[发明专利]远程节点设备、光网络单元、系统及其通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及无源光网络，更具体地，涉及在无源光网络中用于光网络单元间相互通信的远程节点设备、光网络单元、系统及其通信方法。

背景技术

无源光网络(Passive Optical Network：PON)提出了非常有前景的宽带光接入网解决方案。在过去的一段时间内已经提出了多种PON方案，诸如TDM-PON、WDM-PON、OCDM/OFDM-PON等。其中，基于TDM-PON技术的EPON和10GPON已经被标准化，目前正在许多国家中得到部署，这些解决方案可以提供10Gbit/s的数据传输速度，但是因特网的业务的迅速发展和带宽需求的持续增长，从长远的角度来看，需要定义能够与现在的PON系统兼容但是带宽比10G/s高很多的下一代PON(NGPON)接入系统。

其中，OCDM/OFDM-PON仍处于起步阶段，WDM-PON是一种较为成熟的替代性解决方案，其能够达到超过40Gb/s的数据速率。在WDM-PON中，为每个ONU分配了专用的波长，WDM-PON具有容量高、与传统的PON协议具有兼容性等诸多优点。通过堆叠的多个波长，每根馈线光纤的总容量可以很容易地大于40Gb/s，甚至达到100Gb/s。

然而，如今除了需要满足在WDM-PON的光线路终端(OLT)和每个光网络单元(ONU)之间的下行/上行信号的带宽要求之外，不同的ONU之间的互通也已经是必要的了，这是因为只有这样用户才可以与其他的光网络单元以非常高的速度和低延迟地共享数据。这样的应用场景例如大学和企业的不同校区或园区之间进行的高数据量的通信，亦或是不同的基站之间协同工作的需要。然而，在传统的WDM-PON的结构中，因为只有光线路终端和各光网络单元之间的下行和上行的传输链路是可用的，所以不同的光网络单元之间不能直接相互连通，这大大限制了网络的灵活性和效率。

为了实现不同的光网络单元之间的通信，传统的方案如图1(a)和1(b)所示。在图1(a)中，不同的光网络单元之间具有光纤连接，这虽然实现了不同的光网络单元之间的直接通信，但是相对来说布线的成本是高昂的，而且过多的布线为网络了维护带来了很大的麻烦。此外，还有一种方法，便是图1(b)所示出的解决方案，在该解决方案中，不同的光网络单元之间借助于光网络单元经过远程节点至光线路终端的通信链路来通信，但是这样的通信必须经过光电光的两次转化，此外，由于通常来说光网络单元和光线路终端的距离一般较长，通常为几十公里，所以这样的传输距离及光电光的转化过程都必然为光网络单元间的通信带来额外的延时，此外，这也增加了光线路终端的处理任务，增加了系统的复杂度。

发明内容

根据上述对背景技术以及存在的技术问题的理解，如果能够提供一种低成本的在光网络单元之间相互通信的方法及对应的设备和系统，将是非常有益的。

根据本发明的第一方面，提出了一种在无源光网络中用于光网络单元间相互通信的远程节点设备，其中，所述无源光网络包括光线路终端、所述远程节点设备和所述光网络单元，所述远程节点设备包括：

N×N的阵列波导光栅，其被构造为接收所述光网络单元的上行光并将其作为第一光信号输出，其中，所述第一光信号包含在第一波段上的用于所述光网络单元与所述光线路终端间通信的第一部分和/或在第二波段上的用于所述光网络单元间相互通信的第二部分，所述第一波段不同于所述第二波段；

1×2的波分复用器，其被构造为将所述第一光信号按照所在波段分解为所述第一部分并将其传输至所述光线路终端，和/或所述第二部分并将其作为第二光信号输出；以及

1×(N-1)的功率分配器，其被构造为将所述第二光信号传输至所述N×N的阵列波导光栅的除输出所述第一光信号的端子和用于连接光网络单元的端子之外的(N-1)个端子并通过所述N×N的阵列波导光栅传输至相应的光网络单元。

根据本发明的第二方面，提出了一种在无源光网络中用于光网络单元间相互通信的光网络单元，包括：

波分复用器，其具有一个输入端和第一、第二输出端，且用于将从所述输入端所接收的包含在第一波段上的第一光信号和在第二波段上的第二光信号的光信号分为从所述第一输出端输出的所述第一光信号和从所述第二输出端输出的所述第二光信号；

分光器，其输入端与所述第一输出端相连接，用于将所述第一光信号分为包含同样信息的第三光信号和第四光信号；

第一接收器，其与所述分光器相连接，用于从所述分光器接收第三光信号并接收其中的下行数据；