CN101741468B - 支持偏射路由组播功能的波分复用无源光网络系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光通信技术领域的支持偏射路由组播功能的波分复用无源光网络系统，包括：光线路终端、两个馈入线光纤、远端节点、若干根上行分布线光纤、若干根下行分布线光纤和若干个光网络单元，其中：光线路终端包括一个动态波长反射器，该动态波长反射器包括：三个光环行器、相位调制器和光功率分路器，或者该动态波长反射器包括：三个光环行器、光衰减器、半导体光放大器和光功率分路器。本发明通过动态波长反射器，动态控制下行光载波的传输路径和组播数据在同一波长上的正交叠加，系统结构简单，易于配置；通过将基带光功率调度为上行数据的光载波，省去了上行传输所需的光源，降低了功率，节省了成本，增加了宽带接入网的业务多样性。

Description

支持偏射路由组播功能的波分复用无源光网络系统

技术领域

本发明涉及的是一种光通信技术领域的系统，具体是一种支持偏射路由组播功能的波分复用无源光网络系统。

背景技术

近年来，波分复用无源光网络(wavelength-division-multiplexed passive opticalnetwork，WDM-PON)技术被公认为一种新兴的未来宽带接入技术，它可以提供较高的带宽容量、较大的覆盖范围、较好的服务质量、灵活有效的升级和配置方案等。传统的波分复用无源光网络为每个用户提供专用的波长通道，形成虚拟点对点连接结构。为了满足未来宽带接入网用户快速可重构的组播业务，如视频会议、视频点播等需求，在波分复用无源光网络中一些组播传输实现方案已经被提出。在组播业务配置中，一部分用户定购了某一项组播业务，形成了一个组播组，组播数据采用组播方式选择性地发送给组内成员用户而非全部用户；同时要求组播机制要适应组内成员动态变化的特点。目前已提出的主要有正交混合调制码型的带内(In-band)传输技术、基于副载波复用(SCM)的带外(Out-band)传输技术等。

经对现有文献检索发现，Ning Deng等人在《ECOC2007 European conference onoptical communication conference(欧洲光通信会议)》上发表了题为“A WDM-PONArchitecture with Selective-Broadcast Overlay(实现选择性广播业务叠加的波分复用无源光网络结构)”的文章，该文提出了一种正交混合调制码型的组播业务叠加技术，通过控制下行单播数据业务的调制格式，实现选择性的视频业务传输。但是该技术由于在电域产生反转归零码以及两种码型的切换，需要高速逻辑器件，增加了系统的配置和维护成本；而且两种业务采用同一频谱的带内传输技术，非归零码与差分相移键控信号之间产生互相影响，使两种业务信号质量劣化，提高了用户端ONU正确接收所需要的光功率，增加了功耗。

又经检索发现，Qingjiang Chang等人在《OFC2008 Optical Fiber CommunicationConference and Exposition(美国光通信会议)》上发表了题为“Simultaneoustransmission of point-to-point data and selective delivery of video services ina WDM-PON using ASK-SCM modulation format(在波分复用无源光网络中基于ASK-SCM调制格式同时传送点对点数据和组播业务)”的文章，该文通过调节下行单播幅度调制信号的消光比，来实现动态的选择性传送视频业务，但是该技术中下行数据业务和组播视频业务在副载波上直接叠加，幅度键控信号和组播射频信号之间产生互相影响，使两种业务信号质量劣化，提高了用户端ONU正确接收所需要的光功率，增加了功耗。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种支持偏射路由组播功能的波分复用无源光网络系统。本发明在每一路波长通道的下行单播数据发射机部分之后增加一个动态波长反射器装置，并通过动态控制下行光载波的传输路径，动态选择性地实现组播数据在同一波长上的正交叠加，从而实现组播业务的铺设，增加了宽带接入网的业务多样性，结构简单，易于配置；该系统同时省去了用户端光网络单元中上行传输所需的光源，进一步降低了成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：光线路终端、两个馈入线光纤、远端节点、若干根上行分布线光纤、若干根下行分布线光纤和若干个光网络单元，其中：光线路终端与第一馈入线光纤的一端相连传输下行单播数据和组播数据的波分复用信号，光线路终端与第二馈入线光纤的一端相连传输上行单播数据光幅度信号的波分复用信号，第一馈入线光纤的另一端与远端节点相连传输下行单播数据和组播数据的波分复用信号，第二馈入线光纤的另一端与远端节点相连传输上行单播数据光幅度信号的波分复用信号，远端节点与下行分布线光纤的一端相连传输下行单播数据和组播数据信号，远端节点与上行分布线光纤的一端相连传输上行单播数据光幅度信号，下行分布线光纤的另一端与光网络单元相连传输下行单播数据和组播数据信号，上行分布线光纤的另一端与光网络单元相连传输上行单播数据光幅度信号。

所述的光线路终端用于下行单播数据和组播数据的发射和上行单播数据的接收，光线路终端包括：下行单播数据发射机、组播数据发射机、上行单播数据接收机和第一光功率分路器，其中：下行单播数据发射机的一个输出端口与组播数据发射机的输入端口相连传输下行单播数据光幅度信号的波分复用信号，组播数据发射机的输出端口与第一光功率分路器的一个分路端口相连传输下行单播数据和组播数据的波分复用信号，下行单播数据发射机的输出端口与上行单播数据接收机的输入端口相连传输下行单播数据光幅度信号，上行单播数据接收机的输出端口与第一光功率分路器的另一个分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号的波分复用信号，第一光功率分路器的合路端口与第一馈入线光纤的一端相连传输下行单播数据和组播数据的波分复用信号，上行单播数据接收机另一个输入端口与第二馈入线光纤的一端相连传输上行单播数据光幅度信号的波分复用信号。

所述的下行单播数据发射机，包括：若干个下行波长通道器件和一个阵列波导光栅，其中：下行波长通道器件和阵列波导光栅的分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号，阵列波导光栅的合路端口与组播数据发射机相连传输下行单播数据光幅度信号的波分复用信号，下行波长通道器件与上行组播数据接收机相连传输下行单播数据光幅度信号。

所述的下行波长通道器件包括：激光器、下行单播信号发生器、强度调制器和动态波长反射器，其中：激光器的输出端口与强度调制器的输入端口相连传输单波长光载波，下行单播信号发生器的输出端口与强度调制器的射频输入端口相连传输下行单播数据电信号，强度调制器的输出端口和动态波长反射器的输入端口相连传输下行单播数据光幅度信号，动态波长反射器的一个输出端口和阵列波导光栅的分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号，动态波长反射器的另一个输出端口和上行单播数据接收机相连传输下行单播数据光幅度信号。

所述的动态波长反射器包括：第一光环形器和Sagnac(萨格纳克)干涉环，其中：第一光环形器的输入端与强度调制器的输出端相连传输下行单播数据光幅度信号，第一光环形器与Sagnac干涉环相连传输下行单播数据光幅度信号，第一光环形器与上行单播数据接收机相连传输下行单播数据光幅度信号，Sagnac干涉环与阵列波导光栅的分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号。

所述的Sagnac干涉环包括：第二光环形器、第三光环形器、第二光功率分路器和相位调制器，其中：第二光功率分路器的第一个端口与第一光环形器相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光功率分路器的第二个端口与第二光环形器相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光功率分路器的第三个端口与第三光环形器相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光环形器的输出端与相位调制器的输入端相连传输下行单播数据光幅度信号，相位调制器的输出端与第三光环形器的输入端相连传输下行单播数据光幅度信号，第三光环形器的输出端与第二光环形器的输入端相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光功率分路器的第四个端口与阵列波导光栅的分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号。

所述的Sagnac干涉环包括：第二光环形器、第三光环形器、第二光功率分路器、光衰减器和半导体光放大器，其中：第二光功率分路器的第一个端口与第一光环形器相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光功率分路器的第二个端口与第二光环形器相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光功率分路器的第三个端口与第三光环形器相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光功率分路器的第四个端口与阵列波导光栅的分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号，第三光环形器的输出端与第二光环形器的输入端相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光环形器的输出端与光衰减器的输入端相连传输下行单播数据光幅度信号，光衰减器的输出端与半导体光放大器的输入端相连传输下行单播数据光幅度信号，半导体光放大器的输出端与第三光环形器的输入端相连传输下行单播数据光幅度信号。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：通过在每一路波长通道的下行单播数据发射机之后增加一个动态波长反射器，并动态控制下行光载波的传输路径，动态选择性地实现组播数据在同一波长上的正交叠加，结构简单，易于配置，从而实现了点对多点、快速可重构的组播数据接入业务，增加了宽带接入网的业务多样性；在光网络单元内，下行点对点单播数据信号的一部分基带光功率作为上行数据的光载波，被再次调制利用，从而省去了上行传输所需的光源，降低了功率，节省了成本。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为实施例1中动态波长发射器的结构示意图；

图3为实施例2中动态波长发射器的结构示意图。

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。

实施例1

如图1所示，包括：光线路终端、两个馈入线光纤、远端节点、若干根上行分布线光纤、若干根下行分布线光纤和若干个光网络单元，其中：光线路终端与第一馈入线光纤的一端相连传输下行单播数据和组播数据的波分复用信号，光线路终端与第二馈入线光纤的一端相连传输上行单播数据光幅度信号的波分复用信号，第一馈入线光纤的另一端与远端节点相连传输下行单播数据和组播数据的波分复用信号，第二馈入线光纤的另一端与远端节点相连传输上行单播数据光幅度信号的波分复用信号，远端节点与下行分布线光纤的一端相连传输下行单播数据和组播数据信号，远端节点与上行分布线光纤的一端相连传输上行单播数据光幅度信号，下行分布线光纤的另一端与光网络单元相连传输下行单播数据和组播数据信号，上行分布线光纤的另一端与光网络单元相连传输上行单播数据光幅度信号。

所述的光线路终端用于下行单播数据和组播数据的发射和上行单播数据的接收，光线路终端包括：下行单播数据发射机、组播数据发射机、上行单播数据接收机和第一光功率分路器，其中：下行单播数据发射机的一个输出端口与组播数据发射机的输入端口相连传输下行单播数据光幅度信号的波分复用信号，组播数据发射机的输出端口与第一光功率分路器的一个分路端口相连传输下行单播数据和组播数据的波分复用信号，下行单播数据发射机的输出端口与上行单播数据接收机的输入端口相连传输下行单播数据光幅度信号，上行单播数据接收机的输出端口与第一光功率分路器的另一个分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号的波分复用信号，第一光功率分路器的合路端口与第一馈入线光纤的一端相连传输下行单播数据和组播数据的波分复用信号，上行单播数据接收机另一个输入端口与第二馈入线光纤的一端相连传输上行单播数据光幅度信号的波分复用信号。

所述的下行单播数据发射机，包括：若干个下行波长通道器件和第一阵列波导光栅，其中：下行波长通道器件和第一阵列波导光栅的分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号，第一阵列波导光栅的合路端口与组播数据发射机相连传输下行单播数据光幅度信号的波分复用信号，下行波长通道器件与上行组播数据接收机相连传输下行单播数据光幅度信号。

所述的下行波长通道器件包括：激光器、下行单播信号发生器、强度调制器和动态波长反射器，其中：激光器的输出端口与强度调制器的输入端口相连传输单波长光载波，下行单播信号发生器的输出端口与强度调制器的射频输入端口相连传输下行单播数据电信号，强度调制器的输出端口和动态波长反射器的输入端口相连传输下行单播数据光幅度信号，动态波长反射器的一个输出端口和阵列波导光栅的分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号，动态波长反射器的另一个输出端口和上行单播数据接收机相连传输下行单播数据光幅度信号。

如图2所示，所述的动态波长反射器包括：第一光环形器和Sagnac干涉环，其中：第一光环形器的输入端与强度调制器的输出端相连传输下行单播数据光幅度信号，第一光环形器与Sagnac干涉环相连传输下行单播数据光幅度信号，第一光环形器与上行单播数据接收机相连传输下行单播数据光幅度信号，Sagnac干涉环与第一阵列波导光栅的分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号。

所述的Sagnac干涉环包括：第二光环形器、第三光环形器、第二光功率分路器和第二相位调制器，其中：第二光功率分路器的第一个端口与第一光环形器相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光功率分路器的第二个端口与第二光环形器相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光功率分路器的第三个端口与第三光环形器相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光环形器的输出端与第二相位调制器的输入端相连传输下行单播数据光幅度信号，第二相位调制器的输出端与第三光环形器的输入端相连传输下行单播数据光幅度信号，第三光环形器的输出端与第二光环形器的输入端相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光功率分路器的第四个端口与第一阵列波导光栅的分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号。

所述的组播数据发射机，包括：组播信号发生器和第一相位调制器，其中：第一相位调制器的输入端口和下行单播数据发射机的输出端口相连传输下行单播数据光幅度信号的波分复用信号，组播信号发生器的输出端口与相位调制器的射频输入端口相连传输组播数据电信号，第一相位调制器的输出端口与第一光功率分路器的一个分路端口相连传输下行单播数据和组播数据的波分复用信号，

所述的上行单播数据接收机包括：N个上行波长通道器件和第二阵列波导光栅，其中：上行波长通道器件和动态波长发射器相连传输下行单播数据光幅度信号，上行波长通道器件与第二阵列波导光栅的分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号，第二阵列波导光栅的输出端口与第一光功率分路器的另一个分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号的波分复用信号，第二馈入线光纤与第二阵列波导光栅的一个输入端口相连传输上行单播数据的波分复用信号，第二阵列波导光栅的分路端口与上行波长通道器件相连传输下行单播数据光幅度信号。

所述的上行波长通道器件包括：第一光探测器和第四光环形器，其中：第一光探测器与第四光环形器相连传输上行单播数据光幅度信号，第四光环行器与动态波长发射器相连传输下行单播数据光幅度信号，第四光环形器与第二阵列波导光栅相连传输上行单播数据光幅度信号和上行单播数据光幅度信号。

所述的远端节点包括：第三阵列波导光栅和第四阵列波导光栅，其中：第三阵列波导光栅的合路端与第一馈入线光纤相连传输下行单播数据和组播数据的波分复用信号，第三阵列波导光栅的分路端与下行分布线光纤相连传输下行单播数据和组播数据信号，第四阵列波导光栅的合路端与第二馈入线光纤相连传输上行单播数据光幅度信号的波分复用信号，第四阵列波导光栅的分路端与上行分布线光纤相连传输上行单播数据光幅度信号，远端节点用于下行单播数据和组播数据的解复用以及上行单播数据的复用。

所述的光网络单元包括：下行单播数据接收机、组播数据接收机、上行单播数据发射机、第三光功率分路器和第四光功率分路器，其中：第三光功率分路器的输入端口与下行分布线光纤相连传输下行单播数据和组播数据的波分解复用信号，第三光功率分路器的一个输出端口与第四光功率分路器的输入端口相连传输下行单播数据和组播数据的波分解复用信号，第三光功率分路器的另一个输出端口与上行单播数据发射机相连传输下行单播数据和组播数据的波分解复用信号，该波分解复用信号作为上行单播数据的光载波，第四光功率分路器与下行单播数据接收机的输入端口相连传输下行单播数据的波分解复用信号，第四光功率分路器与组播数据接收机相连传输下行组播数据的波分解复用信号，上行单播数据发射机的输出端口与上行分布线光纤相连传输上行单播数据光幅度信号，光网络单元用于下行单播数据和组播数据的接收和上行单播数据的发射。

所述的下行单播数据接收机是第二光探测器，该光探测器将光信号转换为电信号。

所述的组播数据接收机，包括：延迟干涉器和第三光探测器，其中：延迟干涉器的输入端口与第四光功率分路器的一个输出端相连传输组播数据光相位信号，延迟干涉器将相位信号恢复成幅度信号，延迟干涉器的输出端口与第三光探测器的输入端口相连传输下行组播数据光幅度信号，第三光探测器将光信号转换为电信号，第三光探测器的输出端口输出组播数据电信号。

所述的上行单播数据发射机，包括：马赫曾德调制器和上行单播信号发生器，其中：马赫曾德调制器的输入端口与第三光功率分路器的另一个输出端口相连传输下行单播数据和组播数据的波分解复用信号，该波分解复用信号作为上行单播数据的光载波，上行单播信号发生器的输出端口与马赫曾德调制器的射频输出端口相连传输上行单播数据电信号，马赫曾德调制器用来调制上行单播数据，马赫曾德调制器的输出端口与上行分布线光纤相连传输上行单播数据光幅度信号。

本实施例的工作过程：波分复用无源光网络系统为每一个光网络单元用户分配一个固定的波长通道，从而形成该系统中虚拟点对点的连接方式。在每一路的下行单播数据发射机中，下行单播信号发生器输出的下行数据电信号加载至强度调制器的射频输入端口，产生下行单播数据光幅度信号。通过在强度调制器之后增加一个动态波长反射器，动态控制下行单播数据光幅度信号的传输路径，从动态波长反射器的不同输出端口输出。

当下行单播数据光幅度信号通过50/50的第二光功率分路器后，分别从两个不同的方向进入Sagnac干涉环，其中逆时针传播的光信号依次经过第三光环形器、第二光环形器回到第二光功率分路器，顺时针传播的光信号依次经过第二光环形器、相位调制器、第三光环形器回到第二光功率分路器的另一侧，顺时针传播的光信号在经过相位调制器发生的受控的相位变化，改变施加在相位调制器的电压，顺时针传播的光信号发生不同的相位变化，相应的两反向传输的光信号的相位差发生相应的改变。由于两反向传输的光信号在Sagnac干涉环经历的光程相同，其同时回到50/50的第二光功率分路器处发生干涉。当两者的相位差为π时，下行单播数据光幅度信号“全透”，从动态波长反射器的第一个输出端口输出，并与第一阵列波导光栅相应的分路端口相连，在第一阵列波导光栅的合路端口之后紧跟着组播数据发射机，于是在同波长的下行单播数据光幅度信号上正交叠加了组播光相位信号，组播数据发射机输出下行单播数据光幅度信号和组播光相位信号的波分复用信号；当两者的相位差为0时，下行单播数据光幅度信号“全反”，从动态波长反射器的第二个输出端口输出，并与上行单播数据接收机相连，下行单播数据光幅度信号依次经过第四光环形器和第二阵列波导光栅，第二阵列波导光栅输出下行单播数据光幅度信号的波分复用信号，该信号不经过组播数据发射机，所以该波分复用信号只承载下行单播数据而没有组播数据，最后，两路波分复用信号经过第一光功率分路器的耦合，输入到第一馈入光纤。因此，在下行单播数据发射机中，在每一路波长通道的下行单播数据发射机部分之后增加一个动态波长反射器装置，通过动态控制施加在相位调制器的电压，即控制下行光载波的传输路径，动态选择性地实现组播数据在同一波长上的正交叠加。

经过第一馈入线光纤的传输，波分复用的复合信号在远程节点被第三阵列波导光栅解复用，然后经由相应的下行分布线光纤路由到各自的光网络单元。在光网络单元中，经过第三光功率分路器和第四光功率分路器的功率分割，分成三路，一路信号送到下行单播数据接收机恢复出下行单播数据；第二路信号送到组播数据接收机恢复出组播数据，第三路信号作为上行数据光载波输入到上行单播数据发射机，得到上行单播数据的光幅度信号，上行单播数据经过光纤传输到光线路终端，被上行单播数据接收机接收，恢复出上行单播数据。

本实施例的优点：在传统的波分复用无源光网络体系结构基本保持不变的情况下，在每一路波长通道的下行单播数据发射机部分之后增加一个动态波长反射器装置，通过动态控制施加在相位调制器的电压，即控制下行光载波的传输路径，动态选择性地实现组播数据在同一波长上的正交叠加，结构简单，易于配置，成本较低，实现点对多点、快速可重构的组播数据接入业务。

实施例2

如图3所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，所述的动态波长反射器包括：第一光环形器和Sagnac干涉环，其中：第一光环形器的输入端与强度调制器的输出端相连传输下行单播数据光幅度信号，第一光环形器与Sagnac干涉环相连传输下行单播数据光幅度信号，第一光环形器与上行单播数据接收机相连传输下行单播数据光幅度信号，Sagnac干涉环与第一阵列波导光栅的分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号。

所述的Sagnac干涉环包括：第二光环形器、第三光环形器、第二光功率分路器、光衰减器和半导体光放大器，其中：第二光功率分路器的第一个端口与第一光环形器相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光功率分路器的第二个端口与第二光环形器相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光功率分路器的第三个端口与第三光环形器相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光功率分路器的第四个端口与第一阵列波导光栅的分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号，第三光环形器的输出端与第二光环形器的输入端相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光环形器的输出端与光衰减器的输入端相连传输下行单播数据光幅度信号，光衰减器的输出端与半导体光放大器的输入端相连传输下行单播数据光幅度信号，半导体光放大器的输出端与第三光环形器的输入端相连传输下行单播数据光幅度信号。

本实施例的工作过程：波分复用无源光网络系统为每一个光网络单元用户分配一个固定的波长通道，从而形成该系统中虚拟点对点的连接方式。在每一路的下行单播数据发射机中，下行单播信号发生器输出的下行数据电信号加载至强度调制器的射频输入端口，产生下行单播数据光幅度信号。通过在强度调制器之后增加一个动态波长反射器，动态控制下行单播数据光幅度信号的传输路径，从动态波长反射器的不同输出端口输出。

当下行单播数据光幅度信号通过50/50的第二光功率分路器后，分别从两个不同的方向进入Sagnac干涉环，其中逆时针传播的光信号依次经过第三光环形器、第二光环形器回到第二光功率分路器，顺时针传播的光信号依次经过第二光环形器、光衰减器、半导体光放大器、第三光环形器回到第二光功率分路器的另一侧，顺时针传播的光信号在经过半导体光放大器发生的受控的相位变化，通过调节光衰减器改变进入半导体光放大器的信号光功率，从而使得顺时针传播的光信号发生不同的相位变化，相应的两反向传输的光信号的相位差发生相应的改变。由于两反向传输的光信号在Sagnac干涉环经历的光程相同，其同时回到50/50的第二光功率分路器处发生干涉。当两者的相位差为π时，下行单播数据光幅度信号“全透”，从动态波长反射器的第一个输出端口输出，并与第一阵列波导光栅相应的分路端口相连，在第一阵列波导光栅的合路端口之后紧跟着组播数据发射机，于是在同波长的下行单播数据光幅度信号上正交叠加了组播光相位信号，组播数据发射机输出下行单播数据光幅度信号和组播光相位信号的波分复用信号；当两者的相位差为0时，下行单播数据光幅度信号“全反”，从动态波长反射器的第二个输出端口输出，并与上行单播数据接收机相连，下行单播数据光幅度信号依次经过第四光环形器和第二阵列波导光栅，第二阵列波导光栅输出下行单播数据光幅度信号的波分复用信号，该信号不经过组播数据发射机，所以该波分复用信号只承载下行单播数据而没有组播数据，最后，两路波分复用信号经过第一光功率分路器的耦合，输入到第一馈入光纤。因此，在下行单播数据发射机中，在每一路波长通道的下行单播数据发射机部分之后增加一个动态波长反射器装置，通过动态调节光衰减器，即动态控制进入半导体光放大器的信号光功率，从而使得顺时针传播的光信号发生不同的相位变化，最终控制下行光载波的传输路径，动态选择性地实现组播数据在同一波长上的正交叠加。

经过第一馈入线光纤的传输，波分复用的复合信号在远程节点被第三阵列波导光栅解复用，然后经由相应的下行分布线光纤路由到各自的光网络单元。在光网络单元中，经过第三光功率分路器和第四光功率分路器的功率分割，分成三路，一路信号送到下行单播数据接收机恢复出下行单播数据；第二路信号送到组播数据接收机恢复出组播数据，第三路信号作为上行数据光载波输入到上行单播数据发射机，得到上行单播数据的光幅度信号，上行单播数据经过光纤传输到光线路终端，被上行单播数据接收机接收，恢复出上行单播数据。

本实施例的优点：在传统的波分复用无源光网络体系结构基本保持不变的情况下，在每一路波长通道的下行单播数据发射机部分之后增加一个动态波长反射器装置，通过动态调节光衰减器，即动态控制进入半导体光放大器的信号光功率，从而使得顺时针传播的光信号发生不同的相位变化，最终控制下行光载波的传输路径，动态选择性地实现组播数据在同一波长上的正交叠加，结构简单，易于配置，成本较低，实现点对多点、快速可重构的组播数据接入业务。

Claims (2)

1.一种支持偏射路由组播功能的波分复用无源光网络系统，其特征在于，包括：光线路终端、两个馈入线光纤、远端节点、若干根上行分布线光纤、若干根下行分布线光纤和若干个光网络单元，其中：光线路终端与第一馈入线光纤的一端相连传输下行单播数据和组播数据的波分复用信号，光线路终端与第二馈入线光纤的一端相连传输上行单播数据光幅度信号的波分复用信号，第一馈入线光纤的另一端与远端节点相连传输下行单播数据和组播数据的波分复用信号，第二馈入线光纤的另一端与远端节点相连传输上行单播数据光幅度信号的波分复用信号，远端节点与下行分布线光纤的一端相连传输下行单播数据和组播数据信号，远端节点与上行分布线光纤的一端相连传输上行单播数据光幅度信号，下行分布线光纤的另一端与光网络单元相连传输下行单播数据和组播数据信号，上行分布线光纤的另一端与光网络单元相连传输上行单播数据光幅度信号；

所述的光线路终端用于下行单播数据和组播数据的发射和上行单播数据的接收，光线路终端包括：下行单播数据发射机、组播数据发射机、上行单播数据接收机和第一光功率分路器，其中：下行单播数据发射机的一个输出端口与组播数据发射机的输入端口相连传输下行单播数据光幅度信号的波分复用信号，组播数据发射机的输出端口与第一光功率分路器的一个分路端口相连传输下行单播数据和组播数据的波分复用信号，下行单播数据发射机的输出端口与上行单播数据接收机的输入端口相连传输下行单播数据光幅度信号，上行单播数据接收机的输出端口与第一光功率分路器的另一个分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号的波分复用信号，第一光功率分路器的合路端口与第一馈入线光纤的一端相连传输下行单播数据和组播数据的波分复用信号，上行单播数据接收机另一个输入端口与第二馈入线光纤的一端相连传输上行单播数据光幅度信号的波分复用信号；

所述的下行单播数据发射机，包括：若干个下行波长通道器件和一个阵列波导光栅，其中：下行波长通道器件和阵列波导光栅的分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号，阵列波导光栅的合路端口与组播数据发射机相连传输下行单播数据光幅度信号的波分复用信号，下行波长通道器件与上行组播数据接收机相连传输下行单播数据光幅度信号；

所述的下行波长通道器件包括：激光器、下行单播信号发生器、强度调制器和动态波长反射器，其中：激光器的输出端口与强度调制器的输入端口相连传输单波长光载波，下行单播信号发生器的输出端口与强度调制器的射频输入端口相连传输下行单播数据电信号，强度调制器的输出端口和动态波长反射器的输入端口相连传输下行单播数据光幅度信号，动态波长反射器的一个输出端口和阵列波导光栅的分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号，动态波长反射器的另一个输出端口和上行单播数据接收机相连传输下行单播数据光幅度信号；

所述的动态波长反射器包括：第一光环形器和Sagnac干涉环，其中：第一光环形器的输入端与强度调制器的输出端相连传输下行单播数据光幅度信号，第一光环形器与Sagnac干涉环相连传输下行单播数据光幅度信号，第一光环形器与上行单播数据接收机相连传输下行单播数据光幅度信号，Sagnac干涉环与阵列波导光栅的分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号；

所述的Sagnac干涉环包括：第二光环形器、第三光环形器、第二光功率分路器和相位调制器，其中：第二光功率分路器的第一个端口与第一光环形器相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光功率分路器的第二个端口与第二光环形器相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光功率分路器的第三个端口与第三光环形器相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光环形器的输出端与相位调制器的输入端相连传输下行单播数据光幅度信号，相位调制器的输出端与第三光环形器的输入端相连传输下行单播数据光幅度信号，第三光环形器的输出端与第二光环形器的输入端相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光功率分路器的第四个端口与阵列波导光栅的分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号。

2.一种支持偏射路由组播功能的波分复用无源光网络系统，其特征在于，包括：光线路终端、两个馈入线光纤、远端节点、若干根上行分布线光纤、若干根下行分布线光纤和若干个光网络单元，其中：光线路终端与第一馈入线光纤的一端相连传输下行单播数据和组播数据的波分复用信号，光线路终端与第二馈入线光纤的一端相连传输上行单播数据光幅度信号的波分复用信号，第一馈入线光纤的另一端与远端节点相连传输下行单播数据和组播数据的波分复用信号，第二馈入线光纤的另一端与远端节点相连传输上行单播数据光幅度信号的波分复用信号，远端节点与下行分布线光纤的一端相连传输下行单播数据和组播数据信号，远端节点与上行分布线光纤的一端相连传输上行单播数据光幅度信号，下行分布线光纤的另一端与光网络单元相连传输下行单播数据和组播数据信号，上行分布线光纤的另一端与光网络单元相连传输上行单播数据光幅度信号；

所述的光线路终端用于下行单播数据和组播数据的发射和上行单播数据的接收，光线路终端包括：下行单播数据发射机、组播数据发射机、上行单播数据接收机和第一光功率分路器，其中：下行单播数据发射机的一个输出端口与组播数据发射机的输入端口相连传输下行单播数据光幅度信号的波分复用信号，组播数据发射机的输出端口与第一光功率分路器的一个分路端口相连传输下行单播数据和组播数据的波分复用信号，下行单播数据发射机的输出端口与上行单播数据接收机的输入端口相连传输下行单播数据光幅度信号，上行单播数据接收机的输出端口与第一光功率分路器的另一个分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号的波分复用信号，第一光功率分路器的合路端口与第一馈入线光纤的一端相连传输下行单播数据和组播数据的波分复用信号，上行单播数据接收机另一个输入端口与第二馈入线光纤的一端相连传输上行单播数据光幅度信号的波分复用信号；

所述的下行单播数据发射机，包括：若干个下行波长通道器件和一个阵列波导光栅，其中：下行波长通道器件和阵列波导光栅的分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号，阵列波导光栅的合路端口与组播数据发射机相连传输下行单播数据光幅度信号的波分复用信号，下行波长通道器件与上行组播数据接收机相连传输下行单播数据光幅度信号；

所述的下行波长通道器件包括：激光器、下行单播信号发生器、强度调制器和动态波长反射器，其中：激光器的输出端口与强度调制器的输入端口相连传输单波长光载波，下行单播信号发生器的输出端口与强度调制器的射频输入端口相连传输下行单播数据电信号，强度调制器的输出端口和动态波长反射器的输入端口相连传输下行单播数据光幅度信号，动态波长反射器的一个输出端口和阵列波导光栅的分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号，动态波长反射器的另一个输出端口和上行单播数据接收机相连传输下行单播数据光幅度信号；

所述的动态波长反射器包括：第一光环形器和Sagnac干涉环，其中：第一光环形器的输入端与强度调制器的输出端相连传输下行单播数据光幅度信号，第一光环形器与Sagnac干涉环相连传输下行单播数据光幅度信号，第一光环形器与上行单播数据接收机相连传输下行单播数据光幅度信号，Sagnac干涉环与阵列波导光栅的分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号；

所述的Sagnac干涉环包括：第二光环形器、第三光环形器、第二光功率分路器、光衰减器和半导体光放大器，其中：第二光功率分路器的第一个端口与第一光环形器相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光功率分路器的第二个端口与第二光环形器相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光功率分路器的第三个端口与第三光环形器相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光功率分路器的第四个端口与阵列波导光栅的分路端口相连传输下行单播数据光幅度信号，第三光环形器的输出端与第二光环形器的输入端相连传输下行单播数据光幅度信号，第二光环形器的输出端与光衰减器的输入端相连传输下行单播数据光幅度信号，光衰减器的输出端与半导体光放大器的输入端相连传输下行单播数据光幅度信号，半导体光放大器的输出端与第三光环形器的输入端相连传输下行单播数据光幅度信号。

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