[发明专利]单星多环波分复用无源光网络实现在线升级和保护功能的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，具体是涉及一种波分复用无源光网络（WDM-PON）实现在线升技能和保护功能的系统和方法。

背景技术

波分复用无源光网络WDM-PON技术可以在不改变物理基础设备的情况下升级带宽，大幅度提升网络的传输容量，实现虚拟的点对点传输，各个用户之间不会共享信息，具有天然的安全性，在光接入网中拥有广阔的应用前景，被认为是FTTx未来演进的最终选择。目前对于WDM-PON的研究主要是基于静态波长分配的，波长在RN 中的下路是固定的，ONU越多。如何在现有网络下进一步增加ONU数量，并保持网络的稳定性光网络亟需解决的一个问题。无色ONU已基本成为当前WDM-PON相关研究的共识，基于无色ONU的技术方案是WDM-PON系统的主流。再者，光网络具有极高的传输速率，因此在尽可能短的时间内为被中断的业务寻找新的传输路由和自愈方案也是十分重要的。本发明对系统的体系架构进行了合理的布局，系统不仅同时实现波长大规模增加ONU数量和对分布光纤的保护，而且可以利用当前网络，使得系统在成本和性能间也能达到理想状态。

发明内容

本发明的目的在于针对现有星型网络，提供了一种波分复用无源光网（WDM-PON）实现在线升级和保护功能的系统和方法，能有效的在WDM-PON中实现大规模增加ONU数量和对分布光纤的保护，同时本系统还支持从已有星形网络升级而来。

为达到上述目的，本发明的核心思想是：在光线路终端OLT对各波长都进行幅度调制和相位调制。在RN处采用一种新的结构配置方式，通过这种新的远端节点RN的结构方式，实现一个RN连接多个ONU环。当被调制信号传输至RN，在阵列波导光栅路由下，不同光波长进入不同的ONU环，在光网络单元ONU中，通过粗波分复用器进行波长选择，后由接收机接收。接收机根据不同解调方式解调各波长，得到不同下行信息和广播信息，并对各波长分别进行上行调制。

根据上述发明构思，本发明采用下列技术方案：

一种单星多环波分复用无源光网络实现在线升级和保护功能的系统，由光线路终端OLT通过1根单模光纤连接1个远端结点RN，远端结点RN通过分布光纤连接多个光网络单元环，每个光网络单元环包含M个光网络单元ONU；其特征在于：

1)      所述的光线路终端OLT是由M*N光发射机连接到一个阵列波导光栅，同时该第一阵列波导光栅连接至一个幅度调制器，幅度调制器的输出端经一个掺铒光纤放大器连接至一个光环形器的第一端口，光环形器的第二端口连接反馈光纤，光环形器的第三端口连接至一个第二阵列波导光栅，第二阵列波导光栅的各输出端口分别各连接一个幅度接收机；

2)      所述反馈光纤与所述远端节点RN中的一个第三阵列波导光栅相连；所述远端节点RN是所述第三阵列波导光栅输出端与分别与一个第一光开关连接，该第一光开关的第一端口连接到一个第一分光器，该第一分光器的第一端口接着连接分布光纤，第一分光器的第二端口连接至第二光开关的第一端口，第一光开关的第二端口连接至第二光开关的第二端口，第二光开关接着连接至一个第一分光器的第一端口，第一分光器的第二端口连接至一个第一光电二极管，该第一光电二极管又分别与第一、第二光开关相连，第一分光器与所述分布光纤相连；

3)      所述分布光纤将光网络单元ONU串联，每个光网络单元ONU包括1个第二分光器、1个第三分光器、1个第二光电二极管、1个第三光开关、1个粗波分复用器C/W、1个可调光衰减器、1个反射式半导体光放大器RSOA、1个光相位接收机、1个光幅度接收机。正常情况下，所述分布光纤与第二分光器第一口连接，第二分光器第二口连接至第二光电二极管，第而光电二极管分别与第三光开关和可调光衰减器相连，第三光开关的第二口与粗波分复用器相连，粗波分复用器接着与可调光衰减器连接，可调光衰减器与第三分光器相连，第三分光器的第一口与反射式半导体光放大器RSOA相连，第三分光器的第二口与光幅度接收机相连，第三分光器的第三口与光相位接收机相连，粗波分复用器的第二口与第三光开关第三口相连，第三光开关第四口接着连接分布光纤。