[发明专利]基于TWDM-PON的波长自动调谐方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种基于TWDM-PON的波长自动调谐方法及系统。

背景技术

PON（Pas sive Opti cal Network无源光网络）系统是由OLT（Optical Line Terminal光线路终端）、ODN（Optical Distribution Network光分配网络）和ONU（Optical Network Unit光网络单元）三部分组成的。在下行方向（从光线路终端到光网络单元），光线路终端发送的信号通过光分配网络到达各个光网络单元，在上行方向（从光网络单元到光线路终端），光网络单元发送的信号只会到达光线路终端，而不会到达其它光网络单元。光分配网络由光纤和一个或多个无源光分路器等无源光器件组成，在光线路终端和光网络单元间提供光通道。

目前PON系统有两种不同的复用技术，时分复用和波分复用。基于时分复用的无源光网络，上下行都采用单一的波长，对波长带宽的利用率很低。基于波分复用的无源光网络，每个光网络单元都独享一个波长带宽，充分利用了光纤的波长带宽资源，但是系统的总带宽以及用户接入数目受到了波长通道数的限制。

考虑到这两种技术的利弊，人们提出了将这两种技术相结合，形成时分波分混合复用的无源光网络。该系统整个采用波分复用的形式，但在每一个波长内采用时分复用的形式进行传输。

在典型的TWDM-PON（Time Wavelength Division Multiplexing-Passive Opti cal Network，时分波分复用-无源光网络）架构中，如图1所示，采用4个波长对，每个波长对内为TDM时分域，波长路由使用AWG（Arrayed Waveguide Grating，阵列波导光栅），这样不仅光分配网络有源化，而且需要4种激光器或者一种可调谐成4个波长的可调谐激光器。因为光分配网络部分需要AWG代替第一级分光器，对于运营商来说不是完全重用其原有的光分配网络，又因为有源的温控AWG需要取电，从而在实际工程上不可用。为此FSAN（Full Service Access Network，全业务接入网）讨论更多的是光分配网络部分的AWG改为分光器的改进型的TWDM-PON。这个系统可以保持现有光分配网络完全不变，但因为使用了分光器，下行光网络单元会收到全部的4个波长。

图2是对典型TWDM-PON改进后的架构示意图。这是FSAN讨论更多的一种架构。在该架构中，ODN部分的AWG改用分光器，这样就做到了完全重用运营商原有的ODN。与典型TWDM-PON相比，ONU上行仍然需要继续使用波长可调谐激光器，ONU下行则需要使用可调谐光滤波器。这是因为分光器下行将所有的波长都下发给了所有的ONU。但是对于其中波长的具体选择、MAC层协议的设计、系统的设计还没有定论，有待实验验证。且改进后的TWDM-PON协议栈中4个波长对之间是各自独立，没有相关性。这样就可能带来有的波长对上带宽不够而有的波长对上带宽浪费的现象，整个系统的利用率就不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中波长对负载不均衡的缺陷，提供一种可使波长对之间相互协作，达到波长对之间的负载均衡的基于TWDM-PON的波长自动调谐方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种基于TWDM-PON的波长自动调谐方法，在EPON协议栈的多点MAC控制子层上添加一个多波MAC控制子层来协调多个波长对的负载均衡，其工作在所有波长的TDM域，该多波MAC控制子层具体用于：

在光网络单元注册时，为光网络单元分配至少一个逻辑链路标识，并将其中一个逻辑链路标识与光网络单元的MAC地址绑定；

将已注册的该光网络单元调度到光网络单元数目最少的波长对上。

本发明所述的方法中，所述将其中一个逻辑链路标识与光网络单元的MAC地址绑定具体为：将首个逻辑链路标识与光网络单元的MAC地址绑定。

本发明所述的方法中，所述波长对有n个，n个波长对为在光纤的C波段上选取的2n个不同的波长，上下行各使用n个，其中n为自然数。

本发明解决其技术问题所采用的另一技术方案是：

提供一种基于TWDM-PON的波长自动调谐方法，包括以下步骤：

光线路终端启动后，开启缺省波长对所对应的激光器，关闭其余激光器，并开启所有接收器；

光网络单元启动后，将激光器和接收器调谐到缺省波长对上；