CN110247706A - 有源光纤倍增器及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种有源光纤倍增器及系统，所述有源光纤倍增器包括信号收发单元、光波转换单元和波分复用单元。所述信号收发单元具有发射信号端和接收信号端，所述波长转换单元与信号接收端连接，用于转换所述信号收发单元传输的光信号。所述波分复用单元，能够将波长转换单元变换波长后的光信号进行合并，用一或两路光纤传输到外部；以及能够将外部传输的光信号经过解复用器传输到相应的发射信号端。由此，可节省多个信号收发单元同时传输信号占用的光纤，并简化信号收发单元做波分复用时的波长管理难度。
Description
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种有源光纤倍增器及系统。
背景技术
随着4G无线宽带技术LTE及无源光纤网络PON网络大规模建设的进行，光纤资源的紧缺问题日趋明显，其中最突出的场景为4G基站BBU+RRU拉远建设时，大量光纤被占用，尤其是拉远距离较长、不可避免占用主干道路纤芯时，更是给整个光缆网络造成重大影响，大量位于工程瓶颈区域的接入点无空余纤芯可供接入。
与光缆纤芯快速消耗形成强烈对比的是，管道光缆的铺设难度不断增加，光缆资源再生的周期也在不断延长。一方面是愈发紧缺的光纤光缆资源，另一方面是数量不断增加、接入时限不断缩短的业务需求，各大运营商面临着巨大挑战。
光纤倍增主要用来实现纤芯的快速扩容。该应用针对目前接入层光缆纤芯较为紧张的情况，深挖现网光缆传输潜力，将光缆纤芯使用效率大为提高，该产品可大幅度缩短业务开通周期，有效提升全业务支撑能力。在4G建设阶段，射频拉远单元RRU与基带处理单元BBU之间光纤资源紧缺的问题很突出，5G无线接入组网拓扑进一步下沉后对纤芯的需求量更大。现网射频拉远单元RRU与基带处理单元BBU之间的光纤资源已经非常紧张，重新铺设光纤不仅工程量大，在部分缺乏管道资源的城市地区代价巨大。在4G基站扩容和5G基站的建设中，有源光纤倍增器能够更好的利用现网的光纤，加速业务开通。
有源光纤倍增器将一系列载有信息、但波长不同的光信号合成一束，沿着单根光纤传输；在发送端经复用器汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输；在接收端，经解复用器将各种不同波长的光信号分开，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。
当前光纤倍增有三种方案，第一种是无源光纤倍增器：设备成本低，配套信号收发单元价格高，总价较高，环境适应性强，增加3dB损耗，支持距离视信号收发单元性能，无需维护引电，但需要规划信号收发单元波长，并需要更换现有天线的信号收发单元，一旦有故障难以定位，最大支持16RRU。
第二种是有源光纤倍增器：设备成本较高，配套信号收发单元价格很低，总价较低，需要引电，对环境要求相对高，但比无源光纤倍增器设备价格低，可增加光放，进一步提升距离；安装简单，无需规划信号收发单元波长。
第三种是有源设备，设备成本非常高。配套信号收发单元价格高，总价高，需要引电，对环境要求相对高，安装复杂，无需规划信号收发单元波长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有源光纤倍增器及系统，以解决现有技术中有源设备很贵，无源倍增器波长管理困难的的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种有源光纤倍增器，所述有源光纤倍增器包括：信号收发单元、波长转换单元和波分复用单元；
所述信号收发单元具有发射信号端和接收信号端，所述接收信号端能够接收外部信号后进行传输，所述发射信号端能够向外部传输信号；
所述接收信号端与所述波长转换单元连接，所述发射信号端与所述波分复用单元连接，所述波分复用单元还与所述波长转换单元连接。
可选的，所述波长转换单元包括光接收组件和光发射组件，所述光接收组件与所述接收信号端连接，所述光接收组件还与所述光发射组件连接。
可选的，所述波长转化单元还包括时钟恢复电路和驱动器，所述光接收组件用于将接收的第一光信号转换成第一电信号，所述时钟恢复电路用于对所述第一电信号进行时钟信号再生以得到第二电信号，所述驱动器用于将所述第二电信号传输到所述光发射组件，所述光发射组件用于将所述第二电信号转换成第二光信号并传输到所述波分复用单元。
可选的，所述波分复用单元包括复用器和解复用器，所述复用器与所述光发射组件连接，所述复用器用于将所述光发射组件传输的第二光信号合成一路光信号，所述解复用器与所述发射信号端连接，所述解复用器用于将接收的光信号拆分成多路光信号后传输到所述发射信号端。
可选的，所述波分复用单元还包括一环形器，所述环形器与所述复用器连接，所述环形器还与所述解复用器连接，所述环形器对光信号进行单纤双向传输，所述复用器传输的光信号经所述环形器向外部传输，以及所述环形器能够接收外部光信号并且传输到解复用器。
可选的，所述接收信号端接收的光信号包括灰光或彩光。
可选的，所述发射信号端具有多个发射接口，所述接收信号端具有多个接收接口，所述发射接口的数量与所述接收接口的数量相同。
可选的，所述信号收发单元的数量为多个，多个所述信号收发单元能够接收不同的光信号。
可选的，所述有源光纤倍增器还包括传输接口，所述传输接口与所述波分复用单元连接。
本发明还提供一种有源光仟倍增系统，所述有源光纤倍增系统包括多个依次连接的有源光纤倍增器，相邻两个所述有源光纤倍增器通过所述传输接口连接。
在本发明提供的有源光纤倍增器中，所述有源光纤倍增器包括信号收发单元、波长转换单元和波分复用单元，所述信号收发单元具有发射信号端和接收信号端，所述信号收发单元接收信号端将接收第一光信号传输到所述波长转换单元，所述波长转换单元将所述第一光信号进行波长变换，得到第二光信号，再通过所述波分复用单元将第二光信号合并后传输。由此，可节省传输信号占用的光纤，从而可以降低产品成本，简化波长管理难度。所述有源光纤倍增器在多个一起使用时，能够通过传输接口互相传输光信号。
附图说明
图1是本发明实施例一有源光纤倍增器原理图；
图2是本发明实施例二的有源光纤倍增器多种信号输入时的原理图；
其中，
100-有源光纤倍增器1；110-信号收发单元；120-波长转换单元；130-波分复用单元；131-复用器；132-解复用器；133-环形器；140-传输接口；200-有源光纤倍增器2；
300-有源光纤倍增器1；310-信号收发单元；311-第一信号收发单元；312-第二信号收发单元；320-波长转换单元；321-第一波长转换单元；322-第二波长转换单元；330-波分复用单元；331-复用器；332-解复用器；333-环形器；340传输接口；400-有源光纤倍增器2。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的有源光纤倍增器作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
【实施例一】
首先，请参考图1，其中，图1是本发明实施例一的有源光纤倍增器原理图，所述有源光纤倍增器100包括信号收发单元110、波长转换单元120和波分复用单元130，所述信号收发单元具有接收信号端(RX)和发射信号端(TX)。所述接收信号端(RX)能够接收彩光信号或灰光信号后进行传输。所述发射信号端(TX)能够向外部传输信号；所述信号收发单元110与所述波长转换单元120连接，所述波长转换单元120包括光接收组件(ROSA)和光发射组件(TOSA)。其中，所述光发射组件(TOSA)用于接收所述光信号接收端(RX)传输的第一光信号，将所述第一光信号转换成第一电信号。所述波长转换单元120还包括时钟恢复电路和驱动器，所述时钟恢复电路用于对所述第一电信号进行时钟信号再生以得到第二电信号。所述驱动器用于将所述第二电信号传输到所述光发射组件(TOSA)，所述光发射组件(TOSA)用于将所述第二电信号转换成第二光信号并传输到所述波分复用单元130，所述第二光信号与所述第一光信号波长相同或者不同。
如图1所示的波分复用单元130，所述波分复用单元包括复用器131和解复用器132。所述复用器131与所述光发射组件(TOSA)连接，所述解复用器132与所述发射信号端连接。所述复用器131用于将所述光发射组件(TOSA)传输的第二光信号合成一路光信号，能够节省光纤的使用。所述解复用器132与所述发射信号端(TX)连接，所述解复用器132能够将接收的光信号拆分成多路光信号后传输到所述发射信号端(TX)。可选的，所述波分复用单元还包括一环形器133，所述环形器133与所述复用器131连接，所述环形器还与所述解复用器132连接，所述环形器133能够对所述光信号进行单纤双向传输。比如，所述环形器133可以将所述复用器131传输的光信号向外部传输，同时所述环形器133能够接收外部光信号并且传输到解复用器132。所述有源光纤倍增器还包括传输接口140，所述传输接口140与所述波分复用单元连接，能够将外部信号传输到所述波分复用单元，以及能够通过传输接口140向外部传输光信号。
相应的，本实施例还提供一种有源光纤倍增系统，所述有源光纤倍增系统包括光纤倍增器100和光纤倍增器200，有源光纤倍增器100和所述有源光纤倍增器200通过传输接口140连接。所述有源光纤倍增器100和有源光纤倍增器200能够互相传输光信号。所述有源光纤倍增器100能够通过传输接口140接收光仟倍增器200传输的信号后，经环形器133传输到所述解复用器132，所述解复用器能够将光信号拆分成多路传输到所述发射信号端。
【实施例二】
首先，请参考图2，图2是本发明实施例多种信号收发单元的信号传输，所述有源光纤倍增器300包括信号收发单元310，所述信号收发单元310的数量为多个，在此分别包括第一信号收发单元311和第二信号收发单元312，接收的光信号是相同的或者不相同的。例如，所述第一信号收发单元311接收的光信号为灰光，所述第二信号收发单元312接收的光信号为彩光信号。
在本实施例中，所述信号收发单元需与所述波长转换单元一一对应，所述第一信号收发单元311对应第一波长转换单元321，第二信号收发单元对应第二波长转换单元322，多个所述信号收发单元310或所述波长转换单元320采用一个波分复用电路330和一个传输接口340。
所述第一信号收发单元311和所述第二信号收发单元312都具有接收信号端(RX)和发射信号端(TX)。所述信号收发单元310的接收信号端(RX)与所述波长转换单元320连接。所述第一波长转换单元包括光接收组件(ROSA)和光发射组件(TOSA)，所述第一信号收发单元311的接收信号端(RX)与所述第一波长转换单元321的光接收组件(ROSA)连接。所述第一波长转换单元321还包括驱动器，所述第一波长转换单元321的光接收组件(ROSA)接收信号后，经过驱动器将所述信号转移到所述波长转换单元321的光发射组件(TOSA)。在本实施例中，所述信号收发单元可以根据光信号的类型在所述波长转换单元设置时钟恢复电路。
所述第二信号收发单元312的接收信号端(RX)与所述第二波长转换单元322连接，所述第二波长转换单元322包括光接收组件(ROSA)和光发射组件(TOSA)。其中，所述光接收组件(ROSA)用于接收所述接收信号端(RX)传输的第一光信号，将所述第一光信号转换成第一电信号。所述波长转换单元还包括时钟恢复电路和驱动器，所述时钟恢复电路用于对所述第一电信号进行时钟信号再生以得到第二电信号。所述驱动器用于将所述第二电信号传输到所述光发射组件(TOSA)，所述光发射组件(TOSA)用于将所述第二电信号转换成第二光信号并传输到所述波分复用单元330，所述第二光信号与所述第一光信号波长相同或者不同。
本实施例二中的所述波分复用单元330包括复用器331、解复用器332和环形器333。如图2所示的波分复用单元330，所述复用器331与所述光发射组件(TOSA)连接，所述解复用器332与所述发射信号端连接，所述复用器331用于将所述光发射组件(TOSA)传输的第二光信号合成一路光信号，能够节省光纤的使用。所述环形器333与所述复用器331连接，所述环形器还与所述解复用器332连接，所述环形器333能够对所述光信号进行单纤双向传输，易于对光信号的管理。
本实施例中还提供一种有源光纤倍增系统，所述有源光纤倍增系统包括光纤倍增器300和光纤倍增器400通过传输接口340连接，所述有源光纤倍增器300和所述有源光纤倍增器400能够互相发射和接收光信号。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (10)
1.一种有源光纤倍增器，其特征在于，所述有源光纤倍增器包括：信号收发单元、波长转换单元和波分复用单元；
所述信号收发单元具有发射信号端和接收信号端，所述接收信号端能够接收外部信号后进行传输，所述发射信号端能够向外部传输信号；
所述接收信号端与所述波长转换单元连接，所述发射信号端与所述波分复用单元连接，所述波分复用单元还与所述波长转换单元连接。
2.如权利要求1所述的有源光纤倍增器，其特征在于，所述波长转换单元包括光接收组件和光发射组件，所述光接收组件与所述接收信号端连接，所述光接收组件还与所述光发射组件连接。
3.如权利要求2所述的有源光纤倍增器，其特征在于，所述波长转化单元还包括时钟恢复电路和驱动器，所述光接收组件用于将接收的第一光信号转换成第一电信号，所述时钟恢复电路用于对所述第一电信号进行时钟信号再生以得到第二电信号，所述驱动器用于将所述第二电信号传输到所述光发射组件，所述光发射组件用于将所述第二电信号转换成第二光信号并传输到所述波分复用单元。
4.如权利要求1所述的有源光纤倍增器，其特征在于，所述波分复用单元包括复用器和解复用器，所述复用器与所述光发射组件连接，所述复用器用于将所述光发射组件传输的第二光信号合成一路光信号，所述解复用器与所述发射信号端连接，所述解复用器用于将接收的光信号拆分成多路光信号后传输到所述发射信号端。
5.如权利要求4所述的有源光纤倍增器，其特征在于，所述波分复用单元还包括一环形器，所述环形器与所述复用器连接，所述环形器还与所述解复用器连接，所述环形器能够对光信号进行单纤双向传输，所述复用器传输的光信号经所述环形器向外部传输，以及所述环形器能够接收外部光信号并且传输到解复用器。
6.如权利要求1所述的有源光纤倍增器，其特征在于，所述接收信号端接收的光信号包括灰光或彩光。
7.如权利要求1所述的有源光纤倍增器，其特征在于，所述发射信号端具有多个发射接口，所述接收信号端具有多个接收接口，所述发射接口的数量与所述接收接口的数量相同。
8.如权利要求1所述的有源光纤倍增器，其特征在于，所述信号收发单元的数量为多个，多个所述信号收发单元能够接收不同的光信号。
9.如权利要求1所述的有源光纤倍增器，其特征在于，所述有源光纤倍增器还包括传输接口，所述传输接口与所述波分复用单元连接。
10.一种有源光纤倍增系统，其特征在于，所述有源光纤倍增系统包括多个依次连接的有源光纤倍增器，相邻两个所述有源光纤倍增器通过所述传输接口连接。
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