CN104836618B - 双向五讯耦合收发方法 - Google Patents

双向五讯耦合收发方法 Download PDF

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Abstract

一种双向五讯耦合收发方法，提供一系统用以处理来自一机房端的第一和第二光讯号及监控讯号。该系统包括第一和第二接收单元、第一和第二发射单元、收发单元、滤光单元、光栅、复数个反射单元及控制电路。滤光单元将第一和第二光讯号反射并传送至光栅，监控讯号穿透滤光单元并传送至收发单元。光栅将第一和第二光讯号分别传送至第一和第二反射单元。第一和第二反射单元分别反射第一和第二光讯号并传送至第一和第二接收单元。控制电路控制第一和第二发射单元分别发射第一和第二回馈讯号至第三和第四反射单元。第三和第四反射单元分别将第一和第二回馈讯号反射回机房端。控制电路控制收发单元发射第三回馈讯号穿透滤光单元传送回机房端。

Description

双向五讯耦合收发方法
技术领域
本发明系与一种讯号的双向收发方法有关，特别系与一种双向五讯耦合方法有关。
背景技术
伴随全球宽带网络普及率的提高，过去以数据服务为核心的宽带服务，目前正朝向语音、数据及多媒体服务三合一(Triple Play)的服务模式。在布署宽带网络时，除电信业者积极投入光纤网络建设外，有线电视营运商(Multiple System Operator,MSO)也通过混合光纤同轴电缆网络(Hybrid Fiber Coaxial,HFC)提供用户视讯、网络电话(Voiceover Internet Protocol,VoIP)与宽带上网服务。光纤射频传输(Radio Frequency overGlass,RFoG)技术的出现，让有线电视营运商(MSO)业者能继续沿用传统光纤同轴电缆网络(HFC)的后台设备，将有线电视讯号与宽带上网服务通过光纤来传送至光网络单元，提供三网融合多元化业务服务，且可改善光纤同轴电缆网络(HFC)利用同轴电缆传输缺点，同时减少设备淘汰成本。
目前已有许多厂商提供双向光学次模块(Bi-directional Optical Sub-Assembly,BOSA)与三讯耦合器(Triplexer)应用于光纤射频传输(RFoG)与超高速被动光纤网络讯号(Gigabit Passive Optical Network,GPON)或乙太被动光网络讯号(EthernetPassive Optical Network,EPON)，但其功能主要是针对应用于RFoG或GPON/GEPON单一网络去设计其可运作之波长，对于将RFoG与GPON/GEPON整合在同一个被动光学网络实体架构下传送时，并无一整合组件提供多个不同波长分波多任务传送与接收的功能。
发明内容
本发明之一目的在于提供一种双向五讯耦合收发方法，其可使光纤射频传输(RFoG)与超高速被动光纤网络讯号(GPON)或千兆乙太网络被动光纤网络讯号(GEPON)同时于单一光纤传送，并能执行分波多任务传送与接收功能。
本发明之另一目的在于运用光栅(Grating)与反射镜(Mirror)于双向五讯耦合收发系统来减少滤波片(Filter)的使用。
本发明之再一目的在于利用双向五讯耦合收发方法整合监控讯号于被动光学网络中，使其能够提供实时的网络监控功能。
为了达到上述之一或全部或其他目的，本发明提供一种双向五讯耦合系统，其连接于一机房端，机房端提供一第一光讯号、一第二光讯号及一监控讯号传送至双向五讯耦合收发系统。双向五讯耦合收发系统包括一第一接收单元、一第二接收单元、一第一发射单元、一第二发射单元、一收发单元、一滤光单元、一光栅、复数个反射单元及一控制电路。滤光单元接收第一光讯号、第二光讯号及监控讯号，滤光单元可被监控讯号透射，并反射第一光讯号及第二光讯号。光栅将第一光讯号传送至一第一反射单元，并将第二光讯号传送至第二反射单元。第一反射单元反射第一光讯号并传送至第一接收单元，第二反射单元反射第二光讯号并传送至第二接收单元。控制电路电性连接于第一接收单元、第二接收单元、第一发射单元、第二发射单元及收发单元。控制电路控制第一发射单元发射一第一回馈讯号至一第三反射单元，并控制第二发射单元发射一第二回馈讯号至一第四反射单元。第三反射单元将第一回馈讯号反射回机房端，第四反射单元将第二回馈讯号反射回机房端。控制电路控制收发单元发射一第三回馈讯号，穿透滤光单元传送回机房端。
在一实施例中，双向五讯耦合收发系统更包括一光分歧器及一光学透镜。机房端、光分歧器及光学透镜之间以一光纤连接，光分歧器接收第一光讯号、第二光讯号及监控讯号传送至光学透镜，光学透镜将第一光讯号、第二光讯号及监控讯号传送至滤光单元。
在一实施例中，接收单元皆为一光侦测器，发射单元及收发单元皆为一激光二极管，反射单元皆为一反射镜。
本发明提供一种双向五讯耦合收发方法，其包括以下步骤：提供一如上述之双向五讯耦合收发系统；机房端将该第一光讯号、第二光讯号及监控讯号传送至滤光单元，其中第一光讯号之波长、第二光讯号之波长及监控讯号之波长皆不相等；滤光单元接收第一光讯号、第二光讯号及监控讯号，将监控讯号穿透滤光单元传送至收发单元，而将第一光讯号及第二光讯号反射并传送至光栅；光栅将第一光讯号传送至一第一反射单元，并将第二光讯号传送至第二反射单元，第一反射单元反射第一光讯号并传送至第一接收单元，第二反射单元反射第二光讯号并传送至第二接收单元；控制电路控制第一发射单元发射一第一回馈讯号至一第三反射单元，并控制第二发射单元发射一第二回馈讯号至一第四反射单元；第三反射单元将第一回馈讯号反射回机房端，第四反射单元将第二回馈讯号反射回机房端，其中第一光讯号之波长不等于第一回馈讯号的波长，第二光讯号之波长不等于第二回馈讯号的波长；控制电路控制收发单元发射一第三回馈讯号传送回机房端，其中监控讯号的波长等于第三回馈讯号的波长。
在一实施例中，双向五讯耦合收发方法更包括：光分歧器接收第一光讯号、第二光讯号及监控讯号传送至光学透镜，光学透镜将第一光讯号、第二光讯号及监控讯号传送至滤光单元。
在一实施例中，双向五讯耦合收发方法更包括：第一回馈讯号、第二回馈讯号及第三回馈讯号经由光学透镜耦合至光纤传递回机房端。
在一实施例中第一光讯号及第一回馈讯号各自为一超高速被动光纤网络讯号(Gigabit Passive Optical Network,GPON)。
在一实施例中第一光讯号及第一回馈讯号各自为一千兆乙太网络被动光纤网络讯号(Gigabit Ethernet Passive Optical Network,GEPON)。
在一实施例中，第二光讯号及第二回馈讯号各自为一无线射频与光纤通讯整合讯号(Radio Frequency over Glass,RFoG)。
附图说明
图1为本发明之一实施例的双向五讯耦合收发系统之示意图。
图2为本发明之一实施例的双向五讯耦合收发系统之示意图。
图3为本发明之一实施例的双向五讯耦合收发方法的下行传递程序示意图。
图4为本发明之一实施例的双向五讯耦合收发方法的上行传递程序示意图。
具体实施方式
有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是用于参照随附图式的方向。因此，该等方向用语仅是用于说明并非是用于限制本发明。
请参阅图1及图2，其皆为本发明之一实施例的双向五讯耦合收发系统3之示意图。本发明之双向五讯耦合收发系统3连接于一机房端1，机房端1提供一第一光讯号L1、一第二光讯号L2及一监控讯号L3传送至双向五讯耦合收发系统3。双向五讯耦合收发系统3包括一第一接收单元110、一第二接收单元120、一第一发射单元210、一第二发射单元220、一收发单元300、一滤光单元400、一光栅500、复数个反射单元610、620、630、640及一控制电路2。滤光单元400接收第一光讯号L1、第二光讯号L2及监控讯号L3，并且监控讯号L3穿透滤光单元400传送至收发单元300，而滤光单元400将第一光讯号L1及第二光讯号L2反射并传送至光栅500。光栅500用于接收滤光单元400反射的第一光讯号L1及第二光讯号L2，并将第一光讯号L1及第二光讯号L2分光反射，其中第一光讯号L1传送至一第一反射单元610，第二光讯号L2传送至第二反射单元620。第一反射单元610反射第一光讯号L1并传送至第一接收单元110，第二反射单元620反射第二光讯号L2并传送至第二接收单元120。控制电路2电性连接于第一接收单元110、第二接收单元120、第一发射单元210、第二发射单元220及收发单元300。控制电路2控制第一发射单元210发射一第一回馈讯号F1至一第三反射单元630，并控制第二发射单元220发射一第二回馈讯号F2至一第四反射单元640。第三反射单元630将第一回馈讯号F1反射回机房端1，第四反射单元640将第二回馈讯号F2反射回机房端1。控制电路2控制收发单元300发射一第三回馈讯号F3传送回机房端1。
在本实施例中，第一接收单元110及第二接收单元120皆为一光侦测器。第一发射单元210、第二发射单元220及收发单元300皆为一激光二极管。反射单元610、620、630、640皆为一反射镜。
本发明之双向五讯耦合收发系统3更包括一光分歧器800及一光学透镜900，其中机房端1、光分歧器800及光学透镜900之间是以一光纤700连接。光分歧器800接收第一光讯号L1、第二光讯号L2及监控讯号L3传送至光学透镜900，光学透镜900将一光讯号L1、第二光讯号L2及监控讯号L3传送至滤光单元400。
本发明提供一双向五讯耦合收发方法，其应用于双向五讯耦合收发系统3，并包括一下行传递程序及一上行传递程序，详细说明请查阅图2、图3及图4。如图3，其为本发明之一实施例的双向五讯耦合收发方法的下行传递程序示意图。双向五讯耦合收发方法的下行传递程序包括以下步骤：
步骤S110：提供一如图1的双向五讯耦合收发系统3，机房端1提供一第一光讯号L1、一第二光讯号L2及一监控讯号L3传送至双向五讯耦合收发系统3，其中第一光讯号L1之波长、第二光讯号L2之波长及监控讯号L3之波长皆不相等。
步骤S120：滤光单元400将接收第一光讯号L1、第二光讯号L2及监控讯号L3，监控讯号L3穿透滤光单元400并传送至收发单元300，而第一光讯号L1及第二光讯号L2经滤光单元400反射并传送至光栅500。
步骤S130：光栅500将第一光讯号L1及第二光讯号L2分光反射，其中第一光讯号L1传送至一第一反射单元610，第二光讯号L2传送至第二反射单元620。
步骤S140：第一反射单元610反射第一光讯号L1并传送至第一接收单元110。
步骤S150：第二反射单元620反射第二光讯号L2并传送至第二接收单元120。
如图4，其为本发明之一实施例的双向五讯耦合收发方法的上行传递程序示意图。双向五讯耦合收发方法的上行传递程序包括以下步骤：
步骤S210：控制电路2控制第一发射单元210发射一第一回馈讯号F1至一第三反射单元630，并控制第二发射单元220发射一第二回馈讯号F2至一第四反射单元640，其中第一光讯号L1的波长不等于第一回馈讯号F1的波长，该第二光讯号L1的波长不等于第二回馈讯号F2的波长。
步骤S220：第三反射单元630将第一回馈讯号F1反射回机房端1，第四反射单元640将第二回馈讯号F2反射回机房端1。
步骤S230：控制电路2控制收发单元300发射一第三回馈讯号F3传送回机房端1。
本发明的双向五讯耦合收发方法的下行传递程序中更包括以下步骤：
步骤S160：光分歧器800接收第一光讯号L1、第二光讯号L2及监控讯号L3传送至光学透镜900。
步骤S170：光学透镜900将第一光讯号L1、第二光讯号L2及监控讯号L3传送至滤光单元400。
本发明的双向五讯耦合收发方法的上行传递程序中更包括以下步骤：
步骤S240：第一回馈讯号F1、第二回馈讯号F2及第三回馈讯号F3经由光学透镜900耦合至光纤700传递回机房端1。
在一实施例中，第一光讯号L1及第一回馈讯号F1皆为一超高速被动光纤网络讯号(Gigabit Passive Optical Network,GPON)或者为一千兆乙太网络被动光纤网络讯号(Gigabit Ethernet Passive Optical Network,GEPON)，且超高速被动光纤网络讯号及千兆乙太网络被动光纤网络讯号操作在相同的波段范围。超高速被动光纤网络讯号及千兆乙太网络被动光纤网络讯号在下行传递程序中，第一光讯号L1的波长例如为1490奈米，而上行传递程序中第一回馈讯号F1的波长例如为1310奈米。第二光讯号L2及第二回馈讯号F2为一无线射频与光纤通讯整合讯号(Radio Frequency over Glass,RFoG)，其在下行传递程序中第二光讯号L2的波长例如为1550奈米，而上行传递程序中第二回馈讯号F2的波长例如为1610奈米。此外，监控讯号L3可提供实时监控网络故障点的功能，监控讯号L3及第三回馈讯号F3的波长皆为1650奈米。
被动光学网络(Passive Optical Network,PON)结合光纤射频传输(RadioFrequency over Glass,RFoG)提供有线电视营运商直接将光纤连接布署至光网络单元，其主要益处是可充分利用现有的运行系统提供可灵活扩展的宽带业务。本发明提供一个双向五讯耦合系统(Pentaplexer)，使有线电视营运商(MSO)业者可藉由光纤射频传输(RFoG)结合超高速被动光纤网络讯号(Gigabit Passive Optical Network,GPON)或千兆乙太网络被动光纤网络讯号(Gigabit Ethernet Passive Optical Network,GEPON)于同一个被动光学网络架构下，提供三网融合多元化业务服务。本发明设计一个提供多波长同时分波多任务功能之双向五讯耦合收发系统并结合双向五讯耦合收发方法，用于三网融合架构下时，具备降低设备成本与减少网络故障点等优点。
本发明之双向五讯耦合收发系统(Pentaplexer)与习知的双向光学次模块(BOSA)及三讯耦合器(Triplexer)具有下列不同之处：
1.可提供光纤射频传输(RFoG)与超高速被动光纤网络讯号(GPON)或千兆乙太网络被动光纤网络讯号(GEPON)同时于单一光纤传送时，其能执行分波多任务传送与接收功能。
2.双向五讯耦合收发系统运用光栅(Grating)与反射镜(Mirror)来减少滤波片(Filter)的使用，避免光讯号经过多个滤波片(Filter)会有过度衰减和客制化多层镀膜等问题，同时能降低成本。
3.利用双向五讯耦合收发方法整合监控讯号于被动光学网络中，使其能够提供实时的网络监控功能。
惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。另外本发明的任一实施例或申请专利范围不须达成本发明所揭露之全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明之权利范围。
【符号说明】
机房端1
控制电路2
双向五讯耦合收发系统3
第一接收单元110
第二接收单元120
第一发射单元210
第二发射单元220
收发单元300
滤光单元400
光栅500
反射单元610、620、630、640
光纤700
光分歧器800
光学透镜900

Claims (6)

1.一种双向五讯耦合收发方法，其包括以下步骤：
提供一双向五讯耦合收发系统，其连接于一机房端，该机房端提供一第一光讯号、一第二光讯号及一监控讯号传送至该双向五讯耦合收发系统，该双向五讯耦合收发系统包括一滤光单元，一收发单元，一光栅，一第一反射单元，一第二反射单元，一第一接收单元，一第二接收单元，一控制电路，一第一发射单元，一第二发射单元，一第三反射单元，以及一第四反射单元；
该机房端将该第一光讯号、该第二光讯号及该监控讯号传送至该滤光单元，其中该第一光讯号之波长、该第二光讯号之波长及该监控讯号之波长皆不相等；
该滤光单元接收该第一光讯号、该第二光讯号及该监控讯号，并将该第一光讯号及该第二光讯号反射至该光栅，而该监控讯号穿透该滤光单元并传送至该收发单元；
该光栅将该第一光讯号及该第二光讯号分光反射，该第一光讯号传送至该第一反射单元，并且该第二光讯号传送至该第二反射单元；
该第一反射单元反射该第一光讯号并传送至该第一接收单元；
该第二反射单元反射该第二光讯号并传送至该第二接收单元；
该控制电路控制该第一发射单元发射一第一回馈讯号至该第三反射单元，并控制该第二发射单元发射一第二回馈讯号至该第四反射单元，其中该第一光讯号之波长不等于该第一回馈讯号的波长，该第二光讯号之波长不等于该第二回馈讯号的波长；
该第三反射单元将该第一回馈讯号反射回该机房端，该第四反射单元将该第二回馈讯号反射回该机房端；以及
该控制电路控制该收发单元发射一第三回馈讯号穿透该滤光单元传送回该机房端，其中该监控讯号的波长等于该第三回馈讯号的波长。
2.如权利要求1所述的双向五讯耦合收发方法，更包括：
提供一光分歧器及一光学透镜，其中该机房端、该光分歧器及该光学透镜之间以一光纤连接；以及
该光分歧器接收该机房端提供的该第一光讯号、该第二光讯号及该监控讯号传送至该光学透镜，该光学透镜将该第一光讯号、该第二光讯号及该监控讯号传送至该滤光单元。
3.如权利要求2所述的双向五讯耦合收发方法，更包括：
该第三反射单元反射的该第一回馈讯号、该第四反射单元反射的该第二回馈讯号及该收发单元发射的该第三回馈讯号经由该光学透镜耦合至该光纤传递回该机房端。
4.如权利要求1所述的双向五讯耦合收发方法，其中该第一光讯号及该第一回馈讯号各自为一超高速被动光纤网络讯号(Gigabit Passive Optical Network,GPON)。
5.如权利要求1所述的双向五讯耦合收发方法，其中该第一光讯号及该第一回馈讯号各自为一千兆乙太网络被动光纤网络讯号(Gigabit Ethernet Passive OpticalNetwork,GEPON)。
6.如权利要求1所述的双向五讯耦合收发方法，其中该第二光讯号及该第二回馈讯号各自为一无线射频与光纤通讯整合讯号(Radio Frequency over Glass,RFoG)。
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