RFoG突发模式光收发一体机的设计研究

发布时间：2019-12-01 22:44

【摘要】：移动互联网现阶段正在飞速的发展,人们对于网络的要求也越来越高。充分的利用光纤线路,追求更好的服务,更好的满足人们对业务的需求,以及更快的去迎接三网融合的到来,是一项艰巨的任务。本文旨在研究设计一种具有光接收和突发功能的一体机,并将其应用到HFC网络上同时结合RFoG技术使得现存的HFC网络上可完全的利用现有的前端设备并结合用户端设备实现网络双向化,不需要运营商改变原先业务运营模式,从而实现光纤到户(FTTH)网络架构的网络改造技术方案。本文首先对HFC网络的现状和发展中遇到的问题进行了分析和概述,同时根据国外的最新动态和研究阐述了对符合最新标准的HFC网络产品的需求。其次概述了一体机常用参数,以及相关光通信、RFo G、DOCSIS、调制、滤波和波分复用等理论技术。然后详细的对一体机整体架构进行设计分析,该一体机主要由光电转换模块,下行射频放大电路、AGC控制电路、滤波电路、上行光发射电路、上行射频检波电路、激光器光功率控制电路和上行射频放大模块等几个部分组成。同时在一体机中还加上了衰减电路、均衡电路来改善指标,并设计防浪涌电路来提高可靠性。针对一体机的突发模式技术的实现,在设计的时候主要采用了数字电路和模拟电路的分开布局,电路中增加滤波电路来提高上下行链路的隔离度,以此来保证突发时开通电平和关断电平的稳定性。同时选用优质的器件搭建合理的电路快速的对电平变化做出响应,以此来缩短激光器的开通时延和关断时延使得整机符合DOCSIS标准中数据分发时隙特性的要求。本文最后对RFo G一体机的主要的指标和性能进行了测试。其测试结果是载噪比C/N为52.2dB、输出电平为101.2dB?V、反射为16.1dB,CTB/CSO分别为70dB和67dB、均衡度为15dB、激光器输出功率为2mW、突发模式的开通电平为69dB?V,关断电平为55dB?V,、开通时延为1.1?s、关断时延为1.4?s。测试结果表明突发模式一体机可以在完成突发模式的同时,实现了预定设计的性能指标。它在苏州广电也得到了较好的应用,同时深受国外的客户的青睐。
【图文】：

对比图,HFC双向网络,对比图

全球的互联网在过去的十年经历了快速发展，由此推动了许多新的业务。例如娱乐产业、游戏产业以及社交网络。这些业务的发展促使本文对宽带接入技术[1]展开了更深的研究。如何充分利用光纤资源，提供更高质量的服务，对本文来说是一个新的难题。传统的混合光纤同轴电缆网(HFC)的带宽瓶颈和双向网的汇聚噪声等问题已经严重的影响用户的体验。传统的 HFC 双向通行网络方式在上行的信号传输时，，如果不在通信的状态，上行链路的激光器仍然会一直发射光信号进行工作，但是光纤射频传输(RFoG)技术[2]实现了只有在通信需要时才会开通激光器使得回传信号有效地进行传送。在传统的 HFC 网络中引入这项技术能很好的实现了突发模式的功能,有效的实现了网络的双向化。随着 RFoG 接入网技术标准的制定，可以充分的利用原先网络上的设备实现网络双向化，并且不需要运营商改变业务运营模式，从而实现光纤到户（FTTH）网络架构的网络改造技术方案。RFoG 技术采用的光突发模式工作，实现了以点对多点的网络拓扑进行光信号传输[3]。这种网络拓扑方式可以有效的减少传输链路的设备，降低成本。这项技术也是针对有线电缆数据服务接口规范(DOCSIS）系统进行设计的。充分利用现有的 CATV 网络的是 RFoG 技术的优点。下图 1.1 是新一代 RFoG 网络和传统的 HFC 双向网络的对比图：光分路器

电缆调制解调器,协议栈

杭州电子科技大学硕士学位论文，并且将链路加密，中介负责对返回路径的访问，最终将数据调制到有线网络径上，CMTS 还添加了 MPEG-2 成帧层。层 IP 协议及以上由 DOCSIS 层通过电缆网络承载，并用于与因特网通信协议层之上是因特网协议（IP）层。这个协议是“胶合”绑定在一起的当前图 2.1 的最上层是标准互联网服务协议[21]（邮件，新闻，Web 等)。DHCP TOD SNMPWeb E-mail News
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN929.1

【参考文献】