CN104717577A

CN104717577A - 一种光分路器和环形无源光网络

Info

Publication number: CN104717577A
Application number: CN201310684397.6A
Authority: CN
Inventors: 李晗; 程伟强; 王磊; 张德朝; 叶雯; 李允博; 韩柳燕; 王世光; 柳晟
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2033-12-13
Also published as: CN104717577B

Abstract

本发明提供了一种光分路器和环形无源光网络。其中的光分路器包括：第一光耦合器、第二光耦合器和第三光耦合器；第一、二、三光耦合器上分别设置有第一、二、三端口，所述第三光耦合器上的另外两个端口分别与所述第一光耦合器和第二光耦合器的一端连接；所述第一、二、三光耦合器分别根据其预设的第一、二、三波长关联分光比将所接收的光束分别输出到另外两个光耦合器，并将从另外两个光耦合器接收的光束输出。其中的环形无源光网络则包括：光线路终端OLT、多个上述的光分路器和多个光网络单元ONU。应用本发明可以组建环形无源光网络，节省成本，实现环网保护，提高网络的可靠性。

Description

一种光分路器和环形无源光网络

技术领域

本申请涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种光分路器和环形无源光网络。

背景技术

光网络系统通常需要将光信号进行耦合、分支、分配，而上述功能一般通过光分路器来实现。光分路器（Optical Splitter）是光纤链路中最重要的无源器件之一，已广泛应用用于无源光网络（PON）、光信号监测等光通信系统中。光分路器的分光比是指光分路器的支路数以及各支路上光功率的比例。在现有技术中，常用的光分路器一般是分光比为1：32或1：64的光分路器，是一种星型无源器件，并且只能将从输入端输入的光功率平均地分配到各个输出端输出。因此，现有技术中由上述光分路器形成的无源光网络的组网方式均为星型拓扑结构。图1为现有技术中的PON组网方式示意图。如图1所示，现有技术中的PON主要包括：光线路终端（OLT）11、多个光分路器12、多个光网络单元（ONU）13和多条光纤。一个OLT可以通过光分路器转接至多个ONU，OLT与光分路器之间通过光纤相连，光分路器与各个ONU之间也通过光纤相连，因此，一个OLT与ONU之间可以设置有一个或多个光分路器。

由于整个PON网络链路都不需要供电且没有特殊的环境要求，所以能够大大减少设备故障率并且不需要额外的机房资源，因此在成本上具有较大的优势。但是，由于现有技术中的PON网络是星型拓扑结构，因此也存在如下所述的问题：

1、使用现有技术中的光分路器只能用来组建星型的PON，而难以组建环形网络或者无线网格网络（MESH）。

2、PON星型网络在实际使用中，通常情况下一个OLT的PON端口下所连接的ONU的数量远远小于光分路器下的支路数量，因此光分路器平均分配光功率的特性将会导致未连接ONU的分光器端口对光功率的浪费。

3、当PON星型网络中发生某处光纤断路时（如图1所示），断路光纤之后的后续ONU将不能与OLT实现通信，因而可能会造成大面积PON网络的瘫痪。如果为了解决上述问题而进行链路保护，则一般需要铺设专门的冗余光纤，因此实现难度大，实现成本高。

4、流氓ONU（即长发光ONU）的问题会带来整个OLT接口下面所有的ONU受影响而无法工作。所述长发光ONU是指ONU的光发射机一直处于发射状态。由于ONU的注册采用的是时分复用技术，当一个OLT下的某一个ONU出现长发光现象时，该ONU将占满所有的时隙切片，因而使得同一个OLT下的其他ONU无法分配到该OLT所划分的时隙片，导致其他ONU无法注册。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种光分路器和环形无源光网络，从而可以组建环形无源光网络，提高输入光束的使用效率，提高光网络的可靠性。

本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种光分路器，该光分路器包括：第一光耦合器、第二光耦合器和第三光耦合器；

所述第一光耦合器上设置有第一端口，所述第一光耦合器上的另外两个端口分别与所述第二光耦合器和第三光耦合器的一端连接；

所述第二光耦合器上设置有第二端口，所述第二光耦合器上的另外两个端口分别与所述第一光耦合器和第三光耦合器的一端连接；

所述第三光耦合器上设置有第三端口，所述第三光耦合器上的另外两个端口分别与所述第一光耦合器和第二光耦合器的一端连接；

所述第一光耦合器根据其预设的第一波长关联分光比将从所述第一端口输入的光束分别输出到第二光耦合器和第三光耦合器，并将从所述第二光耦合器和第三光耦合器接收的光束输出到所述第一端口；

所述第二光耦合器根据其预设的第二波长关联分光比将从所述第二端口输入的光束分别输出到第一光耦合器和第三光耦合器，并将从所述第一光耦合器和第三光耦合器接收的光束输出到所述第二端口；

所述第三光耦合器根据其预设的第三波长关联分光比将从所述第三端口输入的光束分别输出到第一光耦合器和第二光耦合器，并将从所述第一光耦合器和第二光耦合器接收的光束输出到所述第三端口。

较佳的，所述第一波长关联分光比、第二波长关联分光比和第三波长关联分光比相同。

较佳的，所述第一波长关联分光比、第二波长关联分光比和第三波长关联分光比不相同。

较佳的，当输入的光束的波长为预设的第一波长λ1、第二波长λ2和第三波长λ3时，所述第一波长关联分光比为90：10；当输入的光束的波长为预设的第四波长λ4 时，所述第一波长关联分光比为100：0；

当输入的光束的波长为λ1、λ2和λ4时，所述第二波长关联分光比为90：10；当输入的光束的波长为λ3时，所述第二波长关联分光比为100：0；

当输入的光束的波长为λ1和λ3时，所述第三波长关联分光比为100：0；当输入的光束的波长为λ2和λ4时，所述第三波长关联分光比为0：100。

本发明还提供了一种环形无源光网络，该环形无源光网络包括：光线路终端OLT、多个如权利要求1所述的光分路器和多个光网络单元ONU；

所述OLT上设置有第一OLT端口和第二OLT端口；

所述多个光分路器通过各个光分路器的第一端口和第二端口串行连接；

所述OLT的第一OLT端口通过光纤与第一个光分路器的第一端口连接，所述OLT的第二OLT端口通过光纤与最后一个光分路器的第二端口连接，形成环形网络结构；

每个ONU分别对应于一个光分路器；

每个ONU上均设置有第一上联端口和第二上联端口；各个ONU的两个上联端口均分别与其对应的光分路器的第三端口连接。

较佳的，当所述环形无源光网络正常工作时，所述OLT的第一OLT端口用于输出波长为预设的第一波长λ1的光束并接收波长为预设的第三波长λ3的光束；所述OLT的第二OLT端口用于接收波长为λ1的光束；各个ONU均通过第一上联端口接收波长为λ1的光束或输出波长为λ3的光束；各个光分路器则均通过第一端口和第二端口将光束传输给所述OLT或下一个光分路器，并均通过第三端口将波长为λ1的光束传输给与其连接的ONU或通过第三端口接收与其连接的ONU输出的波长为λ3的光束。

较佳的，当所述环形无源光网络中出现一处光纤断路故障时，光纤断路故障处与OLT的第二OLT端口之间的各个光分路器均通过第三端口将波长为预设的第二波长λ2的光束传输给与其连接的ONU或通过第三端口接收与其连接的ONU输出波长为预设的第四波长λ4的光束；光纤断路故障处与OLT的第二OLT端口之间的各个ONU均通过第二上联端口接收波长为λ2的光束或输出波长为λ4的光束；OLT的第二OLT端口用于输出波长为λ2的光束并接收波长为λ4的光束。

较佳的，当所述环形无源光网络中有至少一个ONU的第一上联端口出现长发光问题时，所述OLT的工作端口关闭且所述OLT的保护端口被激活，所述保护端口向各个光分路器发送波长为λ2的光束，而各个ONU则通过第二上联端口接收波长为λ2的光束，并通过第二上联端口输出波长为λ4的光束。

较佳的，当所述环形无源光网络正常工作时，所述OLT的第二OLT端口用于输出波长为预设的第二波长λ2的光束并接收波长为预设的第四波长λ4的光束；所述OLT的第一OLT端口用于接收波长为λ2的光束；各个ONU均通过第二上联端口接收波长为λ2的光束或输出波长为λ4的光束；各个光分路器则均通过第二端口和第一端口将光束传输给所述OLT或下一个光分路器，并均通过第三端口将波长为λ2的光束传输给与其连接的ONU或通过第三端口接收与其连接的ONU输出的波长为λ4的光束。

较佳的，当所述环形无源光网络中出现一处光纤断路故障时，光纤断路故障处与OLT的第一OLT端口之间的各个光分路器均通过第三端口将波长为λ1的光束传输给与其连接的ONU或通过第三端口接收与其连接的ONU输出的波长为λ3的光束；光纤断路故障处与OLT的第一OLT端口之间的各个ONU均通过第一上联端口接收波长为λ1的光束或输出波长为λ3的光束；OLT的第一OLT端口用于输出波长为λ1的光束并接收波长为λ3的光束。

较佳的，当所述环形无源光网络中有至少一个ONU的第二上联端口出现长发光问题时，所述OLT的工作端口关闭且所述OLT的保护端口被激活，所述保护端口向各个光分路器发送波长为λ1的光束，而各个ONU则通过第一上联端口接收波长为λ1的光束，并通过第一上联端口输出波长为λ3的光束。

由上述技术方案可见，本发明中提出了一种新的具有多个端口的光分路器，该光分路器具有多个端口，且其分光比可以通过调整所输入的光束的波长来动态改变，因此可以使用上述光分路器组建相应的环形无源光网络。在所述环形无源光网络中，由于光网络中的各个光分路器并不是平均分配各个端口输出的光功率，而只是将输入光束的小部分功率传输到与光分路器连接的ONU上，输入光束的大部分功率将通过光分路器传输到下一个光分路器，因此，即使某个光分路器上没有连接ONU，也不会对光功率造成较大的浪费，从而可以大大节省输入光束的光功率，提高输入光束的使用效率，节约成本。而且，由于可以通过调整从OLT输出的光束的波长来动态调整环形无源光网络中各个光分路器的分光比，适当调配分配到各个ONU上的光功率，保证光束有足够的功率传输到下一个ONU上，从而可以确保环形无源光网络中可以连接更多数量的光分路器和ONU。此外，在使用本发明的环形无源光网络时，即使当环形无源光网络中发生某处光纤断路时，断路光纤之后的后续ONU仍然可以与OLT实现通信，因而能够有效地实现环网保护，避免出现环形无源光网络的瘫痪，大大提高了环形无源光网络的可靠性。另外，通过使用上述的环形无源光网络，可以有效地避免上述长发光现象对环形无源光网络造成的不利影响。同时，本发明中的无源光环型网络结构简单，也易于实现。

附图说明

图1为现有技术中的PON组网方式示意图。

图2为本发明实施例中的光分路器的结构示意图。

图3为本发明实施例中的环形无源光网络的结构示意图。

图4为本发明另一实施例中的环形无源光网络的结构示意图。

图5为本发明实施例中的环形无源光网络的倒换方法示意图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。

图2是本发明实施例中的光分路器的结构示意图。如图2所示，本发明实施例中的光分路器包括：第一光耦合器201、第二光耦合器202和第三光耦合器203；

所述第一光耦合器201上设置有第一端口204，所述第一光耦合器201上的另外两个端口分别与所述第二光耦合器202和第三光耦合器203的一端连接；

所述第二光耦合器202上设置有第二端口205，所述第二光耦合器202上的另外两个端口分别与所述第一光耦合器201和第三光耦合器203的一端连接；

所述第三光耦合器203上设置有第三端口206，所述第三光耦合器203上的另外两个端口分别与所述第一光耦合器201和第二光耦合器202的一端连接；

所述第一光耦合器201根据其预设的第一波长关联分光比将从所述第一端口204输入的光束分别输出到第二光耦合器202和第三光耦合器203，并将从所述第二光耦合器202和第三光耦合器203接收的光束输出到所述第一端口204；

所述第二光耦合器202根据其预设的第二波长关联分光比将从所述第二端口205输入的光束分别输出到第一光耦合器201和第三光耦合器203，并将从所述第一光耦合器201和第三光耦合器203接收的光束输出到所述第二端口205；

所述第三光耦合器203根据其预设的第三波长关联分光比将从所述第三端口206输入的光束分别输出到第一光耦合器201和第二光耦合器202，并将从所述第一光耦合器201和第二光耦合器202接收的光束输出到所述第三端口206。

具体来说，在本发明的技术领域中，所述的光耦合器是一种用来按一定比例分/合光束的无源光器件。光耦合器的分光比的定义为：光耦合器各输出端口的输出功率比值。一般来说，光耦合器的分光比与其传输的光的波长有关。也就是说，对于所输入的不同波长的光束，光耦合器将具有不同的分光比。例如，一个光耦合器在传输波长为1.31微米的光束时，其两个输出端的分光比为50：50，即将该光束50％的功率分别从两个输出端输出；而在传输波长为1.5微米的光束时，其两个输出端的分光比则变为70：30，即将该光束70％的功率从第一个输出端输出，将该光束30％的功率从第二个输出端输出。因此，也可将光耦合器的分光比称为波长关联分光比。

在本发明的具体实施例中，所述第一光耦合器201、第二光耦合器202和第三光耦合器203都分别具有预设的第一波长关联分光比、第二波长关联分光比和第三波长关联分光比。较佳的，在本发明的具体实施例中，所述第一波长关联分光比、第二波长关联分光比和第三波长关联分光比相同。另外，在本发明的另一个具体实施例中，所述第一波长关联分光比、第二波长关联分光比和第三波长关联分光比也可以不相同。例如，第一波长关联分光比和第二波长关联分光比相同，但第一波长关联分光比和第三波长关联分光比不相同。

以下将以其中的一个具体方式为例，对本发明的技术方案进行进一步的介绍。

较佳的，在本发明的具体实施例中，第一波长关联分光比、第二波长关联分光比和第三波长关联分光比均不相同。例如，如下述的表1～3所述。

波长	第一端口至第二光耦合器	第一端口至第三光耦合器
			λ1、λ2、λ3	90％	10％
λ4	100％	0％

表1第一耦合器的第一波长关联分光比

波长	第二端口至第一光耦合器	第二端口至第三光耦合器
			λ1、λ2、λ4	90％	10％
λ3	100％	0％

表2第二耦合器的第二波长关联分光比

波长	第三端口至第一光耦合器	第三端口至第二光耦合器
			λ1、λ3	100％	0％
λ2、λ4	0％	100％

表3第三耦合器的第三波长关联分光比

由上述的表1～表3可知，对于第一光耦合器201来说，当输入的光束的波长为预设的第一、二、三波长λ1、λ2和λ3时，所述第一光耦合器201的第一波长关联分光比为90：10；当输入的光束的波长为预设的第四波长λ4时，所述第一光耦合器201的第一波长关联分光比为100：0。

对于第二光耦合器202来说，当输入的光束的波长为预设的第一、二、四波长λ1、λ2和λ4时，所述第二光耦合器202的第二波长关联分光比为90：10；当输入的光束的波长为预设的第三波长λ3时，所述第二光耦合器202的第二波长关联分光比为100：0。

对于第三光耦合器203来说，当输入的光束的波长为预设的第一、三波长λ1和λ3时，所述第三光耦合器203的第三波长关联分光比为100：0；当输入的光束的波长为预设的第二、四波长λ2和λ4时，所述第三光耦合器203的第三波长关联分光比为0：100。

具体来说，当波长为λ1的光束从第一端口204输入到第一光耦合器201中时，所述第一光耦合器201将该输入光束90％的功率输出至第二光耦合器202，将该光束10％的功率输出至第三光耦合器203；而当该光束90％的功率输出至第二光耦合器202时，第二光耦合器202将所接收到的光束的90％的功率（即从第一端口204输入的光束的81％的功率）输出至第二端口205；而当该光束10％的功率输出至第三光耦合器203时，第三光耦合器203将所接收到的光束的全部功率（即从第一端口204输入的光束的10％的功率）透传后输出至第三端口206。因此，从整体上来说，当波长为λ1的光束从图2所示的光分路器的第一端口204输入时，该光束的81％的功率将从该光分路器的第二端口205输出，该光束的10％的功率将从该光分路器的第三端口206输出。

当波长为λ2的光束从第一端口204输入到第一光耦合器201中时，所述第一光耦合器201将该输入光束90％的功率输出至第二光耦合器202，将该光束10％的功率输出至第三光耦合器203；而当该光束90％的功率输出至第二光耦合器202时，第二光耦合器202将所接收到的光束的90％的功率（即从第一端口204输入的光束的81％的功率）输出至第二端口205；而当该光束10％的功率输出至第三光耦合器203时，第三光耦合器203将所接收到的光束阻隔，即不将所接收到的光束输出至第三端口206。因此，从整体上来说，当波长为λ2的光束从图2所示的光分路器的第一端口204输入时，该光束的81％的功率将从该光分路器的第二端口205输出，而该光分路器的第三端口206将没有功率输出。

当波长为λ3的光束从第一端口204输入到第一光耦合器201中时，所述第一光耦合器201将该输入光束90％的功率输出至第二光耦合器202，将该光束10％的功率输出至第三光耦合器203；而当该光束90％的功率输出至第二光耦合器202 时，第二光耦合器202将所接收到的光束的全部功率（即从第一端口204输入的光束的90％的功率）透传后输出至第二端口205；而当该光束10％的功率输出至第三光耦合器203时，第三光耦合器203将所接收到的光束的全部功率（即从第一端口204输入的光束的10％的功率）透传后输出至第三端口206。因此，从整体上来说，当波长为λ3的光束从图2所示的光分路器的第一端口204输入时，该光束的90％的功率将从该光分路器的第二端口205输出，该光束的10％的功率将从该光分路器的第三端口206输出。

当波长为λ4的光束从第一端口204输入到第一光耦合器201中时，所述第一光耦合器201将该输入光束的全部功率（即100％的功率）输出至第二光耦合器202，此时将没有光束输出至第三光耦合器203；而当该光束的全部功率输出至第二光耦合器202时，第二光耦合器202将所接收到的光束的90％（即从第一端口204输入的光束的90％的功率）输出至第二端口205。因此，从整体上来说，当波长为λ4的光束从图2所示的光分路器的第一端口204输入时，该光束的90％的功率将从该光分路器的第二端口205输出，而该光分路器的第三端口206将没有功率输出。

另外，根据与上述相类似的分析，可以推知当波长为λ1、λ2、λ3和λ4的光束分别从第二端口205或第三端口206输入时，另外两个端口输出的光束的功率。如下表所示。

表4

根据上述的记载可知，本发明实施例中的光分路器具有多个端口，而且还可以通过调整所输入的光束的波长来动态改变该光分路器的分光比，进而改变该光分路器各个端口输出光束的功率。因此，当该光分路器用于多个级联时，与现有技术中平均分配功率的光分路器相比，其功率预算具有明显的优势，因此可以适用于无源光网络中，尤其适合用于组建环形无源光网络。

利用图2中所示的光分路器，可以组建相应的环形无源光网络。

图3为本发明实施例中的环形无源光网络的结构示意图。如图3所示，本发明实施例中的环形无源光网络包括：OLT、多个光分路器和多个ONU；

所述OLT上设置有第一OLT端口和第二OLT端口；

所述多个光分路器通过各个光分路器的第一端口204和第二端口205串行连接；

所述OLT的第一OLT端口通过光纤与第一个光分路器的第一端口204连接，所述OLT的第二OLT端口通过光纤与最后一个光分路器的第二端口205连接，形成环形网络结构；

每个ONU分别对应于一个光分路器；

其中，上述的光分路器即为图2中所示的光分路器，因此光分路器的具体结构在此不再赘述。

以图3为例，图3所示的环形无源光网络中具有一个OLT、4个光分路器和4个ONU。其中，OLT的第一OLT端口与光分路器1的第一端口204连接，光分路器1的第二端口205与光分路器2的第一端口204连接，……，光分路器3的第二端口205与光分路器4的第一端口204连接，光分路器4的第二端口205与OLT的第二OLT端口连接，从而形成了一个环形网络结构。4个ONU分别对应于4个光分路器，每个ONU的两个上联端口都分别与其对应的光分路器的第三端口206连接。

当图3所示的环形无源光网络正常工作时，可以形成一个环形工作链路。例如，从OLT的第一OLT端口（可称为工作端口）输出的波长为λ1的光束通过光纤传输到光分路器1的第一端口204时，该光束的10％的功率将从光分路器1的第三端口206传输到ONU1的第一上联端口并输入到ONU1中，该光束的81％的功率将从光分路器1的第二端口205传输到光分路器2的第一端口204；……，依次类推，直至该光束最终通过光分路器4的第二端口205传输到OLT的第二OLT端口。所以，当OLT的第二OLT端口接收到由OLT的第一OLT端口输出的波长为λ1的光束时，即可表明上述环形无源光网络目前正处于正常工作状态。此时，OLT的第二OLT端口并不输出光束而只接收光束，因此可将此时的OLT的第二OLT端口称为OLT的保护端口。另外，当上述环形无源光网络处于正常工作状态时，各个ONU可以通过其第一上联端口输出波长为λ3的光束，该波长为λ3的光束将沿图3中所示的顺时针方向通过各个光分路器发送到OLT的第一OLT端口，从而使得各个ONU可以通过上述波长为λ3的光束将相应的数据发送给OLT。

因此，当上述环形无源光网络处于正常工作状态中，OLT的第一OLT端口（即OLT的工作端口）可以输出波长为λ1的光束并接收波长为λ3的光束，而OLT的第二OLT端口（即OLT的保护端口）仅能接收波长为λ1的光束而不输出光束；各个ONU均通过第一上联端口接收波长为λ1的光束或输出波长为λ3的光束；而各个光分路器则均通过第一端口204和第二端口205将光束传输给OLT或下一个光分路器，并均通过第三端口206将波长为λ1的光束传输给与其连接的ONU或通过第三端口206接收与其连接的ONU输出的波长为λ3的光束。

在本发明的技术方案中，由于环形无源光网络中的OLT上设置有两个OLT端口，而ONU上则设置有两个上联端口，因此除了图3所示的环形工作链路之外，在本发明的环形无源光网络中还可以形成其它的环形工作链路。例如，图4为本发明另一实施例中的环形无源光网络的结构示意图，如图4所示，从OLT的第二OLT端口输出的波长为λ2的光束通过光纤传输到光分路器4的第二端口205时，该光束的10％的功率将从光分路器4的第三端口206传输到ONU4的第二上联端口并输入到ONU4中，该光束的81％的功率将从光分路器4的第一端口204传输到光分路器3的第二端口205；……，依次类推，直至该光束最终通过光分路器1的第一端口204传输到OLT的第一OLT端口。各个ONU则可以通过其第二上联端口输出波长为λ4的光束，该波长为λ4的光束将沿图3中所示的逆时针方向通过各个光分路器发送到OLT的第二OLT端口。

因此，当上述环形无源光网络处于正常工作状态中，OLT的第二OLT端口可以输出波长为λ2的光束并接收波长为λ4的光束，而OLT的第一OLT端口则仅能接收波长为λ2的光束而不输出光束，因此可将此时的OLT的第二OLT端口称为OLT的工作端口，而将此时的OLT的第一OLT端口称为OLT的保护端口；各个 ONU均通过第二上联端口接收波长为λ2的光束或输出波长为λ4的光束；而各个光分路器则均通过第二端口205和第一端口204将光束传输给OLT或下一个光分路器，并均通过第三端口206将波长为λ2的光束传输给与其连接的ONU或通过第三端口206接收与其连接的ONU输出的波长为λ4的光束。

根据上述的环形无源光网络的结构可知，通过使用图2中所示的光分路器即可组建相应的环形无源光网络（例如，图3中所示的环形无源光网络）。而且，在本发明中的环形无源光网络中，由于光网络中的各个光分路器并不是平均分配各个端口输出的光功率，而只是将输入光束的小部分功率传输到与光分路器连接的ONU上，输入光束的大部分功率将通过光分路器传输到下一个光分路器，因此，即使某个光分路器上没有连接ONU，也不会对光功率造成较大的浪费，从而可以大大节省输入光束的光功率，提高输入光束的使用效率，节约成本。

另外，在实际应用过程中，可以根据实际应用情况，通过调整从OLT输出的光束的波长来动态调整环形无源光网络中各个光分路器的分光比，适当调配分配到各个ONU上的光功率，保证光束有足够的功率传输到下一个ONU上，从而确保环形无源光网络中可以连接更多数量的光分路器和ONU。

此外，在本发明的技术方案中，由于环形无源光网络中的OLT上设置有两个OLT端口，且两个OLT端口都可以根据实际应用情况确定是否输出光束，而每个ONU上也都设置有两个上联端口，并且可通过这两个上联端口中的任意一个接收光分路器传输的光束，因此当上述的环形无源光网络中出现某处光纤断路时，可以对工作链路进行倒换，以保证环形无源光网络的正常工作。

例如，在图3所示的环形无源光网络中，如果在某一时刻环形无源光网络中出现一处光纤断路故障，譬如，光分路器2和光分路器3之间的光纤发生断路，如图5所示，此时，光分路器1和光分路器2由于位于断路光纤之前（即光纤断路故障处与OLT的第一OLT端口之间），因此仍能接收到从OLT的第一OLT端口输出的波长为λ1的光束，所以与光分路器1和光分路器2连接的ONU1和ONU2也未受影响，因此不做改变；但是，其它的各个光分路器（即光分路器3、和4）由于位于断路光纤之后，因此当光纤断路后，这2个光分路器以及OLT的第二OLT端口都不再能接收到由OLT的第一OLT端口输出的波长为λ1的光束。所以，当所述环形无源光网络中出现一处光纤断路故障时，光纤断路故障处与OLT的第二OLT端口之间的各个光分路器、ONU和OLT的保护端口（例如，图3中的OLT的第二OLT端口）都将进行工作链路倒换操作，如图5所示，即光纤断路故障处与OLT的第二OLT端口之间的各个光分路器将均通过第三端口206将波长为λ2 的光束传输给与其连接的ONU或通过第三端口206接收与其连接的ONU输出的波长为λ4的光束；光纤断路故障处与OLT的第二OLT端口之间的各个ONU则均通过第二上联端口接收波长为λ2的光束或输出波长为λ4的光束；此时，OLT的保护端口（例如，图3和图5中的OLT的第二OLT端口）也将用于输出波长为λ2的光束并接收波长为λ4的光束。

同理，当环形无源光网络处于正常工作状态，且OLT的第二OLT端口用于输出波长为λ2的光束并接收波长为λ4的光束，而OLT的第一OLT端口（即此时OLT的保护端口）仅能接收波长为λ2的光束而不输出光束时，如果在某一时刻环形无源光网络中出现一处光纤断路故障（例如，光分路器2和光分路器3之间的光纤发生断路），此时，光纤断路故障处与OLT的第二OLT端口之间的光分路器和ONU未受影响，仍可接收到从OLT的第二OLT端口输出的波长为λ2的光束，所以不做改变；但是光纤断路故障处与OLT的第一OLT端口之间的各个光分路器、ONU以及OLT的第一OLT端口都将进行工作链路倒换操作，即光纤断路故障处与OLT的第一OLT端口之间的各个光分路器将均通过第三端口206将波长为λ1的光束传输给与其连接的ONU或通过第三端口206接收与其连接的ONU输出的波长为λ3的光束；光纤断路故障处与OLT的第一OLT端口之间的各个ONU则均通过第一上联端口接收波长为λ1的光束或输出波长为λ3的光束；此时，OLT的第一OLT端口也将用于输出波长为λ1的光束并接收波长为λ3的光束。

进行上述的工作链路倒换操作之后，光纤断路故障处之后的各个光分路器、ONU和OLT的接收端口都将按照新的工作链路进行光束的传输。当然，由于此时的工作链路发生了改变，无源光网络中OLT两侧的路径延迟也将发生改变，所以需要ONU和OLT在备用端口提前做好测距等操作。

此外，在本发明的技术方案中，上述由图2中所示的光分路器组成的环形无源光网络还可以有效地解决长发光ONU的问题。例如，如图3所示，当图3所示的环形无源光网络中有至少一个ONU的第一上联端口出现长发光问题时，该ONU将通过其第一上联端口持续输出波长为λ3的光束，该波长为λ3的光束将通过各个光分路器发送给OLT的工作端口（例如，图3中所示的第一OLT端口）。因此，OLT的工作端口将发现该ONU存在长发光现象。此时，所述环形无源光网络可以关闭上述OLT的工作端口，而激活该OLT的保护端口，由所述保护端口向各个光分路器发送波长为λ2的光束，而各个ONU则开始通过第二上联端口接收波长为λ2的光束，并通过第二上联端口输出波长为λ4的光束，该波长为λ4的光束将通过各个光分路器发送给OLT的保护端口，从而可以有效地避免上述长发光现象对环形无源光网络造成的不利影响。

同理，当图4所示的环形无源光网络中有至少一个ONU的第二上联端口出现长发光问题时，该ONU将通过其第二上联端口持续输出波长为λ4的光束，该波长为λ4的光束将通过各个光分路器发送给OLT的工作端口（例如，图4中所示的第二OLT端口）。因此，OLT的工作端口将发现该ONU存在长发光现象。此时，所述环形无源光网络可以关闭上述OLT的工作端口，而激活该OLT的保护端口（例如，图4中所示的第一OLT端口），由所述保护端口向各个光分路器发送波长为λ1的光束，而各个ONU则开始通过第一上联端口接收波长为λ1的光束，并通过第一上联端口输出波长为λ3的光束，该波长为λ3的光束将通过各个光分路器发送给OLT的保护端口，从而可以有效地避免上述长发光现象对环形无源光网络造成的不利影响。

综上所述，在本发明的技术方案中，提出了一种新的具有多个端口的光分路器，而且可以通过调整所输入的光束的波长来动态改变该光分路器的分光比，进而改变该光分路器各个端口输出光束的功率，因此可以使用上述光分路器组建相应的环形无源光网络。在所述环形无源光网络中，由于光网络中的各个光分路器并不是平均分配各个端口输出的光功率，而只是将输入光束的小部分功率传输到与光分路器连接的ONU上，输入光束的大部分功率将通过光分路器传输到下一个光分路器，因此，即使某个光分路器上没有连接ONU，也不会对光功率造成较大的浪费，从而可以大大节省输入光束的光功率，提高输入光束的使用效率，节约成本。而且，由于可以通过调整从OLT输出的光束的波长来动态调整环形无源光网络中各个光分路器的分光比，适当调配分配到各个ONU上的光功率，保证光束有足够的功率传输到下一个ONU上，从而可以确保环形无源光网络中可以连接更多数量的光分路器和ONU。此外，在使用本发明的环形无源光网络时，即使当环形无源光网络中发生某处光纤断路时，断路光纤之后的后续ONU仍然可以与OLT实现通信，因而能够有效地实现环网保护，避免出现环形无源光网络的瘫痪，大大提高了环形无源光网络的可靠性。另外，通过使用上述的环形无源光网络，可以有效地避免上述长发光现象对环形无源光网络造成的不利影响。同时，本发明中的无源光环型网络结构简单，也易于实现。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种光分路器，其特征在于，该光分路器包括：第一光耦合器、第二光耦合器和第三光耦合器；

2.根据权利要求1所述的光分路器，其特征在于：

所述第一波长关联分光比、第二波长关联分光比和第三波长关联分光比相同。

3.根据权利要求1所述的光分路器，其特征在于：

所述第一波长关联分光比、第二波长关联分光比和第三波长关联分光比不相同。

4.根据权利要求3所述的光分路器，其特征在于：

当输入的光束的波长为预设的第一波长λ1、第二波长λ2和第三波长λ3时，所述第一波长关联分光比为90：10；当输入的光束的波长为预设的第四波长λ4时，所述第一波长关联分光比为100：0；

5.一种环形无源光网络，其特征在于，该环形无源光网络包括：光线路终端OLT、多个如权利要求1所述的光分路器和多个光网络单元ONU；

所述OLT上设置有第一OLT端口和第二OLT端口；

每个ONU分别对应于一个光分路器；

6.根据权利要求5所述的环形无源光网络，其特征在于：

当所述环形无源光网络正常工作时，所述OLT的第一OLT端口用于输出波长为预设的第一波长λ1的光束并接收波长为预设的第三波长λ3的光束；所述OLT的第二OLT端口用于接收波长为λ1的光束；各个ONU均通过第一上联端口接收波长为λ1的光束或输出波长为λ3的光束；各个光分路器则均通过第一端口和第二端口将光束传输给所述OLT或下一个光分路器，并均通过第三端口将波长为λ1的光束传输给与其连接的ONU或通过第三端口接收与其连接的ONU输出的波长为λ3的光束。

7.根据权利要求6所述的环形无源光网络，其特征在于：

当所述环形无源光网络中出现一处光纤断路故障时，光纤断路故障处与OLT的第二OLT端口之间的各个光分路器均通过第三端口将波长为预设的第二波长λ2的光束传输给与其连接的ONU或通过第三端口接收与其连接的ONU输出波长为预设的第四波长λ4的光束；光纤断路故障处与OLT的第二OLT端口之间的各个ONU均通过第二上联端口接收波长为λ2的光束或输出波长为λ4的光束；OLT的第二OLT端口用于输出波长为λ2的光束并接收波长为λ4的光束。

8.根据权利要求6所述的环形无源光网络，其特征在于：

当所述环形无源光网络中有至少一个ONU的第一上联端口出现长发光问题时，所述OLT的工作端口关闭且所述OLT的保护端口被激活，所述保护端口向各个光分路器发送波长为λ2的光束，而各个ONU则通过第二上联端口接收波长为λ2的光束，并通过第二上联端口输出波长为λ4的光束。

9.根据权利要求5所述的环形无源光网络，其特征在于：

当所述环形无源光网络正常工作时，所述OLT的第二OLT端口用于输出波长为预设的第二波长λ2的光束并接收波长为预设的第四波长λ4的光束；所述OLT的第一OLT端口用于接收波长为λ2的光束；各个ONU均通过第二上联端口接收波长为λ2的光束或输出波长为λ4的光束；各个光分路器则均通过第二端口和第一端口将光束传输给所述OLT或下一个光分路器，并均通过第三端口将波长为λ2的光束传输给与其连接的ONU或通过第三端口接收与其连接的ONU输出的波长为λ4的光束。

10.根据权利要求9所述的环形无源光网络，其特征在于：

当所述环形无源光网络中出现一处光纤断路故障时，光纤断路故障处与OLT的第一OLT端口之间的各个光分路器均通过第三端口将波长为λ1的光束传输给与其连接的ONU或通过第三端口接收与其连接的ONU输出的波长为λ3的光束；光纤断路故障处与OLT的第一OLT端口之间的各个ONU均通过第一上联端口接收波长为λ1的光束或输出波长为λ3的光束；OLT的第一OLT端口用于输出波长为λ1的光束并接收波长为λ3的光束。

11.根据权利要求9所述的环形无源光网络，其特征在于：

当所述环形无源光网络中有至少一个ONU的第二上联端口出现长发光问题时，所述OLT的工作端口关闭且所述OLT的保护端口被激活，所述保护端口向各个光分路器发送波长为λ1的光束，而各个ONU则通过第一上联端口接收波长为λ1的光束，并通过第一上联端口输出波长为λ3的光束。