CN101073211A - 容纳多个服务或协议的运营商级wdm pon的系统和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无源光网络(PON)，其通过在本地交换局与客户节点中间的光分配节点(ODN)处结合光耦合器(36)使用波分多路复用器(WDM)元件(32)而具备用于多个协议和服务供应商的能力。所述本地交换局节点30通过一提供M/2个波长对供与不同协议一起使用的WDM来从单个光纤(38)发射和接收信号，且每个客户节点借助一WDM(40)连接到所述ODN中的一光耦合器(36)的一支线，其中所述WDM与所述波长对中用于所接收或发射的信号的一者相关联。

Description

容纳多个服务或协议的运营商级WDM PON的系统和装置

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2004年2月6日申请的题为“System and Apparatus for a Carrier ClassWDM PON Accommodating Multiple Services or Protocols”的临时申请案序号60/542,508的优先权。

技术领域

本发明一般来说涉及电信网络传输系统领域，且更确切地说，涉及一种波分多路复用无源光网络(PON)，其通过波分多路复用器(WDM)元件与光耦合器元件的组合而在单个光纤电缆上提供对多个服务的访问。

背景技术

现存无源光网络普遍用于宽带光纤接入网络。PON使用一种构件，其将光纤共享到家里而无需从交换点、电话公司本地交换局(LEO)或CATV头端设备向用户家里敷设个别光纤线。

在当前技术中已知的无源光网络中，在接口点(POI)处仅存在单个连接点。因此，用户不能够切换服务提供商，且多个服务提供商不能在POI处插入服务电路。现存无源光网络的挑战在于无论以总线配置还是以回路配置的形式来增加共享一个光纤的服务提供商的数目。这要求允许非捆绑的服务本地回路(unbundled service local loop)在无源光网络中具有循规一致性。因此，希望提供一种非捆绑的本地回路，其中用户具有在交换局接口点处选择服务提供商的自由。进一步希望点到点光纤本地回路为服务提供商提供在POI处插入服务电路以满足用户要求的能力。

另外，现有产品存在的一问题是无源光网络中的多个位速率和传送协议标准。存在来自例如ITU(TDM和ATM)和IEEE(以太网)等不同标准团体的TDM、ATM和以太网。由于所属技术一直迫使位速率变得更高，所以为新的协议提供迁移方法同时继续支持原有协议的能力变成了一挑战。因此，希望提供一种同时容纳多个协议的PON。

发明内容

通过提供具有第一波分多路复用器(WDM)的交换局来增强无源光网络(PON)，所述第一波分多路复用器(WDM)具有用于借助连接到WDM的光纤来传输M/2个波长对的M个信道。1×N光耦合器连接到光纤，且N个客户节点中的每一者都通过WDM连接到耦合器的支线以接收M/2波长对中的一相应波长对。

通过使用M/2个波长对中的一相应波长对来传输M/2个协议中的每个协议，或者M/2个服务提供商各自通过M/2个波长对中的一相应波长对来提供服务。

附图说明

当结合附图考虑时，参考以下详细描述将更好地了解本发明的这些和其它特征和优势，其中：

图1a-e是绘示其中可利用本发明的各种PON配置的方框图；

图2a是说明对在POI处具有单个服务提供商连接的PON的当前连接要求的方框图；

图2b是演示用于连接在POI处的多个服务提供商的利用实施本发明的系统的元件的PON的方框图；和

图3是实施本发明的系统的元件的方框图。

具体实施方式

参看图1a-e，无源光网络(PON)为将光纤电缆敷设和信号一路或几乎一路运送到最终用户的系统。取决于PON终止的位置，可将所述系统描述为光纤到路边(FTTC)、光纤到大楼(FTTB)或光纤到家(FTTH)。PON由在通信公司的本地交换局处的光线路终端(OLT)10和在最终用户附近的若干光网络单元(ONU)12组成。通常，多达32个ONU可连接到一个OLT。术语“无源”仅仅是指一旦信号通过网络，光传输就不具有功率要求或有源电子零件。PON中的主要组件是光纤14和耦合器16。每个耦合器都组合或分割来自光纤的功率。耦合器在PON中用于对到达多个用户线和来自多个用户线的光信号进行分配。

图1a揭示具有基本树型结构的的PON，其中ONU通过从单个光纤到用于每个ONU的分支光纤的一个1×n耦合器而连接到OLT。图1b揭示总线结构，其中每个ONU具有位于单个光纤“总线”上的单独耦合器(n个1×2耦合器)。

图1c揭示具有干线被保护的树型的PON，其中两个OLT呈现在光纤回路上，其中一个OLT为现用且一个为备用。耦合器为2×n以容纳与OLT连接的回路的两个“一半”。图1d揭示具有两个OLT(与干线被保护的树型中一样)的完全冗余树型，在光纤回路的终止点处具有1×n耦合器，且每个用户位置具有两个ONU，一个通过所述耦合器中的每一者与一相应有效或冗余OLT通信。

图1e绘示具有两个OLT且在每个用户位置处具有通过2×2耦合器连接到光纤回路总线的两个ONU的完全冗余总线结构。

利用本发明的PON允许在几个客户之间分摊光纤和位于服务提供商处的大部分设备的费用，同时还取消了服务提供商与这些客户之间的昂贵的、动力驱动的设备。光路对位速率、调制格式(例如，数字或模拟)和协议(例如，SONET/SDH、ATM、以太网)“透明”。这种透明性起因于服务提供商与客户之间不安装任何专用于位速率、调制格式等等的器件，从而允许将来根据需要混合或经济地对服务进行升级。可通过仅在网络的末端处且仅为受影响的那些客户改变服务专用设备来添加新的服务和/或新的客户。在今天的大多数其它接入网络结构中没有这种灵活性。

如图2a中所示，对于利用当前技术水平的PON的系统来说，服务器提供商20a和20b中的每一者通过接口点(POI)22分别连接到个别客户24。需要一单独的本地回路光纤26来容纳不同的系统要求。

波分多路复用器(WDM)允许通过一个具有不同光波长的光纤发送几个信号，以避免信号中的干扰。参看图3，在一可如上文所述构成PON的OLT的本地交换局(LEO)30中，本发明利用一具有M个信道的WDM 32来多路复用M个波长。这允许在一个PON中混合、以M/2个波长对承载M/2种类型的协议。作为八波长系统的一实例，提供(1470/1550nm)对、(1490/1570nm)对、(1510/1590nm)对、(1530/1610nm)对。协议可为APON、BPON、EPON和GPON。所述实施例还允许M/2个服务器提供商将服务电路插入PON光纤中。在LEO站点中，每个服务提供商可使用不同波长对来进行服务。不同服务提供商或协议系统表示为图3中的元件34。

在如对LEO描述的本发明的预期实施例中所利用的示范性WDM由Optowaves公司制造，780 Montague Expressway，序列403，San Jose，CA 95131，零件编号为CWDM-8-14-1-SC/UPC。

1×N耦合器36允许从光纤38中分割出经多路复用的波长信号，以分配到包含WDM的N客户节点40。接着，客户在由服务提供商提供的WDM中通过“颜色专用”判定来选择所要的服务提供商；作为实例，1490/1310nm带用于服务提供商1且1610/1550nm带用于服务提供商2。此应用的示范性硬件会是1490/1310两信道WDM和1610/1550两信道WDM。每个提供商使用一个波长对，一个波长用于发射，另一个用于接收。对于M波长系统来说，总共可指派M/2对。本发明使用WDM来将M个波长多路复用到单个光纤中。光纤被带进本地回路中且被分割N路到N个客户节点。图2b中以两个服务提供商为例绘示本发明的建构，与图2a中所示的常规PON进行比较。

在多协议应用中，可将每个波长对指派给一个协议。根据所指派的波长对中所承载的专用协议来对客户节点进行“颜色选择”。这允许在无源光网络的单个光纤中同时运行多个协议。因此，本发明提供以新的协议来迁移无源光网络系统的升级同时支持网络中的原有协议的能力。

在非捆绑的本地回路应用中，可将每个波长对指派给一个服务提供商。根据所要的服务提供商来对客户节点进行“颜色选择”。这允许用户在无源光网络中选择服务提供商，或允许多个服务提供商共享相同的无源光网络基础设施。这创造了服务竞争，有利于用户得到更好且费用更低的服务。网络操作者将节省光纤基础设施的费用，且服务提供商可基于所共享的WDM PON基础设施而显著节省联系新用户和开展新服务的费用。

现已如专利条例所要求详细描述了本发明，所属领域的技术人员将认识到对本文所揭示的特定实施例的修改和替代。此类修改在所附权利要求书中所限定的本发明的范围和意图内。

Claims (6)

1.一种无源光网络(PON)，其包含：

一本地交换局(30)，其具有一具有用于传输M/2个波长对的M个信道的第一波分多路复用器(WDM)(32)；

一光纤(38)，其连接到所述WDM；

一1×N光耦合器(36)，其连接到所述光纤；和

N个客户节点，每一者都具有一连接到所述耦合器的一支线的WDM(40)，以接收所述M/2个波长对中的一相应波长对。

2.根据权利要求1所述的无源光网络，其中通过使用所述M/2个波长对中的一相应波长对来传输M/2个协议中的每一者。

3.根据权利要求1所述的无源光网络，其中M/2个服务提供商中的每一者通过所述M/2个波长对中的一相应波长对来提供服务。

4.一种用于在一无源光网络中提供多协议能力的方法，其包含以下步骤：

提供一光纤作为一通信介质；

提供一具有M个信道的本地交换局波分多路复用器(WDM)；

指派M/2个信道对用于所选择协议的通信；

提供一连接到所述光纤的光耦合器；

提供连接到所述光耦合器的复数个客户节点，其每一者都具有一用于通信的WDM；和，

通过所述客户节点WDM来选择所述经指派的信道对中的一者，用于以所述相关联的协议通信。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述指派步骤进一步包含为所述M/2个信道对中的每一者选择一单独协议。

6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包含指派所述M/2个信道对中所选择的信道对供服务提供商用于以所述相关联的协议通过所述网络通信的步骤。

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