基於wdm和tdm的混合無源光網絡實現裝置及實現方法
2023-09-20 13:19:50 1
專利名稱：基於wdm和tdm的混合無源光網絡實現裝置及實現方法
技術領域：
本發明涉及光通信網絡，尤其涉及一種基於WDM和TDM的混合無源光網絡實現裝置及實現方法。
背景技術：
無源光網絡(PON)技術是目前光接入技術中最為廣泛應用的技術，根據所採用的實現技術可分為TDM-PON、WDM-PON、CDMA-PON以及兩種或者兩種以上上述技術的混合PON。
TDM-PON是目前應用最為廣泛的PON技術，APON、BPON、EPON以及GPON均屬於TDM-PON技術，採用上下行均為時分復用的方式，具備技術成熟、設備成本低等優勢，但由於多用戶共享一根光纖，上下行帶寬均被所有用戶共享，所有用戶可接收所有光纖上傳輸的下行數據，造成TDM-PON存在每用戶可分配帶寬資源有限及下行網絡用戶安全問題。
WDM-PON採用多用戶共享一路光纖，但每用戶佔用一個波長，為邏輯上的點對點接入方式，可避免TDM-PON所存在的用戶帶寬及網絡安全問題。但是由於用戶終端光網絡單元(ONU)波長不固定，需採用可調雷射器、反射型雷射器等不固定波長雷射器，造成ONU成本居高不下，難以滿足用戶對於ONU低成本的商用要求，因此WDM-PON技術目前僅在韓國有少量試驗性質的應用。
CDMA-PON採用CDMA技術進行上下行數據傳輸，也為邏輯上的點對點接入方式，目前有少量廠家及研究機構進行研究，尚未標準化及規模商用。
混合PON是採用以上兩種或者兩種以上技術的PON，目前主要為混合WDM-PON和TDM-PON技術的混合PON。申請號為「CN200610077392」的發明「光纖接入混合網絡的系統實現方法」提供了一種混合網絡中WDM-PON和TDM-PON共存的方法。在目前已有的混合PON技術方案中，WDM技術應用於光線路終端(OLT)和分光器(Spliter)之間的傳輸部分，經過Spliter之後採用TDM技術，多用戶共享一個光波長。上述混合PON方案可以緩解TDM-PON帶寬不足的問題，但仍然存在多用戶共享下行數據波長帶來的下行網絡用戶安全的問題。同時，上述混合PON方案中ONU上行技術採用不固定波長的反射型雷射器，仍然存在成本高，不利於商用的問題。
發明內容
本發明旨在解決現有技術中無源光網絡存在下行網絡用戶安全問題，以及上行採用反射型雷射器導致的成本高、不利於商用的問題，提供了一種基於WDM和TDM的混合無源光網絡實現裝置及實現方法，解決了下行網絡用戶安全問題，同時降低了成本。
為了實現上述目的，本發明提供了一種基於WDM技術和TDM技術的混合無源光網絡實現裝置，包括下行傳輸單元和上行傳輸單元，所述下行傳輸單元進一步包括一光線路終端，用於將下行數據調製到不同波長並進行波分復用處理；一光配線網，用於將所述下行數據分為若干單一波長光信號；和至少一光網絡單元，用於接收所述若干單一波長光信號中的一個；所述上行傳輸單元進一步包括至少一光網絡單元，用於將上行數據調製到設定波長並按照系統分配時隙發送；一光配線網，用於對所述上行數據進行波分復用處理；一光線路終端，用於接收所述上行數據。
上述的實現裝置，其特點在於，所述下行傳輸單元中，所述光線路終端進一步包括下行調製模塊，用於將下行數據調製到不同波長，波分復用模塊，用於對所述下行數據進行波分復用處理；所述光配線網進一步包括陣列波導光柵模塊，用於將所述下行數據分為若干單一波長光信號；所述光網絡單元進一步包括寬譜光接收模塊，用於接收所述若干單一波長光信號中的一個。
上述的實現裝置，其特點在於，所述上行傳輸單元中，所述光網絡單元進一步包括上行調製模塊，用於將上行數據調製到設定波長並按照系統分配時隙發送；所述光配線網進一步包括波分復用模塊，用於對所述上行數據進行波分復用處理；所述光線路終端進一步包括接收模塊，用於接收所述上行數據。
上述的實現裝置，其特點在於，所述上行調製模塊包括一固定波長雷射器，用於上行數據調製到設定波長。
為了更好地實現上述目的，本發明又提供了一種基於WDM技術和TDM技術的混合無源光網絡實現方法，用於包括光線路終端、光配線網和至少一個光網絡單元的實現裝置，包括如下步驟下行傳輸步驟，採用波分復用方式傳輸下行數據；上行傳輸步驟，採用時分復用方式傳輸上行數據。
上述的實現方法，其特點在於，所述下行傳輸步驟進一步包括下行調製步驟，將下行數據調製到不同波長並進行波分復用處理；下行分波步驟，將所述下行數據分為若干單一波長光信號；下行接收步驟，接收所述若干單一波長光信號中的一個。
上述的實現方法，其特點在於，所述上行傳輸步驟進一步包括上行調製步驟，將上行數據調製到設定波長並按照系統分配時隙發送；上行合波步驟，對所述上行數據進行波分復用處理；上行接收步驟，接收所述上行數據。
上述的實現方法，其特點在於，所述上行調製步驟中，所述將上行數據調製到設定波長是通過固定波長雷射器實現的。
為了更好地實現上述目的，本發明還提供了一種用於實現上述實現方法的無源光網絡，包括一種基於WDM技術和TDM技術的混合無源光網絡實現裝置，包括下行傳輸單元和上行傳輸單元，所述下行傳輸單元進一步包括一光線路終端，用於將下行數據調製到不同波長並進行波分復用處理；一光配線網，用於將所述下行數據分為若干單一波長光信號；和至少一光網絡單元，用於接收所述若干單一波長光信號中的一個；所述上行傳輸單元進一步包括至少一光網絡單元，用於將上行數據調製到設定波長並按照系統分配時隙發送；
一光配線網，用於對所述上行數據進行波分復用處理；一光線路終端，用於接收所述上行數據。
上述的網絡，其特徵在於，所述下行傳輸單元中，所述光線路終端進一步包括下行調製模塊，用於將下行數據調製到不同波長，波分復用模塊，用於對所述下行數據進行波分復用處理；所述光配線網進一步包括陣列波導光柵模塊，用於將所述下行數據分為若干單一波長光信號；所述光網絡單元進一步包括寬譜光接收模塊，用於接收所述若干單一波長光信號中的一個。
本發明提供的實現裝置及實現方法，對下行數據採用WDM技術，每用戶佔用一個波長，對上行數據採用TDM技術，ONU採用固定波長雷射器，可解決目前PON技術中的下行可分配帶寬不足、下行用戶網絡安全問題以及不固定波長雷射器帶來的ONU高成本問題，提高了混合PON技術的可用性。
圖1是本發明中混合無源光網絡系統結構框圖；圖2是本發明中下行數據處理流程圖；圖3是本發明中上行數據處理流程圖。
具體實施例方式
圖1所示為本發明中混合無源光網絡系統結構框圖，其中光網絡100包括OLT 110、光配線網(ODN)120、ONU 130和ONU 140，OLT 110還包括用於將下行數據調製到不同光波長的下行調製模塊111，用於對下行數據進行波分復用處理的WDM 112，用於隔離上下行光信號的WDM 113，和用於接收上行數據的接收模塊114，ODN 120還包括Spliter 121，用於下行數據分為若干單一波長光信號的陣列波導光柵模塊(AWG)122，用於對上行數據進行波分復用處理的WDM 123，以及用於光隔離的隔離模塊124和隔離模塊125，ONU 130和ONU 140分別包括隔離模塊131和141，用於接收光信號的寬譜光接收模塊132和142，以及用於將上行數據調製到設定波長並按照系統分配時隙發送的上行調製模塊133和143，上行調製模塊133和143通過固定波長雷射器將上行數據調製到設定波長，寬譜光接收模塊132和142可以接收所有下行傳輸波長。其中，OLT 110、ODN 120以及ONU 130和140構成了本發明中混合無源光網絡實現裝置。
如圖2所示，本發明中下行數據處理流程如下步驟S210，OLT將每個用戶下行數據分別調製到不同波長的光信號；步驟S220，OLT將不同波長的光信號復用到一根光纖並下行傳輸到ODN；步驟S230，ODN將下行數據分為若干單一波長的光信號並隔離輸出到多個ONU；步驟S240，ONU接收隔離後的單一波長的光信號，經過光電轉換後完成下行傳輸。
如圖3所示，本發明中上行數據處理流程如下步驟S310，ONU將上行數據調製到設定波長光信號並按照系統分配時隙時分進行上行數據傳輸；步驟S320，ODN將隔離後的上行光信號進行波分復用處理，並與下行光信號合波進行單纖傳輸；步驟S330，OLT通過波分復用將上行光信號分離出來並接收。
當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的普通技術人員當可根據本發明做出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種基於WDM技術和TDM技術的混合無源光網絡實現裝置，其特徵在於，包括下行傳輸單元和上行傳輸單元，所述下行傳輸單元進一步包括一光線路終端，用於將下行數據調製到不同波長並進行波分復用處理；一光配線網，用於將所述下行數據分為若干單一波長光信號；和至少一光網絡單元，用於接收所述若干單一波長光信號中的一個；所述上行傳輸單元進一步包括至少一光網絡單元，用於將上行數據調製到設定波長並按照系統分配時隙發送；一光配線網，用於對所述上行數據進行波分復用處理；一光線路終端，用於接收所述上行數據。
2.根據權利要求1所述的實現裝置，其特徵在於，所述下行傳輸單元中，所述光線路終端進一步包括下行調製模塊，用於將下行數據調製到不同波長，波分復用模塊，用於對所述下行數據進行波分復用處理；所述光配線網進一步包括陣列波導光柵模塊，用於將所述下行數據分為若干單一波長光信號；所述光網絡單元進一步包括寬譜光接收模塊，用於接收所述若干單一波長光信號中的一個。
3.根據權利要求1所述的實現裝置，其特徵在於，所述上行傳輸單元中，所述光網絡單元進一步包括上行調製模塊，用於將上行數據調製到設定波長並按照系統分配時隙發送；所述光配線網進一步包括波分復用模塊，用於對所述上行數據進行波分復用處理；所述光線路終端進一步包括接收模塊，用於接收所述上行數據。
4.根據權利要求3所述的實現裝置，其特徵在於，所述上行調製模塊包括一固定波長雷射器，用於上行數據調製到設定波長。
5.一種基於WDM技術和TDM技術的混合無源光網絡實現方法，用於包括光線路終端、光配線網和至少一個光網絡單元的實現裝置，其特徵在於，包括如下步驟下行傳輸步驟，採用波分復用方式傳輸下行數據；上行傳輸步驟，採用時分復用方式傳輸上行數據。
6.根據權利要求5所述的實現方法，其特徵在於，所述下行傳輸步驟進一步包括下行調製步驟，將下行數據調製到不同波長並進行波分復用處理；下行分波步驟，將所述下行數據分為若干單一波長光信號；下行接收步驟，接收所述若干單一波長光信號中的一個。
7.根據權利要求5所述的實現方法，其特徵在於，所述上行傳輸步驟進一步包括上行調製步驟，將上行數據調製到設定波長並按照系統分配時隙發送；上行合波步驟，對所述上行數據進行波分復用處理；上行接收步驟，接收所述上行數據。
8.根據權利要求7所述的實現方法，其特徵在於，所述上行調製步驟中，所述將上行數據調製到設定波長是通過固定波長雷射器實現的。
9.一種用於實現權利要求5、6、7或8所述實現方法的無源光網絡，包括一種基於WDM技術和TDM技術的混合無源光網絡實現裝置，其特徵在於，包括下行傳輸單元和上行傳輸單元，所述下行傳輸單元進一步包括一光線路終端，用於將下行數據調製到不同波長並進行波分復用處理；一光配線網，用於將所述下行數據分為若干單一波長光信號；和至少一光網絡單元，用於接收所述若干單一波長光信號中的一個；所述上行傳輸單元進一步包括至少一光網絡單元，用於將上行數據調製到設定波長並按照系統分配時隙發送；一光配線網，用於對所述上行數據進行波分復用處理；一光線路終端，用於接收所述上行數據。
10.根據權利要求9所述的網絡，其特徵在於，所述下行傳輸單元中，所述光線路終端進一步包括下行調製模塊，用於將下行數據調製到不同波長，波分復用模塊，用於對所述下行數據進行波分復用處理；所述光配線網進一步包括陣列波導光柵模塊，用於將所述下行數據分為若干單一波長光信號；所述光網絡單元進一步包括寬譜光接收模塊，用於接收所述若干單一波長光信號中的一個。
全文摘要
本發明提供了一種基於WDM技術和TDM技術的混合無源光網絡實現裝置，包括下行傳輸單元和上行傳輸單元，所述下行傳輸單元進一步包括一光線路終端，用於將下行數據調製到不同波長並進行波分復用處理；一光配線網，用於將所述下行數據分為若干單一波長光信號；和至少一光網絡單元；所述上行傳輸單元進一步包括至少一光網絡單元；一光配線網，用於對所述上行數據進行波分復用處理；一光線路終端，用於接收所述上行數據。本發明提供的實現裝置及實現方法，對下行數據採用WDM技術，對上行數據採用TDM技術，可解決目前PON技術中的下行可分配帶寬不足、下行用戶網絡安全問題以及不固定波長雷射器帶來的ONU高成本問題，提高了混合PON技術的可用性。
文檔編號H04B10/18GK101075854SQ200710118100
公開日2007年11月21日 申請日期2007年6月28日 優先權日2007年6月28日
發明者鮑銀濤 申請人:中興通訊股份有限公司