[發明專利]光學網絡及其操作方法

無效

• 申請號: 96192786.0
• 申請日: 1996-03-22
• 公開（公告）號: CN1075298C
• 公開（公告）日: 2001-11-21
• 發明（設計）人: 羅伊·安德魯·洛貝特;戴維·布賴恩·佩恩;安德魯·羅伯特·約翰·庫克
• 申請（專利權）人: 英國電訊有限公司
• 主分類號: H04B10/17
• 分類號: H04B10/17
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 蹇煒

本發明涉及光學網絡部件，更具體地涉及包含一個或多個這種部件的光學網絡。

當前在英國，電信網包含基本上完全用光纖構成的干線網，及基本上完全由銅線對構成的局域接入網。將來，高度希望有一直到達客戶的房屋的具有一切可預見的服務要求容量的固定的、彈性的、透明的電信基礎結構。達到這一點的一種方法是為整個接入布局建立一個全面管理的光纖網。最好，這一布局應包括無源光學網(PON)，它們包含單一模式的光纖及無帶寬限制的有源電子元件。

在PON，從頭端(交換機)饋出單根光纖，并通過在接線盒或分配點(DP)上的無源分光器散出到光學網絡單元(ONU)。ONU可以在客戶房屋中，或者在街上服務于若干客戶。采用分光器能夠共用饋線光纖及基于交換機的光導線終端(OLT)設備，從而給予PON成本上的效益。當前PON的單一展開是較佳的選擇，這便是說提供了分開的上游及下游PON，從而各客戶有兩根光纖。下游PON(即由頭端發送供客戶接收的通信量的PON)采用無源分光器來饋入ONU。類似地，上游PON(即客戶向頭端傳輸通信量的PON)采用無源光組合器來組合客戶通信量供頭端接收。實際上，分光器與光組合器結構上完全相同。雖然由于每一環路需要兩根光纖而單工工作增加了基礎結構的復雜性，但它從低光學介入損耗(由于不存在雙工耦合器)、及低返回損失中得益，由于這種系統對于帶有分開的發送與接收路徑的低于25dBm的反射是不敏感的。通常，PON具有四路分裂后面跟著八路分裂，因此一根單一的頭端光纖能服務于多達32個客戶。

在已知的配置TPON(無源光學網絡上的電話)中，頭端臺廣播時分多路復用(TDM)幀給網絡上所有終端。傳輸的幀中既包括通信量數據也包括控制數據。各終端識別與響應廣播幀中的數據的適當尋址部分，而忽略幀的其余部分。在上游方向上，各終端在預定的時隙中傳輸數據，而來自不同終端的數據則在頭端組合到預定格式的時分多址聯接(TDMA)幀中。

本申請人已研制出供在采用TDMA操作的PON中使用的位傳送系統(BTS)。該BTS描述在我們的歐洲專利說明書318331、318332、318333與318335中。????

最近，PON原理已擴展到構成稱作Super?PON(超級PON)的概念，其中采用了高功率光放大器以便構成非常大與高的分裂PON。例如，采用光放大器(諸如光纖放大器)，允許在高達200公里的距離上將多達3500個客戶連接在單一的頭端臺上。

不幸的是迄今為止，光放大器只用在下游Super?PON上，由于在上游Super?PON上使用放大器會導致來自放大器的放大的受激發射(ASE)的噪光問題。

一種用于廣播電視信號同時用于提供雙向聲音與數據通信的光學通信網絡的一個示例公開在歐洲專利申請0499065中。在上游與下游方向上都設置了光放大器。

一種具有一個或多個選通光放大器的光纖遠程通信線路公開在歐洲專利申請0506163中。如果選通光放大器的輸入低于預定的閾值，則它們進行操作基本上不產生輸出。以這一方式，在放大器上游的斷裂線路上，放大器基本上不產生輸出而導致鏈路關閉，并借此防止從斷裂光纖逸出的光傷害維修人員。

按照本發明的第一方面，提供了光學網絡部件，包括：

一個組合器；

多條光纖，用于將組合器連接到其下游的網絡部件上；

一條光纖，用于將組合器連接到其上游的網絡部件上；以及其特征在于所述多條光纖具有位于其中的各自的選通放大器，各光放大器有選擇地操作來放大正在上游方向發送的信號以便在接收需要的輸入信號時提供放大的輸出信號，否則基本上不提供輸出信號。

應當理解，組合器與放大器可集成到單一的制品中，也可位于諸如互相不同的建筑物中。‘部件’一詞旨在包含這兩種可能性。

在本發明的某些實施例中，選通光放大器包括：

一個輸入端，用于接收要放大的光信號；

一個輸出端，用于輸出經放大的光信號；

一個光放大器器件，用于放大輸入到其中的光信號；

一個檢測器；以及

一個光開關，用于在檢測器檢測到存在超過預定幅度的光信號時，允許放大后的光信號離開輸出端。

有利地，該光放大器器件與光開關可以沿從輸入端到輸出端的光纖配置。光開關可位于光放大器器件的輸出側上。

最好該放大器還包括一個光抽頭，用于在光信號從輸入端通過到輸出端期間抽出一部分光信號，并將抽出部分輸入到檢測器中。光抽頭可位于光放大器器件的輸入端側，在光放大器器件與光開關之間，或沿光放大器器件的中途。