[发明专利]光线路终端及光网络单元

说明书

技术领域

本发明涉及时分波分复用无源光网络，尤其涉及时分波分复用无源光网络领域中远程控制光网络单元中的可调激光器的波长，以及涉及光线路终端及光网络单元的设计。

背景技术

随着大量新型高级多媒体应用的出现，例如3D电视、远程医疗服务、在线游戏、互动视频电子学习等业务的部署，对承载这些应用的网络带宽的需求有了很大的增长。下一代无源光网络(NG-PON2，Next Generation Passive Optical Network)，成为了ITU-T(Telecommunication Standardization Sector of the International Telecommunications Union，国际电信联盟电信标准化部分)和FSAN(Full Service Access Network，全业务接入网络)的一个热点议题。大多数运营商期待NG-PON2提供更大的带宽，更高的分光比，更远的传输距离和更大的接入能力。目前，FSAN和ITU-T已经确定了NG-PON2的需求，以将可用带宽增加到高达40Gb/s的速率。

在最近的FSAN会议里，在所有候选的技术方案中，TWDM-PON(Time Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Network，时分波分复用无源光网络)被业界考虑为用于NG-PON2的主要方案。TWDM-PON由4个10G GPON堆叠而成，典型的分光比1∶64，从而实现下行40Gbps和上行10Gbps的汇聚速率。对单个波长中，TWDM-PON重用了XG-PON(也即10GPON)的下行复用和上行接入技术，时隙颗粒度，多播能力和带宽分配机制。

图1示出了现有的40G TWDM-PON系统的架构。光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)10通过远程节点11中的分光器与n个无色光网络单元(colorless optical network unit)连接。在第一个无色光网络单元中示出了其结构，其他的无色光网络单元与其类似。在光线路终端10中，四个下行波长由一个发送阵列波导光栅(Arrayed Waveguide Grating，AWG)波分复用并通过波分复用元件进入到光纤中，而4个上行波长由另一个接收阵列波导光栅波分解复用。在运行期间，无色光网络单元中的每一个都选择一个下行波长进行下行光信号的接收和一个上行波长进行上行光信号的发射。

由于可调激光器具有简单的结构、易于实施、高的传输率和较高的传输距离的优点，在最新的FSAN白皮书中，将可调激光器用作了无色ONU的发射机。通过可调激光器，可以调节光网络单元的上行波长，例如将波长调节至1310nm。然而这就引发了如下问题：

1.光网络单元必须能够实现可调激光器波长的自动选择和匹配，否则就无法实现光网络单元的即插即用功能。而目前的系统中，光网络单元不具备这样的能力。

2.由于4个上行波长都将通过分光器的复用，所以光网络单元中的可调激光器的上行波长的漂移将引起信号之间的串扰，从而如果不能及时消除该漂移就会影响通信质量。

3.上行波长的漂移将使得上行波长与光线路终端中的接收阵列波导光栅的峰值传输波长产生偏离，这就会减小光功率，影响了光线路终端中接收机的接收质量。

因此可见，光网络单元中的可调激光器存在自动波长控制的问题，需要精确监控波长漂移。而在现有技术中，无法知道可调激光器的波长相对阵列波导光栅的峰值传输波长偏离了多少，也无法自动地并且及时地将该偏离自动地校正回来。

发明内容

基于上述问题，本发明关注于为40G TWDM-PON系统中的光网络单元中的可调激光器实现一种远程及自动控制波长的方法。本发明的要点在于：

1.在光线路终端中实现了一种经过AWG频谱分割的低功率的放大自辐射噪声，由于低功率的放大自辐射噪声具有较宽的频谱，因此经分割后的低功率的放大自辐射噪声的频谱可以完全表示AWG的特征频谱，特别地其可以反映出AWG的特征频谱中的峰值传输波长。因此，在本发明中，将经分割后的低功率的放大自辐射噪声用作校正可调激光器的上行光信号的波长的基准信号。