[发明专利]一种可菊环连接的光网络单元

说明书

交叉申请

本申请主张美国专利临时申请号为61/327，639，申请日为2010年4月23日，题为“堆架式EPON MDU”，在此结合引用，以作参考。

技术领域

本发明涉及光网络单元（ONU）。更具体地说，本发明涉及用于多住所单元（MDU）的ONU。

背景技术

公共网络中从中心局到终端用户位置的部分被称为接入网络，或“最后英里（last mile）”。接入网络通过中心局将终端用户连接到因特网（即主干网或核心网）。为了跟上因特网流量的增加速度，网络运营商已经广泛地通过在最后英里中更深入地部署光纤以减少铜线和同轴网络的长度，从而升级现有接入网络。

在竞争激烈的不同光纤网络技术中，无源光网络（PONs）是下一代接入网络最好的选择之一。由于光纤的高带宽，PONs可以同时容纳宽带声音、数据和视频服务。另外，PONs可以用现有协议建立，例如以太网和ATM，这将为PONs和其它网络设备的兼容性提供便利。

图1示出了PON 100，PON 100包括一个中心局110、单个家庭单元（SFU）120和多住所单元（multi-dwelling unit，MDU）130（即包含至少两个居住或商业单元的建筑结构）。PON 100中的传输在光线路终端（OLT）与光网络单元（ONUs）之间通过跨越它们之间距离的光纤进行，其中OLT位于中心局110，ONUs位于SFU 120和MDU 130。位于中心局110的OLT 将自己那端的PON 100与主干网（未示出）连接，主干网可以是属于例如因特网服务供应商（ISP）或本地交换运营商的外部网络。另外，位于SFU 120和MDU 130的ONUs还将它们那端的PON 100通过客户前端设备（CPE）（也未示出）与家庭或商业网络连接。这种网络结构实现了终端用户装置与SFU 120及MDU 130中的家庭或商业网络的连接，从而能够通过PON 100发送数据给主干网并从主干网接收数据。

PON 100中靠近中心局110的部分通常被称为供给区域（feeder area）150。该区域包括一个或多个分别具有多条光纤的供给线缆。使用无源光纤分流器/合流器140将供给线缆的每条光纤分为多条分布式光纤，这些分布式光纤位于PON 100的第二部分中，这一部分通常被称为分布式区域160。然后另外的无源光纤分流器/合流器140将分布式光纤进一步分为多条插入式光纤（drop fiber），插入式光纤延伸到SFU 120和MDU 130。插入式光纤位于PON 100的第三和最后一部分中，这一部分通常被称为插入式区域（drop area）170。

一般而言，位于中心局110的OLT通过PON 100的这三个部分向下游（downstream）发送的信号被无源光纤分流器/合流器140分流，并由位于SFU 120和MDU 130的ONUs接收。相反地，位于SFU 120和MDU 130的ONUs通过PON 100的这三个部分向上游（upstream）发送的信号被无源光纤分流器/合流器140合流，并由位于中心局110的OLT接收。为了避免上游方向中的冲突并公平地共享光纤信道的容量，位于中心局110的OLT以及位于SFU 120和MDU 130的ONUs实施一定形式的仲裁。

应当注意，PON 100仅仅示出了一种示例性光纤分布拓扑（即树状拓扑），而其它点对多点光纤分布式拓扑（如环状和网状拓扑）也是可行的。

在现有接入网络中，使用铜线和同轴电缆来部署分布式区域160和/或插入式区域170。通过将光纤线缆在接入网络中更深入地延伸，一直到达家居和建筑，PON 100可以同时容纳宽带声音、数据和视频服务，这是这些现有接入网络不能支持的。一般而言，中心局110与SFU 120和MDU 130的终端用户装置之间的网络中唯一保留的部分（可能没有光连接）位于这些位置的局域网中（即金属区域（metallic area）180中）。然而，在这些短程铜线和/或同轴线布线中，目前的局域网技术通常只能提供足够的带宽。

尽管PON 100提高了最后英里的性能，但在不增加其它供给和分布式线缆的情况下，不容易增加插入式区域170中的可用插入式光纤的数量，而增加其它线缆是很昂贵的。这是使用无源装置（如无源光纤分流器/合流器140）的PON 100的无源特性直接导致的，其中无源装置将光信号功率从一条光纤分流为多条光纤时不需要电能。典型地，中心局110的OLT的单条光纤受限地被分流为32条不同的插入式光纤（但是64、128及甚至更多的分支也是可行的）。因此，插入式光纤是相当有价值的商品。