單星多環(huán)波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)和保護(hù)功能的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種單星多環(huán)波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)和保護(hù)功能的系統(tǒng)和方法。本系統(tǒng)是：1個(gè)光線路終端OLT通過(guò)1根反饋光纖連接1個(gè)遠(yuǎn)端結(jié)點(diǎn)RN，在遠(yuǎn)端結(jié)點(diǎn)RN通過(guò)分布光纖將多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU串聯(lián)形成ONU環(huán)，RN節(jié)點(diǎn)連接多個(gè)ONU環(huán)，形成單星多環(huán)網(wǎng)絡(luò)。OLT端與RN端的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)有星型網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)；RN端光開(kāi)關(guān)和ONU端光開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)分布光纖的保護(hù)。本發(fā)明通過(guò)對(duì)同一光波進(jìn)行幅度、相位的調(diào)制和重調(diào)制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)同一波長(zhǎng)的多次使用，使系統(tǒng)在成本和性能之間達(dá)到了均衡。
【專利說(shuō)明】單星多環(huán)波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)和保護(hù)功能的 系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，具體是涉及一種波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)實(shí)現(xiàn)在 線升技能和保護(hù)功能的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)WDM-PON技術(shù)可以在不改變物理基礎(chǔ)設(shè)備的情況下升級(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，各個(gè)用戶之間不會(huì)共享信息，具 有天然的安全性，在光接入網(wǎng)中擁有廣闊的應(yīng)用前景，被認(rèn)為是FTTx未來(lái)演進(jìn)的最終選 擇。目前對(duì)于WDM-PON的研究主要是基于靜態(tài)波長(zhǎng)分配的，波長(zhǎng)在RN中的下路是固定的， ONU越多。如何在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)下進(jìn)一步增加ONU數(shù)量，并保持網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性光網(wǎng)絡(luò)亟需解決的 一個(gè)問(wèn)題。無(wú)色ONU已基本成為當(dāng)前WDM-PON相關(guān)研究的共識(shí)，基于無(wú)色ONU的技術(shù)方案 是WDM-PON系統(tǒng)的主流。再者，光網(wǎng)絡(luò)具有極高的傳輸速率，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)明對(duì)系統(tǒng)的體系架構(gòu)進(jìn)行 了合理的布局，系統(tǒng)不僅同時(shí)實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)大規(guī)模增加ONU數(shù)量和對(duì)分布光纖的保護(hù)，而且可 以利用當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)，使得系統(tǒng)在成本和性能間也能達(dá)到理想狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有星型網(wǎng)絡(luò)，提供了一種波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)(WDM-PON) 實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)和保護(hù)功能的系統(tǒng)和方法，能有效的在WDM-PON中實(shí)現(xiàn)大規(guī)模增加ONU數(shù)量 和對(duì)分布光纖的保護(hù)，同時(shí)本系統(tǒng)還支持從已有星形網(wǎng)絡(luò)升級(jí)而來(lái)。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的核心思想是:在光線路終端OLT對(duì)各波長(zhǎng)都進(jìn)行幅度 調(diào)制和相位調(diào)制。在RN處采用一種新的結(jié)構(gòu)配置方式，通過(guò)這種新的遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN的結(jié)構(gòu) 方式，實(shí)現(xiàn)一個(gè)RN連接多個(gè)ONU環(huán)。當(dāng)被調(diào)制信號(hào)傳輸至RN，在陣列波導(dǎo)光柵路由下，不同 光波長(zhǎng)進(jìn)入不同的ONU環(huán)，在光網(wǎng)絡(luò)單元ONU中，通過(guò)粗波分復(fù)用器進(jìn)行波長(zhǎng)選擇，后由接 收機(jī)接收。接收機(jī)根據(jù)不同解調(diào)方式解調(diào)各波長(zhǎng)，得到不同下行信息和廣播信息，并對(duì)各波 長(zhǎng)分別進(jìn)行上行調(diào)制。
[0005]根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下列技術(shù)方案:
一種單星多環(huán)波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)和保護(hù)功能的系統(tǒng)，由光線路終端 OLT通過(guò)I根單模光纖連接I個(gè)遠(yuǎn)端結(jié)點(diǎn)RN，遠(yuǎn)端結(jié)點(diǎn)RN通過(guò)分布光纖連接多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單 元環(huán)，每個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元環(huán)包含M個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU ;其特征在于:
1)所述的光線路終端OLT是由M*N光發(fā)射機(jī)連接到一個(gè)陣列波導(dǎo)光柵，同時(shí)該第一陣 列波導(dǎo)光柵連接至一個(gè)幅度調(diào)制器，幅度調(diào)制器的輸出端經(jīng)一個(gè)摻鉺光纖放大器連接至一 個(gè)光環(huán)形器的第一端口，光環(huán)形器的第二端口連接反饋光纖，光環(huán)形器的第三端口連接至 一個(gè)第二陣列波導(dǎo)光柵，第二陣列波導(dǎo)光柵的各輸出端口分別各連接一個(gè)幅度接收機(jī)；
2)所述反饋光纖與所述遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN中的一個(gè)第三陣列波導(dǎo)光柵相連；所述遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN是所述第三陣列波導(dǎo)光柵輸出端與分別與一個(gè)第一光開(kāi)關(guān)連接，該第一光開(kāi)關(guān)的第一端 口連接到一個(gè)第一分光器，該第一分光器的第一端口接著連接分布光纖，第一分光器的第 二端口連接至第二光開(kāi)關(guān)的第一端口，第一光開(kāi)關(guān)的第二端口連接至第二光開(kāi)關(guān)的第二端 口，第二光開(kāi)關(guān)接著連接至一個(gè)第一分光器的第一端口，第一分光器的第二端口連接至一 個(gè)第一光電二極管，該第一光電二極管又分別與第一、第二光開(kāi)關(guān)相連，第一分光器與所述 分布光纖相連；
3)所述分布光纖將光網(wǎng)絡(luò)單元ONU串聯(lián)，每個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU包括I個(gè)第二分光器、 I個(gè)第三分光器、I個(gè)第二光電二極管、I個(gè)第三光開(kāi)關(guān)、I個(gè)粗波分復(fù)用器c/w、l個(gè)可調(diào)光 衰減器、I個(gè)反射式半導(dǎo)體光放大器RS0A、I個(gè)光相位接收機(jī)、I個(gè)光幅度接收機(jī)。正常情況 下，所述分布光纖與第二分光器第一 口連接，第二分光器第二 口連接至第二光電二極管，第 而光電二極管分別與第三光開(kāi)關(guān)和可調(diào)光衰減器相連，第三光開(kāi)關(guān)的第二口與粗波分復(fù)用 器相連，粗波分復(fù)用器接著與可調(diào)光衰減器連接，可調(diào)光衰減器與第三分光器相連，第三分 光器的第一 口與反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA相連,第三分光器的第二 口與光幅度接收機(jī) 相連，第三分光器的第三口與光相位接收機(jī)相連，粗波分復(fù)用器的第二 口與第三光開(kāi)關(guān)第 三口相連，第三光開(kāi)關(guān)第四口接著連接分布光纖。
[0006]一種單星多環(huán)波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)和保護(hù)功能的方法，上述的單 星多環(huán)波波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)和保護(hù)功能的系統(tǒng)進(jìn)行操作，其特征在于:在 正常模式下，下行傳輸時(shí)，光發(fā)射機(jī)同時(shí)發(fā)射出N*M個(gè)幅度載有下行信息的光波長(zhǎng)注入到 lx(N*M)第一陣列波導(dǎo)光柵中，Ix(N*M)第一陣列波導(dǎo)光柵復(fù)用后經(jīng)相位調(diào)制器PM調(diào)制，調(diào) 制光網(wǎng)絡(luò)單元的廣播信號(hào)，調(diào)制結(jié)束后經(jīng)摻鉺光放大器放大，注入到光循環(huán)器，經(jīng)該光環(huán)行 器路由后傳入所述反饋光纖。光信號(hào)進(jìn)入遠(yuǎn)端結(jié)點(diǎn)RN經(jīng)1*N第二陣列波導(dǎo)光柵解復(fù)用，1*N 第二陣列波導(dǎo)光柵的每個(gè)輸出口輸出M根光波。該M根光波經(jīng)第一、第二光開(kāi)關(guān)路由后,進(jìn) 入光網(wǎng)絡(luò)單元環(huán)。光波長(zhǎng)經(jīng)分布光纖進(jìn)入光網(wǎng)絡(luò)單元ONUj后，在第三光開(kāi)關(guān)路由下進(jìn)入粗 波分復(fù)用器，光波該光網(wǎng)絡(luò)單元的光波將從粗波分復(fù)用器第一 口輸出，進(jìn)入第三分光器，其 余光波從粗波分復(fù)用器第二 口輸出，經(jīng)第三光開(kāi)關(guān)路由后進(jìn)入分布光纖，接著進(jìn)入下一個(gè) 光網(wǎng)絡(luò)單元。該網(wǎng)絡(luò)單元的光波長(zhǎng)從粗波分復(fù)用器第一口輸出后，經(jīng)可調(diào)光衰減器衰減，接 著由第三分光器平均分為三部分，第一部分被反射式半導(dǎo)體光放大器再調(diào)制，用于傳輸上 行信息；第二部分被幅度接收機(jī)接收得到下行信息；第三部分被相位接收機(jī)接收得到廣播 信息。上行信號(hào)反射經(jīng)第三分光器，光衰減器，粗波分復(fù)用器，第三光開(kāi)關(guān)，第二分光器，分 布光纖，ONU1VONU1進(jìn)入RN,接著經(jīng)過(guò)第一分光器,第一、第二光開(kāi)關(guān)進(jìn)入第二陣列波導(dǎo)光 柵，由第二陣列波導(dǎo)光柵復(fù)用后進(jìn)入反饋光纖，在光環(huán)形器的路由下，進(jìn)入摻鉺光放大器放 大，接著被第二陣列波導(dǎo)光柵)解復(fù)用，最終被幅度接收機(jī)接收。
[0007]上述單星多環(huán)波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)和保護(hù)功能的方法，其特征在 于:當(dāng)位于光網(wǎng)絡(luò)單元ONUj與光網(wǎng)絡(luò)單元ONUp1的分布光纖出現(xiàn)故障，在遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN中的 第一光電二極管檢測(cè)到上行信號(hào)能量變?nèi)?，控制第一、第二光開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換，于此同時(shí)，光 網(wǎng)絡(luò)單元ONUjv-ONUm中的第二光電二極管無(wú)法檢測(cè)到下行信號(hào)，控制第三光開(kāi)關(guān)進(jìn)行切 換。第一、第二、第三光開(kāi)關(guān)進(jìn)入新?tīng)顟B(tài)后，在遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN中，從第二陣列波導(dǎo)光柵輸出口 輸出的廣播，在第一光開(kāi)關(guān)路由下，被第一分光器均勻分成2份，第一份信號(hào)經(jīng)第二光開(kāi)關(guān) 進(jìn)入分布光纖，第一份光信號(hào)工作路徑如權(quán)上述。第二份光信號(hào)直接進(jìn)入分布光纖。后進(jìn)入光網(wǎng)絡(luò)單元，在第三光開(kāi)關(guān)路由下進(jìn)入粗波分復(fù)用器，光波該光網(wǎng)絡(luò)單元的光波將從粗波分復(fù)用器第一口輸出，進(jìn)入第三分光器，其余光波從粗波分復(fù)用器第二口輸出，經(jīng)第三光開(kāi)關(guān)路由后進(jìn)入分布光纖，接著進(jìn)入下一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元。該網(wǎng)絡(luò)單元的光波長(zhǎng)從粗波分復(fù)用器第一口輸出后，經(jīng)可調(diào)光衰減器衰減，接著由第三分光器平均分為三部分，第一部分被反射式半導(dǎo)體光放大器再調(diào)制，用于傳輸上行信息；第二部分被幅度接收機(jī)接收得到下行信息；第三部分被相位接收機(jī)接收得到廣播信息。上行信號(hào)反射經(jīng)第三分光器，光衰減器，粗波分復(fù)用器，第三光開(kāi)關(guān)，第二分光器，分布光纖，ONU1V ONU1進(jìn)入RN,接著經(jīng)過(guò)第一分光器，第一、第二光開(kāi)關(guān)進(jìn)入第三陣列波導(dǎo)光柵，由第三陣列波導(dǎo)光柵復(fù)用后進(jìn)入反饋光纖， 在光環(huán)形器的路由下，進(jìn)入摻鉺光放大器放大，接著被第二陣列波導(dǎo)光柵解復(fù)用，最終被幅度接收機(jī)接收
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和顯著性特色在于:(I)通過(guò)星型結(jié)構(gòu)和環(huán)形結(jié)構(gòu)的結(jié)合提高了 ONU數(shù)量，擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)規(guī)模；(2)利用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的自愈特點(diǎn)，提供了對(duì)分布光纖的保護(hù)(3)通過(guò)利用星型網(wǎng)絡(luò)，分布光纖損壞的影響范圍被減小，并且該網(wǎng)絡(luò)可由現(xiàn)存星型網(wǎng)絡(luò)升級(jí)而來(lái)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例證單星多環(huán)波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)和保護(hù)功能的系統(tǒng)不意圖。
[0009]圖2為波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中光網(wǎng)絡(luò)單元ONU內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0010]圖3為保護(hù)模式下單星多環(huán)波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)和保護(hù)功能的系統(tǒng)示意圖。
[0011]圖4為保護(hù)模式下波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中光網(wǎng)絡(luò)單元ONU內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。 【具體實(shí)施方式】
[0012]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合附圖詳述如下:
實(shí)施例一:
參見(jiàn)圖1和圖2，本單星多環(huán)波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)和保護(hù)功能的系統(tǒng)，由光線路終端OLT (I)通過(guò)I根單模光纖(2)連接I個(gè)遠(yuǎn)端結(jié)點(diǎn)RN (3)，遠(yuǎn)端·結(jié)點(diǎn)RN (3)通過(guò)分布光纖(23)連接多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元環(huán)(4)，每個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元環(huán)包含M個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (17，18，19…20,21...22)。
[0013]所述的光線路終端OLT (I)是由M*N光發(fā)射機(jī)(5，6)連接到一個(gè)第一陣列波導(dǎo)光柵(7)，同時(shí)該第一陣列波導(dǎo)光柵(7)連接至一個(gè)幅度調(diào)制器(8)，幅度調(diào)制器(8)的輸出端經(jīng)一個(gè)摻鉺光纖放大器(9 )連接至光環(huán)形器(10 )的第一口，該光環(huán)形器(10 )的第二口連接所述反饋光纖(2)，光環(huán)形器(10)的第三口連接至一個(gè)第二陣列波導(dǎo)光柵(25)，該第二陣列波導(dǎo)光柵(25)的各輸出口分別各連接一個(gè)幅度接收機(jī)(26，27)。
[0014]所述反饋光纖(2)與所述遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN (3)中的一個(gè)第三陣列波導(dǎo)光柵(11)相連； 所述遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN (3)是所述第三陣列波導(dǎo)光柵(11)輸出端分別與一個(gè)第一光開(kāi)關(guān)(12)連接，該第一光開(kāi)關(guān)(12)的第一端口連接到一個(gè)第一分光器(16),該分光器(16)的第一端口接著連接所述分布光纖(23)，該第一分光器(16)的第二端口連接至一個(gè)第二光開(kāi)關(guān)(13)的第一端口，第一光開(kāi)關(guān)(12)的第二端口連接至第二光開(kāi)關(guān)(13)的第二端口，第二光開(kāi)關(guān) (13)接著連接至一個(gè)第一分光器(14)的第一端口，第一分光器(14)的第二端口連接至一個(gè)第一光電二極管(15)，該第一光電二極管(15)又分別與第一光開(kāi)關(guān)(12)和第二光開(kāi)關(guān)
(13)相連,第一分光器(14)的第三端口與所述分布光纖(23)相連。
[0015]所述分布光纖(23)將光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (17，18，19，20，21，22)串聯(lián)，每個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU包括I個(gè)第二分光器(29)、1個(gè)第三分光器(34)、1個(gè)第二光電二極管(31)、1個(gè)第三光開(kāi)關(guān)(30)、1個(gè)粗波分復(fù)用器C/W (32)、一個(gè)可調(diào)光衰減器(33)、1個(gè)反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (35)、I個(gè)光相位接收機(jī)RX2 (37)、I個(gè)光幅度接收機(jī)RX1 (36)。正常情況下，所述分布光纖(23)與第二分光器(29)第一端口連接，第二分光器(29)第二端口連接至第二光電二極管(31)，第二光電二極管(31)分別與第三光開(kāi)關(guān)(30)和波分復(fù)用器C/W (32)相連， 第三光開(kāi)關(guān)(30)的第二端口與粗波分復(fù)用器C/W (32)相連，粗波分復(fù)用器C/W (32)接著與可調(diào)光衰減器(33)連接，可調(diào)光衰減器(33)與第三分光器(34)相連，第三分光器(34) 的第一端口與反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (35)相連,第三分光器(34)的第二端口與光幅度接收機(jī)RX1 (36)相連，第三分光器(34)的第三口與光相位接收機(jī)RX2 (37)相連，粗波分復(fù)用器C/W (32)的第二口與第三光開(kāi)關(guān)(30)第三端口相連，第三光開(kāi)關(guān)第四端口接著連接所述分布光纖(23)。
[0016]實(shí)施例二:
參見(jiàn)圖1，圖2所示系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)單星多環(huán)波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)和保護(hù)功能的具體方法是:在正常模式下，下行傳輸時(shí)，光發(fā)射機(jī)(5,6)同時(shí)發(fā)射出N*M個(gè)幅度載有下行信息的光波長(zhǎng)注入到lx(N*M)第一陣列波導(dǎo)光柵(7)中，lx(N*M)第一陣列波導(dǎo)光柵(7) 復(fù)用后經(jīng)相位調(diào)制器PM(S)調(diào)制，調(diào)制光網(wǎng)絡(luò)單元的廣播信號(hào)，調(diào)制結(jié)束后經(jīng)摻鉺光放大器(9)放大，注入到光循環(huán)器(10)，經(jīng)該光環(huán)行器(10)路由后傳入反饋光纖(2)。光信號(hào)進(jìn)入遠(yuǎn)端結(jié)點(diǎn)RN (3 )經(jīng)1*N第三陣列波導(dǎo)光柵(11)解復(fù)用，1*N第三陣列波導(dǎo)光柵(11)的每個(gè)輸出口輸出M根光波。該M根光波經(jīng)第一、第二光開(kāi)關(guān)(12,13)路由后,進(jìn)入光網(wǎng)絡(luò)單兀環(huán) (4 )。光波長(zhǎng)經(jīng)分布光纖(23 )進(jìn)入光網(wǎng)絡(luò)單元ONUj后，在光開(kāi)關(guān)(30 )路由下進(jìn)入粗波分復(fù)用器(32)，光波該光網(wǎng)絡(luò)單元的光波將從粗波分復(fù)用器(32)第一口輸出，進(jìn)入第二分光器
(34)，其余光波從粗波分復(fù)用器(32)第二口輸出，經(jīng)第三光開(kāi)關(guān)(30)路由后進(jìn)入分布光纖
(23)，接著進(jìn)入下一個(gè)光網(wǎng) 絡(luò)單元。該網(wǎng)絡(luò)單元的光波長(zhǎng)從粗波分復(fù)用器第一口輸出后，經(jīng)可調(diào)光衰減器衰減，接著由第三分光器(34)平均分為三部分，第一部分被反射式半導(dǎo)體光放大器(35)再調(diào)制，用于傳輸上行信息；第二部分被幅度接收機(jī)(36)接收得到下行信息； 第三部分被相位接收機(jī)(37)接收得到廣播信息。上行信號(hào)反射經(jīng)第三分光器(34)，光衰減器(33)，粗波分復(fù)用器(32)，第三光開(kāi)關(guān)(30)，第二分光器(29)，分布光纖(23)，ONUj^1-ONU1進(jìn)入RN，接著經(jīng)過(guò)第一分光器(14)，第一、第二光開(kāi)關(guān)(13，12)進(jìn)入第三陣列波導(dǎo)光柵
(11)，由陣列波導(dǎo)光柵(11)復(fù)用后進(jìn)入反饋光纖(2)，在光環(huán)形器(10)的路由下，進(jìn)入摻鉺光放大器(21)放大，接著被第二陣列波導(dǎo)光柵(25 )解復(fù)用，最終被幅度接收機(jī)(26，27 )接收。
[0017]實(shí)施例三:
參見(jiàn)圖3，4，當(dāng)位于光網(wǎng)絡(luò)單元0NU/20)與光網(wǎng)絡(luò)單元0NUJ+1(21)的分布光纖(23)出現(xiàn)故障，在遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN (3)中的第一光電二極管(15)檢測(cè)到上行信號(hào)能量變?nèi)酰刂频谝?、第二光開(kāi)關(guān)(12，13)進(jìn)行切換，于此同時(shí)，光網(wǎng)絡(luò)單元ONUjy ONUm中的第二光電二極管(31) 無(wú)法檢測(cè)到下行信號(hào)，控制第三光開(kāi)關(guān)(30)進(jìn)行切換。第一、第二、第三光開(kāi)關(guān)(12，13，30) 進(jìn)入新?tīng)顟B(tài)后，在遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN (3)中，從第三陣列波導(dǎo)光柵(11)輸出口輸出的廣播，在第一光開(kāi)關(guān)(12)路由下,被第一分光器(16)均勻分成2份,第一份信號(hào)經(jīng)第二光開(kāi)關(guān)(13)進(jìn)入分布光纖，第一份光信號(hào)工作路徑如權(quán)利要求2所述。第二份光信號(hào)直接進(jìn)入分布光纖。后進(jìn)入光網(wǎng)絡(luò)單元(22，28，21)，在第三光開(kāi)關(guān)(30)路由下進(jìn)入粗波分復(fù)用器(32)，光波該光網(wǎng)絡(luò)單元的光波將從粗波分復(fù)用器(32)第一口輸出，進(jìn)入第三分光器(34)，其余光波從粗波分復(fù)用器(32)第二口輸出，經(jīng)第三光開(kāi)關(guān)(30)路由后進(jìn)入分布光纖(23)，接著進(jìn)入下一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元。該網(wǎng)絡(luò)單元的光波長(zhǎng)從粗波分復(fù)用器第一口輸出后，經(jīng)可調(diào)光衰減器衰減， 接著由第三分光器(34)平均分為三部分，第一部分被反射式半導(dǎo)體光放大器(35)再調(diào)制， 用于傳輸上行信息；第二部分被幅度接收機(jī)(36)接收得到下行信息；第三部分被相位接收機(jī)(37)接收得到廣播信息。上行信號(hào)反射經(jīng)第三分光器(34)，光衰減器(33)，粗波分復(fù)用器(32 ) ，第三光開(kāi)關(guān)(30 )，第二分光器(29 )，分布光纖(23 )，ONUp1 ? ? ? ONU1進(jìn)入RN，接著經(jīng)過(guò)第一分光器(14)，第一、第二光開(kāi)關(guān)(13，12)進(jìn)入第三陣列波導(dǎo)光柵(11 )，由第三陣列波導(dǎo)光柵(11)復(fù)用后進(jìn)入反饋光纖(2)，在光環(huán)形器(10)的路由下，進(jìn)入摻鉺光放大器(21)放大，接著被第二陣列波導(dǎo)光柵(25)解復(fù)用，最終被幅度接收機(jī)(26，27)接收。
【權(quán)利要求】
1.一種單星多環(huán)波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)和保護(hù)功能的系統(tǒng)，由光線路終端 OLT (I)通過(guò)I根單模光纖(2)連接I個(gè)遠(yuǎn)端結(jié)點(diǎn)RN (3)，遠(yuǎn)端結(jié)點(diǎn)RN (3)通過(guò)分布光纖 (23)連接多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元環(huán)(4)，每個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元環(huán)包含M個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (17，18，19… 20，21…22);其特征在于:.1)所述的光線路終端OLT(I)是由M*N光發(fā)射機(jī)(5,6)連接到一個(gè)第一陣列波導(dǎo)光柵(7)，同時(shí)該第一陣列波導(dǎo)光柵(7)連接至一個(gè)幅度調(diào)制器(8)，幅度調(diào)制器(8)的輸出端經(jīng)一個(gè)摻鉺光纖放大器(9 )連接至光環(huán)形器(10 )的第一口，該光環(huán)形器(10 )的第二口連接所述反饋光纖(2)，光環(huán)形器(10)的第三口連接至一個(gè)第二陣列波導(dǎo)光柵(25)，該第二陣列波導(dǎo)光柵(25)的各輸出口分別各連接一個(gè)幅度接收機(jī)(26，27)；.2)所述反饋光纖(2)與所述遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN(3)中的一個(gè)第三陣列波導(dǎo)光柵(11)相連； 所述遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN (3)是所述第三陣列波導(dǎo)光柵(11)輸出端分別與一個(gè)第一光開(kāi)關(guān)(12)連接，該第一光開(kāi)關(guān)(12)的第一端口連接到一個(gè)第一分光器(16),該分光器(16)的第一端口接著連接所述分布光纖(23)，該第一分光器(16)的第二端口連接至一個(gè)第二光開(kāi)關(guān)(13) 的第一端口，第一光開(kāi)關(guān)(12)的第二端口連接至第二光開(kāi)關(guān)(13)的第二端口，第二光開(kāi)關(guān) (13)接著連接至一個(gè)第一分光器(14)的第一端口，第一分光器(14)的第二端口連接至一個(gè)第一光電二極管(15)，該第一光電二極管(15)又分別與第一光開(kāi)關(guān)(12)和第二光開(kāi)關(guān)(13)相連,第一分光器(14)的第三端口與所述分布光纖(23)相連；.3)所述分布光纖(23)將光網(wǎng)絡(luò)單元ONU(17，18，19，20，21，22)串聯(lián)，每個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元 ONU包括I個(gè)第二分光器(29)、I個(gè)第三分光器(34)、I個(gè)第二光電二極管(31)、I個(gè)第三光開(kāi)關(guān)(30)、1個(gè)粗波分復(fù)用器C/W (32)、一個(gè)可調(diào)光衰減器(33)、1個(gè)反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (35)、I個(gè)光相位接收機(jī)RX2 (37)、I個(gè)光幅度接收機(jī)RX1 (36)。正常情況下，所述分布光纖(23)與第二分光器(29)第一端口連接，第二分光器(29)第二端口連接至第二光電二極管(31)，第二光電二極管(31)分別與第三光開(kāi)關(guān)(30)和波分復(fù)用器C/W (32)相連，第三光開(kāi)關(guān)(30)的第二端口與粗波分復(fù)用器C/W (32)相連，粗波分復(fù)用器C/W (32)接著與可調(diào)光衰減器(33)連接，可調(diào)光衰減器(33)與第三分光器(34)相連，第三分光器(34)的第一端口與反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (35)相連,第三分光器(34)的第二端口與光幅度接收機(jī)RX1 (36)相連，第三分光器(34)的第三口與光相位接收機(jī)RX2 (37)相連，粗波分復(fù)用器C/W (32)的第二口與第三光開(kāi)關(guān)(30)第三端口相連，第三光開(kāi)關(guān)第四端口接著連接所述分布光纖(23)。
2.—種單星多環(huán)波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)和保護(hù)功能的方法，采用根據(jù)權(quán)利要求I所述的單星多環(huán)波波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)和保護(hù)功能的系統(tǒng)進(jìn)行操作， 其特征在于:在正常模式下，下行傳輸時(shí)，光發(fā)射機(jī)(5，6)同時(shí)發(fā)射出N*M個(gè)幅度載有下行信息的光波長(zhǎng)注入到Ix(N*M)第一陣列波導(dǎo)光柵(7)中，lx(N*M)第一陣列波導(dǎo)光柵(7) 復(fù)用后經(jīng)相位調(diào)制器PM(S)調(diào)制，調(diào)制光網(wǎng)絡(luò)單元的廣播信號(hào)，調(diào)制結(jié)束后經(jīng)摻鉺光放大器(9)放大，注入到光循環(huán)器(10)，經(jīng)該光環(huán)行器(10)路由后傳入反饋光纖(2)。光信號(hào)進(jìn)入遠(yuǎn)端結(jié)點(diǎn)RN (3)經(jīng)1*N第三陣列波導(dǎo)光柵(11)解復(fù)用，1*N第三陣列波導(dǎo)光柵(11)的每個(gè)輸出口輸出M根光波。該M根光波經(jīng)第一、第二光開(kāi)關(guān)(12,13)路由后,進(jìn)入光網(wǎng)絡(luò)單元環(huán)(4)。光波長(zhǎng)經(jīng)分布光纖(23 )進(jìn)入光網(wǎng)絡(luò)單元ONUj后，在第三光開(kāi)關(guān)(30 )路由下進(jìn)入粗波分復(fù)用器C/W (32)，光波該光網(wǎng)絡(luò)單元的光波將從粗波分復(fù)用器(32)第一端口輸出，進(jìn)入第二分光器(34)，其余光波從粗波分復(fù)用器C/W (32)第二口輸出，經(jīng)第三光開(kāi)關(guān)(30) 路由后進(jìn)入分布光纖(23)，接著進(jìn)入下一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元。該網(wǎng)絡(luò)單元的光波長(zhǎng)從粗波分復(fù)用器第一口輸出后，經(jīng)可調(diào)光衰減器衰減，接著由第二分光器(34)平均分為三部分，第一部分被反射式半導(dǎo)體光放大器(35)再調(diào)制,用于傳輸上行信息；第二部分被幅度接收機(jī)(36) 接收得到下行信息；第三部分被相位接收機(jī)(37)接收得到廣播信息。上行信號(hào)反射經(jīng)第二分光器(34)，光衰減器(33)，粗波分復(fù)用器C/W (32)，第三光開(kāi)關(guān)(30)，第二分光器(29)， 分布光纖(23), ONU1VONU1進(jìn)入RN,接著經(jīng)過(guò)第一分光器(14),第一、第二光開(kāi)關(guān)(13,12) 進(jìn)入第一陣列波導(dǎo)光柵(11)，由第一陣列波導(dǎo)光柵(11)復(fù)用后進(jìn)入反饋光纖(2)，在光環(huán)形器(10)的路由下，進(jìn)入摻鉺光放大器(21)放大，接著被第二陣列波導(dǎo)光柵(25)解復(fù)用， 最終被幅度接收機(jī)(26，27)接收。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種單星多環(huán)波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)和保護(hù)功能的方法，其特征在于:當(dāng)位于光網(wǎng)絡(luò)單元ONUj (20)與光網(wǎng)絡(luò)單元0NUj+1 (21)的分布光纖(23)出現(xiàn)故障，在遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN (3)中的第一光電二極管(15)檢測(cè)到上行信號(hào)能量變?nèi)酰?控制第一、第二光開(kāi)關(guān)(12，13)進(jìn)行切換，于此同時(shí)，光網(wǎng)絡(luò)單元ONUjvONUm中的第二光電二極管(31)無(wú)法檢測(cè)到下行信號(hào)，控制第三光開(kāi)關(guān)(30)進(jìn)行切換。第一、第二、第三光開(kāi)關(guān)(12，13，30)進(jìn)入新?tīng)顟B(tài)后，在遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN (3)中，從第一陣列波導(dǎo)光柵(11)輸出口輸出的廣播，在第一光開(kāi)關(guān)(12)路由下，被第一分光器(16)均勻分成2份，第一份信號(hào)經(jīng)第二光開(kāi)關(guān)(13)進(jìn)入分布光纖，第一份光信號(hào)工作路徑如權(quán)利要求2所述。第二份光信號(hào)直接進(jìn)入分布光纖。后進(jìn)入光網(wǎng)絡(luò)單元(22，28，21)，在第三光開(kāi)關(guān)(30)路由下進(jìn)入粗波分復(fù)用器C/W (32)，光波該光網(wǎng)絡(luò)單元的光波將從粗波分復(fù)用器C/W (32)第一口輸出，進(jìn)入第三分光器(34)，其余光波從粗波分復(fù)用器C/W (32)第二口輸出，經(jīng)第三光開(kāi)關(guān)(30)路由后進(jìn)入分布光纖(23)，接著進(jìn)入下一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元。該網(wǎng)絡(luò)單元的光波長(zhǎng)從粗波分復(fù)用器第一口輸出后，經(jīng)可調(diào)光衰減器衰減，接著由第三分光器(34)平均分為三部分，第一部分被反射式半導(dǎo)體光放大器(35)再調(diào)制，用于傳輸上行信息；第二部分被幅度接收機(jī)(36)接收得到下行信息；第三部分被相位接收機(jī)(37)接收得到廣播信息。上行信號(hào)反射經(jīng)第三分光器(34)，光衰減器(33)，粗波分復(fù)用器(32)，第三光開(kāi)關(guān)(30)，第二分光器(29)，分布光纖 (23)，ONUv ONU1進(jìn)入RN，接著經(jīng)過(guò)分光器(14)，第二、第一光開(kāi)關(guān)(13，12)進(jìn)入第一陣列波導(dǎo)光柵(11)，由第一陣列波導(dǎo)光柵(11)復(fù)用后進(jìn)入反饋光纖(2)，在光環(huán)形器(10)的路由下，進(jìn)入摻鉺光放大器(21)放大，接著被第二陣列波導(dǎo)光柵(25)解復(fù)用，最終被幅度接收機(jī)(26-27)接收。
【文檔編號(hào)】H04B10/275GK103595496SQ201310549154
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】陳海濱, 甘朝欽, 倪翠萍, 尹茂君 申請(qǐng)人:上海大學(xué)