專利名稱：一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)源光纖接入技術(shù)，具體的講，涉及一種無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，光纖接入已經(jīng)成為人們解決接入網(wǎng)帶寬瓶頸的主要手段。光纖接入不僅可以滿足人們未來(lái)寬帶綜合業(yè)務(wù)所需的帶寬，而且光纖提供的帶寬是現(xiàn)有傳輸介質(zhì)如銅線、無(wú)線傳輸所無(wú)法比擬的。傳統(tǒng)基于點(diǎn)到點(diǎn)的光纖接入網(wǎng)絡(luò)，除了布線成本較高外，由于其外部需要有源設(shè)備，使得運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本也較高。無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON，Passive Optical Network)是一種點(diǎn)到多點(diǎn)的樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，光纖資源可以實(shí)現(xiàn)共享，成本低，外部不需要安裝有源設(shè)備的特點(diǎn)，被公認(rèn)為最有前途的光纖接入技術(shù)。當(dāng)前被廣泛采用的時(shí)分復(fù)用的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(TDMA-PON)就是其中的技術(shù)之一，其中包括APON(異步傳輸模式PON)、BPON(寬帶PON)、EPON(以太網(wǎng)PON)、GPON(千兆位PON)實(shí)現(xiàn)技術(shù)?，F(xiàn)有TDMA-PON系統(tǒng)可以采用一級(jí)或二級(jí)分路的方式(如圖4、圖5所示)。TDMA-PON系統(tǒng)上、下行各采用了一個(gè)獨(dú)立波長(zhǎng)。下行采用廣播方式，用戶根據(jù)信息標(biāo)識(shí)接收屬于自己的信息。上行，所有用戶通過(guò)時(shí)分復(fù)用方式共享傳輸鏈路，每個(gè)用戶在局端設(shè)備(如光線路終端OLT)指定的時(shí)間片內(nèi)發(fā)送自己的信息。然而隨著用戶傳輸帶寬需求的增加，TDMA-PON由于受到上行突發(fā)接收技術(shù)以及一個(gè)波長(zhǎng)傳輸帶寬的限制，難于實(shí)現(xiàn)用戶帶寬向更高的帶寬擴(kuò)展。要實(shí)現(xiàn)用戶傳輸帶寬的增加，就需要擴(kuò)展用戶傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)數(shù)。多波長(zhǎng)傳輸?shù)牟ǚ謴?fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)技術(shù)被認(rèn)為是能夠滿足用戶最終需求的光接入技術(shù)。
相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)1
圖1為現(xiàn)有技術(shù)1中TDMA-PON和WDM-PON兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)共存于同一光纖分布網(wǎng)絡(luò)ODN的解決方案。如圖1所示，在不改變?cè)泄饫w分布網(wǎng)絡(luò)ODN的情況下，通過(guò)把新建的WDM-PON網(wǎng)絡(luò)重疊(overlay)在原有TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)的光分布網(wǎng)絡(luò)(ODN)上，實(shí)現(xiàn)了在不重新鋪設(shè)ODN網(wǎng)絡(luò)的情況下，完成新的WDM-PON網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。
由于TDM-PON網(wǎng)絡(luò)中的光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)接收光信號(hào)的接收器(PD)的接收范圍較寬，雖然TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)和WDM-PON網(wǎng)絡(luò)采用了不同波段的波長(zhǎng)，但是TDM-PON網(wǎng)絡(luò)中的ONU仍然能接收到WDM-PON網(wǎng)絡(luò)的部分信號(hào)，使得WDM-PON網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)對(duì)TDM-PON網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備ONU產(chǎn)生干擾。為了避免新建WDM-PON網(wǎng)絡(luò)對(duì)原來(lái)TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)的影響。圖1所示的技術(shù)方案采用了頻譜整形線路編碼(Spectral Shaping Line Codes)的技術(shù)。即對(duì)新增WDM-PON網(wǎng)絡(luò)的傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行線路編碼，通過(guò)對(duì)傳輸數(shù)據(jù)的線路編碼實(shí)現(xiàn)電域內(nèi)頻譜的整型。把原來(lái)的基帶頻譜遷移到一個(gè)較高的頻譜位置，類似于付載波復(fù)用(SCM)，對(duì)原來(lái)的基帶頻譜進(jìn)行調(diào)制。這就使得TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)的下行數(shù)據(jù)與WDM-PON網(wǎng)絡(luò)的下行數(shù)據(jù)的在電域頻譜內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生重疊。當(dāng)原有TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(Old ONU)的接收器PD接收到新增網(wǎng)絡(luò)局端設(shè)備(New OLT)發(fā)送的光信號(hào)時(shí)，由于新、舊兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的電域頻譜沒(méi)有重疊，致使新增WDM-PON網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)不會(huì)對(duì)原來(lái)的TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)的接收信號(hào)造成影響。舊的ONU通過(guò)PD接收到WDM-PON網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)處于自身正常信號(hào)之外的較高頻譜位置。因此舊的ONU可以通過(guò)接收器PD后的電濾波器濾掉WDM-PON網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)，使新增WDM-PON網(wǎng)絡(luò)不會(huì)對(duì)舊ONU的接收造成影響，從而實(shí)現(xiàn)了新增WDM-PON網(wǎng)絡(luò)與原有TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)在原來(lái)ODN上的共存。
但上述現(xiàn)有技術(shù)1的缺點(diǎn)在于1)采用線路編碼方式，增加了物理線路的速率，降低了傳輸?shù)男省＜僭O(shè)采用4B/8B編碼方式，如果要傳輸5Gbit/s速率的業(yè)務(wù)，那么需要物理線路傳輸速率是10Gbit/s，使得線路傳輸效率降低一半；
2)本技術(shù)解決方案只是解決了TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)和新增WDM-PON網(wǎng)絡(luò)共存ODN的問(wèn)題，并沒(méi)有解決已存TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)以及如何過(guò)渡到WDM-PON網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題；3)當(dāng)原有TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)的傳輸帶寬較寬時(shí)，將會(huì)使WDM-PON網(wǎng)絡(luò)頻譜搬移技術(shù)的實(shí)現(xiàn)困難增加；4)WDM-PON網(wǎng)絡(luò)需要增加額外的線路編碼，相應(yīng)的增加了設(shè)備的成本；相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)2圖2及圖3是現(xiàn)有技術(shù)2的采用WDM結(jié)合TDMA技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)WDM-PON的解決方案。其中圖2為WDM-PON上行系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，圖3為WDM-PON下行系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。WDM-PON系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)結(jié)合了波分復(fù)用的WDM技術(shù)和時(shí)分復(fù)用的TDMA技術(shù)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分為兩級(jí)，第一級(jí)采用了波分復(fù)用的WDM技術(shù)，利用多個(gè)波長(zhǎng)復(fù)用多組用戶終端，每組用戶終端采用一個(gè)獨(dú)立波長(zhǎng)。第二級(jí)采用了時(shí)分復(fù)用的TDMA的技術(shù)，接入每組終端用戶。每8個(gè)終端用戶為一組，一組終端用戶共用一個(gè)波長(zhǎng)。
該現(xiàn)有技術(shù)2的優(yōu)點(diǎn)是利用TDMA與WDM的混合技術(shù)實(shí)現(xiàn)WDM-PON，相對(duì)采用純WDM技術(shù)(每個(gè)用戶一個(gè)波長(zhǎng))的PON成本較低，可以平滑演進(jìn)到純WDM-PON系統(tǒng)。但其缺點(diǎn)在于1)是一步到位的WDM-PON的解決方案，相對(duì)于目前TDMA-PON成本較高；2)本技術(shù)方案采用了WDM-PON系統(tǒng)的一種實(shí)現(xiàn)方式，采用的是不同于TDMA-PON波段的波長(zhǎng)，沒(méi)有考慮如何利用原有TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)波長(zhǎng)資源的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)方法及系統(tǒng)，以擴(kuò)展現(xiàn)有TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)的傳輸帶寬以及解決從TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)到WDM-PON網(wǎng)絡(luò)的逐步過(guò)渡，從而在不需要更改用戶終端設(shè)備ONU的情況下，實(shí)現(xiàn)用戶傳輸帶寬的增加。
為了實(shí)現(xiàn)所述的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)方法，包括擴(kuò)展時(shí)分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的下行傳輸帶寬。將時(shí)分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的單一下行波長(zhǎng)擴(kuò)展為多個(gè)復(fù)用波長(zhǎng)，上行波長(zhǎng)為單一波長(zhǎng)。
所述方法進(jìn)一步包括擴(kuò)展時(shí)分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的上行傳輸帶寬，將時(shí)分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的單一上行波長(zhǎng)擴(kuò)展為多個(gè)復(fù)用波長(zhǎng)。
采用二級(jí)分路方式布放光纖以及將時(shí)分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的下行波段細(xì)分為多個(gè)波長(zhǎng)，并將無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)PON接口下的所有用戶分為多個(gè)用戶組，每組用戶共享一個(gè)細(xì)分波長(zhǎng)。
所述方法還包括劃分后的每組用戶上、下行仍然采用TDMA的方式實(shí)現(xiàn)上、下行數(shù)據(jù)的傳輸。
對(duì)至少一個(gè)用戶組共享的波長(zhǎng)細(xì)分為多個(gè)波長(zhǎng)，使該至少一個(gè)用戶組內(nèi)的每一用戶獨(dú)享一個(gè)下行波長(zhǎng)。
所述經(jīng)過(guò)上行波長(zhǎng)擴(kuò)展后，每一用戶獨(dú)享一個(gè)上行波長(zhǎng)，進(jìn)行上行數(shù)據(jù)的傳輸。
一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)系統(tǒng)，包括時(shí)分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的光線路終端OLT及光網(wǎng)絡(luò)單元用戶，其特征在于還包括一級(jí)分波裝置，用于將所述光線路終端OLT發(fā)出的下行波段細(xì)分為多個(gè)波長(zhǎng)，并將所有用戶分為對(duì)應(yīng)的多個(gè)用戶組，使每一用戶組對(duì)應(yīng)于一個(gè)下行波長(zhǎng)；該一級(jí)分波裝置還用于以時(shí)分復(fù)用的方式傳輸上行波長(zhǎng)。
二級(jí)分波裝置，用于將每一用戶組對(duì)應(yīng)的下行波長(zhǎng)分配至該用戶組內(nèi)的用戶，并以時(shí)分復(fù)用的方式傳輸上行和下行波長(zhǎng)。
所述一級(jí)分波裝置包括陣列波導(dǎo)光柵AWG和耦合器。
所述一級(jí)分波裝置為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器。
一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)系統(tǒng)，包括時(shí)分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的光線路終端OLT及光網(wǎng)絡(luò)單元用戶，其特征在于還包括一級(jí)分波裝置，用于將所述光線路終端OLT發(fā)出的下行波段細(xì)分為多個(gè)波長(zhǎng)，并將所有用戶分為對(duì)應(yīng)的多個(gè)用戶組，使每一用戶組對(duì)應(yīng)于一個(gè)下行波長(zhǎng)；二級(jí)分波裝置，用于將至少一用戶組對(duì)應(yīng)的下行波長(zhǎng)再細(xì)分為多個(gè)子波長(zhǎng)，并分配至該用戶組內(nèi)的各個(gè)用戶，使該用戶組內(nèi)的每一用戶對(duì)應(yīng)于不同的下行波長(zhǎng)。
所述一級(jí)分波裝置為陣列波導(dǎo)光柵AWG或光波轉(zhuǎn)換器。
所述二級(jí)分波裝置為陣列波導(dǎo)光柵AWG。
本發(fā)明的有益效果在于1)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)下行帶寬時(shí)，不需要更換終端設(shè)備ONU；2)是一種TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)逐步升級(jí)到WDM-PON的實(shí)現(xiàn)方案，而不是直接一步到位的WDM-PON的實(shí)現(xiàn)。這種解決方案的方式減少了運(yùn)營(yíng)商的初期投資成本，降低了風(fēng)險(xiǎn)；3)使網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展簡(jiǎn)單，減少了運(yùn)營(yíng)商的維護(hù)、運(yùn)營(yíng)成本；4)可以實(shí)現(xiàn)到WDM-PON的逐步過(guò)渡。


圖1a為現(xiàn)有技術(shù)中的TDMA-PON與WDM-PON共存的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)；圖1b為現(xiàn)有技術(shù)中TDMA-PON與WDM-PON共存的實(shí)現(xiàn)原理圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)2中WDM-PON上行系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)；圖3為現(xiàn)有技術(shù)2中WDM-PON下行系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)；圖4為現(xiàn)有技術(shù)中采用一級(jí)分路時(shí)的TDMA-PON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖5為現(xiàn)有技術(shù)中采用二級(jí)分路時(shí)的TDMA-PON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖6為本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)下行帶寬擴(kuò)展的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖7為本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)下行帶寬擴(kuò)展的AWG及耦合器的結(jié)構(gòu)框圖；
圖8為本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)上行帶寬擴(kuò)展的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖9為本發(fā)明的通過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)波分復(fù)用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明旨在利用原有TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)波長(zhǎng)資源實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)，并逐步演進(jìn)到WDM-PON網(wǎng)絡(luò)。為此，本發(fā)明可分兩個(gè)階段進(jìn)行首先是擴(kuò)展原有的TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)的下行帶寬，使下行采用多個(gè)波長(zhǎng)的WDM技術(shù)，上行仍然保持原來(lái)的TDMA方式，即采用TDMA結(jié)合WDM的方式實(shí)現(xiàn)用戶下行帶寬需求的增長(zhǎng)。隨著用戶帶寬需求的增長(zhǎng)，可以再進(jìn)行第二階段，實(shí)現(xiàn)從TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)逐步過(guò)渡到WDM-PON網(wǎng)絡(luò)，即每個(gè)用戶上、下行分別采用一個(gè)獨(dú)立波長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)用戶傳輸帶寬從根本上的擴(kuò)展。因此，本發(fā)明可以從兩個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)1)TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)下行帶寬擴(kuò)展的實(shí)現(xiàn)；2)TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)向WDM-PON網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡的實(shí)現(xiàn)。
下面分別從這兩發(fā)明來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1一、TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)下行帶寬擴(kuò)展的實(shí)現(xiàn)原有TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)，多個(gè)用戶在一個(gè)共用波長(zhǎng)上進(jìn)行信息的傳輸。由于受到單一波長(zhǎng)以及上行突發(fā)接收技術(shù)的限制，使得TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率很難向更高的速率發(fā)展。要擴(kuò)展原來(lái)TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)的傳輸帶寬，則需要考慮波長(zhǎng)的擴(kuò)展?？梢酝ㄟ^(guò)采用多個(gè)波長(zhǎng)的傳輸代替原來(lái)一個(gè)波長(zhǎng)的傳輸方式，實(shí)現(xiàn)TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬的增加。
本發(fā)明的技術(shù)方案是通過(guò)結(jié)合光纖分布網(wǎng)絡(luò)ODN的布線方法以及波分復(fù)用的WDM技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)的下行傳輸波長(zhǎng)的細(xì)分(TDMA-PON標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，下行波長(zhǎng)在波段1480nm～1500nm之間)，例如把1480nm～1500nm波段內(nèi)的波長(zhǎng)劃分為一定波長(zhǎng)間隔(如0.8nm或0.4nm等，但并不限于此，可以按照需求進(jìn)行設(shè)定)的多個(gè)波長(zhǎng)，擴(kuò)展下行傳輸波長(zhǎng)的數(shù)量。同時(shí)把原有TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)的用戶分成多個(gè)組，每組用戶分配一個(gè)波長(zhǎng)。通過(guò)多個(gè)波長(zhǎng)傳輸代替單波長(zhǎng)波傳的傳輸，實(shí)現(xiàn)每個(gè)終端用戶下行帶寬的擴(kuò)展。
如果要實(shí)現(xiàn)TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)的未來(lái)升級(jí)，在建設(shè)TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)時(shí)，就需要考慮鋪設(shè)的ODN網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，如果TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)ODN網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)只采用一級(jí)分路方式，如圖4，那么就會(huì)使以后TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)實(shí)現(xiàn)較為困難。網(wǎng)絡(luò)升級(jí)時(shí)，需要對(duì)原來(lái)的ODN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行較大的改動(dòng)，需要把原來(lái)的一級(jí)分路改為二級(jí)分路，而且造成原來(lái)分路器下所有用戶的光纖都需要重新連接，網(wǎng)絡(luò)的改動(dòng)相對(duì)很大，并且不能在很短的時(shí)間內(nèi)滿足用戶升級(jí)的需求。
因此，考慮到TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)的未來(lái)升級(jí)，在ODN網(wǎng)絡(luò)布放時(shí)，就需要考慮ODN網(wǎng)絡(luò)布設(shè)的架構(gòu)。如果分路器(Splitter)按照兩級(jí)進(jìn)行布放。那么可以使得以后TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)過(guò)程很簡(jiǎn)單，使遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)(RN)的改動(dòng)很小?，F(xiàn)有ODN網(wǎng)絡(luò)的兩級(jí)鋪設(shè)結(jié)構(gòu)可以如圖5所示，如第一級(jí)采用1∶4的分支比，第二級(jí)采用1∶8的分支比，兩級(jí)結(jié)構(gòu)最終實(shí)現(xiàn)1∶32的分支比。但本發(fā)明并不限定于僅基于圖5中所示的兩級(jí)的分支比，也可以采用其它的分支比。當(dāng)TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)要實(shí)現(xiàn)下行傳輸速率升級(jí)時(shí)，只需要把第一級(jí)的分路器(Splitter)更換為AWG+耦合器即可，通過(guò)更換后的AWG+耦合器中的AWG實(shí)現(xiàn)用戶下行波長(zhǎng)的分波，利用耦合器實(shí)現(xiàn)上行用戶的信息的復(fù)用，ODN網(wǎng)絡(luò)的其余部件不需要做任何改動(dòng)。
在完成ODN網(wǎng)絡(luò)中分路器(Splitter)的更換之后，通過(guò)對(duì)原有TDMA-PON下行波段的細(xì)分，劃分出多個(gè)波長(zhǎng)，利用WDM波長(zhǎng)復(fù)用技術(shù)，使每組終端用戶下行分別采用一個(gè)波長(zhǎng)，具體系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)如圖6。
為了實(shí)現(xiàn)終端用戶下行帶寬的擴(kuò)展，本發(fā)明的技術(shù)方案采下行采用了多波復(fù)用的WDM技術(shù)，上行仍然保持原有TDMA方式。通過(guò)對(duì)下行波長(zhǎng)的擴(kuò)展來(lái)增加用戶下行帶寬。
如圖6所示，局端設(shè)備OLT把原來(lái)TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)的下行波段細(xì)分為多個(gè)波長(zhǎng)，原來(lái)下行信息采用一個(gè)波長(zhǎng)的傳輸改為采用多個(gè)波長(zhǎng)傳輸。再按照劃分出的下行波長(zhǎng)數(shù)，把原來(lái)共用一個(gè)下行波長(zhǎng)的所有用戶分成多組用戶。每組用戶單獨(dú)采用一個(gè)細(xì)分后的波長(zhǎng)進(jìn)行傳輸。即相當(dāng)于由原來(lái)的所有用戶共享一個(gè)波長(zhǎng)變成共享多個(gè)波長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)了用戶的下行帶寬的增加。
波長(zhǎng)的細(xì)分是在以原來(lái)下行波長(zhǎng)1490nm為中心波長(zhǎng)的20nm范圍內(nèi)進(jìn)行劃分的。而原來(lái)終端設(shè)備ONU接收器的接收范圍是以1490為中心，接收范圍大約20nm左右。波長(zhǎng)的細(xì)分不會(huì)影響原來(lái)終端設(shè)備ONU的正常接收。因此可以在不改變?cè)瓉?lái)終端設(shè)備ONU的情況下，實(shí)現(xiàn)TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)下行帶寬的擴(kuò)展。
在圖6的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，ODN網(wǎng)絡(luò)采用兩級(jí)分波，第一級(jí)采用陣列波導(dǎo)光柵，把干路光纖分成4個(gè)支路光纖，即把所有用戶分成4個(gè)組。在每個(gè)分支光纖下再采用1∶8分光器(第二級(jí))，即每個(gè)組包含8個(gè)用戶。局端設(shè)備OLT把原來(lái)TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)的下行1490nm的波長(zhǎng)(即1490nm為中心波長(zhǎng)的20nm范圍內(nèi)的波長(zhǎng))以2nm為間隔細(xì)分為4個(gè)波長(zhǎng)，如λ1(1488nm)、λ2(1490nm)、λ3(1492nm)、λ4(1494nm)，λ1分配給第一組用戶，λ2分配給第二組用戶，λ3分配給第三組用戶，λ4分配給第四組用戶。4組用戶仍然采用TDMA的方式共用一個(gè)上行波長(zhǎng)λ(1310nm)。每個(gè)獨(dú)立的下行波長(zhǎng)被8個(gè)用戶所共享。相對(duì)原來(lái)1個(gè)下行波長(zhǎng)被32個(gè)用戶共享，下行帶寬比原來(lái)增加了4倍。
要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)下行WDM，上行TDMA的方式，圖5所示的ODN網(wǎng)絡(luò)中的第一級(jí)分路器(Splitter)需要換成AWG+耦合器裝置(如圖6)。
AWG+耦合器裝置的功能實(shí)現(xiàn)見(jiàn)圖7。AWG+耦合器裝置具備兩個(gè)功能下行具有波長(zhǎng)過(guò)濾功能，過(guò)濾出不同的波長(zhǎng)；上行具有復(fù)用用戶信息的功能。由于上行仍然采用了一個(gè)波長(zhǎng)的TDMA方式，如果只是把分光器(Splitter)換成AWG，那么則會(huì)使上行的傳輸波長(zhǎng)無(wú)法穿過(guò)AWG，因此在這要使用AWG+耦合器裝置。AWG+耦合器裝置可以由兩個(gè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)，也可以把AWG和Splitter功能集成在一起，由一個(gè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)。
TDMA網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)，即在原有的TDMA網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了用戶傳輸帶寬的增加。這種方式既延長(zhǎng)了TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)的使用壽命，又保護(hù)了電信運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)投資。
二、TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)到WDM-PON網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)實(shí)現(xiàn)如上過(guò)程只是實(shí)現(xiàn)了TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)下行帶寬的擴(kuò)展。當(dāng)用戶要實(shí)現(xiàn)上行帶寬的擴(kuò)展時(shí)，也需要考慮上行的多波長(zhǎng)擴(kuò)展。實(shí)際上就是最終WDM-PON的實(shí)現(xiàn)(每個(gè)用戶上、下行分別獨(dú)享一個(gè)波長(zhǎng))。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖8，要實(shí)現(xiàn)TDMA-PON向WDM-PON網(wǎng)絡(luò)的過(guò)渡，在實(shí)現(xiàn)第一步TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)下行帶寬擴(kuò)展方案的基礎(chǔ)上，需要實(shí)現(xiàn)上行多波長(zhǎng)的擴(kuò)展。即需要把ODN網(wǎng)絡(luò)中的第二級(jí)分路器(Splitter)更換為AWG，通過(guò)第二級(jí)的AWG對(duì)第一級(jí)的波長(zhǎng)再進(jìn)行更進(jìn)一步的細(xì)分，最終實(shí)現(xiàn)每個(gè)用戶獨(dú)享一個(gè)下行傳輸波長(zhǎng)；此外，由于每個(gè)ONU獨(dú)享一個(gè)上行波長(zhǎng)，使的原來(lái)上行采用同一波長(zhǎng)的ONU不能繼續(xù)使用，在這種情況下，需要更換原有的ONU；通過(guò)上述兩步即可實(shí)現(xiàn)每個(gè)用戶的上、下行都獨(dú)享一個(gè)波長(zhǎng)的WDM-PON系統(tǒng)，從而完成了向WDM-PON系統(tǒng)的平滑過(guò)渡。該實(shí)施例中，第一級(jí)AWG是粗波分復(fù)用器，第二級(jí)的AWG是細(xì)波分復(fù)用器。通過(guò)兩級(jí)波分復(fù)用，實(shí)現(xiàn)每個(gè)用戶一個(gè)波長(zhǎng)的分配。
下面舉例進(jìn)行說(shuō)明從局端設(shè)備OLT傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)通過(guò)第一級(jí)的AWG被劃分為4個(gè)波長(zhǎng)λ1、λ2、λ3及λ4，這4個(gè)波長(zhǎng)被分別送到第二級(jí)的分路器(Splitter)或AWG，假如要把第四組的用戶升級(jí)到WDM-PON，把第四組的分路器更換為一個(gè)1×8端口的AWG。在下行方向，通過(guò)更換的AWG把下行波長(zhǎng)λ4所處的波段再細(xì)分為8個(gè)波長(zhǎng)λ41、λ42、......、λ48，使第四組的8個(gè)用戶，每個(gè)用戶可以獨(dú)享一個(gè)下行波長(zhǎng)。上行方向可以使用與下行方向擴(kuò)展波長(zhǎng)一樣的方式，即把上行波長(zhǎng)λ4n分為8個(gè)波長(zhǎng)λ4n1、λ4n2、......、λ4n8。通過(guò)對(duì)TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)上、下行波長(zhǎng)的細(xì)分，從而實(shí)現(xiàn)了TDM-PON到WDM-PON的過(guò)渡。本實(shí)施例中，可以對(duì)四組用戶都升級(jí)到WDM-PON，也可以僅將其中的一組或幾組升級(jí)到WDM-PON。如果將所有用戶都升級(jí)到WDM-PON，由于每個(gè)用戶可以獨(dú)享一個(gè)上行波長(zhǎng)，不再需要耦合器，則圖8中的耦合器就可以去掉。如果對(duì)四組用戶中的部分用戶組進(jìn)行升級(jí)，則耦合器需要保留，共享一上行波長(zhǎng)的用戶仍需經(jīng)所述耦合器傳輸至局端設(shè)備OLT。獨(dú)享上行波長(zhǎng)的用戶可以直接經(jīng)由AWG進(jìn)行上行波長(zhǎng)的傳輸。
實(shí)施例2本發(fā)明還可以通過(guò)另一種途徑實(shí)現(xiàn)，就是通過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的方式將原來(lái)TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)帶寬的擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖9所示。每組TDMA-PON用戶分別采用一個(gè)單獨(dú)的上、下行波長(zhǎng)。如第一組用戶的上行波長(zhǎng)λu轉(zhuǎn)換為λu1，下行波長(zhǎng)λd轉(zhuǎn)換為λd1。依此類推，第四組用戶的上行波長(zhǎng)λu轉(zhuǎn)換為λu4，下行波長(zhǎng)λd轉(zhuǎn)換為λd4。
本實(shí)施例是TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的另一種實(shí)現(xiàn)方式。通過(guò)增加一級(jí)WDM實(shí)現(xiàn)對(duì)多組TDMA-PON用戶的復(fù)用。
由于原來(lái)TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)的每組用戶的上、下行都是采用相同的波長(zhǎng)，要實(shí)現(xiàn)這些采用相同波長(zhǎng)用戶組的復(fù)用，就必須要把相同的TDMA-PON的波長(zhǎng)換成WDM的不同波長(zhǎng)，從而通過(guò)WDM實(shí)現(xiàn)多組TDMA-PON用戶的復(fù)用。本實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案的關(guān)鍵是第一級(jí)的“波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器”實(shí)現(xiàn)，即通過(guò)“波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器”把第二級(jí)不同組使用相同的波長(zhǎng)，轉(zhuǎn)換成第一級(jí)不同的波長(zhǎng)。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的實(shí)現(xiàn)方式有三種1、基于當(dāng)前的技術(shù)，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器可以采用“光轉(zhuǎn)電，電轉(zhuǎn)光”的方式實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換。
2、從未來(lái)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)考慮，可以在光域內(nèi)直接實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換；例如利用有源光諧振腔完成不同波長(zhǎng)之間的能量傳遞，從而實(shí)現(xiàn)光域內(nèi)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換。
3、通過(guò)配線的方式實(shí)現(xiàn)，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器相當(dāng)于一個(gè)配線架，通過(guò)選擇連接不同波長(zhǎng)的配線來(lái)選擇不同波長(zhǎng)。
綜上所述，本發(fā)明是一種TDMA-PON網(wǎng)絡(luò)逐步升級(jí)到WDM-PON的實(shí)現(xiàn)方案，而不是直接一步到位的WDM-PON的實(shí)現(xiàn)。這種解決方案的方式減少了運(yùn)營(yíng)商的初期投資成本，降低了風(fēng)險(xiǎn)；并且使網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展簡(jiǎn)單，減少了運(yùn)營(yíng)商的維護(hù)、運(yùn)營(yíng)成本；可以實(shí)現(xiàn)到WDM-PON的逐步過(guò)渡。
以上具體實(shí)施方式
僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而非用于限定本發(fā)明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)方法，其特征在于，包括如下步驟擴(kuò)展時(shí)分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的下行傳輸帶寬，將時(shí)分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的單一下行波長(zhǎng)擴(kuò)展為多個(gè)復(fù)用波長(zhǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括擴(kuò)展時(shí)分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的上行傳輸帶寬，將時(shí)分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的單一上行波長(zhǎng)擴(kuò)展為多個(gè)復(fù)用波長(zhǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于采用二級(jí)分路方式布放光纖以及將時(shí)分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的下行波段細(xì)分為多個(gè)波長(zhǎng)，并將無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)PON接口下的所有用戶分為多個(gè)用戶組，每組用戶共享一個(gè)細(xì)分波長(zhǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于還包括劃分后的每組用戶上、下行仍然采用TDMA的方式實(shí)現(xiàn)上、下行數(shù)據(jù)的傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于對(duì)至少一個(gè)用戶組共享的波長(zhǎng)細(xì)分為多個(gè)波長(zhǎng)，使該至少一個(gè)用戶組內(nèi)的每一用戶獨(dú)享一個(gè)下行波長(zhǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述經(jīng)過(guò)上行波長(zhǎng)擴(kuò)展后，每一用戶獨(dú)享一個(gè)上行波長(zhǎng)，進(jìn)行上行數(shù)據(jù)的傳輸。
7.一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)系統(tǒng)，包括時(shí)分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的光線路終端OLT及光網(wǎng)絡(luò)單元用戶，其特征在于還包括一級(jí)分波裝置，用于將所述光線路終端OLT發(fā)出的下行波段細(xì)分為多個(gè)波長(zhǎng)，并將所有用戶分為對(duì)應(yīng)的多個(gè)用戶組，使每一用戶組對(duì)應(yīng)于一個(gè)下行波長(zhǎng)；該一級(jí)分波裝置還用于以時(shí)分復(fù)用的方式傳輸上行波長(zhǎng)。二級(jí)分波裝置，用于將每一用戶組對(duì)應(yīng)的下行波長(zhǎng)分配至該用戶組內(nèi)的用戶，并以時(shí)分復(fù)用的方式傳輸上行和下行波長(zhǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于所述一級(jí)分波裝置包括陣列波導(dǎo)光柵AWG和耦合器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于所述一級(jí)分波裝置為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器。
10.一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)系統(tǒng)，包括時(shí)分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的光線路終端OLT及光網(wǎng)絡(luò)單元用戶，其特征在于還包括一級(jí)分波裝置，用于將所述光線路終端OLT發(fā)出的下行波段細(xì)分為多個(gè)波長(zhǎng)，并將所有用戶分為對(duì)應(yīng)的多個(gè)用戶組，使每一用戶組對(duì)應(yīng)于一個(gè)下行波長(zhǎng)；二級(jí)分波裝置，用于將至少一用戶組對(duì)應(yīng)的下行波長(zhǎng)再細(xì)分為多個(gè)子波長(zhǎng)，并分配至該用戶組內(nèi)的各個(gè)用戶，使該用戶組內(nèi)的每一用戶對(duì)應(yīng)于不同的下行波長(zhǎng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于所述一級(jí)分波裝置為陣列波導(dǎo)光柵AWG或光波轉(zhuǎn)換器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于所述二級(jí)分波裝置為陣列波導(dǎo)光柵AWG。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)方法及系統(tǒng)，所述方法包括采用設(shè)置二級(jí)分路的布放光纖方式以及將無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的下行波段細(xì)分為多個(gè)波長(zhǎng)，并將所有用戶分為對(duì)應(yīng)的多個(gè)用戶組，每組用戶共享一個(gè)細(xì)分后的波長(zhǎng)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有時(shí)分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(TDMA－PON)的傳輸帶寬的擴(kuò)展以及解決了從TDMA－PON網(wǎng)絡(luò)到波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(WDM－PON)的逐步過(guò)渡，從而在不需要更改用戶終端設(shè)備ONU的情況下，實(shí)現(xiàn)用戶傳輸帶寬的增加，不僅節(jié)約了資本，也降低了風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號(hào)H04J14/02GK101094041SQ20061009350
公開(kāi)日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2006年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月23日
發(fā)明者黃偉, 林華楓, 王運(yùn)濤, 趙峻, 王峰, 江濤 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司