[發明專利]無色光網絡單元及其實現方法

在審

• 申請號: 201310384221.9
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN104427413A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 李晗;張德朝;柳晟;李允博
• 申請（專利權）人: 中國移動通信集團公司
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 衣淑鳳;宋志強

技術領域

本發明涉及PON（Passive?Optical?Network，無源光網絡）技術領域，尤其涉及無色ONU（Optical?Network?Unit，光網絡單元）及其實現方法。

背景技術

隨著網絡技術的發展，PON技術是實現FTTx（Fiber?to?the?x，光纖接入）的主流技術，典型的PON系統為樹狀拓撲。PON主要由網絡由局端設備OLT（Optical?Line?Terminal，光線路終端）、用戶端設備ONU以及ODN（Optical?Distribution?Network，光分配網絡）組成。其中ODN由光纖和光分/合路器等無源光器件組成，因此具有管理維護的成本較低的優勢。圖1為現有的WDMPON（Wavelength?Division?Multiplexing?PON，波分復用無源光網絡）的結構示意圖，其中，AWG（Array?Waveguide?Gratings，陣列波導光柵）為光分/合路器。

PON按信號分配方式可以分為PSPON（Power?Splitter?PON，功率分割型無源光網絡）和WDM-PON。目前的APON（ATM?PON，基于異步傳輸模式的PON）、BPON（Broadband?PON，寬帶PON）、EPON（Ethernet?PON，以太PON）和GPON（千兆PON，Gigabit-Capable?PON）均屬于PSPON，PSPON采用星型耦合器分路，上/下行傳送采用TDMA/TDM（時分多址/時分復用）方式實現信道帶寬共享，分路器通過功率分配將OLT發出的信號分配到各個ONU上。WDM-PON技術則是將波分復用技術運用在PON中，光分路器通過識別OLT發出的各種波長，將信號分配到各路ONU。

基于波分復用技術的WDM-PON采用波長作為用戶端ONU標識，利用波分復用技術實現上行接入，能夠提供較高的工作帶寬，可以實現真正意義上的對稱寬帶接入。同時，它還可以避免TDMA技術中ONU的測距、快速比特同步等諸多技術難點，OLT和每個ONU之間通過各自的波長傳遞信號，每個ONU只能收到發給它自己的信息，WDM-PON具有更好的安全性和可擴展性。只在媒體接入控制（MAC，Media?Access?Control）層，通過單獨的波長可以控制OLT和ONU之間的點到點通信連接，無需點到多點的媒體接入控制，而且每個ONU都可以使用不同的速率和協議和OLT通信，從而在網絡管理以及系統升級性能方面都有著明顯的優勢。

ONU的無色性是WDM-PON以及下一代PON技術降低成本的重要因素。目前主要的解決方案如下：

方案1：從OLT到ONU的下行波長采用DPSK（Differential?Phase?Shift?Keying，差分移相鍵控）信號，在ONU側分為兩部分，一部分輸入光模塊接收，另一部分經SOA（Semiconductor?Optical?Amplifier，半導體光放大器）放大，然后調制為OOK（On-Off?Keying，開關鍵控）信號作為上行信號發往OLT；

方案2：從OLT到ONU的下行波長采用OOK信號，增加“0”比特的噪聲，降低信號的消光比。在ONU側分為兩部分，一部分輸入光模塊接收，一部分經SOA在飽和增益狀態下放大。由于輸入信號的“0”比特仍有一定功率的光，因此SOA輸出類似直流光的信號，經OOK調制后作為上行信號發往OLT；

方案3：每個ONU均配置可調激光器作為上行信號光源。

現有技術的缺點如下：

方案1中，下行采用DPSK信號，OLT的發送裝置和ONU的接收裝置成本相對OOK信號較高；

方案2中，下行OOK信號消光比較低，如典型地為5dB，而PON系統正常的下行信號消光比為10dB，下行信號性能劣化，影響傳輸性能和傳輸距離；

方案3中，每個ONU均配置一個可調的激光器作為上行信號光源，這樣就導致了ONU成本的增長。同時因為WDM-PON系統中每一個ONU工作的波長不同，也就是說每個ONU中激光器的工作波長不同，這樣就需要配備多種不同型號的板卡，增大了安裝和維護的費用。

發明內容

本發明提供無色ONU及其實現方法，以在保證OLT到ONU的下行信號的傳輸性能的前提下，降低OLT與ONU之間的通信成本。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種無色光網絡單元ONU，包括：耦合器，接收機，至少一個分光器，且每個分光器的輸入、輸出端之間有一根延時線，調制器和隔離器，且隔離器只接收來自調制器方向的信號，其中：