[实用新型]一种时分波分混合复用无源光网络系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信领域，具体涉及一种时分波分混合复用无源光网络系统。 

背景技术

从整个网络结构来看，随着通信技术的迅猛发展，使得主干网络有了突破性的发展；同时由于以太网技术的进步，局域网带宽也发展到1Gbps以上。而连接主干网络与局域网以及家庭用户之间的一段有线电域接入网成了整个网络系统的瓶颈。因此光无源接入网由于其高带宽、低损耗等优势成了接入网最优的解决方案。 

就目前看来，无源光接入网的发展趋势是由APON（ATM-PON）发展到EPON和GPON（APON、EPON、GPON都是属于TDM-PON一种），并最终将向WDM-PON演进。APON经过多年的发展，由于其复杂的ATM协议以及昂贵的设备，使之没有真正进入市场。而EPON和GPON是目前应用最广泛的两种接入网，两者的带宽都达到了1Gbps以上，并且下一代的EPON和GPON的速率将升级到10Gbps，然而器件速率的限制以及协议复杂等相关局限性，EPON和GPON很难再往更高的带宽进一步发展。因此WDM-PON将是最终的解决方案。WDM-PON是以不同波长为通信通道，一对一的方式连接用户，为用户提供独立带宽空间，同时也避免了E/GPON存在的许多问题，在网络管理和系统升级等方面具有明显的优势。虽然WDM-PON在技术性能上比较占优势，但它同时是一项比较超前的技术，国际统一标准尚未形成，产业链未达成共识。与此同时，WDM-PON成本很高，有些技术难题未解决，难以广泛普及应用。 

鉴于以上情况，有人提出了TDM-PON和WDM-PON相结合的方式，形成一个TDM向WDM演进的PON方案。TDM/WDM-PON拥有着TDM-PON低成本和成熟技术的优势，也兼并着WDM-PON的高带宽，长距离传输等特点。然而，目前的TDM/WDM-PON在ODN端都采用光分路器作为ONU连接端，将光信号的功率分为N等分（N为用户数量），这样不仅缩短了传输距离，并且还需要严格的时间同步才能完成多用户上行数据的传输。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种时分波分混合复用无源光网络系统，其可以简化系统协议的复杂度，极大提高系统带宽的利用率，从而降低系统成本，增大通信系统无中继传输距离，以及增强系统后期升级能力。 

为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的： 

一种时分波分混合复用无源光网络系统，主要由光线路终端、光分配网和n个用户单元组成。其中光线路终端包括n个分布式反馈激光器、n个光分路器、n个马赫-曾德尔光开关、3个阵列波导光栅复用器、双并行马赫-曾德尔调制器、混频器、本地高频振荡器、直流偏置控制器、光耦合器、n个光电探测器和第一掺铒光纤放大器。每个分布式反馈激光器的输出端连接一个光分路器的输入端。每个光分路器的一个输出端连接至第一阵列波导光栅复用器的n个输入端中的其中一个，另一个输入端各经一个马赫-曾德尔光开关连接至第二阵列波导光栅复用器的n个输入端中的其中一个。第一阵列波导光栅复用器的输出端直接连接光耦合器的一个输入端，第二阵列波导光栅复用器的输出端经双并行马赫-曾德尔调制器后连接至光耦合器的另一个输入端。光耦合器的输出端连接第一掺铒光纤放大器的输入端。终端下行数据和本地高频振荡器连接在混频器的2个输入端上，混频器的输出端连接双并行马赫-曾德尔调制器的射频信号输入端。直流偏置控制器连接双并行马赫-曾德尔调制器的直流电压控制端。第三阵列波导光栅复用器的n个输出端各经一光电探测器后输出n路终端上行数据。第一掺铒光纤放大器的输出端连接光分配网的总输入端，光分配网的n个分输出端各连接1个用户单元的输入端。光分配网的n个分输入端各连接1个用户单元的输出端。光分配网的总输出端连接第三阵列波导光栅复用器的输入端。 

上述方案中，光分配网包括2个阵列波导光栅复用器和2个标准单模光纤。第一掺铒光纤放大器的输出端经第一标准单模光纤连接第四阵列波导光栅复用器的输入端。第五阵列波导光栅复用器的输出端经第二标准单模光纤连接第三阵列波导光栅复用器的输入端。第四阵列波导光栅复用器的n个输出端分别连接n个用户单元的输入端。第五阵列波导光栅复用器的n个输入端分别连接n个用户单元的输出端。