CN101167274A

CN101167274A - 基于波长保护的无源光网络系统及其保护备份方法

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Publication number: CN101167274A
Application number: CNA2005800495272A
Authority: CN
Inventors: 李明生; 贝劲松
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2005-04-29
Filing date: 2005-04-29
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2025-04-29
Also published as: EP1876736A1; EP1876736B1; WO2006116895A1; EP1876736A4; CN101167274B; US20080267628A1; US7634160B2

Abstract

一种基于波长保护的无源光网络系统及保护备份方法，包括两个接口电路的光线路终端、两根主干线路、光分路器网络、多个分支线路及有两个接口电路的光网络单元，光线路终端的两个接口电路发送波长不同的下传光信号，光网络单元的两个接口发送波长不同的上传光信号，每根主干线路设一个波分复用装置，只可透过所连接口电路的上传和下传信号；每个分支线路包括一根分支光纤和一个波分复用装置，该装置用于将两个下传信号分别透传到相应的接口电路，并透传两个接口电路的上传信号，在光线路终端和光网络单元的相应接口电路之间形成一主一备的两条双向光通道。本发明系统建设成本较低，但可提供对主干光纤和光线路终端的热备份方式保护。

Description

基于波长保护的无源光网络系统及其保护备份方法

技术领域

本发明涉及一种网络保护系统，尤其涉及无源光网络（PON)系统的网络保护系统及其保护备份方法。背景技术

如图 1所示，无源光网络（P0N)通信系统包括以下几个部分：光线路终端（OLT)COl、主干光纤（trunk fiber) C02、光分路器网络（splitter) C03、光网络单元（ONU) C04和分支光纤 C05。主干光纤 C02、光分路器网络 C03和分支光纤 C05统称为光分配网（0DN) ，整个光分配网是无源系统，故把这种体系结构的网络称为无源光网络。

无源光网络通信系统支持多业务传送，并需要提供电信级的可靠性，保护倒换是其重要内容。 ITU标准 g. 984系列和 G. 983系列定义了无源光网络系统的四类保护方式，图 2所示是仅对光纤备份的系统结构，只支持冷备份，图 3所示是仅对光线路终端备份的系统结构，只支持冷备份，图 5 所示是半备份的系统结构，提供冷备份的端到端保护和冷备份的主干光纤及光线路终端接口电路保护。这三种系统结构提供的保护类型都是冷备份方式，在主备系统保护倒换后，需要重新测距和注册，其保护倒换速度满足不了 50ms的电信级要求。

图 4所示是一种全备份的系统结构，提供光网络单元、光线路终端设备上的接口电路及它们之间光纤链路（包括主干光纤和分支光纤）的端到端保护，该类型的保护是热备份方式，保护倒换后不需要重新测距和注册，因而能提供电信级 50ms保护倒换。标准 G. 983对图 4的保护工作机理进行了详细描述和规范。

图 4的全备份系统中，什么都是双份的：两块光线路终端接口电路、两根主干光纤、两个光分路器、两根分支光纤及有两块接口电路的光网络单元。因而成本比较高，只适合对可靠性要求很高的企业用户或光纤到驻地的集团用户，不适合于价格敏感的公众用户。该系统中，如果在光分路器和光网络单元之间只设置一根分支光纤，如到图中光网络单元 1 的连接，则对该单元的用户而言，就成了无保护的。

无源光网络运用在公众用户做光纤到家时，分支光纤的损坏只影响该分支光纤连接的单个用户，而其它用户不受影响，但主干光纤或光线路终端损坏时，整个无源光网络都会瘫痪。因此，从经济、可靠和性能三方面综合考虑，无源光网络用于广大公众用户时，需要提供 50ms的保护时间，但分支光纤属于单个用户，不需要保护。公用部件中的光分路器由于是无源的并且放在有防护的箱子或小屋子内，可靠性很高，也可以不做备份。即保护部件可以只针对公用部件中的主干光纤和光线路终端。图 4保护方式只提供了两种保护方式，要么全链路端到端保护保护，要么没任何保护，无法满足适合于公众用户的保护要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于波长保护的无源光网络系统，成本相对较低，且可提供对主干光纤和光线路终端的热备份方式保护。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于波长保护的无源光网络系统，包括包含第一接口电路 A和第二接口电路 B的光线路终端，第一、第二主干光纤，与第一、第二主干光纤连接的光分路器网络，与该光分路器网络连接的分支光纤，以及多个包含第一接口电路 A'和第二接口电路 B，的光网络单元 P，其特征在于，还包括：

第一波分复用装置，其一端与第一主干光纤连接，另一端通过第一接口光纤与第一接口电路 A连接；

第二波分复用装置，其一端与第二主干光纤连接，另一端通过第二接口光纤与第二接口电路 B连接；以及

多个单元侧波分复用装置，每个该装置的一端与一根分支光纤连接，另一端通过两根单元接口光纤分别与一个光网络单元 P 的第一接口电路 A'和第二接口电路 B ' 连接；

所述第一接口电路 A用于发送下行光信号 D_A，第二接口电路 B用于发送下行光信号 D_B，且 D_a的波长不等于 D_b，所述第一接口电路 A，用于发送的上行光信号 υ_Λ，第二接口电路 Β，用于发送的上行光信号 U_B， U_A的波长不等于 U_{B ;}

所述第一波分复用装置可透过下行光信号 D_A和上行光信号，不能透过上行光信号 U_B, 所述第二波分复用装置可透过下行光信号 D_B和上行光信号 u_B，不能透过上行光信号 U_A;

所述光分路器网络用于将两个主干光纤端口送入的下行光信号的光功率分配到各分支光纤端口，从各分支光纤端口送入的光信号叠加后从主干光纤端口输出；

所述单元侧波分复用装置可将与其相连的分支光纤传送的下行光信号 D_A和 D_B分别透传到对应光网络单元 P的第一接口电路 A'和第二接口电路 B'，并将这两个接口电路发送的上行光信号透传至该分支光纤。

进一步地，上述无源光网络系统还可具有以下特点：还包括若干包含第一接口电路 A'和第二接口电路 B'的光网络单元 P'，该光网络单元 P'中的第一接口电路 A'和第二接口电路 B'分别通过一根单元接口光纤、一个单元侧波分复用装置和一根分支光纤依次连接到所述光分路器网络，其中与第一接口电路 A'连接的单元侧波分复用装置可透过下行光信号 ¾和上行光信号，不能透过下行光信号 D_{B ;} 与第二接口电路 B，连接的单元侧波分复用装置可透过下行光信号 D_B和上行光信号 U_B，不能透过下行光信号 D_A。

进一步地，上述无源光网络系统还可具有以下特点：还包括若干包含第一接口电路 A'的光网络单元 P"，该光网络单元 P"中的第一接口电路 A' 通过一根单元接口光纤、一个单元侧波分复用装置和一根分支光纤依次连接到所述光分路器网络，该单元侧波分复用装置可透过下行光信号 D_A 和上行光信号 υ_Λ，不能透过下行光信号 D_B号。进一步地，上述无源光网络系统还可具有以下特点：所述光分路器网络由一个 N: 2光分路器构成。

进一步地，上述无源光网络系统还可具有以下特点：所述光分路器网络由两个 2: 1光分路器和两个 N: 2光分路器构成，且每一 2: 1光分路器的两个输出端均连接到所述两个 N: 2光分路器的输入端。

进一步地，上述无源光网络系统还可具有以下特点：该无源光网络系统的拓扑为树型结构、总线型结构、环型结构或者是这些结构的组合。

进一步地，上述无源光网络系统还可具有以下特点：该系统为波分复用的无源光网络系统，系统中各个光网络单元的第一接口电路 A，发送的上行光信号 U_A的波长各不相同，第二接口电路 B，发送的上行光信号 U_B的波长也各不相同，但上行光信号 U_A所在的波段与上行光信号 U_B所在的波段不相重叠，第一波分复用装置在上行方向只可透过上行光信号 UA所在波段的信号，第二波分复用装置在上行方向只可透过上行光信号 U_B所在波段的信号。

本发明要解决的另一技术问题在于，提供一种基于波长的无源光网络系统的保护备份方法，该方法实现保护所需的成本相对较低，且可提供对主干光纤和光线路终端的热备份方式保护。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于波长的无源光网络系统的保护备份方法，包括以下步骤：

正常工作时，在下行方向上，光线路终端的接口电路 A和接口电路 B 分别发送波长不同的下行光信号和 D_B，这两个光信号经各自的主干线路传送到光分路器网络后进行光功率的分配，使得每一分支光纤中均下行光信号和 D_B，然后利用分支线路上的波分复用装置只将分支光纤中的光信号 U_A透传到光网络单元的接口电路 A，只将光信号 U_B透传到光网络单元的接口电路 B;

在上行方向上，光网络单元的接口电路 A和接口电路 B分别发送波长不同的上行光信号 υ_Λ和 U_B，这两个光信号经分支线路上传到光分路器网络再传送到两个主干线路，然后利用主干线路上的波分复用装置只将光信号 U_A透传到光线路终端的接口电路 Α,只将光信号 U_B透传到光线路终端的接口电路 B;

这样，在所述光线路终端和光网络单元的接口电路 A之间和接口电路 B之间形成了一主一备的两条双向光通道，该主备用双向光通道独立地进行注册、测距和带宽动态调整，当主用双向光通道出故障后，直接将业务倒换到备用双向光通道上。

进一步地，上述保护备份方法还可具有以下特点：所述主备用双向光通道配置成负荷分担模式，在主备用光通道同时传送业务。

进一步地，上述保护备份方法还可具有以下特点：该系统为波分复用的无源光网络系统时，将主干线路上的波分复用装置设置为在上行方向可透过一个波段的信号。

由上可知，同其它无源光网络（P0N)保护系统相比较，基于波长保护的无源光网络系统有的特点和优点如下：

1 )而中等可靠性保护只保护主干光纤及光线路终端（0LT) ，能达到电信级 50ms要求，而每个光网络单元只需部署一根分支光纤，大大减少了分支光纤的数量及其布线费用，成本低，而对于一般家庭用户来讲可靠性已经足够了，因而是一种经济实用的保护类型。

2)可以实现多种保护类型，包括：高可靠性保护和中等可靠性保护，且这两种保护都能达到电信级 50ms要求，保护切换不会引起用户业务的中断。其中，高可靠性保护提供端到端的全链路保护；当然，基于波长保护的无源光网络（P0N) 系统也支持无保护方式。

3 )基于波长保护的 P0N系统能支持多种类型光分路器网络。

4)基于波长保护的 P0N系统，还支持树型、总线型、环型等拓扑结构，同时能支持多种无源光网络（P0N)技术，如 AP0N、 EP0N、 GP0N、 WDM PON等。

5 ) 可将该系统配置成负荷分担模式，主备用光通道同时传送业务，从而提升系统的带宽附图概述

图 1是 P0N系统组成的示意图。

图 2是光纤备份系统的结构图，该类型只支持冷备份。

图 3是仅光线路终端备份系统的结构图，该类型只支持冷备份。图 4是全备份系统的结构图，该类型提供端到端的保护，支持热备份。图 5是半备份系统的结构图，该类型提供冷备份的端到端和冷备份的主干光纤及光线路终端接口电路保护。

图 6是本发明实施例基于波长的 P0N保护倒换的结构图。

图 7是单 N: 2光分路器构成的光分路器网络的示意图。

图 8是双 2: 1和双 N: 2光分路器构成的网状光分路器网络的示意图。

图 9是本发明实施例基于波长保护的功率分配 P0N系统。

图 10是本发明又一实施例基于波长保护的波分复用 P0N系统。

图 11是本发明又一实施例基于波长保护的 P0N系统，采用总线拓扑组网。

图中的 WDM表示波分复用器， PONLT ( 1 ) 表示接口电路 1， PONLT (0)表示接口电路 0。本发明的最佳实施方式

图 6示出了本发明实施例的系统组成。为支持基于波长的保护，光线路终端 C1必须包括主备两块接口电路，在图 6中是接口电路 1和接口电路 0。光线路终端 C1的两个接口电路分别通过终端接口光纤 C12和 C13 连接到终端侧的波分复用器装置 C9和 C8，而波分复用装置 C9和 C8分别通过主干光纤 C2和 C14连接到光分路器网络 C3。光分路器网络 C3可同时同多个分支光纤连接。其中，分支光纤 C10、 C16、 C15分别连接单元侧的波分复用装置 C4、 C11和 C7。各单元侧的波分复用装置同光网络单元接口电路的连接是通过单元接口光纤实现的。其中，单元接口光纤 C17 两端分别连接波分复用装置 C4和光网络单元 C5的接口电路 1，单元接口光纤 C19两端分别连接波分复用装置 C11和光网络单元 C5的接口电路 0; 而单元接口光纤 C20的两端分别连接波分复用装置 C7和光网络单元 C6 的接口电路 1，单元接口光纤 C18的两端分别连接波分复用装置 C7和光网络单元 C6的接口电路 0。文中，也将光分路器网络与光网络单元之间的包括波分复用装置在内的部分称为分支线路，将光分路器网络与光线路终端之间的包括波分复用装置在内的部分称为主干线路。

系统中，光线路终端 C1的接口电路 1和接口电路 0分别发送波长为 λΐ和 λ3的下行光信号，而各光网络单元的接口电路 1和接口电路 0分别发送波长为 λ2和 λ4的上行光信号，且 λ1≠λ3， λ2≠λ4。

波分复用装置 C9、 C4支持波长为 λ1、 λ2的光信号的直通，但不支持波长为 λ3、 λ4的光信号通过；波分复用装置 C8、 C11支持波长为 λ3、 λ4 的光信号的直通，但不支持波长为 λ1、 λ2的光信号通过；而波分复用装置 C7在下行方向（从线路终端到网络单元）将波长为 λΐ的光信号透传到与单元接口光纤 C20连接的端口，将波长为 λ3的光信号透传到与单元接口光纤 C18连接的端口，在上行方向则可将上传到这两个端口的波长为 λ2 和 λ4的光信号透传到分支光纤 C15，并能实现这两个端口之间的隔离。

光分路器网络 C3是指由一个或多个光分路器构成的多端口光功率分配网络，本实施例中包括两个主干光纤端口和多个分支光纤端口，从主干光纤端口送入的光信号，其光功率按一定的比率分配到各分支光纤端口（各分支光纤送出的光信号功率比可以是任意值）。反方向从各分支光纤端口送入的光信号叠加在一起后，从主干光纤端口按一定比例输出 (一般是按 1 : 1平均分配光功率）。光分路器网络同波长无关。本实施例中该光分路器网络采用一个 N: 2光路器实现，如图 7所示。但本发明不局限于此。

第一条双向光通路：

光线路终端 C1的接口电路 1 向终端接口光纤 C12上发送波长为 λΐ 的光信号，该波长的光信号通过终端接口光纤 C12送给波分复用装置 C9，由于 C9支持波长为 λΐ的光信号的直通，因而波长为 λΐ的光信号能通过装置 C9传送到主干光纤 C2上， C2把 λΐ光信号传送到光分路器网络 C3， C3把 λΐ光信号按照一定的功率比，分配到所有的分支光纤，包括 C10、 C16和 C15。分支光纤 C10、 C16和 C15分别把 λΐ光信号送到各自所连接的波分复用装置 C4、 C11和 C7。波分复用装置 C4把 λΐ光信透传到接口光纤 C17,进而传送到光网络单元 C5的接口电路 1，而波分复用装置 C11 把 λΐ光信号滤除，不通过接口光纤 C19传送给光网络单元 C5的接口电路 0; 波分复用装置 C7把 λΐ光信号透传到接口光纤 C20，进而传送给光网络单元 C6的接口电路 1，波分复用装置 C7不把 λΐ光信号送给接口光纤 C18，因而 λΐ光信不能传送到光网络单元 C6的接口电路 0。这样，光线路终端 C1的接口电路 1同光网络单元 C5和 C6间的接口电路 1间建立了一条波长是 λΐ的通信通道，叫做下行 λΐ光通道。

光网络单元 C5和 C6的接口电路 1的工作发送波长都是 λ2，这两个接口电路不能同时发送光信号，而采用时分多址（TDMA) 的方式轮流发送。光网络单元 C5和 C6的接口电路 1发送的 λ2光信号，分别通过单元接口光纤 C20和 C17送给波分复用装置 C4和 C7。由于波分复用装置 C7 的 C20和 C18接口间有很高的隔离度，因而 λ2光信号不会送给 C18接口光纤，而波分复用装置 C7能把 λ2光信号透传到分支光纤 C15上，进而传送到光分路器网络 C3上。波分复用装置 C4对 λ2光信号能透传到分支光纤 C10上，进而也送入光分路器网络。光分路器网络不会把 λ2光信号送给分支光纤 C16, 而能同时透传到主干光纤 C2和 C14上，进而分别传送到波分复用器 C9和 C8。由于 C8对 λ2光信号有滤除功能，所以 λ2光信号不能传送到光线路终端 C1的接口电路 0上。而 C9对 λ2光信号具有透传功能，因而 λ2光信号被传送到终端接口光纤 C12上，进而传送到光线路终端 C1的接口电路 1上。这样，光网络单元 C5和 C6的接口电路 1 同光网络线路终端 C1的接口电路 1间形成了一条波长为 λ2的光通信通道，叫做上行 λ2光通道。

由此，在光线路终端（0LT)和光网络单元（0 U) 的接口电路 1 间行成了一条双向通信光通道，这条光通道的上行波长是 λ2，而下行波长是 λ1。

第二条双向光通路：

光线路单元（0LT)的接口电路 0向终端接口光纤 C13发送波长为 λ3 的光信号，该波长的光信号通过终端接口光纤 C13送给波分复用装置 C8，由于 C8支持波长为 λ3的光信号的直通，因而波长为 λ3的光信号能通过装置 C8传送到主干光纤 C14上， C14把 λ3光信号传送到光分路器网络 C3， C3把 λ3光信号按照一定的功率比分配到所有的分支光纤，包括 C10、 C16和 C15。分支光纤 C10、 C16和 C15分别把 λ3光信号送到各自所连接的波分复用装置 C4、 C11和 C7。波分复用装置 C4把 λ3光信号滤除，不传送到接口光纤 C17，因而 λ3光信号不能送到光网络单元 C5的接口电路 1，而波分复用装置 C11把 λ3光信号透传给接口光纤 C19，进而传送给光网络单元 C5的接口电路 0; 波分复用装置 C7不把 λ3光信号送给接口光纤 C20，因而 λΐ光信号不能传送给光网络单元 C6的接口电路 1，而波分复用装置 C7能把 λ3光信号透传送给接口光纤 C18，进而传送到光网络单元 C6的接口电路 0。这样，光线路终端 C1的接口电路 0同光网络单元 C5和 C6间的接口电路 0间建立了一条波长是 λ3的通信通道，叫做下行 λ3 光通道。

光网络单元 C5和 C6的接口电路 0的工作发送波长都是 λ4，这两个接口电路不能同时发送光信号，而采用时分多址（TDMA) 的方式轮流发送。光网络单元 C5和 C6的接口电路 0发送的 λ4光信号，分别通过单元接口光纤 C18和 C19送给波分复用装置 C11和 C7。由于波分复用装置 C7 的 C20和 C18接口间有很高的隔离度，因而 λ4光信号不会送给 C20接口光纤，而波分复用装置 C7能把 λ4光信号透传到分支光纤 C15上，进而传送到光分路器网络 C3上。波分复用装置 C11对 λ4光信号能透传到分支光纤 C16上，进而也送入光分路器网络 C3。光分路器网络不会把 λ4光信号送给分支光纤 C10，而能同时透传到主干光纤 C2和 C14上，进而分别传送到波分复用器 C9和 C8。由于 C9对 λ4光信号有滤除功能，因而 λ4 光信号不能传送到光线路终端 C1的接口电路 1上。而 C8对 λ4光信号具有透传功能，因而 λ4光信号被传送到终端接口光纤 C13上，进而传送到光线路终端 C1的接口电路 0上。这样，光网络单元 C5和 C6的接口电路 0同光线路终端 C1的接口电路 0间形成了一波长为 λ4的光通信通道，叫做上行 λ4光通道。

由此，在光线路终端（0LT)和光网络单元（0NU) 的接口电路 0 间行成了一条双向通信光通道，这条光通道的上行波长是 λ4，而下行波长是 λ3。

由上面分析可知，采用波分复用技术，光线路终端和光网络单元间可行成两条独立的双向通信光通路。其中，接口电路 1使用波长为 λΐ和 λ2 的第一条双向光通路，而接口电路 0使用波长为 λ3和 λ4的第二条双向光通路。这两条双向光通路可以同时工作，构成互为热备份的主备用通信通道。如果设置业务由第一条双向光通道传送，那第一条双向光通道就是主用通信通道，而第二条双向光通道就可配置成第一条双向光通道的备用通信通道，当第一条双向光通道出现故障后，业务可以倒换到第二条双向光通道上，由第二条双向光通道继续传送，从而使业务得到了保护，不会因第一条双向光通道的故障而导致业务中断，无法继续被传送。由于采用的是热备份方式，图 6 的两条主备用双向光通道能独立进行注册、测距和带宽动态调整，因而当主用双向光通道出故障后，业务倒换到备用双向光通道上，保护倒换后无源光网络的光网络单元不需要重新注册，光线路终端也不要对光网络单元重新测距，从而保证了保护倒换的时间，倒换时间可以限制在电信级要求的 50ms以内。

此外，可将该系统配置成负荷分担模式，主备用光通道同时传送业务, 还可以提升系统的带宽。

图 6的实施例中，光网络单元与光分配器网络之间实际上存在两种分支结构（指光分配器网络后到每一个光网络单元的连接结构），是一种混合结构，提供了多种可选的保护方式。其中：光网络单元 C5同光分路器网络 C3之间有两条分支光纤 C10和 C16, 因而光网络单元 C5对业务能提供端到端热备份方式的保护，不论是主干光纤还是分支光纤或是光线路终端和光网络单元的接口电路出故障，业务都能得到保护，可靠性很高。但由于光线路终端和光网络单元的接口电路、主干光纤、分支光纤及接口光纤都需要双份，成本比较高。

光网络单元 C6同光分路器网络间 C3之间只有一根分支光纤 C15，且 C6同时配置了单元接口光纤 C20、 C18及接口电路 1和 0，通过在一根分支光纤同时传递两个光通路的信号，光网络单元 C6对其承载的业务能提供主干光纤及光线路终端接口电路的故障保护，且支持热备份方式，该保护提供的可靠性中等，已能满足公众用户的需要。由于省去了一根分支光纤及其布线工程费用，成本大大降低，所以非常适合公众用户电信网的场合。

在本发明的又一实施例中，无源光网络系统中的光网络单元与光分配器网络之间只采用图 6中光网络单元 C6和光分路器网络 C3之间的分支结构，为每一个光网络单元都提供中等可靠性的保护。

在本发明的又一实施例中，图 6中的光分配器网络采用如图 8所示的由两个 2: 1和两个 N: 2光分路器构成的网状光分配网，每一 2: 1光分路器的两个输出端均与两个 N: 2光分路器的输入端相连接，并且所有光分路器同时处于工作状态。采用该分路器网络可以在某个分路器失效的情况下提供热备份方式的保护，从而进一步提高保护的可靠性。

在本发明的又一实施例中，如果对成本非常敏感，而对可靠性不做要求的场合，当光网络单元 C6的接口电路 1及接口光纤 C20不配置时，光网络单元 C6就成了无保护的光网络单元。可参照图 9中的光网络单元 #1。本发明的无保护的分支结构、提供中等可靠性的分支结构和提供高可靠性的分支结构可以任意组合。

图 9示出的基于波长保护的 P0N系统支持的是功率分配无源光网络，其与图 6中的系统基本相同， λ1、 λ3为下行主、备用波长， 12、 λ4为上行主、备用波长。

本发明的又一实施例是一种支持波分复用的无源光网络。图 11示出了该基于波长保护的波分复用 P0N系统，在该系统中，下行方向一个主用和一个备用波长，是下行主用波长，而 λ(1ρ是下行备用波长；而在上行方向，每一个光网络单元采用一个主用波长和一个备用波长， λψΐ： η

(表示 wl、 λψ2、 λψη)是上行主用波长，而 λρ 1： η (表示 λρ 1、 λρ2、 λρη) 是上行备用波长。

波分复用 P0N系统中，每一个光网络单元发送的上行光信号的波长都是不同的，而光线路终端的接口电路在接收这些不同波长的信号后，通过波分复用装置将它们区别开来，再一一处理。在现有波分复用 P0N 系统的基础上，本发明只需增加若干波分复用装置就可以实现基于波长的保护，波分复用装置设置的位置与图 6相同，在此不再赘述。与图 6 实施例不同的是，与主干光纤连接的两个波分复用装置，在上行方向必须是透过一个波段，即一个可透过波长 λ¥ΐ : η，一个可透过波长 λρ1 : η。

另外，基于波长保护的 P0N系统同拓扑结构无关，能支持多种拓扑结构。图 9、 10都属于树型结构的基于波长保护的 P0N系统。在本发明的又一实施例中，采用总线行拓扑结构的基于波长保护的 P0N系统，如图 11所示，该系统主干上的多个光分路器之间通过总线相互连接。但其工作原理并无不同，只要这些光分路器组成的光分配网能将主干光纤端口送入的光信号，其光功率按一定的比率分配到各分支光纤端口，反方向从各分支光纤端口送入的光信号叠加在一起后，从主干光纤端口按一定比例输出即可。在本发明的又一实施例中，该基于波长保护的 P0N系统还可采用环型拓扑。

工业实用性

本发明可应用多种形式的无源光网络保护系统，提供对主干光纤及光线路终端的热备份保护，达到电信级 50ms要求，并且能大大减少了分支光纤的数量及其布线费用，特别适合于一般家庭用户的保护。

Claims

1、一种基于波长保护的无源光网络系统，包括包含第一接口电路 A和第二接口电路 B的光线路终端，第一、第二主干光纤，与第一、第二主干光纤连接的光分路器网络，与该光分路器网络连接的分支光纤，以及多个包含第一接口电路 A'和第二接口电路 B'的光网络单元 P，其特征在于，还包括：

所述第一接口电路 A用于发送下行光信号 D_A，第二接口电路 B用于发送下行光信号 D_B，且的波长不等于 D_b，所述第一接口电路 A'用于发送的上行光信号 U_A，第二接口电路 B，用于发送的上行光信号 U_B, U_A的波长不等于 U_{B ;}

所述第一波分复用装置可透过下行光信号 D_A和上行光信号 υ_Λ，不能透过上行光信号 U_B，所述第二波分复用装置可透过下行光信号 D_B和上行光信号 U_B，不能透过上行光信号 U_{A ;} 所述光分路器网络用于将两个主干光纤端口送入的下行光信号的光功率分配到各分支光纤端口，从各分支光纤端口送入的光信号叠加后从主干光纤端口输出；

所述单元侧波分复用装置可将与其相连的分支光纤传送的下行光信号 ¾和 D_B分别透传到对应光网络单元 P的第一接口电路 A，和第二接口电路 B，，并将这两个接口电路发送的上行光信号透传至该分支光纤。

2、如权利要求 1所述的无源光网络系统，其特征在于，还包括若干包含第一接口电路 A，和第二接口电路 B，的光网络单元 P'，该光网络单元 P'中的第一接口电路 A'和第二接口电路 B，分别通过一根单元接口光纤、一个单元侧波分复用装置和一根分支光纤依次连接到所述光分路器网络，其中与第一接口电路 A'连接的单元侧波分复用装置可透过下行光信号 ¾和上行光信号 UA，不能透过下行光信号 DB ; 与第二接口电路 B'连接的单元侧波分复用装置可透过下行光信号 DB和上行光信号 UB，不能透过下行光信号 DA。

3、如权利要求 1所述的无源光网络系统，

其特征在于，还包括若干包含第一接口电路 A'的光网络单元 P"，该光网络单元 P"中的第一接口电路 A'通过一根单元接口光纤、一个单元侧波分复用装置和一根分支光纤依次连接到所述光分路器网络，该单元侧波分复用装置可透过下行光信号 D_A和上行光信号 U_A，不能透过下行光信号 D_B号。

4、如权利要求 1、 2或 3所述的无源光网络系统，

其特征在于，所述光分路器网络由一个 N: 2光分路器构成。

5、如权利要求 1、 2或 3所述的无源光网络系统，

其特征在于，所述光分路器网络由两个 2 : 1光分路器和两个 N: 2光分路器构成，且每一 2 : 1光分路器的两个输出端均连接到所述两个 N: 2光分路器的输入端。

6、如权利要求 1、 2或 3所述的无源光网络系统，

其特征在于，该无源光网络系统的拓扑为树型结构、总线型结构、环型结构或者是这些结构的组合。

7、如权利要求 1、 2或 3所述的无源光网络系统，

其特征在于，该系统为波分复用的无源光网络系统，系统中各个光网络单元的第一接口电路 A，发送的上行光信号 U_A的波长各不相同，第二接口电路 Β，发送的上行光信号 U_B的波长也各不相同，但上行光信号 U_A 所在的波段与上行光信号 U_B所在的波段不相重叠，第一波分复用装置在上行方向只可透过上行光信号 UA所在波段的信号，第二波分复用装置在上行方向只可透过上行光信号 U_B所在波段的信号。

8、一种基于波长的无源光网络系统的保护备份方法，包括以下步骤：

正常工作时，在下行方向上，光线路终端的接口电路 A和接口电路 B 分别发送波长不同的下行光信号和 D_B，这两个光信号经各自的主干线路传送到光分路器网络后进行光功率的分配，使得每一分支光纤中均下行光信号和 D_B，然后利用分支线路上的波分复用装置只将分支光纤中的光信号透传到光网络单元的接口电路 A，只将光信号 D_B透传到光网络单元的接口电路 B; '

在上行方向上，光网络单元的接口电路 A和接口电路 B分别发送波长不同的上行光信号 u_A和 U_B，这两个光信号经分支线路上传到光分路器网络再传送到两个主干线路，然后利用主干线路上的波分复用装置只将光信号

U_A透传到光线路终端的接口电路 A，只将光信号 U_B透传到光线路终端的接口电路 B;

这样，在所述光线路终端和光网络单元的接口电路 A之间和接口电路

B之间形成了一主一备的两条双向光通道，该主备用双向光通道独立地进行注册、测距和带宽动态调整，当主用双向光通道出故障后，直接将业务倒换到备用双向光通道上。

9、如权利要求 8所述的保护备份方法，

其特征在于，所述主备用双向光通道配置成负荷分担模式，在主备用光通道同时传送业务。

10、如权利要求 8所述的保护备份方法，

其特征在于，该系统为波分复用的无源光网络系统时，将主干线路上的波分复用装置设置为在上行方向可透过一个波段的信号。

11、如权利要求 8所述的保护备份方法，

其特征在于，该保护备份方法同无源光网络链路层的技术无关，能用于 AP0N、 EP0N、 GP0N等功率 P0N。