[发明专利]兼容OVPN通信的OFDMA城域接入融合网络及通信方法

摘要

本发明公开了一种兼容OVPN通信的OFDMA城域接入融合网络及通信方法，OVPN通信包括了外部OVPN通信和内部OVPN通信；在中心局中，通过M×M光开关实现OVPN光源的控制和分配；在远端节点中，采用OVPN OFDM发射机与接收机分别实现OVPN信号的生成与接收；中心节点根据网络OVPN通信情况动态接收来自光纤环中的外部OVPN信号，并将需要的OVPN信号广播给下属的所有远端节点，并根据远端节点上传的OVPN信号类型判断是在光纤树内部广播还是通过光纤环发往其他中心节点。根据提出的网络带宽资源分配和OVPN通信建立拆除方案，采用本发明的网络结构，可在OFDMA城域接入融合网络中实现多OVPN同时通信，满足用户的OVPN需求。

主权项

一种兼容OVPN通信的OFDMA城域接入融合网络，包括连接核心网和用户终端的一个OFDMA光纤环和若干个OFDMA光纤树，其中OFDMA光纤环包括一个中心局和若干个中心节点，OFDMA光纤树包括一个中心节点和与其相连的若干个远端节点，其特征在于：所述中心局包括下行光源发生器、下行OFDM信号发射机、OVPN光源发生器、第一M×M光开关、第二阵列波导光栅、中心局光纤放大器、第一光滤波器，光梳状滤波器、第一耦合器、第三阵列波导光栅、上行OFDM信号接收机，其中：下行光源发生器，用于产生多路下行光源，发送给下行OFDM信号发射机；下行OFDM信号发射机，用于利用下行光源进行下行信号的光OFDM调制，将调制得到的多路下行信号发送给第二阵列波导光栅；OVPN光源发生器，用于产生n个OVPN光源，发送给第一M×M光开关，其中n小于等于第一M×M光开关中光开关的数量；第一M×M光开关，光开关数量为M1，用于控制OVPN光源的通断，通过的OVPN光源发送给第二阵列波导光栅；第二阵列波导光栅，用于将所有下行信号和通过第一M×M光开关的OVPN光源合并，发送给第一耦合器；中心局光纤放大器，用于将中心局从光纤环上接收得到的接收信号进行放大，发送给第一光滤波器；第一光滤波器，用于将接收信号中的外部OVPN信号和上行信号分离，将外部OPVN信号发送给光梳状滤波器，将上行信号发送给第三阵列波导光栅；光梳状滤波器，用于将所有外部OVPN信道传递的单边带OFDM信号中的光载波滤除，得到滤波后的外部OVPN信号，发送给第一耦合器；第一耦合器，用于将第二阵列波导光栅合并的下行信号和OVPN光源，以及通过光梳状滤波器滤波后的外部OVPN信号进行合并，发送至光纤环；第三阵列波导光栅，用于将上行信号解复用，发送给上行OFDM信号接收机；上行OFDM信号接收机，用于接收上行信号并进行处理；所述中心节点包括第一光纤放大器、分束器、a路滤波器、b路阵列波导光栅、第二M×M光开关、上行光源发生器、第二光纤放大器、第二光滤波器、第二耦合器、第三耦合器，其中：第一光纤放大器，用于将从光纤环接收的接收信号放大并发送给分束器，接收信号包括上行信号、下行信号、外部OVPN信号和OVPN光源；分束器，用于将经第一光纤放大器放大的接收信号分成两路相同的信号：a路信号和b路信号，分别发送给a路滤波器和b路阵列波导光栅；a路滤波器，参数根据所在光纤树分配到的所有可用外部OVPN信道占用的总带宽进行设置，用于滤除本光纤树上一次产生的外部OVPN信号，滤波后得到上行信号、下行信号、OVPN光源和来自其他光纤树的外部OVPN信号，并将滤波后的a路信号发送给第三耦合器；b路阵列波导光栅，用于将b路信号进行解复用，得到下行信号、上行信号、外部OPVN信号与OVPN光源，其中上行信号直接丢弃，下行信号发送给第二耦合器，外部OVPN信号与OVPN光源发送给第二M×M光开关；第二M×M光开关，光开关数量为M2，并且M2≥M1，用于通过闭合和断开光开关控制对应的外部OVPN信号和OVPN光源通过，通过的外部OVPN信号和OVPN光源被发送给第二耦合器；上行光源发生器，用于产生上行信号调制所需的上行光源，发送给第二耦合器；第二光纤放大器，用于对来自本光纤树中所有远端节点的信号进行放大并发送给第二光滤波器，来自所有远端节点的信号包括内部OVPN信号、外部OVPN信号和上行信号；第二光滤波器，参数根据系统内部OVPN信道所占用的带宽进行设置，用于将远端节点发送的信号分为内部OVPN信号和其他信号，分别发送给第二耦合器和第三耦合器，其他信号包括本光纤树中所有远端节点生成的外部OVPN信号和上行信号；第二耦合器，用于将从b路阵列波导光栅得到的下行信号、外部OPVN信号和OVPN光源，上行光源发生器产生的上行光源以及第二光滤波器得到的内部OVPN信号合并，然后发送给本光纤树的所有远端用户；第三耦合器，用于将a路信号经过a路滤波器后得到的上行信号、下行信号与来自其他光纤树的外部OVPN信号，以及经过第二光滤波器得到的本光纤树生成的上行信号和外部OVPN信号合并，发送至光纤环；所述远端节点包括下行OFDM信号接收机、上行OFDM信号发射机、OVPNOFDM信号接收机、OVPN OFDM信号发射机、第三光滤波器、远端节点光纤放大器，其中：远端节点光纤放大器，用于将远端节点从对应的中心节点接收的所有信号放大后发送给第三光滤波器，远端节点的接收信号包括下行信号、外部OPVN信号、OVPN光源、上行光源与内部OVPN信号；第三光滤波器，用于将下行信号、外部OPVN信号、OVPN光源、上行光源与内部OVPN信号分离，将OVPN光源发送给OVPN OFDM信号发射机，将外部OVPN信号与内部OVPN信号发送给OVPN OFDM信号接收机，将上行光源发送给上行OFDM信号发射机，将下行信号发送给下行OFDM信号接收机；将OVPN OFDM信号发射机产生的OVPN信号和上行OFDM信号发射机产生的上行信号合并，然后发送给对应的中心节点；OVPN OFDM信号发射机，用于利用远端节点所属OVPN对应的OVPN光源进行OVPN信号调制，将OVPN信号发送给第三光滤波器；OVPN OFDM信号接收机，用于将接收的外部OVPN信号或内部OVPN信号进行数据解调和处理；上行OFDM信号发射机，用于利用上行光源进行上行信号调制，将上行信号发送给第三光滤波器；下行OFDM信号接收机，用于对下行信号进行数据解调和处理。