CN105025401A - 一种基于子网扩展的twdm-pon结构、设备及控制方法 - Google Patents

Abstract

TWDM-PON中的低成本光网络单元和用户数目扩展是光接入网中的重要研究内容。本发明的实施方式提供了一种可以进行子网扩展的TWDM-PON光接入网络结构，同时提供了该网络中一些设备的具体结构，以及整个网络的控制方法。本发明的实施方式提供了一种新型的支持子网扩展的光网络单元结构、光网络单元侧子网结构、同时提供了子网光网络单元的结构。通过采用本发明的网络结构和设备，可以使子网中的用户与光网络单元公用一个可调谐激光器，而不影响下行信号的接收。本发明能够有效地进行TWDM-PON用户数扩展，而且保持较低的终端成本。

Description

一种基于子网扩展的TWDM-PON结构、设备及控制方法

技术领域

本发明涉及光通信和光网络技术，特别涉及时分与波分混合的无源光网络技术。

背景技术

时分复用-无源光网络(Time Division Multiplexing-Passive OpticalNetwork，TDM-PON)和波分复用-无源光网络(Wavelength DivisionMultiplexing-Passive Optical Network，WDM-PON)是光接入领域两种重要的技术。在光接入网络速率从10Gbit/s到40Gbit/s演进的过程中，时分-波分复用-无源光网络(Time-Wavelength Division Multiplexing-PassiveOptical Network，TWDM-PON)被认为是一种兼具性能和经济性的有效方案，它结合波分复用(Wavelength Division Multiplexing，WDM)波长维度的资源扩充方法和时分复用(time division multiplexing，TDM)技术带宽分配灵活的优点，形成了一种新型的无源光网络。TWDM-PON的典型结构如图1所述¹，它由局侧的光线路终端(optical line terminal，OLT)、用户侧的光网络单元(Optical Network Unit，ONU)或者光网络终端(Optical Network Terminal，ONT)以及光分配网络(optical distributionnetwork，ODN)组成，现有技术一般从OLT到ONU或者ONT为上行方向，从ONU或者ONT到OLT为下行方向。其中，若ONU直接提供用户端口功能，如个人电脑用的以太网用户端口，则称为ONT。考虑到兼容现有ODN，在ODN中往往仅仅采用光分束器，用于将主干光纤链路分为多个分支光纤链路，达到节约光纤资源的目的，同时每个用户都能够接收到来自OLT的信号，并向OLT发送信号。

2012年，TWDM-PON技术被确定为下一代光接入网络的标准后，世界多个研究机构、知名公司等纷纷对其中的关键技术进行研究。目前，在TWDM-PON的核心光子器件、关键物理层技术和多维信道资源分配等方面，已经有大量的研究成果。由于TWDM-PON技术面向下一代光接入的应用，因此，必须考虑光接入网络总容量、用户数、覆盖面积和信道资源分配等方面要求的变化，同时要结合光子器件的发展水平，研究低成本光子器件、网络与器件低功耗的技术、物理层的光信号传输与处理技术，以及光网络层面的资源优化与配置技术。

在现有的TWDM-PON光接入网络结构中，ONU端可以发送不同波长的上行信号，同时可以接收来自OLT的不同波长的下行信号，因此，必须要采用不同于以往ONU的结构。图2是文献中公布的一种典型的TWDM-PON中ONU结构²，包含激光驱动器(laser driver)、光发射次模块(Transmitter Optical Subassembly，TOSA)、光接收次模块(ReceiverOptical Subassembly，ROSA)、线性电放大器(Linear Amplifier，LA)和波分复用器。其中，TOSA包括可调谐DFB光源及控制模块，ROSA包括可调谐光滤波器(tunable filter，TF)、包含APD的光接收机。如果综合看待采用TWDM-PON的光接入网络结构和它的ONU结构，发现它们有如下缺点：

1，在引入大量波长可调谐发射和接收模块后，整个光接入网络的硬件成本增加，甚至有些光学器件由于成本的要求，还很难大量应用于TWDM-PON中，例如可调谐激光器。且用户侧的硬件成本和用户数成正比，随着用户数的增加，成本线性上升。

2，在TWDM-PON的标准中，要求用户数可以达到256，甚至更高，由分光器的分光比决定。而用户数的增加，将会导致上下行链路的光功率预算增加，这对光学器件的要求将会更加严苛。

3，在运营商具体部署TWDM-PON光接入网络的过程中，还必须考虑初期投资不宜过大，投资随着网络用户数的增加而逐步扩大(pay as yougrow)等问题。如果采用现有的结构，分光器的分光比在布网时就已经决定，则很难采用其它方法增加网络用户。即使可以更换分光器，但是整个网络的光功率预算和器件选择是按照原有的分光器进行的，因此就存在更换整个网络中ONU的风险。

4，随着用户数的增加，激光器的数目也在增加，整个网络的使用过程中将会面临更多的用户间相互干扰的问题。例如，在TDM-PON中常发光ONU的问题将会影响整个网络的正常运行，在TWDM-PON光接入网络中，一个有问题的可调谐激光器将不仅仅影响一个波长的通信，有可能干扰所有用户的上行通信。

因此需要采用新技术来解决上述问题，一方面，需要降低ONU端成本，另一方面，需要解决TWDM-PON光接入网络的灵活扩展用户数目的问题。

在降低ONU端成本方面，当前主要针对降低ONU端的可调谐激光器和可调谐光滤波器这两种可调谐器件的成本展开研究；在可扩容、且操作灵活的TWDM-PON的研究方面，目前的方案主要是针对OLT端的容量扩展。

参考文献：

1，Ning cheng，etal，Flexible TWDM PON system with pluggable optical transceiver modules，optics expre.，22(2)：2078-2090(2014).

2，Ning cheng，etal，World’s First Demonstration of Pluggable Optical Transceiver Modules for FlexibleTWDM PONs ECOC 2013 pd4-f-4

发明内容：

针对背景技术中存在的不足，本发明的实施方式提出了一种基于子网扩展的TWDM-PON结构和设备，并给出了该结构中相关设备的控制方法。本发明所提出的光网络架构如图3所示，整个架构包括：光线路终端(110)、1分N光分束器(120)，光网络单元(130)，光网络单元侧子网(140)，主干光纤链路(150)，分支光纤链路(160)。整个结构中，光线路终端(110)、1分N光分束器(120)、主干光纤链路(150)和分支光纤链路(160)是兼容现有TWDM-PON结构的，即可以完全采用现有TWDM-PON结构中的设备和链路。光网络单元侧子网(140)是可以扩展的结构，即它可以暂时不存在，也可以根据用户扩展的需求来扩展。该结构是本发明对现有TWDM-PON结构改进的关键部分。光网络单元侧子网(140)是不能够独立存在的，它必须依附于光网络单元(130)而存在，因此，光网络单元(130)和光网络单元侧子网(140)构成了一个组群，在这个组群中最多可以有1+M个用户，M为光网络单元侧子网(140)中的最大用户数目。图中，光网络单元组群2-N的结构和光网络单元组群1的结构一样，因此，未画出它们的具体结构。如果每个光网络单元(130)都扩充一个光网络单元侧子网(140)，则本发明所提出的整个TWDM-PON结构中，最大可以支持N×(1+M)个用户。

在本发明所提出的TWDM-PON结构中，光线路终端(110)仍然提供TWDM-PON光接入网络中上下行通信，并提供整个光接入网络的运行和管理功能；1分N光分束器(120)用来通过主干光纤链路(150)和分支光纤链路(160)连接光线路终端(110)和光网络单元(130)；光网络单元(130)的个数最多是N个。

在本发明中，光网络单元(130)不仅能够以TWDM-PON的各个层面的协议发送光接入网络中的上行光信号，并接收下行光信号，同时还将提供扩展的光网络单元侧子网(140)中的各个用户的上行种子光源，因此，我们在实施例中设计了一种能够满足这些条件的光网络单元(130)结构。所设计的光网络单元，基本结构和现有TWDM-PON光网络单元相似，但是增加了1分2光分束器(310)、1×2电光开关(330)和电光开关控制器(360)，如图5所示。其中，1分2光分束器(310)用于连接和该光网络单元相关联的光网络单元侧子网节点，并连接分支光纤链路；1×2电光开关(330)，用于选择可调谐激光器是为该光网络单元所使用，还是为子网光网络单元所使用；电光开关控制器，用来控制所述1×2电光开关的连接情况。

光网络单元侧子网(140)用来对所述的TWDM-PON光接入网进行用户数目扩充，扩充后的用户，具有和原始光网络单元相同的信息收发功能，但是，发射信号用的光源将使用光网络单元(130)提供的光源，下行信号的接收不受任何影响。本发明在实施例中设计了一种能够满足这些条件的光网络单元侧子网(140)结构，如图4所示。该结构包括：光网络单元侧子网节点(210)、子网光网络单元(230)、1分M光分束器(220)和子网分支光纤链路(240)。由于在该光网络单元侧子网(140)中，光网络单元侧子网节点(210)和子网光网络单元(230)的连接采用了和现有TWDM-PON结构相同的树形结构，即采用1分M光分束器(220)来连接各个子网光网络单元(230)和光网络单元侧子网节点(210)，因此，子网中各个用户之间并不相互干扰，可以近似独立的发送和接收信息。

同时，本发明在实施例中也设计了子网光网络单元(230)和子网光网络单元(230)中的关键器件——反射式光调制器件(520)的结构。由于本发明在子网光网络单元(230)中采用了反射式光调制器件(520)代替已有TWDM-PON系统中光网络单元的可调谐激光器，因此，简化了ONU的结构，并期望降低子网光网络单元(230)的成本。反射式光调制器件(520)可以采用光接入技术研究中广泛采用的反射式半导体光放大器(Reflective semiconductor optical amplifier，RSOA)，也可以采用本发明实施例中设计的反射式光强度调制器。由于当前硅基光子技术的进步，反射式光调制器件(520)可能会推出单片集成的器件，其成本比RSOA还要低，因此，采用此种设计，将有可能在未来大规模降低子网光网络单元(230)的成本。

这些结构共同构成了本发明中提出的TWDM-PON光接入网的基本硬件，使得本发明在网络结构和设备组成上与现有技术有本质区别，物理层结构的改变，将会导致本发明所述网络结构中的上层产生部分改变。

在本发明中，由于光网络单元(130)的上行波长和子网光网络单元(230)的上行波长共用一个可调谐激光器。为了使网络正常运行，本发明提出的TWDM-PON光接入网还必须满足如下条件：

1)由光线路终端分配波长时，光网络单元(130)与和该光网络单元同在一个光网络单元组群的子网光网络单元(230)的上行波长分配为同一个波长。

2)光网络单元(130)和与其关联的光网络单元侧子网中的一个或多个子网光网络单元，设置为时钟同步。

在本发明中，光网络单元(130)的下行波长和子网光网络单元(230)的下行波长没有约束关系，即每个用户都能够独立选择下行波长，该结构能够完全兼容现有的TWDM-PON的传输汇聚层协议对下行波长的要求。

在激光器的控制方面，需要满足如下两个条件：

1)当所述光网络单元或者和其关联的光网络单元侧子网中的一个或多个子网光网络单元需要发送上行数据时，可调谐激光器(340)开启；

2)当所述光网络单元、与该光网络单元关联的光网络单元侧子网中的一个或多个子网光网络单元，均不需要发送上行数据时，可调谐激光器(340)关闭。

电光开关控制器(360)也需要按照如下方法控制1×2电光开关(330)：

1)在光网络单元(130)需要发送上行数据时，电光开关控制器(360)控制1×2电光开关(330)的1端口和3端口联通，2端口和3端口断开，可调谐激光器(340)发送的上行数据通过上下行波分复用器(320)发送到TWDM-PON光接入网中；

2)在子网光网络单元(230)需要发送上行数据时，电光开关控制器(360)控制1×2电光开关(330)的2端口和3端口联通，1端口和3端口断开，可调谐激光器(340)发送的未调制种子光源通过与其关联的光网络单元侧子网中的子网光网络单元(230)进行数据调制，已调制数据发送到1分2光分束器(310)，进而发送到TWDM-PON光接入网中；

3)电光开关控制器(360)定期控制1×2电光开关(330)的2端口和3端口联通，1端口和3端口断开，保证子网光网络单元(230)有机会向光线路终端发送上行数据发送请求信息。

反射式光调制器件(520)按照如下方法将电信号调制到光载波上：

a)如果当前时隙属于该子网光网络单元(230)，则在反射式光调制器件(520)上加载需要发送的上行电信号；

b)如果当前时隙不属于该子网光网络单元(230-i)，则在反射式光调制器件(520)上始终加载“0”码和“1”码中产生光强度最小的码字所加载的电压，保证该反射式光调制器件(520)反射到该子网光网络单元(230-i)所属的光网络单元侧子网(140)中的光强度最小，从而降低对当前正在发送上行信号的子网光网络单元(230-j)的干扰。

和现有的TWDM-PON类似，光网络单元(130)和子网光网络单元(230)也需要通过下行光信号获得相关信息，需要获得的主要信息如下：

光网络单元(130)通过下行光信号中包含的信息，得知该光网络单元(130)的上行波长发送时隙，以及该光网络单元所关联的光网络单元侧子网中的全部子网光网络单元(230-1到230-M)的上行波长发送时隙。

子网光网络单元(230-i)通过下行光信号中包含的信息，得知该子网光网络单元(230-i)的上行波长发送时隙。

附图说明

根据下面结合附图的示例性实施方式的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和优势将变得明显，在附图中：

图1是当前光通信产业界公认的TWDM-PON的典型结构。

图2是一种典型的TWDM-PON中的ONU结构。

图3是本发明提出的TWDM-PON光接入网络的基本结构图。

图4是本发明提出的TWDM-PON光接入网络结构中一种光网络单元侧子网的基本结构。

图5是本发明提出的TWDM-PON光接入网络结构中一种光网络单元的基本结构。

图6是本发明提出的一种光网络单元侧子网节点的基本结构。

图7是本发明提出的一种子网光网络单元的基本结构。

图8是本发明提出的一种反射式光调制器件的基本结构。

具体实施方式

1一种光网络单元侧子网的实施例：

该实施例的结构图如图4所示，

光网络单元侧子网节点(210)，用来连接子网扩充的光接入网络用户，可以最多连接M个子网用户，并提供对上下行信号的光放大功能；1分M光分束器(220)，一端用来连接光线路终端，一端用来连接最多M个光网络单元；子网光网络单元(230-i)，适于通过光网络单元来完成光接入网络内的上下行通信，此处i的取值为1到M之间的整数；子网分支光纤链路(240)，用来连接1分M光分束器和子网光网络单元之间的光纤链路。该光纤链路的长度通常不会很长，实际组网设计可根据用户的分布来做具体设计。对外连接1端口(250)，用于将该光网络单元侧子网的上行光信号发送到对应的光网络单元，并将TWDM-PON光接入网的下行光信号分配到该光网络单元侧子网中，该端口连接光网络单元(130)的对外连接2端口(392)；对外连接2端口(260)，用于获取所述光网络单元侧子网的上行种子光源，该端口连接光网络单元(130)的对外连接3端口(393)。

2，一种光网络单元的实施例：

该实施例的结构图如图5所示，

1分2光分束器(310)，用于通过对外连接2端口连接和所述光网络单元相关联的光网络单元侧子网节点(210)，并通过对外连接1端口连接分支光纤链路(160)；上下行波分复用器(320)，用于将本发明提供的TWDM-PON光接入网络中上下行信号分离；可调谐激光器(340)，提供上行通信的光源；光发射机电路(350)，用来发射所述光网络单元的上行信号；1×2电光开关(330)，包含1端口、2端口和3端口三个端口，其中3端口是公共端口。该1×2电光开关可以用于选择可调谐激光器(340)连接上下行波分复用器(320)，或是连接光网络单元侧子网节点(210)；电光开关控制器(360)，用来控制1×2电光开关(330)的连接情况。可调谐光滤波器(210)，用于从包含多个波长的下行信号中选择一路所需波长的光信号；光接收机(380)，用于接收下行光信号；对外连接1端口(391)，用于连接分支光纤链路(160)；对外连接2端口(392)和对外连接3端口(393)，均用于连接光网络单元侧子网节点(210)。

3，一种光网络单元侧子网节点(210)的实施例：

该实施例的结构图如图6所示，

第一上下行波分复用器(410)，用于将光网络单元侧子网中上下行信号分离，连接对外连接1端口(460)、上行光放大器(440)和下行光放大器(450)；第二上下行波分复用器(420)，用于将光网络单元侧子网中上下行信号分离，连接对外连接3端口(480)、下行光放大器(450)和光环形器(430)；光环形器(430)，用于对入射的种子光源和返回的已调制光信号选择不同的通路，其中，光环形器的信号规则为1端口进，2端口出，2端口进，3端口出；对外连接1端口(460)，用于连接光网络单元(130)的对外连接2端口(392)；对外连接2端口(470)，用于连接光网络单元(130)的对外连接3端口(393)；对外连接3端口(480)，用于连接1分M光分束器(460)；上行光放大器(440)，用于放大上行光信号；下行光放大器(450)，用于放大下行光信号。

4，一种子网光网络单元的实施例：

该实施例的结构图如图7所示，

上下行波分复用器(510)，用于分离上下行光信号；反射式光调制器件(520)，用于调制入射进来的上行种子光源，并将已调制光信号沿原路反射回去；光发射机电路(530)，用来加载需要发送的电信号；可调谐光滤波器(550)，用于从包含多个波长的下行信号中选择一路所需波长的光信号；光接收机(540)，用于接收下行光信号；对外端口(560)，用于连接子网分支光纤链路(240)。

在该结构中，反射式光调制器件(520)是区别于已有TWDM-PON光网络单元的关键器件，也是本发明用于降低子网光网络单元成本的关键器件，它可以采用低成本的RSOA，或者本发明图8所提供的器件结构。由于RSOA在WDM-PON中被认为是无色ONU的较好方案，因此，可以移植到该结构中。但是RSOA器件速率不会太高，在2.5Gbit/s的速率上还可以应用，在上行信号速率升级之后，就很难作为反射式光调制器件(520)，因此，采用本发明图8所示结构是一种针对大于2.5Gbit/s速率的选择。

5，一种反射式光调制器件的实施例：

该实施例的结构图如图8所示，

光环形器(610)，用于提供光调制器的输入种子光源，同时将已调制光信号反馈到对外端口(630)；光强度调制器(620)，用于将光发射机电路(530)加载的电信号调制到光载波上；对外端口(630)，用于连接上下行波分复用器(510)。

6，根据本发明所述结构的一个网络实例：

在现有的TWDM-PON结构中，上行采用4个波长，每个波长的速率为2.5Gbit/s，下行采用4个波长，每个波长的速率为10Gbit/s，因此，上行的总容量是10Gbit/s，而下行的总容量是40Gbit/s。假设在某个TWDM-PON光接入网中，采用1∶64的光分束器，则网络中的光网络单元(130)数目最大为64，即N＝64。如果在用户端安装光网络单元时，采用本发明的图5所示结构，即比常规ONU多一个1分2分光器，一个1×2电光开关和一个电光开关控制器，则该光网络单元不仅可以完成正常的上下行通信，还可以对TWDM-PON光接入网进行用户数目扩展。例如，每个光网络单元侧子网(140)包含4个用户，即M＝4，则整个网络最大用户数目可以达到320个。在本发明中，用户数目可以通过扩充光网络单元侧子网(140)来扩展，但是总的容量和OLT端所能够支持的上下行波长数目和各个波长的速率有关，即扩充用户数并不代表扩充容量。例如，本发明所提出的TWDM-PON结构，虽然可以将原有的64个用户增加到320个用户，但是总的容量不变，即需要320个用户来分配同样的上下行带宽。由于增加了用户数目，因此，原来某个光网络单元的上下行带宽就要分配一部分给与该光网络单元相关联的子网用户。

除了成本方面的优势，本发明在网络升级方面仍然具有优势。由于光接入网中某个光网络单元与该光网络单元相关联的子网用户，均使用一个可调谐激光器，当可调谐激光器需要更换时，仅仅更换一个就可以满足要求。同时上行可调谐激光器的控制器件也会增加相当的费用，几个用户同时分担可调谐激光器的费用，将会降低成本。

当然，本发明中的具体器件还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

Claims (14)

1.一种支持TWDM-PON的光接入网络架构，包括：

光线路终端，适于通过主干光纤链路、1分N光分束器和分支光纤链路连接N个光网络单元，能够提供TWDM-PON光接入网络中上下行的通信，并提供整个光接入网络的运行和管理；

主干光纤链路，为连接光线路终端和1分N光分束器之间的光纤链路；

1分N光分束器，一端用来连接光线路终端，一端用来连接最多N个光网络单元；

分支光纤链路，为连接1分N光分束器和光网络单元之间的光纤链路；

光网络单元，适于通过分支光纤链路、1分N光分束器和主干光纤链路连接光线路终端，能够发送光接入网络中的上行光信号，并接收下行光信号，同时还将提供扩展的光网络单元侧子网中的各个用户的上行种子光源；

光网络单元侧子网，用来对所述的TWDM-PON光接入网进行用户数目扩充，扩充后的用户，具有和原始光网络单元相同的信息收发功能。

2.如权利要求1所述的TWDM-PON光接入网络架构，其特征在于，

所述光网络单元侧子网的组成如下：

光网络单元侧子网节点，用来连接子网扩充的光接入网络用户，可以最多连接M个子网用户，并提供对上下行信号的光放大功能；

子网光网络单元，适于通过光网络单元来完成光接入网络内的上下行通信；

1分M光分束器，一端用来连接光线路终端，一端用来连接最多M个光网络单元；

子网分支光纤链路，用来连接1分M光分束器和子网光网络单元之间的光纤链路。

对外连接1端口，用于将所述光网络单元侧子网的上行光信号发送到对应的光网络单元，并将TWDM-PON光接入网的下行光信号分配到所述光网络单元侧子网中；

对外连接2端口，用于获取所述光网络单元侧子网的上行种子光源。

3.如权利要求1所述的TWDM-PON光接入网络架构，其特征在于，

所述光网络单元的组成如下：

上下行波分复用器，用于将如权利要求1所述的TWDM-PON光接入网络中上下行信号分离；

可调谐光滤波器，用于从包含多个波长的下行信号中选择一路所需波长的光信号；

光接收机，用于接收下行光信号；

光发射机电路，用来发射所述光网络单元的上行信号；

可调谐激光器，提供上行通信的光源；

1分2光分束器，用于通过对外连接2端口连接和所述光网络单元相关联的光网络单元侧子网节点，并通过对外连接1端口连接分支光纤链路；

1×2电光开关，用于选择可调谐激光器连接所述上下行波分复用器或是所述光网络单元侧子网节点；

电光开关控制器，用来控制所述1×2电光开关的连接情况。

对外连接1端口，用于连接如权利要求1所述的分支光纤链路；

对外连接2端口，用于连接如权利要求2所述的光网络单元侧子网节点；

对外连接3端口，用于连接如权利要求2所述的光网络单元侧子网节点。

4.如权利要求2所述的光网络单元侧子网，其特征在于，

所述光网络单元侧子网节点的组成如下：

第一上下行波分复用器，用于将光网络单元侧子网中上下行信号分离，连接对外连接1端口、上行光放大器和下行光放大器；

第二上下行波分复用器，用于将光网络单元侧子网中上下行信号分离，连接对外连接3端口、下行光放大器和光环形器；

光环形器，用于对入射的种子光源和返回的已调制光信号选择不同的通路；

对外连接1端口，用于连接如权利要求1所述的光网络单元；

对外连接2端口，用于连接如权利要求1所述的光网络单元；

对外连接3端口，用于连接如权利要求2所述的1分M光分束器；

上行光放大器，用于放大上行光信号；

下行光放大器，用于放大下行光信号。

5.如权利要求2所述的光网络单元侧子网，其特征在于，

所述子网光网络单元的组成如下：

上下行波分复用器，用于分离上下行光信号；

光发射机电路，用来加载需要发送的电信号；

反射式光调制器件，用于调制入射进来的上行种子光源，并将已调制光信号沿原路反射回去；

可调谐光滤波器，用于从包含多个波长的下行信号中选择一路所需波长的光信号；

光接收机，用于接收下行光信号；

对外端口，用于连接如权利要求2所述的子网分支光纤链路。

6.一种反射式光调制器件，包括：

对外端口，用于连接如权利要求5所述的上下行波分复用器；

光强度调制器，用于将如权利要求5所述的光发射机电路加载的电信号调制到光载波上。

光环形器，用于提供光调制器的输入种子光源，同时将已调制光信号反馈到对外端口。

7.如权利要求5所述的子网光网络单元，其特征在于，

所述反射式光调制器件可以采用如权利要求5所述的器件，或者，采用反射式半导体光放大器结构的器件。

8.如权利要求1所述的TWDM-PON光接入网络架构，其特征在于，

由光线路终端分配波长时，如权利要求3所述的光网络单元，与和其关联的光网络单元侧子网中的一个或多个子网光网络单元的上行波长分配为同一个波长。

9.如权利要求1所述的TWDM-PON光接入网络架构，其特征在于，

光网络单元和与其关联的光网络单元侧子网中的一个或多个子网光网络单元，设置为时钟同步。

10.如权利要求3所述的光网络单元，其特征在于，

当所述光网络单元或者和其关联的光网络单元侧子网中的一个或多个子网光网络单元需要发送上行数据时，可调谐激光器开启；

当所述光网络单元、与该光网络单元关联的光网络单元侧子网中的一个或多个子网光网络单元，均不需要发送上行数据时，可调谐激光器关闭；

11.如权利要求3所述的光网络单元，其特征在于，

电光开关控制器按照如下方法控制1×2电光开关：

a)在如权利要求3所述的光网络单元需要发送上行数据时，电光开关控制器控制1×2电光开关的1端口和3端口联通，2端口和3端口断开，可调谐激光器发送的上行数据通过上下行波分复用器发送到TWDM-PON光接入网中；

b)在如权利要求5所述的子网光网络单元需要发送上行数据时，电光开关控制器控制1×2电光开关的2端口和3端口联通，1端口和3端口断开，可调谐激光器发送的未调制种子光源通过与其关联的光网络单元侧子网中的子网光网络单元进行数据调制，已调制数据发送到1分2光分束器，进而发送到TWDM-PON光接入网中；

c)电光开关控制器定期控制1×2电光开关的2端口和3端口联通，1端口和3端口断开，保证在如权利要求5所述的子网光网络单元有机会向光线路终端发送上行数据发送请求信息。

12.如权利要求3所述的光网络单元，其特征在于，

光网络单元通过下行光信号中包含的信息，得知该光网络单元的上行波长发送时隙，以及该光网络单元所关联的光网络单元侧子网中的全部子网光网络单元的上行波长发送时隙。

13.如权利要求5所述的子网光网络单元，其特征在于，

反射式光调制器件按照如下方法将电信号调制到光载波上：

a)如果当前时隙属于该子网光网络单元，则在反射式光调制器件上加载需要发送的上行电信号；

b)如果当前时隙不属于该子网光网络单元，则在反射式光调制器件上始终加载“0”码和“1”码中产生光强度最小的码字所加载的电压，保证该调制器件反射到该子网光网络单元所属的光网络单元侧子网中的光强度最小，从而降低对当前正在发送上行信号的子网光网络单元的干扰。

14.如权利要求5所述的子网光网络单元，其特征在于，

子网光网络单元通过下行光信号中包含的信息，得知该子网光网络单元的上行波长发送时隙。