[發(fā)明專利]波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)廣播功能的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910198241.0
• 申請(qǐng)日: 2009-11-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101820352B
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊登峰;甘朝欽;曹婭婻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/18
• 分類號(hào): H04L12/18;H04Q11/00;H04J14/02
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，具體是涉及一種波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)實(shí)現(xiàn)廣播功能 的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)WDM-PON技術(shù)可以在不改變物理基礎(chǔ)設(shè)備的情況下升級(jí)帶寬，大幅 度提升網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量，在光接入網(wǎng)中擁有廣闊的應(yīng)用前景，被認(rèn)為是FTTx未來(lái)演進(jìn)的最終 選擇。WDM-PON為每個(gè)ONU分配了一個(gè)(或一對(duì))波長(zhǎng)進(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)了ONU與OLT之 間虛擬的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，但這種傳輸方式卻使得點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的廣播信號(hào)傳輸較為困難。因此本發(fā) 明在波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)WDM-PON系統(tǒng)中有著非常重要的作用。

在常規(guī)實(shí)現(xiàn)廣播功能的WDM-PON中，一般是在WDM-PON中疊加一個(gè)TDM-PON以傳輸廣播 信號(hào)，或者利用調(diào)相的方式載入廣播信息，但前者廣播信號(hào)的傳輸除存在要承受各種器件的 插損，還需要承受功率分配損耗，故其功率相對(duì)于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信號(hào)更低，進(jìn)而影響到網(wǎng)絡(luò)的性能 和傳輸容量；而后者則需在系統(tǒng)中增加相位調(diào)制和解調(diào)器，這就對(duì)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備和成本都提出 了更高的要求。

事實(shí)上，基于B-TV的下一代WDM-PON光接入網(wǎng)，可以通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的合理安排，使系 統(tǒng)在兼容廣播業(yè)務(wù)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)業(yè)務(wù)的同時(shí)，還將在系統(tǒng)的性能和成本之間取得平衡，對(duì)未來(lái)的 WDM-PON發(fā)展具有重要影響。本發(fā)明就是對(duì)系統(tǒng)的體系架構(gòu)進(jìn)行了合理的安排，不僅系統(tǒng)可 以傳輸廣播信號(hào)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的信號(hào)，而且系統(tǒng)在成本和性能間也能達(dá)到理想狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)已有技術(shù)存在的缺陷，提供了一種波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON) 實(shí)現(xiàn)廣播功能的系統(tǒng)和方法，能有效的在WDM-PON中傳輸廣播信號(hào)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明 的構(gòu)思是：在RN處采用了一種新的結(jié)構(gòu)配置方式，通過(guò)這種新的遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN的結(jié)構(gòu)方式可以 克服已有方法來(lái)傳輸廣播信號(hào)的缺陷。

本發(fā)明主要是在RN處采用具有波長(zhǎng)選擇功能的器件--反射式光纖布拉格光柵FBG，以及 具有周期循環(huán)移位性質(zhì)的N?x?N?AWG。這樣，在RN處就可以完成上下行信號(hào)的分離、合路， 每個(gè)ONU可以同時(shí)接收到廣播信號(hào)以及點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信號(hào)。

根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下列方案：一種波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)廣播功能的系 統(tǒng)，由光線路終端OLT通過(guò)單模光纖連接至遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN，而遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN連接多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單 元ONU構(gòu)成，所述光線路終端OLT由收發(fā)機(jī)陣列、2個(gè)波導(dǎo)光柵路由器WGR和一個(gè)第一環(huán)行 器構(gòu)成，其特征在于：1)所述遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN包括1個(gè)光纖布拉格光柵FBG、1個(gè)1xN的星狀耦 合器和1個(gè)N?x?N的陣列波導(dǎo)光柵AWG；其中經(jīng)一個(gè)第二環(huán)行器使得單模光纖連接所述光纖 布拉格光柵FBG和一個(gè)第三環(huán)行器，光纖布拉格光柵FBG的輸出口連接至耦合器的1個(gè)復(fù)用 端口，耦合器通過(guò)環(huán)形器連接至陣列波導(dǎo)光柵AWG的第一個(gè)端口A1，F(xiàn)BG的反射端口連接至 星狀耦合器的輸入端口；星狀耦合器的第1個(gè)解復(fù)用端口與耦合器相連，星型耦合器的其余 N-1個(gè)解復(fù)用端口與N?x?N的陣列波導(dǎo)光柵AWG的其余N-1個(gè)左端口A2至AN相連；，2)共 有N個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU，每個(gè)ONU是完全相同的。

一種波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)廣播功能的方法，采用上述系統(tǒng)進(jìn)行廣播，其特征在于： 下行時(shí)，光線路終端OLT中的激光器陣列發(fā)射出的N個(gè)波長(zhǎng)以及共享廣播波長(zhǎng)信號(hào)經(jīng)第一環(huán) 行器進(jìn)入單模光纖。信號(hào)進(jìn)入遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN后，經(jīng)第二環(huán)行器進(jìn)入光纖布拉格光柵FBG，F(xiàn)BG 將共享信號(hào)反射回來(lái)，廣播信號(hào)經(jīng)星狀耦合器進(jìn)行分路，分路后的第一路廣播信號(hào)連同下行 信號(hào)通過(guò)3dB耦合器和光環(huán)形器連接至陣列波導(dǎo)光柵第1個(gè)端口A1，其余N-1路分路的廣播 信號(hào)直接連接至陣列波導(dǎo)光柵左邊其余A2至AN?N-1個(gè)端口。下行信號(hào)和廣播信號(hào)分別通過(guò) 陣列波導(dǎo)光柵的解復(fù)用和路由功能發(fā)送至各個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU，光網(wǎng)絡(luò)單元ONU將接收到的 信號(hào)通過(guò)粗波分復(fù)用器CWDM將共享廣播信號(hào)與點(diǎn)到點(diǎn)的下行信號(hào)分離開(kāi)來(lái)分別接收；上行方 向上，在光網(wǎng)絡(luò)單元ONU中采用反射型半導(dǎo)體放大器RSOA來(lái)實(shí)現(xiàn)下行波長(zhǎng)的再利用與上行信 號(hào)的重調(diào)制，然后通過(guò)分布光纖將各個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的上行信號(hào)送至遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN的陣列波 導(dǎo)光柵中進(jìn)行復(fù)用，復(fù)用后的上行信號(hào)通過(guò)光環(huán)形器、饋線光纖以及光環(huán)形器送入光線路終 端OLT中的接收機(jī)陣列中，從而完成上行信號(hào)的接收。