CN101719794B - 混合无源光网络系统及其传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光纤通信技术领域的混合无源光网络系统及其传输方法，系统包括：光线路终端、光码分复用编/解码器、光复用/解复用器、馈线光纤、远端节点和光网络单元，其中：光线路终端的输出端口和对应的光码分复用编/解码器相连，其输出和其它光码分复用编/解码器的输出一起经过光复用/解复用器进入馈线光纤传输，送入到另一个光复用/解复用器后，再将光信号送入到另外的光码分复用编/解码器的输入端口，经过编/解码后，进入到远端节点将光信号传送给各个对应的光网络单元。本发明无需改变现有无源光网络的光线路终端和光网络单元结构，光码分复用编/解码器对传输的信号格式透明，可以实现系统的透明扩容和平滑升级。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种光纤通信技术领域的系统及其传输方法，具体是一种混合无源光网络系统及其传输方法。
背景技术
无源光网络提供光线路终端和多个光网络单元的连接，共享光线路终端和远端节点之间的光纤媒质，在节省成本的同时，可以提供高带宽的数据传输，为当前快速增长的接入网带宽需求提供了一种有力的解决方法。但是不管是时分复用无源光网络还是波分复用无源光网络，其有限的时隙资源和波长资源都限制了无源光网络的光网络单元数目，为此混合无源光网络应运而生，为无源光网络的系统扩容提供了一种可能。将波长资源和时隙资源混合利用的无源光网络已被提出，但是由于时隙控制的严格要求，波分复用的随机接入优点得不到利用，系统延迟会较大，实现异步传输比较困难。而码分复用和波分复用一样具有随机接入和异步传输的优点，将这两者结合构建混合无源光网络成为一个研究热点。
经过对现有技术文献的检索发现，Ken-ichi Kitayama等人在《Journal of LightwaveTechnology(光波技术杂志)》上发表了题为“OCDMA over WDM PON-solution togigabit-symmetric FTTH(解决吉比特上下行对称光纤到户的光码分复用/波分复用无源光网络)”的文章，该文提出了一种光码分复用/波分复用的混合无源光网络结构，在本结构中每组信号的发送和接收端均引入光码分复用编/解码器，从而增加了无源光网络中的接入用户数目，但是该技术需要对现已存在的众多波分复用无源光网络的光线路终端和光网络单元重新进行设计和规划，升级成本较高。
又经检索发现，Xu Wang等人在《Journal of Lightwave Technology(光波技术杂志)》上发表了题为“field trial of 3-WDM*10-OCDMA*10.71-Gbs asynchronousWDM/DPSK-OCDMA using hybrid ED without FEC and optical thresholding(利用不含前向纠错和光限幅器的混合编解码器实现3波长*10码字*10.7吉比特每秒的异步波分复用/差分相异键控调制光码分多址实验系统)”的文章，该文提出了一种改进的混合无源光网络结构，在该结构中光线路终端只引用了一个基于多口的光码分复用编/解码器，实现对不同信号同时进行不同的编码，增加接入用户数目的同时，节省了需要的光码分复用编/解码器数目，但是该技术仍然是对单组信号进行单独的编码，每个光网络单元还是需要一组光码分复用编/解码器，所以在系统扩容时，不改变现有的波分复用无源光网络的收发模块的想法仍然不能实现。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷和不足，提供一种混合无源光网络系统及其传输方法。本发明通过将光码分复用编/解码器直接配置在馈线光纤两端，不需要为每个光网络单元都配置光码分复用编/解码器，且对现有的无源光网络结构均兼容，对传输的光信号透明，可以实现系统的平滑升级，且升级成本低。
本发明通过以下技术方案实现：
本发明涉及的混合无源光网络系统，包括：若干光线路终端、若干终端光码分复用编/解码器、若干节点光码分复用编/解码器、终端光复用/解复用器、节点光复用/解复用器、馈线光纤、若干远端节点和若干光网络单元，其中：每个光线路终端的输出端口分别和相应的每个终端光码分复用编/解码器相连传输本光线路终端欲发送给或欲接收到对应的各个光网络单元的多路复用信息，每个终端光码分复用编/解码器分别与终端光复用/解复用器相连传输经过正交编码后或解码前的多路复用的信息，终端光复用/解复用器通过馈线光线与节点复用/解复用器相连传输多个光线路终端发送的耦合在一起的信息，节点光复用/解复用器分别与每个节点光码分复用编/解码器相连传输分光后或耦合前的信息，每个节点光码分复用编/解码器分别与相应的每个远端节点相连传输正交解码后或编码前只包含本目的远端节点的多路复用信息，每个远端节点分别与相应的若干个光网络单元相连传输解复用后或复用前只包含本光网络单元的单路复用信息。
本发明涉及的上述混合无源光网络系统的传输方法，包括以下步骤：
第一步，光线路终端的光信号或经远端节点传输的光网络单元的光信号，发送到光码分复用编/解码器进行编码，得到经过相同光码分复用编码的多路复用信息。
所述的光线路终端的光信号是多路波分复用信号，或者是多路时分复用信号。
所述的光网络单元的光信号是单路波分复用信号，或者是单路时分复用信号。
所述的光码分复用编/解码器中延迟光脉冲的时间最小粒度大于光脉冲宽度。
第二步，将第一步得到的经过正交编码的多路复用信号传输到光复用/解复用器和来自其他光码分复用编/解码器输出的多路复用信号进行耦合，得到多个光线路终端或者多个远端节点传输的信息耦合在一起的信息。
所述的多个光线路终端或者多个远端节点中的信号之间是同步信号，或者是异步信号。
第三步，将第二步得到的多个光线路终端或多个远端节点传输的信息耦合在一起的信息经馈线光纤传输到另一个光复用/解复用器进行分光，得到耦合后再分光的信息。
第四步，经第三步得到的分光后的信息传输给另一个光码分复用编/解码器进行解码，得到只包含本目的远端节点或者本目的光线路终端的多路复用信息。
所述的光码分复用编/解码器中延迟光脉冲的时间最小粒度大于光脉冲宽度。
所述的光码分复用编/解码器中的信号是同步信号，或者是异步信号。
第五步，将第四步得到的解码后的多路复用信号，经远端节点解复用后得到的单路复用信号传输给与之相对应的各个光网络单元，或者将解码后的多路复用信号直接传输给光线路终端。
所述的光线路终端的光信号是波分复用信号，或者是时分复用信号。
所述的光网络单元的光信号是波分复用信号，或者是时分复用信号。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：将光码分复用编/解码器直接配置在馈线光纤两端，对多路复用信号进行一样的编/解码处理，不需要为每个光网络单元都配置光码分复用编/解码器；对现有的无源光网络结构均兼容，对传输的光信号透明，可以实现系统的平滑升级，且升级成本低。
附图说明
图1为实施例的系统组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例涉及的混合无源光网络系统，包括：第一光线路终端1、第二光线路终端2、第一终端光码分复用编/解码器3、第二终端光码分复用编/解码器4、第一节点光码分复用编/解码器8、第二节点光码分复用编/解码器9、终端光复用/解复用器5、节点光复用/解复用器6、馈线光纤7、第一远端节点10、第二远端节点11和十六个光网络单元，其中：第一光线路终端1的输出端口和第一终端光码分复用编/解码器3相连传输八路复用信息，第二光线路终端2的输出端口和第二终端光码分复用编/解码器4相连传输八路复用信息，第一终端光码分复用编/解码器3和第二终端光码分复用编/解码器4分别与终端光复用/解复用器5相连分别传输对八路复用信息进行相同编码后或解码前的信息，终端光复用/解复用器5通过馈线光纤7与节点光复用/解复用器6相连传输两个光线路终端耦合在一起的信息，节点光复用/解复用器6分别与第一节点光码分复用编/解码器8和第二节点光码分复用编/解码器9相连传输分光后或耦合前的信息，第一节点光码分复用编/解码器8与第一远端节点10相连传输编/解码后只包含第一远端节点10的信息，第二节点光码分复用编/解码器9与第二远端节点11相连传输编/解码后只包含第二远端节点11的信息，第一远端节点10分别与第一光网络单元12至第八光网络单元19相连传输相应光网络单元的单路复用信息，第二远端节点11分别与第九光网络单元20至第十六光网络单元27相连传输相应光网络单元的单路复用信息。
本实施例涉及的上述混合无源光网络系统的传输方法，当光线路终端向光网络单元传输波分复用异步光信号时，包括以下步骤：
第一步，第一光线路终端1的八路波分复用光信号发送到第一终端光码分复用编/解码器3进行编码，得到经过相同正交编码的八路波分复用信息。
所述的光线路终端的光信号是多路波分复用信号，或者是多路时分复用信号。
所述的光码分复用编/解码器中延迟光脉冲的时间最小粒度大于光脉冲宽度。
第二步，将第一步得到的经过正交编码的八路波分复用信号传输到终端光复用/解复用器5和来自第二终端光码分复用编/解码器4输出的八路波分复用信号进行耦合，得到两个光线路终端传输的信息耦合在一起的信息。
所述的两个光线路终端信号之间是同步信号，或者是异步信号。
第三步，将第二步得到的两个光线路终端传输的信息耦合在一起的信息经馈线光纤7传输到节点光复用/解复用器6进行分光，得到耦合后再分光的信息。
第四步，经第三步得到的分光后的两路信息中的一路传输给第一节点光码分复用编/解码器8进行解码，得到只包含第一远端节点10的八路波分复用信息；分光后的另外一路传输给第二节点光码分复用编/解码器9进行解码，得到只包含第二远端节点的八路波分复用信息。
所述的光码分复用编/解码器中延迟光脉冲的时间最小粒度大于光脉冲宽度。
所述的光码分复用编/解码器中的信号是同步信号，或者是异步信号。
第五步，将第四步得到的经第一节点光码分复用编/解码器8解码后的八路波分复用信号传输，经第一远端节点10解复用后得到的单路波分复用信号传输给与之相对应的八个光网络单元，即第一光网络单元12至第八光网络单元19；将第四步得到的经第二节点光码分复用编/解码器9解码后的八路波分复用信号传输，经第二远端节点11解复用后得到的单路波分复用信号传输给与之相对应的八个光网络单元，即第九光网络单元20至第十六光网络单元27。
所述的光网络单元的光信号是波分复用信号，或者是时分复用信号。
本实施例涉及的上述混合无源光网络系统的传输方法，当光网络单元向光线路终端传输时分复用同步光信号时，包括以下步骤：
第一步，经第一远端节点10传输的八个光网络单元，即第一光网络单元12至第八光网络单元19的单路时分复用光信号，发送到第一节点光码分复用编/解码器8进行编码，得到经过相同编码的八路时分复用信息；经第二远端节点11传输的八个光网络单元，即第九光网络单元20至第十六光网络单元27的单路时分复用光信号，发送到第二节点光码分复用编/解码器9进行编码，得到经过相同编码的八路时分复用信息。
所述的光网络单元的光信号是单路波分复用信号，或者是单路时分复用信号。
所述的光码分复用编/解码器中延迟光脉冲的时间最小粒度大于光脉冲宽度。
第二步，将第一步得到的经过正交编码的十六路时分复用信号传输到节点光复用/解复用器6进行耦合，得到两个远端节点传输的信息耦合在一起的信息。
所述的两个远端节点信号之间是同步信号，或者是异步信号。
第三步，将第二步得到的两个远端节点传输的信息耦合在一起的信息经馈线光纤7传输到终端光复用/解复用器5进行分光，得到耦合后再分光的信息。
第四步，经第三步得到的分光后的两路信息一路传输给第一终端光码分复用编/解码器3进行解码，得到只包含第一光线路终端1的八路时分复用信息；另一路传输给第二终端光码分复用编/解码器4进行解码，得到只包含第二光线路终端2的八路时分复用信息。
所述的光码分复用编/解码器中延迟光脉冲的时间最小粒度大于光脉冲宽度。
所述的光码分复用编/解码器中的信号是同步信号，或者是异步信号。
第五步，将第四步得到的经第一终端光码分复用编解码器3解码后的八路时分复用信号直接传输给第一光线路终端1；将第四步得到的经第二终端光码分复用编解码器4解码后的八路时分复用信号直接传输给第二光线路终端2。
所述的光线路终端的光信号是波分复用信号，或者是时分复用信号。
本实施例的优点：将光码分复用编/解码器直接配置在波分复用无源光网络或时分复用无源光网络的传输馈线光纤的两端，直接对多路信号进行相同的编解码处理，不需要对光线路终端和光网络单元重新进行设计，同时对多个光线路终端或多个远端节点之间的信号没有同步性要求，很容易将多个子波分复用无源光网络或者多个子时分复用无源光网络通过光码分复用编解码器连接在一起，对光线路终端和远端节点传输的信号格式透明(不关心波长信息或时隙信息)，因此可以实现系统的透明扩容和低成本平滑升级。
Claims (10)
1.一种混合无源光网络系统，其特征在于，包括：若干光线路终端、若干终端光码分复用编/解码器、若干节点光码分复用编/解码器、终端光复用/解复用器、节点光复用/解复用器、馈线光纤、若干远端节点和若干光网络单元，其中：每个光线路终端的输出端口分别和相应的每个终端光码分复用编/解码器相连传输本光线路终端欲发送给或欲接收到对应的各个光网络单元的多路复用信息，每个终端光码分复用编/解码器分别与终端光复用/解复用器相连传输正交编码后或解码前的多路复用的信息，终端光复用/解复用器通过馈线光纤与节点复用/解复用器相连传输多个光线路终端发送的耦合在一起的信息，节点光复用/解复用器分别与每个节点光码分复用编/解码器相连传输分光后或耦合前的信息，每个节点光码分复用编/解码器分别与相应的每个远端节点相连传输解码后或编码前只包含本目的远端节点的多路复用信息，每个远端节点分别与相应的若干个光网络单元相连传输解复用后或复用前只包含本光网络单元的单路复用信息。
2.一种根据权利要求1所述的混合无源光网络系统的传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，光线路终端的光信号或经远端节点传输的光网络单元的光信号，发送到光码分复用编/解码器进行编码，得到经过相同光码分复用编码的多路复用信息；
第二步，将第一步得到的经过正交编码后的多路复用信号传输到光复用/解复用器和来自其他光码分复用编/解码器输出的多路复用信号进行耦合，得到多个光线路终端或者多个远端节点传输的信息耦合在一起的信息；
第三步，将第二步得到的多个光线路终端或多个远端节点传输的信息耦合在一起的信息经馈线光纤传输到另一个光复用/解复用器进行分光，得到耦合后再分光的信息；
第四步，经第三步得到的分光后的信息传输给另一个光码分复用编/解码器进行解码，得到只包含相应目的远端节点或者相应目的光线路终端的多路复用信息；
第五步，将第四步得到的解码后的多路复用信号传输，经远端节点解复用后得到的单路复用信号传输给与之相对应的各个光网络单元，或者将解码后的多路复用信号直接传输给光线路终端。
3.根据权利要求2所述的混合无源光网络传输方法，其特征是，第一步中所述的光线路终端的光信号是多路波分复用信号，或者是多路时分复用信号。
4.根据权利要求2所述的混合无源光网络传输方法，其特征是，第一步中所述的光网络单元的光信号是单路波分复用信号，或者是单路时分复用信号。
5.根据权利要求2所述的混合无源光网络传输方法，其特征是，第一步中所述的光码分复用编/解码器中延迟光脉冲的时间最小粒度大于光脉冲宽度。
6.根据权利要求2所述的混合无源光网络传输方法，其特征是，第二步中所述的多个光线路终端或者多个远端节点中的信号之间是同步信号，或者是异步信号。
7.根据权利要求2所述的混合无源光网络传输方法，其特征是，第四步中所述的光码分复用编/解码器中延迟光脉冲的时间最小粒度大于光脉冲宽度。
8.根据权利要求2所述的混合无源光网络传输方法，其特征是，第四步中所述的光码分复用编/解码器中的信号是同步信号，或者是异步信号。
9.根据权利要求2所述的混合无源光网络传输方法，其特征是，第五步中所述的光线路终端的光信号是波分复用信号，或者是时分复用信号。
10.根据权利要求2所述的混合无源光网络传输方法，其特征是，第五步中所述的光网络单元的光信号是波分复用信号，或者是时分复用信号。
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