[发明专利]正交频分复用无源光网络实现自治愈功能系统和传输方法

权利要求书

1.一种正交频分复用无源光网络实现自治愈功能系统，由中央局端CO（1）经过第一掺铒光纤放大器EDFA1（12）和第二掺铒光纤放大器EDFA2（28）通过第一光纤链路（13）和第二光纤链路（29）连接远端节点RN（14），而远端节点RN（14）经过第一组N路分布光纤（16）和第二组N路分布光纤（31）连接分别各由两个光网络单元ONU（38、45）组成的N组光网络单元组ONU Group（17），其特征在于：

1）所述的中央局端CO（1）是：第一外腔半导体激光器（2）和第二外腔半导体激光器（18）分别连接第一梳状光谱发生器OFCG1（3）和第二梳状光谱发生器OFCG2（19）；第一梳状光谱发生器OFCG1（3）N个波长输出端口分别连接第一组N个马赫曾德调制器MZM（5），第一组N个马赫曾德调制器MZM（5）信号驱动端口分别与第一组N个正交频分复用信号发生器OFDM generator（4）相连，第一组N个马赫曾德调制器MZM（5）信号输出端口分别与第一组N个环形器（7）相连，第一组N个环形器（7）一个端口分别与第一组N个上行信号接收器（6）相连，第一组N个环形器（7）另一个端口分别与第一组N个光开关OS（9）中第3端口相连，第一组N个上行信号接收器（6）分别与第一组N个能量探测器P/M（8）相连，第一组N个能量探测器P/M（8）另一端口分别与第一组N个光开关OS（9）相连，第一组N个光开关OS（9）中第1端口分别与第一组N个红/蓝滤波器R/B（10）中R端口相连，第一组N个光开关OS（9）中第2端口分别与第二组N个红/蓝滤波器R/B（26）中R端口相连，第一组N个红/蓝滤波器R/B（10）另一端口分别连接第一N                                                1循环阵列波导光栅AWG1（11），第一N1循环阵列波导光栅AWG1（11）与第一掺铒光纤放大器EDFA1（12）相连；第二梳状光谱发生器OFCG2（19）N个波长输出端口分别连接第二组N个马赫曾德调制器MZM（21），第二组N个马赫曾德调制器MZM（21）信号驱动端口分别与第二组N个正交频分复用信号发生器OFDM generator（20）相连，第二组N个马赫曾德调制器MZM（21）信号输出端口分别与第二组N个环形器（23）相连，第二组N个环形器（23）一个端口分别与第二组N个上行信号接收器（22）相连，第二组N个环形器（23）另一个端口分别与第二组N个光开关OS（25）中第3端口相连，第二组N个上行信号接收器（22）分别与第二组N个能量探测器P/M（24）相连，第二组N个能量探测器P/M（24）另一端口分别与第二组N个光开关OS（25）相连，第二组N个光开关OS（25）中第2端口分别与第二组N个红/蓝滤波器R/B（26）中B端口相连，第二组N个光开关OS（25）中第1端口分别与第一组N个红/蓝滤波器R/B（10）中B端口相连，第二组N个红/蓝滤波器R/B（26）另一端口分别连接第二N1循环阵列波导光栅AWG2（27），第二N1循环阵列波导光栅AWG2（27）与第二掺铒光纤放大器EDFA2（28）相连；

2）所述远端节点RN（14）包括第三1N循环阵列波导光栅AWG3（15）和第四1N循环阵列波导光栅AWG4（30）两个循环阵列波导光栅AWG，该两个循环阵列波导光栅AWG通过第一组N路分布光纤（16）和第二组N路分布光纤（31）连接N组分别由两个光网络单元ONU（38、45）组成的光网络单元组ONU Group（17）；

3）所述光网络单元组ONU Group（17）由第一光网络单元ONU（38）和第二光网络单元ONU（45）两个光网络单元组成：一个第一光开关OS（33）的第1端口通过第一组分布光纤（16）中一路分布光纤连接第三1N循环阵列波导光栅AWG3（15），该第一光开关OS（33）的第2端口连接一个第二红/蓝滤波器R/B（41）的R端口，该第一光开关OS（33）的第3端口连接一个第一红/蓝滤波器R/B（34），一个第一能量探测器P/M（32）的两端分别连接第一光开关OS（33）和第一下行信号接收器RX_1（36），所述第一红/蓝滤波器R/B（34）的R端口连接一个第一功率分路器（35），该第一红/蓝滤波器R/B（34）的B端口连接一个第一反射式半导体光放大器RSOA（37），第一功率分路器（35）中两个端口分别连接第一下行信号接收器RX_1（36）和第二反射式半导体光放大器RSOA（44）；一个第二光开关OS（40）的第2端口通过第二组分布光纤（31）中一路分布光纤连接第四1N循环阵列波导光栅AWG4（30），该第二光开关OS（40）的第1端口连接一个第一红/蓝滤波器R/B（34）的B端口，该第二光开关OS（40）的第3端口连接一个第二红/蓝滤波器R/B（41），一个第二能量探测器P/M（39）的两端分别连接第二光开关OS（40）和第二下行信号接收器RX_N+1（43），所述第二红/蓝滤波器R/B（41）的B端口连接一个第二功率分路器（42），该第二红/蓝滤波器R/B（41）的R端口连接一个第二反射式半导体光放大器RSOA（44），第二功率分路器（42）中两个端口分别连接第二下行信号接收器RX_N+1（43）和第一反射式半导体光放大器RSOA（37）。

2.一种交频分复用无源光网络实现自治愈功能正传输方法，采用根据权利要求1所述的正交频分复用无源光网络实现自治愈功能系统实现馈线光纤和分布光纤的保护和光源集中化管理，其特征在于：所述的中央局端CO（1）中的第一外腔半导体激光器（2）和第二外腔半导体激光器（18）同时分别发射波长为和种光，用于驱动第一梳状光谱发生器OFCG1（3）和第二梳状光谱发生器OFCG2（19），第一梳状光谱发生器OFCG1（3）和第二梳状光谱发生器OFCG2（19）分别产生N个载波~和~，这两组N个载波相差N倍的FSR，这样做的好处是利用循环波导光栅AWG，能够通过的端口也可以通过；由第一梳状光谱发生器OFCG1（4）产生的~载波分别送入第一组N个马赫曾德调制器MZM（5）的载波入口，第一组N个马赫曾德调制器MZM（5）的信号入口由第一组N个正交频分复用信号产生器OFDM generator（4）驱动；由第二梳状光谱发生器OFCG2（19）产生的~载波分别送入第二组N个马赫曾德调制器MZM（21），第二组N个马赫曾德调制器MZM（21）信号入口由第二组N个正交频分复用信号产生器OFDM generator（20）驱动；在正常模式下，中央局端CO（1）中第一组N个光开关OS（9）的第3端口和第1端口相连，第二组光开关OS（25）的第3端口和第2端口相连，在由两个光网络单元OUN组成的光网络单元组ONU Group（17）中，第一光开关OS（33）的第1、3端口相连，第二光开关OS（40）的第2、3端口相连；由第一组N个马赫曾德调制器MZM（5）调制好的信号通过第一组N个环形器（7）、第一组N个光开关OS（9）的第3、1端口、第一组红/蓝滤波器R/B（10）的R端口，最后经过第一N1循环阵列波导光栅AWG1（11）复用后经过第一掺铒光纤放大器EDFA1（12）光信号放大后注入第一光纤链路（13）；由第二组N个马赫曾德调制器MZM（21）调制好的信号通过第二组N个环形器（23）、第二组N个光开关OS（25）的第3、2端口、第二组红/蓝滤波器R/B（26）的B端口，最后经过第二N1循环阵列波导光栅AWG2（27）复用后经过第二掺铒光纤放大器EDFA2（28）光信号放大后注入第一光纤链路（29）；第一光纤链路（13）和第二光纤链路（29）中复合信号经远端节点RN（14）中第三1N循环阵列波导光栅AWG3（15）和第四1N循环阵列波导光栅AWG4（30）解复用后通过第一组分布光纤（16）和第二组分布光纤（31）发送至光网络单元组ONU Group（17）；由第三1N循环阵列波导光栅AWG3（15）送入光网络单元组ONU Group（17）下行信号经第一光网络单元ONU_1（38）中第一光开关OS（33）的第1、3端口、第一红/蓝滤波器R/B（34）的R端口后，通过第一功率分路器（35）分为两路：一路作为第一光网络单元ONU_1（38）中的第一下行信号接收器RX_1（36）的解调，另一路作为第二光网络单元ONU_N+1（45）中第二反射式半导体光放大器RSOA（44）的再调制上行载波；由第四1N循环阵列波导光栅AWG4（30）送入光网络单元组ONU Group（17）下行信号经第二光网络单元ONU_N+1（45）中第二光开关OS（40）的第2、3端口、第二红/蓝滤波器R/B（41）的B端口后，通过第二功率分路器（42）分为两路：一路作为第二光网络单元ONU_N+1（45）中的第二下行信号接收器RX_N+1（43）的解调，另一路作为第一光网络单元ONU_1（38）中第一反射式半导体光放大器RSOA（37）的再调制上行载波；当第一馈线光纤（13）或第二馈线光纤（29）出现故障时（这里以第一馈线光纤（13）断裂为例），在中央局端CO（1）中第一组能量探测器P/M（8）和光网络单元组ONU Group（17）中第一能量探测器P/M（32）探测不到能量，这些功率探测器将控制中央局端CO（1）中第一组光开关OS（9）和光网络单元组ONU Group（17）的第3端口转换连接第2端口；由第一组N个马赫曾德调制器MZM（5）调制好的信号经第一组光开关OS（9）后与第二组N个马赫曾德调制器MZM（21）调制好的信号在第二组红/蓝滤波器R/B（26）进行复合，复合的信号经第二N1循环阵列波导光栅AWG2（27）再次复合，最后传送给光网络单元组ONU Group（17）中，复合信号经第二光网络单元ONU_N+1（45）中第二光开关OS（40）的第2、3端口，对应第一光网络单元ONU_1（38）解调的下行信号经第二光网络单元ONU_N+1（45）中第二红蓝滤波器R/B（41）的R端口传送给第一光网络单元ONU_1（38）进行解调，随后的传输方式和正常传输时相同；上行信号的传输方式是下行信号传输的逆过程。