專利名稱：長(zhǎng)距光放大裝置、pon和光信號(hào)傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種長(zhǎng)距光放大裝置、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(Passive Optical Network, PON)和光信號(hào)傳輸方法。
背景技術(shù)：
有線寬帶接入技術(shù)的快速發(fā)展和低成本的需求，使得用光纖逐步取代現(xiàn)有的銅線 (有線)系統(tǒng)，即光進(jìn)銅退已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。因PON具有最寬最快以及最環(huán)保的特性，以及長(zhǎng)距無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)對(duì)于扁平化和簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)以及適應(yīng)距離較長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和減少投資成本等特點(diǎn)，正在被絕大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商所接受并開始或準(zhǔn)備部署，用以滿足日益增長(zhǎng)的通信用戶以及更快速和更好的服務(wù)需求。長(zhǎng)距無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)是一種點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的光纖接入技術(shù)，如圖1所示，它包括光線路終端(Optical Line Terminal, 0LT)、光網(wǎng)絡(luò)單元(Optical Network Unit, 0NU)以及 ODN(Optical DistributionNetwork，光分配網(wǎng)絡(luò))。通常長(zhǎng)距無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)是由一個(gè)OLT通過(guò)ODN的光功率分離器(簡(jiǎn)稱分光器)以及光延長(zhǎng)盒(Reach ExtenderBox, REB)連接多個(gè) ONU構(gòu)成的點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)?？紤]到投資成本以及ODN具有復(fù)用的特點(diǎn)，在無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中會(huì)有幾個(gè)PON系統(tǒng)共用一個(gè)0DN。見圖2所示，由于不同的PON系統(tǒng)一般會(huì)有不同上下行波長(zhǎng)，如GPON 的下行波長(zhǎng)是1480nm-1500nm，上行波長(zhǎng)是1290nm_1330nm，而XG-P0N1的下行波長(zhǎng)是 1575nm-1580nm,上行波長(zhǎng)是1260nm_1280nm。因此對(duì)于這種共存的PON系統(tǒng)，需要一個(gè)波分復(fù)用耦合盒，使其能耦合進(jìn)共存的ODN系統(tǒng)。見圖2所示，長(zhǎng)距盒的設(shè)計(jì)需要兼顧這個(gè)需求。以往長(zhǎng)距盒主要是針對(duì)單個(gè)PON系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，對(duì)于多個(gè)PON共存的系統(tǒng)，原有的單系統(tǒng)長(zhǎng)距盒不能滿足實(shí)際應(yīng)用的需要，因此需要一個(gè)合成長(zhǎng)距盒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種長(zhǎng)距光放大裝置、PON和光信號(hào)傳輸方法，以至少解決上述問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種長(zhǎng)距光放大裝置，包括第一光雙訊器 (Optical diplexer)，用于將來(lái)自主干光纖的下行光信號(hào)傳輸至下行光通道，以及將上行通道光放大器放大后的上行光信號(hào)耦合回主干光纖上；轉(zhuǎn)換與放大器，用于根據(jù)波長(zhǎng)將下行光信號(hào)劃分為第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)，對(duì)第一類下行光信號(hào)進(jìn)行放大； 對(duì)第二類下行光信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，對(duì)轉(zhuǎn)換后的第二類下行光信號(hào)進(jìn)行放大，恢復(fù)放大后的第二類下行光信號(hào)的波長(zhǎng)；以及輸出放大后的第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)； 第二光分雙訊器，用于將來(lái)自轉(zhuǎn)換與放大器的第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)耦合回主干光纖上；以及將來(lái)自主干光纖的上行光信號(hào)傳輸至上行光通道；上行光通道放大器，用于對(duì)上行光通道上的上行光信號(hào)進(jìn)行放大，輸出放大后的上行光信號(hào)；本地管理盒， 該本地管理盒與分流耦合器及光線路終端OLT相連，用于根據(jù)OLT的指令對(duì)上行光通道放大器以及轉(zhuǎn)換與放大器進(jìn)行管理和控制。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)Ρ0Ν，包括光網(wǎng)絡(luò)單元、光分配網(wǎng)絡(luò)和光線路終端，上述長(zhǎng)距光放大裝置。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種光信號(hào)傳輸方法，包括將主干光纖中的下行光信號(hào)傳輸至下行光通道，上行光信號(hào)傳輸至上行光通道；對(duì)上行光信號(hào)進(jìn)行放大，并將放大后的上行光信號(hào)耦合回主干光纖上；根據(jù)波長(zhǎng)將下行光信號(hào)劃分為第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)，對(duì)第一類下行光信號(hào)進(jìn)行放大；對(duì)第二類下行光信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，對(duì)轉(zhuǎn)換后的第二類下行光信號(hào)進(jìn)行放大，恢復(fù)放大后的第二類下行光信號(hào)的波長(zhǎng)；以及將放大后的第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)耦合回主干光纖上。通過(guò)本發(fā)明，采用將上行、下行光信號(hào)分流，對(duì)上行光信號(hào)采用上行光通道放大器放大，并將下行光信號(hào)分為兩類，一類直接放大，另一類通過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換后再進(jìn)行放大，解決了共存無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)距離傳輸?shù)膯?wèn)題，并且這種設(shè)計(jì)比較容易選擇合適的光放大器，實(shí)現(xiàn)較簡(jiǎn)單。


此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的長(zhǎng)距無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖2是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的共存長(zhǎng)距無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一-的長(zhǎng)距光放大裝置的結(jié)構(gòu)框圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一-或二中的本地管理盒的結(jié)構(gòu)框圖
圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一-的光環(huán)行器的結(jié)構(gòu)框圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例二-的長(zhǎng)距光放大裝置的結(jié)構(gòu)框圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例二-的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)框圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例二-的波長(zhǎng)恢復(fù)模塊的結(jié)構(gòu)框圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例二-的波分復(fù)用濾波器的結(jié)構(gòu)框圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例—二的分波器的結(jié)構(gòu)框圖；以及
圖11是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例_三的光信號(hào)傳輸方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。實(shí)施例一圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的長(zhǎng)距光放大裝置的結(jié)構(gòu)框圖，該裝置包括第一光雙訊器202、轉(zhuǎn)換與放大器204、第二光雙訊器206、上行光通道放大器208和本地管理盒(Local Management Box)210 ；第一光雙訊器202，用于將來(lái)自主干光纖的下行光信號(hào)傳輸至下行光通道，以及將上行光通道放大器208放大后的上行光信號(hào)耦合回主干光纖上；轉(zhuǎn)換與放大器204耦合至第一光雙訊器202，用于根據(jù)波長(zhǎng)將下行光信號(hào)劃分為第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)，對(duì)第一類下行光信號(hào)進(jìn)行放大；對(duì)第二類下行光信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，對(duì)轉(zhuǎn)換后的第二類下行光信號(hào)進(jìn)行放大，恢復(fù)放大后的第二類下行光信號(hào)的波長(zhǎng)；以及輸出放大后的第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)；第二光雙訊器206耦合至轉(zhuǎn)換與放大器204，用于將來(lái)自轉(zhuǎn)換與放大器204的第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)耦合回主干光纖上；以及將來(lái)自主干光纖的上行光信號(hào)傳輸至上行光通道；上行光通道放大器208，用于對(duì)上行光通道上的上行光信號(hào)進(jìn)行放大，輸出放大后的上行光信號(hào)；本地管理盒210與分流耦合器212及光線路終端OLT相連，用于根據(jù)OLT的指令對(duì)上行光通道放大器208以及轉(zhuǎn)換與放大器204進(jìn)行管理和控制。本實(shí)施例的上行光通道放大器208可以選擇一個(gè)能夠把所有PON的上行光信號(hào)都放大的寬帶半導(dǎo)體光放大器(SemiconductorOptical Amplifier, S0A)。本實(shí)施例的上行光通道放大器208也可以選擇由兩個(gè)光電光(Optical Electro Optical, 0E0)轉(zhuǎn)換器及導(dǎo)光器件組成的重置放大器。 第一光雙訊器202和第二光雙訊器206可以均為光環(huán)行器，其中，光環(huán)行器包括三個(gè)接口，分別為第一接口、第二接口和第三接口，第一接口的光只能進(jìn)不能出；第二接口的光能進(jìn)，也能出；第三接口的光只能出不能進(jìn)。參見圖5，為本實(shí)施例提供的光環(huán)行器的結(jié)構(gòu)框圖，它有三個(gè)口，標(biāo)為1 口，2 口和3 口，其中1 口是光的進(jìn)口，即該口光只能進(jìn)不能出， 2 口是光的進(jìn)出口，即光可以進(jìn)或出該口，3 口是光的出口，即光只能出不能進(jìn)。根據(jù)光環(huán)行器的特性，光只能從1 口到2 口，或2 口到3 口，其它的路徑是禁止的。本實(shí)施例通過(guò)轉(zhuǎn)換與放大器204將下行光信號(hào)劃分為兩類，對(duì)其中一類直接進(jìn)行放大，對(duì)另一類先進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)在放大能力范圍內(nèi)的波長(zhǎng)，轉(zhuǎn)換后再進(jìn)行光放大，然后將放大后的波長(zhǎng)再恢復(fù)到原來(lái)的波長(zhǎng)上，解決了相關(guān)技術(shù)中不能對(duì)共存無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中部分光信號(hào)進(jìn)行放大的問(wèn)題，并且，通過(guò)本實(shí)施例的裝置對(duì)上下行光信號(hào)分流，比較容易選擇合適的光放大器，實(shí)現(xiàn)共存無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中光信號(hào)的長(zhǎng)距離傳輸。光線路終端通過(guò)分流(Tap)耦合器與本地管理盒相連，本地管理盒包括 EONT (Embedded Optical Network ^Termination嵌入式光網(wǎng)絡(luò)終端)和本地控制器，參見圖 4，本地管理盒 40 包括 EONT (Embedded Optical Network ^Termination，嵌入式光網(wǎng)絡(luò)終端)42和本地控制器(Local Controller)44，其中，E0NT42具體為第一 E0NT404、第二 E0NT406和濾波器402。其相關(guān)執(zhí)行流程如下0LT的指令信號(hào)通過(guò)分流耦合器到達(dá)本地管理盒的EONT處，經(jīng)過(guò)濾波器402的分路，分別到達(dá)相應(yīng)的第一 E0NT404或第二 E0NT406處， 然后E0NT42把相關(guān)指令傳給本地控制器44，本地控制器44根據(jù)指令對(duì)上行光通道放大器 208以及轉(zhuǎn)換與放大器204進(jìn)行管理和控制，最后把結(jié)果反饋到E0NT42上，根據(jù)不同PON系統(tǒng)信號(hào)，有其對(duì)應(yīng)的第一 EONT或第二 Ε0ΝΤ，以及對(duì)應(yīng)的濾波器，分流耦合器和主干光纖把反饋信息發(fā)到相應(yīng)的OLT處。EONT的實(shí)現(xiàn)屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)，這里不再贅述，其具體實(shí)現(xiàn)方案并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例二圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的長(zhǎng)距光放大裝置的結(jié)構(gòu)框圖，該裝置包括第一光雙訊器202、轉(zhuǎn)換與放大器204、第二雙訊器206上行光通道放大器208和本地管理盒210 ；其中，第一光雙訊器202、第二光雙訊器206、上行光通道放大器208和本地管理盒210的功能與實(shí)施例一相同，這里不再詳述。本實(shí)施例中的轉(zhuǎn)換與放大器204包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換模塊2042、下行光放大器2044和波長(zhǎng)恢復(fù)模塊2046 ；波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換模塊2042，用于將波長(zhǎng)在指定范圍內(nèi)的下行光信號(hào)作為第一類下行光信號(hào)，直接輸出第一類下行光信號(hào)；將波長(zhǎng)不在指定范圍內(nèi)的下行光信號(hào)作為第二類下行光信號(hào)，對(duì)第二類下行光信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，輸出轉(zhuǎn)換后的第二類下行光信號(hào)；下行光放大器2044，用于對(duì)來(lái)自波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換模塊2042的第一類和第二類下行光信號(hào)進(jìn)行放大，輸出放大后的第一類和第二類下行光信號(hào)；波長(zhǎng)恢復(fù)模塊2046，用于接收自下行光放大器2044的第一類和第二類下行光信號(hào)，對(duì)第二類下行光信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)恢復(fù)，輸出所接收的第一類下行光信號(hào)和恢復(fù)后的第二類下行光信號(hào)。本實(shí)施例通過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換模塊2042對(duì)不在指定范圍的下行光信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換， 使其能夠被下行光放大器2044放大，同時(shí)，通過(guò)波長(zhǎng)恢復(fù)模塊2046對(duì)轉(zhuǎn)換后的波長(zhǎng)進(jìn)行恢復(fù)，保證了這類下行光信號(hào)的波長(zhǎng)還是原始波長(zhǎng)，不改變光信號(hào)的自身特性，可以更好地滿足共存無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的使用需要；并且該裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)比較方便。本實(shí)施例的下行光放大器2044可以為摻鉺光纖放大器(ErbiumDoped Fiber Amplifier, EDFA)，EDFA具有將波長(zhǎng)在上述指定范圍內(nèi)的光信號(hào)放大的能力；或者下行光放大器2044為半導(dǎo)體放大器S0A，該SOA也具有將波長(zhǎng)在指定范圍內(nèi)的光信號(hào)放大的能力。其中，指定范圍可以根據(jù)共存無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中下行光信號(hào)的波長(zhǎng)進(jìn)行設(shè)定，例如共存無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)為GPON和XG-PONl共存的網(wǎng)絡(luò)，GPON的下行光信號(hào)的波長(zhǎng)是 1480nm-1500nm,而XG-P0N1的下行光信號(hào)的波長(zhǎng)是1575nm_1580nm，當(dāng)選擇的下行光放大器2044為L(zhǎng)波段(1570nm-1605nm)的摻鉺光纖放大器EDFA時(shí)，可以設(shè)定指定波長(zhǎng)為 1570nm-1605nm ；這樣就可以對(duì)XG-PONl的下行光信號(hào)直接進(jìn)行放大，而對(duì)GPON的下行光信號(hào)可以先進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，如將其波長(zhǎng)增加105nm，即轉(zhuǎn)換為1585nm-1605nm，這樣就可以使 GPON的下行光信號(hào)滿足放大范圍，也不與XG-PONl的下行光信號(hào)的波長(zhǎng)交叉。參見圖7，為本實(shí)施例提供的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換模塊2042的結(jié)構(gòu)框圖，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換模塊 2042包括波分復(fù)用濾波器502、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器504和耦合器506 ；波分復(fù)用濾波器502，用于將波長(zhǎng)在指定范圍內(nèi)的下行光信號(hào)作為第一類下行光信號(hào)，將波長(zhǎng)不在指定范圍內(nèi)的下行光信號(hào)作為第二類下行光信號(hào)，分兩路輸出第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)；波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器504，用于接收來(lái)自波分復(fù)用濾波器502的第二類下行光信號(hào)，將第二類下行光信號(hào)的波長(zhǎng)由原始波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)波長(zhǎng)，預(yù)設(shè)波長(zhǎng)在指定范圍內(nèi)；輸出轉(zhuǎn)換后的第二類下行光信號(hào)；耦合器506，用于對(duì)來(lái)自波分復(fù)用濾波器502的第一類下行光信號(hào)和來(lái)自波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器504的第二類下行光信號(hào)進(jìn)行耦合，輸出耦合后的第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)。本實(shí)施例的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換模塊2042可以采用上述現(xiàn)有的器件經(jīng)簡(jiǎn)單組合實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)方便可行。
參見圖8，為本實(shí)施例提供的波長(zhǎng)恢復(fù)模塊2046的結(jié)構(gòu)框圖，該波長(zhǎng)恢復(fù)模塊 2046包括分波器602、波長(zhǎng)恢復(fù)器604和合波器606 ；分波器602，用于根據(jù)波長(zhǎng)將來(lái)自下行光放大器2044的第一類和第二類下行光信號(hào)分成兩路，一路為第一類下行光信號(hào)，另一路為所述第二類下行光信號(hào)，輸出第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)；波長(zhǎng)恢復(fù)器604，用于接收來(lái)自分波器602的第二類下行光信號(hào)，將第二類下行光信號(hào)的波長(zhǎng)由上述預(yù)設(shè)波長(zhǎng)恢復(fù)為原始波長(zhǎng)，輸出恢復(fù)后的第二類下行光信號(hào)； 合波器606，用于對(duì)來(lái)自分波器602的第一類下行光信號(hào)和來(lái)自波長(zhǎng)恢復(fù)器604的第二類下行光信號(hào)進(jìn)行耦合，輸出耦合后的第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)。本實(shí)施例的波長(zhǎng)恢復(fù)模塊2046可以采用上述現(xiàn)有的器件經(jīng)簡(jiǎn)單組合實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)方便可行。參見圖9，為本實(shí)施例提供的波分復(fù)用濾波器502的結(jié)構(gòu)框圖，該波分復(fù)用濾波器有三個(gè)口，標(biāo)為C 口，R 口和P 口。其中C 口是通用口，即任何波長(zhǎng)的光都可進(jìn)出該口 ；P 口是透射口，即只有通過(guò)濾波片透射窗口的光才能進(jìn)出該口，R 口是反射口，即只有通過(guò)濾波片反射窗口的光才能進(jìn)出該口。如光從C 口進(jìn)入，根據(jù)不同的波長(zhǎng)從P 口和R 口輸出。參見圖10，本實(shí)施例提供的分波器602的結(jié)構(gòu)框圖，分波器602具體可以為光柵波導(dǎo)器AWG，它是一個(gè)窄帶分波器，能根據(jù)需求把間隔IOOGHz或50GHz的光分離出來(lái)，它的A 口和B 口的波長(zhǎng)是固定的，是可以根據(jù)需求來(lái)定制的。本實(shí)施例采用AWG作為分波器602， 可以把從C 口輸入的第一類和第二類下行光信號(hào)分成兩路，這兩路信號(hào)將會(huì)從對(duì)應(yīng)的A 口和B 口輸出，同時(shí)，也可以使用AWG作為耦合器506，其信號(hào)處理過(guò)程為分波器602的逆過(guò)程，這里不再詳述。合波器606也可以采用上述波分復(fù)用濾波器502實(shí)現(xiàn)。將圖9的波分復(fù)用濾波器502應(yīng)用在圖7的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換模塊2042中，下行光信號(hào)的處理過(guò)程如下下行光信號(hào)從波分復(fù)用濾波器502的C 口進(jìn)入波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換模塊2042，然后被分成兩束光，一束光的波長(zhǎng)在下行光放大器2044的放大波段內(nèi)，為上述第一類下行光信號(hào)，從波分復(fù)用濾波器502的反射口 R 口輸出，波長(zhǎng)不需要被轉(zhuǎn)換直接進(jìn)入耦合器506的A 口 ；另一束光的波長(zhǎng)不在下行光放大器2044的放大波段內(nèi)，為上述第二類下行光信號(hào)，從波分復(fù)用濾波器502的透射口 P 口輸出，由于其波長(zhǎng)不在下行光放大器2044的波段內(nèi)，將進(jìn)入波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器504，經(jīng)過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換后到達(dá)耦合器506的B 口，需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中耦合器506 的A 口與B 口的波長(zhǎng)是不同的，但他們都在下行光放大器2044的放大波段內(nèi)。耦合器506 的A 口和B 口的光信號(hào)經(jīng)過(guò)耦合后從耦合器506的C輸出。將圖10的分波器602應(yīng)用在圖8的波長(zhǎng)恢復(fù)模塊2046中，下行光信號(hào)的處理過(guò)程如下被下行光放大器2044放大的下行光信號(hào)從分波器602的C 口進(jìn)入波長(zhǎng)恢復(fù)模塊 2046，然后被分成兩束光，一束光從分波器602的A 口輸出，其波長(zhǎng)不需要被轉(zhuǎn)換(因?yàn)槠湓诓ㄩL(zhǎng)轉(zhuǎn)換模塊2042中也沒(méi)有被轉(zhuǎn)換)，直接進(jìn)入合波器606的R 口，經(jīng)過(guò)耦合后從合波器606的C 口輸出；另一束光從分波器602的B 口輸出，由于它的波長(zhǎng)被前面波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換模塊 2042轉(zhuǎn)換過(guò)，因此其波長(zhǎng)需要被恢復(fù)回來(lái)，所以就進(jìn)入波長(zhǎng)恢復(fù)器604，經(jīng)過(guò)波長(zhǎng)恢復(fù)后到達(dá)合波器606的P 口。經(jīng)過(guò)耦合后從合波器606的C 口輸出。這時(shí)波長(zhǎng)恢復(fù)器604輸出的光信號(hào)恢復(fù)到原來(lái)的工作波長(zhǎng)。上述實(shí)施例提供的長(zhǎng)距光放大裝置可以應(yīng)用在圖2所示的PON中，具體應(yīng)用在光分配網(wǎng)絡(luò)ODN中，以對(duì)共存無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)PON的光信號(hào)進(jìn)行放大，滿足長(zhǎng)距離傳輸?shù)男枰?shí)施例三本實(shí)施例提供了一種光信號(hào)傳輸方法，參見圖11，該方法包括步驟S1102，將主干光纖中的下行光信號(hào)傳輸至下行光通道，上行光信號(hào)傳輸至上行光通道；步驟S1104，對(duì)上行光信號(hào)進(jìn)行放大，并將放大后的上行光信號(hào)耦合回主干光纖上；步驟S1106，根據(jù)波長(zhǎng)將下行光信號(hào)劃分為第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)，對(duì)第一類下行光信號(hào)進(jìn)行放大；步驟S1108，對(duì)第二類下行光信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，對(duì)轉(zhuǎn)換后的第二類下行光信號(hào)進(jìn)行放大，恢復(fù)放大后的第二類下行光信號(hào)的波長(zhǎng)；步驟S1110，將放大后的第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)耦合回主干光纖上。本實(shí)施例通過(guò)將主干光纖上的光信號(hào)分流，分為上下行光信號(hào)，分別對(duì)上下行光信號(hào)進(jìn)行放大；并在對(duì)下行光信號(hào)進(jìn)行放大時(shí)，將下行光信號(hào)分成兩類，一類為可以直接進(jìn)行放大的第一類下行光信號(hào)，另一類為需要對(duì)波長(zhǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后再進(jìn)行放大的第二類下行光信號(hào)，這樣可以解決不在下行放大器放大范圍內(nèi)的信號(hào)的放大問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)共存無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)距傳輸，進(jìn)而為運(yùn)營(yíng)商節(jié)省了開支。本實(shí)施例可以使用實(shí)施例一或?qū)嵤├峁┑拈L(zhǎng)距光放大裝置實(shí)現(xiàn)，下面以將實(shí)施例二提供的長(zhǎng)距光放大裝置應(yīng)用在GPON和XG-PONl共存的網(wǎng)絡(luò)中為例，并且下行光放大器以L波段的EDFA為例進(jìn)行說(shuō)明，其光信號(hào)處理過(guò)程如下GPON的OLT以及XG-PON的OLT發(fā)出的下行光信號(hào)，通過(guò)主干光纖到達(dá)第一光雙訊器，并進(jìn)入下行光通道；下行光信號(hào)進(jìn)入波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換模塊后，首先進(jìn)行分波，由于XG-PONl的波長(zhǎng)已在EDFA 的L波段內(nèi)，因此不需要被轉(zhuǎn)換，而GPON的下行光信號(hào)的波長(zhǎng)不在L波段上，因此需要轉(zhuǎn)換，為了不與XG-PONl的下行光信號(hào)的波長(zhǎng)重疊，其轉(zhuǎn)換的波段安排在1585nm-1605nm ；這時(shí)所有的下行光信號(hào)波長(zhǎng)均在L波段上，進(jìn)入EDFA被放大，被放大的下行光信號(hào)進(jìn)入波長(zhǎng)恢復(fù)模塊，波長(zhǎng)恢復(fù)模塊的作用是恢復(fù)原有下行光信號(hào)的波長(zhǎng)，把原來(lái)被轉(zhuǎn)換的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換回來(lái)；具體恢復(fù)過(guò)程如下首先放大后的光進(jìn)入分波器后被分成兩路，一路為XG-PONl下行光信號(hào)，因其的波長(zhǎng)沒(méi)有被波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換，因此它直接進(jìn)入合波器；另一路為GPON的下行光信號(hào)的波長(zhǎng)已被波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換到L波段，這時(shí)它需進(jìn)入波長(zhǎng)恢復(fù)器，它與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的作用正好相反，它把L波段的光轉(zhuǎn)換到1480nm-1500nm的范圍內(nèi)，恢復(fù)到GPON下行光信號(hào)的原波段，然后輸出到合波器；合波器把這兩路光合在一起輸出，回到下行光通道，進(jìn)入第二光雙訊器，并耦合回主干光纖上。本地管理盒與分流耦合器及光線路終端OLT相連，根據(jù)OLT的指令對(duì)上行光通道放大器以及轉(zhuǎn)換與放大器進(jìn)行管理和控制。本地控制器根據(jù)來(lái)自嵌入式光網(wǎng)絡(luò)終端的指令對(duì)上行光通道放大器及轉(zhuǎn)換與放大器進(jìn)行管理和控制，并把相關(guān)參數(shù)反饋回嵌入式光網(wǎng)絡(luò)終端上；嵌入式光網(wǎng)絡(luò)終端對(duì)來(lái)自通過(guò)分流耦合器的各個(gè)PON系統(tǒng)光線路終端的指令經(jīng)分流耦合器同時(shí)進(jìn)行分路到相應(yīng)的子嵌入式光網(wǎng)絡(luò)終端上，然后把相關(guān)的光信號(hào)指令轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳給本地控制器，其執(zhí)行命令后，把相關(guān)參數(shù)傳給子嵌入式光網(wǎng)絡(luò)終端，該參數(shù)被轉(zhuǎn)換成光信號(hào)后，由所有的子嵌入式光網(wǎng)絡(luò)終端同時(shí)發(fā)給相關(guān)的光線路終端。從以上的描述中可以看出，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果以上實(shí)施例采用兩個(gè)不同類型的光放大器，以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器等光模塊來(lái)完成多個(gè)PON系統(tǒng)長(zhǎng)距共存的問(wèn)題，避免了超大帶寬的SOA的技術(shù)難題。特別是GPON和XG-PONl的長(zhǎng)距共存，解決運(yùn)營(yíng)商關(guān)于幾個(gè) PON系統(tǒng)的長(zhǎng)距共存問(wèn)題。由于優(yōu)化和統(tǒng)籌設(shè)計(jì)長(zhǎng)距光放大裝置，因此相對(duì)單個(gè)PON系統(tǒng)的長(zhǎng)距盒成本幾乎沒(méi)有增加，為運(yùn)營(yíng)商節(jié)約了成本。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、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
1.一種長(zhǎng)距光放大裝置，其特征在于，包括第一光雙訊器，用于將來(lái)自主干光纖的下行光信號(hào)傳輸至下行光通道，以及將上行光通道放大器放大后的上行光信號(hào)耦合回所述主干光纖上；轉(zhuǎn)換與放大器，用于根據(jù)波長(zhǎng)將所述下行光信號(hào)劃分為第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)，對(duì)所述第一類下行光信號(hào)進(jìn)行放大；對(duì)所述第二類下行光信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，對(duì)轉(zhuǎn)換后的第二類下行光信號(hào)進(jìn)行放大，恢復(fù)放大后的第二類下行光信號(hào)的波長(zhǎng)；以及輸出放大后的第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)；第二光雙訊器，用于將來(lái)自所述轉(zhuǎn)換與放大器的第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)耦合回所述主干光纖上；以及將來(lái)自所述主干光纖的上行光信號(hào)傳輸至上行光通道；所述上行光通道放大器，用于對(duì)所述上行光通道上的上行光信號(hào)進(jìn)行放大，輸出所述放大后的上行光信號(hào)；本地管理盒，所述本地管理盒與分流耦合器及光線路終端OLT相連，用于根據(jù)OLT的指令對(duì)上行光通道放大器以及所述轉(zhuǎn)換與放大器進(jìn)行管理和控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一光雙訊器和第二光雙訊器是光環(huán)行器，所述光環(huán)行器包括三個(gè)接口，分別為第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口的光只進(jìn)不出；所述第二接口的光能進(jìn)能出；所述第三接口的光只出不進(jìn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換與放大器包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換模塊，用于將波長(zhǎng)在指定范圍內(nèi)的所述下行光信號(hào)作為第一類下行光信號(hào)， 直接輸出所述第一類下行光信號(hào)；將波長(zhǎng)不在所述指定范圍內(nèi)的所述下行光信號(hào)作為第二類下行光信號(hào)，對(duì)所述第二類下行光信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，輸出轉(zhuǎn)換后的第二類下行光信號(hào)；下行光通道放大器，用于對(duì)來(lái)自所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換模塊的第一類和第二類下行光信號(hào)進(jìn)行放大，輸出放大后的第一類和第二類下行光信號(hào)；波長(zhǎng)恢復(fù)模塊，用于接收自所述下行光通道放大器的第一類和第二類下行光信號(hào)，對(duì)所述第二類下行光信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)恢復(fù)，輸出所接收的第一類下行光信號(hào)和恢復(fù)后的第二類下行光信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換模塊包括波分復(fù)用濾波器，用于將波長(zhǎng)在指定范圍內(nèi)的所述下行光信號(hào)作為第一類下行光信號(hào)，將波長(zhǎng)不在所述指定范圍內(nèi)的所述下行光信號(hào)作為第二類下行光信號(hào)，分兩路輸出所述第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)；波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器，用于接收來(lái)自所述波分復(fù)用濾波器的所述第二類下行光信號(hào)，將所述第二類下行光信號(hào)的波長(zhǎng)由原始波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)波長(zhǎng)，所述預(yù)設(shè)波長(zhǎng)在所述指定范圍內(nèi)；輸出轉(zhuǎn)換后的所述第二類下行光信號(hào)；耦合器，用于對(duì)來(lái)自所述波分復(fù)用濾波器的所述第一類下行光信號(hào)和來(lái)自所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的所述第二類下行光信號(hào)進(jìn)行耦合，輸出耦合后的所述第一類下行光信號(hào)和所述第二類下行光信號(hào)；所述波長(zhǎng)恢復(fù)模塊包括分波器，用于根據(jù)波長(zhǎng)將來(lái)自所述下行光通道放大器的第一類和第二類下行光信號(hào)分成兩路，一路為所述第一類下行光信號(hào)，另一路為所述第二類下行光信號(hào)，分別從不同的出口輸出所述第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)；波長(zhǎng)恢復(fù)器，用于接收來(lái)自所述分波器的第二類下行光信號(hào)，將所述第二類下行光信號(hào)的波長(zhǎng)由所述預(yù)設(shè)波長(zhǎng)恢復(fù)為所述原始波長(zhǎng)，輸出恢復(fù)后的第二類下行光信號(hào)；合波器，用于對(duì)來(lái)自所述分波器的第一類下行光信號(hào)和來(lái)自所述波長(zhǎng)恢復(fù)器的第二類下行光信號(hào)進(jìn)行耦合，輸出耦合后的所述第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述本地管理盒包括本地控制器，用于根據(jù)來(lái)自嵌入式光網(wǎng)絡(luò)終端的指令對(duì)所述上行光通道放大器及所述轉(zhuǎn)換與放大器進(jìn)行管理和控制，并把相關(guān)參數(shù)反饋回所述嵌入式光網(wǎng)絡(luò)終端上；所述嵌入式光網(wǎng)絡(luò)終端，用于對(duì)來(lái)自通過(guò)所述分流耦合器的所述各個(gè)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)PON 系統(tǒng)的光線路終端的指令經(jīng)所述分流耦合器同時(shí)進(jìn)行分路到相應(yīng)的子嵌入式光網(wǎng)絡(luò)終端上，然后把相關(guān)的光信號(hào)指令轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳給所述本地控制器，其執(zhí)行命令后，把相關(guān)參數(shù)傳給所述子嵌入式光網(wǎng)絡(luò)終端，該參數(shù)被轉(zhuǎn)換成光信號(hào)后，由所有的子嵌入式光網(wǎng)絡(luò)終端同時(shí)發(fā)給相關(guān)的光線路終端。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的裝置，其特征在于，所述下行光通道放大器為摻鉺光纖放大器EDFA，所述EDFA具有將波長(zhǎng)在所述指定范圍內(nèi)的光信號(hào)放大的能力。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的裝置，其特征在于，所述下行光通道放大器為半導(dǎo)體放大器S0A，所述SOA具有將波長(zhǎng)在所述指定范圍內(nèi)的光信號(hào)放大的能力。
8.一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)Ρ0Ν，包括光網(wǎng)絡(luò)單元、光分配網(wǎng)絡(luò)和光線路終端，其特征在于，包括權(quán)利要求1-4中任一所述的長(zhǎng)距光放大裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的Ρ0Ν，其特征在于，所述光線路終端通過(guò)分流耦合器及本地管理盒對(duì)所述轉(zhuǎn)換與放大器和所述上行光通道放大器進(jìn)行管理和控制。
10.一種光信號(hào)傳輸方法，其特征在于，包括將主干光纖中的下行光信號(hào)傳輸至下行光通道，上行光信號(hào)傳輸至上行光通道；對(duì)所述上行光信號(hào)進(jìn)行放大，并將放大后的所述上行光信號(hào)耦合回所述主干光纖上；根據(jù)波長(zhǎng)將所述下行光信號(hào)劃分為第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)，對(duì)所述第一類下行光信號(hào)進(jìn)行放大；對(duì)所述第二類下行光信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，對(duì)轉(zhuǎn)換后的第二類下行光信號(hào)進(jìn)行放大，恢復(fù)放大后的第二類下行光信號(hào)的波長(zhǎng)；以及將放大后的所述第一類下行光信號(hào)和第二類下行光信號(hào)耦合回所述主干光纖上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種長(zhǎng)距光放大裝置、PON和光信號(hào)傳輸方法，屬于通信領(lǐng)域。其中，長(zhǎng)距光放大裝置包括第一光雙訊器、轉(zhuǎn)換與放大器、第二光雙訊器和上行光通道放大器。本發(fā)明通過(guò)采用將上行、下行光信號(hào)分路，對(duì)上行光信號(hào)采用上行光通道放大器放大，并將下行光信號(hào)分為兩類，一類直接放大，另一類通過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換后再進(jìn)行放大，解決了共存無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)距離傳輸?shù)膯?wèn)題，并且這種設(shè)計(jì)比較容易找到合適的光放大器，實(shí)現(xiàn)較簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)H04Q11/00GK102244544SQ20101018034
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者張德智, 徐繼東 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司