CN101425867B - 一种wdm接入网系统 - Google Patents

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Abstract

一种WDM接入网系统，包括多个用户xPON ONU，以及与多个用户xPON ONU相连的至少一个无源分支器，还包括一中央设备，以及一远端节点设备，中央设备通过一传输光纤连接远端节点设备；其中，中央设备包括多个xPON OLT，与多个xPON OLT相连的第一合波/分波模块，以及与合波/分波模块相连的第一双向光放大功能模块，远端节点设备包括第二合波/分波模块，且远端节点设备的多路输出通过光纤连接各无源分支器。本发明将WDM技术引入PON系统结构，使本发明的接入系统可以平滑地升级系统容量，增长了原有xPON系统的传输距离，解决了日益增长的客户需求。

Description

一种WDM接入网系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种新型WDM接入网系统。
背景技术
接入网是各种业务的落地与开展的基础平台，宽带化与持续可演进能力将是接入网络建设的关键，网络光节点下移和光进铜退是一个逐渐与确定不移的趋势，也为此出现了FTTX系列概念(FTTX指光纤到交换Fiber To The Cabinet；FTTCab、光纤到路边Fiber To The Curb；FTTC、光纤到大楼Fiber To The Building；FTTB及光纤到户Fiber To The Home；FTTH)。业界普遍认为无源光网络PON(Passive Optical Network，无源光网络)是经济的、面向未来多业务的用户光接入技术。它打破了传统的点到点解决方法，随着技术和市场的发展，各厂家先后推出了APON(ATM-PON的简称，ATM是一种基于信元的传输协议)、EPON(以太无源光网络)及GPON(千兆位无源光网络)产品(统称xPON)满足客户的需求。
如图1所示xPON系统结构示意图，处于接入网的现有xPON系统结构由局端的光通路终端(OLT)、靠近用户侧的无源分支器(splitter)及用户的光网络单元(ONU)组成。在xPON系统中无源分支器splitter的分支比和ONU与OLT之间距离是成反比的关系，一般最大分支比为128，常用的分支比为16和32。从对图1的分析可见，现有的PON接入系统存在一定不足，主要体现在：
1.客户接入数量有限，没有充分利用光纤的带宽资源，无法适合用户密集(用户数超过128)的区域。
2.传输距离有限，无法应对用户集中在某地，但离局端较远的应用场合，而这种应用场合在欧美还是很常见。
实际上，针对某些应用场合，有不少发达地区客户如英国电信、德国电信要求光接入网局端OLT到客户端ONU的传输距离达100km；OLT最高用户超过1000个，每个用户带宽峰值达100Mb/s，支持下行速率最高达10Gb/s，上行达2.5Gb/s。
从技术上分析，现有的光宽带接入网络无法满足客户需求，因此，需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有FTTX网络接入容量及传输距离有限的缺点，提供一种新型的WDM接入网系统，该系统结构可以延长系统的传输距离，扩大OLT接入的ONU用户数量。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种WDM接入网系统，包括多个用户xPON ONU，以及与多个用户xPON ONU相连的至少一个无源分支器，还包括一中央设备，以及一远端节点设备，所述中央设备通过一传输光纤连接所述远端节点设备；其中，所述中央设备包括多个xPON OLT，与多个xPON OLT相连的第一合波/分波模块，以及与所述合波/分波模块相连的第一双向光放大功能模块，所述远端节点设备包括第二合波/分波模块，且远端节点设备的多路输出通过光纤连接各无源分支器，所述第一双向光放大功能模块采用双向光放大及色散补偿功能模块。
所述的WDM接入网系统，其中：所述的远端节点设备还包括第二双向光放大功能模块，该第二双向光放大功能模块设置在传输光纤与第二合波/分波模块之间。
所述的WDM接入网系统，其中：所述第二双向光放大功能模块为双向光放大及色散补偿功能模块。
所述的WIDM接入网系统，其中：所述第一合波/分波模块采用加热周期性AWG模块，所述第二合波/分波模块采用加热型或非加热型周期性AWG模块。
本发明的有益效果为：由于采用WDM、双向光放大器、色散补偿等技术，采用本发明所述的接入系统可以平滑地升级系统容量，增长原有xPON系统的传输距离，并且单波长传输速率下行可以达到10Gb/s、上行最大可以达到2.5Gb/s，解决日益增长的客户需求。并且本发明的WDM接入网系统可以完全采用原有的xPON系统结构中的xPON OLT及xPON ONU，实现系统改造的成本低。
附图说明
图1为现有技术xPON系统结构示意图；
图2为本发明WDM接入网系统结构示意图；
图3为本发明WDM接入网系统第一实施例结构示意图；
图4为本发明WIDM接入网系统第二实施例结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：
为了解决现有无源光网络EPON及GPON光接入系统存在的不足，突破光接入网络的无源思维瓶颈，本发明将WDM技术引入PON系统结构，使新型的WDM接入网系统结合了现有PON技术和WDM技术的优点。
本发明的WDM接入网系统如图2所示，整个WDM接入网系统结构包括4部分组成：中央设备(Central Office设备)、远端节点设备(Romote Node设备)、客户侧的多个Spilter及多个用户xPON ONU组成。其中Central Office设备由多个xPON OLT功能模块、第一合波/分波模块(MUX/DEMUX模块1)、第一双向光放大及色散补偿功能模块组成；远端节点Remote Node由第二双向光放大器及色散补偿功能模块及第二合波/分波模块(MUX/DEMUX模块2)组成，并且中央设备中的第一双向光放大及色散补偿功能模块通过一x km传输光纤连接所述远端节点设备中的第二双向光放大器及色散补偿功能模块，远端节点设备中MUX/DEMUX模块2的多路输出通过y km光纤连接各无源分支器。
整个WDM接入网系统的工作原理如下：局端下行的业务通过n个xPON OLT功能模块输出进入MUX/DEMUX模块1，MUX/DEMUX模块1将n个xPON OLT输出的n个波长信号输出，进入双向光放大器及色散补偿模块1，经过放大和色散补偿后进入x km传输光纤；经过x km光纤传输后在远端节点Remote Node的双向光放大器及色散补偿模块2进行放大，并由MUX/DEMUX模块2分波成n个波长信号后再经过y km光纤传输到靠近客户侧的各无源分支器spilter分成m路后进入m个用户的ONU。假设每个splitter的分支比为m，则对应每个xPON OLT可以接入的用户数为m，因此系统的总容量数为mn个用户。对应的上行信号进行类似的反向处理，由于每个ONU的上行业务和下行业务在同一根光纤传输，每个ONU和OLT需要将各自上下行的业务进行耦合进同一根光纤中，对应的中央设备中的MUX/DEMUX模块1及RomoteNode设备的MUX/DEMUX模块2需要具备双向合分波处理功能。在实际应用中，当局端节点(中央设备)到远端节点(远端节点设备)的传输光纤距离x较短时，远端节点设备的双向光放大及色散补偿功能模块2可选择由双向光放大功能模块替代，或者连双向光放大器功能模块也不用，远端节点设备仅包括MUX/DEMUX模块2。
相比较于现有xPON系统结构，虽然本发明采用了MUX/DEMUX功能模块及双向光放大及色散补偿模块，由于光域透明，xPON系统中所用的关键技术如突发发送接收模式、带宽分配DBA技术、测距技术，安全加密技术、保护技术、PLOAM信息技术及各传输汇聚层协议GEM(GEM-GPON Encapsulation Method，类似于通用成帧规程GFP，是GPON特有的封装方式)等均几乎不用改动。本发明提出的WDM接入网系统结构几乎可以完全采用原有的xPON系统结构中的xPON OLT及xPON ONU。
本发明的第一实施例如图3所示，在局端侧(中央设备)采用GPONOLT功能模块，该功能模块从功能上分为下行发送处理部分和上行接收处理部分，下行发送波长和上行接收波长采用耦合器将信号耦合在一起进入32ch cyclic AWG(周期性阵列波导光栅)；考虑将来10Gb/s速率应用场合，局端还采用双向光放大及色散补偿功能模块，该功能模块具体实现方式见图3，环行器将双向信号进行分开，下行的信号经过色散预补偿后再放大，之后再经过环行器将双方向信号合在一起。考虑到10Gb/s应用场合，在Remote Node节点由于10Gb/s接收灵敏度较大，需要采用双向光放大器，这样就可以采用低成本的加热型Cyclic AWG，但若局端(中央设备)到远端节点距离较短时，远端节点的双向光放大器可以不需要，这样远端节点可以只采用Athermal Cyclic AWG(非加热周期性阵列波导光栅)，这样可以降低对环境的要求。在用户侧ONU完成与OLT几乎相反的功能。本实施例中splitter采用32分支比，MUX/DEMUX采用32chCyclic AWG，这样总接入的ONU用户数可以是32*32＝1024个。随着突发发送及接收的发展，最高支持的下行单波长速率将达到10Gb/s。
本发明的第二实施例如图4所示，在局端侧采用EPON OLT功能模块，由于EPON目前信号最大速率为2.5Gb/s，局端只采用双向光放大器功能模块，可以不需要色散补偿模块。由于2.5Gb/s的光接收机灵敏度较低，大部分传输距离的应用场合下，远端节点设备Remote Node不需要采用光放大器。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种WDM接入网系统，包括多个用户xPON ONU，以及与多个用户xPON ONU相连的至少一个无源分支器，其特征在于：还包括一中央设备，以及一远端节点设备，所述中央设备通过一传输光纤连接所述远端节点设备；其中，所述中央设备包括多个xPON OLT，与多个xPONOLT相连的第一合波/分波模块，以及与所述合波/分波模块相连的第一双向光放大功能模块，所述远端节点设备包括第二合波/分波模块，且远端节点设备的多路输出通过光纤连接各无源分支器，所述第一双向光放大功能模块采用双向光放大及色散补偿功能模块。
2.根据权利要求1所述的WDM接入网系统，其特征在于：所述的远端节点设备还包括第二双向光放大功能模块，该第二双向光放大功能模块设置在传输光纤与第二合波/分波模块之间。
3.根据权利要求2所述的WDM接入网系统，其特征在于：所述第二双向光放大功能模块为双向光放大及色散补偿功能模块。
4.根据权利要求1所述的WDM接入网系统，其特征在于：所述第一合波/分波模块采用加热型周期性阵列波导光栅AWG模块，所述第二合波/分波模块采用加热型或非加热型周期性阵列波导光栅AWG模块。
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