專利名稱：波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中傳輸、接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光網(wǎng)絡(luò)信息傳輸技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中傳輸、接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的裝置及方法。
背景技術(shù)：
由于傳統(tǒng)電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三大接入網(wǎng)的技術(shù)各不相同，雖然對(duì)于光纖接入網(wǎng)來(lái)說(shuō)實(shí)現(xiàn)基于FTTH(光纖到戶)的三網(wǎng)合一是大勢(shì)所趨，但是傳輸圖像業(yè)務(wù)所占用的巨大帶寬和所要求的較高的Qos (服務(wù)質(zhì)量)是數(shù)字光接入技術(shù)較難解決的問題，因此，基于模擬技術(shù)的有線電視業(yè)務(wù)和基于數(shù)字技術(shù)的數(shù)據(jù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)在短時(shí)間內(nèi)難以得到融合。為了使用戶同時(shí)享受到上述三重業(yè)務(wù)，一般做法是模擬有線電視(CATV)業(yè)務(wù)和基于數(shù)字技術(shù)的數(shù)據(jù)、語(yǔ)音業(yè)務(wù)采用各自的光纖線路接入。為了降低綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)的成本，早日實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)合一的目標(biāo)，結(jié)合WDM(波分復(fù)用)技術(shù)，提出了單纖三向傳輸技術(shù)。目前存在的幾種綜合業(yè)務(wù)光接入，初步實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合的方案有以下幾種第一種方式是1310/1310/1550nm雙波長(zhǎng)單纖三向傳輸技術(shù)，即將普通的數(shù)字光接入設(shè)備和經(jīng)過光分路后的模擬CATV設(shè)備通過點(diǎn)到點(diǎn)的方式由局端接入到用戶端，數(shù)字光接入設(shè)備采用1310/1310nm的雙向傳輸技術(shù)，模擬CATV采用1550nm窗口的單向傳輸技術(shù)。第二種方式是共纜分纖的方式，因?yàn)閭鬏斈MCATV的結(jié)構(gòu)也采用了無(wú)源分路結(jié)構(gòu)，與無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)具有相同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且功率預(yù)算也相近，所以適合采用共纜分纖的接入方式。第三種方式是1310/1490/1550nm三波長(zhǎng)單纖三向傳輸技術(shù)，這種方案是將 1550nm的窗口用于下行傳輸模擬CATV信號(hào)，將1310nm用于終端用戶的上行傳輸，下行的數(shù)字信號(hào)傳輸則是利用1490·窗口，通過CWDM技術(shù)將三個(gè)方向的傳輸集中復(fù)用到一根光纖上，這種方案繼承了點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的傳輸方式，可以節(jié)省設(shè)備投資，而且系統(tǒng)可靠性高，簡(jiǎn)化了施工的難度。無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON)技術(shù)既符合FTTH的發(fā)展趨勢(shì)，又與有線電視網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相類似，具有與有線電視相匹配的特征，因此PON技術(shù)成為有線電視傳輸?shù)膬?yōu)先選用技術(shù)。在 WDM-PON(波分復(fù)用-無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))中傳輸廣播信號(hào)已處于研究階段，假如可以在WDM-PON 中傳輸廣播信號(hào)，能夠?qū)υ趩胃饫w中實(shí)現(xiàn)圖像、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的三重業(yè)務(wù)的傳輸提供很好的借鑒，并且可以促進(jìn)FTTH數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，使上述三重業(yè)務(wù)得到推廣和普及。如圖1所示，為典型的波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖，包括0LT(光線路終端)、 ODN (光分配單元)和ONU (光網(wǎng)絡(luò)單元)。OLT對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)，ONU對(duì)應(yīng)用戶側(cè)。OLT端的光發(fā)射機(jī)發(fā)出的下行信號(hào)，經(jīng)過ODN進(jìn)行解復(fù)用，并分配給指定的ODU單元。每個(gè)ONU單元對(duì)應(yīng)的上行信號(hào)，經(jīng)過ODN單元將各路的上行信號(hào)復(fù)用到一根光纖中，傳輸至OLT端，由OLT端進(jìn)行接收。目前，在PON中傳輸廣播信號(hào)(例如，有線電視信號(hào))均是利用單一波長(zhǎng)的廣播形式從OLT端到ONU端，但是，還沒有成熟的在WDM-PON中傳輸廣播信號(hào)的技術(shù)。隨著人們對(duì)視頻、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)三重業(yè)務(wù)的寬帶服務(wù)的強(qiáng)烈需求，有文獻(xiàn)提出增加一個(gè)波長(zhǎng)用來(lái)傳輸廣播信號(hào)，但是這種方法存在以下缺點(diǎn)一是需要一個(gè)額外的調(diào)制器去調(diào)制廣播信號(hào)；二是需要增加一個(gè)額外的波長(zhǎng)用來(lái)傳輸廣播信號(hào)，增加了系統(tǒng)的成本，還有文獻(xiàn)提出利用時(shí)分復(fù)用的方法支持同時(shí)傳輸點(diǎn)到點(diǎn)信號(hào)和廣播信號(hào)，這種方法增加了時(shí)間控制的難度，并且犧牲了單個(gè)信道的帶寬，另外也有提到利用反轉(zhuǎn)歸零碼調(diào)制方式來(lái)傳輸廣播信號(hào)，雖然這種方法是在對(duì)單個(gè)信道的數(shù)據(jù)傳輸無(wú)影響的前提下，由服務(wù)提供商為指定的用戶提供廣播服務(wù)，但是需要高速邏輯電路產(chǎn)生信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中傳輸、接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的裝置及方法，能夠減少在波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中傳輸廣播信號(hào)的成本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的裝置，包括依次連接的寬帶光源、第一調(diào)制器、第一陣列波導(dǎo)光柵、第二調(diào)制器和第二陣列波導(dǎo)光柵，所述第二調(diào)制器為多個(gè)，所述第一陣列波導(dǎo)光柵包含多個(gè)輸出端，每個(gè)輸出端與一第二調(diào)制器的輸入端連接，所述第二陣列波導(dǎo)光柵包含多個(gè)輸入端，每個(gè)輸入端與一第二調(diào)制器的輸出端連接，其中所述寬帶光源，用于輸出寬帶光載波；所述第一調(diào)制器，用于將廣播信號(hào)調(diào)制到所述寬帶光載波上；所述第一陣列波導(dǎo)光柵，用于將調(diào)制有廣播信號(hào)的寬帶光載波分割為多路子波分信號(hào)，分別向一第二調(diào)制器傳輸一路子波分信號(hào)；所述第二調(diào)制器，用于將單播信號(hào)調(diào)制到所述子波分信號(hào)上，將子波分信號(hào)傳輸給所述第二陣列波導(dǎo)光柵；所述第二陣列波導(dǎo)光柵，用于將多路子波分信號(hào)進(jìn)行合波，得到合波信號(hào)，將合波信號(hào)傳輸給光分配單元。進(jìn)一步地，還包括偏振控制器、偏振分束器和偏振合束器，其中，所述偏振控制器和偏振分束器相連接，設(shè)置在所述第一陣列波導(dǎo)光柵與所述第二調(diào)制器之間，所述偏振合束器設(shè)置在所述第二調(diào)制器與所述第二陣列波導(dǎo)光柵之間，其中所述偏振分束器，用于將所述子波分信號(hào)分為偏振方向垂直的第一光波信號(hào)和第二光波信號(hào)；所述偏振控制器，用于調(diào)整所述第一光波信號(hào)和第二光波信號(hào)與光波主軸的夾角；所述第二調(diào)制器是將所述單播信號(hào)調(diào)制到所述第一光波信號(hào)上；所述偏振合束器，用于將已調(diào)制單播信號(hào)的第一光波信號(hào)和第二光波信號(hào)進(jìn)行合束ο進(jìn)一步地，在所述第一陣列波導(dǎo)光柵的輸出端與所述第二陣列波導(dǎo)光柵的輸入端之間還設(shè)置有光放大器；所述光放大器，用于抑制所述第一陣列波導(dǎo)光柵進(jìn)行頻譜分割產(chǎn)生的強(qiáng)度噪聲。進(jìn)一步地，所述第一調(diào)制器為相位調(diào)制器，所述第二調(diào)制器為強(qiáng)度調(diào)制器。
進(jìn)一步地，一種波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的裝置，包括耦合器和下行信號(hào)接收機(jī)，其中所述耦合器，用于將下行信號(hào)分成第一路下行信號(hào)和第二路下行信號(hào)，將所述第一路下行信號(hào)發(fā)送給下行信號(hào)接收機(jī)；所述下行信號(hào)接收機(jī)，用于從第一路下行信號(hào)中解調(diào)出廣播信號(hào)和單板信號(hào)。進(jìn)一步地，還包括半導(dǎo)體光放大器和用戶側(cè)調(diào)制器，其中所述耦合器，還用于將所述第二路下行信號(hào)發(fā)送給所述半導(dǎo)體光放大器；所述半導(dǎo)體光放大器，用于擦除所述第二路下行信號(hào)中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，將第二路下行信號(hào)發(fā)送給用戶側(cè)調(diào)制器；所述用戶側(cè)調(diào)制器，用于將上行信號(hào)調(diào)制到所述第二路下行信號(hào)上，發(fā)送光線路終端。進(jìn)一步地，一種波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的方法，包括將廣播信號(hào)調(diào)制到寬帶光載波上，將調(diào)制有廣播信號(hào)的寬帶光載波分割為多路子波分信號(hào)；將單播信號(hào)調(diào)制到所述子波分信號(hào)上，將多路子波分信號(hào)進(jìn)行合波，得到合波信號(hào)，將合波信號(hào)傳輸給光分配單元。進(jìn)一步地，還包括在將單播信號(hào)調(diào)制到所述子波分信號(hào)上之前，將所述子波分信號(hào)分為偏振方向垂直的第一光波信號(hào)和第二光波信號(hào)，調(diào)整所述第一光波信號(hào)和第二光波信號(hào)與光波主軸的夾角，將所述單播信號(hào)調(diào)制到所述第一光波信號(hào)上，將已調(diào)制單播信號(hào)的第一光波信號(hào)和第二光波信號(hào)進(jìn)行合束。進(jìn)一步地，一種波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的方法，包括將下行信號(hào)分成第一路下行信號(hào)和第二路下行信號(hào)；從所述第一路下行信號(hào)中解調(diào)出廣播信號(hào)和單板信號(hào)。進(jìn)一步地，還包括擦除所述第二路下行信號(hào)中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，將上行信號(hào)調(diào)制到所述第二路下行信號(hào)上，發(fā)送光線路終端。綜上所述，本發(fā)明可以靈活地在同一個(gè)波長(zhǎng)上傳輸廣播信號(hào)和單播信號(hào)，波長(zhǎng)利用率高，可以保證每個(gè)比特每時(shí)每刻都有光能量，因此不受上行傳輸速率的限制；并且只需要一些簡(jiǎn)單的調(diào)制器和解調(diào)裝置便可以使光譜效率加倍；每個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元節(jié)約了一個(gè)光發(fā)射機(jī)，可以直接對(duì)下行信號(hào)進(jìn)行再調(diào)制作為上行信號(hào)源。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明在波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的方法的流程圖；圖3為本發(fā)明在波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中傳輸、接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明中單路下行傳輸有線電視信號(hào)的基本鏈路圖；圖5為本發(fā)明改善下行用戶接收信噪比的系統(tǒng)方案圖6為本發(fā)明加EDFA前后信噪比的對(duì)比數(shù)據(jù)圖；圖7為本發(fā)明模擬單個(gè)用戶的波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)傳輸有線電視的示意圖。
具體實(shí)施例方式本實(shí)施方式中采用第一調(diào)制方式將廣播信號(hào)調(diào)制到寬帶光載波上，利用第一陣列波導(dǎo)光柵進(jìn)行頻譜分割，將寬帶光載波分為N(N> 1)路子波分信號(hào)，每個(gè)波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)一個(gè)用戶，并采用第二調(diào)制方式將點(diǎn)到點(diǎn)的單播信號(hào)調(diào)制到子波分信號(hào)上，經(jīng)過第二陣列波導(dǎo)光柵合束傳輸。在接收端，經(jīng)過一個(gè)耦合器將下行信號(hào)分為兩路，一路用于解調(diào)，采用對(duì)應(yīng)的下行信號(hào)接收機(jī)分別接收廣播信號(hào)和單播信號(hào)；另外一路用于上行再調(diào)制，既節(jié)約了 WDM-PON的成本；并且，本實(shí)施方式中通過控制每路子波分信號(hào)的消光比，控制是否在子波分信號(hào)上傳輸廣播信號(hào)。如圖2所示，本實(shí)施方式的在波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的方法，包括步驟201 光線路終端(OLT)中的第一調(diào)制器將廣播信號(hào)調(diào)制到寬帶光載波上；廣播信號(hào)可以是有線電視信號(hào)，可以采用相位調(diào)制器作為第一調(diào)制器，將廣播信號(hào)調(diào)制到寬帶光源上。步驟202 =OLT中的第一陣列波導(dǎo)光柵對(duì)寬帶光載波進(jìn)行光譜分割，分割為N路子波分信號(hào)；利用陣列波導(dǎo)光柵的頻譜分割，將寬帶光載波分割得到多個(gè)子波分信號(hào)，解決了 OLT端需要多個(gè)光發(fā)射機(jī)的問題。步驟203 對(duì)于每一路子波分信號(hào)，偏振分束器將子波分信號(hào)分為兩路偏振方向垂直的光波信號(hào)，第一光波信號(hào)和第二光波信號(hào)，第一光波信號(hào)采用第二調(diào)制器，調(diào)制上單播信號(hào)，第二光波信號(hào)不經(jīng)過任何處理，是一束白光；第二調(diào)制器可以采用強(qiáng)度調(diào)制器，調(diào)制單播信號(hào)。白光是指不含有強(qiáng)度調(diào)制的單播信號(hào)，廣播信號(hào)是通過相位調(diào)制方式調(diào)制在寬帶光載波上，白光是針對(duì)強(qiáng)度而言。步驟204 偏振合束器對(duì)第一光波信號(hào)和第二光波信號(hào)進(jìn)行合束，將偏振方向垂直的第一光波信號(hào)和第二光波信號(hào)合成為一路信號(hào)；步驟205 :0LT中的第二陣列波導(dǎo)光柵對(duì)N路子波分信號(hào)進(jìn)行合波，得到合波信號(hào)， 經(jīng)過光纖進(jìn)行傳輸；步驟206 光分配單元中的第三陣列波導(dǎo)光柵對(duì)合波信號(hào)進(jìn)行分波處理，得到N路不同波長(zhǎng)的子波分信號(hào)，將N路子波分信號(hào)分別傳輸給不同的光網(wǎng)絡(luò)單元；步驟207 每個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元接收子波分信號(hào)，經(jīng)過自身的耦合器分為兩路信號(hào)，一路信號(hào)用于下行接收，另外一路信號(hào)用于上行再調(diào)制。在進(jìn)行上行再調(diào)制時(shí)，將下行信號(hào)擦除掉，調(diào)制上行信號(hào)后，再傳輸至OLT單元， 由OLT單元進(jìn)行接收。通過對(duì)下行信號(hào)的上行再調(diào)制處理，節(jié)省了每個(gè)ONU單元的光源，從而節(jié)約了整個(gè)光纖接入網(wǎng)的成本。本實(shí)施方式中，在OLT中，對(duì)于每一路子波分信號(hào)，可以在偏振分束器前設(shè)置偏振控制器，偏振控制器控制每一路子波分信號(hào)的消光比，通過調(diào)整偏振分束器所分兩路信號(hào)與主軸方向的夾角，來(lái)控制比特“ 1 ”和比特“0 ”的強(qiáng)度比值，進(jìn)而決定下行的廣播信號(hào)是否被某個(gè)用戶接收，從而實(shí)現(xiàn)廣播信號(hào)接收的可選擇性。如圖3所示，為在波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，OLT包括寬帶光源(BLS)、第一調(diào)制器(DPSK調(diào)制器)、第一陣列波導(dǎo)光柵(第一 AWG)、 偏振控制器(PC)、偏振分束器(PBS)、第二調(diào)制器(ASK調(diào)制器)、偏振合束器(PBC)、第二 AffG以及上行信號(hào)接收機(jī)。DPSK(差分相位)調(diào)制器，用于將廣播信號(hào)調(diào)制到寬帶光載波上；第一 AWG，用于對(duì)寬帶光載波進(jìn)行分波，分為N路子波分信號(hào)；偏振分束器PBS，用于將子波分信號(hào)分為兩路偏振方向垂直的光波信號(hào)，第一光波信號(hào)和第二光波信號(hào)；ASK調(diào)制器，用于將第一光波信號(hào)經(jīng)過強(qiáng)度調(diào)制器，調(diào)制上單播信號(hào)；偏振控制器PC，用于調(diào)整偏振方向相互垂直的第一光波信號(hào)和第二光波信號(hào)與光波主軸的夾角，控制廣播信號(hào)是否被某個(gè)用戶接收。單播信號(hào)通過強(qiáng)度調(diào)制方式調(diào)制在比特“1”上，廣播信號(hào)通過相位調(diào)制方式調(diào)制在比特“0”和比特“ 1，，上，通過調(diào)整第一光波信號(hào)和第二光波信號(hào)與光波主軸的夾角，達(dá)到調(diào)整“1”和“0”的強(qiáng)度比(消光比)，從而實(shí)現(xiàn)廣播信號(hào)接收的可選擇性。當(dāng)調(diào)整第一光波信號(hào)和第二光波信號(hào)與光波主軸的夾角使得比特“1”和比特“0”的強(qiáng)度比達(dá)到一閾值，廣播信號(hào)無(wú)法通過DPSK相位調(diào)制解調(diào)器正確解調(diào)出來(lái)。通過實(shí)驗(yàn)觀察，當(dāng)消光比接近2時(shí)， 此時(shí)廣播信號(hào)無(wú)法正確解調(diào)出來(lái)，因此，控制消光比小于2，能夠使廣播信號(hào)被用戶正確接收，即當(dāng)?shù)谝还獠ㄐ盘?hào)與光波主軸的夾角大于26度時(shí)，廣播信號(hào)能夠被正確接收。偏振合束器PBC，用于將已調(diào)制單播信號(hào)的第一光波信號(hào)和未經(jīng)過任何處理的第二光波信號(hào)進(jìn)行合束，合為一路子波分信號(hào)；第二 AWG，用于對(duì)N路子波分信號(hào)進(jìn)行合波，即進(jìn)行匯聚，通過光纖進(jìn)行傳輸；上行信號(hào)接收機(jī)，用于接收光網(wǎng)絡(luò)單元ONU發(fā)送的上行信號(hào)。ODN包括第三AWG，第三AWG用于對(duì)第二 AWG傳輸?shù)暮喜ㄐ盘?hào)進(jìn)行分波處理，得到 N路不同波長(zhǎng)的子波分信號(hào)，將N路子波分信號(hào)分別傳輸給不同的光網(wǎng)絡(luò)單元。光網(wǎng)絡(luò)單元ONU包括耦合器、半導(dǎo)體光放大器(RSOA)、下行信號(hào)接收機(jī)和用戶側(cè)調(diào)制器(ASK調(diào)制器)。耦合器，用于接收第三AWG傳輸?shù)淖硬ǚ中盘?hào)，將子波分信號(hào)分成兩路，第一路下行信號(hào)和第二路下行信號(hào)，第一路下行信號(hào)用于下行接收，傳輸給下行信號(hào)接收機(jī)；第二路下行信號(hào)路用于上行再調(diào)制，傳輸給半導(dǎo)體光放大器；半導(dǎo)體光放大器，用于將第二路下行信號(hào)擦除業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，將第二路下行信號(hào)發(fā)送給用戶側(cè)調(diào)制器；用戶側(cè)調(diào)制器，用于將上行信號(hào)調(diào)制到第二路下行信號(hào)上，作為上行信號(hào)，發(fā)送至 OLT單元；下行信號(hào)接收機(jī)，用于從第一路下行信號(hào)中分別解調(diào)出廣播信號(hào)和單播信號(hào)。圖4是從圖3中抽取的一路下行傳輸廣播信號(hào)和單播信號(hào)的基本鏈路圖，其中，寬帶光源采用ASE，DPSK調(diào)制器將廣播信號(hào)(有線電視信號(hào))調(diào)制到寬帶光源上，經(jīng)過光濾波器(第一 AWG)進(jìn)行濾波，得到單路的子波分信號(hào)；ASK調(diào)制器將單播信號(hào)調(diào)制到單路的子波分信號(hào)上，經(jīng)光纖傳輸給接收機(jī)。對(duì)于中國(guó)制式的電視信號(hào)，用戶接收端的信噪比要求最低為43dB。在頻譜分割WDM系統(tǒng)中，非相干光源引入的相對(duì)強(qiáng)度噪聲遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他的噪聲源，在很大程度上限制了頻譜分割WDM系統(tǒng)的性能。如圖5所示，本實(shí)施方式提出了一種利用光放大器的非線性飽和效應(yīng)抑制相對(duì)強(qiáng)度噪聲，從而提高信噪比的方法。ASE寬帶光源經(jīng)過隔離器后成為線偏振光，MZ調(diào)制器(馬赫曾德調(diào)制器)將有線電視信號(hào)調(diào)制到光載波上；經(jīng)過分割帶寬為2. Onm的濾波器，得到窄帶光波，經(jīng)過EDFA (摻鉺光纖放大器)放大，對(duì)ASE頻譜分割引起的強(qiáng)度噪聲進(jìn)行抑制。如圖6所示，通過可調(diào)衰減器、探測(cè)器和電頻譜儀對(duì)信噪比進(jìn)行測(cè)量得到，在相同的調(diào)制深度下，在ASE頻譜分割后加入EDFA后信噪比比原來(lái)提高了 3-4dB，這對(duì)于有線電視信號(hào)在波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中傳輸有重要的意義。ONU端接收有線電視信號(hào)的信噪比是有線電視信號(hào)能否正確傳輸?shù)臎Q定性因素，加入EDFA抑制相對(duì)強(qiáng)度噪聲，提高用戶接收的信噪比，對(duì)于有線電視信號(hào)的傳輸有著非常重要的作用。如圖7所示，下面通過模擬單個(gè)用戶在波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中接收有線電視信號(hào)，驗(yàn)證本實(shí)施方式的可實(shí)施性，由于是模擬單個(gè)用戶，因此，可以不用對(duì)寬帶光源進(jìn)行頻譜分割，以DFB激光器作為OLT端的光發(fā)射機(jī)。如圖7所示，DFB激光器發(fā)出的光波經(jīng)過光纖隔離器變成線偏振光，經(jīng)過PBS進(jìn)行偏振分束，一路采用強(qiáng)度調(diào)制器調(diào)制上單播信號(hào)，并采用相位調(diào)制器調(diào)制上有線電視信號(hào)，另外一路經(jīng)過一段距離的光纖傳輸，為的是增加兩路的光程差，防止光的干涉效應(yīng)的影響，然后再經(jīng)過PBC的合束。經(jīng)過一定距離的光纖傳輸后，經(jīng)過耦合器分為兩路信號(hào)，一路用于下行信號(hào)的接收單播信號(hào)經(jīng)過光電探測(cè)器進(jìn)行接收，有線電視信號(hào)經(jīng)過馬赫-曾德延遲干涉儀(MZDI)和光電探測(cè)器進(jìn)行接收；另外一路用于上行再調(diào)制，利用RSOA對(duì)下行信號(hào)進(jìn)行擦除后調(diào)制上行信號(hào)，經(jīng)過一定距離的光纖進(jìn)行傳輸后，由OLT端的光電探測(cè)器進(jìn)行接收。通過調(diào)整圖7中經(jīng)過PBS分束后第一路信號(hào)和第二路信號(hào)的偏振控制器，可以調(diào)整下行信號(hào)的消光比，當(dāng)消光比大于一閾值時(shí)，即比特“1”和比特“0”強(qiáng)度比值大于閾值時(shí)，比特“0”的光強(qiáng)比較小，ONU無(wú)法正確接收有線電視信號(hào)，用眼圖儀觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)信號(hào)質(zhì)量比較差，無(wú)法區(qū)分有線電視信號(hào)和噪聲；當(dāng)消光比小于閾值時(shí)，比特“0”的光強(qiáng)比較大時(shí)，ONU端能夠較好的接收有線電視信號(hào)，用眼圖儀觀察，能較好的區(qū)分有線電視信號(hào)和噪聲。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來(lái)執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的裝置，其特征在于，包括依次連接的寬帶光源、第一調(diào)制器、第一陣列波導(dǎo)光柵、第二調(diào)制器和第二陣列波導(dǎo)光柵，所述第二調(diào)制器為多個(gè)，所述第一陣列波導(dǎo)光柵包含多個(gè)輸出端，每個(gè)輸出端與一第二調(diào)制器的輸入端連接，所述第二陣列波導(dǎo)光柵包含多個(gè)輸入端，每個(gè)輸入端與一第二調(diào)制器的輸出端連接，其中所述寬帶光源，用于輸出寬帶光載波； 所述第一調(diào)制器，用于將廣播信號(hào)調(diào)制到所述寬帶光載波上； 所述第一陣列波導(dǎo)光柵，用于將調(diào)制有廣播信號(hào)的寬帶光載波分割為多路子波分信號(hào)，分別向一第二調(diào)制器傳輸一路子波分信號(hào)；所述第二調(diào)制器，用于將單播信號(hào)調(diào)制到所述子波分信號(hào)上，將子波分信號(hào)傳輸給所述第二陣列波導(dǎo)光柵；所述第二陣列波導(dǎo)光柵，用于將多路子波分信號(hào)進(jìn)行合波，得到合波信號(hào)，將合波信號(hào)傳輸給光分配單元。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括偏振控制器、偏振分束器和偏振合束器，其中，所述偏振控制器和偏振分束器相連接，設(shè)置在所述第一陣列波導(dǎo)光柵與所述第二調(diào)制器之間，所述偏振合束器設(shè)置在所述第二調(diào)制器與所述第二陣列波導(dǎo)光柵之間，其中所述偏振分束器，用于將所述子波分信號(hào)分為偏振方向垂直的第一光波信號(hào)和第二光波信號(hào)；所述偏振控制器，用于調(diào)整所述第一光波信號(hào)和第二光波信號(hào)與光波主軸的夾角； 所述第二調(diào)制器是將所述單播信號(hào)調(diào)制到所述第一光波信號(hào)上； 所述偏振合束器，用于將已調(diào)制單播信號(hào)的第一光波信號(hào)和第二光波信號(hào)進(jìn)行合束。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述第一陣列波導(dǎo)光柵的輸出端與所述第二陣列波導(dǎo)光柵的輸入端之間還設(shè)置有光放大器；所述光放大器，用于抑制所述第一陣列波導(dǎo)光柵進(jìn)行頻譜分割產(chǎn)生的強(qiáng)度噪聲。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一調(diào)制器為相位調(diào)制器，所述第二調(diào)制器為強(qiáng)度調(diào)制器。
5.一種波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的裝置，其特征在于，包括耦合器和下行信號(hào)接收機(jī)，其中所述耦合器，用于將下行信號(hào)分成第一路下行信號(hào)和第二路下行信號(hào)，將所述第一路下行信號(hào)發(fā)送給下行信號(hào)接收機(jī)；所述下行信號(hào)接收機(jī)，用于從第一路下行信號(hào)中解調(diào)出廣播信號(hào)和單板信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，還包括半導(dǎo)體光放大器和用戶側(cè)調(diào)制器， 其中所述耦合器，還用于將所述第二路下行信號(hào)發(fā)送給所述半導(dǎo)體光放大器； 所述半導(dǎo)體光放大器，用于擦除所述第二路下行信號(hào)中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，將第二路下行信號(hào)發(fā)送給用戶側(cè)調(diào)制器；所述用戶側(cè)調(diào)制器，用于將上行信號(hào)調(diào)制到所述第二路下行信號(hào)上，發(fā)送光線路終端。
7.一種波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，包括將廣播信號(hào)調(diào)制到寬帶光載波上，將調(diào)制有廣播信號(hào)的寬帶光載波分割為多路子波分信號(hào)；將單播信號(hào)調(diào)制到所述子波分信號(hào)上，將多路子波分信號(hào)進(jìn)行合波，得到合波信號(hào)，將合波信號(hào)傳輸給光分配單元。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括在將單播信號(hào)調(diào)制到所述子波分信號(hào)上之前，將所述子波分信號(hào)分為偏振方向垂直的第一光波信號(hào)和第二光波信號(hào)，調(diào)整所述第一光波信號(hào)和第二光波信號(hào)與光波主軸的夾角，將所述單播信號(hào)調(diào)制到所述第一光波信號(hào)上，將已調(diào)制單播信號(hào)的第一光波信號(hào)和第二光波信號(hào)進(jìn)行合束。
9.一種波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，包括將下行信號(hào)分成第一路下行信號(hào)和第二路下行信號(hào)；從所述第一路下行信號(hào)中解調(diào)出廣播信號(hào)和單板信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包括擦除所述第二路下行信號(hào)中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，將上行信號(hào)調(diào)制到所述第二路下行信號(hào)上， 發(fā)送光線路終端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中傳輸、接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的裝置及方法，包括依次連接的寬帶光源、第一調(diào)制器、第一陣列波導(dǎo)光柵、第二調(diào)制器和第二陣列波導(dǎo)光柵，所述第二調(diào)制器為多個(gè)，所述第一陣列波導(dǎo)光柵包含多個(gè)輸出端，每個(gè)輸出端與一第二調(diào)制器的輸入端連接，所述第二陣列波導(dǎo)光柵包含多個(gè)輸入端，每個(gè)輸入端與一第二調(diào)制器的輸出端連接，本發(fā)明可以靈活地在同一個(gè)波長(zhǎng)上傳輸廣播信號(hào)和單播信號(hào)，波長(zhǎng)利用率高，可以保證每個(gè)比特每時(shí)每刻都有光能量，因此不受上行傳輸速率的限制；并且只需要一些簡(jiǎn)單的調(diào)制器和解調(diào)裝置便可以使光譜效率加倍；每個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元節(jié)約了一個(gè)光發(fā)射機(jī)，可以直接對(duì)下行信號(hào)進(jìn)行再調(diào)制作為上行信號(hào)源。
文檔編號(hào)H04Q11/00GK102395059SQ20111033921
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者盧亮軍, 江海峰, 游維平, 秦明, 陳松 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司