專(zhuān)利名稱(chēng)：一種可延長(zhǎng)傳輸距離的以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可延長(zhǎng)傳輸距離的以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，屬于光接入網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)EP0N系統(tǒng)中，光線路終端0LT與光網(wǎng)絡(luò)單元0NU通過(guò)無(wú)源光分支器 連接，由于上下行光信號(hào)功率、上行帶寬分配算法等因素的影響，其傳輸距離不得超過(guò) 20km。但在某些應(yīng)用場(chǎng)合，需要使EPON的傳輸距離突破20km，達(dá)到50km甚至更遠(yuǎn)。由于 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸后，信號(hào)光功率會(huì)大大衰減，必須在傳輸中放大上下行光信號(hào)的功率，EPON 上下行分別采用1310nm和1490mn波長(zhǎng)，在這兩個(gè)波段，目前沒(méi)有合適的光放大器。因此 使得EPON的傳輸距離難以延長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種可延長(zhǎng)傳輸 距離的以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，解決EPON在進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸時(shí)的光功率衰減。
本發(fā)明為解決上述提出的問(wèn)題說(shuō)采用的技術(shù)方案為包括有OLT和ONU， OLT通過(guò)無(wú) 源光分路器(splitter)和光纖與ONU相聯(lián)，其不同之處在于在OLT和遠(yuǎn)端ONU之間的 鏈路中設(shè)置EPON光信號(hào)功率放大器，EPON光信號(hào)功率放大器提供上聯(lián)光端口和下聯(lián)光端 口，上聯(lián)光端口通過(guò)一級(jí)無(wú)源光分路器(splitter)與OLT連接，而下聯(lián)光端口通過(guò)長(zhǎng) 距離光纖后經(jīng)二級(jí)無(wú)源光分路器(splitter)或直接與遠(yuǎn)端ONU連接，EPON光信號(hào)功率 放大器同時(shí)對(duì)上行1310nm和下行1490nm的光信號(hào)進(jìn)行功率放大。
按上述方案，所述EPON光信號(hào)功率放大器由ONU光模塊和OLT光模塊構(gòu)成；所述 ONU光模塊內(nèi)部集成WDM、下行1490nm的光接收器以及上行1310nm的光發(fā)送器；所述 OLT光模塊內(nèi)部集成WDM、下行1490咖的光發(fā)送器以及上行1310nm的光接收器。
所述EPON光信號(hào)功率放大器將OLT光模塊光接收器的輸出端連接到ONU光模塊光 發(fā)送器的輸入端，實(shí)現(xiàn)對(duì)上行光信號(hào)的放大，將ONU光模塊光接收器的輸出端連接到OLT 光模塊光發(fā)送器的輸入端，實(shí)現(xiàn)對(duì)下行光信號(hào)的放大。
按上述方案，在下行方向，下行光信號(hào)首先送入ONU光模塊，由WDM分離出1490nm 波長(zhǎng)光信號(hào)送入光接收器，光接收器通過(guò)光探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并經(jīng)過(guò)自動(dòng) 增益放大處理后輸出標(biāo)準(zhǔn)PECL差分電信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)電阻匹配網(wǎng)絡(luò)之后再驅(qū)動(dòng)調(diào)制
0LT光模塊的光發(fā)送器將其還原成光信號(hào)然后經(jīng)過(guò)WDM合波后輸出；從而實(shí)現(xiàn)了下行光 信號(hào)的再生放大，下行光信號(hào)為連續(xù)模式。
按上述方案，在上行方向，上行光信號(hào)首先送入0LT光模塊，經(jīng)過(guò)WDM分離出1310nm 波長(zhǎng)光信號(hào)后送入光接收器，光接收器通過(guò)光探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并經(jīng)過(guò)自 動(dòng)增益放大處理后輸出標(biāo)準(zhǔn)PECL差分電信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)電阻匹配網(wǎng)絡(luò)后再驅(qū)動(dòng)調(diào)制 0NU光模塊的光發(fā)送器將其還原成光信號(hào)，同時(shí)通過(guò)0LT光模塊光接收器的信號(hào)檢測(cè)管 腳來(lái)控制ONU光模塊的光發(fā)送使能管腳，即由OLT光模塊光接收器提供光信號(hào)探測(cè)輸出 SD，通過(guò)該信號(hào)控制ONU光模塊的光發(fā)送器發(fā)光，當(dāng)檢測(cè)到有光后才開(kāi)啟上行激光器發(fā) 光，而沒(méi)光時(shí)則關(guān)閉上行激光器，從而可還原突發(fā)式的上行光信號(hào)。上行光信號(hào)為突發(fā) 模式。
上下行光信號(hào)經(jīng)過(guò)光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)再還原成光信號(hào)的過(guò)程后光功率將 得到大大增強(qiáng)，光功率放大倍數(shù)可達(dá)26db以上。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還包括一種調(diào)整光線路終端OLT上行動(dòng)態(tài)帶寬分配算法 DBA的輪詢(xún)周期參數(shù)，通過(guò)調(diào)整配置參數(shù)，使位于長(zhǎng)距離的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU能夠正常注 冊(cè)、報(bào)告和授權(quán)。當(dāng)EPON光纖距離延長(zhǎng)后，OLT與ONU之間的時(shí)延會(huì)相應(yīng)增大，ONU的 往返時(shí)間RTT可通過(guò)距離以及光在光纖中的傳播速度等參數(shù)計(jì)算得出，為了保證ONU在 發(fā)現(xiàn)窗口能夠正常注冊(cè)，OLT的注冊(cè)發(fā)現(xiàn)窗口長(zhǎng)度必須大于ONU的RTT，同時(shí)，為了保 證OLT能夠正確收集ONU的帶寬請(qǐng)求，并通過(guò)DBA算法為ONU分配授權(quán)時(shí)隙，OLT運(yùn)行 的DBA算法的輪詢(xún)周期也必須大于ONU的RTT。
本發(fā)明的有益效果在于l.提供了一種可延長(zhǎng)傳輸距離的EPON; 2.解決了EP0N中 1310nm和1490nm波段光信號(hào)功率難以放大的問(wèn)題；3.所述EPON光信號(hào)功率放大器的 核心部件采用技術(shù)成熟的OLT光模塊和ONU光模塊，具有較低的成本和較高的穩(wěn)定度； 4.沿用現(xiàn)有DBA算法，通過(guò)調(diào)整配置參數(shù)方式來(lái)支持長(zhǎng)距離ONU的注冊(cè)以及帶寬的請(qǐng)求 和分配。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中EPON光信號(hào)功率放大器的結(jié)構(gòu)框圖。 圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的DBA工作原理示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是本發(fā)明的一個(gè)具有長(zhǎng)距離以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，其中0NU1 3為近端0NU， 0NU4 6為遠(yuǎn)端長(zhǎng)距離0NU，為了保證OLT與0NU4 6之間通信的光信號(hào)功率能夠大于 探測(cè)器的接收靈敏度，其之間的鏈路加入了 EPON光信號(hào)功率放大器，該放大器提供上 聯(lián)光端口和下聯(lián)光端口，上聯(lián)光端口通過(guò)一級(jí)無(wú)源光分路器splitter與OLT連接，而 下聯(lián)光端口經(jīng)長(zhǎng)距離光纖后通過(guò)二級(jí)無(wú)源光分路器splitter或直接與遠(yuǎn)端ONU連接， 該放大器同時(shí)放大上行1310nm和下行1490nm的光信號(hào)功率。所述EPON光信號(hào)功率放 大器上聯(lián)光端口由其內(nèi)部ONU光模塊尾纖引出，在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中與光分配網(wǎng)絡(luò)ODN連接， 所述EPON光信號(hào)功率放大器下聯(lián)光端口由其內(nèi)部OLT光模塊尾纖引出，在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中 與遠(yuǎn)端0NU連接。
本發(fā)明的EPON光信號(hào)功率放大器一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)如圖2所示。它通過(guò)將已廣泛 應(yīng)用的OLT光模塊和ONU光模塊的發(fā)送和接收端交叉連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。ONU光模塊內(nèi)部集成 WDM、下行1490nm的光接收器以及上行1310nm的光發(fā)送器，OLT光模塊內(nèi)部集成WDM、 下行1490mn的光發(fā)送器以及上行1310nm的光接收器，在ONU光模塊與OLT光模塊之間 的上、下行電信號(hào)通道中分別聯(lián)接電阻匹配網(wǎng)絡(luò)。上下行電信號(hào)的驅(qū)動(dòng)端與接收端之間 通過(guò)電阻匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行阻抗匹配。下行光信號(hào)首先送入ONU光模塊，由WDM分離出1490nm 波長(zhǎng)光信號(hào)送入光接收器，光接收器通過(guò)光探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并經(jīng)過(guò)自動(dòng) 增益放大處理后輸出標(biāo)準(zhǔn)PECL差分電信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)電阻匹配網(wǎng)絡(luò)之后再驅(qū)動(dòng)調(diào)制 OLT光模塊的光發(fā)送器將其還原成光信號(hào)然后經(jīng)過(guò)WDM合波后輸出；從而實(shí)現(xiàn)了下行光 信號(hào)的再生放大，下行光信號(hào)為連續(xù)模式。上行光信號(hào)首先送入OLT光模塊，經(jīng)過(guò)W匿 分離出1310nm波長(zhǎng)光信號(hào)后送入光接收器，光接收器通過(guò)光探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電 信號(hào)，并經(jīng)過(guò)自動(dòng)增益放大處理后輸出標(biāo)準(zhǔn)PECL差分電信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)電阻匹配網(wǎng) 絡(luò)后再驅(qū)動(dòng)調(diào)制ONU光模塊的光發(fā)送器將其還原成光信號(hào)，同時(shí)通過(guò)OLT光模塊光接收 器的信號(hào)檢測(cè)管腳來(lái)控制ONU光模塊的光發(fā)送使能管腳，即由OLT光模塊光接收器提供 光信號(hào)探測(cè)輸出SD，通過(guò)該信號(hào)控制ONU光模塊的光發(fā)送器發(fā)光，當(dāng)檢測(cè)到有光后才開(kāi) 啟上行激光器發(fā)光，而沒(méi)光時(shí)則關(guān)閉上行激光器，從而可還原突發(fā)式的上行光信號(hào)。上 行光信號(hào)為突發(fā)模式。
圖3是DBA工作原理示意圖。根據(jù)DBA的工作原理，上行帶寬的動(dòng)態(tài)分配是一個(gè)周期 性的工作，在每個(gè)周期內(nèi)ONU必須向OLT上報(bào)帶寬請(qǐng)求報(bào)告report，同時(shí)OLT會(huì)向ONU下發(fā)
帶寬分配gate，該gate消息中指示ONU在下一個(gè)DBA周期中的數(shù)據(jù)時(shí)隙窗口。圖4中tl為 0LT在周期n發(fā)送給0NU gate消息的時(shí)刻，t2為為0LT接收到0NU在周期n+l發(fā)送0NU r印ort 消息的時(shí)刻，td為ONU的下行時(shí)延，tu為ONU的上行時(shí)延。為了保證ONU在接收到周期n的 gate消息后然后再周期n+l發(fā)送r印ort消息，必須滿(mǎn)足
(tl+td) <(t2-tu) (1)
該公式可演算為
RTT=(tu+td)〈t2-tl〈DBA周期 (2)
根據(jù)公式(2)可得出，DBA的輪詢(xún)周期必須大于ONU的往返時(shí)間RTT，才能保證DBA 的正常運(yùn)行，在長(zhǎng)距離EPON傳輸系統(tǒng)中，需要調(diào)整DBA的周期使其大于最遠(yuǎn)ONU的RTT， 以保證其能夠正常地進(jìn)行上行帶寬報(bào)告和授權(quán)。在ONU注冊(cè)時(shí)，同樣存在該問(wèn)題，也必 須保證DBA的ONU注冊(cè)開(kāi)窗時(shí)間大于最遠(yuǎn)ONU的RTT。
本發(fā)明通過(guò)對(duì)現(xiàn)有成熟器件和模塊的應(yīng)用提供一個(gè)簡(jiǎn)單適用、性?xún)r(jià)比高的長(zhǎng)距離EPON 傳輸?shù)募夹g(shù)方案，解決了在高分光比，長(zhǎng)距離光纖傳輸時(shí)光信號(hào)功率衰減的問(wèn)題，以及 位于長(zhǎng)距離遠(yuǎn)端ONU的注冊(cè)、帶寬的請(qǐng)求和分配等問(wèn)題。本發(fā)明所述光信號(hào)功率功率放 大的實(shí)現(xiàn)方法和調(diào)整DBA參數(shù)的方法，同樣適用于延長(zhǎng)其它無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，其 中包括AP0N、 BPON以及GPON等。
權(quán)利要求
1、一種可延長(zhǎng)傳輸距離的以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，包括有OLT和ONU，OLT通過(guò)無(wú)源光分路器和光纖與ONU相聯(lián)，其特征在于在OLT和遠(yuǎn)端ONU之間的鏈路中設(shè)置EPON光信號(hào)功率放大器，EPON光信號(hào)功率放大器提供上聯(lián)光端口和下聯(lián)光端口，上聯(lián)光端口通過(guò)一級(jí)無(wú)源光分路器與OLT連接，而下聯(lián)光端口通過(guò)長(zhǎng)距離光纖后經(jīng)二級(jí)無(wú)源光分路器或直接與遠(yuǎn)端ONU連接，EPON光信號(hào)功率放大器同時(shí)對(duì)上行1310nm和下行1490nm的光信號(hào)進(jìn)行功率放大。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可延長(zhǎng)傳輸距離的以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，其特征在于 所述EPON光信號(hào)功率放大器由O而光模塊和OLT光模塊構(gòu)成；所述ONU光模塊 內(nèi)部集成WDM、下行1490nm的光接收器以及上行1310nm的光發(fā)送器；所述OLT 光模塊內(nèi)部集成WDM、下行1490nm的光發(fā)送器以及上行1310nm的光接收器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可延長(zhǎng)傳輸距離的以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，其特征在于 所述EPON光信號(hào)功率放大器將OLT光模塊光接收器的輸出端連接到ONU光模塊 光發(fā)送器的輸入端，實(shí)現(xiàn)對(duì)上行光信號(hào)的放大，將ONU光模塊光接收器的輸出 端連接到OLT光模塊光發(fā)送器的輸入端，實(shí)現(xiàn)對(duì)下行光信號(hào)的放大。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可延長(zhǎng)傳輸距離的以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，其特征 在于所述EPON光信號(hào)功率放大器上聯(lián)光端口由其內(nèi)部ONU光模塊尾纖引出，在 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中與光分配網(wǎng)絡(luò)ODN連接，所述EPON光信號(hào)功率放大器下聯(lián)光端口由 其內(nèi)部OLT光模塊尾纖引出，在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中與遠(yuǎn)端ONU連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的可延長(zhǎng)傳輸距離的以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，其特征在于 下行光信號(hào)首先送入ONU光模塊，由WDM分離出1490醒波長(zhǎng)光信號(hào)送入光接收 器，光接收器通過(guò)光探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并經(jīng)過(guò)自動(dòng)增益放大處理后 輸出標(biāo)準(zhǔn)PECL差分電信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)電阻匹配網(wǎng)絡(luò)之后再驅(qū)動(dòng)調(diào)制OLT光模 塊的光發(fā)送器將其還原成光信號(hào)然后經(jīng)過(guò)WDM合波后輸出；從而實(shí)現(xiàn)了下行光信 號(hào)的再生放大，下行光信號(hào)為連續(xù)模式。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的可延長(zhǎng)傳輸距離的以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，其特征 在于上行光信號(hào)首先送入OLT光模塊，經(jīng)過(guò)WDM分離出1310rnn波長(zhǎng)光信號(hào)后送 入光接收器，光接收器通過(guò)光探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并經(jīng)過(guò)自動(dòng)增益放 大處理后輸出標(biāo)準(zhǔn)PECL差分電信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)電阻匹配網(wǎng)絡(luò)后再驅(qū)動(dòng)調(diào)制ONU 光模塊的光發(fā)送器將其還原成光信號(hào)，同時(shí)通過(guò)OLT光模塊光接收器的信號(hào)檢測(cè) 管腳來(lái)控制0NU光模塊的光發(fā)送使能管腳，即由0LT光模塊光接收器提供光信號(hào) 探測(cè)輸出SD，通過(guò)該信號(hào)控制ONU光模塊的光發(fā)送器發(fā)光，當(dāng)檢測(cè)到有光后才 開(kāi)啟上行激光器發(fā)光，而沒(méi)光時(shí)則關(guān)閉上行激光器，從而可還原突發(fā)式的上行光 信號(hào)，上行光信號(hào)為突發(fā)模式。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的可延長(zhǎng)傳輸距離的以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，其特征在于在 上下行電信號(hào)的驅(qū)動(dòng)端與接收端之間通過(guò)電阻匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行阻抗匹配。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可延長(zhǎng)傳輸距離的以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，其特征 在于包括調(diào)整光線路終端0LT上行動(dòng)態(tài)帶寬分配算法DBA的輪詢(xún)周期參數(shù)，通過(guò) 調(diào)整配置參數(shù)，使得上行動(dòng)態(tài)帶寬分配算法DBA的輪詢(xún)周期大于EPON中最遠(yuǎn)ONU 的往返時(shí)間RTT，以使位于長(zhǎng)距離的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU能夠正常注冊(cè)、報(bào)告和授權(quán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可延長(zhǎng)傳輸距離的以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，包括有OLT和ONU，OLT通過(guò)無(wú)源光分路器和光纖與ONU相聯(lián)，其特征在于在OLT和遠(yuǎn)端ONU之間的鏈路中設(shè)置EPON光信號(hào)功率放大器，EPON光信號(hào)功率放大器提供上聯(lián)光端口和下聯(lián)光端口，上聯(lián)光端口通過(guò)一級(jí)無(wú)源光分路器與OLT連接，而下聯(lián)光端口通過(guò)長(zhǎng)距離光纖后經(jīng)二級(jí)無(wú)源光分路器或直接與遠(yuǎn)端ONU連接，EPON光信號(hào)功率放大器同時(shí)對(duì)上行1310nm和下行1490nm的光信號(hào)進(jìn)行功率放大。本發(fā)明提供了一種可延長(zhǎng)傳輸距離的EPON，具有較低的成本和較高的穩(wěn)定度；通過(guò)調(diào)整配置參數(shù)方式來(lái)支持長(zhǎng)距離ONU的注冊(cè)以及帶寬的請(qǐng)求和分配。
文檔編號(hào)H04B10/14GK101340246SQ200810048759
公開(kāi)日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2008年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月11日
發(fā)明者武 劉, 利 張, 胡保民 申請(qǐng)人:武漢長(zhǎng)光科技有限公司