CN106788862B - 光网络分配方法及光分配网络 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光网络分配方法及光分配网络，其中，光分配网络采用周期性波分复用模块，通过周期性分配上行方向和下行方向上的波分复用WDM光信号，使得所有第二级波分复用模块是一样的，第二级波分复用模块之间是可以互换的，解决了在两级分光波长路由型ODN网络中，第二级波长分光器分配的波长不同，第二级波长分光器之间不具备互换性的问题，实现了第二级波长分光器的同一性，降低了分光器规模化生产的成本，以及减少了分光器的维护成本。

Description

光网络分配方法及光分配网络

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种光网络分配方法及光分配网络。

背景技术

近年来，随着网络带宽需求的不断提升，低成本、高带宽的光接入技术，如无源光网络(passive optical network，简称为PON)技术，已逐步成为宽带接入的主流技术。

传统的无源光网络系统，如以太网无源光网络(Ethernet passive opticalnetwork，简称为EPON)或者吉比特无源光网络(Gigabit-capable passive opticalnetwork，简称为GPON)等，采用时分复用(Time division multiplexing，简称为TDM)方式实现光线路终端(Optical line terminal，简称为OLT)与光网络单元(Optical networkUnit，简称为ONU)之间的数据传输。时分复用无源光网络(Time division multiplexingpassive optical network，简称为TDM-PON)系统单PON口上下行传输的为单波长光信号，OLT与ONU之间的光分配网络(Optical distribution network，简称为ODN)采用光分路器(Splitter)实现光信号的功率分配。基于光分路器的光分配网络，随着分光比的增加，链路光损耗不断增加，同时单个ONU能分配到的带宽不断减少。而基于波长复用器件的波长路由型光分配网络，其光链路损耗随分光比的增加变化不大，并且ONU用户独享单个波长的带宽资源，在高带宽、大分光比和长距离等应用场景上有其独特的优势。基于波长路由型光分配网络的波分复用无源光网络(Wavelength division multiplexing passive opticalnetwork，简称为WDM-PON)也将成为下一代PON的一个演进方向。除WDM-PON以外，基于波分复用器件的波长路由型光分配网络还能应用于一些混合型网络，如TDM-PON与WDM-PON共存网络等。

不同于光分路器型ODN，波长路由型ODN每个分支端口与ONU之间的波长关系是一一对应的。因此，在两级分光波长路由型ODN网络中，每个第二级波长分光器所分配的波长不同，器件之间不具备互换性。从而影响到二级波长分光器的大规模生产，并增加了施工装配的难度和仓储成本。

针对相关技术中，在两级分光波长路由型ODN网络中，第二级波长分光器分配的波长不同，器件之间不具备互换性的问题，目前还没有有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种光网络分配方法及光分配网络，以至少解决相关技术中在两级分光波长路由型ODN网络中，第二级波长分光器分配的波长不同，器件之间不具备互换性的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种光分配网络，包括：第一级波分复用模块、多个第二级波分复用模块；

所述多个第二级波分复用模块接收来自第一级波分复用模块的下行方向光信号，所述第一级波分复用模块接收来自所述多个第二级波分复用模块的上行方向光信号，

当所述第一级波分复用模块采用周期性波分复用模块，以及所述多个第二级波分复用模块采用非周期性波分复用模块，或者，当所述第一级波分复用模块采用非周期性波分复用模块，以及所述多个第二级波分复用模块采用周期性波分复用模块时，所述多个第二级波分复用模块是同一器件。

进一步地，还包括：主干光纤、第一级分支光纤和第二级分支光纤；

在所述第一级波分复用模块采用周期性波分复用模块，以及所述多个第二级波分复用模块采用非周期性波分复用模块的情况下，所述第一级波分复用模块将主干光纤的M×N个下行波长分配到N个下行通道，每个所述下行通道包括M个间隔相等的下行波长，其中，每个所述下行通道内M个下行波长的间隔为所述第一级波分复用模块的一个复用周期，相邻所述下行通道间下行波长间隔为所述第一级波分复用模块的通道间隔；

所述第二级波分复用模块将第一级分支光纤的所述下行方向波长分为M个波段，不同所述波段内的所述下行波长被所述第二级波分复用模块分配至对应的第二级分支光纤；

所述第二级波分复用模块将M×N个上行波长分为M个波段，所述第二级波分复用模块从对应的所述第二级分支光纤复用不同所述波段内的上行波长；

所述第一级波分复用模块将N个上行通道所述第一级分支光纤输入的M×N个所述上行波长复用到上行输出通道；每个所述上行通道包括M个间隔相等的上行波长，每个所述上行通道内M个上行波长间隔为所述第一级波分复用模块的一个复用周期，相邻所述上行通道间上行波长间隔为所述第一级波分复用模块的通道间隔，其中，N和M均为大于1的正整数。

进一步地，还包括：主干光纤、第一级分支光纤和第二级分支光纤；

在所述第一级波分复用模块采用非周期性波分复用模块，以及所述多个第二级波分复用模块采用周期性波分复用模块情况下，所述第一级波分复用模块将所述主干光纤的M×N个下行波长分为N个波段，不同所述波段内的所述下行波长被所述第一级波分复用模块分配至对应的所述第一级分支光纤；

所述第二级波分复用模块将所述第一级分支光纤的所述下行波长分配到M个下行通道，每个所述下行通道包括N个间隔相等的下行波长，其中，每个所述下行通道内N个下行波长的间隔为所述第二级波分复用模块的一个复用周期，相邻所述下行通道间下行波长间隔为所述第二级波分复用模块的通道间隔；

所述第二级波分复用模块将M个上行通道所述第二级分支光纤输入的M×N个上行波长复用到上行输出通道；每个所述上行通道包括N个间隔相等的上行波长，每个所述上行通道内N个上行波长间隔为所述第二级波分复用模块的一个复用周期，相邻所述上行通道间上行波长间隔为所述第二级波分复用模块的通道间隔；

所述第一级波分复用模块将所述上行波长分为N个波段，所述第一级波分复用模块从对应的所述第一级分支光纤复用不同所述波段内的上行波长，其中，N和M均为大于1的正整数。

进一步地，所述第一级波分复用模块包括：阵列波导光栅器件、刻蚀衍射光栅、薄膜滤波器件，或者光纤光栅器件；

所述第二级波分复用模块包括：阵列波导光栅器件、刻蚀衍射光栅、薄膜滤波器件，或者光纤光栅器件。

进一步地，所述周期性波分复用模块的器件包括周期性阵列波导光栅器件或周期性刻蚀衍射光栅器件。根据本发明的另一个方面，还提供了一种光网络分配方法，包括：光分配网络的多个第二级波分复用模块接收来自所述光分配网络的第一级波分复用模块的下行方向光信号；

所述第一级波分复用模块接收来自所述多个第二级波分复用模块的上行方向光信号，其中，当所述第一级波分复用模块采用周期性波分复用模块，以及所述多个第二级波分复用模块采用非周期性波分复用模块，或者，当所述第一级波分复用模块采用非周期性波分复用模块，以及所述多个第二级波分复用模块采用周期性波分复用模块时，所述多个第二级波分复用模块是同一器件。

进一步地，在所述第一级波分复用模块采用周期性波分复用模块，以及所述多个第二级波分复用模块采用非周期性波分复用模块的情况下，所述第一级波分复用模块将主干光纤的M×N个下行波长分配到N个下行通道，每个所述下行通道包括M个间隔相等的下行波长，其中，每个所述下行通道内M个下行波长的间隔为所述第一级波分复用模块的一个复用周期，相邻所述下行通道间下行波长间隔为所述第一级波分复用模块的通道间隔；

所述第二级波分复用模块将第一级分支光纤的所述下行方向波长分为M个波段，不同所述波段内的所述下行波长被所述第二级波分复用模块分配至对应的第二级分支光纤；

所述第二级波分复用模块将M×N个上行波长分为M个波段，所述第二级波分复用模块从对应的所述第二级分支光纤复用不同所述波段内的上行波长；

所述第一级波分复用模块将N个所述上行通道第一级分支光纤输入的M×N个所述上行波长复用到上行输出通道；每个所述上行通道包括M个间隔相等的上行波长，每个所述上行通道内M个上行波长间隔为所述第一级波分复用模块的一个复用周期，相邻所述上行通道间上行波长间隔为所述第一级波分复用模块的通道间隔，其中，N和M均为大于1的正整数。

进一步地，在所述第一级波分复用模块采用非周期性波分复用模块，以及所述多个第二级波分复用模块采用周期性波分复用模块情况下，所述第一级波分复用模块将所述主干光纤的M×N个下行波长分为N个波段，不同所述波段内的所述下行波长被所述第一级波分复用模块分配至对应的所述第一级分支光纤；

所述第二级波分复用模块将所述第一级分支光纤的所述下行波长分配到M个下行通道，每个所述下行通道包括N个间隔相等的下行波长，其中，每个所述下行通道内N个下行波长的间隔为所述第二级波分复用模块的一个复用周期，相邻所述下行通道间下行波长间隔为所述第二级波分复用模块的通道间隔；

所述第二级波分复用模块将M个上行通道所述第二级分支光纤输入的M×N个上行波长复用到上行输出通道；每个所述上行通道包括N个间隔相等的上行波长，每个所述上行通道内N个上行波长间隔为所述第二级波分复用模块的一个复用周期，相邻所述上行通道间上行波长间隔为所述第二级波分复用模块的通道间隔；

所述第一级波分复用模块将所述上行波长分为N个波段，所述第一级波分复用模块从对应的所述第一级分支光纤复用不同所述波段内的上行波长，其中，N和M均为大于1的正整数。

进一步地，所述第一级波分复用模块包括：阵列波导光栅器件、刻蚀衍射光栅、薄膜滤波器件，或者光纤光栅器件；

所述第二级波分复用模块包括：阵列波导光栅器件、刻蚀衍射光栅、薄膜滤波器件，或者光纤光栅器件。

进一步地，所述周期性波分复用模块的器件包括周期性阵列波导光栅器件或周期性刻蚀衍射光栅器件。

进一步地，所述第一级波分复用模块将主干光纤的M×N个下行波长分配到N个下行通道之前，还包括：

将下行方向的非波分复用波长的光信号和波分复用波长的光信号通过波分复用WDM器件分别分配至光分路器型光分配网络ODN和波长路由型光分配网络ODN。

进一步地，所述第一级波分复用模块从所述第一级分支光纤复用不同所述波段内的上行波长发送到所述光分配网络的主干光纤之前，还包括：

将上行方向的非波分复用波长的光信号和波分复用波长的光信号通过波分复用器件WDM器件复用。

进一步地，所述第二级波分复用模块将第一级分支光纤的多个下行波长分配到下行通道之前，还包括：

将下行方向的非波分复用波长的光信号和波分复用波长的光信号通过波分复用WDM器件分别分配至光分路器型光分配网络ODN和波长路由型光分配网络ODN。

进一步地，所述第二级波分复用模块从所述第二级分支光纤复用不同所述波段内的上行波长发送到所述光分配网络的第一级分支光纤之前，还包括：

将上行方向的非波分复用波长的光信号和波分复用波长的光信号通过波分复用器件WDM器件复用。

通过本发明，光分配网络的多个第二级波分复用模块接收来自该光分配网络的第一级波分复用模块的下行方向光信号，该第一级波分复用模块接收来自该多个第二级波分复用模块的上行方向光信号，其中，当该第一级波分复用模块采用周期性波分复用模块，以及该多个第二级波分复用模块采用非周期性波分复用模块，或者，当该第一级波分复用模块采用非周期性波分复用模块，以及该多个第二级波分复用模块采用周期性波分复用模块时，该多个第二级波分复用模块是同一器件，解决了在两级分光波长路由型ODN网络中，第二级波长分光器分配的波长不同，第二级波长分光器之间不具备互换性的问题，实现了第二级波长分光器的同一性，降低了分光器规模化生产的成本，以及减少了分光器的维护成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的光分配网络的结构组成示意图；

图2a是根据本发明实施例的光网络分配的流程图一；

图2b是根据本发明实施例的光网络分配的流程图二；

图3a是根据本发明实施例的光网络分配的流程图三；

图3b是根据本发明实施例的光网络分配的流程图四；

图4a是根据本发明优选实施例1的两级波分复用光分配网络的示意图一；

图4b是根据本发明优选实施例1的两级波分复用光分配网络的示意图二；

图4c是根据本发明优选实施例1的两级波分复用光分配网络的示意图三；

图5a是根据本发明优选实施例2的两级波分复用光分配网络的示意图一；

图5b是根据本发明优选实施例2的两级波分复用光分配网络的示意图二；

图5c是根据本发明优选实施例2的两级波分复用光分配网络的示意图三；

图6a是根据本发明优选实施例3的光分配方法实现流程示意图一；

图6b是根据本发明优选实施例3的光分配方法实现流程示意图二；

图7a是根据本发明优选实施例4的光分配方法实现流程示意图一；

图7b是根据本发明优选实施例4的光分配方法实现流程示意图二；

图8是根据本发明优选实施例5的两级波分复用和时分复用共存光分配网络示意图；

图9是根据本发明优选实施例6的两级分支光纤检测网络示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

图1是根据本发明实施例的光分配网络的结构组成示意图，如图1所示，该光分配网络，包括：第一级波分复用模块、多个第二级波分复用模块；

该多个第二级波分复用模块接收来自第一级波分复用模块的下行方向光信号，该第一级波分复用模块接收来自该多个第二级波分复用模块的上行方向光信号，

当该第一级波分复用模块采用周期性波分复用模块，以及该多个第二级波分复用模块采用非周期性波分复用模块，或者，当该第一级波分复用模块采用非周期性波分复用模块，以及该多个第二级波分复用模块采用周期性波分复用模块时，该多个第二级波分复用模块是同一器件。

通过上述光分配网络，解决了在两级分光波长路由型ODN网络中，第二级波长分光器分配的波长不同，第二级波长分光器之间不具备互换性的问题，实现了第二级波长分光器的同一性，降低了分光器规模化生产的成本，以及减少了分光器的维护成本。

如图1所示，该光分配网络还包括：主干光纤、第一级分支光纤和第二级分支光纤；

在该第一级波分复用模块采用周期性波分复用模块，以及该多个第二级波分复用模块采用非周期性波分复用模块的情况下，1×N的该第一级波分复用模块将该主干光纤的M×N个下行波长分配到N个下行通道，每个该下行通道包括M个间隔相等的下行波长，其中，每个该下行通道内M个下行波长的间隔为该第一级波分复用模块的一个复用周期，相邻该下行通道间下行波长间隔为周期性该第一级波分复用模块的通道间隔；

1×M的该第二级波分复用模块将该第一级分支光纤的该下行方向波长分为M个波段，不同该波段内的该下行波长被该第二级波分复用模块分配至对应的该第二级分支光纤；

1×M的该第二级波分复用模块将M×N个上行波长分为M个波段，该第二级波分复用模块从对应的该第二级分支光纤复用不同该波段内的上行波长；

1×N的该第一级波分复用模块将该N个上行通道第一级分支光纤输入的M×N个上行波长复用到上行输出通道；每个该上行通道包括M个间隔相等的上行波长，每个该上行通道内M个上行波长间隔为该第一级波分复用模块的一个复用周期，相邻该上行通道间上行波长间隔为该第一级波分复用模块的通道间隔，其中，N和M均为大于1的正整数。

在该第一级波分复用模块采用非周期性波分复用模块，以及该多个第二级波分复用模块采用周期性波分复用模块情况下，1×N的该第一级波分复用模块将该主干光纤的M×N个下行波长分为N个波段，不同该波段内的该下行波长被该第一级波分复用模块分配至对应的该第一级分支光纤；

1×M的该第二级波分复用模块将该第一级分支光纤的该下行波长分配到M个下行通道，每个该下行通道包括N个间隔相等的下行波长，其中，每个该下行通道内N个下行波长的间隔为该第二级波分复用模块的一个复用周期，相邻该下行通道间下行波长间隔为该第二级波分复用模块的通道间隔；

1×M的该第二级波分复用模块将该M个上行通道第二级分支光纤输入的M×N个上行波长复用到上行输出通道；每个该上行通道包括N个间隔相等的上行波长，每个该上行通道内N个上行波长间隔为该第二级波分复用模块的一个复用周期，相邻该上行通道间上行波长间隔为该第二级波分复用模块的通道间隔；

1×N的该第一级波分复用模块将该上行波长分为N个波段，该第一级波分复用模块从对应的该第一级分支光纤复用不同该波段内的上行波长，其中，N和M均为大于1的正整数。

在本实施例中，该第一级波分复用模块包括：阵列波导光栅器件、刻蚀衍射光栅、薄膜滤波器件，或者光纤光栅器件；

该第二级波分复用模块包括：阵列波导光栅器件、刻蚀衍射光栅、薄膜滤波器件，或者光纤光栅器件。

在本实施例中，该周期性波分复用模块的器件包括周期性阵列波导光栅器件或周期性刻蚀衍射光栅器件。

优选地，在本实施例中，为充分利用波长通道资源，该非周期波分复用模块的通道间隔等于周期性波分复用模块的一个复用周期。在保证非周期波分复用模块的每个通道中包含了周期性波分复用模块每个上下行通道内的一路波长的前提下，非周期性波分复用模块的通道间隔可以大于或者小于周期性波分复用模块的一个复用周期。后文中，将以非周期波分复用模块的通道间隔等于周期性波分复用模块的一个复用周期的情况作为优选实施例进行详细说明。

在本发明的另一个实施例中，还提供了一种光网络分配方法，包括：

光分配网络的多个第二级波分复用模块接收来自该光分配网络的第一级波分复用模块的下行方向光信号；

该第一级波分复用模块接收来自该多个第二级波分复用模块的上行方向光信号，其中，当该第一级波分复用模块采用周期性波分复用模块，以及该多个第二级波分复用模块采用非周期性波分复用模块，或者，当该第一级波分复用模块采用非周期性波分复用模块，以及该多个第二级波分复用模块采用周期性波分复用模块时，该多个第二级波分复用模块是同一器件。

在本实施例中，在该第一级波分复用模块采用周期性波分复用模块，以及该多个第二级波分复用模块采用非周期性波分复用模块的情况下，图2a是根据本发明实施例的光网络分配的流程图一，如图2a所示，光分配网络的下行波长的处理流程的步骤包括：

步骤S202，1×N的该第一级波分复用模块将主干光纤的M×N个下行波长分配到N个下行通道，每个该下行通道包括M个间隔相等的下行波长，其中，每个该下行通道内M个下行波长的间隔为该第一级波分复用模块的一个复用周期，相邻该下行通道间下行波长间隔为该第一级波分复用模块的通道间隔；

步骤S204，1×M的该第二级波分复用模块将第一级分支光纤的该下行方向波长分为M个波段，不同该波段内的该上行波长被该第二级波分复用模块分配至对应的第二级分支光纤。

图2b是根据本发明实施例的光网络分配的流程图二，如图2b所示，光分配网络的上行波长的处理流程的步骤包括：

步骤S206，1×M的该第二级波分复用模块将M×N个上行波长分为M个波段，该第二级波分复用模块从对应的该第二级分支光纤复用不同该波段内的上行波长；

步骤S208，1×N的该第一级波分复用模块将N个上行通道第一级分支光纤输入的M×N个该上行波长复用到上行输出通道；每个该上行通道包括M个间隔相等的上行波长，每个该上行通道内M个上行波长间隔为该第一级波分复用模块的一个复用周期，相邻该上行通道间上行波长间隔为该第一级波分复用模块的通道间隔。

在本实施例中，在该第一级波分复用模块采用非周期性波分复用模块，以及该多个第二级波分复用模块采用周期性波分复用模块情况下，图3a是根据本发明实施例的光网络分配的流程图三，如图3a所示，光分配网络的下行波长的处理流程的步骤包括：

步骤S302，1×N的该第一级波分复用模块将主干光纤的M×N个下行波长分为N个波段，不同该波段内的该下行波长被该第一级波分复用模块分配至对应的该第一级分支光纤；

步骤S304，1×M的该第二级波分复用模块将第一级分支光纤的该下行波长分配到M个下行通道，每个该下行通道包括N个间隔相等的下行波长，其中，每个该下行通道内N个下行波长的间隔为该第二级波分复用模块的一个复用周期，相邻该下行通道间下行波长间隔为该第二级波分复用模块的通道间隔。

图3b是根据本发明实施例的光网络分配的流程图四，如图3b所示，光分配网络的上行波长的处理流程的步骤包括：

步骤S306，1×M的该第二级波分复用模块将M个该上行通道第二级分支光纤输入的M×N个上行波长复用到上行输出通道；每个该上行通道包括N个间隔相等的上行波长，每个该上行通道内N个上行波长间隔为该第二级波分复用模块的一个复用周期，相邻该上行通道间上行波长间隔为该第二级波分复用模块的通道间隔；

步骤S308，1×N的该第一级波分复用模块将该上行波长分为N个波段，该第一级波分复用模块从对应的该第一级分支光纤复用不同该波段内的上行波长，其中，N和M均为大于1的正整数。

在本实施例中，该第一级波分复用模块包括：阵列波导光栅器件、刻蚀衍射光栅、薄膜滤波器件，或者光纤光栅器件；

该第二级波分复用模块包括：阵列波导光栅器件、刻蚀衍射光栅、薄膜滤波器件，或者光纤光栅器件。

在本实施例中，该周期性波分复用模块的器件包括周期性阵列波导光栅器件或周期性刻蚀衍射光栅器件。

下面结合优选实施例和实施方式对本发明进行详细说明。

优选实施例1

本发明优选实施例提供了一种无源光分配网络，图4a是根据本发明优选实施例1的两级波分复用光分配网络的示意图一；如图4a所示，该无源光分配网络包括：第一波分复用模块、第二波分复用模块、主干光纤、第一级分支光纤和第二级分支光纤；其中，

所述第一波分复用模块(相当于上述实施例的第一级波分复用模块)，连接主干光纤和第一级分支光纤，用于接收从主干光纤输入的下行方向光信号，并将下行方向光信号传输至对应的第一级分支光纤；接收从第一分支光纤输入的上行方向光信号，并将上行方向光信号复用至主干光纤；

如图4a所示，所述第一波分复用模块包含1个公共端口，n个分支端口，可由薄膜滤波片型波分复用器件，光分路器与光纤光栅型滤波器，或阵列波导光栅等器件组成，公共端口与主干光纤相连，分支端口与第一级分支光纤相连；

图4c是根据本发明优选实施例1的两级波分复用光分配网络的示意图三；如图4c所示，所述第一波分复用模块将从公共端口输入的下行WDM波长光信号分为n个波段分别输出至对应的分支端口；例如，λ11、λ12、…λ1m从端口1输出；λ21、λ22、…λ2m从端口2输出；依次类推，λn1、λn2、…λnm从端口n输出；将上行分支端口输入的n个不同波段的上行WDM波长光信号复用至公共端口；例如，λ’11、λ’12、…λ’1m从端口1输入；λ’21、λ’22、…λ’2m从端口2输入；依次类推，λ’n1、λ’n2、…λ’nm从端口n输入；

所述第二波分复用模块(相当于上述实施例的第二级波分复用模块)，连接第一级分支光纤和第二级分支光纤，用于接收从第一级分支光纤输入的下行方向光信号，并将下行方向光信号传输至对应的第一级分支光纤；接收从第二级分支光纤输入的上行方向光信号，并将上行方向光信号复用至第一级分支光纤；

所述第二波分复用模块包含1个公共端口，m个分支端口，可由周期阵列波导光栅，或周期刻蚀衍射光栅等器件组成，公共端口与第一级分支光纤相连，分支端口与第二级分支光纤相连；

如图4a所示，所述第二波分复用模块将从公共端口输入的m个下行WDM波长光信号分别输出至对应的分支端口；将上行分支端口输入的m个不同波段的上行WDM波长光信号复用至公共端口；

图4b是根据本发明优选实施例1的两级波分复用光分配网络的示意图二；如图4b所示，所述第二波分复用模块对波长分配和复用具有周期重复性。例如将下行n*m个波长通道按m个波长通道为一个周期重复分配n个周期；将上行n*m个波长通道按m个波长通道为一个周期重复复用n个周期；

所述第二波分复用模块的波长分配和复用周期为周期阵列波导光栅的一个自由光谱范围；如图4c所示，从周期阵列波导光栅公共端口输入的λ11、λ21、…λn1等下行波长从周期阵列波导光栅的分支端口1输出；从周期阵列波导光栅公共端口输入的λ12、λ22、…λn2等下行波长从周期阵列波导光栅的分支端口2输出；依次类推，从周期阵列波导光栅公共端口输入的λ1m、λ2m、…λnm等下行波长从周期阵列波导光栅的分支端口m输出；上行方向，λ’11、λ’21、…λ’n1等波长从从周期阵列波导光栅的分支端口1输入复用到公共端口输出；λ’12、λ’22、…λ’n2等波长从从周期阵列波导光栅的分支端口2输入复用到公共端口输出；依次类推，λ’1m、λ’2m、…λ’nm等波长从从周期阵列波导光栅的分支端口m输入复用到公共端口输出；

如图4c所示，所述无源光分配网络中，波长为(λ11，λ’11)、(λ12，λ’12)、…(λnm，λ’nm)等n*m对上、下行光信号经过两级波长复用模块波长路由后，实现OLT与ONU之间的点到多点对应关系，每个ONU分配到唯一的上、下行波长对。同时，该无源光分配网络中，第二级分光器为同一个周期阵列波导光栅。

优选实施例2

本发明优选实施例还提供了一种无源光分配网络，图5a是根据本发明优选实施例2的两级波分复用光分配网络的示意图一，如图5a所示，该无源光分配网络包括：第一波分复用模块、第二波分复用模块、主干光纤、第一级分支光纤和第二级分支光纤；其中，

所述第一波分复用模块，连接主干光纤和第一级分支光纤，用于接收从主干光纤输入的下行方向光信号，并将下行方向光信号传输至对应的第一级分支光纤；接收从第一分支光纤输入的上行方向光信号，并将上行方向光信号复用至主干光纤；

所述第一波分复用模块包含1个公共端口，n个分支端口，可由周期阵列波导光栅，或周期刻蚀衍射光栅等器件组成，公共端口与主干光纤相连，分支端口与第一级分支光纤相连；

图5b是根据本发明优选实施例2的两级波分复用光分配网络的示意图二，如图5b所示，所述第一波分复用模块将从公共端口输入的下行WDM波长光信号分为n路周期性重复波长信号分别输出至对应的分支端口，每路中光信号重复周期数为m；将上行分支端口输入的n个不同通道的周期性重复波长信号复用至公共端口，每路中光信号重复周期数为m；

所述第二波分复用模块，连接第一级分支光纤和第二级分支光纤，用于接收从第一级分支光纤输入的下行方向光信号，并将下行方向光信号传输至对应的第一级分支光纤；接收从第二级分支光纤输入的上行方向光信号，并将上行方向光信号复用至第一级分支光纤；

如图5b所示，所述第一波分复用模块对波长分配和复用具有周期重复性。例如将下行m*n个波长通道按n个波长通道为一个周期重复分配m个周期；将上行n*m个波长通道按n个波长通道为一个周期重复复用m个周期；

所述第一波分复用模块的波长分配和复用周期为周期阵列波导光栅的一个自由光谱范围；图5c是根据本发明优选实施例2的两级波分复用光分配网络的示意图三，如图5c所示，从周期阵列波导光栅公共端口输入的λ11、λ21、…λm1等下行波长从周期阵列波导光栅的分支端口1输出；从周期阵列波导光栅公共端口输入的λ12、λ22、…λm2等下行波长从周期阵列波导光栅的分支端口2输出；依次类推，从周期阵列波导光栅公共端口输入的λ1n、λ2n、…λmn等下行波长从周期阵列波导光栅的分支端口n输出；上行方向，λ’11、λ’21、…λ’m1等波长从从周期阵列波导光栅的分支端口1输入复用到公共端口输出；λ’12、λ’22、…λ’m2等波长从从周期阵列波导光栅的分支端口2输入复用到公共端口输出；依次类推，λ’1n、λ’2n、…λ’mn等波长从从周期阵列波导光栅的分支端口n输入复用到公共端口输出；

所述第二波分复用模块包含1个公共端口，m个分支端口，可由薄膜滤波片型波分复用器件，光分路器与光纤光栅型滤波器，或阵列波导光栅等器件组成，公共端口与第一级分支光纤相连，分支端口与第二级分支光纤相连；

如图5c所示，所述第二波分复用模块将从公共端口输入的m个周期性重复下行WDM波长光信号按重复周期间隔分别输出至对应的分支端口；例如，从公共端口输入的下行波长λ11、λ12、…λ1n从分支端口1输出；从公共端口输入的下行波长λ21、λ22、…λ2n从分支端口2输出；依次类推，从公共端口输入的下行波长λm1、λm2、…λmn从分支端口m输出；将上行分支端口输入的m个不同周期内的上行WDM波长光信号复用至公共端口；例如，上行波长λ’11、λ’12、…λ’1n从分支端口1输入；上行波长λ’21、λ’22、…λ’2n从分支端口2输入；依次类推，上行波长λ’m1、λ’m2、…λ’mn从分支端口m输入；

如图5c所示，所述无源光分配网络中，波长为(λ11，λ’11)、(λ12，λ’12)、…(λmn，λ’mn)等m*n对上、下行光信号经过两级波长复用模块波长路由后，实现OLT与ONU之间的点到多点对应关系，每个ONU分配到唯一的上、下行波长对。同时，该无源光分配网络中，第二级分光器为同一个非周期性重复的波分复用模块。

优选实施例3

本发明实施例提出了一种光分配方法，图6a是根据本发明优选实施例3的光分配方法实现流程示意图一；，如图6a所示，在下行方向，该方法包括以下步骤：

步骤S602：光线路终端OLT发送多波长下行光信号至ODN网络主干光纤；

步骤S604：WDM器件将时分复用信号分入光分路器分配网络，将波分复用信号或者分支光纤检测信号分入波长路由型分配网络；

步骤S606：第一级周期性波分复用器件将周期性的波分复用信号或分支光纤检测信号分配到不同的第一级分支光纤；

步骤S608：第二级波分复用器件将分配到的波分复用信号或分支光纤检测信号分配到不同的第二级分支光纤；

步骤S610：ONU收到对应的下行光信号。

图6b是根据本发明优选实施例3的光分配方法实现流程示意图二；，如图6b所示，在上行方向，该方法包括以下步骤：

步骤S612：ONU发送上行光信号至ODN网络第二级分支光纤；

步骤S614：第二级波分复用器件将接收到的具有不同波长光信号复用输出到第一级分支光纤；

步骤S616：第一级周期性波分复用器件将从第一级分支光纤输入的不同波长通道的周期性光信号复用输出；

步骤S618：WDM器件将波长路由型分配网络和光分路器光分配网络的上行信号复用输出到ODN主干光纤；

步骤S620：OLT收到上行光信号。

上述优选实施例中，上行方向和下行方向步骤没有先后次序，为并列同时进行关系。

优选实施例4

本发明实施例还提出了一种光分配方法，图7a是根据本发明优选实施例4的光分配方法实现流程示意图一；，如图7a所示，在下行方向，该方法包括以下步骤：

步骤S702：光线路终端OLT发送多波长下行光信号至ODN网络主干光纤；

步骤S704：第一级波分复用模块将不同波长范围的波分复用信号或分支光纤检测信号、以及时分复用信号分配到不同的第一级分支光纤；

步骤S706：WDM器件将时分复用信号分入光分路器分配网络，将波分复用信号或者分支光纤检测信号分入波长路由分配网络；

步骤S708：第二级周期性波分复用模块将输入的波分复用信号或分支光纤检测信号周期性的分配到不同的第二级分支光纤；

步骤S710：ONU收到对应的下行光信号。

本发明实施例还提出了一种光分配方法，图7b是根据本发明优选实施例4的光分配方法实现流程示意图二；，如图7b所示，在下行方向，该方法包括以下步骤：

步骤S712：ONU发送上行光信号至ODN网络第二级分支光纤；

步骤S714：第二级周期性波分复用模块将接收到的的不同波长光信号复用输出到第一级分支光纤；

步骤S716：WDM器件将波长路由分配网络和光分路器分配网络输入的上行信号复用输出到第一级分支光纤；

步骤S718：第一级波分复用器件将从第一级分支光纤输入的不同波段的光信号复用输出到主干光纤；

步骤S720：OLT收到上行光信号。

上述实施例中，上行方向和下行方向步骤没有先后次序，为并列同时进行关系。

上述实施例中，步骤S604，步骤S618，步骤S706以及步骤S716均为可选步骤。

优选实施例5

图8是根据本发明优选实施例5的两级波分复用和时分复用共存光分配网络示意图，图图8所示，上述光分配网络和分配方法可以应用于图8所示的一种PON网络，该PON网络采用了本发明提出的光分配网络和光分配方法。如图8所示，所述PON网络为TWDM-PON与PtPWDM共存网络。下行方向，OLT下发的TWDM-PON光信号与PtP WDM光信号在ODN中被WDM器件分别分配到光分路器型ODN和波长路由型ODN。PtP WDM光信号传输的波长路由型ODN为本发明提出的基于周期阵列波导光栅的两级分光WDM ODN。上行方向，PtP WDM ONU发出的上行光信号经过WDM复用器件和周期阵列波导光栅两级复用后，经WDM器件与TWDM-PON光信号一起传输回OLT。该分配网络中，由于第一级采取了周期阵列波导光栅器件和周期性分配上、下行波长的方法，第二级分光的所有WDM器件为同一个器件。

优选实施例6

图9是根据本发明优选实施例6的两级分支光纤检测网络示意图，如图9所示，上述光分配网络和分配方法还可以应用于图9所示的一种PON网络，该PON网络采用了本发明提出的光分配网络和光分配方法。如图9所示，所述PON网络为TDM-PON及其分支光纤故障检测网络。采用本发明提出的分配方法，下行方向，OLT下发的TDM-PON光信号与OTDR光信号在ODN中被第一级分光器分配到第一级分支光纤。第一级分支光纤输入的下行TDM-PON光信号和OTDR信号经WDM器件分别分配至第二级光分路器和第二级波长复用器。第二级波长复用器为周期性阵列波导光栅，所有第二级波分复用器件为同一个器件。上行方向，TDM-PONONU发出的上行光信号与链路反射的经过周期阵列波导光栅的OTDR信号经过WDM器件复用后，经第一级分光器一起传输回OLT。该分配网络中，由于第二级采取了周期阵列波导光栅器件和周期性分配上、下行波长的方法，第二级分光的所有WDM器件为同一个器件。

上文中，第一级波分复用器件和第二级波分复用器件下行输入侧可以包括一个及多个端口，1×N的第一级波分复用模块和1×M的第二级波分复用模块仅为本发明的优选实施例。

上述PON网络中，第一级分光器由光路器与WDM滤波器组成，既能对TDM信号进行功率分配，又能对OTDR信号进行波长分配。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种光分配网络，其特征在于，包括：第一级波分复用模块、多个第二级波分复用模块；

所述多个第二级波分复用模块接收来自第一级波分复用模块的下行方向光信号，所述第一级波分复用模块接收来自所述多个第二级波分复用模块的上行方向光信号，

当所述第一级波分复用模块采用非周期性波分复用模块，以及所述多个第二级波分复用模块采用周期性波分复用模块时，所述多个第二级波分复用模块是同一器件，且所述下行方向光信号从所述第二级波分复用模块同一个公共端口输入，所述上行方向光信号从所述第二级波分复用模块同一个公共端口输出。

2.根据权利要求1所述光分配网络，其特征在于，还包括：主干光纤、第一级分支光纤和第二级分支光纤；

在所述第一级波分复用模块采用非周期性波分复用模块，以及所述多个第二级波分复用模块采用周期性波分复用模块情况下，所述第一级波分复用模块将所述主干光纤的M×N个下行波长分为N个波段，不同所述波段内的所述下行波长被所述第一级波分复用模块分配至对应的所述第一级分支光纤；

所述第二级波分复用模块将所述第一级分支光纤的所述下行波长分配到M个下行通道，每个所述下行通道包括N个间隔相等的下行波长，其中，每个所述下行通道内N个下行波长的间隔为所述第二级波分复用模块的一个复用周期，相邻所述下行通道间下行波长间隔为所述第二级波分复用模块的通道间隔；

所述第二级波分复用模块将M个上行通道所述第二级分支光纤输入的M×N个上行波长复用到上行输出通道；每个所述上行通道包括N个间隔相等的上行波长，每个所述上行通道内N个上行波长间隔为所述第二级波分复用模块的一个复用周期，相邻所述上行通道间上行波长间隔为所述第二级波分复用模块的通道间隔；

所述第一级波分复用模块将所述上行波长分为N个波段，所述第一级波分复用模块从对应的所述第一级分支光纤复用不同所述波段内的上行波长，其中，N和M均为大于1的正整数。

3.根据权利要求1所述光分配网络，其特征在于，还包括：

所述第一级波分复用模块包括：阵列波导光栅器件、刻蚀衍射光栅、薄膜滤波器件，或者光纤光栅器件；

所述第二级波分复用模块包括：阵列波导光栅器件、刻蚀衍射光栅、薄膜滤波器件，或者光纤光栅器件。

4.根据权利要求1至3任一项所述光分配网络，其特征在于，

所述周期性波分复用模块的器件包括周期性阵列波导光栅器件或周期性刻蚀衍射光栅器件。

5.一种光网络分配方法，其特征在于，包括：

光分配网络的多个第二级波分复用模块接收来自所述光分配网络的第一级波分复用模块的下行方向光信号；

所述第一级波分复用模块接收来自所述多个第二级波分复用模块的上行方向光信号，其中，当所述第一级波分复用模块采用非周期性波分复用模块，以及所述多个第二级波分复用模块采用周期性波分复用模块时，所述多个第二级波分复用模块是同一器件，且所述下行方向光信号从所述第二级波分复用模块同一个公共端口输入，所述上行方向光信号从所述第二级波分复用模块同一个公共端口输出。

6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，

在所述第一级波分复用模块采用非周期性波分复用模块，以及所述多个第二级波分复用模块采用周期性波分复用模块情况下，所述第一级波分复用模块将主干光纤的M×N个下行波长分为N个波段，不同所述波段内的所述下行波长被所述第一级波分复用模块分配至对应的第一级分支光纤；

所述第二级波分复用模块将第一级分支光纤的所述下行波长分配到M个下行通道，每个所述下行通道包括N个间隔相等的下行波长，其中，每个所述下行通道内N个下行波长的间隔为所述第二级波分复用模块的一个复用周期，相邻所述下行通道间下行波长间隔为所述第二级波分复用模块的通道间隔；

所述第二级波分复用模块将M个上行通道第二级分支光纤输入的M×N个上行波长复用到上行输出通道；每个所述上行通道包括N个间隔相等的上行波长，每个所述上行通道内N个上行波长间隔为所述第二级波分复用模块的一个复用周期，相邻所述上行通道间上行波长间隔为所述第二级波分复用模块的通道间隔；

所述第一级波分复用模块将所述上行波长分为N个波段，所述第一级波分复用模块从对应的所述第一级分支光纤复用不同所述波段内的上行波长，其中，N和M均为大于1的正整数。

7.根据权利要求5所述方法，其特征在于，还包括：

所述第一级波分复用模块包括：阵列波导光栅器件、刻蚀衍射光栅、薄膜滤波器件，或者光纤光栅器件；

所述第二级波分复用模块包括：阵列波导光栅器件、刻蚀衍射光栅、薄膜滤波器件，或者光纤光栅器件。

8.根据权利要求5至7任一项所述方法，其特征在于，

所述周期性波分复用模块的器件包括周期性阵列波导光栅器件或周期性刻蚀衍射光栅器件。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一级波分复用模块将主干光纤的M×N个下行波长分配到下行通道之前，还包括：

将下行方向的非波分复用波长的光信号和波分复用波长的光信号通过波分复用WDM器件分别分配至光分路器型光分配网络ODN和波长路由型光分配网络ODN。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一级波分复用模块从所述第一级分支光纤复用不同所述波段内的上行波长发送到所述光分配网络的主干光纤之前，还包括：

将上行方向的非波分复用波长的光信号和波分复用波长的光信号通过波分复用器件WDM器件复用。

11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二级波分复用模块将第一级分支光纤的多个下行波长分配到下行通道之前，还包括：

将下行方向的非波分复用波长的光信号和波分复用波长的光信号通过波分复用WDM器件分别分配至光分路器型光分配网络ODN和波长路由型光分配网络ODN。

12.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二级波分复用模块从所述第二级分支光纤复用不同所述波段内的上行波长发送到所述光分配网络的第一级分支光纤之前，还包括：

将上行方向的非波分复用波长的光信号和波分复用波长的光信号通过波分复用器件WDM器件复用。