[發明專利]具有保護功能及帶寬共享的無源光接入網系統和實現方法

有效

• 申請號: 201110434251.7
• 申請日: 2011-12-22
• 公開（公告）號: CN102546005A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 邵奇;甘朝欽;鄧詩琪;時瓊玲;戚永前;王瑞雪
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H04B10/08
• 分類號: H04B10/08;H04B10/12;H04Q11/00
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

技術領域

本發明涉及光通信領域，具體是涉及一種多波長無源光網絡兼容動態帶寬共享且具有保護功能的系統和方法。

背景技術

近年來，隨著EPON、GPON、WDM-PON、Hybrid-PON、OFDM-PON等一系列光接入網的概念快速發展，帶寬速率和光接入網各方面性能也有了大幅提高。特別是多波長混合接入網，以其大帶寬，多級帶寬粒度等優勢使其具有很高的性能。因此對于通信信道的保護，各ONU之間的帶寬共享提出了更高的要求。由于接入網對于成本問題很敏感，所以在結構的設計和工作方式的選擇要對此特別注意。將WDM引入到接入網中中不僅可以提供更大的帶寬，而且增強了網絡對數據格式、速率、波長和協議的透明性，放寬了對環境條件和供電等要求，簡化了維護和安裝。而結合原有的TDM技術甚至是新近出現的OFDM技術又可以使帶寬顆粒度大大減小，提高了帶寬利用率和對各種業務要求的適應能力。綜上所述多波長混合接入技術以其優越的特性被認為是下一代接入網的最佳解決方案，對實現三網合一的關鍵具有重要的意義。

隨著單信道帶寬的增大，信道故障對于用戶的損失也是無法估量的，因此我們對接入網的保護提出了更高的要求。隨著各種拓撲結構的出現和多種復雜客觀條件的出現，使得對接入網結構的適用性也提出了更高要求。本發明對系統架構進行了合理的布局，系統不僅可以實現分布光纖，饋線光纖處的保護，也能實現相鄰ONU之間能夠實現動態帶寬共享，通過給出遠端節點RN的邏輯連接陣列系統的用戶規模可以達到倍增的效果。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術存在的缺陷，提供了一種具有保護功能和帶寬共享的無源光網絡系統和實現方法，能有效的在多波長光接入網中實現動態帶寬共享和對分布光纖的多重保護，同時本系統利用遠端節點RN的邏輯連接關系可進行用戶規模倍增。

為達到上述目的，本發明的構思是：在遠端節點RN處通過陣列波導光柵AWG與耦合器的邏輯連接分別實現各ONU的直通波長的連接，和相鄰ONU對中間ONU的保護連接。ONU內部通過控制開關的指向位置，使ONU的上行/下行信號通過相應的路徑傳輸。ONU內對相鄰ONU的保護路徑，也通過耦合器將信號傳至本ONU的接收端，從而在本ONU可根據帶寬的需求動態享用相鄰ONU的直通波長帶寬，實現了帶寬共享。由于基于WDM體系的結構對協議的透明性，使得該系統可在多種不同協議體制下運行。

根據上述發明構思，本發明采用下列方案：

一種具有保護功能和帶寬共享的無源光網絡系統，由一個中央局端CO通過兩根單模光纖連接一個遠端結點RN，該遠端結點RN連接N個光網絡單元ONU構成，N為除零外的自然數，其特征在于：

1)????????所述的中央局端CO是N個光發射機（λ₁,?λ₂......λ_N）經過一個第一陣列波導光柵AWG，通過一個三端口光環形器連接至一個1×2光開關，該光環形器另一個端口連接一個第二陣列波導光柵AWG，該第二陣列波導光柵AWG連接另外N個光接收機。所述光開關的右邊兩端口分別連接所述兩根單模光纖，通過該兩根單模光纖連接所述遠端節點RN。

2)所述遠端節點RN包括一個2×3耦合器、三個結構相同的第三、第四和第五陣列波導光柵AWG和N個3×1耦合器。2×3耦合器右邊三個端口分別與三個結構相同第三、第四和第五陣列波導光柵AWG相連。該三個陣列波導光柵AWG的各端口按照一定邏輯關系分別與N個耦合器相連。其中第三陣列波導光柵AWG的輸出波長實現對各光網絡單元ONU的直通波長傳輸，第四和第五兩個陣列波導光柵的輸出波長實現對各光網絡單元ONU的保護波長的傳輸。N個3×1耦合器通過所述分布光纖分別與N個光網絡單元ONU相連。此處RN為無源結構。

3)系統中共有N個光網絡單元ONU，相鄰光網絡單元ONU通過兩根單模光纖互聯。每個光網絡單元ONU結構相同：包括一個第六陣列波導光柵AWG，兩個功率分路器，一個3×1開關，一個3×2耦合器，一個反射式半導體光發大器RSOA，一個波長可調接收機。所述第六陣列波導光纖AWG上下方的兩個端口通過兩根光纖分別與相鄰兩個ONU連接，中間端口直接與3×1開關的中間接頭相連。所述3×1開關兩個接頭通過兩根光纖分別與相鄰ONU連接。在兩根光纖上有功率分路器，將光信號部分分路3×2耦合器，并將其傳輸到接收端，實現相鄰光網絡單元ONU之間的動態帶寬共享。

??上述系統的各功能實現方法：