專利名稱：容納多個服務(wù)或協(xié)議的運營商級wdm pon的系統(tǒng)和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般來說涉及電信網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)領(lǐng)域，且更確切地說，涉及一種波分多路復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)，其通過波分多路復(fù)用器(WDM)元件與光耦合器元件的組合而在單個光纖電纜上提供對多個服務(wù)的訪問。
背景技術(shù)：
現(xiàn)存無源光網(wǎng)絡(luò)普遍用于寬帶光纖接入網(wǎng)絡(luò)。PON使用一種構(gòu)件，其將光纖共享到家里而無需從交換點、電話公司本地交換局(LEO)或CATV頭端設(shè)備向用戶家里敷設(shè)個別光纖線。
在當前技術(shù)中已知的無源光網(wǎng)絡(luò)中，在接口點(POI)處僅存在單個連接點。因此，用戶不能夠切換服務(wù)提供商，且多個服務(wù)提供商不能在POI處插入服務(wù)電路。現(xiàn)存無源光網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)在于無論以總線配置還是以回路配置的形式來增加共享一個光纖的服務(wù)提供商的數(shù)目。這要求允許非捆綁的服務(wù)本地回路(unbundled service local loop)在無源光網(wǎng)絡(luò)中具有循規(guī)一致性。因此，希望提供一種非捆綁的本地回路，其中用戶具有在交換局接口點處選擇服務(wù)提供商的自由。進一步希望點到點光纖本地回路為服務(wù)提供商提供在POI處插入服務(wù)電路以滿足用戶要求的能力。
另外，現(xiàn)有產(chǎn)品存在的一問題是無源光網(wǎng)絡(luò)中的多個位速率和傳送協(xié)議標準。存在來自例如ITU(TDM和ATM)和IEEE(以太網(wǎng))等不同標準團體的TDM、ATM和以太網(wǎng)。由于所屬技術(shù)一直迫使位速率變得更高，所以為新的協(xié)議提供遷移方法同時繼續(xù)支持原有協(xié)議的能力變成了一挑戰(zhàn)。因此，希望提供一種同時容納多個協(xié)議的PON。

發(fā)明內(nèi)容
通過提供具有第一波分多路復(fù)用器(WDM)的交換局來增強無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)，所述第一波分多路復(fù)用器(WDM)具有用于借助連接到WDM的光纖來傳輸M/2個波長對的M個信道。1×N光耦合器連接到光纖，且N個客戶節(jié)點中的每一者都通過WDM連接到耦合器的支線以接收M/2波長對中的一相應(yīng)波長對。
通過使用M/2個波長對中的一相應(yīng)波長對來傳輸M/2個協(xié)議中的每個協(xié)議，或者M/2個服務(wù)提供商各自通過M/2個波長對中的一相應(yīng)波長對來提供服務(wù)。


當結(jié)合附圖考慮時，參考以下詳細描述將更好地了解本發(fā)明的這些和其它特征和優(yōu)勢，其中圖1a-e是繪示其中可利用本發(fā)明的各種PON配置的方框圖；圖2a是說明對在POI處具有單個服務(wù)提供商連接的PON的當前連接要求的方框圖；圖2b是演示用于連接在POI處的多個服務(wù)提供商的利用實施本發(fā)明的系統(tǒng)的元件的PON的方框圖；和圖3是實施本發(fā)明的系統(tǒng)的元件的方框圖。
具體實施例方式
參看圖1a-e，無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)為將光纖電纜敷設(shè)和信號一路或幾乎一路運送到最終用戶的系統(tǒng)。取決于PON終止的位置，可將所述系統(tǒng)描述為光纖到路邊(FTTC)、光纖到大樓(FTTB)或光纖到家(FTTH)。PON由在通信公司的本地交換局處的光線路終端(OLT)10和在最終用戶附近的若干光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)12組成。通常，多達32個ONU可連接到一個OLT。術(shù)語“無源”僅僅是指一旦信號通過網(wǎng)絡(luò)，光傳輸就不具有功率要求或有源電子零件。PON中的主要組件是光纖14和耦合器16。每個耦合器都組合或分割來自光纖的功率。耦合器在PON中用于對到達多個用戶線和來自多個用戶線的光信號進行分配。
圖1a揭示具有基本樹型結(jié)構(gòu)的的PON，其中ONU通過從單個光纖到用于每個ONU的分支光纖的一個1×n耦合器而連接到OLT。圖1b揭示總線結(jié)構(gòu)，其中每個ONU具有位于單個光纖“總線”上的單獨耦合器(n個1×2耦合器)。
圖1c揭示具有干線被保護的樹型的PON，其中兩個OLT呈現(xiàn)在光纖回路上，其中一個OLT為現(xiàn)用且一個為備用。耦合器為2×n以容納與OLT連接的回路的兩個“一半”。圖1d揭示具有兩個OLT(與干線被保護的樹型中一樣)的完全冗余樹型，在光纖回路的終止點處具有1×n耦合器，且每個用戶位置具有兩個ONU，一個通過所述耦合器中的每一者與一相應(yīng)有效或冗余OLT通信。
圖1e繪示具有兩個OLT且在每個用戶位置處具有通過2×2耦合器連接到光纖回路總線的兩個ONU的完全冗余總線結(jié)構(gòu)。
利用本發(fā)明的PON允許在幾個客戶之間分攤光纖和位于服務(wù)提供商處的大部分設(shè)備的費用，同時還取消了服務(wù)提供商與這些客戶之間的昂貴的、動力驅(qū)動的設(shè)備。光路對位速率、調(diào)制格式(例如，數(shù)字或模擬)和協(xié)議(例如，SONET/SDH、ATM、以太網(wǎng))“透明”。這種透明性起因于服務(wù)提供商與客戶之間不安裝任何專用于位速率、調(diào)制格式等等的器件，從而允許將來根據(jù)需要混合或經(jīng)濟地對服務(wù)進行升級?？赏ㄟ^僅在網(wǎng)絡(luò)的末端處且僅為受影響的那些客戶改變服務(wù)專用設(shè)備來添加新的服務(wù)和/或新的客戶。在今天的大多數(shù)其它接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中沒有這種靈活性。
如圖2a中所示，對于利用當前技術(shù)水平的PON的系統(tǒng)來說，服務(wù)器提供商20a和20b中的每一者通過接口點(POI)22分別連接到個別客戶24。需要一單獨的本地回路光纖26來容納不同的系統(tǒng)要求。
波分多路復(fù)用器(WDM)允許通過一個具有不同光波長的光纖發(fā)送幾個信號，以避免信號中的干擾。參看圖3，在一可如上文所述構(gòu)成PON的OLT的本地交換局(LEO)30中，本發(fā)明利用一具有M個信道的WDM 32來多路復(fù)用M個波長。這允許在一個PON中混合、以M/2個波長對承載M/2種類型的協(xié)議。作為八波長系統(tǒng)的一實例，提供(1470/1550nm)對、(1490/1570nm)對、(1510/1590nm)對、(1530/1610nm)對。協(xié)議可為APON、BPON、EPON和GPON。所述實施例還允許M/2個服務(wù)器提供商將服務(wù)電路插入PON光纖中。在LEO站點中，每個服務(wù)提供商可使用不同波長對來進行服務(wù)。不同服務(wù)提供商或協(xié)議系統(tǒng)表示為圖3中的元件34。
在如對LEO描述的本發(fā)明的預(yù)期實施例中所利用的示范性WDM由Optowaves公司制造，780 Montague Expressway，序列403，San Jose，CA 95131，零件編號為CWDM-8-14-1-SC/UPC。
1×N耦合器36允許從光纖38中分割出經(jīng)多路復(fù)用的波長信號，以分配到包含WDM的N客戶節(jié)點40。接著，客戶在由服務(wù)提供商提供的WDM中通過“顏色專用”判定來選擇所要的服務(wù)提供商；作為實例，1490/1310nm帶用于服務(wù)提供商1且1610/1550nm帶用于服務(wù)提供商2。此應(yīng)用的示范性硬件會是1490/1310兩信道WDM和1610/1550兩信道WDM。每個提供商使用一個波長對，一個波長用于發(fā)射，另一個用于接收。對于M波長系統(tǒng)來說，總共可指派M/2對。本發(fā)明使用WDM來將M個波長多路復(fù)用到單個光纖中。光纖被帶進本地回路中且被分割N路到N個客戶節(jié)點。圖2b中以兩個服務(wù)提供商為例繪示本發(fā)明的建構(gòu)，與圖2a中所示的常規(guī)PON進行比較。
在多協(xié)議應(yīng)用中，可將每個波長對指派給一個協(xié)議。根據(jù)所指派的波長對中所承載的專用協(xié)議來對客戶節(jié)點進行“顏色選擇”。這允許在無源光網(wǎng)絡(luò)的單個光纖中同時運行多個協(xié)議。因此，本發(fā)明提供以新的協(xié)議來遷移無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的升級同時支持網(wǎng)絡(luò)中的原有協(xié)議的能力。
在非捆綁的本地回路應(yīng)用中，可將每個波長對指派給一個服務(wù)提供商。根據(jù)所要的服務(wù)提供商來對客戶節(jié)點進行“顏色選擇”。這允許用戶在無源光網(wǎng)絡(luò)中選擇服務(wù)提供商，或允許多個服務(wù)提供商共享相同的無源光網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。這創(chuàng)造了服務(wù)競爭，有利于用戶得到更好且費用更低的服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)操作者將節(jié)省光纖基礎(chǔ)設(shè)施的費用，且服務(wù)提供商可基于所共享的WDM PON基礎(chǔ)設(shè)施而顯著節(jié)省聯(lián)系新用戶和開展新服務(wù)的費用。
現(xiàn)已如專利條例所要求詳細描述了本發(fā)明，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到對本文所揭示的特定實施例的修改和替代。此類修改在所附權(quán)利要求書中所限定的本發(fā)明的范圍和意圖內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)，其包含一本地交換局(30)，其具有一具有用于傳輸M/2個波長對的M個信道的第一波分多路復(fù)用器(WDM)(32)；一光纖(38)，其連接到所述WDM；一1×N光耦合器(36)，其連接到所述光纖；和N個客戶節(jié)點，每一者都具有一連接到所述耦合器的一支線的WDM(40)，以接收所述M/2個波長對中的一相應(yīng)波長對。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源光網(wǎng)絡(luò)，其中通過使用所述M/2個波長對中的一相應(yīng)波長對來傳輸M/2個協(xié)議中的每一者。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源光網(wǎng)絡(luò)，其中M/2個服務(wù)提供商中的每一者通過所述M/2個波長對中的一相應(yīng)波長對來提供服務(wù)。
4.一種用于在一無源光網(wǎng)絡(luò)中提供多協(xié)議能力的方法，其包含以下步驟提供一光纖作為一通信介質(zhì)；提供一具有M個信道的本地交換局波分多路復(fù)用器(WDM)；指派M/2個信道對用于所選擇協(xié)議的通信；提供一連接到所述光纖的光耦合器；提供連接到所述光耦合器的復(fù)數(shù)個客戶節(jié)點，其每一者都具有一用于通信的WDM；和，通過所述客戶節(jié)點WDM來選擇所述經(jīng)指派的信道對中的一者，用于以所述相關(guān)聯(lián)的協(xié)議通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述指派步驟進一步包含為所述M/2個信道對中的每一者選擇一單獨協(xié)議。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其進一步包含指派所述M/2個信道對中所選擇的信道對供服務(wù)提供商用于以所述相關(guān)聯(lián)的協(xié)議通過所述網(wǎng)絡(luò)通信的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)，其通過在本地交換局與客戶節(jié)點中間的光分配節(jié)點(ODN)處結(jié)合光耦合器(36)使用波分多路復(fù)用器(WDM)元件(32)而具備用于多個協(xié)議和服務(wù)供應(yīng)商的能力。所述本地交換局節(jié)點30通過一提供M/2個波長對供與不同協(xié)議一起使用的WDM來從單個光纖(38)發(fā)射和接收信號，且每個客戶節(jié)點借助一WDM(40)連接到所述ODN中的一光耦合器(36)的一支線，其中所述WDM與所述波長對中用于所接收或發(fā)射的信號的一者相關(guān)聯(lián)。
文檔編號H04B10/20GK101073211SQ200580004174
公開日2007年11月14日 申請日期2005年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月6日
發(fā)明者黃曉慶, 郭哲誠, 狄天麟, 高黎明, 湯偉中 申請人:Ut斯達康公司