專利名稱:正交頻分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自治愈功能系統(tǒng)和傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域,具體是涉及一種正交頻分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(OFDM-PON)實(shí)現(xiàn)自治愈功能系統(tǒng)和傳輸方法。
背景技術(shù):
接入網(wǎng)作為用戶端和城域網(wǎng)/骨干網(wǎng)的橋梁,發(fā)展迅速,特別是光接入網(wǎng)。近年來,EPON、GPON、Hybrid WDM/TDM-PON、OFDM-PON等一系列光接入網(wǎng)的概念快速發(fā)展?;诠庹活l分復(fù)用(OFDM)的接入網(wǎng)技術(shù)能夠靈活地進(jìn)行時(shí)域和頻域資源的劃分,已經(jīng)引起眾多研究人員和通信設(shè)備商的關(guān)注。光OFDM頻譜效率高,容量大,可以實(shí)現(xiàn)不同粒度的資源調(diào)度,能夠滿足不同業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QOS)和帶寬需求?;诠釵FDM的接入網(wǎng)不僅可以 實(shí)現(xiàn)大容量的光接入,而且能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線和有線接入方式的無(wú)縫融合、還可以兼容現(xiàn)有光接入網(wǎng),實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)而減少成本。此外,它在長(zhǎng)距離接入方面也有廣闊的應(yīng)用前景。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)架構(gòu)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,具有天然的安全性。本發(fā)明利用現(xiàn)有的WDN-PON的優(yōu)勢(shì),結(jié)合光OFDM的優(yōu)點(diǎn),對(duì)系統(tǒng)的架構(gòu)進(jìn)行了合理布局,系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)光源的集中化管理以減少成本,而且可以實(shí)現(xiàn)饋線光纖和分布光纖的保護(hù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)已有技術(shù)存在的缺陷,提供了一種正交頻分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(OFDM-PON)實(shí)現(xiàn)自治愈功能系統(tǒng)和傳輸方法,能有效地實(shí)現(xiàn)饋線光纖和分布光纖的保護(hù)和光源的集中化管理以減少成本。為達(dá)到上述目的,本發(fā)明的構(gòu)思是中央局端CO采用兩個(gè)外腔半導(dǎo)體激光器來驅(qū)動(dòng)兩個(gè)梳狀光譜發(fā)生器0FCG,產(chǎn)生處于不同波段的光載波實(shí)現(xiàn)光源中心化管理;中央局端CO和光網(wǎng)絡(luò)單元組中合理安排能量探測(cè)器P/Μ、光開關(guān)OS、紅藍(lán)濾波器R/B,能有效地實(shí)現(xiàn)饋線光纖和分布光纖的保護(hù),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自治愈功能。根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思,本發(fā)明采用下列方案
一種正交頻分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自治愈功能系統(tǒng),由中央局端CO經(jīng)過第一摻鉺光纖放大器EDFAl和第二摻鉺光纖放大器EDFA2通過第一光纖鏈路和第二光纖鏈路連接遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN,而遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN經(jīng)過第一組N路分布光纖和第二組N路分布光纖連接分別各由兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU組成的N組光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group,其特征在于1)所述的中央局端CO是第一外腔半導(dǎo)體激光器和第二外腔半導(dǎo)體激光器分別連接第一梳狀光譜發(fā)生器OFCGl和第二梳狀光譜發(fā)生器0FCG2 ;第一梳狀光譜發(fā)生器OFCGl N個(gè)波長(zhǎng)輸出端口分別連接第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM,第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口分別與第一組N個(gè)正交頻分復(fù)用信號(hào)發(fā)生器OFDM generator相連,第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM信號(hào)輸出端口分別與第一組N個(gè)環(huán)形器相連,第一組N個(gè)環(huán)形器一個(gè)端口分別與第一組N個(gè)上行信號(hào)接收器相連,第一組N個(gè)環(huán)形器另一個(gè)端口分別與第一組N個(gè)光開關(guān)OS中第3端口相連,第一組N個(gè)上行信號(hào)接收器分別與第一組N個(gè)能量探測(cè)器P/Μ相連,第一組N個(gè)能量探測(cè)器P/Μ另一端口分別與第一組N個(gè)光開關(guān)OS相連,第一組N個(gè)光開關(guān)OS中第I端口分別與第一組N個(gè)紅/藍(lán)濾波器R/B中R端口相連,第一組N個(gè)光開關(guān)OS中第2端口分別與第二組N個(gè)紅/藍(lán)濾波器R/B中R端口相連,第一組N個(gè)紅/藍(lán)濾波器R/B另一端口分別連接第一NX I循環(huán)陣列波導(dǎo)
光柵AWG1,第一 N X I循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWGl與第一摻鉺光纖放大器EDFAl相連;第二梳狀光譜發(fā)生器0FCG2 N個(gè)波長(zhǎng)輸出端口分別連接第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM,第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口分別與第二組N個(gè)正交頻分復(fù)用信號(hào)發(fā)生器OFDMgenerator相連,第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM信號(hào)輸出端口分別與第二組N個(gè)環(huán)形器相連,第二組N個(gè)環(huán)形器一個(gè)端口分別與第二組N個(gè)上行信號(hào)接收器相連,第二組N個(gè)環(huán)形器另一個(gè)端口分別與第二組N個(gè)光開關(guān)OS中第3端口相連,第二組N個(gè)上行信號(hào)接收器分別與第二組N個(gè)能量探測(cè)器P/Μ相連,第二組能量N個(gè)探測(cè)器P/Μ另一端口分別與第二組N個(gè)光開關(guān)OS相連,第二組N個(gè)光開關(guān)OS中第2端口分別與第二組N個(gè)紅/藍(lán)濾波器R/B中B端口相連,第二組N個(gè)光開關(guān)OS中第I端口分別與第一組N個(gè)紅/藍(lán)濾波器R/B中B端口相連,第二組N個(gè)紅/藍(lán)濾波器R/B另一端口分別連接第二 N X I循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵·AWG2,第二 N X I循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG2與第二摻鉺光纖放大器EDFA2相連;2)所述遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN包括第三I X N循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG3和第四I X N循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG4兩個(gè)循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG,該兩個(gè)循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG通過第一組N路分布光纖和第二組N路分布光纖連接N組分別各由兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元組成的光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group ;3)所述光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group由第一光網(wǎng)絡(luò)單元ONU和第二光網(wǎng)絡(luò)單元ONU兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元組成一個(gè)第一光開關(guān)OS的第I端口通過第一組分布光纖中一路分布光纖連接第三I XN循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG3,該第一光開關(guān)OS的第2端口連接一個(gè)第二紅/藍(lán)濾波器R/B的R端口,該第一光開關(guān)OS的第3端口連接一個(gè)第一紅/藍(lán)濾波器R/B, —個(gè)第一能量探測(cè)器P/Μ的兩端分別連接第一光開關(guān)OS和第一下行信號(hào)接收器RX_1,所述第一紅/藍(lán)濾波器R/B的R端口連接一個(gè)第一功率分路器,該第一紅/藍(lán)濾波器R/B的B端口連接一個(gè)第一反射式半導(dǎo)體光放大器RS0A,第一功率分路器中兩個(gè)端口分別連接第一下行信號(hào)接收器RX_1和第二反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA ;一個(gè)第二光開關(guān)OS的第2端口通過第二組分布光纖中一路分布光纖連接第四I X N循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG4,該第二光開關(guān)OS的第I端口連接一個(gè)第一紅/藍(lán)濾波器R/B的R端口,該第二光開關(guān)OS的第3端口連接一個(gè)第二紅/藍(lán)濾波器R/B,一個(gè)第二能量探測(cè)器P/Μ的兩端分別連接第二光開關(guān)OS和第二下行信號(hào)接收器RX_N+1,所述第二紅/藍(lán)濾波器R/B的B端口連接一個(gè)第二功率分路器,該第二紅/藍(lán)濾波器R/B的R端口連接一個(gè)第二反射式半導(dǎo)體光放大器RS0A,第二功率分路器中兩個(gè)端口分別連接第二下行信號(hào)接收器RX_N+1和第一反射式半導(dǎo)體光放大器RS0A。一種正交頻分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自治愈功能的傳輸方法,采用上述系統(tǒng)進(jìn)行傳輸,其特征在于所述的中央局端CO中的第一外腔半導(dǎo)體激光器和第二外腔半導(dǎo)體激光器
同時(shí)分別發(fā)射波長(zhǎng)為J0和4種光,用于驅(qū)動(dòng)第一梳狀光譜發(fā)生器OFCGl和第二梳狀光譜發(fā)生器0FCG2,第一梳狀光譜發(fā)生器OFCGl和第二梳狀光譜發(fā)生器0FCG2分別產(chǎn)生N個(gè)載波;I和;I1 為胃,這兩組N個(gè)載波相差N倍的FSR,這樣做的好處是利用循環(huán)波導(dǎo)光
柵AWG,為能夠通過的端口為,也可以通過;由第一梳狀光譜發(fā)生器OFCGl產(chǎn)生的為 4
載波分別送入第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM的載波入口,第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM的信號(hào)入口由第一組N個(gè)正交頻分復(fù)用信號(hào)產(chǎn)生器OFDM generator驅(qū)動(dòng);由第二梳狀光譜
發(fā)生器0FCG2產(chǎn)生的J11 載波分別送入第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM,第二組N個(gè)
馬赫曾德調(diào)制器MZM信號(hào)入口由第二組N個(gè)正交頻分復(fù)用信號(hào)產(chǎn)生器OFDM generator驅(qū)動(dòng);在正常模式下,中央局端CO中第一組N個(gè)光開關(guān)OS的第3端口和第I端口相連,第二組光開關(guān)OS的第3端口和第2端口相連,在由兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元OUN組成的光網(wǎng)絡(luò)單元組ONUGroup中,第一光開關(guān)OS的第1、3端口相連,第二光開關(guān)OS的第2、3端口相連;由第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM調(diào)制好的信號(hào)通過第一組N個(gè)環(huán)形器、第一組N個(gè)光開關(guān)OS的第
3、I端口、第一組紅/藍(lán)濾波器R/B的R端口,最后經(jīng)過第一 N X I循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWGl 復(fù)用后經(jīng)過第一摻鉺光纖放大器EDFAl光信號(hào)放大后注入第一光纖鏈路;由第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM調(diào)制好的信號(hào)通過第二組N個(gè)環(huán)形器第二組N個(gè)光開關(guān)OS的第3、2端口、第二組紅/藍(lán)濾波器R/B的B端口,最后經(jīng)過第二 N X I循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG2復(fù)用后經(jīng)過第二摻鉺光纖放大器EDFA2光信號(hào)放大后注入第一光纖鏈路;第一光纖鏈路和第二光纖鏈路中復(fù)合信號(hào)經(jīng)遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN中第三I X N循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG3和第四I X ^循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG4解復(fù)用后通過第一組分布光纖和第二組分布光纖發(fā)送至光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group ;由第三I X λ循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG3送入光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group下行信號(hào)經(jīng)第一光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_1中第一光開關(guān)OS的第1、3端口、第一紅/藍(lán)濾波器R/B的R端口后,通過第一功率分路器分為兩路一路作為第一光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_1中的第一下行信號(hào)接收器RX_1的解調(diào),另一路作為第二光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_N+1中第二反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA的再調(diào)制上行載波;由第四I X N循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG4送入光網(wǎng)絡(luò)單元組ONUGroup下行信號(hào)經(jīng)第二光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_N+1中第二光開關(guān)OS的第2、3端口、第二紅/藍(lán)濾波器R/B的B端口后,通過第二功率分路器分為兩路一路作為第二光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_N+1中的第二下行信號(hào)接收器RX_N+1的解調(diào),另一路作為第一光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_1中第一反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA的再調(diào)制上行載波。當(dāng)?shù)谝火伨€光纖或第二饋線光纖出現(xiàn)故障時(shí)(這里以第一饋線光纖斷裂為例),在中央局端CO中第一組能量探測(cè)器P/Μ和光網(wǎng)絡(luò)單元組ONUGroup中第一能量探測(cè)器P/Μ探測(cè)不到能量,這些功率探測(cè)器將控制中央局端CO中第一組光開關(guān)OS和光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group的第3端口轉(zhuǎn)換連接第2端口 ;由第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM調(diào)制好的信號(hào)經(jīng)第一組光開關(guān)OS后與第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM調(diào)制好的信號(hào)在第二組紅/藍(lán)濾波器R/B進(jìn)行復(fù)合,復(fù)合的信號(hào)經(jīng)第二 N X I循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG2再次復(fù)合,最后傳送給光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group中,復(fù)合信號(hào)經(jīng)第二光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_N+1中第二光開關(guān)OS的第2、3端口,對(duì)應(yīng)第一光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_1解調(diào)的下行信號(hào)經(jīng)第二光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_N+1中第二紅藍(lán)濾波器R/B的R端口傳送給第一光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_1進(jìn)行解調(diào),隨后的傳輸方式和正常傳輸時(shí)相同;上行信號(hào)的傳輸方式是下行信號(hào)傳輸?shù)哪孢^程。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較,具有如下顯而易見的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)1)系統(tǒng)利用OFDM調(diào)制技術(shù)可以極大地增加系統(tǒng)的容量;2)本系統(tǒng)提出了在中央局端采用梳狀光譜發(fā)生器產(chǎn)生光載波,可以實(shí)現(xiàn)光源集中化管理;3)本系統(tǒng)合理安排能量探測(cè)器P/M、光開關(guān)OS、紅藍(lán)濾波器R/B,能有效地實(shí)現(xiàn)饋線光纖和分布光纖的保護(hù),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自治愈功能。
圖I為本發(fā)明的正交頻分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自治愈功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為圖I中系統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)單兀組結(jié)構(gòu)不意圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合
,本發(fā)明的實(shí)施示例如下
實(shí)施例一 參見圖廣圖2,本正交頻分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自治愈功能系統(tǒng),由中央局端CO (I)經(jīng)過第一摻鉺光纖放大器EDFAl (12)和第二摻鉺光纖放大器EDFA2 (28)通過第一光纖鏈路(13)和第二光纖鏈路(29)連接遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN (14),而遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN (14)經(jīng)過第一組N路分布光纖(16)和第二組N路分布光纖(31)連接分別各由兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU組成的N組光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (17)。中央局端CO (I)是第一外腔半導(dǎo)體激光器(2)和第二外腔半導(dǎo)體激光器(18)分別連接第一梳狀光譜發(fā)生器OFCGl (3)和第二梳狀光譜發(fā)生器0FCG2 (19);第一梳狀光譜發(fā)生器OFCGl (3) N個(gè)波長(zhǎng)輸出端口分別連接第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (5),第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口分別與第一組N個(gè)正交頻分復(fù)用信號(hào)發(fā)生器OFDM generator (4)相連,第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)信號(hào)輸出端口分別與第一組N個(gè)環(huán)形器(7)相連,第一組N個(gè)環(huán)形器(7)—個(gè)端口分別與第一組N個(gè)上行信號(hào)接收器(6)相連,第一組N個(gè)環(huán)形器(7)另一個(gè)端口分別與第一組N個(gè)光開關(guān)OS (9)中第3端口相連,第一組N個(gè)上行信號(hào)接收器(6)分別與第一組N個(gè)能量探測(cè)器P/M (8)相連,第一組N個(gè)能量探測(cè)器P/M (8)另一端口分別與第一組N個(gè)光開關(guān)OS
(9)相連,第一組N個(gè)光開關(guān)OS (9)中第I端口分別與第一組N個(gè)紅/藍(lán)濾波器R/B (10)中R端口相連,第一組N個(gè)光開關(guān)OS (9)中第2端口分別與第二組N個(gè)紅/藍(lán)濾波器R/B
(26)中R端口相連,第一組N個(gè)紅/藍(lán)濾波器R/B (10)另一端口分別連接第一 N X I循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWGl (11),第一 N X I循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWGl (11)與第一摻鉺光纖放大器EDFAl (12)相連;第二梳狀光譜發(fā)生器0FCG2 (19)N個(gè)波長(zhǎng)輸出端口分別連接第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (21),第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (21)信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口分別與第二組N個(gè)正交頻分復(fù)用信號(hào)發(fā)生器OFDM generator (20)相連,第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (21)信號(hào)輸出端口分別與第二組N個(gè)環(huán)形器(23)相連,第二組N個(gè)環(huán)形器(23)一個(gè)端口分別與第二組N個(gè)上行信號(hào)接收器(22 )相連,第二組N個(gè)環(huán)形器(23 )另一個(gè)端口分別與第二組N個(gè)光開關(guān)OS (25)中第3端口相連,第二組N個(gè)上行信號(hào)接收器(22)分別與第二組N個(gè)能量探測(cè)器P/M (24)相連,第二 N個(gè)組能量探測(cè)器P/M (24)另一端口分別與第二組N個(gè)光開關(guān)OS (25)相連,第二組N個(gè)光開關(guān)OS (25)中第2端口分別與第二組N個(gè)紅/藍(lán)濾波器R/B (26)中B端口相連,第二組N個(gè)光開關(guān)OS (25)中第I端口分別與第一組N個(gè)紅/藍(lán)濾波器R/B (10)中B端口相連,第二組N個(gè)紅/藍(lán)濾波器R/B (26)另一端口分別連接第二 N X I循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG2 (27),第二 N X I循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG2 (27)與第二摻鉺光纖放大器EDFA2 (28)相連;遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN (14)包括第三I X N循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG3 (15)和第四I X N循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG4 (30)兩個(gè)循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG,該兩個(gè)循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG通過第一組N路分布光纖(16)和第二組N路分布光纖(31)連接N組分別各由兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (38、45)組成的光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group
(17);網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (17)由第一光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (38)和第二光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (45)兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元組成一個(gè)第一光開關(guān)OS (33)的第I端口通過第一組分布光纖(16)中一路分布光纖連接第三I X N循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG3 (15),該第一光開關(guān)OS (33)的第2端口連接一個(gè)第二紅/藍(lán)濾波器R/B (41)的R端口,該第一光開關(guān)OS (33)的第3端口連接一個(gè)第一紅/藍(lán)濾波器R/B (34),一個(gè)第一能量探測(cè)器P/M (32)的兩端分別連接第一光開關(guān)OS (33)和第一下行信號(hào)接收器RX_1 (36),所述第一紅/藍(lán)濾波器R/B (34)的R端口連接一個(gè)第一功率分路器(35),該第一紅/藍(lán)濾波器R/B (34)的B端口連接一個(gè)第一反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (37),第一功率分路器(35)中兩個(gè)端口分別連接第一下行信號(hào)接收器RX_1 (36)和第二反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (44); —個(gè)第二光開關(guān)OS (40)的第2端口通過第二組分布光纖(31)中一路分布光纖連接第四I X N循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG4
(30),該第二光開關(guān)OS (40)的第I端口連接一個(gè)第一紅/藍(lán)濾波器R/B (34)的B端口,該第二光開關(guān)OS (40)的第3端口連接一個(gè)第二紅/藍(lán)濾波器R/B (41),一個(gè)第二能量探測(cè)器P/M (39)的兩端分別連接第二光開關(guān)OS (40)和第二下行信號(hào)接收器RX_N+1 (43),所述第二紅/藍(lán)濾波器R/B (41)的B端口連接一個(gè)第二功率分路器(42),該第二紅/藍(lán)濾波器R/B (41)的R端口連接一個(gè)第二反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (44),第二功率分路器
(42)中兩個(gè)端口分別連接第二下行信號(hào)接收器RX_N+1 (43)和第一反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (37)。
實(shí)施例二
參見圖I 圖2,本正交頻分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自治愈功能傳輸方法,采用上述系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)饋線光纖和分布光纖的保護(hù),所述的中央局端CO (I)中的第一外腔半導(dǎo)體激光器(2)
和第二外腔半導(dǎo)體激光器(18)同時(shí)分別發(fā)射波長(zhǎng)為&和&種光,用于驅(qū)動(dòng)第一梳狀光譜
發(fā)生器OFCGl (3)和第二梳狀光譜發(fā)生器0FCG2 (19),第一梳狀光譜發(fā)生器OFCGl (3)和
第二梳狀光譜發(fā)生器0FCG2 (19)分別產(chǎn)生N個(gè)載波為 Jhr和毛 這兩組N個(gè)
載波相差N倍的FSR,這樣做的好處是利用循環(huán)波導(dǎo)光柵AWG,J1能夠通過的端口 Jn也可
以通過;由第一梳狀光譜發(fā)生器OFCGl (4)產(chǎn)生的J1 4r載波分別送入第一組N個(gè)馬赫
曾德調(diào)制器MZM (5)的載波入口,第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)的信號(hào)入口由第一組N個(gè)正交頻分復(fù)用信號(hào)產(chǎn)生器OFDM generator (4)驅(qū)動(dòng);由第二梳狀光譜發(fā)生器0FCG2
(19)產(chǎn)生的^11 載波分別送入第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM(21),第二組N個(gè)馬
赫曾德調(diào)制器MZM (21)信號(hào)入口由第二組N個(gè)正交頻分復(fù)用信號(hào)產(chǎn)生器OFDM generator
(20)驅(qū)動(dòng);在正常模式下,中央局端CO(I)中第一組N個(gè)光開關(guān)OS (9)的第3端口和第I端口相連,第二組光開關(guān)OS (25)的第3端口和第2端口相連,在由兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元OUN組成的光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (17)中,第一光開關(guān)OS (33)的第1、3端口相連,第二光開關(guān)OS (40)的第2、3端口相連;由第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)調(diào)制好的信號(hào)通過第一組N個(gè)環(huán)形器(7)、第一組N個(gè)光開關(guān)OS (9)的第3、1端口、第一組紅/藍(lán)濾波器R/B (10)的R端口,最后經(jīng)過第一 NX I循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWGl (11)復(fù)用后經(jīng)過第一摻鉺光纖放大器EDFAl (12)光信號(hào)放大后注入第一光纖鏈路(13);由第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (21)調(diào)制好的信號(hào)通過第二組N個(gè)環(huán)形器(23)、第二組N個(gè)光開關(guān)OS (25)的第3、2端口、第二組紅/藍(lán)濾波器R/B (26)的B端口,最后經(jīng)過第二\ X I循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG2 (27)復(fù)用后經(jīng)過第二摻鉺光纖放大器EDFA2 (28)光信號(hào)放大后注入第一光纖鏈路(29);第一光纖鏈路(13)和第二光纖鏈路(29)中復(fù)合信號(hào)經(jīng)遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN (14)中第三I X N循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG3 (15)和第四I X N循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG4 (30)解復(fù)用后通過第一組分布光纖(16)和第二組分布光纖(31)發(fā)送至光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group(17);由第三I X N循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG3 (15)送入光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (17)下行信號(hào)經(jīng)第一光網(wǎng)絡(luò)單兀0NU_1 (38)中第一光開關(guān)OS (33)的第1、3端口、第一紅/藍(lán)濾波器R/B (34)的R端口后,通過第一功率分路器(35)分為兩路一路作為第一光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_1 (38)中的第一下行信號(hào)接收器RX_1 (36)的解調(diào),另一路作為第二光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_·N+1 (45)中第二反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (44)的再調(diào)制上行載波;由第四I X N循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG4 (30)送入光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (17)下行信號(hào)經(jīng)第二光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_N+1 (45)中第二光開關(guān)OS (40)的第2、3端口、第二紅/藍(lán)濾波器R/B (41)的B端口后,通過第二功率分路器(42)分為兩路一路作為第二光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_N+1 (45)中的第二下行信號(hào)接收器RX_N+1 (43)的解調(diào),另一路作為第一光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_1 (38)中第一反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (37)的再調(diào)制上行載波。當(dāng)?shù)谝火伨€光纖(13)或第二饋線光纖(29)出現(xiàn)故障時(shí)(這里以第一饋線光纖(13)斷裂為例),在中央局端CO (I)中第一組能量探測(cè)器P/M (8)和光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (17)中第一能量探測(cè)器P/M (32)探測(cè)不到能量,這些功率探測(cè)器將控制中央局端CO (I)中第一組光開關(guān)OS (9)和光網(wǎng)絡(luò)單元組ONUGroup (17)的第3端口轉(zhuǎn)換連接第2端口 ;由第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)調(diào)制好的信號(hào)經(jīng)第一組光開關(guān)OS (9)后與第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (21)調(diào)制好的信號(hào)在第二組紅/藍(lán)濾波器R/B(26)進(jìn)行復(fù)合,復(fù)合的信號(hào)經(jīng)第二 N X I循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG2
(27)再次復(fù)合,最后傳送給光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (17)中,兌合信號(hào)經(jīng)第二光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_N+1 (45)中第二光開關(guān)OS (40)的第2、3端口,對(duì)應(yīng)第一光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_1 (38)解調(diào)的下行信號(hào)經(jīng)第二光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_N+1 (45)中第二紅藍(lán)濾波器R/B (41)的R端口傳送給第一光網(wǎng)絡(luò)單兀0NU_1 (38)進(jìn)行解調(diào),隨后的傳輸方式和正常傳輸時(shí)相同;上行信號(hào)的傳輸方式是下行信號(hào)傳輸?shù)哪孢^程。
權(quán)利要求
1.一種正交頻分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自治愈功能系統(tǒng),由中央局端CO (I)經(jīng)過第一摻鉺光纖放大器EDFAl (12)和第二摻鉺光纖放大器EDFA2 (28)通過第一光纖鏈路(13)和第二光纖鏈路(29)連接遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN (14),而遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN (14)經(jīng)過第一組N路分布光纖(16)和第二組N路分布光纖(31)連接分別各由兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (38、45)組成的N組光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (17),其特征在于 O所述的中央局端CO (I)是第一外腔半導(dǎo)體激光器(2)和第二外腔半導(dǎo)體激光器(18)分別連接第一梳狀光譜發(fā)生器OFCGl (3)和第二梳狀光譜發(fā)生器0FCG2 (19);第一梳狀光譜發(fā)生器OFCGl (3) N個(gè)波長(zhǎng)輸出端口分別連接第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (5),第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口分別與第一組N個(gè)正交頻分復(fù)用信號(hào)發(fā)生器OFDM generator (4)相連,第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)信號(hào)輸出端口分別與第一組N個(gè)環(huán)形器(7)相連,第一組N個(gè)環(huán)形器(7)—個(gè)端口分別與第一組N個(gè)上行信號(hào)接收器(6)相連,第一組N個(gè)環(huán)形器(7)另一個(gè)端口分別與第一組N個(gè)光開關(guān)OS (9)中第3端口相連,第一組N個(gè)上行信號(hào)接收器(6)分別與第一組N個(gè)能量探測(cè)器P/M (8)相連,第一組N個(gè)能量探測(cè)器P/M (8)另一端口分別與第一組N個(gè)光開關(guān)OS (9)相連,第一組N個(gè)光開關(guān)OS (9)中第I端口分別與第一組N個(gè)紅/藍(lán)濾波器R/B(10)中R端口相連,第一組N個(gè)光開關(guān)OS (9)中第2端口分別與第二組N個(gè)紅/藍(lán)濾波器R/B (26)中R端口相連,第一組N個(gè)紅/藍(lán)濾波器R/B (10)另一端口分別連接第一 NX I循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWGl (11),第一 N X I循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWGl (11)與第一摻鉺光纖放大器EDFAl (12)相連;第二梳狀光譜發(fā)生器0FCG2 (19)N個(gè)波長(zhǎng)輸出端口分別連接第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (21),第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (21)信號(hào)驅(qū)動(dòng)端口分別與第二組N個(gè)正交頻分復(fù)用信號(hào)發(fā)生器OFDM generator (20)相連,第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (21)信號(hào)輸出端口分別與第二組N個(gè)環(huán)形器(23)相連,第二組N個(gè)環(huán)形器(23 ) —個(gè)端口分別與第二組N個(gè)上行信號(hào)接收器(22 )相連,第二組N個(gè)環(huán)形器(23 )另一個(gè)端口分別與第二組N個(gè)光開關(guān)OS (25)中第3端口相連,第二組N個(gè)上行信號(hào)接收器(22)分別與第二組N個(gè)能量探測(cè)器P/M (24)相連,第二組N個(gè)能量探測(cè)器P/M (24)另一端口分別與第二組N個(gè)光開關(guān)OS (25)相連,第二組N個(gè)光開關(guān)OS (25)中第2端口分別與第二組N個(gè)紅/藍(lán)濾波器R/B (26)中B端口相連,第二組N個(gè)光開關(guān)OS (25)中第I端口分別與第一組N個(gè)紅/藍(lán)濾波器R/B (10)中B端口相連,第二組N個(gè)紅/藍(lán)濾波器R/B(26)另一端口分別連接第二 N X I循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG2 (27),第二 N X I循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG2 (27)與第二摻鉺光纖放大器EDFA2 (28)相連; 2)所述遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN(14)包括第三I X N循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG3 (15)和第四I XN循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG4 (30)兩個(gè)循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG,該兩個(gè)循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG通過第一組N路分布光纖(16)和第二組N路分布光纖(31)連接N組分別由兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (38、45)組成的光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (17); 3)所述光網(wǎng)絡(luò)單元組ONUGroup (17)由第一光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (38)和第二光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (45)兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元組成一個(gè)第一光開關(guān)OS (33)的第I端口通過第一組分布光纖(16)中一路分布光纖連接第三I X N循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG3( 15),該第一光開關(guān)OS (33)的第2端口連接一個(gè)第二紅/藍(lán)濾波器R/B (41)的R端口,該第一光開關(guān)OS (33)的第3端口連接一個(gè)第一紅/藍(lán)濾波器R/B (34),一個(gè)第一能量探測(cè)器P/M (32)的兩端分別連接第一光開關(guān)OS (33)和第一下行信號(hào)接收器RX_1 (36),所述第一紅/藍(lán)濾波器R/B (34)的R端口連接一個(gè)第一功率分路器(35),該第一紅/藍(lán)濾波器R/B (34)的B端口連接一個(gè)第一反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (37),第一功率分路器(35)中兩個(gè)端口分別連接第一下行信號(hào)接收器RX_1 (36)和第二反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (44); —個(gè)第二光開關(guān)OS(40)的第2端口通過第二組分布光纖(31)中一路分布光纖連接第四I X N循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG4 (30),該第二光開關(guān)OS (40)的第I端口連接一個(gè)第一紅/藍(lán)濾波器R/B (34)的B端口,該第二光開關(guān)OS (40)的第3端口連接一個(gè)第二紅/藍(lán)濾波器R/B (41),一個(gè)第二能量探測(cè)器P/M (39)的兩端分別連接第二光開關(guān)OS (40)和第二下行信號(hào)接收器RX_N+1 (43),所述第二紅/藍(lán)濾波器R/B (41)的B端口連接一個(gè)第二功率分路器(42),該第二紅/藍(lán)濾波器R/B (41)的R端口連接一個(gè)第二反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (44),第二功率分路器(42)中兩個(gè)端口分別連接第二下行信號(hào)接收器RX_N+1 (43)和第一反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (37)。
2.一種交頻分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自治愈功能正傳輸方法,采用根據(jù)權(quán)利要求I所述的正交頻分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自治愈功能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)饋線光纖和分布光纖的保護(hù)和光源集中化管理,其特征在于所述的中央局端CO (I)中的第一外腔半導(dǎo)體激光器(2)和第二外腔半導(dǎo)體激光器(18)同時(shí)分別發(fā)射波長(zhǎng)為木和義種光,用于驅(qū)動(dòng)第一梳狀光譜發(fā)生器OFCGl (3)和第二梳狀光譜發(fā)生器0FCG2 (19),第一梳狀光譜發(fā)生器OFCGl (3)和第二梳狀光譜發(fā)生器0FCG2 (19)分別產(chǎn)生N個(gè)載波矣 為和毛 Aw,這兩組N個(gè)載波相差N倍的FSR,這樣做的好處是利用循環(huán)波導(dǎo)光柵AWG, A1能夠通過的端口 Jn也可以通過;由第一梳狀光譜發(fā)生器OFCGl (4)產(chǎn)生的$ &載波分別送入第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)的載波入口,第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)的信號(hào)入口由第一組N個(gè)正交頻分復(fù)用信號(hào)產(chǎn)生器OFDM generator (4)驅(qū)動(dòng);由第二梳狀光譜發(fā)生器0FCG2 (19)產(chǎn)生的Ai 載波分別送入第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (21),第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (21)信號(hào)入口由第二組N個(gè)正交頻分復(fù)用信號(hào)產(chǎn)生器OFDM generator (20)驅(qū)動(dòng);在正常模式下,中央局端CO (I)中第一組N個(gè)光開關(guān)OS (9)的第3端口和第I端口相連,第二組光開關(guān)OS (25)的第3端口和第2端口相連,在由兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元OUN組成的光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (17)中,第一光開關(guān)OS (33)的第1、3端口相連,第二光開關(guān)OS (40)的第2、3端口相連;由第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)調(diào)制好的信號(hào)通過第一組N個(gè)環(huán)形器(7)、第一組N個(gè)光開關(guān)OS (9)的第3、1端口、第一組紅/藍(lán)濾波器R/B (10)的R端口,最后經(jīng)過第一 N X I循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWGl (11)復(fù)用后經(jīng)過第一摻鉺光纖放大器EDFAl (12)光信號(hào)放大后注入第一光纖鏈路(13);由第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (21)調(diào)制好的信號(hào)通過第二組N個(gè)環(huán)形器(23)、第二組N個(gè)光開關(guān)OS (25)的第3、2端口、第二組紅/藍(lán)濾波器R/B (26)的B端口,最后經(jīng)過第二 N X I循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG2 (27)復(fù)用后經(jīng)過第二摻鉺光纖放大器EDFA2 (28)光信號(hào)放大后注入第一光纖鏈路(29);第一光纖鏈路(13)和第二光纖鏈路(29)中復(fù)合信號(hào)經(jīng)遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN (14)中第三I X N循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG3 (15)和第四I X N循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG4 (30)解復(fù)用后通過第一組分布光纖(16)和第二組分布光纖(31)發(fā)送至光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (17);由第三I X ^循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG3 (15)送入光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (17)下行信號(hào)經(jīng)第一光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_1 (38)中第一光開關(guān)OS (33)的第1、3端口、第一紅/藍(lán)濾波器R/B (34)的R端口后,通過第一功率分路器(35)分為兩路一路作為第一光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_1 (38)中的第一下行信號(hào)接收器RX_1 (36)的解調(diào),另一路作為第二光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_N+1 (45)中第二反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (44)的再調(diào)制上行載波;由第四I X N循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG4(30)送入光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (17)下行信號(hào)經(jīng)第二光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_N+1 (45)中第二光開關(guān)OS (40)的第2、3端口、第二紅/藍(lán)濾波器R/B (41)的B端口后,通過第二功率分路器(42)分為兩路一路作為第二光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_N+1 (45)中的第二下行信號(hào)接收器RX.N+1 (43)的解調(diào),另一路作為第一光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_1 (38)中第一反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA (37)的再調(diào)制上行載波;當(dāng)?shù)谝火伨€光纖(13)或第二饋線光纖(29)出現(xiàn)故障時(shí)(這里以第一饋線光纖(13)斷裂為例),在中央局端CO (I)中第一組能量探測(cè)器P/M (8)和 光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (17)中第一能量探測(cè)器P/M (32)探測(cè)不到能量,這些功率探測(cè)器將控制中央局端CO (I)中第一組光開關(guān)OS (9)和光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (17)的第3端口轉(zhuǎn)換連接第2端口 ;由第一組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (5)調(diào)制好的信號(hào)經(jīng)第一組光開關(guān)OS (9)后與第二組N個(gè)馬赫曾德調(diào)制器MZM (21)調(diào)制好的信號(hào)在第二組紅/藍(lán)濾波器R/B (26)進(jìn)行復(fù)合,復(fù)合的信號(hào)經(jīng)第二 N X I循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵AWG2 (27)再次復(fù)合,最后傳送給光網(wǎng)絡(luò)單元組ONU Group (17)中,復(fù)合信號(hào)經(jīng)第二光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_N+1 (45)中第二光開關(guān)OS (40)的第2、3端口,對(duì)應(yīng)第一光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_1 (38)解調(diào)的下行信號(hào)經(jīng)第二光網(wǎng)絡(luò)單元0NU_N+1 (45)中第二紅藍(lán)濾波器R/B (41)的R端口傳送給第一光網(wǎng)絡(luò)單兀0NU_1 (38)進(jìn)行解調(diào),隨后的傳輸方式和正常傳輸時(shí)相同;上行信號(hào)的傳輸方式是下行信號(hào)傳輸?shù)哪孢^程。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種正交頻分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自治愈功能系統(tǒng)和傳輸方法。本系統(tǒng)中采用1個(gè)中央局端,經(jīng)過兩個(gè)摻鉺光纖放大器,通過兩路光纖鏈路連接遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn),而遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)通過N2路分布光纖連接N個(gè)由兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元組成的光網(wǎng)絡(luò)單元組。其中,中央局端由2個(gè)外腔半導(dǎo)體激光器、2個(gè)梳狀光譜發(fā)生器、N2個(gè)馬赫曾德調(diào)制器、N2個(gè)正交頻分復(fù)用信號(hào)發(fā)生器、N2個(gè)上行信號(hào)接收器、N2個(gè)能量探測(cè)器、N2個(gè)光開關(guān)、N2個(gè)環(huán)形器和兩個(gè)N1循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵組成;遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)只包含2個(gè)1N循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵。中央局端采用梳狀光譜發(fā)生器、能量探測(cè)器、光開關(guān)以及光網(wǎng)絡(luò)單元組的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了對(duì)饋線、分布光纖的保護(hù)和光源集中式管理。
文檔編號(hào)H04Q11/00GK102868443SQ20121034945
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者湯磊, 伍仕寶, 李玉龍, 鹿宏柯 申請(qǐng)人:上海大學(xué)