專利名稱：正交頻分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)保護(hù)功能的系統(tǒng)和傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，具體是涉及一種正交頻分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)(OFDM -PON)保護(hù)功能的系統(tǒng)和傳輸方法。
背景技術(shù)：
接入網(wǎng)作為用戶端和城域網(wǎng)/骨干網(wǎng)的橋梁，發(fā)展迅速，特別是光接入網(wǎng)。近年來，EPON、GPON、Hybrid WDM/TDM-PON、OFDM-PON等一系列光接入網(wǎng)的概念快速發(fā)展?；诠庹活l分復(fù)用(OFDM)的接入網(wǎng)技術(shù)能夠靈活地進(jìn)行時(shí)域和頻域資源的劃分，已經(jīng)引起眾多研究人員和通信設(shè)備商的關(guān)注。光OFDM頻譜效率高，容量大，可以實(shí)現(xiàn)不同粒度的資源調(diào)度，能夠滿足不同業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QOS)和帶寬需求。波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)WDM-PON技術(shù)可以在不改變物理基礎(chǔ)架構(gòu)的情況下升級(jí)帶寬，大幅度提升網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量，實(shí)現(xiàn)虛 擬的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，具有天然的安全性，因此在盡可能短的時(shí)間內(nèi)為被中斷的業(yè)務(wù)尋找新的傳輸路由和自愈方案也是十分重要的。本發(fā)明利用現(xiàn)有的TON-PON的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合光OFDM的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)的架構(gòu)進(jìn)行了合理布局，系統(tǒng)不僅可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)光源的集中化管理和對(duì)光纖鏈路的保護(hù)，而且系統(tǒng)在成本和性能間也能達(dá)到理想狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)已有技術(shù)存在的缺陷，提供了一種正交頻分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)(0FDM-P0N)保護(hù)功能的系統(tǒng)和傳輸方法，能有效地實(shí)現(xiàn)光纖鏈路的保護(hù)的同時(shí)降低信號(hào)噪聲的影響。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是中央局端CO兩個(gè)光開關(guān)和兩個(gè)紅藍(lán)濾波器，當(dāng)其中一條光纖鏈路出現(xiàn)故障時(shí)能夠?yàn)樾盘?hào)快速找到新的傳輸路徑，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)；光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group中的兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元采用交叉調(diào)制方式可以實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)單元的無色化，降低系統(tǒng)正常傳輸時(shí)信號(hào)的串?dāng)_噪聲。
根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下列方案
一種具有保護(hù)功能的正交頻分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由中央局端CO經(jīng)過第一摻鉺光纖放大器EDFAl和第二摻鉺光纖放大器EDFA2通過第一光纖鏈路和第二光纖鏈路連接遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN，而遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN連接由兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU組成的光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group,其特征在于I)所述的中央局端CO是光載波發(fā)生器Carrier Generator連接第一循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWGl和第二循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG2 ;第一循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWGl N個(gè)光載波輸出端口分別連接第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM，第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM的信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口與MAC層相連，第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM的信號(hào)輸出端口分別與第一組N個(gè)環(huán)形器相連，第一組N個(gè)環(huán)形器一個(gè)端口連接第一組N個(gè)上行信號(hào)接收器Up RX的上行信號(hào)接收端口相連，第一組N個(gè)環(huán)形器另一個(gè)端口與第三循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG3相連，第一組上行信號(hào)接收器Up RX上行信號(hào)輸出接口與MAC層相連，第三循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG3與第一光開關(guān)第三端口相連，第一光開關(guān)第一端口與第一紅藍(lán)濾波器RB相連,第一光開關(guān)第二端口與第二紅藍(lán)濾波器RB相連,第一紅藍(lán)濾波器RB與第一摻鉺光纖放大器EDFAl相連；第二循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG2 N個(gè)光載波輸出端口分別連接第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM，第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM的信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口與MAC層相連，第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM的信號(hào)輸出端口分別與第二組N個(gè)環(huán)形器相連，第二組N個(gè)環(huán)形器一個(gè)端口連接第二組N個(gè)上行信號(hào)接收器Up RX的上行信號(hào)接收端口相連，第二組N個(gè)環(huán)形器另一個(gè)端口與第四循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG4相連，第二組上行信號(hào)接收器Up RX上行信號(hào)輸出接口與MAC層相連，第四循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG4與第二光開關(guān)第三端口相連,第二光開關(guān)第一端口與第二紅藍(lán)濾波器RB相連，第二光開關(guān)第二端口與第一紅藍(lán)濾波器RB相連，第二紅藍(lán)濾波器RB與第二摻鉺光纖放大器EDFA2相連；2)所述的光載波產(chǎn)生器Carrier Generator是多波長(zhǎng)光源MFL連接第七循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG7，第七循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG7再連接第一馬赫曾德調(diào)制器MZM，第一馬赫曾德調(diào)制器MZM電域輸入端口再連接第一正弦波產(chǎn)生器，第一馬赫曾德調(diào)制器MZM輸出端口最后與第二馬赫曾德調(diào)制器MZM相連，第二馬赫曾德調(diào)制器MZM電域輸入端口再連接第二正弦波產(chǎn)生器，第二馬赫曾德調(diào)制器MZM最后和干涉儀濾波器IL相連；3)所述遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN是第五循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG5連接第一組紅藍(lán)濾波器RB，而第 一組紅藍(lán)濾波器RB分別連接光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group，第六循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG6連接第二組紅藍(lán)濾波器RB，而第二組紅藍(lán)濾波器RB分別連接由兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元組成的光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group ；4)所述光網(wǎng)絡(luò)單元組由第一光網(wǎng)絡(luò)單元ONU和第二光網(wǎng)絡(luò)單元ONU兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元組成；第一功率分路器連接第一環(huán)形器，第一功率分路器再連接第二光網(wǎng)絡(luò)單兀ONU中第二反射式半導(dǎo)體光放大器RS0A,第一環(huán)形器再與第一下行信號(hào)接收器相連,最后與第一反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA相連；第二功率分路器連接第二環(huán)形器，第二功率分路器再連接第一光網(wǎng)絡(luò)單元ONU中第一反射式半導(dǎo)體光放大器RS0A，第二環(huán)形器再與第二下行信號(hào)接收器相連，最后與第二反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA相連。一種具有保護(hù)功能正交頻分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，采用上述系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，其特征在于所述的光載波產(chǎn)生器Carrier Generator中多波長(zhǎng)光源MFL產(chǎn)生
wA個(gè)頻率相隔200e9 HZ波長(zhǎng)的光載波，通過第七循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG7進(jìn)行復(fù)用，復(fù)用
后的光載波通過第一馬赫曾德調(diào)制器MZM在第一正弦波產(chǎn)生器(頻率在50e9HZ)驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生相隔100e9 HZ的N個(gè)子載波，再通過第二馬赫曾德調(diào)制器MZM，在第二正弦波產(chǎn)生器(頻率在25e9 HZ)驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生相隔50e9 HZ的N X Z的子載波，通過干涉儀濾波器IL分別濾出兩組相隔100e9的N個(gè)子載波。在正常模式下,第一光開關(guān)與第二光開關(guān)的第一端口是和第三端口相連的,光載波產(chǎn)生器Carrier Generator產(chǎn)生的兩組N個(gè)子載波分別經(jīng)過第一循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWGl和第二循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG2進(jìn)行子載波的解復(fù)用，解復(fù)用后的兩組子載波分別送給第一組馬赫曾德調(diào)制器MZM和第二組馬赫曾德調(diào)制器MZM作為信號(hào)載波，第一組馬赫曾德調(diào)制器MZM和第二組馬赫曾德調(diào)制器MZM的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口分別由MAC層加載OFDM信號(hào)，下行信號(hào)從第一組馬赫曾德調(diào)制器MZM和第二組馬赫曾德調(diào)制器MZM光信號(hào)輸出端口接入第一組環(huán)形器和第二組環(huán)形器，最后下行信號(hào)分別由第三循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG3和第四循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG4復(fù)用，復(fù)用后的下行信號(hào)分別經(jīng)第一光開關(guān)、第二光開關(guān)第一紅藍(lán)濾波器和第二紅藍(lán)濾波器通過第一摻鉺光纖放大器EDFAl和第二摻鉺光纖放大器EDFA2 (24)信號(hào)放大后注入到第一光纖鏈路Fiber link和第二光纖鏈路Fiber link中；第一組下行信號(hào)經(jīng)第五循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG5解復(fù)用后分別通過第一組紅藍(lán)濾波器從R端口輸出，而第二組下行信號(hào)經(jīng)第六循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG6解復(fù)用后分別通過第二組紅藍(lán)濾波器從B端口輸出，下行信號(hào)從第一組紅藍(lán)濾波器和第二組紅藍(lán)濾波器發(fā)送至光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group ;第一組紅藍(lán)濾波器R端口輸出的下行信號(hào)經(jīng)第一功率分路器將下行信號(hào)分為兩路一路送給第二反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA作為第二光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的上行載波，經(jīng)第二反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA調(diào)制好的上行信號(hào)通過第二環(huán)形器經(jīng)過第二組紅藍(lán)濾波器復(fù)用后，傳輸?shù)街醒刖侄薈O解調(diào)；另外一路經(jīng)第一環(huán)形器送給第一下行信號(hào)接收器進(jìn)行信號(hào)解調(diào)；第二組紅藍(lán)濾波器RB B端口輸出的下行信號(hào)經(jīng)第二功率分路器將下行信號(hào)分為兩路一路送給第一反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA作為第一光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的上行載波，經(jīng)第一反射式半導(dǎo)體光放大 器RSOA調(diào)制好的上行信號(hào)通過第一環(huán)形器經(jīng)過第一組紅藍(lán)濾波器復(fù)用后，傳輸?shù)街醒刖侄薈O解調(diào)；另外一路經(jīng)第二環(huán)形器送給第二下行信號(hào)接收器進(jìn)行信號(hào)解調(diào)。在第一光纖鏈路或者第二光纖鏈路出現(xiàn)故障時(shí)(這里以第一光纖鏈路出現(xiàn)故障為例)，第一光纖鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，第一光開關(guān)快速從I切換到2，這時(shí)第一組下行信號(hào)將通過第一光開關(guān)3、I端口與第二組下行信號(hào)通過第二紅藍(lán)濾波器RB復(fù)用，復(fù)用后的信號(hào)經(jīng)第二摻鉺光纖放大器EDFA2放大后通過第二光纖鏈路，復(fù)用的信號(hào)經(jīng)第六循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG6解復(fù)用，循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG同一端口可以解復(fù)用出相差N倍自由光譜FSR的載波，解出的復(fù)用信號(hào)(為兩頻段的信號(hào))通過第二組紅藍(lán)濾波器RB繼續(xù)解復(fù)用為單頻帶信號(hào)分別發(fā)送給光網(wǎng)絡(luò)單元組進(jìn)行下行信號(hào)的解調(diào)和上行信號(hào)的調(diào)制，下行信號(hào)的解調(diào)傳輸與權(quán)利要求3中相同，上行信號(hào)傳輸為下行信號(hào)傳輸逆過程。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)1)系統(tǒng)利用OFDM調(diào)制技術(shù)可以極大地增加系統(tǒng)的容量；2)本系統(tǒng)提出了在中央局端采用子載波技術(shù)產(chǎn)生光載波，可以實(shí)現(xiàn)光源集中化管理3)本系統(tǒng)提出了一種保護(hù)方案，可以保護(hù)系統(tǒng)信號(hào)正常傳輸；4)本系統(tǒng)提出了在光網(wǎng)絡(luò)單元組中光網(wǎng)絡(luò)單元采用交叉調(diào)制，正常模式下光纖鏈路上、下行載波相互處于不同的頻段，這樣可以減少串?dāng)_噪聲和瑞利散射的影響。


圖I為本發(fā)明的正交頻分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)(OFDM - P0N)保護(hù)功能的系統(tǒng)和傳輸結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為系統(tǒng)保護(hù)模式下正交頻分復(fù)用無源光網(wǎng)路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為系統(tǒng)光載波產(chǎn)生器結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為系統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)單元組結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合

，本發(fā)明的實(shí)施示例如下
實(shí)施例一
參見圖I、圖3、圖4，本正交頻分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)保護(hù)功能的系統(tǒng)，由中央局端CO (I)經(jīng)過第一摻鉺光纖放大器EDFAl (11)和第二摻鉺光纖放大器EDFA2 (24)通過第一光纖鏈路(12)和第二光纖鏈路(25)連接遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN (14)，而遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN (14)連接由兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU組成的光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (16)。中央局端CO (I)是光載波發(fā)生器Carrier Generator (2)連接第一循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWGl (4)和第二循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG2 (17);第一循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWGl (4) N個(gè)光載波輸出端口分別連接第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)，第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口與MAC層(3)相連，第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)的信號(hào)輸出端口分別與第一組N個(gè)環(huán)形器(7)相連，第一組N個(gè)環(huán)形器(7)—個(gè)端口連接第一組N個(gè)上行信號(hào)接收器Up RX (6)的上行信號(hào)接收端口相連，第一組N個(gè)環(huán)形器(7)另一個(gè)端口與第三循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG3 (8)相連，第一組上行信號(hào)接收器Up RX (6)上行信號(hào)輸出接口與MAC層(3)相連，第三循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG3 (8)與第一光開關(guān)(9)第三端口相連，第一光開關(guān)(9)第一端口與第一紅藍(lán)濾波器RB (10)相連，第一光開關(guān)(9)第二端口與第二紅藍(lán)濾波器RB (23)相連，第一紅藍(lán)濾波器RB (10)與第一摻鉺光纖放大器EDFAl (11)相連；第二循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG2
(17)N個(gè)光載波輸出端口分別連接第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (18)，第二組N個(gè)馬赫
曾德調(diào)制器MZM (18)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口與MAC層(3)相連，第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM
(18)的信號(hào)輸出端口分別與第二組N個(gè)環(huán)形器(20)相連，第二組N個(gè)環(huán)形器(20)—個(gè)端口連接第二組N個(gè)上行信號(hào)接收器Up RX (19)的上行信號(hào)接收端口相連，第二組N個(gè)環(huán)形器(20)另一個(gè)端口與第四循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG4 (21)相連，第二組上行信號(hào)接收器UpRX (19)上行信號(hào)輸出接口與MAC層(3)相連，第四循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG4 (21)與第二光開關(guān)(22)第三端口相連，第二光開關(guān)(22)第一端口與第二紅藍(lán)濾波器RB (23)相連，第二光開關(guān)(22)第二端口與第一紅藍(lán)濾波器RB (10)相連，第二紅藍(lán)濾波器RB (23)與第二摻鉺光纖放大器EDFA2 (24)相連；光載波產(chǎn)生器Carrier Generator (2)是多波長(zhǎng)光源MFL
(28)連接第七循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG7 (29)，第七循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG7 (29)再連接第一馬赫曾德調(diào)制器MZM (30)，第一馬赫曾德調(diào)制器MZM (30)電域輸入端口再連接第一正弦波產(chǎn)生器(31)，第一馬赫曾德調(diào)制器MZM (30)輸出端口最后與第二馬赫曾德調(diào)制器MZM
(32)相連，第二馬赫曾德調(diào)制器MZM (32)電域輸入端口再連接第二正弦波產(chǎn)生器(33)，第二馬赫曾德調(diào)制器MZM (32)最后和干涉儀濾波器IL (34)相連；遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN (14)是第五循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG5 (13)連接第一組紅藍(lán)濾波器RB (15)，而第一組紅藍(lán)濾波器RB
(15)分別連接由兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元組成的光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (16)，第六循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG6 (26)連接第二組紅藍(lán)濾波器RB (27)，而第二組紅藍(lán)濾波器RB (27)分別連接光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (16);光網(wǎng)絡(luò)單元組(16)由第一光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (39)和第二光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (44)兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元組成；第一功率分路器(35)連接第一環(huán)形器(36)，第一功率分路器(35)再連接第二光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (44)中第二反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (43)，第一環(huán)形器(36)再與第一下行信號(hào)接收器(38)相連,最后與第一反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (37)相連；第二功率分路器(40)連接第二環(huán)形器(41)，第二功率分路器(40)再連接第一光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (39)中第一反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (37)，第二環(huán)形器(41)再與第二下行信號(hào)接收器(42)相連，最后與第二反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (43)相連。 實(shí)施例二
參見圖f圖4，本具有保護(hù)功能的正交頻分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，采用上述系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的保護(hù)，所述的光載波產(chǎn)生器Carrier Generator (2)中多波長(zhǎng)光源MFL (28)產(chǎn)個(gè)頻率相隔200e9 HZ波長(zhǎng)的光載波，通過第七循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG7 (29)進(jìn)行復(fù)
用，復(fù)用后的光載波通過第一馬赫曾德調(diào)制器MZM (30)在第一正弦波產(chǎn)生器(31)(頻率在50e9HZ)驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生相隔100e9 HZ的N個(gè)子載波，再通過第二馬赫曾德調(diào)制器MZM (32)，在第二正弦波產(chǎn)生器(33)(頻率在25e9 HZ)驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生相隔50e9 HZ的N X 2的子載波，通過干涉儀濾波器IL (34)分別濾出兩組相隔100e9的N個(gè)子載波。在正常模式下，第一光開關(guān)(9)與第二光開關(guān)(22)的第一端口是和第三端口相連的,光載波產(chǎn)生器CarrierGenerator (2)產(chǎn)生的兩組N個(gè)子載波分別經(jīng)過第一循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWGl (4)和第二循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG2 (17)進(jìn)行子載波的解復(fù)用，解復(fù)用后的兩組子載波分別送給第一組馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)和第二組馬赫曾德調(diào)制器MZM (18)作為信號(hào)載波，第一組馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)和第二組馬赫曾德調(diào)制器MZM (18)的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口分別由MAC層(3)加載OFDM信號(hào)，下行信號(hào)從第一組馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)和第二組馬赫曾德調(diào)制器MZM
(18)光信號(hào)輸出端口接入第一組環(huán)形器(7)和第二組環(huán)形器(20)，最后下行信號(hào)分別由第三循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG3 (8)和第四循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG4 (21)復(fù)用，復(fù)用后的下行信 號(hào)分別經(jīng)第一光開關(guān)(9)、第二光開關(guān)(22)第一紅藍(lán)濾波器(10)和第二紅藍(lán)濾波器(23)通過第一摻鉺光纖放大器EDFAl (11)和第二摻鉺光纖放大器EDFA2 (24)信號(hào)放大后注入到第一光纖鏈路Fiber link (12)和第二光纖鏈路Fiber link (25)中；第一組下行信號(hào)經(jīng)第五循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG5 (13)解復(fù)用后分別通過第一組紅藍(lán)濾波器(15)從R端口輸出，而第二組下行信號(hào)經(jīng)第六循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG6 (26)解復(fù)用后分別通過第二組紅藍(lán)濾波器(27)從B端口輸出，下行信號(hào)從第一組紅藍(lán)濾波器(15)和第二組紅藍(lán)濾波器(27)發(fā)送至光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (16);第一組紅藍(lán)濾波器(15) R端口輸出的下行信號(hào)經(jīng)第一功率分路器(35)將下行信號(hào)分為兩路一路送給第二反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (43)作為第二光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (44)的上行載波，經(jīng)第二反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (43)調(diào)制好的上行信號(hào)通過第二環(huán)形器(41)經(jīng)過第二組紅藍(lán)濾波器(27)復(fù)用后，傳輸?shù)街醒刖侄薈O (I)解調(diào)；另外一路經(jīng)第一環(huán)形器(36)送給第一下行信號(hào)接收器(38)進(jìn)行信號(hào)解調(diào)；第二組紅藍(lán)濾波器RB (27)B端口輸出的下行信號(hào)經(jīng)第二功率分路器(40)將下行信號(hào)分為兩路一路送給第一反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (37)作為第一光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (39)的上行載波，經(jīng)第一反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (37)調(diào)制好的上行信號(hào)通過第一環(huán)形器(36)經(jīng)過第一組紅藍(lán)濾波器(15)復(fù)用后，傳輸?shù)街醒刖侄薈O (I)解調(diào)；另外一路經(jīng)第二環(huán)形器
(41)送給第二下行信號(hào)接收器(42)進(jìn)行信號(hào)解調(diào)。在第一光纖鏈(12)路或者第二光纖鏈路(25)出現(xiàn)故障時(shí)(這里以第一光纖鏈路(12)出現(xiàn)故障為例)，第一光纖鏈路(12)出現(xiàn)故障時(shí)，第一光開關(guān)(9)快速從I切換到2,這時(shí)第一組下行信號(hào)將通過第一光開關(guān)(9)3、I端口與第二組下行信號(hào)通過第二紅藍(lán)濾波器RB (23)復(fù)用，復(fù)用后的信號(hào)經(jīng)第二摻鉺光纖放大器EDFA2(24)放大后通過第二光纖鏈路(25)，復(fù)用的信號(hào)經(jīng)第六循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG6(26)解復(fù)用，循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG同一端口可以解復(fù)用出相差N倍自由光譜FSR的載波，解出的復(fù)用信號(hào)(為兩頻段的信號(hào))通過第二組紅藍(lán)濾波器RB (27)繼續(xù)解復(fù)用為單頻帶信號(hào)分別發(fā)送給光網(wǎng)絡(luò)單元組進(jìn)行下行信號(hào)的解調(diào)和上行信號(hào)的調(diào)制，下行信號(hào)的解調(diào)傳輸與權(quán)利要求3中相同，上行信號(hào)傳輸為下行信號(hào)傳輸逆過程。
權(quán)利要求
1.一種正交頻分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)保護(hù)功能的系統(tǒng)，由中央局端CO (I)經(jīng)過第一摻鉺光纖放大器EDFAl (11)和第二摻鉺光纖放大器EDFA2 (24)通過第一光纖鏈路(12)和第二光纖鏈路(25)連接遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN (14)，而遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN (14)連接由兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU組成的光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (16)，其特征在于 1)所述的中央局端CO(I)是光載波發(fā)生器Carrier Generator (2)連接第一循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWGl (4)和第二循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG2 (17);第一循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWGl(4)N個(gè)光載波輸出端ロ分別連接第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)，第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)端ロ與MAC層(3)相連，第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)的信號(hào)輸出端ロ分別與第一組N個(gè)環(huán)形器(7)相連，第一組N個(gè)環(huán)形器(7)—個(gè)端ロ連接第一組N個(gè)上行信號(hào)接收器Up RX (6)的上行信號(hào)接收端ロ相連，第一組N個(gè)環(huán)形器(7)另ー個(gè)端ロ與第三循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG3 (8)相連,第一組上行信號(hào)接收器Up RX (6)上行信號(hào)輸出接ロ與MAC層(3)相連，第三循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG3 (8)與第一光開關(guān)(9)第三端ロ相連，第一光開關(guān)(9)第一端ロ與第一紅藍(lán)濾波器RB (10)相連,第一光開關(guān)(9)第ニ端ロ與第二紅藍(lán)濾波器RB (23)相連,第一紅藍(lán)濾波器RB (10)與第一摻鉺光纖放大器EDFAl (11)相連；第二循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG2 (17) N個(gè)光載波輸出端ロ分別連接第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (18)，第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (18)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)端ロ與MAC層(3)相連，第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (18)的信號(hào)輸出端ロ分別與第二組N個(gè)環(huán)形器(20 )相連，第二組N個(gè)環(huán)形器(20 ) ー個(gè)端ロ連接第二組N個(gè)上行信號(hào)接收器Up RX(19)的上行信號(hào)接收端ロ相連，第二組N個(gè)環(huán)形器(20)另ー個(gè)端ロ與第四循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG4 (21)相連，第二組上行信號(hào)接收器Up RX (19)上行信號(hào)輸出接ロ與MAC層(3)相連，第四循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG4 (21)與第二光開關(guān)(22)第三端ロ相連，第二光開關(guān)(22)第一端ロ與第二紅藍(lán)濾波器RB (23)相連，第二光開關(guān)(22)第二端ロ與第一紅藍(lán)濾波器RB(10)相連，第二紅藍(lán)濾波器RB (23)與第二摻鉺光纖放大器EDFA2 (24)相連； 2)所述的光載波產(chǎn)生器CarrierGenerator (2)是多波長(zhǎng)光源MFL (28)連接第七循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG7 (29)，第七循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG7 (29)再連接第一馬赫曾德調(diào)制器MZM (30)，第一馬赫曾德調(diào)制器MZM (30)電域輸入端ロ再連接第一正弦波產(chǎn)生器(31)，第一馬赫曾德調(diào)制器MZM (30)輸出端ロ最后與第二馬赫曾德調(diào)制器MZM (32)相連，第二馬赫曾德調(diào)制器MZM (32 )電域輸入端ロ再連接第二正弦波產(chǎn)生器(33 )，第二馬赫曾德調(diào)制器MZM (32)最后和干涉儀濾波器IL (34)相連； 3)所述遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN(14)是第五循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG5 (13)連接第一組紅藍(lán)濾波器RB (15)，而第一組紅藍(lán)濾波器RB (15)分別連光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (16)，第六循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG6 (26)連接第二組紅藍(lán)濾波器RB (27)，而第二組紅藍(lán)濾波器RB (27)分別連接由兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元組成的光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (16); 4)所述光網(wǎng)絡(luò)單元組(16)由第一光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(39)和第二光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (44)兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元組成；第一功率分路器(35)連接第一環(huán)形器(36)，第一功率分路器(35)再連接第二光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (44)中第二反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (43)，第一環(huán)形器(36)再與第一下行信號(hào)接收器(38)相連,最后與第一反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (37)相連；第二功率分路器(40)連接第二環(huán)形器(41)，第二功率分路器(40)再連接第一光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (39)中第一反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (37)，第二環(huán)形器(41)再與第二下行信號(hào)接收器(42)相連,最后與第二反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (43)相連。
2.一種正交頻分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，采用根據(jù)權(quán)利要求I所述的正交頻分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)保護(hù)功能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)光源中心化，其特征在于所述的光載波產(chǎn)生器Carrier Generator (2)中多波長(zhǎng)光源MFL (28)產(chǎn)生N/2個(gè)頻率相隔200e9 HZ波長(zhǎng)的光載波，通過第七循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG7 (29)進(jìn)行復(fù)用，復(fù)用后的光載波通過第一馬赫曾德調(diào)制器MZM (30)在第一正弦波產(chǎn)生器(31)(頻率在50e9HZ)驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生相隔100e9 HZ的N個(gè)子載波，再通過第二馬赫曾德調(diào)制器MZM (32)，在第二正弦波產(chǎn)生器(33)(頻率在25e9 HZ)驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生相隔50e9 HZ的N X 2的子載波，通過干涉儀濾波器IL (34)分別濾出兩組相隔100e9的N個(gè)子載波。
3.一種具有保護(hù)功能的正交頻分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，采用根據(jù)權(quán)利要求I所述的正交頻分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)保護(hù)功能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)傳輸時(shí)的保護(hù)，其特征在于在正常模式下，第一光開關(guān)(9)與第二光開關(guān)(22)的第一端口是和第三端口相連的,光載波產(chǎn)生器Carrier Generator (2)產(chǎn)生的兩組N個(gè)子載波分別經(jīng)過第一循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWGl (4)和第二循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG2 (17)進(jìn)行子載波的解復(fù)用，解復(fù)用后的兩組子載波分別送給第一組馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)和第二組馬赫曾德調(diào)制器MZM (18)作為信號(hào)載波，第一組馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)和第二組馬赫曾德調(diào)制器MZM (18)的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口分別由MAC層(3)加載OFDM信號(hào)，下行信號(hào)從第一組馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)和第二組馬赫曾德調(diào)制器MZM (18)光信號(hào)輸出端口接入第一組環(huán)形器(7)和第二組環(huán)形器(20)，最后下行信號(hào)分別由第三循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG3 (8)和第四循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG4 (21)復(fù)用，復(fù)用后的下行信號(hào)分別經(jīng)第一光開關(guān)(9)、第二光開關(guān)(22)、第一紅藍(lán)濾波器(10)和第二紅藍(lán)濾波器(23)通過第一摻鉺光纖放大器EDFAl (11)和第二摻鉺光纖放大器EDFA2 (24)信號(hào)放大后注入到第一光纖鏈路Fiber link (12)和第二光纖鏈路Fiber link (25)中；第一組下行信號(hào)經(jīng)第五循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG5 (13)解復(fù)用后分別通過第一組紅藍(lán)濾波器(15)從R端口輸出，而第二組下行信號(hào)經(jīng)第六循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG6 (26)解復(fù)用后分別通過第二組紅藍(lán)濾波器(27)從B端口輸出，下行信號(hào)從第一組紅藍(lán)濾波器(15)和第二組紅藍(lán)濾波器(27)發(fā)送至光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (16);第一組紅藍(lán)濾波器(15) R端口輸出的下行信號(hào)經(jīng)第一功率分路器(35)將下行信號(hào)分為兩路一路送給第二反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (43)作為第二光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (44)的上行載波，經(jīng)第二反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (43)調(diào)制好的上行信號(hào)通過第二環(huán)形器(41)經(jīng)過第二組紅藍(lán)濾波器(27)復(fù)用后，傳輸?shù)街醒刖侄薈O (I)解調(diào)；另外一路經(jīng)第一環(huán)形器(36)送給第一下行信號(hào)接收器(38)進(jìn)行信號(hào)解調(diào)；第二組紅藍(lán)濾波器RB (27) B端口輸出的下行信號(hào)經(jīng)第二功率分路器(40)將下行信號(hào)分為兩路一路送給第一反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (37)作為第一光網(wǎng)絡(luò)單兀ONU (39)的上行載波，經(jīng)第一反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (37)調(diào)制好的上行信號(hào)通過第一環(huán)形器(36)經(jīng)過第一組紅藍(lán)濾波器(15)復(fù)用后，傳輸?shù)街醒刖侄薈O (I)解調(diào)；另外一路經(jīng)第二環(huán)形器(41)送給第二下行信號(hào)接收器(42)進(jìn)行信號(hào)解調(diào)；在第一光纖鏈(12)路或者第二光纖鏈路(25)出現(xiàn)故障時(shí)(這里以第一光纖鏈路(12)出現(xiàn)故障為例)，第一光纖鏈路(12)出現(xiàn)故障時(shí)，第一光開關(guān)(9)快速從I切換到2，這時(shí)第一組下行信號(hào)將通過第一光開關(guān)(9)3、1端口與第二組下行信號(hào)通過第二紅藍(lán)濾波器RB (23)復(fù)用，復(fù)用后的信號(hào)經(jīng)第ニ 摻鉺光纖放大器EDFA2 (24)放大后通過第二光纖鏈路(25)，復(fù)用的信號(hào)經(jīng)第六循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG6 (26)解復(fù)用，循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG同一端ロ可以解復(fù)用出相差N倍自由光譜FSR的載波，解出的復(fù)用信號(hào)(為兩頻段的信號(hào))通過第二組紅藍(lán)濾波器RB (27)繼續(xù)解復(fù)用為單頻帶信號(hào)分別發(fā)送給光網(wǎng)絡(luò)單元組進(jìn)行下行信號(hào)的解調(diào)和上行信號(hào)的調(diào)制，下行信號(hào)的解調(diào)傳輸與權(quán)利要求3中相同，上行信號(hào)傳輸為下行信號(hào)傳輸逆過程。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種正交頻分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)保護(hù)功能的系統(tǒng)和傳輸方法。系統(tǒng)中采用1個(gè)中央局端，經(jīng)過兩個(gè)摻鉺光纖放大器，通過兩路光纖鏈路連接遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)，而遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)連接N個(gè)由兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元組成的光網(wǎng)絡(luò)單元組。其中，中央局端由1個(gè)光載波產(chǎn)生器、N2個(gè)馬赫曾德調(diào)制器、N2個(gè)上行信號(hào)接收器、N2個(gè)環(huán)行器、4個(gè)N1循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵組成、2個(gè)光開關(guān)和兩個(gè)紅藍(lán)濾波器組成；遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)包含2個(gè)1N循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵和N2紅藍(lán)濾波器。中央局端光載波產(chǎn)生器采用子載波技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了光源的中心化管理。本發(fā)明中通過中央局端光開關(guān)、紅藍(lán)濾波器的使用和改變遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了對(duì)光纖鏈路的保護(hù)，并且使系統(tǒng)在成本和性能之間達(dá)到了均衡。
文檔編號(hào)H04L27/26GK102802093SQ20121023789
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者湯磊, 伍仕寶, 李玉龍, 鹿宏柯 申請(qǐng)人:上海大學(xué)