前言…?????…?????.….?????.????????????????????.???????????????.….??????????????????????????????II l范围……………………. 2规范性引用文件….??.…?????.…· 3缩略语….….??????????????????????.???……?.….…·1 4ODN物理配置?.??????????????????????.….????.….???.?············2 5物理媒质相关(PMD)层要求?.???…….?.?????.?…??.????.···············3 5.1数字信号标称速率.???????????.??????.……??.??????.???.??.?.???.???.???.?.?????.???.…3 5.2物理媒质和传输模式?.?????.???.??.???????.??……??.?????.?···6 5.3线路速率??.?.???.????????????.?????.?????????????????????????.????? ??? ????????????????????.?????.????.…7 5.4线路码型.?.????????….??.????.????????….??.….??????.??…???…·……7 5.5工作波长.???? .???…….···7 5.6Old和Om处的发射机??.?.??.????????….?????????.??.??????????????.?????.······7 5.7OIJOm和OrdlOlu之间的光通道?????.???.…??.…….…????????·10 5.80rd和Olu的接收机…….….????.???.????…·10 6PMD层和TC层的交互…….?????????????????.…???.????…….…········12 6.1概述?.………………………………………………………………………12 6.2前向纠错???????????.???????….????.…….….??????.…·12 6.30阳发射机的功率调节机制….…? 6.4上行物理层开销….?.??.?????????????????????….?.??????????.….????????????????··14 附录A(资料性附录)物理层开销时间嘚分配.????????????????????.?????.….…?···15 YOIT9 刚吕 《接入网技术要求一一吉比特的无源光网络(GPON?)分为4个部分: ┅一第1部分z总体要求 一一第2部分:物理媒质相关(PMD)层要求 一一第3部分z传输汇聚(TC)层要求 一一第4部分:0盯管理控制接口(OMCI)要求 本部分为《接入网技术要求一一吉比特的无源光网络(GPON?)的第2部分 本部分与πU~T G984.2?吉比特无源光网络(GPON):物理媒质相关(PMD)层规范》的一致性 程度为非等效，本部分与πU四TG984.2的主要差异为: 一本部分规定GPONPMD层仅支持1.244GbitJs的上行线路速率但不排斥更高上行线路速率的实现: 一本部分未来纳A类ODN对应的光接口参数: 一本部分规定嘚B+类ODN对应的光接口参数为强制性要求: 一采用完全不同的章节结构。 《接入网技术要求一一-吉比特的无源光网络(GPON乃是无源光网络(PON)系列标准之比标 准系列的名称和结构预计如下: 一-YD.厅?接入网技术要求一一窄带无源光网络(PON?) 一-YD厅?接入网技术要求一一基于ATM的无源光网络(A-PON?) 一-YD.厅?接入网设备测试方法一一基于ATM的无源光网络(A-PON?) 一-YD/f1475-2 ∞6 ?接入网技术要求一一基于以太网的无源光网络(EPON?) 一一YD厅1531-2∞6?接入网设备测试方法一一基于以太网方式的无源光网络(EPON?) 一-YD厅?接入网技术要求一一EPON系统互通性》 一-YD/f?接入网设备测试方法一一EPON系统互通性》 随着技术的发展，还將制定后续的相关标准 本部分中的附录A、附录B和附录C为资料性附录。 本部分由中国通信标准化协会提出并归口 本部分起草单位:工业和信息化部电信研究院、上海贝尔阿尔卡特股份有限公司、华为技术们喂， 司、中兴通讯股份有限公司、武汉邮电科学研究院、UT斯达康(重庆)通讯有限公司、上海西IJ1“向动 通信有限公司 本部分主要起草人:陈洁、敖立、党梅梅、刘谦、程强、赵苹、葛坚、李云洁、周崽\~、 黄伟、陆偉 E w w w . b z f x w . c o m YOIT9 接入网技术要求一一吉比特的无源光网络(GPON) 第2部分:物理媒质相关(PMD)层要求 1范围 本部分规定了吉比特无源光网络(GPON)系统的物理媒质相关(PMD)层要求鉯及PMD层和传 输汇聚(TC)层之间的交互。 本部分规定的GPON系统上、下行传输速率为吉比特级 本部分适用于公众电信网环境下的GPON设备，专用电信网吔可参照使用 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件其随后所有的 修改单(鈈包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分。然而鼓励根据本部分达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本部分。 αu:OLTil!USIR参考点处上行光接口 固1ODN通用物理配置 Old,Olu w w w . b z f x w . c o m YOIT9 OON中两个光传输方向分别定义如下: 一下行方向定义为光信號从OLT至ONU; 一上行方向定义为光信号从ONU至OLT 上下行的传输可以在同一光纤和器件(双向/双工工作)或分离的光纤和器件中进行(单向工作)中 进行，推薦采用单纤双向传输方式 5物理媒质相关CPMO)层要求 5.1数字信号标称速率 GPON系统的线路传输速率应为8kHz的倍数，其标称线路速率(下行/上行)有两种分別为: ?1244.16岛1bit/s/1244.16Mbit/s ?2488.32Mbit/sI1244.16Mbit/s 本标准不排斥更高上行线路速率的实现。更高上行线路速率的PMO层具体要求待研究 OONPMO层参数见表2，上、下行各种线路速率类型对應的PMO层参数分别见表3~表6 表2~表6中的所有参数值都是最坏条件下的值，即假定运行条件(如温度和湿度范围〉超过了标准 的范围并包含了老化效应与之相对应的是在极端光通道衰减和色散条件下光传输段的BER设计目标不 劣于lxlO- lO 0 表2~表6是在不使用阳C条件下的规定。当GPON系统采用阳C时可鉯支持表2中OON的衰 支持的最小分路比受光通道损耗的限制，可支持32或64分路 双向传输 l根光纤WDM或2根光纤 维护波长run待定 a对未来距离的扩展(20kIn)不同类型光纤的应用待研究。 bB+类光通道损耗预算处于B类和C类之间 c参见表5中的脚注d。 d由系统较高层(MAC层、TC层和测距〉管理的最大距离待研究 3 标准汾享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 w w 该值假定OLT使用大功率DFB激光器发射机和ONT]使用基于APD的接收机。考虑到SOA技术的发展将来OLT 发射机可以使用DFB激光器+SOA或者更高功率的噭光二极管，ONU可以使用基于PIN的接收机器件参数值可以假 定为(受限于眼睛安全规则和惯例): OLT发射机最大平均发射功率:+12dBrn OLT发射机最小平均发射功率:+8dBrn ONU接收机最小灵敏度:一23dBrn ONU接收机最小过载:-3dBrn 表51244Mbitls上行方向的光接口参数 项目单位单纤双纤 ONU发射机(光接口Oro) 标称速率Mbitls.16 工作波长nrn0~1360 线路码型扰码的NRZ扰码的NRZ 發射机眼图模板图3图3 在发射机波长上测量的设备的最大反射dB小于-6小于-6 Om和°rd处ODN的最小ORL ab 的情况下可以使用MLM激光器。此时应用于上行1244.16Mbit/s线路速率嘚MLM激光器的最大RMS谱宽应满足下 面的规定: MLM激光器类型1的最大RMS谱宽:1.4 MLM激光器类型2的最大RMS谱宽:2.1 MLM激光器类型3的最大RMS谱宽:2.7 满足更窄谱宽规定的发射机可嫆许更大的中心波长范围，符合规定的激光器在ODN上产生小于ldB的光通道代价具 有不同光参数的激光器可以相互替代，但应满足1)总波长范围鈈超过nm2)光通道代价大于ldB时可通 过增加最小发射功率或提高接收机最小灵敏度来补偿 注1:该表说明了由于OND发射机处采用功率调节机制而带来嘚表5中参数的变化，即OND发射机的发射功率和OLT 接收机的灵敏度和过载功率的变化其他所有参数和注见表5 5.2物理媒质和传输模式 5.2.1传输媒质 GPON系统傳输媒质为光纤，井应符合GBfT9771的规定 6 VOlT9 5.2.2传输方向 信号在传输媒质的上行和下行方向传输。 5.2.3传输方法 双向传输可利用一根光纤上的波分复用(WDM)技術实现也可利用两根光纤上的单向传输技术来 实现(见5.5节〉。 5.3线路速率 5.3.1下行 OLT至ONU的下行信号的标称速率为1244.16Mbit/s或2488.32Mbi的当OLT和端局工作在正常状 态时，下行信号的速率跟踪一个1级时钟(精度为IxlO- 11 )当端局运行在自由振荡模式时，下行信号的 速率眼踪一个3级时钟(精度为4.6xlO-6)当OLT运行在自由振荡模式时，下行信号的速率精度为一个 4级时钟C3.2xlO匀 5.3.2上行 ONU至OLT的上行信号的标称速率为1244.16Mbi的。当ONU处于运行状态或者得到授权时它应 发送与自己接收箌的下行信号时钟精度一样的信号。当ONU不处于运行状态或者没有得到授权时它不 能发送任何信号。 5.4线路码型 下行和上行:NRZ编码 PMD层未定义擾码方法。 通常采用的光信号逻辑为: 一二进制“I“表示发送高光功率; 一二进制“0“表示发送低光功率 5.5工作波长 5.5.1下行方向 单光纤系统下行方向的工作波长范围应为nm。 双光纤系统下行方向的工作波长范围应为nmo 5.5.2上行方向 上行方向的工作波长范围应为nm 5.6Qd和Oru处的发射机 5.6.1概述 发射机所囿参数的规定与表3~表6中的参数保持一致。 5.6.2光源类型 根据线路的衰减和色散情况发送机设备可以选择多纵模(MLM)或单纵模(SLM)激光器。对于 每一个應用本标准给出了一个标称的光源类型，但本标准给出的标称激光器类型并不是必须要求的 并且SLM可以替代标称为MLM光源类型的任何应用洏不会引起系统性能的任何劣化。 5.6.3光谱特性 对于MLM激光器光谱宽度采用在标准工作条件下的最大均方根(阳1S)宽度来衡量，RMS表明 了光谱分布的標准偏差RMS宽度的测量方法应包括低于峰值模20dE以内的所有模式。 7 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 YDrr 9 对于SLM激光器最大光谱宽度采用中心波峰的最大全宽來衡量，即在标准工作条件下测量从中心 波长的最大幅度下降20dB的光谱宽度 5.6.4平均发射功率 在Old和Oru点的平均发射功率是指发射机藕合进光纤的岼均功率。对平均发射功率规定了一个范围 以允许系统成本最佳化，并且考虑了正常运行条件下发射机连接器劣化、测量误差和器件老囮等因素 在运行状态，最小的数值是应提供的最小光功率而最高的数值则对应最大光功率。 Oru光接口点发射功率的测量应考虑ONU发送上荇传输的突发性。 5.6.4.1发射机无输入信号时的发射光功率 在上行方向上ONU发射机应在非分配给自己的所有时隙中不发送任何光功率。发射机无輸入信号 时的发射光功率参见表5和表6中的规定除了在可能被用作激光器预偏置的最后一位Tx便能位和紧跟 着分配的信元的瓦禁止位，·ONU也應在分配给它的保护时间内满足该要求发射光功率在禁止位期间光 功率降为0。在激光器预偏置期间允许的最大发射光功率应符合表5和表6中规定的消光比条件下的光 逻辑“0“功率。 每一上行速率允许的最多Tx使能位和卫禁止位，见表5和表60 5.6.5最小消光比 传统采用的光逻辑为: ?邏辑“1“为光发射高电平: .逻辑“0“为光发射低电平 该消光比(EX)被定义为: EX=10 loglO(NB) 在这里A是在逻辑“1“的中心的平均光功率，B是在逻辑“0“的中心的岼均光功率 上行方向突发模式信号的消光比适用于从前导码的第一比特到突发信号包含的最后一比特。但不适 用于光功率调整时期 5.6.6在發射机波长测量的设备的最大反射系数 从设备(ONU/OLT)返回到光缆线路的反射由OliOru点测量的设备最大允许反射来规范，它应与表3~ 表6的规定一致 5.6.7发送機眼图模板 5.6.7.1 在本标准中，发送机脉冲形状特征包括上升时间、下降时间、脉冲过冲、脉冲负向过冲和振荡为 了对传输信号进行评估，不僅要考虑眼图的张开度而且还要考虑过冲和负过冲的限制。 5.6.7.2OLT发射机眼图 OLT发射机眼图模板参数如图2所示 5.6.7.3ONU发射机眼图模板 ONU发射机眼图模板參数如图3所示。 VI/V20.20/0.800.25/0.75 [测试配置] OlE转换器4阶汤 姆逊滤波器(注2) 注I:衰减器可根据实际需要选择使用。 注2:滤波器截至频率OdB衰减频率)是输出标称比特率的0.75倍 注3:2488.32Mbitls速率时矩形U~阁模板的x2和x3不需要和OUI、lUI处的垂直坐 标等比例。允许偏差范围待研究 图2下行传输信号眼图的模板 I+yl y4 y3 注I:衰减器可根据实际需偠选择使用。 盯U-TG982定义了两类衰减范围: l)lOdB~25dB:B类 2)15dB~30dB:C类 规定的衰减是假定最坏情况下的衰减值包括由于接头、连接器、光衰减器(如果使用)或其它无 源咣器件带来的损耗，以及任何附加的光缆余量带来的容差: l)将来变更光缆配置(如附加的接头、增加的光缆长度等); 2)由于环境因素引起的光纤光纜性能变化: 3)任何连接器、光衰减器(如果使用)或在S和R点间配置的其它无源光器件的劣化 5.7.2包括任何连接器的RlS点光缆线路的最小光回波损耗 OONRlS点嘚总的最小光回损CORL)规定为大于扭曲。可选择的是OONS点的最小O虹规定 为大于20dBoITU-TG983.1附录I列出了可选择的情况。 注:一个ODN模块在SIR点的总反射系数主要受ODF(咣配线架)上光连接器的影响在盯U-TG.982中的单个分离元 件的最大反射系数是一35dB.两个ODF连接器的反射系数就可达到一32dB。然而基于其它的网络模型，总的反射率可以 变为劣于一32dB 5.7.3S和R之间的最大离散反射系数 OON中的所有离散反射系数应优于一35dB，见πU-TG.982的规定 5.7.4色散 色散受限系统具有在表3~表6Φ规范的色散Cps/nm)最大值，这些值与规范的最大光通道代价一 致它们考虑了规范的发送机类型和光纤在工作波长范围的色散系数。 损耗受限系统不具有色散Cps/nm)最大值的规范且在表3~表6中用“N A“表示不适用。 5.8Ord和Qu的接收机 5.8.1概述 接收机所有参数的规定与表3~表6中的参数保持一致 5.8.2最小灵敏度 接收机灵敏度被定义为在R点获得BER=lO，lO时接收的平均功率的最小可接受值它考虑了由于采用 在标准运行条件下工作的发送机而导致的功率代价，这些条件包括在S点最差的消光比、脉冲上升和下降 时间、光回损以及接收机连接器劣化和测量公差接收机灵敏度不包括与功率玳价相关的色散、抖动或 光通道的反射，这些影响在最大光通道代价的分配中分别规范对老化效应也没有单独规范，因为这是 需要网络提供商和设备制造商之间协调的典型事例 5.8.3最小过载 接收机过载就是在R点获得BER=lO，lO时接收的平均功率的最大可接受值接收机应具有一定的健壮 性，来抵制测距期间由于启动或潜在的碰撞而出现的光功率增加此时不能保证BER=lO lO。 5.8.4最大光通道代价 接收机的光通道代价容限不超过ldB包括由于反射、码间干扰、模分配噪声和激光器明瞅造成的劣 化。上行方向上表3~表6规定的光器件类型在OON上产生的光通道代价小于1础。表5Φ的脚注d指 10 w w w . b z f x w . c o m YDrr9 明在速率为1244Mbit/s的情况下，由色散产生的上行光通道代价增加是容许的光通道代价大于1dB 时可通过增加最小发射功率或提高接收機最小灵敏度来补偿。 5.8.5最大逻辑距离 最大逻辑距离是指某一传输系统可以达到的最大距离此距离与光功率预算无关，以kIn为单位不 受PMD参數限制，只受TC层和实现的约束 5.8.6最大逻辑距离差 逻辑距离差是指所有ONU逻辑距离之间的最大差值。它以M为单位测量不受PMD参数限制， 只受TC层囷实现的约束 5.8.7在接收波长上测量接收设备的最大反射系数 从设备CONU/OLT)返回至光缆线路的反射是通过在Ord和O!u点测量的设备最大容许反射来规范的， 它应符合表3~表6的规定 5.8.8光通道损耗差 光通道损耗差异是指在同一ODN内最大和最小光通道损耗之间的差值，最大光通道损耗差应为15dB 5.8.9时钟提取能力 上行发送信号时钟从几个正逻辑“1“、“0“交替的连续码(前置码)中快速提取获得。从前置码 中提取的时钟至少应在从定界符到上行信号结束的接收信号期间保持或者在接收信号期间连续地从前 置码后的信号中提取。 5.8.10抖动性能 5.8.10.1抖动转移 抖动转移的规定仅适用于ONU处 抖動转移函数定义如下: 「上行信号抖动VI下行比特率1 抖动转移=20logm|×| 口叫下行信号抖动VI上行比特率| 当输入的正琼抖动稍高于图5中的模板曲线时，ONU的抖动转移函数应在图4给定的模板曲线之下 图5规定了每种比特率对应的参数。 5.8.10.2抖动容限 抖动容限被定义为使光设备产生1dB光功率代价时加在輸入PON信号上的正弦抖动峰-峰值幅度 这是一个保证在工作条件下不产生附加代价的重要测试工页。 ONU的容限应至少满足图5中模板的要求图5還规定了各种比特率对应的参数。 (kHz)位Hz)(Utp-p)(Utp-p) ∞ 500.8.32 1创)() l∞ 0.0750.75 GNU抖动容限模板 5.8.12反射功率容限 当多点反射光被分别看作是在Ord和Diu的一个噪声光时反射功率容限是Ord囷Diu的输入平均光功 率与反射光平均功率的允许比值。 反射光功率容限在最小接收灵敏度时被定义 5.8.13传输质量和误码性能 在设计帧结构时，為了避免系统停机或失效应考虑采用传输比特误码率约为10- 6 的开销字节。还 应考虑在本地环境下光物理媒质依赖层的误码特性是否需要在段层上对开销字节采用某种纠错机制 整个PON系统的平均传输质量应具有小于1俨的低误码率。在GB厅定义的环境条件下 光器件的误码指标应優于10- 10。 固5 概述 第5节描述了一种光接入网(OAN)的PMD层特性该OAN具有在用户网络接口和业务节点接口 之间传送各种业务的能力。然而一些GPON功能属于戓者会影响PMD层和TC层。6.2节~6.4节描述 了这些功能性并解释了GPON中PMD层和TC层之间的关系 前向纠错 采用前向纠错(FEC)的系统能够支持表2中ODN的衰减范围，但发射机和接收机的性能可劣于表 PMD层和TC层的交互6 6.1 ?降低了OLT接收机的动态范围要求因为低ODN损耗下的ONU会设定在一个低发送机功率值 上。 ?当0阳工莋在低功率模式下激光器寿命增加且功率消耗降低。 功率调节机制允许OLT接收机降低表3----表6规定的要求 6.4上行物理层开销 GPON帧结构见TC层定义。嘫而上行突发必须依赖合适的物理层开销来实现物理层开销用于完成 GPON系统中的几个物理进程。物理层开销长度见表70 表7GPON上行物理层开销 上荇速率 1244.1仙似的 开销字节 12 此外附录A说明了物理层开销时间(Tp1o)内的处理信息，并描述了利用这些开销时间的一些优化 方法 14 w w w . b z f x w . c o m yorr9 附录A (资料性附录) 物悝层开销时间的分配 物理层班销CTp以时间用于实现PON中的五个物事带程，它们是:激光器开/关时间、定时漂移容限、 功率电平恢复、时钟恢复、突发定界开始分配给这些功能的确切物理层时间部分由约束条件决定，部 分由实现机会决定本附录给出了OLT应遵循的约束条件，以及可任意确定取值的参数的建议值 表A2列出了在不同速率情况下瓦n、Toff、和马。的规定值Tp10可以根据ONU数据模式的要求划分 为三个部分。简单来说这些时间可以分为保护时间CTg)、前导时间CTp)和定界时间CTd)。在Tg内 ONU发送不大于标称“0“功率电平。在Tp内ONU以最大发射功率发送一个前导码以实現快速功率控 制以及时钟恢复功能。最后在Td内，ONU发送一个具有最佳自相关性的特定数据码以使OLT找到 突发的起始点。 PON控制逻辑的一个附加参数是总峰峰值定时偏差(瓦)该偏差是由温度引起的光纤和元器件变化 以及其他环境因素引起的传输时间变化产生的。 OLT应遵守的约束条件为: 几Ton+凡 Tg凡cr+Tu Td应足够长，以便在出现误比特的情况下仍然提供一个健壮的定界功能定界符的抗错误能力取决 于图形相关器的准确实现。萣界符的比特数CN)和容许的误比特数量CE)之间的一个简单近似关系为z E=int(N/4)-1CA.l) 研究证明式A.l对于8.20比特的定界符有效假定前导码重复为“1010飞定界符中O和1的數目 推荐的物理层开销分配参见表A.2。表A.2列出了ONU的Tx启用时间和Tx禁止时间的标称值以及 供参考的总物理层开销时间 表A.2用于OLT功能的突发模式开銷时间的推荐分配 上行数据速率Tx启用Tx禁止总时间保护时间前导时间定界时间 (Mbitsls)(位〉(位〉(位〉(位〉(位〉(位) 6324420 注最大最大强制最小建议建议 16 w w w . b z f x w . c o m YOIT9 附录B (资料性附录) 功率调节机制的描述与示例 B.1介绍 该附录给出了为实现稳定有效的功率调节机制应考虑的各个方面，也是对6.3节的具体说明 B.2ONU级别 0阳發射机功率(平均发射最小值和最大值)见表3~表6，这些值符合模式0符合模式1和模式 2的值分别低3dB和6础。例如1244Mbit/s时一个具有功率调节能力的B类ONU需苻合以下的输出功 率范围z 模式0:MIN =-2dBm: :三平均发送功率运MAX=+3dBm 模式1:M剧=-5dBm: :三平均发送功率ζMAX=OdBm 模式2:MIN =-8dBm: :三平均发送功率ζMAX=-3dBm 功率调节机制由OLT控制，井且确定了必要的級别变化当ONU接收到从一个模式转移到另一个 模式的命令时，它会将其发射功率设置到新模式的相应范围内然后重新发送上行数据。需偠注意的是 ONU发射功率从一个模式到另一个模式的有效变化量不一定以3dB或6dB为步长，只要符合规定的范围 即可 例1: ·处于模式1的ONU发射光功率為一ldBm; ·该ONU接收到转移到模式O的消息(增加值设置为+3dB); ·有效发射功率现为+ldBm，没有增加3dB但仍然在模式O的范围之内 例2: ·处于模式2的ONU发射功率为-4dBm; ·该ONU接收到转移到模式l的消息(增加值设置为+3dB); ·有效发射功率现为一5dBm，低于原来的功率但是处于模式1的范围之内: ?OLT期望较高功率但测试到一个較低的功率OLT的算法将发送另一个命令以增加3dB(转到模 式0); ·该ONU现在发送的功率在模式O的范围内，最小为一2dBm B.3OLT处的闹值 OLT接收机测量某个特定ONU的輸入功率电平，并且将它同OLT设定的阔值相比由于实现特定 的不确定性(比如电源，高接收功率时接收机的非线性电源电压变动，电放大器的温度影响等等)这 种测量方法具有一定的不确定性。当与设定值相比较时测量的不确定性会影响有效阔值的不确定性。 为保证功率調节机制的兼容性和稳定性应考虑这种不确定性。OLT整个工作范围内阁值可变化的不确 OLT接收机处正确的功率值应由功率调节机制来保证該机制分为两种情况z单阑值和双阔值。 8.3.1双阑值比较(TLTH) 在这种情况下功率调节机制通过比较OLT接收的平均功率(P)和两个阔值(TL和TH)来实现。 当PTH认为OLT處的功率过高，ONU 应转移到低模式当THPTL.认为OLT处的功率合适，ONU可以保持当前的模式 I)有效的TH值必须保证: ?检测出任何高于OLT接收机过载的功率电岼:PmoTH。 ?如果因为PTH所以ONU转移到低模式OLT接收机不低于灵敏度: 接收机的新功率电平不会跨到相反的阀值。这相当于定义一个TH和TL之间的最小间距 TH一TL3dB+(Po阳TxMAX-PO阳TxMIN) 即TH一TL8dB。 这个联合要求强调了TN和TL之间的隔离要求它们之间的间距至少为8础。考虑到最大为4dB的不确 定度最符合第一个和第二个条件(TR和TL之间的最大间距)的情况是: Rl:PmoTH Pmo-4dB R2:Pms+5dBTL Prns+ldB 因为Rl和R2只保证创B的间距，那么第三个必要条件就应该为: R3:TH-TL8dB. Rl、R2和R3允许在OLT(温度等)的整个运作范围之内TH和TL的变化范圍是4础，但要求在 任一时刻TH和TL的问距至少为8dB。 如果OLT功率测量精度高于4dB则可以选择TH和TL的任何组合，只要符合Rl、R2和R3条件 即可 8.3.2一个阑值(TO 功率调节机制由所有ONU从模式2开始(在它们的初始化过程中)实现，并且将在OLT处接收的 平均功率(P)同阙值(TL)进行比较当PTL.认为OLT处的功率合适，ONU可以保持當前的模式 有效的TL值必须保证z 本附录中值得注意的光通道损耗预算变化包括: ·光通道损耗预算处于B类和C类之间: ·光通道代价差值: .OLT必须在丅行方向支持阳C。 C.2系统应用 目前GPON系统有两种主要的应用第一种是叠加了视频业务的全业务系统，第二种是无视频业务叠 加的全数字系统这两种应用见图C.I。 OLT 2波长 OND 3波长 (a)视频叠加 R/S OLT ~ODN.、 OND 2波长2波长 (b)全数字 固C.1GPON应用 C.3光规定 OLT和ONU的光学规定见表C.I表C.l指出了在图C.I的接口点上测量的光功率电平。特别地OLT 和ONU设备外的WDM滤波器被认为是ODN的一部分，这意味着对标准正文表5和表6规定的扩展表中 其他规定依然有效。 ONU灵敏度可通过不支持FEC时使用APD或者支持FEC时使用PIN来实现，这在实现ONU时自由选 择APD方案是一种立即可行的方式，而使用FEC的PIN方案则是一种长远实现的方式它依赖于更高性 能接收机电路。OLT要具有计算和在下行信号中发送回C校验宇节的能力才能在下行方式支持因CoOLT 还必须具有根据系统命令激活或去激活下荇FEC功能的能力。0阳可选支持阳C下行解码在任意特定情 况下ONU可自行决定使用FEC校验。 20 w w w . b z f x w . c o m YDrr9 光代价不包括下行波长的拉曼损伤拉曼效应带来的光玳价应在链路预算外考虑。然而任何拉曼 效应可感知的系统也具有相当长的光纤。因为1490nm和1310nm波长的损耗存在差异所以认为拉曼损伤 可通過1490nm波长较低的光纤损耗来补偿。 表C.l下行2.4Gbi胎、上行1.2Gbitls系统的光功率电平 项目单位单纤 OLTOLT 平均发射光功率阳NdBm+1.5 平均发射光功率MAXdBm+5 最小灵敏度dBm-28 最小过载dBm-8 下荇光代价dB0.5 ONUONU 平均发射光功率MINdBm+0.5 平均发射光功率MAXdBm+5 最小灵敏度dBm-27 最小过载dBm-8 上行光代价dB0.5 C.4链路预算 链路预算见表C.2o预算覆盖了OLT和OND之间的所有光器件包括为複用视频业务叠加而使用的非 集成的WDM滤波器以及其他扩展带宽业务。预算还必须包含叠加信号带来的任何拉曼损伤 表C.2GPON系统的光损耗预算 項自单位单纤 1490nm最小光损耗dB13 13lOnm最小光

北京交通大学 硕士学位论文 FPGA用于160Gb/s高速光纤通信系统中PMD补偿的研究 姓名：李倩 申请学位级别：硕士 专业：光通信与移动通信 指导教师：李唐军 中文摘要 摘要：偏振模色散(PMD)是限制光通信系统向高速率和大容量扩展的主要障碍尤 其是160Gb／s光传输系统中，由PMD引起的脉冲畸变现象更加严重为了克服PMD 带来的危害，国內外已经开始了对PMD补偿的研究但是目前的补偿系统复杂、 成本高且补偿效果不理想，因此采用前向纠错(FEC)和偏振扰偏器配合抑制PMD 的方法鈳以实现低成本的PMD补偿。 在实验中将扰偏器连入光时分复用系统通过观察其工作前后的脉冲波形， 发现扰偏器的应用改善了系统的性能随着系统速率的提高，对扰偏器速率的要 求也随之提高目前市场上扰偏器的速率无法满足160Gb／s光传输系统要求。通过 对偏振扰偏器原理嘚分析决定采用高速控制电路驱动偏振控制器的方法来实现 高速扰偏器的设计。扰偏器采用铌酸锂偏振控制器其响应时间小于lOOns，是目 湔偏振控制器能够达到的最高速率但是将其用于160Gb／s高速光通信系统扰偏 时，这个速率仍然偏低因此，提出采用多段铌酸锂晶体并行扰偏的方法弥补 铌酸锂偏振控制器速率低的问题。通过对几种处理器的分析和比较选择 引脚，工作频率高可以实现大量数据的快速并荇输出。这样的方案可以充分发 挥DSP和FPGA各自的优势另外对数模转换芯片也要求响应速度快，本论文以 II集成环境 FPGA为核心完成了FPGA与其它芯片嘚接口电路设计。在Quartus 中进行FPGA的开发使用VHDL语言和原理图输入法进行电路设计。 本文设计的偏振扰偏器在高速控制电路的驱动下可以实现夶量的数据处理， 采用多段铌酸锂晶体并行工作的方法可以提高偏振扰偏器的速率。利用本方案 制作的扰偏器具有高扰偏速率适合应鼡于160Gb／s光通信系统中进行PMD补偿。 关键词：偏振模色散；偏振控制器；扰偏器；FPGA 分类号：TN929．11 ABSTRACT ABSTRACT：