一种基于PAM4补码升级无源光网络的系统及方法技术方案

本发明专利技术属于通信技术领域，涉及一种基于PAM4补码升级无源光网络的系统及方法。其方法包括步骤：S1、新光线路终端发送经过软件上线路编码之后转换成PAM4补码数据格式的新信号，旧光线路终端发送数据格式为NRZ的旧信号；S2、新信号、旧信号经过电脉冲产生器后作为光载荷的电输入信号，经过光幅度调制器调制到光载波上以形成两路光载波信号；S3、两路光载波信号通过波分复用器合路，以形成合路信号，合路信号通过远程节点分光器等分成若干部分传输至新光网络单元、旧光网络单元；S4、新光网络单元解调得到新信号，旧光网络单元解调得到旧信号。本发明专利技术在保持旧ONU不变的条件下，保持旧PON信号的正常传输，同时也能实现高速信号的传输。传输。传输。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PAM4补码升级无源光网络的系统及方法


[0001]本专利技术属于通信
，具体涉及一种基于PAM4补码升级无源光网络的系统及方法。

技术介绍

[0002]随着社会经济的快速发展，人们对于网络带宽的需求在迅速增加，尤其是高清视频点播、远程会议等高带宽服务的涌现以及5G通信时代的到来，现有PON的带宽潜力将被耗竭。而连接用户的“最初/后一公里”的接入网由于其建设的滞后性，一度成为了网络的带宽瓶颈。无源光网络(PON)被认为是解决接入网瓶颈问题的最有吸引力的解决方案。一些PON(APON/BPON、GPON、EPON、10GEPON、XGPON、NGPON2和XGSPON)已经标准化，其中一些(APON/BPON、GPON、EPON)已经在世界各地部署。一些未来的无源光网络(25G/50G EPON、超级无源光网络和高速无源光网络)正在进行标准化。
[0003]作为接入网，PON对成本较敏感。PON的主要成本来自于建设光分配网络(Optical Distribution Network，ODN)。为了避免重建新的ODN的成本，新一代PON希望重用旧PON已部署的ODN。因此，优选平滑升级，其中新一代PON被添加到现有基础设施中，以与旧PON共享已部署的ODN。
[0004]在平滑升级中，新PON应与旧PON共存，直到旧PON中的用户全部升级。共存导致两个PON信号之间存在串扰。一般两个PON信号由不同的波长传输，因此它们可以通过光学滤波器分离。新的PON链路可以直接配备新安装的光学滤波器，然而旧PON链路没有这样的光学滤波器，因此新PON下行信号将进入旧光网络单元(Optical Network Unit，ONU)并成为旧PON信号的串扰。增加光学滤波器将带来改造成本，特别是对于分布广泛的旧光网络单元。平滑升级中的主要问题是在不改变ODN和旧ONU的情况下，减少或消除升级过程中新PON下行信号对旧PON下行信号的串扰。
[0005]在现有ONU保持不变的情况下，其中提出的一些PON升级的方法包括同步脉冲交织、电堆叠调制和副载波调制，分别在下行方向上提供旧PON信号和新PON信号的时域/幅度域/频域共存。然而，这些方法需要昂贵的元件(如高速电倍增器和脉冲发射器)，并且必须牺牲新PON信号的质量，因此几乎没有进一步的研究。也有人提出新PON信号采用非幅度调制，如差分相移键控(Differential Phase Shift Keying，DPSK)、偏振移键控(Polarization Shift Keying，PolSK)和频移键控(Frequency Shift Keying，FSK)。振幅恒定的新PON信号对振幅移位键控(ASK)调制的旧PON信号产生非常小的串扰。然而，非幅度调制带来了额外的操作复杂性，因此它们不适用于下一代PON。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种基于PAM4补码升级无源光网络的系统及方法，利用PAM4补码低频压制能力较强、编码效率高、生成简单等特点，有效的解决了现有技术存在的问题。本专利技术在保持旧ONU不变的条件下，保持旧PON信号的正常传输，
同时也能实现高速信号的传输。
[0007]本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种基于PAM4补码升级无源光网络的系统，包括中心局、波分复用器、远程节点、光网络单元；
[0009]中心局包括新光线路终端、旧光线路终端、波分复用器；
[0010]远程节点包括远程节点分光器；
[0011]光网络单元包括新光网络单元、旧光网络单元；
[0012]新光线路终端、旧光线路终端分别与波分复用器连接，波分复用器与远程节点分光器连接，新光网络单元、旧光网络单元分别与远程节点分光器连接；
[0013]旧光线路终端发送的旧信号与新光线路终端发送的新信号通过波分复用器合路后传输至远程节点分光器，并通过远程节点分光器等分成多部分传输至新光网络单元、旧光网络单元，新光网络单元解调得到新信号，旧光网络单元解调得到旧信号，新信号采用PAM4补码调制。
[0014]作为优选方案，旧光线路终端包括下行NRZ数据发射模块，下行NRZ数据发射模块包括第一光源、第一马赫
‑
曾德尔调制器、第一NRZ数据端，第一光源、第一NRZ数据端分别与第一马赫
‑
曾德尔调制器连接，第一马赫
‑
曾德尔调制器与波分复用器连接。
[0015]作为优选方案，旧光线路终端中的下行信号采用OOK调制。
[0016]作为优选方案，新光线路终端包括下行PAM4补码数据发射模块，下行PAM4补码数据发射模块包括第二光源、第二NRZ数据端、PAM4补码编码器、第二马赫
‑
曾德尔调制器，第二NRZ数据端、PAM4补码编码器、第二马赫
‑
曾德尔调制器依次连接，第二光源与第二马赫
‑
曾德尔调制器连接，第二马赫
‑
曾德尔调制器与波分复用器连接。
[0017]作为优选方案，波分复用器通过单模光纤与远程节点分光器连接。
[0018]作为优选方案，旧光网络单元包括下行NRZ数据接收模块，下行NRZ数据接收模块包括依次连接的第一光电探测器、第一低通滤波器、第一信号接收端。
[0019]作为优选方案，新光网络单元包括下行PAM4补码数据接收模块，下行PAM4补码数据接收模块包括依次连接的光学滤波器、第二光电探测器、第二低通滤波器、第二信号接收端。
[0020]作为优选方案，远程节点分光器连接有多个网络分光器，多个新光网络单元通过网络分光器与远程节点分光器连接。
[0021]还提供一种基于PAM4补码升级无源光网络的方法，基于上述的一种基于PAM4补码升级无源光网络的系统，包括步骤：
[0022]S1、新光线路终端发送经过软件上线路编码之后转换成PAM4补码数据格式的新信号，旧光线路终端发送数据格式为NRZ的旧信号；
[0023]S2、新信号、旧信号经过电脉冲产生器后作为光载荷的电输入信号，经过光幅度调制器调制到光载波上以形成两路光载波信号；
[0024]S3、两路光载波信号通过波分复用器合路，以形成合路信号，合路信号通过远程节点分光器等分成若干部分传输至新光网络单元、旧光网络单元；
[0025]S4、新光网络单元解调得到新信号，旧光网络单元解调得到旧信号。
[0026]作为优选方案，步骤S1中还包括，判断旧光网络单元是否升级完成，若完成，则将
数据到PAM4补码调制格式的映射关系解除。
[0027]本专利技术的有益效果是：
[0028]采用PAM4补码信号作为新PON链路的信号格式，该格式有效的降低了低频分量，因此对旧PON链路造成的串扰较小。
[0029]本专利技术采用的PAM4补码可以通过软件程序进行，不需要设备。调制和解调都是传统的ASK调制和解调，因此PAM4补码调制不需要额本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PAM4补码升级无源光网络的系统，其特征在于，包括中心局、波分复用器、远程节点、光网络单元；中心局包括新光线路终端、旧光线路终端、波分复用器；远程节点包括远程节点分光器；光网络单元包括新光网络单元、旧光网络单元；新光线路终端、旧光线路终端分别与波分复用器连接，波分复用器与远程节点分光器连接，新光网络单元、旧光网络单元分别与远程节点分光器连接；旧光线路终端发送的旧信号与新光线路终端发送的新信号通过波分复用器合路后传输至远程节点分光器，并通过远程节点分光器等分成多部分传输至新光网络单元、旧光网络单元，新光网络单元解调得到新信号，旧光网络单元解调得到旧信号，新信号采用PAM4补码调制。2.根据权利要求1所述的一种基于PAM4补码升级无源光网络的系统，其特征在于，旧光线路终端包括下行NRZ数据发射模块，下行NRZ数据发射模块包括第一光源、第一马赫
‑
曾德尔调制器、第一NRZ数据端，第一光源、第一NRZ数据端分别与第一马赫
‑
曾德尔调制器连接，第一马赫
‑
曾德尔调制器与波分复用器连接。3.根据权利要求2所述的一种基于PAM4补码升级无源光网络的系统，其特征在于，旧光线路终端中的下行信号采用OOK调制。4.根据权利要求1所述的一种基于PAM4补码升级无源光网络的系统，其特征在于，新光线路终端包括下行PAM4补码数据发射模块，下行PAM4补码数据发射模块包括第二光源、第二NRZ数据端、PAM4补码编码器、第二马赫
‑
曾德尔调制器，第二NRZ数据端、PAM4补码编码器、第二马赫
‑
曾德尔调制器依次连接，第二光源与第二马赫
‑
曾德尔调制器连接，第二马赫
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹露芳，卢旸，李雪蒙，徐凯强，毕美华，翟彦蓉，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：