[發(fā)明專利]光線路終端、光網(wǎng)絡(luò)單元、光通信系統(tǒng)以及相應(yīng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310032607.3
• 申請(qǐng)日: 2013-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN103973388B
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 昌慶江;高震森;桂林;牟宏謙;肖司淼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海貝爾股份有限公司
• 主分類號(hào): H04J14/02
• 分類號(hào): H04J14/02;H04Q11/00;H04B10/25
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 鄭立柱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光網(wǎng)絡(luò)，尤其涉及基于無源光網(wǎng)絡(luò)的波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)。

背景技術(shù)

隨著高級(jí)多媒體的廣泛應(yīng)用，例如3D電視、遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)、在線游戲，互動(dòng)視頻學(xué)習(xí)等應(yīng)用的開發(fā)，對(duì)帶寬的需求有了巨大的增長(zhǎng)。下一代PON2(NG-PON2)作為長(zhǎng)期演進(jìn)的PON解決方案，正作為一個(gè)熱點(diǎn)議題，由國際電信聯(lián)盟電信部(ITU-T)和全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)(Full Service Access Network，簡(jiǎn)稱FSAN)所商討。大多數(shù)的運(yùn)營商希望NG-PON2能夠提供更大的帶寬、更高的分光比(split ratio)、更長(zhǎng)的傳輸距離以及更好的接入能力。目前，ITU-T和FSAN正在最終確定NG-PON2的需求，以將可用帶寬增加至40Gb/s速率。

在已經(jīng)提出的技術(shù)方案中，TWDM-PON已被最近的FSAN會(huì)議所考慮作為對(duì)NG-PON2的主要解決方案，其中，4個(gè)10G-PON(XG-PON)被堆疊在一起并具有1∶64的分光比，這可以獲得下行方向40Gbps與上行方向10GGbps的聚合速率。在單個(gè)波長(zhǎng)中，TWDM-PON重用了XG-PON的下行復(fù)用以及上行接入技術(shù)、時(shí)隙顆粒度、多播能力、以及帶寬分配機(jī)制。

但是，在TWDM-PON中，ONU發(fā)射機(jī)必須有能力將上行信息調(diào)制至四個(gè)上行波長(zhǎng)中的任意一個(gè)波長(zhǎng)上。ONU接收機(jī)也必須有能力從到四個(gè)下行波長(zhǎng)中的任一個(gè)波長(zhǎng)上檢測(cè)出下行信息。因此，設(shè)計(jì)低成本的可調(diào)ONU成為了一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問題。

目前，波長(zhǎng)可調(diào)技術(shù)是現(xiàn)有的用于實(shí)現(xiàn)無色ONU的最佳方案，其中，一個(gè)可調(diào)光濾波器用于下行信號(hào)波長(zhǎng)選擇性，并且可調(diào)激光器用于上行信號(hào)發(fā)射機(jī)，如圖1所示。具體地說，在下行方向，在光線路終端OLT中，四個(gè)下行波長(zhǎng)被光柵AWG匯聚后(OLT中左部)，由環(huán)形器輸出。經(jīng)由光纖傳輸?shù)竭h(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)RN，遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)RN中的分光器將被復(fù)用的四個(gè)下行波長(zhǎng)分為n路，其中每一路都帶有四個(gè)下行波長(zhǎng)的信號(hào)。分光器輸出的一路復(fù)用信號(hào)達(dá)到光網(wǎng)絡(luò)單元ONU1，該光網(wǎng)絡(luò)單元ONU1是對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)λ₁。其AWG和可調(diào)濾光器將對(duì)應(yīng)于該ONU1的波長(zhǎng)λ₁的信號(hào)從復(fù)用的四個(gè)下行波長(zhǎng)的信號(hào)中選出，并提供給接收機(jī)Rx進(jìn)行檢測(cè)。而在上行方向，ONU1中的可調(diào)激光器將輸出被調(diào)制了上行信號(hào)的波長(zhǎng)為λ′₁的上行信號(hào)。該上行信號(hào)通過ONU中的AWG被提供至RN。RN中的分光器將各個(gè)ONU提供的不同波長(zhǎng)的上行信號(hào)復(fù)用在一起，通過光纖發(fā)送回OLT。OLT中的環(huán)形器將上行信號(hào)發(fā)送負(fù)責(zé)選擇各個(gè)上行波長(zhǎng)的AWG，該AWG將每個(gè)上行波長(zhǎng)分離并分別提供給相應(yīng)的上行接收機(jī)Rx(OLT中下部)。

但是，可調(diào)激光器是非常昂貴的設(shè)備。特別是，當(dāng)NG-PON2需要支持大于1∶64的分光比時(shí)，需要至少64個(gè)ONU用戶，那么可調(diào)激光器的總成本將成大大增加。由于可調(diào)激光器的成本昂貴，并且該高成本隨著ONU數(shù)量的線性增加，限制了TWDM-PON系統(tǒng)的部署和實(shí)施。因此，需要在TWDM-PON系統(tǒng)中設(shè)計(jì)低成本的可調(diào)ONU。

發(fā)明內(nèi)容

本解決方案關(guān)注于設(shè)計(jì)TWDM-PON系統(tǒng)中的低成本ONU，并且同時(shí)保持傳統(tǒng)的ODN(光分布網(wǎng)絡(luò))。本發(fā)明的基本構(gòu)思包括以下幾點(diǎn)中的任一個(gè)：

1.基于普通的單驅(qū)動(dòng)的馬赫-曾德(Mach-Zehnder)調(diào)制器設(shè)計(jì)新的雙波長(zhǎng)生成器，例如4個(gè)光源可以產(chǎn)生8個(gè)獨(dú)立的波長(zhǎng)。

2.使用低成本的馬赫-曾德延遲干涉儀(MZDI)來將8個(gè)波長(zhǎng)分為數(shù)量相同的兩部分，一部分被用作種子光并從外部注入到普通的商用FP-LD之中以產(chǎn)生用于下行的光信號(hào)，另外一部分不被調(diào)制并且直接被發(fā)送給ONU以便作為上行信號(hào)的光載波，被上行信號(hào)調(diào)制。

3.遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)具有分光器，與傳統(tǒng)的ODN架構(gòu)中的遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)相同，使得該發(fā)明對(duì)傳統(tǒng)的ODN架構(gòu)具有兼容性。

4.在ONU中，基于單個(gè)可調(diào)的光選擇模塊選出所需波長(zhǎng)，使用普通的光接收機(jī)，以及使用普通的ROSA來進(jìn)行上行通信，實(shí)現(xiàn)低成本的可調(diào)ONU，而不需要使用可調(diào)激光器提供光信號(hào)以進(jìn)行上行信號(hào)調(diào)制。

根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)基本的方面，提供了一種光線路終端，包括如下部件：

-第一陣列波導(dǎo)光柵，與所述雙波長(zhǎng)生成器相連，用于分別接收多個(gè)不同波長(zhǎng)的種子光信號(hào)，將其匯聚，并提供給所述雙波長(zhǎng)生成器；

-雙波長(zhǎng)生成器，用于接收被復(fù)用的多個(gè)不同波長(zhǎng)的種子光信號(hào)，并分別對(duì)于各種子光信號(hào)，生成與該種子光信號(hào)對(duì)應(yīng)的不同頻率的第一光信號(hào)作為第一組光信號(hào)和第二光信號(hào)作為第二組光信號(hào)；