Gbit/s的通信速率,传播距离可达50km以上。

新型环树融合的无源光网络的应用研究

随着接入网带宽需求和业务支持需求的快速发展,环形结构的无源光网络(PON)的应用越来越重要,更长距离、支持更多光网络单元、与环形网络无缝融合已经成为PON在城域网中继续发展的3大要求。文章详细论述了新型环树融合拓扑结构的PON的原理及关键技术,讨论了这种新型结构的典型应用,总结了不同方案的优缺点,为未来接入网与城域网更深层次的融合发展的研究提供参考。

高速自适应无源光网络的功率优化

为了在非线性约束条件下达到最大传输距离所需的最佳发射功率,软件定义光纤接入网是发展的必然趋势。就线速为STM-16和STM-64在不同波数(4λ、8λ和16λ)条件下的商用波分复用无源光网络(WDM-PON),分别对最大传输距离和最佳传输功率进行了建模分析。该网络模型由标准单模光纤SSMF-28、采用1∶64的无源光分路器的远端(RN)、光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)组成。为了提高网络利用率和接收端接收效率,分析了不同波长数和传输距离对高速WDM-PON系统的性能影响;以节约功耗为目的,在发射功率方面,优化了每一个多波段PON的功率配置。

WDM-PON网络的ONU光源技术

针对波分复用无源光网络(WDM-PON),提出了几种新的、简单的系统结构,以降低系统成本和操作维护的成本,对成本影响较大的ONU光源尤为重要。讨论了不同结构ONU的上行光源技术,重点是无色光源,包括反射式和再调制光源。

下一代光无源网络(NG-PON)主流技术

FTTH是未来宽带接入网发展的必然趋势,无源光网络(PON)技术以其纯介质网络特性获得越来越广泛的认可及部署,被认为是FTTH的最佳解决方案。文章综述了下一代无源光网NG-PON,扼要地介绍、分析了10GEPON、WDM-PON的工作原理和实现方案,提出了NG-PON的演进思路。

基于光开关阵列的灵活TWDM-PON系统研究

为了满足接入网日益增长的业务流量需求,解决当前因架构固定、资源维度有限而导致的不同无源光网络之间波长无法灵活分配的的问题,提出了一种将发射固定波长的激光器与光开关阵列组合的时分波分混合复用无源光网络结构。在这种新的系统结构中,下行波长资源被集中化处理,采用在局端配置光开关阵列的方法实现波长在不同网络之间的灵活调度,降低系统总体成本的同时能够用来解决负载平衡、流量“潮汐效应”、网络资源利用率低下等问题。通过理论分析和仿真实验验证了系统的可行性,得出该结构与传统无源光网络的兼容性、波长资源的共享性、系统低成本以及节能的特点。结果表明,在没有色散补偿的情况下,信号可以覆盖30 km的传输距离,同时服务512个用户。该研究可以为典型应用场景下的无源光网络部署提供参考。

能耗和时延感知的虚拟化云无线接入网络资源分配机制

针对现有虚拟化云无线接入网络(C-RAN)资源利用率低、能耗高、用户服务质量无法得到保证等问题,该文提出一种能耗和时延感知的虚拟化资源分配机制。根据虚拟化C-RAN的网络特点及业务流量特征,考虑资源约束和比例公平,建立能耗和时延优化模型。进而,利用启发式算法为不同类型虚拟C-RAN和用户虚拟基站分配资源,完成资源的全局优化配置。仿真结果表明,所提资源分配机制在提高网络资源利用率的同时,不但使能耗节省了62.99%,还使时延降低了32.32%。

浅析WDM-PON及多波长光源的发展趋势

介绍了波分复用无源光网络(WDM-PON)系统的结构原理及其技术优势。分析了WDM-PON系统中的关键器件,即多波长光源的解决方案。讨论了WDM-PON在宽带接入网中的应用前景。

数字网络型光纤振动传感系统

设计了一种新型光纤振动传感系统,该系统借鉴光通信中的无源光网络(PON)技术、光纤时分和波分混合复用传感侦测技术组建了数字网络型无源传感网络,系统传感单元的最大容量为32×8,有效地扩大了传感范围,实现了多传感单元系统化的集中管理,在处理算法中采用动态阈值自适应管理,可以根据环境变化实时改变阈值。在报警处理中,采用声、光、无线等多种报警技术,避免漏处理。实验结果表明:该系统工作稳定,集成化程度高,能够有效实现多传感单元、多类型入侵事件的有效报警。

TWDM-PON中带有业务区分的混合资源调度算法

针对时分波分复用无源光网络长距离和广覆盖特性带来往返时延增大,造成高优先级业务时延性能严重恶化的问题,提出带有业务区分的混合资源调度算法.根据网络负载实时调整光网络单元组的波长数以实现资源共享,并动态划分子周期以对不同优先级业务进行区分服务;设计混合资源调度算法,以在线方式填充波长空隙,以离线方式保障资源高效调度.仿真结果表明,所提算法能够满足不同优先级业务的时延要求,保证服务质量,并提高信道利用率.

TWDM-PON中软件定义控制的全局资源分配机制

针对多时分波分复用无源光网络资源缺乏全局性的集中控制和灵活分配的问题,建立了软件定义光接入网络架构,并提出一种带有预测的全局资源分配机制.基于软件定义光接入网络,运用模糊神经网络预测模型减小控制器与光线路终端信息交互时延,并采用自适应弹性权重对光线路终端间的资源进行分配;同时,对各光线路终端内的资源设计周期空闲时隙填充式的分配算法,进一步降低网络时延.仿真结果表明,所提资源分配机制从网络全局视角优化了不同层级资源的分配,有效地减小了网络整体时延,提高了信道利用率.

环树型TWDM-PON动态资源调度方法研究

针对基于波长变换型远端节点(RN)的环树型时分波分复用无源光网络(TWDM PON)接入网方案,提出了最大带宽利用率算法和最小切换次数算法等两种波长与时隙联合带宽分配算法。仿真结果显示了两种算法的有效性,最大带宽利用率算法可有效提高系统带宽利用率;最小切换次数算法可有效延长系统运行寿命,在现有光开关运行次数条件下系统可保证10年以上的有效运行时间。

基于偏振复用的WDM-OFDM-PON

波分复用无源光网络(WDM-PON)是一种容量大、易升级、网络安全性高的光接入网技术。利用正交频分复用(OFDM)调制技术在传输速率、距离和色散容限方面的优势,提出一种基于偏振复用的WDM-OFDM-PON,同时在光网络单元(ONU)中实现了无光源的无色设计。仿真实验表明该系统可以在50km单模光纤上利用每一波长实现下行10Gb/s、上行5Gb/s的双向传输。

带有混合能量供电的TWDM-PON与C-RAN联合架构资源分配机制

针对现有虚拟化云无线接入网络资源利用率低、能耗高、用户服务质量无法得到保证等问题,提出一种带有混合能量供电的能耗感知虚拟化资源分配机制。根据不同网络设备的能量来源和能量消耗情况,建立能量到达模型和能量消耗模型;进而,在保障用户服务质量的前提下,考虑比例公平和能耗优化,利用异步更新的分布式算法对不同类型虚拟云无线接入网和用户虚拟基站分配资源和能量,从而有效提高网络能量效率。仿真结果表明,所提资源分配机制能够降低能耗,同时有效地减小了时延,提高了吞吐量。

WDM-PON光接入网技术研究

介绍了WDM-PON系统的基本原理及技术优势,重点分析和探讨了其中所涉及到的关键技术,最后分析了WDM-PON的应用前景。

全双工光载无线隧道通信系统

鉴于长距离隧道内复杂的无线传输环境,传统通信技术不能满足旅客高质量的通信需求,提出了一种基于波分复用无源光网络的光载无线(RoF)分布式隧道通信系统。采用波分复用技术实现不同业务在光域的物理隔离,协同分布式天线技术,在隧道内部提供高频无线接入,提升系统带宽的同时解决了隧道内部信号急剧衰减的问题。通过实验搭建了全双工的光载无线试验平台,实现了用光学的方法产生和传输载频为24GHz的16/64QAM矢量信号,并且通过测量上下行链路的EVM值验证了方案的可行性。