無色光網(wǎng)絡(luò)單元及其實(shí)現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明提出無色光網(wǎng)絡(luò)單元及其實(shí)現(xiàn)方法。方法包括：ONU的耦合器接收來自O(shè)LT的下行OOK光信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行耦合，將耦合后的信號(hào)分別輸出到接收機(jī)和第一個(gè)分光器；ONU的分光器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分光，將分光后的信號(hào)輸出到自身連接的延時(shí)線及下一個(gè)分光器或者調(diào)制器；其中，每個(gè)分光器連接的延時(shí)線對(duì)該分光器輸出的信號(hào)進(jìn)行延時(shí)，延時(shí)信號(hào)重新輸入到該分光器；ONU的調(diào)制器接收最后一個(gè)分光器輸出的信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，將調(diào)制信號(hào)輸出到隔離器；隔離器接收調(diào)制器輸出的信號(hào)，將該信號(hào)輸出到耦合器，耦合器將該信號(hào)發(fā)往OLT。本發(fā)明在保證OLT到ONU的下行信號(hào)的傳輸性能的前提下，降低了OLT與ONU之間的通信成本。
【專利說明】無色光網(wǎng)絡(luò)單元及其實(shí)現(xiàn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及PON(PassiveOpticalNetwork,無源光網(wǎng)絡(luò))【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及無 色ONU(OpticalNetworkUnit,光網(wǎng)絡(luò)單元）及其實(shí)現(xiàn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，P0N技術(shù)是實(shí)現(xiàn)FTTx(FibertotheX，光纖接入)的主流技 術(shù)，典型的P0N系統(tǒng)為樹狀拓?fù)?。P0N主要由網(wǎng)絡(luò)由局端設(shè)備0LT(0pticalLineTerminal， 光線路終端)、用戶端設(shè)備0NU以及0DN(OpticalDistributionNetwork,光分配網(wǎng)絡(luò)）組 成。其中0DN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(hù)的成本較低的 優(yōu)勢(shì)。圖1為現(xiàn)有的 WDMP0N(WavelengthDivisionMultiplexingP0N，波分復(fù)用無源光 網(wǎng)絡(luò)）的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，AWG(ArrayWaveguideGratings,陣列波導(dǎo)光柵）為光分/合 路器。
[0003] P0N按信號(hào)分配方式可以分為PSP0N(PowerSplitterP0N，功率分割型無源光 網(wǎng)絡(luò)）和WDM-P0N。目前的AP0N(ATMP0N，基于異步傳輸模式的PON)、BP0Nbroadband P0N，寬帶 P0N)、EP0N(EthernetP0N，以太 P0N)和 GP0N(千兆 P0N，Gigabit-CapableP0N) 均屬于PSP0N，PSP0N采用星型耦合器分路，上/下行傳送采用TDMA/TDM(時(shí)分多址/時(shí)分 復(fù)用）方式實(shí)現(xiàn)信道帶寬共享，分路器通過功率分配將0LT發(fā)出的信號(hào)分配到各個(gè)0NU上。 WDM-P0N技術(shù)則是將波分復(fù)用技術(shù)運(yùn)用在P0N中，光分路器通過識(shí)別0LT發(fā)出的各種波長， 將信號(hào)分配到各路0NU。
[0004] 基于波分復(fù)用技術(shù)的WDM-P0N采用波長作為用戶端0NU標(biāo)識(shí)，利用波分復(fù)用技術(shù) 實(shí)現(xiàn)上行接入，能夠提供較高的工作帶寬，可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的對(duì)稱寬帶接入。同時(shí)，它 還可以避免TDMA技術(shù)中0NU的測(cè)距、快速比特同步等諸多技術(shù)難點(diǎn)，0LT和每個(gè)0NU之間 通過各自的波長傳遞信號(hào)，每個(gè)0NU只能收到發(fā)給它自己的信息，WDM-P0N具有更好的安全 性和可擴(kuò)展性。只在媒體接入控制（MAC,MediaAccessControl)層，通過單獨(dú)的波長可以 控制0LT和0NU之間的點(diǎn)到點(diǎn)通信連接，無需點(diǎn)到多點(diǎn)的媒體接入控制，而且每個(gè)0NU都可 以使用不同的速率和協(xié)議和0LT通信，從而在網(wǎng)絡(luò)管理以及系統(tǒng)升級(jí)性能方面都有著明顯 的優(yōu)勢(shì)。
[0005] 0NU的無色性是WDM-P0N以及下一代P0N技術(shù)降低成本的重要因素。目前主要的 解決方案如下：
[0006]方案 1:從 0LT到 0NU的下行波長采用DPSK(DifferentialPhaseShiftKeying， 差分移相鍵控）信號(hào)，在〇NU側(cè)分為兩部分，一部分輸入光模塊接收，另一部分經(jīng)S0A (SemiconductorOpticalAmplifier,半導(dǎo)體光放大器）放大，然后調(diào)制為 00K(0n-0ff Keying，開關(guān)鍵控）信號(hào)作為上行信號(hào)發(fā)往0LT;
[0007] 方案2 :從0LT到0NU的下行波長采用00K信號(hào)，增加"0"比特的噪聲，降低信號(hào)的 消光比。在0NU側(cè)分為兩部分，一部分輸入光模塊接收，一部分經(jīng)S0A在飽和增益狀態(tài)下放 大。由于輸入信號(hào)的"〇"比特仍有一定功率的光，因此S0A輸出類似直流光的信號(hào)，經(jīng)00K 調(diào)制后作為上行信號(hào)發(fā)往OLT;
[0008] 方案3 :每個(gè)0NU均配置可調(diào)激光器作為上行信號(hào)光源。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)如下：
[0010] 方案1中，下行采用DPSK信號(hào)，0LT的發(fā)送裝置和0NU的接收裝置成本相對(duì)00K信 號(hào)較高；
[0011] 方案2中，下行00K信號(hào)消光比較低，如典型地為5dB，而P0N系統(tǒng)正常的下行信號(hào) 消光比為10dB，下行信號(hào)性能劣化，影響傳輸性能和傳輸距離；
[0012] 方案3中，每個(gè)0NU均配置一個(gè)可調(diào)的激光器作為上行信號(hào)光源，這樣就導(dǎo)致了 0NU成本的增長。同時(shí)因?yàn)閃DM-P0N系統(tǒng)中每一個(gè)0NU工作的波長不同，也就是說每個(gè)0NU 中激光器的工作波長不同，這樣就需要配備多種不同型號(hào)的板卡，增大了安裝和維護(hù)的費(fèi) 用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明提供無色0NU及其實(shí)現(xiàn)方法，以在保證0LT到0NU的下行信號(hào)的傳輸性能 的前提下，降低0LT與0NU之間的通信成本。
[0014] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0015] 一種無色光網(wǎng)絡(luò)單元0NU，包括：耦合器，接收機(jī)，至少一個(gè)分光器，且每個(gè)分光器 的輸入、輸出端之間有一根延時(shí)線，調(diào)制器和隔離器，且隔離器只接收來自調(diào)制器方向的信 號(hào)，其中：
[0016] 耦合器：接收來自光線路終端0LT的下行開關(guān)鍵控00K光信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行耦 合，將耦合后的信號(hào)分別輸出到接收機(jī)和第一個(gè)分光器；接收隔離器輸出的信號(hào)，將該信號(hào) 發(fā)往0LT;
[0017] 接收機(jī)：接收耦合器發(fā)來的下行光信號(hào)；
[0018] 分光器：對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分光，將分光后的信號(hào)分別輸出到自身連接的延時(shí)線以 及自身連接的下一個(gè)分光器或者自身連接的調(diào)制器；
[0019] 延時(shí)線：對(duì)自身連接的分光器輸出的信號(hào)進(jìn)行延時(shí)，延時(shí)后的信號(hào)重新輸入到自 身連接的分光器；
[0020] 調(diào)制器：接收最后一個(gè)分光器輸出的信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，將調(diào)制信號(hào)輸出到 隔離器；
[0021] 隔離器：接收調(diào)制器輸出的信號(hào)，將該信號(hào)輸出到耦合器。
[0022] 所述分光器為2 :2分光器。
[0023] 所述0NU進(jìn)一步包括半導(dǎo)體光放大器S0A，其輸入端與最后一個(gè)分光器連接，其輸 出端與調(diào)制器連接，用于接收最后一個(gè)分光器輸出的信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放大，將放大后的 信號(hào)輸出到調(diào)制器。
[0024] -種無色0NU實(shí)現(xiàn)方法，該0NU包括：耦合器，接收機(jī)，至少一個(gè)分光器，且每個(gè)分 光器的輸入、輸出端之間有一根延時(shí)線，調(diào)制器和隔離器，且隔離器只接收來自調(diào)制器方向 的信號(hào)，該方法包括：
[0025] 0NU的耦合器接收來自0LT的下行00K光信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行耦合，將耦合后的信 號(hào)分別輸出到接收機(jī)和第一個(gè)分光器；
[0026] 0NU的分光器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分光，將分光后的信號(hào)分別輸出到自身連接的延時(shí) 線以及自身連接的下一個(gè)分光器或者自身連接的調(diào)制器；其中，每個(gè)分光器連接的延時(shí)線 對(duì)該分光器輸出的信號(hào)進(jìn)行延時(shí)，延時(shí)后的信號(hào)重新輸入到該分光器；
[0027] 0NU的調(diào)制器接收最后一個(gè)分光器輸出的信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，將調(diào)制信號(hào)輸 出到隔離器；
[0028] 隔離器接收調(diào)制器輸出的信號(hào)，將該信號(hào)輸出到耦合器，耦合器將該信號(hào)發(fā)往 0LT。
[0029] 所述分光器為2 :2分光器。
[0030] 所述0NU進(jìn)一步包括S0A，其輸入端與最后一個(gè)分光器連接，其輸出端與調(diào)制器連 接，
[0031] 所述0NU的分光器將分光后的信號(hào)分別輸出到自身連接的延時(shí)線以及自身連接 的下一個(gè)分光器或者自身連接的調(diào)制器為：
[0032] 當(dāng)分光器為最后一個(gè)分光器時(shí)，該分光器將分光后的信號(hào)分別輸出到自身連接的 延時(shí)線以及自身連接的SOA，S0A對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放大，將放大后的信號(hào)輸出到調(diào)制器；
[0033] 且，所述0NU的調(diào)制器接收最后一個(gè)分光器輸出的信號(hào)為：接收最后一個(gè)分光器 經(jīng)由S0A輸出的信號(hào)。
[0034] 可見，本發(fā)明中，0LT到0NU的下行光信號(hào)采用正常消光比的00K信號(hào)，保證了傳 輸性能，同時(shí)，僅增加了分光器和延時(shí)線、隔離器器件，成本降低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035] 圖1為現(xiàn)有的WDMP0N的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的P0N的組網(wǎng)示意圖；
[0037] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的在圖2所示組網(wǎng)下的無色0NU的實(shí)現(xiàn)方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0038] 下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明再作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0039] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的P0N的組網(wǎng)示意圖，如圖2所示，該組網(wǎng)中的0LT與波 分復(fù)用器都可采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，不同的是0NU的組成，其中：
[0040] 每個(gè)0NU包括：耦合器21，接收機(jī)22,至少一個(gè)分光器23,且每個(gè)分光器23的輸 入、輸出端之間有一根延時(shí)線24,S0A25,調(diào)制器26和隔離器27,且隔離器27只接收來自調(diào) 制器26方向的信號(hào)，圖2中的n，m都為正整數(shù)，且n彡1，m彡1，分光器都米用2 :2分光 器，其中：
[0041] 耦合器21 :接收來自0LT的下行00K光信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行耦合，將耦合后的信號(hào) 分別輸出到接收機(jī)22、第一個(gè)分光器23和隔離器27 ;接收隔離器27輸出的信號(hào)，將該信號(hào) 發(fā)往0LT。
[0042] 接收機(jī)22 :接收耦合器21發(fā)來的光信號(hào)。
[0043] 分光器23 :對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分光，將分光后的信號(hào)分別輸出到自身連接的延時(shí)線 以及自身連接的下一個(gè)分光器或者自身連接的S0A25。
[0044] 其中，每個(gè)分光器都有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端。當(dāng)0NU中包含多個(gè)分光器時(shí)，其 中，每個(gè)分光器的輸入、輸出分別如下：
[0045] 第一個(gè)分光器的輸入信號(hào)的一路來自稱合器21輸出的信號(hào)，另一路來自自身連 接的延時(shí)線輸出的信號(hào)，而其輸出信號(hào)的一路輸出到下一個(gè)分光器，另一路輸出到自身連 接的延時(shí)線進(jìn)行延時(shí)；
[0046] 第二個(gè)至倒數(shù)第二個(gè)分光器的輸入信號(hào)的一路來自前一個(gè)分光器的輸出信號(hào)，另 一路來自自身連接的延時(shí)線的輸出信號(hào)，輸出信號(hào)的一路輸出到下一個(gè)分光器，另一路輸 出到自身連接的延時(shí)線進(jìn)行延時(shí)；
[0047] 最后一個(gè)分光器的輸入信號(hào)的一路來自前一個(gè)分光器的輸出信號(hào)，另一路來自自 身連接的延時(shí)線的輸出信號(hào)，輸出信號(hào)的一路輸出到S0A25，另一路輸出到自身連接的延時(shí) 線進(jìn)行延時(shí)。
[0048] 延時(shí)線24 :對(duì)自身連接的分光器23輸出的信號(hào)進(jìn)行延時(shí)，延時(shí)后的信號(hào)重新輸入 到自身連接的分光器23。
[0049] S0A25 :接收最后一個(gè)分光器23輸出的信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放大，將放大后的信號(hào) 輸出到調(diào)制器26。
[0050] 調(diào)制器26 :接收S0A25輸出的信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，將調(diào)制信號(hào)輸出到隔離器 27〇
[0051] 隔離器27 :接收調(diào)制器26輸出的信號(hào)，將該信號(hào)輸出到耦合器21。
[0052] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的在圖2所示組網(wǎng)下的無色0NU的實(shí)現(xiàn)方法流程圖，如 圖3所示，其具體步驟如下：
[0053] 步驟301 :0LT發(fā)出的下行00K光信號(hào)A(t)到達(dá)任一 0NU。
[0054] 步驟302 :0NU的耦合器21接收A(t)，對(duì)A(t)進(jìn)行耦合，耦合后的其中一路A (t)輸出到接收機(jī)22,另一路A(t)輸出到第一個(gè)分光器23。
[0055] 從圖2可以看出，A(t)經(jīng)耦合器21耦合后，還有一路A(t)會(huì)輸出到隔離器27， 但是隔離器27僅允許來自調(diào)制器26方向的信號(hào)進(jìn)入，因此，該路A(t)會(huì)被隔離器27禁 止。

【權(quán)利要求】
1. 一種無色光網(wǎng)絡(luò)單元ONU，其特征在于，包括：耦合器，接收機(jī)，至少一個(gè)分光器，且 每個(gè)分光器的輸入、輸出端之間有一根延時(shí)線，調(diào)制器和隔離器，且隔離器只接收來自調(diào)制 器方向的信號(hào)，其中： 耦合器：接收來自光線路終端0LT的下行開關(guān)鍵控00K光信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行耦合，將 耦合后的信號(hào)分別輸出到接收機(jī)和第一個(gè)分光器；接收隔離器輸出的信號(hào)，將該信號(hào)發(fā)往 0LT ； 接收機(jī)：接收耦合器發(fā)來的下行光信號(hào)； 分光器：對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分光，將分光后的信號(hào)分別輸出到自身連接的延時(shí)線以及自 身連接的下一個(gè)分光器或者自身連接的調(diào)制器； 延時(shí)線：對(duì)自身連接的分光器輸出的信號(hào)進(jìn)行延時(shí)，延時(shí)后的信號(hào)重新輸入到自身連 接的分光器； 調(diào)制器：接收最后一個(gè)分光器輸出的信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，將調(diào)制信號(hào)輸出到隔離 器； 隔離器：接收調(diào)制器輸出的信號(hào)，將該信號(hào)輸出到耦合器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的0NU，其特征在于，所述分光器為2 :2分光器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的0NU，其特征在于，所述0NU進(jìn)一步包括半導(dǎo)體光放大器 S0A，其輸入端與最后一個(gè)分光器連接，其輸出端與調(diào)制器連接，用于接收最后一個(gè)分光器 輸出的信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放大，將放大后的信號(hào)輸出到調(diào)制器。
4. 一種無色0NU實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，該0NU包括：耦合器，接收機(jī)，至少一個(gè)分光 器，且每個(gè)分光器的輸入、輸出端之間有一根延時(shí)線，調(diào)制器和隔離器，且隔離器只接收來 自調(diào)制器方向的信號(hào)，該方法包括： 0NU的耦合器接收來自0LT的下行00K光信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行耦合，將耦合后的信號(hào)分 別輸出到接收機(jī)和第一個(gè)分光器； 0NU的分光器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分光，將分光后的信號(hào)分別輸出到自身連接的延時(shí)線以 及自身連接的下一個(gè)分光器或者自身連接的調(diào)制器；其中，每個(gè)分光器連接的延時(shí)線對(duì)該 分光器輸出的信號(hào)進(jìn)行延時(shí)，延時(shí)后的信號(hào)重新輸入到該分光器； 0NU的調(diào)制器接收最后一個(gè)分光器輸出的信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，將調(diào)制信號(hào)輸出到 隔離器； 隔離器接收調(diào)制器輸出的信號(hào)，將該信號(hào)輸出到耦合器，耦合器將該信號(hào)發(fā)往0LT。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述分光器為2 :2分光器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述0NU進(jìn)一步包括S0A，其輸入端 與最后一個(gè)分光器連接，其輸出端與調(diào)制器連接， 所述0NU的分光器將分光后的信號(hào)分別輸出到自身連接的延時(shí)線以及自身連接的下 一個(gè)分光器或者自身連接的調(diào)制器為： 當(dāng)分光器為最后一個(gè)分光器時(shí)，該分光器將分光后的信號(hào)分別輸出到自身連接的延時(shí) 線以及自身連接的SOA，S0A對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放大，將放大后的信號(hào)輸出到調(diào)制器； 且，所述0NU的調(diào)制器接收最后一個(gè)分光器輸出的信號(hào)為：接收最后一個(gè)分光器經(jīng)由 S0A輸出的信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H04Q11/00GK104427413SQ201310384221
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】李晗, 張德朝, 柳晟, 李允博 申請(qǐng)人:中國移動(dòng)通信集團(tuán)公司