Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of EMW Information (MoE), Fudan University, Shanghai 200433, China
2 Department of Communication Science and Engineering, Shanghai ERC of LEO Satellite Communication and Applications, Shanghai CIC of LEO Satellite Communication Technology, Fudan University, Shanghai 200433, China
3 Department of Electronic Engineering, Jinan University, Guangzhou 510632, China
4 School of Information and Electronics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
Increasing bandwidth requirements have posed significant challenges for traditional access networks. It is difficult for intensity modulation/direct detection to meet the power budget and flexibility requirements of the next-generation passive optical network (PON) at 100G and beyond considering the new requirements. This is driving researchers to develop novel optical access technologies. Low-cost, wide-coverage, and high-flexibility coherent PON is emerging as a strong contender in the competition. In this article, we will review technologies that reduce the complexity of coherent PON (CPON), enabling it to meet the commercial requirements. Also, advanced algorithms and architectures that can enhance system coverage and flexibility are also discussed.
access network coherent optics flexible data rate low complexity wide dynamic range Chinese Optics Letters
2024, 22(4): 040604
1 北京信息科技大学信息与通信工程学院信息与通信系统信息产业部重点实验室，北京 100101
2 北京信息科技大学信息与通信工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室，北京 100101
3 北京大学电子学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室，北京 100871
硅基调制器具有体积小、功耗低、易集成等优势，但相较于铌酸锂调制器，线性度通常较差，从而限制了其在光载无线等通信系统中的性能。提出一种增强型最大比例混合接收机（EMRC-Rx），用以补偿硅基调制器对无源光接入网络带来的性能下降缺点。EMRC-Rx综合利用直接检测机（DD-Rx）和轻相干检测机（Lite CO-Rx）的优势，借助两种接收方式的最大信噪比占比，可以显著提升接收机的灵敏度，进而解决硅基调制器低线性度导致的系统性能下降问题。实验结果表明，当误码率高于KP4-FEC阈值1.0×10-4时，相较于DD-Rx和Lite CO-Rx，EMRC-Rx的接收灵敏度分别提升5.5 dB和8.8 dB，误差矢量幅度（EVM）分别提升32.5%和41.1%，系统性能明显得到改善。通过进一步与铌酸锂调制器进行对比发现，相比采用铌酸锂调制器的Lite CO-Rx和DD-Rx，基于硅基调制器的EMRC-Rx的接收灵敏度分别提升3.5 dB和7.9 dB，且可取得与铌酸锂调制器中MRC-Rx接近的系统性能，验证了EMRC-Rx对硅基调制器低线性度带入的性能劣化的补偿效果。本工作对在5G时代利用硅基调制器构建高可靠、低成本的光子集成接入网具有指导意义。
硅基调制器 直接检测 轻相干检测 无源光接入网 调制器线性度 光学学报
2023, 43(23): 2312002
1 山东科技大学电子信息工程学院，山东 青岛 266590
2 山东大学信息科学与工程学院，山东 青岛 250100
伴随着移动通信和多媒体业务的飞速发展，下一代接入网络的带宽需求呈现出了爆炸式增长的趋势。作为光接入网络的关键技术，无源光网络（PON）提供了巨大的带宽资源和长距离链路，但其灵活性受光纤铺设的严重限制。而光纤无线电（RoF）技术能够结合无线接入和光纤通信，发挥低损耗、高带宽的技术优势，促进两者的融合和发展。因此RoF技术与PON融合，能够充分利用光纤提供的巨大带宽和无线通信的灵活接入，更好地产生、处理和传输有线信号和微波信号，满足人们对多业务的需求。本文回顾了近几年的RoF-PON融合系统和关键技术，概述了微波信号的光子产生技术、RoF系统和下一代PON技术（NG-PON2）。此外，重点讨论和验证了RoF技术与波分复用PON（WDM-PON）、时分/波分复用PON（TWDM-PON）与正交频分复用PON（OFDM-PON）三种PON的融合方案。在经过20 km光纤传输后，所提的四通道RoF-WDM-PON和RoF-TWDM-PON的系统传输容量均为10 Gbit/s，误码率低至10-9。而RoF-OFDM-WDM-PON系统可以实现下行50 Gbit/s的系统容量、50 km的光纤传输以及无源光网络单元（ONU）。最后，从系统的传输距离和误码率等方面对比分析了三种系统的可行性和优缺点。因此，基于微波光子学的RoF-PON融合系统不仅能够降低系统成本，提供高带宽和多业务服务，而且能够有效提升未来接入网络的容量和链路质量。
光纤光学与光通信 下一代接入网络 无源光网络 光纤无线电 融合 微波信号 激光与光电子学进展
2022, 59(23): 2300003
1 中通服咨询设计研究院有限公司,南京 210019
2 苏州大学,江苏 苏州 215031
文章简要介绍了第五代移动通信技术(5G)前传网络技术架构,对中国电信和中国联通共建共享建网模式下5G前传需求进行了分析,并给出了5G前传承载实施方案;同时,结合中国电信与中国联通5G共建共享模式下的工程建设经验,给出了5G前传网络建设规划、工程设计及施工方案建议。基于无源波分复用技术,可以有效减少光纤资源消耗,降低建网成本,对于多快好省地实现5G前传网络覆盖具有较好的指导意义。
第五代移动通信技术 移动前传 粗波分复用 无线接入网 5G mobile fronthaul coarse wavelength division multiplexing radio access network
1 深圳供电局有限公司，广东 深圳 518002
2 中国南方电网数字研究院，广州 511458
5G接入网的合理规划与建设有助于提供大带宽、低延时和多接入等新一代网络功能。为了提高5G接入网的可靠性，将树型与双纤环拓扑相结合，为5G接入网设计了一种高可靠性波分复用无源光网络(WDM-PON)架构。其中，树型拓扑可保证网络正常工作时的传输质量；双纤环拓扑可在发生故障时实现节点之间的灵活切换，提供故障保护。分别对正常工作、故障保护模式下信号的传输进行分析。通过理论计算及对信号质量、延时进行实验,证明所提网络结构比常规树型拓扑的可靠性更高。
5G接入网 波分复用无源光网络 高可靠性 故障保护 5G access network wavelength division multiplexing passive optical n high reliability fault protection
Author Affiliations
Abstract
School of Electrical and Information Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China
We propose a concept of wavelength synchronization to ensure the stability of ultra-dense channels in an ultra-dense wavelength division multiplexing passive optical network (UDWDM-PON) transmitter. A mode-locked laser is used to provide wavelength references for users. By injection locking the semiconductor laser, the separation of the wavelength reference is realized in an optical line terminal. The downlink and uplink wavelength references are interlaced and distributed to facilitate the synchronization of uplink carriers. In the optical network unit, the uplink optical carriers are filtered by injection locking semiconductor lasers, which achieve wavelength synchronization for the uplink users. In this Letter, an adaptive wavelength synchronization transmitter for UDWDM-PON is realized with a channel spacing of 5 GHz.
optical access network injection locking UDWDM-PON wavelength synchronization Chinese Optics Letters
2021, 19(1): 010602
1 国网江苏省电力有限公司 淮安市洪泽区供电分公司，江苏 淮安市 223000
2 福建亿榕信息技术有限公司，福建 福州350003
在下行云接入网络(C-RANs)中，核心网络内基站处理单元(BBU)通过前向回传线路向远端无线电头端(RRH)传输数据，然后RRHs通过无线接入链路转发数据。目前，C-RANs的下行链路的能效是C-RANs的研究热点。为此，对C-RANs下行链路能效进行研究，其目的在于最大下行链路的能效。通过对联合用户分配(UA)、RRH激活、数据率分配和信号预编码约束，建立能效最大化表述式，再利用基于逐次凸二次规划的迭代算法求解混合整数非线性问题。仿真结果表明，提出的联合优化设计提高了C-RANs的能效。
联合用户分配 逐次凸二次规划 前向回传线路 能效 云接入网络 User Association successive convex quadratic programming fronthaul links energy efficiency Cloud Radio Access Network 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(6): 1110
安阳工学院电子信息与电气工程学院，河南安阳 455000
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。就线这为 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。该网络模型由标准羊模光纤 SSMF-28、采用1：64的无源光分珞器的远端（RN）、光线珞终端（OLT）和光网络羊元（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这 WDM-PON系统的性能影口；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的功率自置。
下一代光接入网 波分复用无源光网络 功率优化 next generation optical access network wavelength division multiplexing passive optical power optimization
1 I K Gujral Punjab Technical University, Kapurthala, Punjab 144603, India
2 Beant College of Engineering and Technology, Gurdaspur, Punjab 143521, India
3 Shaheed Bhagat Singh State Technical Campus, Ferozepur, Punjab 152004, India
Frontiers of Optoelectronics
2019, 12(2): 208–214
中国电信集团有限公司河南分公司，郑州 450016
网络共享在4G阶段已成为运营商降低运营成本、加快业务上市及增强品牌竞争力的重要手段。在5G阶段，有必要进一步探索5G多运营商共享共建模式。文章首先介绍了5G网络共享面临的机遇与挑战，在深入研究第三代合作伙伴计划（3GPP）关于5G共享标准化进展的基础上，给出了端到端共享5G网络的技术方案；同时，针对5G共享的难点问题进行分析，给出了可行性部署建议；最后，针对室内5G单独建设与共建共享进行了造价测算，测算结果显示，共建共享略有收益。
5G无线接入网 网络共享 技术方案 5G radio access network network sharing technical solutions
