CN103475955B - 下行dpsk调制和上行直接调制的混合twdm-pon系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种下行DPSK调制和上行直接调制的混合TWDM‑PON系统，包括光线路终端、馈线式光纤和无源光网络系统，无源光网络系统包括远端节点、分布式光纤和光网络单元，光线路终端通过馈线式光纤连接至远端节点，远端节点通过分布式光纤连接至各光网络单元。本发明下行采用差分相位调制信号提高下行色散容忍度，上行利用波长可调谐的直接调制激光器作为发射机，低成本实现了ONU的高速发射模块。同时，本发明在ONU中部署一个周期性滤波器用于实现下行信号DPSK的解调和上行信号的啁啾管理，降低了系统成本，且提高了PON系统的色散容忍度，增加系统的传输距离。本发明易于实现，可完全兼容基于时分复用的PON系统。

Description

下行DPSK调制和上行直接调制的混合TWDM-PON系统

技术领域

本发明涉及光通信技术领，具体地，涉及一种基于周期性滤波器实现低成本、高色散容忍度的混合波分时分复用的无源光网络传输系统。

背景技术

随着新业务的大量涌现，如超高清HDTV电视、大文件共享、云存储、社交网络等等，终端用户对接入网的上下行带宽的要求越来越高，现已部署的接入网系统不能满足未来用户需求。因此，为了进一步提升接入网系统传输能力，满足更远期用户对带宽的要求。IEEE和ITU-T FSAN制定了的NG-PON2的标准走向，提出了研究新型的PON系统，并且确定时分复用和波分复用的无源光网络（TWDM-PON）为NG-PON2标准的主要方案。

TWDM-PON系统的实现，一方面是通过波长堆叠的方式，即在基于TDM-PON（如下一代无源光网络，XG-PON,E(G)PON）的网络基础上通过堆叠新波长来实现；另一方面可以通过WDM-P2P扩展基站承载（Backhaul/Fronthaul）、企业接入业务等实现全业务融合接入。因此，TWDM-PON系统，不改变现有网络的光分布式网络的结构，与现有的时分复用无源光网络TDM-PON网络完全兼容；此外，TWDM-PON系统结合了TDM-PON和波分复用无源光网络WDM-PON的优点，具有实现成本相对较低、数据传输率高（大于10-Gb/s）、兼容性好等优点，是目前国内外接入网研究机构研究的热点。

近几年，国内外研究者们针对TWDM-PON系统的研究主要集中在：1）上下行传输速率；2）系统功率预算；3)高速的上下行发射机；4）上行可调谐收发机等方面展开了大量研究。然而，作为实现高速上下行传输的TWDM-PON系统在实际执行中，存在以下的急需解决的问题：首先，低成本、高性能无色光网络单元的实现；再者，随着上下行速率、系统传输距离的增加而带来的色散容忍度问题。因此，综合考虑TWDM-PON系统实现存在的问题和技术挑战，是为实现满足用户需求、提升接入网系统的传输能力的必要条件。至今，已有大量的文献报道了有关如何改进TWDM-PON系统结构和提升系统性能。然而，这些文献虽然为TWDM-PON的发展奠定了基础，但同时存在一些问题。

经对现有文献检索发现，P.P.Iannone等人于2011年在Optical Fiber CommunicationConference（国际光纤通信会议，OFC）会议上，提出了“Bi-Directionally AmplifiedExtended Reach40Gb/s CWDM-TDM PON with Burst-Mode Upstream Transmission”（双向放大扩展传输距离的40Gb/s粗波分时分复用的上行突发模式的无源光网络系统）。该文献中，作者将四个对称的10Gb/s TDM-PON采用粗波分复用方式堆叠成CWDM-TDM-PON结构，实现了对称40-Gb/s传输速率系统。然而，为了扩展TWDM-PON的传输距离，增加系统的功率预算，作者提出在远端节点部署一个拉曼光放大器。该放大器的部署，一方面改变了现有PON系统中的分布式网络结构，另一方面改变了接入网系统中的光分布式网络的无源特性。因此，该方案系统后向兼容性差，不能满足升级接入所需的低成本要求。

又经检索发现，2010年Yeh,Chien-Hung Hung等人在Photonics Technology Letters（光子技术快报，PTL）上发表了题为“Using OOK Modulation for Symmetric40-Gb/sLong-Reach Time sharing Passive Optical Networks”（基于OOK调制的对称40-Gb/s长距离传输的时间共享的无源光网络系统）。该文章，作者采用四对DFB激光器和外部调制器作为上下行发射机，实现了对称40-Gb/s传输的混合TDM/WDM的传输系统。然而，为了增加接入网的传输距离、提高系统的功率预算，作者在远端节点部署一个掺铒光纤放大器。由于放大器的部署，该结构不仅改变现有接入网系统中的光分布式网络的结构，而且改变光分布式网络的无源特性。此外，该结构中的ONU（OpticalNetworkUnit，即光网络单元）的发射机是由激光器和外调制器来构成的，增加了ONU的发射机成本。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种低成本、高上下行速率、大传输距离、高色散容忍度的对称速率的混合时分波分复用的无源光网络系统。该系统下行采用至少10-Gb/s的基于差分相位调制（DPSK）的模块作为上行发射机，以及低成本的至少10-Gb/s的直调调制激光器作为上行发射机，进而实现高速上下行对称速率的发射。下行采用DPSK信号，可充分利用DPSK信号对光纤色散、非线性损伤和放大自发辐射噪声等的容忍度高的优点，增加下行传输性能。上行信号采用热调谐直调激光器DML作为发射端，充分利用其低成本、驱动电压相对低、输出光功率高等优点，低成本地实现上行高速的低功耗的无色传输。此外，该系统结构不改变原有的基于TDM-PON系统的光分布式网络的结构，可以完全与现有的PON系统相兼容，易于在现有PON系统的基础上升级改造；同时，为了解调下行DPSK信号以及克服上下高速直调调制的激光器的啁啾与传输光纤中的色散相互作用降低PON系统的上行色散容忍度问题，该系统提出在ONU端部署一个周期性滤波器，用于同时地实现下行DPSK信号的解调和上行直接调制激光器的啁啾管理。该系统中，部署在ONU中的周期性滤波器的传输谱具有周期性和双向性，可以进行多种波长通道的下行DPSK信号解调和多个波长通道的上行信号的啁啾管理，因此，增加了ONU端部署器件的一致性，一定程度上降低系统成本；同时该滤波器的周期陷波特性可以滤除信号的低噪而增加系统信噪比进而实现系统接收灵敏度的提高。

根据本发明提供的一种下行DPSK调制和上行直接调制的混合TWDM-PON系统，包括依次连接的光线路终端、馈线式光纤、若干无源光网络系统，所述无源光网络包括远端节点、若干分布式光纤和若干光网络单元，所述光线路终端通过所述馈线式光纤连接至所述远端节点，所述远端节点通过分布式光纤连接光网络单元。所述光线路终端包括第一媒体介质控制模块、光波分复用器和光放大器，光波分复用器与光放大器依次连接，所述光线路终端还包括多个主要由下行DPSK信号发射模块、上行数据信号接收模块、第一光环路器构成的第一模块，所述第一模块连接在第一媒体介质控制模块与光波分复用器之间；在所述第一模块中，第一媒体介质控制模块通过下行DPSK信号发射模块连接至第一光环路器的1端口，光环路器的2端口连接至光波分复用器，光环路器的3端口通过上行数据信号接收模块连接至第一媒体介质控制模块。

所述远端节点包括光分路/合路器，所述光分路/合路器主要用于下行数据信号的分发以及调制在不同波长上的上行数据的耦合。

所述光网络单元包括光周期性滤波器、上行数据信号源、上行直接调制激光器、第二光环路器、光可调滤波器、光电探测器、下行数据信号处理模块、第二媒体介质控制模块，所述上行数据信号源驱动所述上行直接调制激光器，所述上行直接调制激光器的输出端连接到第二光环路器的1端口，上行数据信号通过第二光环路器的2端口输出至周期性滤波器，周期性滤波器的输出链接分布式光纤以实现上行数据的输出；周期性光滤波器链接第二光环路器的2端口，由第二光环路器的第3端口依次通过所述光可调滤波器、光电探测器连接至下行数据信号处理模块，进而完成下行数据的接收，上行直接调制激光器具有波长可调谐功能，用于实现将不同光网络单元的数据调制不同波长；第二媒体介质控制模块分别连接光可调滤波器、下行数据信号处理模块、上行直接调制激光器。

优选地，不同的第一模块的下行DPSK信号发射模块具有不同发射波长，且波长间隔满足ITU-T的标准。

优选地，上行直接调制激光器具有波长可调谐功能，用于实现将不同光节点的数据调制不同波长。

优选地，的透射谱是周期性，周期性滤波器的自由频谱范围是可调谐的，其调节的具体大小与下行的DPSK信号速率有关；同时，上行数据信号之间的波长间隔应为自由频谱间隔的整数倍，上下行信号位于不同波带，且不同波带之间的间隔应为自由频谱间隔的整数倍。

优选地，所述光周期性滤波器为双向的周期性滤波器，该双向的周期性滤波器被同时用于下行DPSK信号的解调和上行直调调制信号的啁啾管理，该双向的性滤波器的透射谱是周期性，周期性滤波器的自由频谱范围是可调谐的，且上下行的不同数据通道之间的波长间隔为自由频谱间隔的整数倍。

优选地，所述第一媒体介质控制模块用于控制上下行数据信号的数据发射状况。

优选地，所述光周期性滤波器主要用于上行数据信号的啁啾管理和下行DPSK信号的解调。

优选地，上行直接调制激光器具有波长可调谐功能，用于实现将不同ONU的数据调制不同波长，且不同上行波长的波长间隔满足ITU-T的标准。

优选地，第二媒体介质控制模块用于控制光节点下行数据信号的接收、以及控制光可调滤波器的中心波长和下行数据信号接收的时隙，同时，第二媒体介质控制模块还用于控制上行数据信号源的调制波长和数据传送的时隙。

优选地，所述下行数据信号发射模块包括下行DPSK信号源、下行相位调制器、下行光源。

优选地，光分布式光纤和馈线式光纤加起来的总长度为几千米到100km等范围，例如5km、10km、20km、40km或者100km。

更为具体地，根据本发明提供的一种低成本、高色散容忍度、长距离、高功率预算的混合波分时分复用无源光网络系统，包括：光线路终端、馈线式光纤和若干无源光网络系统，无源光网络系统包括远端节点、若干分布式光纤和若干光网络单元。光线路终端通过馈线式光纤连接至远端节点，远端节点通过分布式光纤连接各光网络单元，其中：

光线路终端包括第一媒体介质控制模块、若干下行DPSK信号发射模块、若干上行数据信号接收模块、第一光环路器、光波分复用器和光放大器，其中：第一媒体介质控制模块用来控制上下行的数据信号发射状况（如数据调制的波长、数据发射的时隙等），第一媒体介质控制模块连接下行DPSK信号发射模块和上行数据信号接收模块；下行DPSK信号发射模块连接至第一光环路器的1的端口，第一光环路器的2端口输出连接至光波分复用器，光波分复用器的输出连接至光放大器以实现下行数据的发射；上行数据通过馈线光纤连接光放大器，光放大器输出连接至光波分复用器，光波分复用器的输出进入第一光环路器的2端口，第一光环路器的的3端口输出连接上行数据的接收模块。

所述的下行DPSK信号发射模块，包括下行DPSK信号源、下行相位调制器、下行光源；不同的下行DPSK信号发射模块具有不同发射波长，不同下行数据信号模块间的波长间隔需要满足ITU-T的标准，比如波长间隔可以为100GHz，也可以是200GHz等。

所述的上行数据信号接收模块，是指普通的光电探测器。

光网络单元包括光周期性滤波器、第二光环路器、光可调滤波器、光电探测器、上行数据信号源和上行直接调制激光器和第二媒体介质控制模块，其中：光分布式光纤连接到光周期性滤波器，周期滤波器连接至第二光环路器的2端口，第二光环路器的3端口连接光可调滤波器输出后连接光电探测器实现下行DPSK信号的检测；上行数据信号源驱动上行直接调制激光器的输出连接到第二光环路器的1端口，调制的上行数据信号通过第二光环路器的2端口连接光周期性滤波器，由光周期性滤波器连接至光分布式光纤进而实现上行数据信号的输出；第二媒体介质控制模块主要是通过接收下行控制协议，实现控制下行接收数据的时隙和波长以及上行发射数据的时隙和波长。

光远端节点是由一个1:N光分路/合路器构成，光远端节点位于光线路终端和光网络单元之间，一端通过馈线式光纤连接光线路终端，另一端通过分布式光纤连接光网络单元；其主要用以将下行数据信号通过分布式光纤分发给与之相连的各个光网络单元，同时，将不同光网络单元的不同波长的上行数据信号通过分布式光纤由合路器耦合，耦合后的上行数据信号通过馈线式光纤上传到光线路终端进行处理。

所述的上行发射机，即上行直接调制激光器，其应该具有波长可调谐的功能，用以实现光网络单元的无色化；此外该上行直接调制激光器的波长可调谐特性，可以是通过温度调谐来实现也可以是通过电流调谐来实现。

所述的光周期性滤波器，主要用于下行DPSK信号的解调和上行数据信号的啁啾管理。为了同时地实现DPSK信号解调和直接调制信号的啁啾管理，上下行数据信号应为不同的波带，同时同一个波带之间的波长间隔为应为光周期性滤波器的自由频谱间隔的整数倍；且周期性滤波器的自由频谱间隔是可调谐的，其具体的自由频谱间隔是由下行调制信号的速率所决定。

所述的下行DPSK信号发射模块和下行数据信号接收模块的数量均为M个，M取4、8或16等，具体取值是根据PON系统需要的下行速率所决定；

所述的上行数据信号发射模块和上行数据信号接收模块的数量均为L个，L可取4、8或16等，L的取值主要取决于PON系统需要的上行速率；上行波长可调谐的直接调制激光器，要求其具有较大的发射光功率可提高上行的光功率预算。

所述的上行数据信号发射模块主要是由上行数据信号源与上行波长可调谐的直接调制激光器构成。

所述的光远端节点的1:N光分路/合路器，其中N为无源光网络中的ONU的数量，N可以取到64、128、256、512、1024（其ONU的个数主要依据系统中的传输光纤的长度）。

所述的光分布式光纤和馈线式光纤，其两者加起来的总长度可以为5km、10km、20km、40km或者100km，其铺设长度要根据系统的具体需要综合考虑来决定。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明提出的新型的TWDM-PON的体系结构可在不改变现有的基于TDM-PON的接入网的光分布式网络结构的基础上升级改造。本发明，下行采用DPSK信号调制，可增加TWDM-PON的高速下行信号的色散容忍度；上行采用低成本的波长可调谐的直接调制激光器，可以提高下行发射机的发射光功率，降低ONU发射机的成本；同时，在ONU端部署一个周期性滤波器，不但可以同时用于下行DPSK信号的解调和上行直调调制的数据信号的啁啾管理，而且还可以作为陷波滤波器增加上行信号的信噪比，实现了一个器件多种用途的功能；采用温度可调谐的直调调制激光器作为上行发射机，能降低ONU的成本和复杂性；此外，由于周期滤波器的啁啾管理提高了上行数据信号的消光比，可以实现突发模式传输；该系统不改变现有接入网系统中的远端节点结构，与现有的TDM-PON系统完全兼容，易于在现有网络的基础上升级改造。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明提供的低成本的基于下行DPSK信号以及上行直接调制的混合波分时分复用的无源光网络传输系统的结构示意图；

图2为下行DPSK信号的发射模块的结构原理图；

图3为上行数据的接收模块的结构原理图；

图4为周期性滤波器的双向透射率曲线；

图5为周期性滤波器、上行数据信号通过与没有通过滤波器的谱型图；

图6为上行数据信号通过与没有通过滤波器的时域图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明充分利用波长可调谐的直接调制激光器作为上行的高输出功率发射机，提高PON系统的上行传输的功率预算，降低上行发射机的成本，以较低的成本实现ONU的高速无色发射机模块；同时，本发明充分利用DPSK信号作为下行数据信号，提高了下行传输数据的抗色散容忍度的问题；此外，本发明在光网络单元中部署一个周期性滤波器，用于下行DPSK信号的解调和上行直接调制数据的啁啾管理，提高了系统的对光纤色散的容忍度，增加了系统传输距离，并在一定程度上提高系统的光功率预算；最后，该系统易于实现，可在现有接入网的基础上进行升级改造。

具体地，如图1所示，在本实施例中，所述下行DPSK调制和上行直接调制的混合TWDM-PON系统包括：光线路终端、馈线式光纤、分布式光纤、远端节点、光网络单元，其中：所述光线路终端与馈线式光纤的一端相连，馈线式光纤的另一端连接远端节点，远端节点为1:N光分路/合路器（N取64、128、256、512或1024，其具体值需要综合考虑系统中的传输距离和系统的光功率预算），光分路/合路器（Splitter）通过分布式光纤连接光网络单元1、光网络单元2、……、光网络单元N。具体地，N值取决于光分路合路器的分光比，N可取64、128、256、512或1024。

光线路终端主要是由第一媒体介质控制模块、M个下行DPSK信号发射模块、L个上行数据信号接收模块、光波分复用器、第一光环行器、光放大器构成。其中：M个下行DPSK信号发射模块连接到第一光环行器的第1端口，第一光环行器的第2端口连接到光波分复用器，光波分复用器的输出连接到光放大器进而实现下行数据信号的发射；上行直接调制的数据到达光线路终端连接到光放大器，光放大器连接到光波分复用器，经过光波分复用器连接到第一光环行器的2端口，由第一光环行器的第3端口直接连接到上行数据信号接收模块。具体的M以及L值取决于升级的PON系统中的下行速率和上行速率，M可取4、8或16等，L可取4、8或16等。

下行DPSK信号发射模块，主要用于下行信号的产生，如图2所示，包括下行DPSK信号源、下行相位调制器、下行光源。

光线路终端中的第一媒体介质控制模块，主要用于控制下行数据信号调制的波长和时隙，同时对上行ONU数据的发射实施调控。

进一步地，上行数据信号接收模块，如图3所示，主要是普通光电探测器加跨阻放大器和上行信号的处理模块构成。

远端节点的光分路/合路器用以将下行数据信号通过分布式光纤分发给与之相连的各个光网络单元；同时，不同光网络单元的不同波长的上行数据通过分布式光纤由合路器耦合，耦合后的上行数据通过馈线式光纤上传到光线路终端进行处理。

再如图1所示，任意一个光网络单元主要是由周期性滤波器、第二光环行器、光可调滤波器、光电探测器、下行数据信号处理模块、上行数据信号源、波长可调谐的上行直接调制激光器、第二媒体介质控制模块组成。其中，分布式光纤的一端连接周期性滤波器，周期性滤波器的输出连接至第二光环行器的第2端口，第二光环行器的第3端口的输出连接至光可调滤波器，光可调滤波器的输出后连接光电探测器，光电探测器的输出经由下行数据信号处理模块连接至第二媒体介质控制模块，进而完成该光网络单元的下行数据的接收；上行数据信号源驱动上行直接调制激光器，上行直接调制激光器输出连接到第二光环行器的第1端口，调制的上行数据信号通过第二光环行器的第2端口连接至周期性滤波器进行啁啾管理，周期性滤波器的输出进入分布式光纤进而实现上行数据信号的输出。

在光网络单元中，上行直接调制激光器具有至少10Gb/s数据调制能力，同时具有波长可调谐功能（可以是温度控制的波长可调谐或者是电流控制的波长可调谐）用以实现光网络单元的无色化，可实现将不同ONU的数据调制不同波长。第二媒体介质控制模块用于控制ONU下行数据信号的接收，主要控制光可调滤波器的中心波长和下行数据信号接收的时隙；同时，该第二媒体介质控制模块还用于控制上行发射机的发射波长和数据传送的时隙。

光网络单元中的周期性滤波器用于同时地解调下行DPSK信号和管理上行直接调制的数据信号的啁啾。经过实验验证该方案的可行性，其周期性滤波器双向透射的谱型图、经过与没有经过周期性滤波器的直接调制的上行光谱图如图4、5所示。图4、5中的周期性滤波器的自由频谱范围为10GHz。图6展示了上行直接调制数据信号没有经过该周期性滤波器和经过周期性滤波器传输50km的光纤后的信号时域图。由该图可知，如果不经过啁啾管理的上行数据信号经过光纤传输后，其性能较差，信号畸变较大，而经过该周期滤波器的信号质量得到恢复。

在本实施例中，采用基于直接调制的上行以及基于DPSK信号的下行传输技术，且在光网络单元中部署一个低成本的周期性滤波器同时用于下行DPSK信号的解调和上行直接调制信号的啁啾管理，本发明具有以下的优点：

1）该体系结构下行采用DPSK信号的调制方式，DPSK信号的应用提高了下行发射信号的对色散和系统非线性的容忍能力，增加了系统的传输距离；

2）光网络单元采用波长可调谐的上行直接调制激光器作为上行数据信号发射机，可以较好解决高速的ONU无色化问题，同时，直接调制激光器使用可以降低光网络单元本身的成本问题。

3）光网络单元部署一个周期性滤波器，用于同时地下行DPSK信号的解调和上行直接调制信号的啁啾管理，一方面实现了一个器件多种用途，一定程度上降低了系统成本；再者，周期性滤波器易于实现，便于集成，成本低廉；另一个方面周期性滤波器的使用抑制了上行数据信号的啁啾，增加了系统的抗色散能力。

4）该体系结构不改变现有铺设的无源光网络的光纤分布式网络的结构，且可沿用现有PON系统中的远端节点结构，因而可在现有的PON系统进行平滑升级，且完全与现有PON系统兼容，进而可在一定程度上降低PON升级成本。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种下行DPSK调制和上行直接调制的混合TWDM-PON系统，包括依次连接的光线路终端、馈线式光纤、若干无源光网络系统，所述无源光网络系统包括远端节点、若干分布式光纤和若干光网络单元，所述光线路终端通过所述馈线式光纤连接至所述远端节点，所述远端节点通过分布式光纤连接光网络单元，其特征在于，

所述光线路终端包括第一媒体介质控制模块、光波分复用器、光放大器，光波分复用器和光放大器依次连接，所述光线路终端还包括多个主要由下行DPSK信号发射模块、上行数据信号接收模块、第一光环行器构成的第一模块，所述第一模块连接在第一媒体介质控制模块与光波分复用器之间；在所述第一模块中，第一媒体介质控制模块通过下行DPSK信号发射模块连接至第一光环行器的1端口，第一光环行器的2端口连接至光波分复用器，第一光环行器的3端口通过上行数据信号接收模块连接至第一媒体介质控制模块；

所述光网络单元包括上行数据信号源、上行直接调制激光器、第二光环行器、光周期性滤波器、光可调滤波器、光电探测器、下行数据信号处理模块、第二媒体介质控制模块，所述上行数据信号源驱动所述上行直接调制激光器，所述上行直接调制激光器的输出端连接到第二光环行器的1端口，上行数据信号通过第二光环行器的2端口连接至光周期性滤波器，光周期性滤波器输出至分布式光纤以实现上行数据的输出；第二光环行器的3端口依次通过所述光可调滤波器、光电探测器连接至下行数据信号处理模块，进而完成下行数据信号的接收；第二媒体介质控制模块分别连接光可调滤波器、下行数据信号处理模块、上行直接调制激光器。

2.根据权利要求1所述的下行DPSK调制和上行直接调制的混合TWDM-PON系统，其特征在于，所述远端节点包括光分路/合路器，所述光分路/合路器主要用于下行数据信号的分发以及调制在不同波长上的上行数据的耦合。

3.根据权利要求1所述的下行DPSK调制和上行直接调制的混合TWDM-PON系统，其特征在于，不同的第一模块的下行DPSK信号发射模块具有不同发射波长，且波长间隔满足ITU-T的标准。

4.根据权利要求1所述的下行DPSK调制和上行直接调制的混合TWDM-PON系统，其特征在于，所述第一媒体介质控制模块用于控制上下行数据信号的数据发射状况。

5.根据权利要求1所述的下行DPSK调制和上行直接调制的混合TWDM-PON系统，其特征在于，上行直接调制激光器具有波长可调谐功能，用于实现将不同光节点的数据调制不同波长。

6.根据权利要求1所述的下行DPSK调制和上行直接调制的混合TWDM-PON系统，其特征在于，第二媒体介质控制模块用于控制光节点下行数据信号的接收、以及控制光可调滤波器的中心波长和下行数据信号接收的时隙，同时，第二媒体介质控制模块还用于控制上行数据信号源的发射波长和数据传送的时隙。

7.根据权利要求1所述的下行DPSK调制和上行直接调制的混合TWDM-PON系统，其特征在于，所述光周期性滤波器为双向的周期性滤波器，该双向的周期性滤波器被同时用于下行DPSK信号的解调和上行直接调制信号的啁啾管理，该双向的性滤波器的透射谱是周期性，周期性滤波器的自由频谱范围是可调谐的，其调节的具体大小与下行的DPSK信号速率有关；同时，上行数据信号之间的波长间隔应为自由频谱间隔的整数倍，上下行信号位于不同波带，且不同波带之间的间隔应为自由频谱间隔的整数倍。

8.根据权利要求1所述的下行DPSK调制和上行直接调制的混合TWDM-PON系统，其特征在于，光分布式光纤和馈线式光纤加起来的总长度为几千米到100km的范围。