[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

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，具体是涉及一种正交频分复用无源光网络（OFDM-PON）实现自治愈功能系统和传输方法。

背景技术

接入网作为用户端和城域网/骨干网的桥梁，发展迅速，特别是光接入网。近年来，EPON、GPON、Hybrid WDM/TDM-PON、OFDM-PON等一系列光接入网的概念快速发展。基于光正交频分复用(OFDM)的接入网技术能够灵活地进行时域和频域资源的划分，已经引起众多研究人员和通信设备商的关注。光OFDM频谱效率高，容量大，可以实现不同粒度的资源调度，能够满足不同业务的服务质量(QOS)和带宽需求。基于光OFDM的接入网不仅可以实现大容量的光接入，而且能够实现无线和有线接入方式的无缝融合、还可以兼容现有光接入网，实现动态可重构网络进而减少成本。此外，它在长距离接入方面也有广阔的应用前景。波分复用无源光网络WDM-PON技术可以在不改变物理基础架构的情况下升级带宽，大幅度提升网络的传输容量，实现虚拟的点对点传输，具有天然的安全性。本发明利用现有的WDN-PON的优势，结合光OFDM的优点，对系统的架构进行了合理布局，系统不仅可以实现光源的集中化管理以减少成本，而且可以实现馈线光纤和分布光纤的保护。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供了一种正交频分复用无源光网络（OFDM-PON）实现自治愈功能系统和传输方法，能有效地实现馈线光纤和分布光纤的保护和光源的集中化管理以减少成本。

为达到上述目的，本发明的构思是：中央局端CO采用两个外腔半导体激光器来驱动两个梳状光谱发生器OFCG，产生处于不同波段的光载波实现光源中心化管理；中央局端CO和光网络单元组中合理安排能量探测器P/M、光开关OS、红蓝滤波器R/B，能有效地实现馈线光纤和分布光纤的保护，实现系统的自治愈功能。

根据上述发明构思，本发明采用下列方案：

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经过第一掺铒光纤放大器EDFA1和第二掺铒光纤放大器EDFA2通过第一光纤链路和第二光纤链路连接远端节点RN，而远端节点RN经过第一组N路分布光纤和第二组N路分布光纤连接分别各由两个光网络单元ONU组成的N组光网络单元组ONU Group，其特征在于：1）所述的中央局端CO是：第一外腔半导体激光器和第二外腔半导体激光器分别连接第一梳状光谱发生器OFCG1和第二梳状光谱发生器OFCG2；第一梳状光谱发生器OFCG1 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，第一组N个马赫曾德调制器MZM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相连，第一组N个马赫曾德调制器MZM信号输出端口分别与第一组N个环形器相连，第一组N个环形器一个端口分别与第一组N个上行信号接收器相连，第一组N个环形器另一个端口分别与第一组N个光开关OS中第3端口相连，第一组N个上行信号接收器分别与第一组N个能量探测器P/M相连，第一组N个能量探测器P/M另一端口分别与第一组N个光开关OS相连，第一组N个光开关OS中第1端口分别与第一组N个红/蓝滤波器R/B中R端口相连，第一组N个光开关OS中第2端口分别与第二组N个红/蓝滤波器R/B中R端口相连，第一组N个红/蓝滤波器R/B另一端口分别连接第一N                                               1循环阵列波导光栅AWG1，第一N1循环阵列波导光栅AWG1与第一掺铒光纤放大器EDFA1相连；第二梳状光谱发生器OFCG2 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，第二组N个马赫曾德调制器MZM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相连，第二组N个马赫曾德调制器MZM信号输出端口分别与第二组N个环形器相连，第二组N个环形器一个端口分别与第二组N个上行信号接收器相连，第二组N个环形器另一个端口分别与第二组N个光开关OS中第3端口相连，第二组N个上行信号接收器分别与第二组N个能量探测器P/M相连，第二组能量N个探测器P/M另一端口分别与第二组N个光开关OS相连，第二组N个光开关OS中第2端口分别与第二组N个红/蓝滤波器R/B中B端口相连，第二组N个光开关OS中第1端口分别与第一组N个红/蓝滤波器R/B中B端口相连，第二组N个红/蓝滤波器R/B另一端口分别连接第二N1循环阵列波导光栅AWG2，第二N1循环阵列波导光栅AWG2与第二掺铒光纤放大器EDFA2相连；2）所述远端节点RN包括第三1N循环阵列波导光栅AWG3和第四1N循环阵列波导光栅AWG4两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路分布光纤和第二组N路分布光纤连接N组分别各由两个光网络单元组成的光网络单元组ONU Group；3）所述光网络单元组ONU Group由第一光网络单元ONU和第二光网络单元ONU两个光网络单元组成：一个第一光开关OS的第1端口通过第一组分布光纤中一路分布光纤连接第三1N循环阵列波导光栅AWG3，该第一光开关OS的第2端口连接一个第二红/蓝滤波器R/B的R端口，该第一光开关OS的第3端口连接一个第一红/蓝滤波器R/B，一个第一能量探测器P/M的两端分别连接第一光开关OS和第一下行信号接收器RX_1，所述第一红/蓝滤波器R/B的R端口连接一个第一功率分路器，该第一红/蓝滤波器R/B的B端口连接一个第一反射式半导体光放大器RSOA，第一功率分路器中两个端口分别连接第一下行信号接收器RX_1和第二反射式半导体光放大器RSOA；一个第二光开关OS的第2端口通过第二组分布光纤中一路分布光纤连接第四1N循环阵列波导光栅AWG4，该第二光开关OS的第1端口连接一个第一红/蓝滤波器R/B的R端口，该第二光开关OS的第3端口连接一个第二红/蓝滤波器R/B，一个第二能量探测器P/M的两端分别连接第二光开关OS和第二下行信号接收器RX_N+1，所述第二红/蓝滤波器R/B的B端口连接一个第二功率分路器，该第二红/蓝滤波器R/B的R端口连接一个第二反射式半导体光放大器RSOA，第二功率分路器中两个端口分别连接第二下行信号接收器RX_N+1和第一反射式半导体光放大器RSOA。