基于阵列波导光栅的灵活多TWDM-PON系统设计

1

作者 鹿辉 刘逢清 赵翔宇 《光通信研究》 北大核心 2026年第1期16-23,共8页

【目的】为了解决目前时分波分光网络存在的负载不均衡、资源效率低、流量地域和时域分布周期性涨落导致的“潮汐效应”等问题,文章提出了基于阵列波导光栅(AWG)的灵活多时分波分复用(TWDM)-无源光网络(PON)系统方案。【方法】该系统结... 【目的】为了解决目前时分波分光网络存在的负载不均衡、资源效率低、流量地域和时域分布周期性涨落导致的“潮汐效应”等问题,文章提出了基于阵列波导光栅(AWG)的灵活多时分波分复用(TWDM)-无源光网络(PON)系统方案。【方法】该系统结合固定与可调波长激光器,利用AWG的路由特性,根据网络负载实时调整各PON的分配带宽,在实现波长资源灵活分配的同时保持了光分配网络的无源性。【结果】系统实现了波长共享和资源的高效分配,能满足不同用户对带宽的多样化需求。仿真结果表明,在单波长传输速率为10 Gbit/s时,下行传输功率预算超过34 dB,并且最大传输距离为30 km时系统分支比可达1∶512。【结论】文章所提设计方案不仅能有效提升资源利用率、优化网络传输性能,还兼顾了系统部署经济性与可靠性,可适配4K/8K超高清视频和云计算等多样化高速业务需求,为下一代光接入网络应对流量分布不均问题提供了可行技术路径,具备良好的实际应用价值。 展开更多

关键词 时分波分无源光网络 阵列波导光栅 波长共享 波长路由

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基于5G前传的低延迟TWDM-PON虚拟互连的误码率研究

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作者 刘雪华 《湖南邮电职业技术学院学报》 2025年第3期17-22,共6页

提出一种基于时分和波分复用无源光网络(TWDM-PON)与虚拟光网络单元互连(vONUI)的新型架构,利用光波长选择性反射机制,通过远端节点反射滤波器实现ONU间直接通信,来降低传输延迟,满足5G超高可靠、超低时延通信(URLLC)需求。支持CU-DU中... 提出一种基于时分和波分复用无源光网络(TWDM-PON)与虚拟光网络单元互连(vONUI)的新型架构,利用光波长选择性反射机制,通过远端节点反射滤波器实现ONU间直接通信,来降低传输延迟,满足5G超高可靠、超低时延通信(URLLC)需求。支持CU-DU中传与DU-RU前传链路,为高密度小基站部署提供低损耗、低成本x-haul的解决方案,有效提升网络效率。实验证明:25 Gb/s速率上/下行及ONU互连的可行性;啁啾效应使光纤传输后误码率(BER)优于背靠背场景;前置放大器增益优化至26.5 dB、马赫-曾德尔调制器偏置电压设为0 V时,BER性能最佳;远端互连无须色散补偿即可稳定运行。 展开更多

关键词 twdm-PON 5G前传 虚拟互联 误码率

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环树型TWDM-PON动态资源调度方法研究 被引量：2

3

作者 张治国 胡新天 陈雪 《中兴通讯技术》 2014年第5期29-33,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 环树型时分波分复用无源光网络 动态波长-时隙带宽分配 混合整数线性规划模型 最小切换次数算法

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TWDM-PON中带有业务区分的混合资源调度算法 被引量：9

4

作者 熊余 蒋婧 +2 位作者 张振振 彭海英 王汝言 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1490-1497,共8页

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... 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. 展开更多

关键词 时分波分复用无源光网络 混合资源调度 业务区分 服务质量

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TWDM-PON中用户行为感知的动态资源分配策略 被引量：5

5

作者 熊余 唐剑波 +1 位作者 张鸿 吕翊 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期398-404,共7页

TWDM-PON是下一代光接入网的主流方案,具有带宽高、距离长、用户多等特点.针对用户行为差异性增大的问题,为有效降低网络时延及提升资源分配的公平性,提出一种用户行为感知的动态资源分配策略.根据用户行为带来的业务动态变化状况,动态... TWDM-PON是下一代光接入网的主流方案,具有带宽高、距离长、用户多等特点.针对用户行为差异性增大的问题,为有效降低网络时延及提升资源分配的公平性,提出一种用户行为感知的动态资源分配策略.根据用户行为带来的业务动态变化状况,动态调整ONU的轮询机制以满足用户服务水平变化要求,并划分子周期交替发送不同等级的业务,设计高效的数据块加载方法来实现负载均衡的多波长传输.仿真结果表明,与传统策略相比,所提策略在保证资源利用率高达95%的同时,既使业务平均时延改善50%以上,也使资源分配具有更好的公平性. 展开更多

关键词 twdm-PON 动态资源分配 用户行为 资源利用率 业务时延 公平性

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基于PolSK正交调制技术的TWDM-PON系统实现组播业务通信 被引量：1

6

作者 李元元 《计算机与现代化》 2016年第2期94-97,共4页

提出一种基于TWDM-PON系统的改造方案。其实现方案是在其原有的4个基于ASK调制的通信波长上附加一个单独的基于PolSK调制的通信信道,并使用这个信道传输组播数据,使ONU能够实现在单个波长上同时接收单播和组播业务。这种改造方案可以提... 提出一种基于TWDM-PON系统的改造方案。其实现方案是在其原有的4个基于ASK调制的通信波长上附加一个单独的基于PolSK调制的通信信道,并使用这个信道传输组播数据,使ONU能够实现在单个波长上同时接收单播和组播业务。这种改造方案可以提高TWDM-PON系统的组播业务传输效率,提升系统整体的性价比。 展开更多

关键词 twdm PON PolSK 正交调制

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TWDM-PON技术研究 被引量：1

7

作者 闫复利 《信息通信》 2017年第7期42-44,共3页

描述了新业务需求带宽越来越高的现实背景,未来接入网发展是满足长期增长的带宽需求。对比分析了NG-PON2的主要技术方案TWDM-PON、DWDM-PON、OFDM-PON,认为TWDM-PON是现阶段的最佳选择。介绍了TWDMPON的工作原理和关键技术及研究现状,... 描述了新业务需求带宽越来越高的现实背景,未来接入网发展是满足长期增长的带宽需求。对比分析了NG-PON2的主要技术方案TWDM-PON、DWDM-PON、OFDM-PON,认为TWDM-PON是现阶段的最佳选择。介绍了TWDMPON的工作原理和关键技术及研究现状,说明了该技术方案满足商用的前提条件,华为和中兴已有产品样机支持该技术演进并进行了试验,展望了未来TWDM-PON的研究方向。 展开更多

关键词 twdm-PON NG-PON2 光网络 宽带网络

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一种改进的TWDM-PON架构方案及带宽分配算法 被引量：2

8

作者 徐赟昊 沈建华 《光通信技术》 北大核心 2017年第2期17-20,共4页

针对典型的商住混合楼宇应用场景,提出了一种TWDM-PON架构方案及带宽分配算法。该算法支持不同类型ONU组间资源共享,在有ONU突发业务请求超出带宽限制时,OLT动态切换其上行波长以充分利用系统整体带宽资源。理论分析和仿真实验表明,系... 针对典型的商住混合楼宇应用场景,提出了一种TWDM-PON架构方案及带宽分配算法。该算法支持不同类型ONU组间资源共享,在有ONU突发业务请求超出带宽限制时,OLT动态切换其上行波长以充分利用系统整体带宽资源。理论分析和仿真实验表明,系统总体时延性能有明显提升。 展开更多

关键词 混合时分波分无源光网络 系统架构 动态波长带宽资源分配

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TWDM-PON中基于ONUs二次迁移的能量优化算法 被引量：1

9

作者 张林丛 陈学意 +2 位作者 魏可峰 张文波 冯永新 《沈阳理工大学学报》 CAS 2019年第2期1-7,共7页

针对TWDM-PON节能问题,提出一种基于ONU二次迁移的能量优化算法。首先,根据波长上业务量决定可关闭的波长数,并将预关闭波长上的ONU迁移到其他波长;其次,根据ONU当前的业务量将ONU划进优化组或普通组,并将优化组内ONU迁移到某个或某几... 针对TWDM-PON节能问题,提出一种基于ONU二次迁移的能量优化算法。首先,根据波长上业务量决定可关闭的波长数,并将预关闭波长上的ONU迁移到其他波长;其次,根据ONU当前的业务量将ONU划进优化组或普通组,并将优化组内ONU迁移到某个或某几个波长;然后分别对优化组和普通组内的ONU实行固定带宽分配算法和动态带宽分配算法,并执行对应的休眠策略。仿真结果表明,与其他算法相比较,所提算法在降低网络能耗方面有明显优势,最多可降低能耗达10%左右。 展开更多

关键词 twdm-PON 能量优化 二次迁移 ONU休眠

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一种用于软件定义TWDM-PON的光纤故障定位方法

10

作者 梁思远 《通信技术》 2017年第11期2511-2516,共6页

时分波分复用无源光网络(TWDM-PON)汇集了波分复用(WDM)-PON和时分复用(TDM)-PON各自的优势,是下一代PON2(NG-PON2)的理想解决方案。光纤故障定位关系到网络运维,是PON的重要研究领域。TWDM-PON光纤故障定位需要在保证一定事件区分度情... 时分波分复用无源光网络(TWDM-PON)汇集了波分复用(WDM)-PON和时分复用(TDM)-PON各自的优势,是下一代PON2(NG-PON2)的理想解决方案。光纤故障定位关系到网络运维,是PON的重要研究领域。TWDM-PON光纤故障定位需要在保证一定事件区分度情况下,能够定位分支光纤故障。将软件定义网络的概念引入TWDM-PON,提出了一种适用于软件定义TWDM-PON(SDTWDM-PON)的分支光纤故障定位方法。该方法工作在位于光线路终端(OLT)的Open Flow控制器上,利用光码分多址接入(OCDMA)编码增益增强方法的动态范围,且可以保证约10 cm的事件区分度。 展开更多

关键词 时分波分复用 软件定义 光纤故障定位 光码分多址接入

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PON与TWDM技术在广电网络中的应用研究

11

作者 占平 《中国宽带》 2022年第8期79-81,共3页

EPON、GPON技术目前已被广泛应用于广电网络中,但人们对数据通信的要求也随之提升,因此广电网络面临着一定的技术挑战。在这种情况下,本文简要分析了1G-PON和10G-PON技术及其在广电网络中的运用问题,并阐述了TWDM-PON技术以及其在广电... EPON、GPON技术目前已被广泛应用于广电网络中,但人们对数据通信的要求也随之提升,因此广电网络面临着一定的技术挑战。在这种情况下,本文简要分析了1G-PON和10G-PON技术及其在广电网络中的运用问题,并阐述了TWDM-PON技术以及其在广电网络中的运用优势,以供参考。 展开更多

关键词 PON技术 10G-PON twdm技术 广电网络 应用

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NG-PON2技术进展及其应用研究 被引量：5

12

作者 蒋铭 沈成彬 金嘉亮 《电信科学》 北大核心 2014年第6期111-117,共7页

简要介绍了NG-PON2技术的总体要求,详细分析了以时分波分复用(TWDM)PON和点对点(PtP)WDM为核心的NG-PON2的架构以及重用ODN原则下多种技术的混合组网问题,重点讨论了NG-PON2的主要技术特性以及NG-PON2系统的关键技术,最后介绍了NG-PON2... 简要介绍了NG-PON2技术的总体要求,详细分析了以时分波分复用(TWDM)PON和点对点(PtP)WDM为核心的NG-PON2的架构以及重用ODN原则下多种技术的混合组网问题,重点讨论了NG-PON2的主要技术特性以及NG-PON2系统的关键技术,最后介绍了NG-PON2的标准化和产业链进展。 展开更多

关键词 NG-PON2 twdm PON PTP WDM “无色 ”ONU

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10/40/100 Gbit/s PON技术的发展和应用展望 被引量：5

13

作者 张成良 王庆 +1 位作者 余景文 万芬 《电信科学》 北大核心 2017年第11期1-8,共8页

当前,EPON/GPON向更高速率的升级演进已成为光接入领域颇受关注的议题。基于此,对XG(S)-PON、TWDM PON、WDM PON、100 Gbit/s EPON的现状与面临的问题进行了分析,并对各种技术的应用现状与前景进行了展望。

关键词 XG(S)-PON twdm PON WDM PON 100 Gbit s EPON

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NG-PON2技术方案研究 被引量：8

14

作者 姜松 蒋铭 +1 位作者 沈成彬 王波 《电信科学》 北大核心 2012年第8期31-39,共9页

随着EPON、GPON的规模部署和10 Gbit/s PON标准的制定,FSAN组织已经启动了NG-PON2的标准化工作。本文将分析运营商对NG-PON2的技术需求,并对TDM-WDM-PON、WDM-PON、OFDM-PON等多种备选技术方案进行探讨,研究这些技术的可实现性和与现有... 随着EPON、GPON的规模部署和10 Gbit/s PON标准的制定,FSAN组织已经启动了NG-PON2的标准化工作。本文将分析运营商对NG-PON2的技术需求,并对TDM-WDM-PON、WDM-PON、OFDM-PON等多种备选技术方案进行探讨,研究这些技术的可实现性和与现有网络共存等问题。 展开更多

关键词 无源光网络 NG-PON2 twdm-PON WDM-PON OFDM-PON

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波分复用访问控制(WDMA)协议 被引量：1

15

作者 李一武 李乐民 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第5期45-51,共7页

近年来波分复用访问控制（ＷＤＭＡ）协议的研究十分活跃，本文综述了这一领域的最新成果。新协议注意高速网络环境的特点，尽量减少节点处理量，降低光器件的要求，解决潜在的控制通道处理瓶颈等。其中不少协议成本低、结构简单、通道... 近年来波分复用访问控制（ＷＤＭＡ）协议的研究十分活跃，本文综述了这一领域的最新成果。新协议注意高速网络环境的特点，尽量减少节点处理量，降低光器件的要求，解决潜在的控制通道处理瓶颈等。其中不少协议成本低、结构简单、通道利用率高且时延小。 展开更多

关键词 波分复用 访问控制协议 光纤通信 WDMA

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能耗和时延感知的虚拟化云无线接入网络资源分配机制 被引量：8

16

作者 王汝言 徐宁宁 吴大鹏 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期83-90,共8页

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... 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%。 展开更多

关键词 云无线接入网 网络虚拟化 时波分复用无源光网络 资源分配

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时分波分无源光网络与云无线接入网联合架构中负载平衡的用户关联与资源分配策略 被引量：9

17

作者 张鸿 韩霄 +2 位作者 王汝言 李职杜 周敏 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期2672-2679,共8页

在时分波分无源光网络(TWDM-PON)与云无线接入网(C-RAN)的联合架构中,由于无线域的负载不均衡问题,限制了网络整体的传输效率。为了充分利用TWDM-PON与C-RAN联合架构的网络资源,并保证用户的服务质量(QoS),该文提出一种负载平衡的用户... 在时分波分无源光网络(TWDM-PON)与云无线接入网(C-RAN)的联合架构中,由于无线域的负载不均衡问题,限制了网络整体的传输效率。为了充分利用TWDM-PON与C-RAN联合架构的网络资源,并保证用户的服务质量(QoS),该文提出一种负载平衡的用户关联与资源分配算法(LBUARA)。首先根据不同用户的服务质量需求以及分布式无线射频头端(RRH)的负载对用户的影响,构建用户收益函数。进而,在保证用户服务质量的前提下,根据网络状态建立随机博弈模型,并基于多智能体Q学习提出负载均衡的用户关联和资源分配算法,从而获得最优的用户关联与资源分配方案。仿真结果表明,所提的用户关联和资源分配策略能够实现网络的负载均衡,保证用户的服务质量,并提高网络吞吐量。 展开更多

关键词 云无线接入网 时分波分无源光网络 负载均衡 用户关联 服务质量

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下一代光接入技术简述 被引量：1

18

作者 陈雪 许明 +1 位作者 马壮 丁志彬 《信息通信技术》 2012年第2期31-35,共5页

分析下一代光接入技术的应用需求,简述10G-PON和后10G-PON的工作原理、关键技术和产业链发展情况。

关键词 10G-EPON 10G-GPON twdm-PON WDM-PON OFDM-PON

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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 被引量：17

19

作者 熊余 杨娅娅 +1 位作者 张振振 蒋婧 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期1885-1892,共8页

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... 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。 展开更多

关键词 软件定义网络 时分波分复用无源光网络 神经网络 带宽预测 资源分配 滑动周期

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考虑业务服务质量的光线路终端节能算法 被引量：3

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作者 熊余 刘川菠 孙鹏 《重庆邮电大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2017年第2期208-215,共8页

为有效解决时分波分复用无源光网络(time and wavelength division multiplexed passive optical network,TWDM-PON)中因采用节能算法而导致的业务时延恶化问题,提出一种考虑业务QoS的光线路终端(optical line terminal,OLT)节能算法。... 为有效解决时分波分复用无源光网络(time and wavelength division multiplexed passive optical network,TWDM-PON)中因采用节能算法而导致的业务时延恶化问题,提出一种考虑业务QoS的光线路终端(optical line terminal,OLT)节能算法。通过建立针对局端设备光线路终端的新型能耗模型,使发射机和接收机能够独立地关闭或开启,从而在上下行业务不对称的情况下能够最大化地降低光线路终端能耗;通过区分业务、调整轮询周期的大小以及工作收发机的数目,保证不同业务QoS的要求。仿真表明,算法在保证业务QoS的前提下,最大化地降低了TWDM-PON中OLT的能耗。 展开更多

关键词 时分波分复用无源光网络(twdm-PON) 光线路终端(OLT) 独立睡眠 业务服务质量 节能 时延

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