[發(fā)明專利]分時(shí)分波復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210051326.8
• 申請(qǐng)日: 2012-03-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103297867A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李三良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李三良
• 主分類號(hào): H04Q11/00
• 分類號(hào): H04Q11/00
• 代理公司: 上海翼勝專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是與一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（Passive?Optical?Network,?PON）有關(guān)，特別是與一種能夠彈性地提升傳輸容量及擴(kuò)充用戶數(shù)量的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。

背景技術(shù)

被動(dòng)式光纖網(wǎng)絡(luò)一般包含光路終端（Optical?Line?Termination,?OLT）、遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)（Remote?Node,?RN）及若干個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元（Optical?Network?Units,?ONUs）。終端裝置（如電腦）是連接到ONU，ONU會(huì)將來(lái)自終端裝置的信號(hào)轉(zhuǎn)成光信號(hào)，并通過(guò)光纖經(jīng)由RN的光分流后傳輸?shù)椒?wù)供應(yīng)商的中心局（Central?Office,?CO），也就是前述的OLT。在OLT執(zhí)行各種信號(hào)處理后，即可以實(shí)現(xiàn)ONU與另一個(gè)ONU間的通信，或者是ONU與網(wǎng)絡(luò)上的另一個(gè)終端的通信。

目前寬帶光纖接取網(wǎng)絡(luò)（Optical?Access?Network）分為分時(shí)復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（Time-Division?Multiplexed?PON,?TDM-PON）、分波復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（Wave-Division?Multiplexed?PON,?WDM-PON）及混合無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（Hybrid?PON）等等類型。

就TDM-PON來(lái)說(shuō)，在2010年已完成10G-PON（如10G-EPON及10G-GPON）的標(biāo)準(zhǔn)化，下一世代將會(huì)開(kāi)發(fā)40G-PON或100G-PON。對(duì)10G-PON來(lái)說(shuō)，每個(gè)上線的使用者平均會(huì)分到10/N?Gb/s的帶寬，N為ONU的數(shù)目。而WDM-PON目前尚未標(biāo)準(zhǔn)化，現(xiàn)行的技術(shù)將可以提供每個(gè)使用者約1.25至10?Gb/s的帶寬，WDM-PON是一種虛擬點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（virtual?point-to-point）的傳輸技術(shù)，其需在OLT及每個(gè)ONU配置一對(duì)收發(fā)器（transceivers）。

當(dāng)使用者對(duì)帶寬的需求提升時(shí)，TDM-PON的架構(gòu)將可能不符所用，因?yàn)?0G-PON或100G-PON需使用高速的收發(fā)器而導(dǎo)致成本提高，且其在設(shè)計(jì)上也有一定難度，尤其是其可能需要因應(yīng)高傳輸速率而采用具突發(fā)模式（burst?mode）的收發(fā)器。同時(shí)，功率余裕的成本也是一個(gè)問(wèn)題，其可能需要在OLT或更而甚者在ONU，配置崩潰光電二極管（Avalanche?Photo-Diode?APD）接收器、前端錯(cuò)誤糾正（Forward?Error?Correction,?FEC）編碼器或光功率放大器；再者，其也可能需要低溫雷射源以避免溫度變動(dòng)導(dǎo)致的信號(hào)波動(dòng)。

WDM-PON的優(yōu)點(diǎn)在于其具備較高的帶寬，而可以適應(yīng)不同類型的服務(wù)並提供不同帶寬的彈性，同時(shí)具有較佳的資訊安全性。然而，由于WDM-PON的架構(gòu)成本很高，若為供應(yīng)N個(gè)使用者，在OLT則需要N個(gè)高密度型WDM（DWDM）收發(fā)器，以及N個(gè)提供給ONU的無(wú)色光源，然而DWDM收發(fā)器和無(wú)色光源目前仍相當(dāng)昂貴。此外，上行傳輸和下行傳輸需要使用不同的光波段，例如，就供應(yīng)給32個(gè)使用者的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，假設(shè)每個(gè)通道寬度為0.8?nm，則總共需使用51.2?nm的光波段，因而其將會(huì)占據(jù)了很大的光學(xué)帶寬。

再者，在TDM-PON的通道障礙監(jiān)控（Channel?Fault?Monitoring）方面，由于在RN端具備相當(dāng)大分流損失之光分歧器，故需要使用高靈敏度的光時(shí)域反射器（Optical?Time-Domain?Reflectometer,?OTDR）來(lái)進(jìn)行監(jiān)控（例如：采用光子計(jì)數(shù)型OTDR）。同時(shí)，在光纖的布線中也可能需要增加配置光濾波器或波長(zhǎng)選擇反射器，如光纖布拉格光柵（Fiber?Bragg?Grating,?FBG），并使用可調(diào)式OTDR（tunable?OTDR,?T-OTDR）以從布線的光纖中找出信號(hào)傳輸中斷的光纖。使用T-OTDR的成本很高，而且T-OTDR的使用，則需要相當(dāng)大的光學(xué)帶寬來(lái)作通道監(jiān)控。

在WDM-PON的CFM方面，因其需要使用具備可調(diào)式光源或?qū)拵Ч庠吹腛TDR，來(lái)監(jiān)測(cè)每條經(jīng)由RN端的波導(dǎo)光柵路由器（Waveguide?Grating?Router,?WGR）進(jìn)行布線的光纖，故需要相當(dāng)大的光學(xué)帶寬來(lái)作通道監(jiān)控。舉例來(lái)說(shuō)，在供應(yīng)給32個(gè)ONU的WDM-PON中，假設(shè)通道寬度為0.8?nm，則除了上行傳輸和下行傳輸需要51.2?nm的帶寬之外，通道監(jiān)控還另外需要25.6?nm的光學(xué)帶寬，如果其還有其他的頻道服務(wù)，如視訊、語(yǔ)音及Radio?over?Fiber（?Rof）要加入WDM-PON的架構(gòu)，那么帶寬的分配將會(huì)變得非常吃緊。