[發明專利]一種時分波分復用無源光網絡間收發機共享系統及方法

在審

• 申請號: 201410211330.5
• 申請日: 2014-05-19
• 公開（公告）號: CN104010234A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 李軍;楊紅陽;何浩;孫衛強;劉源;胡衛生
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00;H04B10/40
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中;樊昕

技術領域

本發明涉及通信技術領域，更具體的說，涉及一種時分波分復用無源光網絡間收發機共享系統及方法。

背景技術

由于迅速增長的能耗，全球變暖和氣候變化問題變的越來越嚴重。據統計，通信網絡的能耗增長尤其迅速；而接入網絡設備的能耗是網絡能耗的主要部分，通信網絡中的節能日益成為運營商及環保組織關注的焦點，而減少無源光網絡的能耗也成為大家研究的熱點。

在無源光網絡(PON,passive?optical?network)系統中，能源消耗包括三個方面：局端設備(主要是光線路終端(OLT，optical?line?terminal))、終端設備(主要是光網絡單元(ONU，optical?network?unit))、光分配網絡(ODN，optical?distribution?network)網絡的衰減消耗。目前，運營商提供全天的網絡接入，尤其是在時分復用接入(TDMA，Time?Division?Multiplexing?Access)平臺中，光線路終端(OLT，Optical?Line?Terminal)需要實時在線。然而，連接到OLT上的用戶所需的帶寬存在區域和時域不均勻性。例如，經典的市區和郊區場景；在工作時間，連接市區用戶的OLT接近滿負載工作而連接郊區用戶的OLT在此段時間負載較輕。而在晚上，這種趨勢卻是相反的。現有的時分波分復用無源光網絡(TWDM-PON)系統中，通常是每個PON單獨作為一個運營個體，PON中每一對波長都會安裝相應的收發裝置，并24小時在線，這就造成了很大的資源浪費。

經查閱相關文獻發現，Yuanqiu?Luo等人在文章《Wavelength?Management?in?Time?and?Wavelength?Division?Multiplexed?Passive?Optical?Networks》提出一種負載均衡的方法。該文章通過調整ONU所在的波長，實現同一PON內不同波長上的負載均衡。在此種方法中，PON內所有波長均處于工作狀態。當在線用戶較少時(比如夜晚)，就會造成資源的浪費。此外，Ningcheng等人在文章《Flexible?TWDM-PON?system?with?pluggable?optical?transceiver?modules》提出了一種靈活的TWDM-PON系統，其主要的目的是實現不同光分配網之間的負載均衡和OLT端的節能。但以上方法的目的都是實現不同波長或區域間的負載均衡，所有配置的波長均處于工作狀態。當負載較低時，會導致波長資源的浪費。

發明內容

針對上述現有技術中存在的技術問題，本發明提供一種時分波分復用無源光網絡間收發機共享系統及方法。針對現有OLT端節能方法的不足，既可以通過關閉空閑波長所在的收發機，降低OLT能耗，又可以通過共享不同PON的收發機，節約OLT的部署成本。

為達到以上目的，本發明所采取的技術方案如下：

一種時分波分復用無源光網絡間收發機共享系統，包括光線路終端、通過饋線光纖與光線路終端連接的若干子無源光網絡，其中，所述光線路終端包括波長路由器和若干由可調諧收發機組成的可調諧收發模塊，每一個可調諧收發模塊對應一個子無源光網絡，通過波長在不同子無源光網絡間動態分配，實現可調諧收發模塊在不同子無源光網絡間的共享。

所述波長路由模塊為微電機交換矩陣、陣列博導光柵路由器、波長選擇開關或基于半導體光放大器的交換矩陣。

所述系統中所包含的可調諧收發機的個數小于每個子無源光網絡的額定波長數。

一種時分波分復用無源光網絡間收發機共享方法，采用上述的系統來完成，通過波長在不同子無源光網絡間動態分配，實現可調諧收發機在不同子無源光網絡間的共享，包括步驟如下：

(1)、光線路終端實時監測每個子無源光網絡的波長的利用率，并統一控制所有子無源光網絡中可調諧收發機的開關；

(2)、當子無源光網絡內在線用戶減少時，關閉當前空閑波長所在的可調諧收發機；

(3)、當子無源光網絡在線用戶增加并需要新增波長時，光線路終端會根據需要打開本子無源光網絡中關閉的或其它子無源光網絡中已關閉的對應可調諧收發機；當子無源光網絡需要共享其他子無源光網絡所對應的可調諧收發機時，首先將該其他子無源光網絡所對應的可調諧收發機調諧到該子無源光網絡所需的波長頻率，然后通過波長路由器路由到該子無源光網絡。

所述步驟(2)中，當子無源光網絡內在線用戶減少時，光線路終端會重新調整在線用戶所在的波長，使在線用戶集中在少數波長，進而關閉當前空閑波長所在的可調諧收發機。