CN102656832A - 分割/智能信道分配的wdm-pon体系结构 - Google Patents

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Abstract

公开了分割/智能信道分配的WDM-PON体系结构的各种示例实施例。根据一个示例实施例，可以提供双重分割无源光网络(PON)，其包括光学分割设备以及与该光学分割设备连接的第一和第二分发光纤。第一循环AWG可经由第一分发光纤耦合到光学分割设备，并且第二循环AWG可经由第二分发光纤耦合到光学分割设备。在其它示例实施例中，可以对分割设备使用不对称的功率分割比率，或者可以基于光学数据信号的性能和/或各条分发光纤的功率损耗/衰减来将光学种子和/或光学数据信号分配给各个循环AWG。

Description

分割/智能信道分配的WDM-PON体系结构
优先权声明
本申请要求2009年8月4日提交的、题为“Split/Smart ChannelAllocated WDM-PON Architecture”的美国专利申请No.12/535,032的优先权，该申请通过引用而结合于此。
技术领域
本发明一般地涉及光网络。
背景技术
存在多个用于向客户驻地(例如，商业场所和居住场所)提供高带宽数据通信服务的不同技术。一种这样的方案是光纤入户技术，该技术在光学数据网络中使用光纤来将光学信号从中心局运载到客户驻地。在光纤入户技术中可以使用波分复用无源光网络(WDM PON)体系结构，这些体系结构基于反射型半导体光放大器(RSOA)或者外部播种(seeded)的法布里-珀罗(FP)激光干涉仪。这种WDM PON体系结构的一个优点在于它们允许在中心局提供无色光学线路终端(OLT)并在客户驻地提供无色光网络单元(ONU)。
RSOA和FP激光干涉仪两者都需要播种源。例如，在一些实现方式中使用了切分式(sliced)宽带光源(BLS)。在其它实现方式中，使用了波分复用器(WDM)连续波(CW)激光梳。在一些网络中，可以使用模块组件，并且可以通过添加组件来扩大系统规模。在其它类型的网络中，取决于所使用的组件的类型，可以使用集成解决方案，或者可以使用需要网络配备有所有的播种信道的共享体系结构。在一些情况中，如果网络订制量不足，则一个或多个播种信道可能被浪费或者不被使用。
附图说明
图1是图示出根据一个示例实施例的光学信号分发网络的框图。
图2是图示出根据一个示例实施例的光网络200的框图。
图3是图示出根据一个示例实施例、不同的光学信号如何会具有不同性能的示图。
图4是图示出根据一个示例实施例的WDM PON的操作的流程图。
具体实施方式
概要
根据一个示例实施例，一种设备可以包括：光学分割设备(207)，被配置为经由馈给光纤(206)接收经复用的光学种子和数据信号，并将这些经复用的光学种子和数据信号输出到第一分发光纤(211)和第二分发光纤(213)的每一者上，所述经复用的光学种子和数据信号包括多个经复用的个体光学种子和多个经复用的个体光学数据信号；设在第一节点(204A)处、并耦合到第一分发光纤(211)的第一循环阵列波导光栅(AWG)(224A)，该第一循环AWG被配置为对所述经复用的光学种子和光学数据信号进行解复用，并针对所述多个个体光学种子和数据信号中的一个或多个，将这些个体光学种子中的一个和个体光学数据信号中的一个分发给与第一循环AWG耦合的一个相应光网络单元(ONU)(226、228或230)；设在第二节点(204B)处、并耦合到第二分发光纤(213)的第二循环AWG(224B)，该第二循环AWG被配置为对所述经复用的光学种子和光学数据信号进行解复用，并针对所述多个个体光学种子和数据信号中的一个或多个，将这些个体光学种子中的一个和个体光学数据信号中的一个分发给与第二循环AWG耦合的一个相应光网络单元(ONU)(240、242或244)；其中，第一和第二循环AWG被配置为将多个个体光学种子和数据信号中的每一个分配或者分发给与第一循环AWG耦合或者与第二循环AWG耦合的相应ONU。
在该设备中，所述个体光学种子和光学数据信号中的一个或多个可至少基于该个体光学数据信号的每一个的性能而被分配给第一循环AWG(224A)或者第二循环AWG(224B)，其中，具有相同或者相应信道的并且在不同频带上的每一对个体光学种子和个体光学数据信号基于个体光学数据信号的性能而被分配成对。
在该设备中，其中，个体光学种子和光学数据信号中的一个或多个基于第一分发光纤的功率损耗、第二分发光纤的功率损耗和每一个个体光学数据信号的性能而被分配给第一循环AWG(224A)或者第二循环AWG(224B)。
在该设备中，其中，个体光学种子和个体数据信号中的一个或多个基于与第一和第二循环AWG的每一者相关联的路径的功率损耗而被分配给第一循环AWG(224A)或者第二循环AWG(224B)。
在该设备中，其中，第一循环AWG(224A)被配置为将个体光学种子和光学数据信号的第一子集分发给与第一循环AWG耦合的相应ONU，并且其中，第二循环AWG(224B)被配置为将个体光学种子和光学数据信号的第二子集分发给与第二循环AWG耦合的相应ONU，其中，第一子集和第二子集不重叠。
在该设备中，其中，至少第一ONU与第一循环AWG(224A)耦合，以及第二ONU与第二循环AWG(224B)耦合；第一循环AWG被配置为将第一个体光学种子分发给第一ONU，并在稍后停止将第一个体光学种子分发给第一ONU；第二循环AWG被配置为在第一AWG已经停止将第一个体光学种子分发给第一ONU之后，将第一个体光学种子分发给第二ONU。
在该设备中，其中，个体光学数据信号中的一个或多个所组成的第一群组具有的性能高于个体光学数据信号中的一个或多个所组成的第二群组的性能，并且其中，第一分发光纤的功率损耗大于第二分发光纤的功率损耗；其中，第一循环AWG(224A)被配置为将个体光学种子和数据信号的第一群组分发给与第一循环AWG耦合的相应ONU；并且其中，第二循环AWG(224B)被配置为将个体光学种子和数据信号的第二群组分发给与第二循环AWG耦合的相应ONU。
在该设备中，其中，个体光学数据信号中的一个或多个的第一群组的位置与个体光学数据信号中的一个或多个的第二群组相比更接近带宽的中心，并且个体光学数据信号中的一个或多个的第二群组的位置与个体光学数据信号的第一群组相比更接近带宽的边缘。
在该设备中，其中，第一分发光纤(211)的功率损耗大于第二分发光纤(213)的功率损耗；并且其中，光学分割设备(207)提供了不对称的功率分割比率以对第一分发光纤(211)上的光学种子和数据信号提供更多功率并向第二分发光纤(213)上的光学种子和数据信号提供较少功率。
在该设备中，其中，光学分割设备(207)包括无源光学功率分割器/耦合器。
在该设备中，其中，光学分割设备(207)包括使用跳跃式配置的滤波器，其中，个体光学种子和信号中的一个或多个被跳过或者省略。
一种设备可以包括：光学分割设备(207)，被配置为经由馈给光纤(206)接收经复用的光学数据信号，并将这些经复用的光学数据信号输出到第一分发光纤(211)和第二分发光纤(213)的每一者上，所述经复用的光学数据信号包括多个经复用的个体光学数据信号；其中，所述多个个体光学数据信号中的一个或多个各自基于个体光学数据信号的性能以及第一分发光纤的功率损耗和第二分发光纤的功率损耗而被分配给与第一分发光纤耦合的光网络单元(ONU)(226、228或230)或者与第二分发光纤耦合的ONU(240、242或244)。
该设备还可包括：设在第一节点(204A)处的并耦合到第一分发光纤(211)的第一循环阵列波导光栅(AWG)(224A)，该第一循环AWG被配置为对所述经复用的光学数据信号进行解复用，并针对所述多个个体光学数据信号中的一个或多个，将这些个体光学数据信号中的一个分发给与第一循环AWG(224A)耦合的一个相应光网络单元(ONU)(226、228或230)；以及设在第二节点(204B)处的并耦合到第二分发光纤(213)的第二循环AWG(224B)，该第二循环AWG(224B)被配置为对所述经复用的光学数据信号进行解复用，并针对所述多个个体光学数据信号中的一个或多个，将这些个体光学数据信号中的一个分发给与第二循环AWG耦合的一个相应光网络单元(ONU)(240、242或244)。
在该设备中，其中，第一和第二循环AWG(224A、224B)被配置为将所述多个个体光学数据信号的每一个分配或分发给与第一循环AWG耦合或者与第二循环AWG耦合的相应ONU。
在该设备中，其中，个体光学数据信号中的一个或多个的第一群组具有的性能高于个体光学数据信号中的一个或多个的第二群组的性能，并且其中，第一分发光纤(211)的功率损耗大于第二分发光纤(213)的功率损耗；其中，第一循环AWG(224A)被配置为将个体光学数据信号的第一群组分发给与第一循环AWG耦合的相应ONU(226、228、230)；并且其中，第二循环AWG(224B)被配置为将个体光学数据信号的第二群组分发给与第二循环AWG耦合的相应ONU(240、242、244)。
在该设备中，其中，光学分割设备(207)包括以下各项之一：无源光学功率分割器或者使用跳跃式配置的滤波器。
在该设备中，其中，光学分割设备(207)被配置为经由馈给光纤(206)接收经复用的光学种子和光学数据信号，并将这些经复用的光学种子和光学数据信号输出到第一分发光纤(211)和第二分发光纤(213)的每一者上，所述经复用的光学种子和光学数据信号包括多个经复用的个体光学种子和多个经复用的个体光学数据信号，光学种子与光学数据信号处在不同频带中。
一种设备可以包括：光学分割设备(207)，被配置为经由馈给光纤(206)接收经复用的光学种子和光学数据信号，并将这些经复用的光学种子和光学数据信号输出到第一分发光纤(211)和第二分发光纤(213)的每一者上，所述经复用的光学种子和光学数据信号包括多个经复用的个体光学种子和多个经复用的个体光学数据信号；其中，第一分发光纤(211)的功率损耗大于第二分发光纤(213)的功率损耗；并且其中，光学分割设备(207)提供不对称的功率分割比率以对输出到第一分发光纤(211)上的光学种子和光学数据信号提供更多功率并向输出到第二分发光纤(213)上的光学种子和光学数据信号提供较少功率。
该设备还可包括：设在第一节点(204A)处的并耦合到第一分发光纤(211)的第一循环阵列波导光栅(AWG)(224A)，该第一循环AWG(224A)被配置为对所述经复用的光学种子和光学数据信号进行解复用，并针对所述多个个体光学种子和光学数据信号中的一个或多个，将这些个体光学种子中的一个和个体光学数据信号中的一个分发给与第一循环AWG(224A)耦合的一个相应光网络单元(ONU)(226、228或230)；以及设在第二节点(204B)处的并耦合到第二分发光纤(213)的第二循环AWG(224B)，该第二循环AWG(224B)被配置为对所述经复用的光学种子和光学数据信号进行解复用，并针对所述多个个体光学种子和光学数据信号中的一个或多个，将这些个体光学种子中的一个和个体光学数据信号中的一个分发给与第二循环AWG(224B)耦合的一个相应光网络单元(ONU)(240、242或244)。
一种方法可以包括：经由馈给光纤(206)接收(410)经复用的光学数据信号，并将这些经复用的光学数据信号输出到第一分发光纤(211)和第二分发光纤(213)的每一者上，所述经复用的光学数据信号包括多个经复用的个体光学数据信号；基于个体光学数据信号的性能以及第一分发光纤的功率损耗和第二分发光纤的功率损耗，将所述多个个体光学数据信号中的一个或多个分配(420)给与第一分发光纤耦合的光网络单元(ONU)或者与第二分发光纤耦合的ONU；以及基于所述分配将个体光学数据信号中的一个或多个各自分发(430)给相应ONU。
一种设备可以包括：用于经由馈给光纤(206)接收经复用的光学数据信号，并将这些经复用的光学数据信号输出到第一分发光纤(211)和第二分发光纤(213)的每一者上的装置(207)，所述经复用的光学数据信号包括多个经复用的个体光学数据信号；用于基于个体光学数据信号的性能以及第一分发光纤的功率损耗和第二分发光纤的功率损耗，将所述多个个体光学数据信号中的一个或多个分配给与第一分发光纤耦合的光网络单元(ONU)或者与第二分发光纤耦合的ONU的装置(207和/或224A或224B)；以及用于基于所述分配将个体光学数据信号中的一个或多个各自分发给相应ONU的装置(207和/或224A或224B)。
描述
图1是图示出根据一个示例实施例的光学信号分发网络100的框图。网络100可被实现为用于分发针对上游或下游数据流量的光学种子信号的光纤入户光学数据网络的一部分。
网络100包括多输出激光器阵列，该激光器阵列包括被标明为Laser_1 102、Laser_2 104和Laser_N 108的N个激光器。N可以是多个值。例如，N可以是作为二(2)的幂的值，例如4、8、16或32。N的其它值当然也是可以的。在网络100中，N个激光器102-106可以是分布式反馈(DFB)激光器。这种DFB激光器可以提供高质量的光学种子信号，例如这里所描述的光学种子信号。
例如，N个激光器102-106的每一个可以产生相应的光学种子信号。如图1所示，Laser_1 102可以产生光学种子(或种子信号)108，其中，种子信号108具有第一波长。以类似方式，Laser_2 104可以产生具有第二波长的光学种子(或种子信号)110，并Laser_N 106可以产生具有第三波长的光学种子(或光学种子信号)112。如图1所示，光学信号108、110和112可以具有各自的波长，这些波长在频域中偏移以便当在单根光纤上一起传输这些光学种子(或种子信号)时(例如，当这些信号被彼此复用时)不会造成它们之间的任何实质性干扰。在N等于32的一个示例实施例中，可以使用32个DFB激光器来生成具有32个波长的32个光学种子信号，其中，当彼此复用并在单根光纤上一起传输这32个光学种子信号时这些信号不会实质性地相互干扰。
网络100还包括光学星型耦合器114。星型耦合器114具有N个光学输入端子和N个光学输出端子。取决于特定实施例，星型耦合器114可以是单片集成式星型耦合器。在其它实施例中，可以使用离散组件(例如，多个交叉耦合的无源耦合器)来实现星型耦合器114。
如图1所示，个体光学种子或种子信号108、110和112可被提供给星型耦合器114的各个光学输入端子。在网络100中，星型耦合器114被配置为对个体光学种子(或种子信号)108-112进行彼此复用以产生经复用光学种子或经复用种子信号116。
如图1所示，可在星型耦合器114的每一个输出端子处提供经复用光学种子信号116。例如，在N等于32的一个实施例中，星型耦合器114将具有32个用于接收(例如，来自32个DFB激光器的)32个个体光学种子信号的光学输入端子。在此示例中，星型耦合器114还将具有32个光学输出端子。在这样的实现方式中，星型耦合器114可以将相应的32个个体光学种子信号复用成包括所有这32个个体光学种子信号的经复用光学种子信号116。星型耦合器114随后可以将该经复用光学种子信号116传送到其32个光学输出端子的每一个。
星型耦合器114的每一个光学输出端口随后可以按照星型耦合器114的每一个光学输出端子使用单根光纤来将经复用光学种子信号116传送到对应的光学网络设备(例如，分发节点/OLT 118、120和122)。在此示例中，经复用光学种子信号116可被提供给32个光学网络设备(例如，分发节点/OLT 118、120和122)，其中，星型耦合器114的每一个光学输出端口对应一个光学网络设备。
经复用光学种子信号116随后可被循环阵列波导光栅(AWG)解复用，以按照每一根光纤将32个个体光学种子信号提供给32个光学数据网络端点(例如，包括在光学线路终端(OLT)中的双向光学数据通信设备或者位于客户驻地处的双向光网络单元(ONU))。
因而，在一个示例实施例中，来自32个激光器的32个个体光学种子信号各自被复用到32根光纤上，其中，每一根光纤以复用形式来运载32个个体光学种子信号。这32根光纤随后可以各自被用于将经复用光学种子/种子信号提供给总共32个PON中的相应无源光网络(PON)或者分发节点(例如，分发节点118、120或122)。在此示例中，32个PON中的每一个随后可以对经复用光学种子信号进行解复用，并且针对每一个PON，将32个个体光学种子信号(或者种子)提供给32个客户驻地以供在光学数据通信中使用。这些个体光学种子信号随后可被包括在ONU中的经播种光学发射器解调并放大，以生成例如在光纤入户光学数据网络中用于上游数据通信的各个光学数据信号。
在此示例中，32个个体光学种子信号经由32根相应的单根光纤被提供给32个PON。这32个个体光学种子信号例如被包括在32个PON的每一个中的相应WDM AWG解复用。这32个个体光学种子信号随后被提供给位于每一PON的相应客户驻地处的32个相应ONU。因此，在此示例中，可以使用32个激光器来为位于客户驻地处的1,024(即，32×32或N×N)个ONU提供光学种子信号。虽然在此示例中使用了32，但是N可以是任意数目。
以与以上有关使用网络100来向位于客户驻地处的ONU提供光学种子信号(例如，用于生成上游光学数据信号)所论述的方式类似的方式，可以使用网络100来向位于例如光纤入户服务提供商的中心局处的OLT中所包括的双向光学数据通信设备提供光学种子信号。被提供给OLT的光学种子或种子信号可被对应的双向光学数据通信设备用于生成用于例如光纤入户光学数据网络或其它光学数据网络配置中的下游数据通信的光学数据信号。例如，光学种子或光学种子信号可以是(未经调制的)光学载波信号，不过也可以例如在已经对种子(或种子信号)进行放大和调制之后再生成光学数据信号。
例如，在这样的实施例中，星型耦合器114的每一个光学输出端口可以按照星型耦合器114的每一个光学输出端子使用单根光纤来将经复用光学种子信号116传送给对应OLT(例如，OLT 118、120或122)。在此示例中，经复用光学种子信号116可被提供给32个光学OLT。(被提供给给定OLT的)经复用光学种子信号116随后可被包括在给定OLT中的循环AWG解复用，以将32个个体光学种子信号提供给包括在(例如中心局处的)给定OLT中的或者与该给定OLT耦合的32个双向光学数据通信设备。
因此，在此示例中，32个光学种子信号经由32根相应的单根光纤被提供给32个OLT。这32个个体光学种子信号例如被包括在32个OLT的每一个中的WDM AWG解复用。这32个个体光学种子信号随后被提供给每一OLT的32个相应的双向光学数据通信设备。因此，在此示例中，可以使用32个激光器来为位于中心局处的1,024(即，32×32或N×N)个双向光学数据通信设备提供光学种子信号。
以与以上有关向PON提供光学种子信号所论述的方式类似的方式，这样的方案相对于使用CW光栅的实现方式而言表现出了实质性的成本节约，其中使用CW光栅的实现方式需要N个激光器来为N个双向光学数据通信设备提供服务，亦即，每一个设备需要一个激光器。这样的方案还更加高效地使用激光器功率，这是因为在N个OLT之间共享N个激光器。
图2是图示出根据一个示例实施例的光学网络200的框图。在一个示例实施例中，网络200可以是双重分割和/或智能信道分配的WDM-PON体系结构。在此网络200中，光学分割设备207(其可以是光学分割器/耦合器)可以将(例如，包括N个个体光学种子或种子信号的)经复用光学种子信号提供给两个(或者双重)分发(或远程)节点204A、204B的每一个，其中，各个分发节点包括循环AWG 224A、224B。循环AWG224A、224B各自可以经由相应的分发光纤(分发光纤211、213)耦合到分割设备207。每一个AWG与多个光网络单元(ONU)相连接。
针对(从OLT到ONU的)下游方向上的信号，光学分割设备207可以(经由馈给光纤206从OLT 202)接收经复用光学种子(或种子信号)和经复用光学数据信号。这些种子和数据信号包括多个经复用的个体光学种子和多个经复用的个体光学数据信号。光学分割设备可以将所接收的经复用光学种子(或种子信号)和经复用光学数据信号输出(或分割)到第一分发光纤211和第二分发光纤213的每一个上。这会致使例如所接收信号的副本被输出到分发光纤211和213上，不过分发光纤211和213上的信号的功率由于分割设备207的操作而小于分割设备207处接收的信号的功率(例如，的一半)。例如，在下游方向上，分割设备207可以接收并输出一个或多个经复用的个体C频带种子或种子信号(例如，以待由相应ONU进行调制)和一个或多个经复用的个体S频带数据信号(其已由OLT 202进行调制)。
可替代地，光学分割设备207可以选择性地传递通过所接收的信号(或者可以对某些信号进行过滤)，例如使得仅仅被分配给与分发光纤211耦合的ONU或循环AWG的那些光学种子和光学数据信号被分割设备207传递通过或输出到分发光纤211上，并且仅仅被分配或指派给与分发光纤213耦合的ONU或循环AWG的那些种子和数据信号被分割设备207传递通过或输出到分发光纤213上。
在(例如从ONU/AWG到OLT的)上游方向上，光学分割设备207可以通过将经由分发光纤211和213接收的信号耦合到馈给光纤206上，来用作光学耦合器(例如，光学分割器/耦合器)。例如，光学分割设备207可以接收并耦合例如经由分发光纤211和213两者接收的C频带光学数据信号，并将(经由分发光纤211和213两者接收的)经组合(或经耦合)光学数据信号输出到馈给光纤206上。
在一个示例中，分发光纤可以具有不等长度，并因此可以导致不同的功率损耗(或者不同的信号衰减)。每一ONU处的接收器对于所接收信号可能具有所需(或最小)功率，以使得接收器可以适当地操作(例如，使得ONU接收器可以适当地区分0s和1s)。例如，为从OLT 202经过具有不同功率损耗(或者不同信号衰减)的两个分支或路径传输的信号提供相同信号功率可能导致行经更长(或更高功率损耗的)路径的信号在其在ONU处被接收时不满足所需或最低功率。
在一个示例实施例中，可以使用若干不同技术来对此双重分割PON体系结构的两条路径(或分支)的不同功率损耗(或不同路径长度)进行补偿。首先，可以使用具有不对称的功率分割比率的光学分割设备，其为更长(或更高损耗)的分发光纤提供更高功率(或更低功率损耗/信号衰减)。其次，在给定带宽内提供的N个个体光学数据信号的群组中，个体光学数据信号的第一群组(或者第一子集)可以比个体光学数据信号的第二群组(或第二子集)具有更高性能(例如，可以针对更低信号功率提供相同的误比特率或BER)。因而，在一个示例实施例中，可以将具有更高性能的个体光学数据信号分配给具有更高功率损耗(或更高光学信号衰减)的路径或分发节点。
在一个示例实施例中，可以例如基于光学数据信号的性能和/或与相应ONU耦合的分发光纤(211或213)的功率损耗(或信号衰减)，来将个体光学数据信号分配(或指派)给与分发光纤211或213耦合的ONU(光网络单元)。例如，可将更高性能的光学数据信号分配给与更长光学路径耦合(或者与具有更高功率损耗或信号衰减的分发光纤耦合)的ONU。另外，例如具有与光学数据信号对应的信道的光学种子(或光学种子信号)可被分配或指派给ONU，尽管这些光学种子和光学数据信号可能处在不同频带中，作为示例，例如C频带和S频带。
因而，例如，S频带中的信道1光学数据信号和C频带中的信道1光学种子可被指派给一个ONU(例如，基于信道1光学数据信号的性能和光纤211、213的功率损耗)。因而，根据一个示例实施例，种子和光学数据信号的对应信道(信号)可一起被指派或分配给ONU(尽管要被一起分配的对应信号通常可能处在不同频带中)。被分配或指派给ONU的光学种子或数据信号可被关联的循环AWG接收，然后该循环AWG可以将被分配/指派的(一个或多个)信号转发给ONU(并且例如，未被分配的信号不被AWG转发给该特定ONU，而是被指派或分配给另一ONU)。这里将更详细地描述各种示例实施例。
网络200图示出了包括单个OLT 220和双重分割PON的光学数据网络，其中的双重分割PON包括两个分发节点204A、204B和连接到各个分发节点的多个ONU。第一PON(或者该双重分割PON的第一部分)可以包括分发节点204A和多个ONU(包括ONU_1 232、ONU_2228、...ONU_k 230)。类似地，第二PON(或者该双重分割PON的第二部分)可以包括分发节点2 204B和多个ONU(包括ONU_k+1 240、ONU_k+2 242、...ONU_N 244)。根据一个示例实施例，每一个分发节点可被设在特定位置处，例如建筑物、邻居的区域等，并且每一个ONU可以位于相应客户驻地(例如，住宅、公寓)或其它客户位置处。还如图2所示，OLT 202包括数目为N的多个双向光学数据通信设备BiDi_1 214、BiDi_2 216和BiDi_N 218。
在网络200中，可以以上面针对图1所论述的方式将光学种子和数据信号提供给OLT 202和分发节点204A、204B。在这样的实现方式中，OLT 202和分发节点204A/204B(作为一对)各自可以是例如N个实例之一。此外，在网络200中，各个经复用光学种子和数据信号可经由光学馈给光纤(或者公共光纤)206被提供给OLT 202。
根据一个示例实施例，(一个或多个)经复用光学种子信号和(一个或多个)经复用光学数据信号可从OLT 202经由馈给光纤206被传送给光学分割设备207。光学分割设备207可以是例如光学功率分割器/耦合器、光学滤波器或其它设备。例如，光学分割设备207可以是N次跳跃式滤波器，其中，一个或多个种子信号或信道可被跳过或省略。光学分割设备207可以经由馈给光纤206接收经复用光学种子(或种子信号)和经复用光学数据信号，可以对这些经复用光学种子和光学数据信号进行分割，并将这些经复用光学种子和数据信号输出到第一分发光纤211和第二分发光纤213上。分发节点1 204A经由第一分发光纤211与光学分割设备207耦合，并且分发节点2 204B经由第二分发光纤213与光学分割设备207耦合。经复用光学种子信号可以包括供连接到分发节点1 204A的各个ONU和连接到分发节点2 204B的ONU使用的各个个体光学种子信号，以允许这些ONU生成相应的上游光学数据信号。多个个体光学种子信号的每一个可被分发给与分发节点1 204A或分发节点2 204B相连接的相应ONU。经复用光学数据信号可以包括多个个体光学数据信号，其中，每一个个体光学数据信号可被分配给相应ONU并由该相应ONU接收，例如，可向每一个ONU分配并传输一个光学数据信号。
如图2所示，可以使用包括用于生成N个个体光学种子信号的N个激光器的C频带激光器阵列210来生成被提供给分发节点204A、204B的每一个的经复用光学种子信号(或者经复用光学种子)。可以由OLT 202来生成经复用光学数据信号。例如，可以使用这里所描述的技术来生成经复用光学种子信号和经复用光学数据(例如，经调制和放大的)信号。经复用光学种子信号和经复用光学数据信号随后可被使用相应的光纤来提供给网络200中的N个(PON)，包括含有分发节点204A和204B两者的PON(其可被视为分割PON体系结构)。
如图2所示，分发节点1 204A包括对称式循环AWG 224A和关联的星型耦合器(例如，图1中的星型耦合器114)，其中，对称式循环AWG224A被用于从由激光器阵列210生成的经复用光学种子信号解复用出N个个体光学种子信号。循环AWG 224A还可以对例如由OLT 202发送的N个经复用的个体光学数据信号进行解复用。分发节点204A耦合到ONU226、228、...和230。类似地，分发节点2 204B包括对称式循环AWG224B和关联的星型耦合器(例如，图1中的星型耦合器114)，其中，对称式循环AWG 224B被用于从由激光器阵列210生成的经复用光学种子信号解复用出N个个体光学种子信号。AWG 224B还可以对例如由OLT 202发送的N个经复用的个体光学数据信号进行解复用。分发节点204B耦合到ONU 240、242、...和244。
在一个示例实施例中，N个个体光学种子信号的第一子集和N个个体光学数据信号的第一子集可被分配给分发节点1 204A并可由循环AWG224A分发，并且这N个个体种子信号的每一个和(第一子集的)个体光学数据信号的每一个可被分配并输出给相应的ONU 226、228、...230。类似地，N个个体光学种子信号的第二子集和N个个体光学数据信号的第二子集可被分配给分发节点2 204B并可由循环AWG 224B分发给相应的ONU 240、242、...244。
如图2中的ONU_1 226所示，每一个ONU 226-230和240-244可以包括经播种的光学发射器232和光学接收器234。光学接收器234可被配置为从位于中心局中的OLT(例如，OLT 202)接收下游光学数据信号。
在网络200中，作为示例，经播种光学发射器232可被实现为偏振无关(polarization independent)的反射型半导体光放大器(RSOA)或者偏振无关法布里-珀罗(FP)激光干涉仪。每一个ONU 226-230和240-244的经播种光学发射器234可被配置为接收相应的个体光学种子信号，并且对所接收的相应光学种子信号进行调制和放大以生成相应的(上游)光学数据信号。使用偏振无关的经播种光学发射器和对称式循环AWG使得可以在诸如这里所描述的那些光学网络之类的光学网络中提供无色OLT和ONU。
光学馈给光纤206也可以包括第二光纤，用于将经复用光学种子信号和光学数据信号提供给OLT 202以供OLT 202中包括的双向光学数据通信设备BiDi_1 214、BiDi_2 216和BiDi_N 218使用。分发光纤211和213各自也可以包括用于上游传输的第二光纤。BiDi 214-218可以使用经复用种子信号中包括的个体光学种子信号来生成相应的下游光学数据(经调制和放大的)信号。如图2所示，可以使用包括用于生成N个个体光学种子信号的N个激光器的S频带激光器阵列208来生成被提供给OLT 202的经复用光学种子信号。可以使用这里所描述的技术来生成经复用光学种子信号。经复用光学种子信号随后可被使用相应的光纤来提供给网络200中的N个OLT，包括OLT 202。
如图2所示，OLT 202包括对称式循环AWG 212和关联的星型耦合器(例如，图1中的星型耦合器114)，其中，对称式循环AWG 212被用于从由激光器阵列208生成的经复用光学种子信号解复用出N个个体光学种子信号。循环AWG 212还可以从经由馈给光纤206自光学分割设备207接收的经复用光学数据信号(例如，C频带数据信号)解复用出N个个体光学数据信号。OLT 202还包括双向光学数据通信单元(BiDi)214-218。如图2中的BiDi_1 214所示，每一个BiDi 214-218可以包括经播种光学发射器220和光学接收器222。光学接收器222可被配置为从诸如图2所示的双重分割PON之类的PON接收上游光学数据信号。
在网络200中，经播种光学发射器220可被实现为偏振无关RSOA或偏振无关FP激光干涉仪。每一个BiDi 214-218的经播种光学发射器220可被配置为接收相应的个体光学种子信号，并且对接收的相应光学种子信号进行调制和放大以生成相应的(下游)光学数据信号(例如，S频带数据信号)。使用偏振无关经播种光学发射器和对称式循环AWG使得可以在例如这里所描述的光学网络之类的光学网络中提供无色OLT和ONU。
通过使用双重(或多重)分割PON或连接到分割设备的多重分发节点，可以基于订户需求或其它因素或标准来将个体光学种子和数据信号或光学信道灵活地分配给分发节点1204A或分发节点2204B，并且在订户需求可能改变时可以在两个分发节点之间重新分配个体光学种子和数据信号。例如，第一个体光学种子信号和第一光学数据信号可被分配给分发节点1204A(并且可被分发给连接到分发节点1 204A的第一ONU)。当与第一ONU相关联的客户或订户终止WDM-PON数据服务时，该第一个体光学种子信号和第一光学数据信号可被重新分配给分发节点2 204B(并且例如可被分发给连接到分发节点2 204B的第二ONU)。因而，在双重分割WDM-PON体系结构的示例中，可以使用光学分割设备来例如将次密集的(sub-populated)PON(至少在一个示例中)合并成单个优化的(或者更加充分利用的)分割PON，该优化的分割PON可以更加充分地使用设在中心局或OLT出的种子源和AWG，如图2所示。此外，可例如基于每一个个体光学种子或光学数据信号的性能和分发光纤211和213的长度或损耗(或者在从OLT 202到AWG 224A和AWG 224B的相应光学路径上的整体或总光功率损耗)，将个体下游光学种子和数据信号分配给循环AWG 224A或224B。在一个示例实施例中，可以误比特率的形式来测量性能，并因此，(在光学种子上调制了信号的)光学数据信号可以提供光学信号的性能测量。
光学分割设备207可以导致插入功率损耗(或者光学信号衰减)。在一些情形中，该功率损耗可能将ONU所接收的信号的功率减小到小于ONU的接收器灵敏度，或者可能影响(例如减小)分发节点/ONU可被放置的离CO/OLT的最大距离(例如，由于超过这一最大距离，ONU处接收的信号功率可能不足或者小于接收器灵敏度)。接收器灵敏度可被视为在ONU处接收的信号的最小信号功率，该最小信号功率例如提供了可接受的或者给定的误比特率(BER)。如果接收到具有小于该所需功率水平(或者小于接收器灵敏度的)的功率的数据信号，则接收器可能无法正确地区分所接收光学数据信号的1和0，并因而可能生成错误。
根据一个示例实施例，可以在网络中添加光学分割设备207，以例如将不同的(并且可能在其它情况下次密集或者未被充分利用的)PON合并成单个并且更加充分利用的双重分割PON。光学分割设备207可被放置在网络200的布局内的不同位置，并且在某些情况中可被放置在沿着馈给光纤206的任何位置处。在一种情况中，光学分割设备207可被放置在CO/OLT 202处或者非常靠近CO/OLT 202。这可能产生两条相对较长的分发光纤，和长度等于0的馈给光纤(或者相对较短的馈给光纤)。在另一种情况中，分割设备207可被放置在分发节点处或者非常靠近分发节点，例如，其中分发光纤的长度可能为零或者相对较短。在第三示例情况中，分割设备可被设置在沿着馈给光纤的某处，其中，馈给光纤和两条分发光纤的长度都大于零。
根据一个示例实施例，对网络(或者系统设计)的约束可能是功率预算。一般而言，
Ps-总损耗≥R；(式1)，其中，
Ps：源处的光学数据信号的功率
总损耗：由于光纤、光学分割等造成的所有功率损耗
R：接收器灵敏度，或者ONU处所接收的信号的最小所需功率。
因而，式1表明种子信号功率减去总功率损耗应当大于或等于接收器灵敏度。
图2的双重分割PON网络的总功率损耗可能包括：LC，其是由馈给光纤206导致的损耗(或信号衰减)；L1，其是在朝着分发节点1 204A(朝着循环AWG 224A)的方向上的光学分割设备207处的损耗；L2，其是在朝着分发节点2 204B(朝着循环AWG 224B)的方向上的光学分割设备207处的损耗。此外，如图2所示，Ps是从OLT 202/CO输出的光学数据信号的功率。R1是连接到(分发节点1 204A中的)循环AWG 224A的ONU处的接收器的接收器灵敏度(或者最小所需信号功率)；R2是连接到(分发节点2 204B中的)循环AWG 224B的ONU处的接收器的接收器灵敏度(或者最小所需信号功率)。
因此，可以使用下式来描述关于分发节点1(或者关于循环AWG224A)的功率预算(参见图2)：PS-(LC+L1+S1)≥R1，其中，(LC+L1+S1)是引导至分发节点1/循环AWG 224A的第一路径(包括馈给光纤206、分割设备207和分发光纤211)的总损耗。类似地，可以基于下式来描述关于分发节点2(循环AWG 224B)的功率预算：PS-(LC+L2+S2)≥R2，其中，(LC+L2+S2)是引导至分发节点2循环AWG224B的第二路径(包括馈给光纤206、分割设备207和分发光纤213)的总损耗。分发光纤211和213的不同长度可能分别对第一路径和第二路径产生不同总损耗。
在一个示例实施例中，可以使用不同技术来补偿(或者容纳)此双重分割PON体系结构的两条路径的不同功率损耗(或者不同路径长度)，并且还容纳(或者辅助抵消)光学分割设备207的插入损耗。首先，可以使用具有不对称功率分割比率的光学分割设备207，其向在更长(或更高损耗)分发光纤上传输的信号提供更高功率(或更低损耗/信号衰减)。例如，可以向被输出到作为两条分发光纤211、213中的最长者的分发光纤的信号施加更高功率(或者更低衰减)。因而，可以向更高损耗分发光纤提供更高信号功率，以例如使得两条路径的功率预算得到满足。可替代地，对称分割比率可以例如在分发光纤211、213的每一者上提供50％的可用功率。这可能在每一个方向上在分割设备207处产生3dB损耗(与输入功率的一半的损耗相关联)。不对称分割比率可以向被输出到分发光纤之一的信号分配更多功率，并向其它分发光纤(在从分割设备输出的每一个方向上具有不同损耗)分配较少功率。
作为用于容纳不同长度分发光纤或者抵消光学分割设备207的插入损耗的第二种技术，可以基于个体光学数据信号的性能并基于与每一个循环AWG相关联的总路径损耗(其可以包括由馈给光纤导致的光纤损耗、设备207的在朝着分发光纤或AWG的方向上的插入损耗、加上分发光纤的功率损耗)(或者基于分发光纤211、213的损耗)，来将个体光学种子信号和个体数据信号分配给不同的循环AWG。例如，更高性能的光学数据信号(例如，以及与光学数据信号具有相同信道号但是处在不同频带中的对应光学种子信号或种子信号)可被指派给更高损耗路径(或者指派给更长的分发光纤)。例如，在给定带宽中提供的N个个体光学数据信号的群组中，个体光学数据信号的第一群组(或第一子集)可以比个体光学数据信号的第二群组(或第二子集)具有更高性能(例如，可以使用更低的信号功率来提供相同的误比特率，即BER)。因此，在一个示例实施例中，具有更高性能的个体光学数据信号可被分配给具有更高功率损耗的路径或分发节点。此外，与更高性能的光学数据信号相对应的光学种子信号(或种子)或者光学种子信道也可被分配给更长路径或更长分发光纤。例如，光学种子的信道1-4和第一频带中的光学数据信号的信道1-4可被分配给更长或更高损耗的路径或分发光纤。根据一个示例实施例，基于光学数据信号的性能并且/或者基于两条不同路径的损耗(包括两条分别的分发光纤的损耗)来将光学数据信号和光学种子分配给两个循环AWG之一可被称为智能信道分配或者SCA，这是因为可以智能方式来分配信道以便例如将更佳性能的光学信道(例如，光学数据信号和/或光学种子)与更高损耗的光学路径/光纤匹配。
图3是图示出根据一个示例实施例、不同光学信号如何会具有不同性能的示图。在此示例实施例中，位于PON光学带宽的中间或中心附近的一个或多个信道或光学种子信号(例如信道16，其中，在此示例中N＝32)具有的性能可以比位于该带宽边缘附近的一个或多个信道(例如，信道1和32)的性能更佳或者更高/更大。如图3的示例所示，信道1和32使用-17dBm的信号功率来提供10-12的误比特率(BER)，而信道16使用-21dBm的信号功率(这是较低功率)来提供10-12的相同BER。因此，在图3所示的此示例中，通过使用信道16可以相对于此示例中的信道1和32中的任一者实现4dB的改进。因此，智能信道分配可以涉及将信道16(或者其它更高性能的信道/光学数据信号)分配给与(具有更高功率损耗的)更长分发光纤耦合的或者远离CO/OLT 202放置的分发节点或循环AWG，这是因为信道16可以使用更低的功率信号(例如，更佳性能)来(至少在此示例中)在ONU处提供相同的BER。因此，例如，可以针对更长(或更高损耗)的光纤使用更高性能(或者更佳性能)的个体光学数据信号或者光学信道，这是因为与使用更高功率信号来获得相同BER的其它较低性能光学数据信号(例如，在此示例中，位于带宽边缘附近的信道1和32)相比，在接收器/ONU处经由信道16(或者带宽中心附近的其它光学信号)接收的较低功率信号可以实现相同的BER。这仅仅是一个示例。在其它示例实施例中，可以例如在光学带宽内的(例如，除了带宽中心或中间以外的)其它位置处提供更高性能的信道或更高性能的光学种子信号或光学数据信号。此外，性能更佳或者更差的信道/光学数据信号或种子可以取决于所使用的光学仪器的类型，例如，激光器和其它设备的类型。这里的示例仅被提供作为示例或者用于例示目的，并且本发明不限于此。
下表1图示了根据各个示例实施例、使用智能信道分配和光学分割设备的对称或不对称功率分割比率的不同组合来实现的功率预算的一些示例。
Figure BPA00001496923200201
表1
Sym：(设备207的)对称的功率分割比率
Asym：(设备207的)不对称功率分割比率
SCA：智能信道分配
FIL：设备207处的N次跳跃式滤波器，例如取代光学功率分割器
参考表1，在第1-5行的示例中，假设最大总路径损耗为5dB。在第1行中，设备207使用对称功率分割，其中S1和S2的每一者具有3dB损耗。每一条路径的光纤损耗(第一路径的LC+L1，或者第二路径的LC+L2)为2dB，这意味着两条路径(针对分发节点1 204A的路径，和针对分发节点2 204B的路径)各自的总路径损耗为5dB。这是有效的，因为接收器灵敏度R1和R2相同(等于R)。
在第2行中，使用了对称功率分割，其中S1和S2的每一者具有3dB损耗。但是，在第2行的示例中，分发节点2 224B的位置超过分发节点1224A的位置12km。因此，第二路径的总光纤损耗(LC+L2)为5dB(由于光纤路径长度为20km)，而第一路径的总光纤损耗(LC+L1)为2dB(由于光纤路径长度为8km)。这导致在循环AWG 224B处接收的光学信号比在循环AWG 224A处接收的光学信号低3dB。但是，在第2行的示例中使用了智能信道分配，以将更高性能的光学种子信号(例如，信道16或者其它更高性能的信道/信号)分配给分发节点2/循环AWG 224B，以例如使得与AWG 224B相关联的ONU可以获得相同的(可接受的)BER，尽管该ONU所接收的信号低了3dB。
在表1的第3行的示例中，使用了不对称分割比率，其中，插入损耗S1(设备207在分发光纤211的方向上的插入损耗)是1.5dB，而插入损耗S2(在分发光纤213的方向上)是5dB。光纤路径损耗略微不同(3.5dB vs.3dB)。因而，第一路径(引导至分发节点1 204A的路径)的总路径损耗为5dB，而第二路径(引导至分发节点2 204B的路径)的总路径损耗为8dB。此示例中使用智能信道分配来将(一个或多个)更高或更佳性能的光学种子信号分配给将经历更大损耗或信号衰减的循环AWG224B。
在第4行和第5行的示例中，使用N次跳跃式滤波器作为设备207，这对S1和S2产生了较低的插入损耗，例如，S1和S2两者均为1.7dB而不是3dB。第5行还使用了智能信道分配。
根据一个示例实施例，可以提供一种双重分割WDM-PON体系结构，其通过使用光学分割设备和两个分发光纤将两个PON组合成双重分割PON，可以允许对光学种子信号和数据信号、CO AWG和馈给光纤的更高利用率。可以使用不对称功率分割和/或智能信道分配来抵消或者容纳由光学分割设备引入的插入损耗和/或两条分发光纤的不同长度(不同损耗)，同时满足总体功率预算。根据一个示例实施例，一种设备可以包括：光学分割设备(例如，207)，被配置为经由馈给光纤(例如，206)接收经复用光学种子和数据信号，并将这些经复用光学种子和数据信号输出到第一分发光纤(例如，211)和第二分发光纤(例如，213)的每一者上，所述经复用光学种子和数据信号包括多个经复用的个体光学种子和多个经复用的个体光学数据信号；设在第一节点处的并耦合到第一分发光纤的第一循环阵列波导光栅(AWG)(例如，204A)，该第一循环AWG被配置为对所述经复用光学种子和光学数据信号进行解复用，并针对所述多个个体光学种子和数据信号中的一个或多个，将这些个体光学种子中的一个和个体光学数据信号中的一个分发给与第一循环AWG耦合的一个相应光网络单元(ONU)；以及设在第二节点处的并耦合到第二分发光纤的第二循环AWG(例如，204B)，该第二循环AWG被配置为对所述经复用光学种子和光学数据信号进行解复用，并针对所述多个个体光学种子和数据信号中的一个或多个，将这些个体光学种子中的一个和个体光学数据信号中的一个分发给与第二循环AWG耦合的一个相应光网络单元(ONU)。在一个示例实施例中，第一和第二循环AWG(例如，204A、204B)被配置为将多个个体光学种子和数据信号中的每一个分配或者分发给与第一循环AWG耦合或者与第二循环AWG耦合的相应ONU。
在该设备中，所述个体光学种子和光学数据信号中的一个或多个可至少基于个体光学数据信号的每一个的性能而被分配给第一循环AWG或者第二循环AWG，其中，具有相同或者相应信道的并且在不同频带上的每一对个体光学种子和个体光学数据信号基于个体光学数据信号的性能而被分配成对。
在该设备的一个示例实施例中，个体光学种子和光学数据信号中的一个或多个基于第一分发光纤的功率损耗、第二分发光纤的功率损耗和每一个个体光学数据信号的性能而被分配给第一循环AWG或者第二循环AWG。
在该设备的一个示例实施例中，个体光学种子和个体数据信号中的一个或多个基于与第一和第二循环AWG的每一者相关联的路径的功率损耗而被分配给第一循环AWG或者第二循环AWG。
在该设备的一个示例实施例中，第一循环AWG被配置为将个体光学种子和光学数据信号的第一子集分发给与第一循环AWG耦合的相应ONU，并且其中，第二循环AWG被配置为将个体光学种子和光学数据信号的第二子集分发给与第二循环AWG耦合的相应ONU，其中，第一子集和第二子集不重叠。
在该设备的一个示例实施例中，至少第一ONU与第一循环AWG耦合，以及第二ONU与第二循环AWG耦合；第一循环AWG被配置为将第一个体光学种子分发给第一ONU，并在稍后停止将第一个体光学种子分发给第一ONU；第二循环AWG被配置为在第一AWG已经停止将第一个体光学种子分发给第一ONU之后，将第一个体光学种子分发给第二ONU。
在该设备的一个示例实施例中，个体光学数据信号中的一个或多个的第一群组具有的性能高于个体光学数据信号中的一个或多个的第二群组的性能，并且其中，第一分发光纤的功率损耗大于第二分发光纤的功率损耗；其中，第一循环AWG被配置为将个体光学种子和数据信号的第一群组分发给与第一循环AWG耦合的相应ONU；并且其中，第二循环AWG被配置为将个体光学种子和数据信号的第二群组分发给与第二循环AWG耦合的相应ONU。
在该设备的一个示例实施例中，个体光学数据信号中的一个或多个的第一群组的位置与个体光学数据信号中的一个或多个的第二群组相比更接近带宽的中心，并且个体光学数据信号中的一个或多个的第二群组的位置与个体光学数据信号的第一群组相比更接近带宽的边缘。
在该设备的一个示例实施例中，第一分发光纤的功率损耗大于第二分发光纤的功率损耗；并且其中，光学分割设备提供了不对称的功率分割比率以向第一分发光纤上的光学种子和数据信号提供更多功率并向第二分发光纤上的光学种子和数据信号提供较少功率。
在该设备的一个示例实施例中，光学分割设备(例如，207)包括无源光学功率分割器/耦合器。
根据权利要求1所述的设备，其中，光学分割设备包括使用跳跃式配置的滤波器，其中，个体光学种子和信号中的一个或多个被跳过或者省略。
在该设备的一个示例实施例中，偏振无关光学发射器包括以下各项中的至少一者：偏振无关反射型半导体光放大器或偏振无关法布里-珀罗激光干涉仪。
根据另一个示例实施例，一种设备可以包括：光学分割设备(例如，207)，被配置为经由馈给光纤(例如，206)接收经复用光学数据信号，并将这些经复用光学数据信号输出到第一分发光纤(例如，211)和第二分发光纤(例如，213)的每一者上，所述经复用光学数据信号包括多个经复用的个体光学数据信号；其中，所述多个个体光学数据信号中的一个或多个各自基于个体光学数据信号的性能以及第一分发光纤的功率损耗和第二分发光纤的功率损耗而被分配给与第一分发光纤耦合的光网络单元(ONU)或者与第二分发光纤耦合的ONU。
该设备还可包括：设在第一节点处的并耦合到第一分发光纤的第一循环阵列波导光栅(AWG)(例如，204A)，该第一循环AWG被配置为对所述经复用光学数据信号进行解复用，并针对所述多个个体光学数据信号中的一个或多个，将这些个体光学数据信号中的一个分发给与第一循环AWG耦合的一个相应光网络单元(ONU)；以及设在第二节点处的并耦合到第二分发光纤的第二循环AWG(例如，204B)，该第二循环AWG被配置为对所述经复用光学数据信号进行解复用，并针对所述多个个体光学数据信号中的一个或多个，将这些个体光学数据信号中的一个分发给与第二循环AWG耦合的一个相应光网络单元(ONU)。
在该设备的一个示例实施例中，第一和第二循环AWG被配置为将所述多个个体光学数据信号的每一个分配或分发给与第一循环AWG耦合或者与第二循环AWG耦合的相应ONU。
在该设备的一个示例实施例中，个体光学数据信号中的一个或多个的第一群组具有的性能高于个体光学数据信号中的一个或多个的第二群组的性能，并且其中，第一分发光纤的功率损耗大于第二分发光纤的功率损耗；其中，第一循环AWG被配置为将个体光学数据信号的第一群组分发给与第一循环AWG耦合的相应ONU；并且其中，第二循环AWG被配置为将个体光学数据信号的第二群组分发给与第二循环AWG耦合的相应ONU。
在该设备的一个示例实施例中，光学分割设备可以包括以下各项之一：无源光学功率分割器或者使用跳跃式配置的滤波器。
在该设备的一个示例实施例中，光学分割设备可被配置为经由馈给光纤接收经复用光学种子和光学数据信号，并将这些经复用光学种子和光学数据信号输出到第一分发光纤和第二分发光纤的每一者上，所述经复用光学种子和光学数据信号包括多个经复用的个体光学种子和多个经复用的个体光学数据信号，光学种子与光学数据信号处在不同频带中。
根据另一个示例实施例，一种设备可以包括：光学分割设备(例如，207)，被配置为经由馈给光纤(例如，206)接收经复用光学种子和光学数据信号，并将这些经复用光学种子和光学数据信号输出到第一分发光纤(例如，211)和第二分发光纤(例如，213)的每一者上，所述经复用光学种子和光学数据信号包括多个经复用的个体光学种子和多个经复用的个体光学数据信号；其中，第一分发光纤的功率损耗大于第二分发光纤的功率损耗；并且其中，光学分割设备提供不对称的功率分割比率以向输出到第一分发光纤上的光学种子和光学数据信号提供更多功率并向输出到第二分发光纤上的光学种子和光学数据信号提供较少功率。
该设备还可包括：设在第一节点处的并耦合到第一分发光纤的第一循环阵列波导光栅(AWG)(例如，204A)，该第一循环AWG被配置为对所述经复用光学种子和光学数据信号进行解复用，并针对所述多个个体光学种子和光学数据信号中的一个或多个，将这些个体光学种子中的一个和个体光学数据信号中的一个分发给与第一循环AWG耦合的一个相应光网络单元(ONU)；以及设在第二节点处的并耦合到第二分发光纤的第二循环AWG(例如，204B)，该第二循环AWG被配置为对所述经复用光学种子和光学数据信号进行解复用，并针对所述多个个体光学种子和光学数据信号中的一个或多个，将这些个体光学种子中的一个和个体光学数据信号中的一个分发给与第二循环AWG耦合的一个相应光网络单元(ONU)。
图4是图示出根据一个示例实施例的WDM PON的操作的流程图。操作410可以包括：经由馈给光纤接收经复用光学数据信号，并将这些经复用光学数据信号输出到第一分发光纤和第二分发光纤的每一者上，所述经复用光学数据信号包括多个经复用的个体光学数据信号。操作410可以例如由光学分割设备207来执行。
操作420可以包括：基于个体光学数据信号的性能以及第一分发光纤的功率损耗和第二分发光纤的功率损耗，将所述多个个体光学数据信号中的一个或多个分配给与第一分发光纤耦合的光网络单元(ONU)或者与第二分发光纤耦合的ONU。例如，循环AWG 204A、204B各自可以将(特定信道的)个体光学种子和数据信号分配为输出到特定ONU。例如，循环AWG 204A可被配置为将信道(光学数据信号信道)1、3和5输出给ONU 1、2和3，而AWG 204B可被配置为将信道2、4和6输出给ONU14、15和16。这仅仅是可以以何种方式将特定光学信道或信号分配给与分发光纤211或213耦合的特定ONU的一个示例。例如，可以基于信道性能和/或分发光纤的路径损耗或功率损耗来执行分配(或者信道/ONU指派)。
操作430可以包括：基于所述分配将个体光学数据信号中的一个或多个各自分发给相应ONU。例如，AWG 204A和AWG 204B可基于信道/ONU分配或指派来将光学信道/信号输出到特定ONU。
根据另一个示例实施例，一种设备可以包括：用于下述操作的装置(例如，光学分割设备207)：经由馈给光纤接收经复用光学数据信号，并将这些经复用光学数据信号输出到第一分发光纤和第二分发光纤的每一者上，所述经复用光学数据信号包括多个经复用的个体光学数据信号；用于下述操作的装置(例如，循环AWG 204A和/或224B)：基于个体光学数据信号的性能以及第一分发光纤的功率损耗和第二分发光纤的功率损耗，将所述多个个体光学数据信号中的一个或多个分配给与第一分发光纤耦合的光网络单元(ONU)或者与第二分发光纤耦合的ONU；以及用于下述操作的装置(例如，循环AWG 204A和/或224B)：基于所述分配将个体光学数据信号中的一个或多个各自分发给相应ONU。
虽然已经如这里所描述那样例示了所描述的实现方式的某些特征，但是本领域技术人员会想到许多修改、替代、改变和等同形式。

Claims (21)

1.一种设备，包括：
光学分割设备(207)，被配置为经由馈给光纤(206)接收经复用光学种子和数据信号，并将所述经复用光学种子和数据信号输出到第一分发光纤(211)和第二分发光纤(213)的每一者上，所述经复用光学种子和数据信号包括多个经复用的个体光学种子和多个经复用的个体光学数据信号；
第一循环阵列波导光栅(AWG)(224A)，设在第一节点(204A)处并耦合到所述第一分发光纤(211)，该第一循环AWG被配置为对所述经复用光学种子和光学数据信号进行解复用，并针对所述多个个体光学种子和数据信号中的一个或多个，将这些个体光学种子中的一个和这些个体光学数据信号中的一个分发给与第一循环AWG耦合的相应光网络单元(ONU)(226、228或230)；以及
第二循环AWG(224B)，设在第二节点(204B)处并耦合到第二分发光纤(213)，该第二循环AWG被配置为对所述经复用光学种子和光学数据信号进行解复用，并针对所述多个个体光学种子和数据信号中的一个或多个，将这些个体光学种子中的一个和这些个体光学数据信号中的一个分发给与第二循环AWG耦合的相应光网络单元(ONU)(240、242或244)；
其中，所述第一循环AWG和所述第二循环AWG被配置为将所述多个个体光学种子和数据信号中的每一个分配或者分发给与第一循环AWG耦合或者与第二循环AWG耦合的相应ONU。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述个体光学种子和光学数据信号中的一个或多个至少基于这些个体光学数据信号中的每一个的性能而被分配给所述第一循环AWG(224A)或第二循环AWG(224B)，其中，具有相同或者相应信道的、并且在不同频带上的每一对个体光学种子和个体光学数据信号基于该个体光学数据信号的性能而被分配成对。
3.根据在前权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述个体光学种子和光学数据信号中的一个或多个基于第一分发光纤的功率损耗、第二分发光纤的功率损耗和每个所述个体光学数据信号的性能而被分配给所述第一循环AWG(224A)或第二循环AWG(224B)。
4.根据在前权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述个体光学种子和个体数据信号中的一个或多个基于与所述第一循环AWG和第二循环AWG的每一者相关联的路径的功率损耗而被分配给所述第一循环AWG(224A)或第二循环AWG(224B)。
5.根据在前权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述第一循环AWG(224A)被配置为将所述个体光学种子和光学数据信号的第一子集分发给与第一循环AWG耦合的相应ONU，并且其中，所述第二循环AWG(224B)被配置为将所述个体光学种子和光学数据信号的第二子集分发给与第二循环AWG耦合的相应ONU，其中，所述第一子集和所述第二子集无重叠。
6.根据在前权利要求中的任一项所述的设备，其中，至少第一ONU与所述第一循环AWG(224A)耦合，第二ONU与所述第二循环AWG(224B)耦合；
所述第一循环AWG被配置为将第一个体光学种子分发给所述第一ONU，随后停止将所述第一个体光学种子分发给所述第一ONU；
所述第二循环AWG被配置为在第一AWG已经停止将所述第一个体光学种子分发给所述第一ONU之后，将所述第一个体光学种子分发给第二ONU。
7.根据在前权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述个体光学数据信号中的一个或多个的第一群组具有的性能高于所述个体光学数据信号中的一个或多个的第二群组的性能，并且其中，所述第一分发光纤的功率损耗大于所述第二分发光纤的功率损耗；
其中，所述第一循环AWG(224A)被配置为将所述个体光学种子和数据信号的所述第一群组分发给与第一循环AWG耦合的相应ONU；并且
其中，所述第二循环AWG(224B)被配置为将所述个体光学种子和数据信号的所述第二群组分发给与第二循环AWG耦合的相应ONU。
8.根据在前权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述个体光学数据信号中的一个或多个的第一群组的位置与所述个体光学数据信号中的一个或多个的第二群组相比更接近带宽的中心，并且所述个体光学数据信号中的一个或多个的第二群组的位置与所述个体光学数据信号的第一群组相比更接近所述带宽的边缘。
9.根据在前权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述第一分发光纤(211)的功率损耗大于所述第二分发光纤(213)的功率损耗；并且
其中，所述光学分割设备(207)提供不对称的功率分割比率，以向第一分发光纤(211)上的光学种子和数据信号提供更多功率并向第二分发光纤(213)上的光学种子和数据信号提供较少功率。
10.根据在前权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述光学分割设备(207)包括无源光学功率分割器/耦合器。
11.根据在前权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述光学分割设备(207)包括使用跳跃式配置的滤波器，其中，所述个体光学种子和信号中的一个或多个被跳过或者省略。
12.一种设备，包括：
光学分割设备(207)，被配置为经由馈给光纤(206)接收经复用光学数据信号，并将所述经复用光学数据信号输出到第一分发光纤(211)和第二分发光纤(213)的每一者上，所述经复用光学数据信号包括多个经复用的个体光学数据信号；
其中，这多个个体光学数据信号中的一个或多个各自基于该个体光学数据信号的性能以及所述第一分发光纤的功率损耗和所述第二分发光纤的功率损耗而被分配给与第一分发光纤耦合的光网络单元(ONU)(226、228或230)或者与第二分发光纤耦合的ONU(240、242或244)。
13.根据权利要求12所述的设备，还包括：第一循环阵列波导光栅(AWG)(224A)，设在第一节点(204A)处并耦合到所述第一分发光纤(211)，该第一循环AWG被配置为对所述经复用光学数据信号进行解复用，并针对所述多个个体光学数据信号中的一个或多个，将所述个体光学数据信号中的一个分发给与第一循环AWG(224A)耦合的相应光网络单元(ONU)(226、228或230)；以及
第二循环AWG(224B)，设在第二节点(204B)处并耦合到所述第二分发光纤(213)，该第二循环AWG(224B)被配置为对所述经复用光学数据信号进行解复用，并针对所述多个个体光学数据信号中的一个或多个，将所述个体光学数据信号中的一个分发给与第二循环AWG耦合的相应光网络单元(ONU)(240、242或244)。
14.根据在前权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述第一循环AWG和第二循环AWG(224A、224B)被配置为将所述多个个体光学数据信号的每一个分配或分发给与所述第一循环AWG耦合或者与所述第二循环AWG耦合的相应ONU。
15.根据在前权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述个体光学数据信号中的一个或多个的第一群组具有的性能高于所述个体光学数据信号中的一个或多个的第二群组的性能，并且其中，所述第一分发光纤(211)的功率损耗大于所述第二分发光纤(213)的功率损耗；
其中，所述第一循环AWG(224A)被配置为将所述个体光学数据信号的所述第一群组分发给与第一循环AWG耦合的相应ONU(226、228、230)；并且
其中，所述第二循环AWG(224B)被配置为将所述个体光学数据信号的所述第二群组分发给与第二循环AWG耦合的相应ONU(240、242、244)。
16.根据在前权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述光学分割设备(207)包括以下各项之一：无源光学功率分割器、或者使用跳跃式配置的滤波器。
17.根据在前权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述光学分割设备(207)被配置为经由馈给光纤(206)接收经复用光学种子和光学数据信号，并将所述经复用光学种子和光学数据信号输出到第一分发光纤(211)和第二分发光纤(213)的每一者上，所述经复用光学种子和光学数据信号包括多个经复用的个体光学种子和多个经复用的个体光学数据信号，所述光学种子与所述光学数据信号处在不同频带中。
18.一种设备，包括：
光学分割设备(207)，被配置为经由馈给光纤(206)接收经复用光学种子和光学数据信号，并将所述经复用光学种子和光学数据信号输出到第一分发光纤(211)和第二分发光纤(213)的每一者上，所述经复用光学种子和光学数据信号包括多个经复用的个体光学种子和多个经复用的个体光学数据信号；
其中，所述第一分发光纤(211)的功率损耗大于所述第二分发光纤(213)的功率损耗；并且
其中，所述光学分割设备(207)提供不对称的功率分割比率，以向输出到第一分发光纤(211)上的光学种子和光学数据信号提供更多功率并向输出到第二分发光纤(213)上的光学种子和光学数据信号提供较少功率。
19.根据权利要求18所述的设备，还包括：
第一循环阵列波导光栅(AWG)(224A)，设在第一节点(204A)处并耦合到所述第一分发光纤(211)，该第一循环AWG(224A)被配置为对所述经复用光学种子和光学数据信号进行解复用，并针对所述多个个体光学种子和光学数据信号中的一个或多个，将所述个体光学种子中的一个和所述个体光学数据信号中的一个分发给与所述第一循环AWG(224A)耦合的相应光网络单元(ONU)(226、228或230)；以及
第二循环AWG(224B)，设在第二节点(204B)处并耦合到第二分发光纤(213)，该第二循环AWG(224B)被配置为对所述经复用光学种子和光学数据信号进行解复用，并针对所述多个个体光学种子和光学数据信号中的一个或多个，将所述个体光学种子中的一个和所述个体光学数据信号中的一个分发给与所述第二循环AWG(224B)耦合的相应光网络单元(ONU)(240、242或244)。
20.一种方法，包括：
经由馈给光纤(206)接收(410)经复用光学数据信号，并将所述经复用光学数据信号输出到第一分发光纤(211)和第二分发光纤(213)的每一者上，所述经复用光学数据信号包括多个经复用的个体光学数据信号；
将所述多个个体光学数据信号中的一个或多个基于该个体光学数据信号的性能以及所述第一分发光纤的功率损耗和所述第二分发光纤的功率损耗而分配(420)给与第一分发光纤耦合的光网络单元(ONU)或者与第二分发光纤耦合的ONU；以及
基于所述分配将所述个体光学数据信号中的一个或多个各自分发(430)给相应ONU。
21.一种设备，包括：
用于下述操作的装置(207)：经由馈给光纤(206)接收经复用光学数据信号，并将这些经复用光学数据信号输出到第一分发光纤(211)和第二分发光纤(213)的每一者上，所述经复用光学数据信号包括多个经复用的个体光学数据信号；
用于下述操作的装置(207和/或224A或224B)：将所述多个个体光学数据信号中的一个或多个基于该个体光学数据信号的性能以及所述第一分发光纤的功率损耗和所述第二分发光纤的功率损耗而分配给与第一分发光纤耦合的光网络单元(ONU)或者与第二分发光纤耦合的ONU；以及
用于下述操作的装置(207和/或224A或224B)：基于所述分配，将所述个体光学数据信号中的一个或多个各自分发给相应的ONU。
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