[發明專利]光線路終端、光網絡單元以及光通信系統

有效

• 申請號: 201310354302.4
• 申請日: 2013-08-14
• 公開（公告）號: CN104378171B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 昌慶江;黃喜
• 申請（專利權）人: 上海貝爾股份有限公司
• 主分類號: H04J14/02
• 分類號: H04J14/02;H04Q11/00;H04B10/40
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 鄭立柱

技術領域

本發明涉及光網絡，尤其涉及基于無源光網絡的波分復用光網絡。

背景技術

隨著高級多媒體的廣泛應用，例如3D電視、遠程醫療服務、在線游戲，互動視頻學習等應用的開發，對帶寬的需求有了巨大的增長。下一代PON2(NG-PON2)作為長期演進的PON解決方案，正作為一個熱點議題，由國際電信聯盟電信部(ITU-T)和全業務接入網(Full Service Access Network，簡稱FSAN)所商討。大多數的運營商希望NG-PON2能夠提供更大的帶寬、更高的分光比(splitting ratio)、更長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。

在已經提出的技術方案中，TWDM-PON已于2012年4月被FSAN所考慮作為對NG-PON2的主要解決方案，其中，10G-PON(XGPON)被堆疊在一起，通過多對波長來增加聚合的PON速率。通過四對波長，可以獲得下行方向40Gbps與上行方向10G Gbps的速率。這滿足了NG-PON2的要求。在單個波長中，TWDM-PON重用了XG-PON的下行復用以及上行接入技術、時隙顆粒度、多播能力、以及帶寬分配機制。

但是，在TWDM-PON中，ONU發射機必須有能力將上行信息調制至四個上行波長中的任意一個波長上。ONU接收機也必須有能力從到四個下行波長中的任一個波長上檢測出下行信息。因此，設計低成本的可調ONU成為了一個關鍵的技術問題。

目前，波長可調技術是現有的用于實現無色ONU的最佳方案，其中，一個可調光濾波器用于下行信號波長選擇性，并且一個可調激光器用于上行信號發射機，如圖1所示。具體地說，在下行方向，在光線路終端OLT中，四個下行波長λ_D1，λ_D2，λ_D3，λ_D4被復用器MUX匯聚后，再經過波分復用器(WDM)輸出。經由光纖傳輸到遠程節點RN。遠程節點RN包括分光器將被復用的四個下行波長分為n路，其中每一路都帶有四個下行波長的信號。分光器輸出的各路復用信號達到光網絡單元ONU(圖1中僅示出了一個ONU)，該光網絡單元ONU是對應于下行波長λ_D1。其包括可調濾光器將對應于該ONU1的波長λ_D1的信號從復用的四個下行波長的信號中選出，并提供給接收機Rx進行檢測。而在上行方向，ONU中的可調激光器將輸出被調制了上行信號的波長為λ_U1的上行信號。該上行信號被提供至RN。RN中的分光器將各個ONU提供的不同波長的上行信號λ_U1，λ_U2，λ_U3，λ_U4合成在一起，通過光纖發送回OLT。OLT中解復用器(DEMUX)將上行信號解復用，并分別提供給相應的上行接收機Rx1、Rx2、Rx3、Rx4。

發明內容

為了實現TWDM-PON系統，有一些重要的需求必須被滿足：

1)由于可調激光器的價格是非常昂貴的，所以在ONU中設置可調激光器將會使ONU的成本激增，因此，需要設計其他結構的低成本的可調ONU。

2)傳輸距離需要增加，目前對傳輸距離的要求是達到20公里，在未來傳輸距離的要求將會增加至長達60至100公里。為了滿足這個需求，業界提出的一個方案是在遠程節點之中設置光放大器，例如圖1的RN中的斜劃線所示的放大器所示。但是，這將會改變RN的結構，將RN改為一個有源器件，不得不去改造已經部署好的RN和ODN(光分布網絡)，因此該方案推廣受到了一定限制。

3)需要支持至少1∶64的分光比，在未來還會要求更高的分光比。

4)運營商希望能夠提供40Gb/s的上行帶寬，以實現對稱的40Gb/sTWDM-PON。因此，需要實現10Gb/s的可調ONU發射機，這有一定的技術難度。

本方案關注于能夠提供低成本、高速率的可調ONU，并且還關注于為長距離傳輸或更多ONU用戶提高功率預算(power budget)，以及對稱的40Gb/s速率。本發明的發明構思包括如下至少一項：

1.在OLT端使用DFB陣列來提供種子光源，外部注入到ONU處的FP-LD，FP-LD工作在外部注入鎖模模式下，產生四個上行波長(λ_U1，λ_U2，λ_U3，λ_U4)。