CN101188470A - 基于粗波分多址ftth技术中的上下行光波长的分配管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了光纤到户宽带接入的一种基于上下行光波长的分配管理方法，该方法包括：在下行时，由一局端设备将多个粗波分标准波长的光信号合波于一光纤上，再由一光分路器为若干路信号，再由解复用器将所述若干路信号解复用成与所述多个粗波分标准波长的光信号数量相等的多个粗波分波长业务信号，并将这些粗波分波长业务信号分别提供给用户，在上行时，多个远端设备发出信号，通过电光转换得到相同波长的光调制信号，通过光开关和波长转换装置实现上行波长的分配管理，该装置把输入的用户端光调制信号转换成不同波长的粗波分标准波长信号，再通过合波器复用到一光纤上传输到所述局端设备。
Description
技术领域
本发明涉及光通信领域，尤其涉及一种基于粗波分多址FTTH技术中的上下行光波长的分配管理方法。
背景技术
基于波长的分配管理技术的开发进度较慢，一方面是由于当前用户对大带宽的需求还不多，另一方面是由于成本较高，所以这方面的技术发展不快。随着网络大带宽业务的不断增长，高端用户对带宽的需求越来越大，新技术的发展使相关成本逐渐下降，特别是FTTH在全球的快速发展，使基于波长的分配管理技术在接入网的应用前景趋于明朗。
传统的宽带接入技术主要有以下：
ADSL、ADSL2、ADSL2+、VDSL
LAN
APON/BPON
ITU-T SG15的G.983系列标准所规范：下行线路速率可扩展到1244.16Mbit/s，上行可扩展到622.08Mbit/s
EPON
IEEE802.3Ah工作组，也称EFM(EFM：Ethernet in the First Mile)组所规范的基于千兆以太网的PON系统
GPON
ITU-T SG15的G.984系列标准所规范的GPON(Gigabit-capable passiveoptical Networks)，技术特色是在二层采用ITU-TG.7041定义的GFP(通用成帧规程)对Ethernet、TDM、ATM等多种业务进行封装映射，能提供1.25Gb/s和2.5Gb/s下行速率和所有标准的上行速率，并具有强大OAM功能。在高速率和支持多业务方面，GPON有明显优势，将是PON的重要发展方向，但GPON的成本要高于EPON。
这些技术的最大缺陷是没有充分挖掘光纤的巨大带宽，不适应未来带宽需求增长的步伐，容量升级时不够灵活经济。
光纤到户(FTTH)是宽带网络彻底打破接入层的带宽瓶颈，实现传输网络全程光纤化的必然选择。FTTH通常需采用无源光分配技术，以便连通分散的用户端，保证信号传输的高可靠性。当前基于无源光网络(PON)的FTTH中，光分配技术大多是非对称的接入方式，适用于上行数据量较小的客户端，带宽升级能力受限，不适应多媒体信息快速发展的需求，不能满足视频及数据交互量较大的业务需求。
基于粗波分多址的光接入系统可以从根本上解决接入网的带宽瓶颈，并能为未来系统容量的需求增长预留巨大的可用带宽，系统采用成熟和低成本的光器件和模块，通过以波长作为用户端远端设备的标识，达到上下行数据的高速对称传送，能充分利用光纤的巨大传输能力，实现多种业务的高速、透明接入，使得网络的升级和综合业务的提供更加方便和经济。当前，粗波分多址的光接入系统还没有一种较为有效和低成本的波长分配管理技术。
发明内容
本发明的目的在于针对粗波分多址光接入系统提出了一种上下行波长分配和调度技术，通过它实现对用户以波长为粒度的带宽的分配和管理，特别是对上行信号提供有效和低成本的技术方案，实现对双向高速带宽业务的有效承载。
为此，本发明提供了一种基于上下行光波长的分配管理方法，该方法包括：在下行时，由一局端设备将多个粗波分标准波长的光信号合波于一光纤上，再由一光分路器为若干路信号，再由解复用装置将所述若干路信号解复用成与所述多个粗波分标准波长的光信号数量相等的多个粗波分波长业务信号，并将这些粗波分波长业务信号分别提供给用户；在上行时，多个用户端设备发出信号，通过电光转换得到相同波长的光调制信号，通过光开关和波长转换装置实现上行波长的分配管理，该装置把输入的用户端光调制信号转换成不同波长的粗波分波长信号，再通过合波器复用到一光纤上传输到所述局端设备。
此外，在上述基于上下行光波长的分配管理方法中，在上行时，所述光开关设备结合所述波长转换设备执行波长的分配和调度，并识别不同远端设备发出的上行信号。
此外，在上述基于上下行光波长的分配管理方法中，所述分配和调度以波长为粒度，且所述识别是根据波长来进行的。下行光波长分配管理是局端设备和解复用装置共同完成的，局端设备发出控制指令，对所述解复用装置的可调光滤波进行控制，为远端设备分配下行的粗波分标准波长的光信号。
此外，在上述基于上下行光波长的分配管理方法中，所述局端设备发出控制指令，对所述光开关设备进行控制，以为所述远端设备分配上行的粗波分标准波长的光信号。光开关的主要作用是提供不同用户端信号对应不同上行粗波分标准波长的灵活调度和管理的能力。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种系统，该系统包括：多个局端设备；光分路器，与所述多个局端设备相连；解复用装置，与所述光分路器相连；多个远端设备，分别与所述解复用器相连；光电转换设备，与所述多个远端设备相连；光开关设备，与所述光电转换设备相连；波长转换设备，与所述光开关设备相连；以及合波器，与所述波长转换设备相连。其中，在下行时，由一局端设备将多个粗波分标准波长的光信号合波于一光纤上，再由一光分路器均分为若干路信号，再由解复用器将所述若干路信号解复用成与所述多个粗波分标准波长的光信号数量相等的多个粗波分波长业务信号，并将这些粗波分波长业务信号分别提供给用户，在上行时，多个用户端设备发出信号，通过电光转换得到相同波长的光调制信号，通过光开关和波长转换装置实现上行波长的分配管理，该装置把输入的用户端光调制信号转换成不同波长的粗波分波长信号，再通过合波器复用到一光纤上传输到所述局端设备。
此外，在上述系统中，在上行时，所述光开关设备结合所述波长转换设备执行波长的分配和调度，并识别不同远端设备发出的上行信号。
此外，在上述系统中，所述分配和调度以波长为粒度，且所述识别是根据波长来进行的。下行光波长分配管理是局端设备和解复用装置共同完成的，局端设备发出控制指令，对所述解复用装置的可调光滤波进行控制，为远端设备分配下行的粗波分标准波长的光信号。
此外，在上述系统中，所述局端设备发出控制指令，对所述光开关设备进行控制，以为所述远端设备分配上行的粗波分标准波长的光信号。光开关的主要作用是提供不同用户端信号对应不同上行粗波分标准波长的灵活调度和管理的能力。
综上所述，本发明提出了一种用于FTTH中的上下行信号波长分配和管理技术，通过它实现对用户以波长为粒度的带宽的分配和调度管理。系统设计中采用双纤方式，收发分开，点到多点的光无源网络结构。为降低系统成本，提高传输带宽，系统搭建中采用信道间隔是20nm的粗波分OUT和非制冷的DFB激光器和滤波器，因定位于接入网层面，故不采用光放大器，这样系统整体具有低成本、低功耗、小尺寸等特点。系统下行采用粗波分复用并结合广播方式，下行方向通过局端设备为用户指配波长，上行采用粗波分多址接入(WDMA)，以波长作为用户端ONU的标识，以实现上下行数据的高速对称传送，上行方向结合用户波长和光开关交换模块识别具体用户。由于光信号的透明性，方便实现多种业务的高速接入。由于用户可独占或共享单一波长，使带宽有足够保障，并具备快速升级的能力，从而方便实现不同带宽需求的用户接入。局端设备对光开关和可调滤波器的控制是通过一指定粗波分标准波长作为通道完成信号传输的。
应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。
附图说明
包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：
图1示出了实现本发明的系统的总体结构示意图。
具体实施方式
现在将详细参考附图描述本发明的实施例。
粗波分多址光接入系统是波分复用技术与PON技术的有机结合，是一种无源宽带综合对称接入技术，它由局端设备OLT、远端设备ONT、无源光分配网ODN构成。其结构示意图如图1所示。
在图1下方的下行方向上，由局端设备OLT经一复用器将16个粗波分标准波长的光业务信号合波于一光纤上，传输到靠近用户区域的宽带光分路器W上，经该光分路器均分为4路信号，分别经4个解复用装置D1～D4，得到下行的16个粗波分波长业务信号，分别接到16个光网络终端远端设备1～16上，直接提供给用户。其中，每一个波长的带宽可供一个用户独占或多个用户共享。
在图1上方的上行方向上，由远端设备1～16发出的信号，通过低成本的电光变换后，得到同一波长的光调制信号，传输到邻近的机房处，通过光开关设备K连接到波长转换设备λ的输入端(光开关和波长转换器是集成在同一装置中)，输出端可输出16个不同波长的粗波分波长信号，再通过合波器M复用到一根光纤上上传到局端设备的输入端。光开关模块K结合波长转换设备能提供有效的波长分配与调度管理手段，调度管理和识别不同远端设备发出的上行信号，提供上行信号的高速传输带宽。局端设备端的管理控制系统发出的控制指令，对光开关模块进行控制，为远端设备端分配上行标准粗波分波长信号。
在上述系统中，可采用开放式结构，可以兼容GE和100M以太网光口，155M、622MPOS光口。光接口速率：100M-1.25Gb/s，接口数据类型：以太网和视频等。线路接口：16波CWDM波长的光口。OTU单元是光波长转换单元，将面板上接收到的光信号转换成CWDM特定波长的光信号。各ONU点可共享带宽也可独占一个波长的带宽，由局端设备中本发明提供的光波长分配调度管理系统统一调度分配带宽，通过动态带宽分配，线路带宽可以被充分利用。
在上述实现方式中，本发明可采用CWDM等无源光器件，以降低成本；特别是用户端采用低成本的半导体激光器，通过临近机房放置的光开关及波长转换装置实现上行波长的集中管理和维护。系统最大分支比为1∶64，分支级数3级以上；能实现远距离的传输：点到点最大传输距离60km，点到多点最大传输距离30km，远远超过ITU-T G.983要求的20公里传输距离要求；双纤双向工作，采用单模G.652光纤，上下行对称速率：155Mbit/s、622Mbit/s、1000Mbit/s；多业务支持能力；树型网络，解决居民小区、集团用户的接入问题；亦可采用点对点的连接方式，适合高带宽局域网互连、存储区域网络等应用需求。结合其它技术，同时还可提供较低带宽粒度的分配和调度管理。
本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。
Claims (10)
1.一种基于上下行光波长的分配管理方法，其特征在于，包括：
在下行时，由一局端设备及其所控制的解复用装置提供下行波长的分配管理，局端根据要求提供的带宽大小将多个粗波分标准波长的光信号合波于一光纤上，再由一光分路器分为若干路信号，再由解复用装置将所述若干路信号解复用成与所述多个粗波分标准波长的光信号数量相等的多个粗波分波长业务信号，并将这些粗波分波长业务信号分别提供给不同用户，
在上行时，多个用户端设备发出信号，通过电光转换得到相同波长的光调制信号，通过光开关和波长转换装置实现上行波长的分配管理，把输入的用户端光调制信号转换成不同波长的粗波分波长信号，再通过合波器复用到一光纤上传输到所述局端设备。
2.如权利要求1所述的基于上下行光波长的分配管理方法，其特征在于，在上行时，所述光开关和波长转换装置在局端设备的控制下执行上行波长的分配和调度，并识别不同用户端发出的上行信号。
3.如权利要求1所述的基于上下行光波长的分配管理方法，其特征在于，所述分配和调度以波长为粒度，且所述识别是根据波长来进行的。
4.如权利要求1所述的基于上下行光波长的分配管理方法，其特征在于，所述局端设备发出控制指令，对所述光开关进行控制，以为所述远端设备分配上行的粗波分标准波长的光信号。
5.如权利要求1所述的基于上下行光波长的分配管理方法，其特征在于，下行光波长分配管理是局端设备和解复用装置共同完成的，局端设备发出控制指令，对所述解复用装置的可调光滤波进行控制，为远端设备分配下行的粗波分标准波长的光信号。
6.一种系统，其特征在于，包括：
多个局端设备；
光分路器，与所述多个局端设备相连；
解复用装置，与所述光分路器相连；
多个远端设备，分别与所述解复用装置相连；
光电转换设备，与所述多个远端设备相连；
光开关设备，与所述光电转换设备相连；
波长转换设备，与所述光开关设备相连；以及
合波器，与所述波长转换设备相连，
其中，在下行时，由一局端设备将多个粗波分标准波长的光信号合波于一光纤上，再由一光分路器分为若干路信号，再由解复用装置将所述若干路信号解复用成与所述多个粗波分标准波长的光信号数量相等的多个粗波分波长业务信号，并将这些粗波分波长业务信号分别提供给用户，
在上行时，多个用户端设备发出信号，通过电光转换得到相同波长的光调制信号，通过光开关和波长转换装置实现上行波长的分配管理，把输入的用户端光调制信号转换成不同波长的粗波分波长信号，再通过合波器复用到一光纤上传输到所述局端设备。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，在上行时，所述局端设备和光开关设备结合所述波长转换设备执行波长的分配和调度，并识别不同远端设备发出的上行信号。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述分配和调度以波长为粒度，且所述识别是根据波长来进行的。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述局端设备发出控制指令，对所述光开关进行控制，以为所述远端设备分配上行的粗波分标准波长的光信号。
10.如权利要求6所述的系统，其特征在于，下行光波长分配管理是局端设备和解复用装置共同完成的，局端设备发出控制指令，对所述解复用装置的可调光滤波进行控制，为远端设备分配下行的粗波分标准波长的光信号。
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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