專利名稱：波分復(fù)用的無源光網(wǎng)絡(luò)的傳輸方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，尤其涉及一種WDM-PON(波分復(fù)用的無源光網(wǎng)絡(luò))的傳輸方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
許多的Internet業(yè)務(wù)通過速率分別從56K到幾兆的撥號調(diào)制解調(diào)器、ADSL(非對稱數(shù)字線用戶線)、CM(電纜調(diào)制解調(diào)器)、VDSL(甚高速數(shù)字用戶線)等方式接入。但是，為了提供高質(zhì)量的視頻信息業(yè)務(wù)、VoD(Videoon Demand，視頻點(diǎn)播)業(yè)務(wù)等各種新業(yè)務(wù)，需要有大約100M的帶寬來進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，上述幾種接入方式已無法滿足這些新業(yè)務(wù)的要求，因此，用光纖鋪設(shè)接入網(wǎng)的需求迅速增長，比如，PON(無源光網(wǎng)絡(luò))便能夠滿足這些新業(yè)務(wù)需求，而且具有經(jīng)濟(jì)和運(yùn)營維護(hù)方便的特點(diǎn)。
一個PON包括一個OLT(局端設(shè)備)、一個光分配網(wǎng)和許多的ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元)或ONT(光網(wǎng)絡(luò)終端)，根據(jù)PON實(shí)現(xiàn)的不同，PON可以分成不同的類型，分別是采用ATM(異步傳輸模式)的ATM-PON、EPON(Ethernet Over PON，基于以太網(wǎng)的無源光網(wǎng)絡(luò))、GPON(具有千兆比特速率的無源光網(wǎng)絡(luò))、采用WDM(波分復(fù)用)的WDM-PON，以及采用CDMA(碼分多址)的OCMDA-PON。
WDM-PON的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，WDM-PON中的AWG(陣列式波導(dǎo)光柵)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。WDM-PON由于其巨大的帶寬容量、類似點(diǎn)對點(diǎn)通信的信息安全性而引起全球通信專家的廣泛關(guān)注，但是WDM-PON網(wǎng)絡(luò)設(shè)備復(fù)雜、成本很高，因此一直無法真正實(shí)現(xiàn)商用。最近幾年，由于光通信技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)光通信器件價(jià)格的下降，WDM-PON又再度成為全球通信業(yè)的熱點(diǎn)，許多設(shè)備廠商和通信專家在減少WDM-PON網(wǎng)絡(luò)設(shè)備復(fù)雜性、降低成本方面作了大量、深入的研究。
在ONU或ONT的設(shè)計(jì)中，雖然各個ONU或ONT要產(chǎn)生不同的上行波長，但為了安裝和維護(hù)方便，要求各個ONU或ONT一模一樣。并且ONU或ONT中產(chǎn)生的上行激光功率要足夠大，以能夠容忍或調(diào)整由于溫度變化(-40-85℃)造成的波長偏移。
現(xiàn)有技術(shù)中一種調(diào)制ONU或ONT的波長的方法為采用光環(huán)回技術(shù)的調(diào)制方案。光環(huán)回技術(shù)是利用一部分OLT的下行光信號作為載波，在ONU或ONT中通過反射激光器和放大器調(diào)制到需要的波長，再將調(diào)制后的光信號發(fā)送到OLT。以O(shè)LT為例，采用光環(huán)回技術(shù)的調(diào)制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，其中ONT中的反射激光器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。
上述采用光環(huán)回技術(shù)的調(diào)制方案要求OLT的光源輸出功率很大，以支持下行和上行傳輸，而且因?yàn)橛衼砘貎沙绦盘枺琌LT接收到的上行信號動態(tài)范圍是一般動態(tài)范圍的2倍。同時(shí)OLT的幀結(jié)構(gòu)需要分成下行和上行兩部分，如果對下行和上行進(jìn)行平均分配，則OLT的上、下行的線速率將加倍，OLT的接收機(jī)的靈敏度將降低，并且將增加OLT的功率代價(jià)。對于單纖雙向傳輸，還需考慮瑞利散射的影響。解決的辦法是采用高功率OLT光源，或者在ONU或ONT中使用集成半導(dǎo)體光放大器的調(diào)制器。上行和下行信號要通過雙纖傳輸，以避免瑞利散射產(chǎn)生的干擾。
上述采用光環(huán)回技術(shù)的調(diào)制方案的缺點(diǎn)為1、光環(huán)回技術(shù)雖然避免了使用ONU或ONT光源，但要求OLT的光源輸出功率很大，以支持下行和上行傳輸，而且因?yàn)橛衼砘貎沙坦庑盘?，OLT接收到的上行信號動態(tài)范圍是一般動態(tài)范圍的2倍。
2、需要在ONU或ONT中使用激光器和放大器，增加了系統(tǒng)復(fù)雜度和成本。并且波長鎖定F-P激光器或RSOA(反射式半導(dǎo)體光放大器)的價(jià)格非常昂貴。
現(xiàn)有技術(shù)中另一種調(diào)制ONU或ONT的波長的方法為采用可調(diào)激光器的調(diào)治方案，該方案的示意圖如圖5所示。該方法的主要缺點(diǎn)為可調(diào)激光器的價(jià)格非常昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種WDM-PON的傳輸方法和系統(tǒng)，從而可以使WDM-PON系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單化，極大地降低WDM-PON系統(tǒng)的成本。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種波分復(fù)用的無源光網(wǎng)絡(luò)的傳輸方法，包括步驟A、在波分復(fù)用的無源光網(wǎng)絡(luò)WDM-PON的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU或光網(wǎng)絡(luò)終端ONT中設(shè)置超輻射發(fā)光二級管SLED；B、所述ONU或ONT以所述設(shè)置的SLED作為其光發(fā)射源，發(fā)送上行寬譜光信號。
所述的步驟A具體包括在WDM-PON系統(tǒng)中的ONU或ONT的光發(fā)射機(jī)中設(shè)置SLED和能夠使用SLED的光發(fā)射驅(qū)動電路。
所述的步驟B具體包括所述ONU或ONT接收來自局端設(shè)備OLT的下行光信號，ONU或ONT以所述設(shè)置的SLED作為其光發(fā)射源，發(fā)送上行寬譜光信號，該寬譜光信號經(jīng)過合波器或分波器處理后到達(dá)OLT。
所述的ONU或ONT向上發(fā)送的上行寬譜調(diào)制信號是通過對SLED進(jìn)行直接調(diào)制獲得的。
所述的步驟B具體包括B1、WDM-PON系統(tǒng)中的OLT的各路信號通過合波器形成單光路多波長光信號并向下發(fā)送，遠(yuǎn)端通過分波器將OLT傳遞過來的單光路多波長光信號進(jìn)行波長分離處理后傳遞給各個ONU或ONT；B2、所述各個ONU或ONT利用所述設(shè)置的光發(fā)射驅(qū)動電路通過所述SLED向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處的合波器或分波器發(fā)送上行寬譜光信號，該合波器或分波器將接收到的上行寬譜光信號進(jìn)行光譜分割再波長合成處理后，傳遞給OLT。
所述的步驟B1還包括在WDM-PON系統(tǒng)中的OLT的光發(fā)射機(jī)中設(shè)置SLED和能夠使用SLED的光發(fā)射驅(qū)動電路，OLT利用該光發(fā)射驅(qū)動電路通過該SLED向OLT內(nèi)的合波器或分波器發(fā)送寬譜下行光信號。
所述的步驟B2所述的合波器或分波器包括陣列式波導(dǎo)光柵AWG。
所述的步驟B2具體包括在AWG中設(shè)置和各個ONU或ONT對應(yīng)的輸入端口，各個ONU或ONT通過SLED發(fā)射的上行寬譜光信號通過該輸入端口傳遞給AWG，AWG將接收到的上行寬譜光信號進(jìn)行光譜分割再波長合成處理后，傳遞給OLT。
一種波分復(fù)用的無源光網(wǎng)絡(luò)的傳輸系統(tǒng)，包括OLT向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處的合波器或分波器發(fā)送下行光信號，接收遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處的合波器或分波器傳遞過來的合成后的上行光信號；遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處的合波器或分波器具有光譜分割和合成的功能，將OLT傳遞過來的下行光信號進(jìn)行光譜分割處理后傳遞給各個ONU或ONT，將各個ONU或ONT傳遞過來的上行光信號進(jìn)行光譜分割再波長合成處理后傳遞給OLT；
ONU或ONT設(shè)置有SLED和能夠使用SLED的光發(fā)射驅(qū)動電路，通過發(fā)送的電信號對所述設(shè)置的SLED進(jìn)行驅(qū)動，利用所述設(shè)置的光發(fā)射驅(qū)動電路通過該SLED向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處的合波器或分波器發(fā)送上行寬譜光信號。
所述的遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處的合波器/分波器具體包括光譜分割模塊對接收到的OLT傳遞過來的下行光信號進(jìn)行波長分離處理后，傳遞給各個ONU或ONT；光譜合成模塊包含和各個ONU或ONT對應(yīng)的輸入端口，通過該輸入端口接收各個ONU或ONT發(fā)射的上行寬譜光信號，將接收到的上行寬譜光信號進(jìn)行光譜分割再波長合成處理后傳遞給OLT。
所述的OLT還包括SLED模塊設(shè)置有SLED和能夠使用SLED的光發(fā)射驅(qū)動電路，通過發(fā)送的電信號對所述設(shè)置的SLED進(jìn)行驅(qū)動，利用所述設(shè)置的光發(fā)射驅(qū)動電路通過該SLED發(fā)送調(diào)制后的下行光信號。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過在WDM-PON系統(tǒng)的ONU或ONT和OLT中以廉價(jià)的SLED(超輻射發(fā)光二級管)作為光發(fā)射源。從而可以無需復(fù)雜的光環(huán)回技術(shù)，使WDM-PON系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單化，極大地降低WDM-PON系統(tǒng)的成本，提高了WDM-PON系統(tǒng)的可靠性。


圖1為WDM-PON的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的WDM-PON中的AWG的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中采用光環(huán)回技術(shù)的調(diào)制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3所示系統(tǒng)中的ONT中的反射激光器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為現(xiàn)有技術(shù)中采用可調(diào)激光器的調(diào)治方案的示意圖；圖6為本發(fā)明所述方法的實(shí)施例的處理流程圖；
圖7為某個型號的SLED的光譜圖；圖8為采用SLED作為光源的一個ONU或ONT的光發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為ONT向AWG發(fā)送上行寬譜光信號的示意圖；圖10為AWG將接收到的不同波長的上行寬譜光信號合成特定波長的光信號的示意圖；圖11為本發(fā)明所述WDM-PON的傳輸系統(tǒng)的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種WDM-PON的傳輸方法和系統(tǒng)，本發(fā)明的核心為采用廉價(jià)的SLED作為WDM-PON系統(tǒng)中的ONU或ONT的光源。
下面結(jié)合附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明，本發(fā)明所述方法的實(shí)施例的處理流程如圖6所示，包括如下步驟步驟6-1、在ONU或ONT中設(shè)置SLED，并將設(shè)置的SLED作為ONU或ONT的光發(fā)射源。
本發(fā)明首先需要在WDM-PON系統(tǒng)中的ONU或ONT的光發(fā)射機(jī)中設(shè)置SLED。SLED是一種具有高輸出功率、寬光譜范圍的高穩(wěn)定光源。由于它的輸出功率較大，能夠有效提高系統(tǒng)的分辨率。SLED可以直接通過電信號進(jìn)行驅(qū)動。
某個型號的SLED的光譜圖如圖7所示，從圖7可以看出SLED在很寬的光譜上都具有很高的光功率。
本發(fā)明還需要在ONU或ONT中設(shè)置能夠使用直接調(diào)制的SLED寬譜光源的光發(fā)射驅(qū)動電路，根據(jù)該光發(fā)射驅(qū)動電路，ONU或ONT將設(shè)置的SLED作為其光發(fā)射源，并且直接通過發(fā)送的電信號對該SLED進(jìn)行驅(qū)動。采用SLED作為光源的一個ONU或ONT的光發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖8所示。
步驟6-2、各個ONU或ONT通過SLED發(fā)射的上行寬譜光信號傳遞給遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處的合波器或分波器，遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處的合波器或分波器將接收到的上行寬譜光信號進(jìn)行光譜分割后，再合成特定波長的光信號傳遞給OLT。
WDM-PON系統(tǒng)中的OLT的各路信號通過合波器形成單光路多波長光信號并向下發(fā)送，遠(yuǎn)端通過分波器將OLT傳遞過來的單光路多波長光信號進(jìn)行波長分離處理后傳遞給各個ONU或ONT。
在實(shí)際應(yīng)用中，還可以在WDM-PON的OLT端也設(shè)置SLED和能夠使用直接調(diào)制的SLED寬譜光源的光發(fā)射驅(qū)動電路，然后OLT利用該光發(fā)射驅(qū)動電路通過該SLED向OLT內(nèi)的合波器或分波器發(fā)送寬譜下行光信號。
所述各個ONU或ONT利用所述設(shè)置的光發(fā)射驅(qū)動電路通過所述SLED向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處的合波器或分波器發(fā)送上行寬譜光信號，該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處的合波器或分波器可以通過AWG來實(shí)現(xiàn)。下面以AWG為例來說明本發(fā)明。
AWG中包含和各個ONU或ONT對應(yīng)的輸入端口，該輸入端口只能通過特定波長的光信號。各個ONU或ONT通過SLED發(fā)射的上行寬譜光信號通過各個輸入端口傳遞給AWG。AWG通過輸入端口對該上行寬譜光信號進(jìn)行光譜分割處理。ONT向AWG發(fā)送上行寬譜光信號的示意圖如圖9所示。
AWG對進(jìn)行了光譜分割處理后的上行光信號再進(jìn)行波長合成處理，將進(jìn)行了光譜分割處理后的上行光信號合成特定波長的光信號后，傳遞給OLT。AWG將接收到的不同波長的上行寬譜光信號合成特定波長的光信號的示意圖如圖10所示。
本發(fā)明所述WDM-PON的傳輸系統(tǒng)的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖如圖11所示，包括如下模塊OLT以SLED作為光發(fā)射源，通過SLED向AWG發(fā)送下行光信號。接收AWG傳遞過來的合成后的特定波長的上行光信號。OLT中包括SLED模塊。SLED模塊中包括SLED和能夠使用直接調(diào)制的SLED寬譜光源的光發(fā)射驅(qū)動電路。OLT利用該光發(fā)射驅(qū)動電路通過該SLED向AWG發(fā)送下行光信號。
AWG具有光譜分割和合成的功能。將OLT傳遞過來的下行光信號進(jìn)行光譜分割處理后傳遞給各個ONU或ONT。將各個ONU或ONT傳遞過來的上行寬譜光信號進(jìn)行光譜分割、波長合成處理后傳遞給OLT。AWG包括光譜分割模塊和光譜合成模塊。
其中，光譜分割模塊對接收到的OLT傳遞過來的下行光信號進(jìn)行光譜分割處理后，傳遞給各個ONU或ONT。
其中，光譜合成模塊包含和各個ONU或ONT對應(yīng)的輸入端口，通過該輸入端口接收各個ONU或ONT發(fā)射的上行寬譜光信號，對接收到的上行寬譜光信號進(jìn)行光譜分割處理。然后，再將進(jìn)行了光譜分割處理后的上行光信號合成特定波長的光信號，傳遞給OLT。
ONU或ONT以SLED作為光發(fā)射源，通過SLED向AWG發(fā)送上行寬譜光信號。接收AWG傳遞過來的下行光信號。ONU或ONT中包括SLED模塊。SLED模塊中包括SLED和能夠使用直接調(diào)制的SLED寬譜光源的光發(fā)射驅(qū)動電路。ONU或ONT利用該光發(fā)射驅(qū)動電路通過該SLED向AWG發(fā)送上行寬譜光信號。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種波分復(fù)用的無源光網(wǎng)絡(luò)的傳輸方法，其特征在于，包括步驟A、在波分復(fù)用的無源光網(wǎng)絡(luò)WDM-PON的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU或光網(wǎng)絡(luò)終端ONT中設(shè)置超輻射發(fā)光二級管SLED；B、所述ONU或ONT以所述設(shè)置的SLED作為其光發(fā)射源，發(fā)送上行寬譜光信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟A具體包括在WDM-PON系統(tǒng)中的ONU或ONT的光發(fā)射機(jī)中設(shè)置SLED和能夠使用SLED的光發(fā)射驅(qū)動電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的步驟B具體包括所述ONU或ONT接收來自局端設(shè)備OLT的下行光信號，ONU或ONT以所述設(shè)置的SLED作為其光發(fā)射源，發(fā)送上行寬譜光信號，該寬譜光信號經(jīng)過合波器或分波器處理后到達(dá)OLT。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的ONU或ONT向上發(fā)送的上行寬譜調(diào)制信號是通過對SLED進(jìn)行直接調(diào)制獲得的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的步驟B具體包括B1、WDM-PON系統(tǒng)中的OLT的各路信號通過合波器形成單光路多波長光信號并向下發(fā)送，遠(yuǎn)端通過分波器將OLT傳遞過來的單光路多波長光信號進(jìn)行波長分離處理后傳遞給各個ONU或ONT；B2、所述各個ONU或ONT利用所述設(shè)置的光發(fā)射驅(qū)動電路通過所述SLED向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處的合波器或分波器發(fā)送上行寬譜光信號，該合波器或分波器將接收到的上行寬譜光信號進(jìn)行光譜分割再波長合成處理后，傳遞給OLT。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的步驟B1還包括在WDM-PON系統(tǒng)中的OLT的光發(fā)射機(jī)中設(shè)置SLED和能夠使用SLED的光發(fā)射驅(qū)動電路，OLT利用該光發(fā)射驅(qū)動電路通過該SLED向OLT內(nèi)的合波器或分波器發(fā)送寬譜下行光信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的步驟B2所述的合波器或分波器包括陣列式波導(dǎo)光柵AWG。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的步驟B2具體包括在AWG中設(shè)置和各個ONU或ONT對應(yīng)的輸入端口，各個ONU或ONT通過SLED發(fā)射的上行寬譜光信號通過該輸入端口傳遞給AWG，AWG將接收到的上行寬譜光信號進(jìn)行光譜分割再波長合成處理后，傳遞給OLT。
9.一種波分復(fù)用的無源光網(wǎng)絡(luò)的傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括OLT向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處的合波器或分波器發(fā)送下行光信號，接收遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處的合波器或分波器傳遞過來的合成后的上行光信號；遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處的合波器或分波器具有光譜分割和合成的功能，將OLT傳遞過來的下行光信號進(jìn)行光譜分割處理后傳遞給各個ONU或ONT，將各個ONU或ONT傳遞過來的上行光信號進(jìn)行光譜分割再波長合成處理后傳遞給OLT；ONU或ONT設(shè)置有SLED和能夠使用SLED的光發(fā)射驅(qū)動電路，通過發(fā)送的電信號對所述設(shè)置的SLED進(jìn)行驅(qū)動，利用所述設(shè)置的光發(fā)射驅(qū)動電路通過該SLED向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處的合波器或分波器發(fā)送上行寬譜光信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處的合波器或分波器具體包括光譜分割模塊對接收到的OLT傳遞過來的下行光信號進(jìn)行波長分離處理后，傳遞給各個ONU或ONT；光譜合成模塊包含和各個ONU或ONT對應(yīng)的輸入端口，通過該輸入端口接收各個ONU或ONT發(fā)射的上行寬譜光信號，將接收到的上行寬譜光信號進(jìn)行光譜分割再波長合成處理后傳遞給OLT。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的OLT還包括SLED模塊設(shè)置有SLED和能夠使用SLED的光發(fā)射驅(qū)動電路，通過發(fā)送的電信號對所述設(shè)置的SLED進(jìn)行驅(qū)動，利用所述設(shè)置的光發(fā)射驅(qū)動電路通過該SLED發(fā)送調(diào)制后的下行光信號。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種WDM－PON(波分復(fù)用的無源光網(wǎng)絡(luò))的傳輸方法和系統(tǒng)，該方法主要包括在WDM－PON的ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元)或ONT(光網(wǎng)絡(luò)終端)中設(shè)置SLED(超輻射發(fā)光二級管)；所述ONU或ONT以所述設(shè)置的SLED作為其光發(fā)射源，發(fā)送上行寬譜光信號。利用本發(fā)明，可以使WDM－PON系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單化，極大地降低WDM－PON系統(tǒng)的成本。
文檔編號H04B10/50GK101043287SQ20061005845
公開日2007年9月26日 申請日期2006年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者江濤, 趙峻, 王運(yùn)濤 申請人:華為技術(shù)有限公司