CN110602575B - Wdm pon波长扩容方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了WDM PON波长扩容方法及系统，在WDM PON中设置n个OLT，其第i OLT及其对应的第i AWG适配于第i波段，i为大于0小于等于n的整数。在n个OLT及其对应AWG的下行方向上设置OLT侧的波分复用滤波器(WDM Filter)，OLT侧的波分复用滤波器接收上行波，并按波段传输给对应的AWG及对应的OLT。设置在ONU侧AWG第j通道的第j ONU组的第i ONU为ONUji，j为大于0小于等于m的整数。在ONU侧的AWG和ONU组之间设置ONU侧的波分复用滤波器，ONU侧的波分复用滤波器接收下行波，并按波段传输给对应的ONU。本发明解决现有AWG未提供除C波段以外光谱的通道中心波长、插入损耗大的问题，解决WDM PON系统利用现有AWG加入更多光谱带进行波长扩容的问题及加入多个不同光谱带波长扩容的方法。

Description

WDM PON波长扩容方法及系统
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，具体涉及WDM PON波长扩容方法及系统。
背景技术
随着互联网业务量的迅猛发展以及物联网、8K超高清分辨率视频、无人机等多种新型应用不断涌现，为应对未来爆炸性的移动数据流量增长和海量设备连接，第五代移动通信(5G)技术应运而生。5G时代，承载先行已经成为业界的共识，因此在5G网络前传承载网寄予了厚望。近年来，国际运营商更是把作为下一代接入网解决方案的WDM PON作为5G前传的重点方案进行研究。
5G密集组网和高频谱使用将会导致5G的带宽和基站数量急剧增加，因此，现有的互联网需要更多的光纤链路，通过新增光纤链路来承载从基站到核心网的数量越来越多、要求越来越严格的通信数据。而在现有的互联网中，5G密集组网之前已经搭建并部署了大量的通信网络，拆除这些通信网络，再重新建立，在成本、效率上无疑是不可取的。
因此，为满足不断增加的通信业务量，对已部署的通信网络进行扩容是网络通信运行商常用的应对方法。通过增加不同光谱波段来增大WDM PON网络容量是一种增加容量的重要方式。增加不同光谱波段的优点有：产业链中有的波段产品比较成熟(例如：光模块、阵列波导光栅)，易于供货，有价格优势等；灵活性高，有利于组网；有利于实现单纤双向通信技术。
现有的，典型的WDM PON系统光通信组网架构如图1所示，系统采用ITU-T标准定义的C波段光谱(1530nm～1565nm)进行波分复用通信，局端侧的OLT有C波段的固定波长光模块阵列，固定光模块的输出波长遵从ITU-T规定的波长值以及波长间隔(典型值为50GHz、100GHz间隔)。如图1所示，阵列波导光栅AWG1、用户侧的AWG作为复用器和解复用器，将上行波长λu1c,λu2c,λu3c,…，λumc和下行波长λd1c,λd2c,λd3c,…，λdmc复用到单个光纤中传输，在局端侧和用户侧再分别进行解复用。
现有商业批量使用的AWG是针对ITU-T标准组织定义的C波段光谱带DWDM密集波分复用应用而设计的。常见的规格为1xN通道的无热阵列波导光栅(Athermal AWG)，标准型通道数有40channls、48channls、96channls。对于C波段的光谱，AWG出厂时，厂家已经对AWG的各个通道中心波长、频率范围、插入损耗(Insertion loss)、邻道隔离度(AdjacentChannel Isolation)等参数提供了详细准确的校准和标定，对于C波段光谱的应用，用户可以直接使用AWG。而对于除C波段以外的光谱，鉴于上述重要参数，厂家完全没有涉及。用户如果想利用AWG的FSR(Free Spectrum Range，自由光谱范围)周期性原理复加入其它波段的光谱，典型的有：O带(1260nm～1360nm)、E带(1360nm～1460nm)、S带(1460nm～1530nm)、L带(1565nm～1625nm)，U带(1625nm～1675nm)，由于缺少上述关键参数，用户是无法工程应用的。
因此，在WDM PON系统中如何利用现有批量使用的商业AWG加入更多光谱带进行波长扩容，如何利用AWG的FSR周期性原理复加入非C带光谱进行工程应用，以及解决在加入非C带光谱后产生的插入损耗值过大等技术问题是波长扩容的关键问题。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供WDM PON波长扩容方法及系统，能够在原有的WDM PON中快速、成本低的进行波长扩容。
第一方面，本发明实施例提供一种WDM PON波长扩容方法，其包括：
在WDM PON中设置n个OLT，其第i OLT及其对应的第i AWG适配于第i波段，所述i为大于0小于等于n的整数；
在所述n个OLT及其对应AWG的下行方向上设置OLT侧的波分复用滤波器(WDMFilter)，所述OLT侧的波分复用滤波器接收上行波，并按波段传输给对应的AWG及对应的OLT；
所述ONU侧的AWG的通道数为m，则设置在ONU侧AWG第j通道的第j ONU组中，第iONU为ONUji，所述j为大于0小于等于m的整数，所述ONU侧的AWG出厂设置对应于第一波段；
在ONU侧的AWG和ONU组之间设置ONU侧的波分复用滤波器(WDM Filter)，所述ONU侧的波分复用滤波器接收下行波，并按波段传输给对应的ONU。
作为一个优选的实施方案，在WDM PON中设置第一OLT和第二OLT形成OLT组，且所述第一OLT及对应的第一AWG适配于第一波段，所述第二OLT及对应的第二AWG适配于第二波段；
在OLT组的下行方向上设置一个第一波分复用滤波器(WDM Filter)，通过第一波分复用滤波器选择接收的上行光波，并按对应的波段分别传输给第一OLT和/或第二OLT；
为每一第一ONU设置一对应的第二ONU形成一个ONU组，所述第一ONU使用第一波段，第二ONU使用第二波段，所有所述第一ONU和第二ONU共用ONU侧的AWG，且所述ONU侧的AWG适配于第一波段；
在每一ONU组的上行方向上设置一个第二波分复用滤波器，所述第二波分复用滤波器用于将接收的下行光波按照对应的波段分别传输给所述第一ONU和/或第二ONU。
作为一个优选的实施方案，其包括：
在WDM PON中设置第一OLT、第二OLT以及第三OLT形成OLT组，且所述第一OLT及对应的第一AWG适配于第一波段，所述第二OLT及对应的第二AWG适配于第二波段，所述第三OLT及对应的第三AWG；
在OLT组的下行方向上设置两个波分复用滤波器(WDM Filter)，通过波分复用滤波器选择接收的上行光波，并按对应的波段分别传输给第一OLT、第二OLT和/或第三OLT；
为每一第一ONU设置一对应的第二ONU以及第三ONU形成一个ONU组，所述第一ONU使用第一波段，第二ONU使用第二波段，第三ONU使用第三波段，所有所述第一ONU、第二ONU、和第三ONU共用ONU侧的AWG，且所述ONU侧的AWG适配于第一波段；
在每一ONU组的上行方向上依次设置两个波分复用滤波器，所述波分复用滤波器用于将接收的下行光波按照对应的波段分别传输给所述第一ONU、第二ONU和/或第三ONU。
作为一个优选的实施方案，其还包括以下步骤：
测量ONU侧的AWG或与其同型号的AWG在每个通道上的第k波段的波长对，构成第k波段波长映射表，并存储于第k OLT上；
所述第k OLT将所述第k波段的波长映射表传送至每一个第k ONU，所述第k ONU根据所述第k波段的波长映射表上对应的波长与第k OLT建立连接，所述k为大于1小于等于n的整数。
作为一个优选的实施方案，还包括以下步骤：
测量ONU侧的AWG在第二波段的波长映射表，并存储于第二OLT上；
所述第二OLT将所述第二波段的光波映射表传送至每一第二ONU，所述第二OLT以及第二ONU根据所述第二波段的光波映射表上对应的上行光波波长建立连接。
作为一个优选的实施方案，其特征在于：n为6。所述第i波段各不同，波段包括O带(1260nm～1360nm)、E带(1360nm～1460nm)、S带(1460nm～1530nm)、C带(1530nm～1565nm)L带(1565nm～1625nm)或U带(1625nm～1675nm)。
第二方面，本发明实施例还提供一种WDM PON波长扩容系统，其包括：
n个OLT以及与所述OLT一一对应的AWG，第i OLT及其对应的第i AWG适配于第i波段，所述i为大于0小于等于n的整数；
设置于所述n个OLT及其对应AWG的下行方向上的OLT侧的波分复用滤波器，用于接收上行波，并按波段传输给对应的AWG及对应的OLT；
在ONU侧的AWG的每一个通道的下行方向最多设置n个ONU形成与AWG通道个数对应的ONU组，每一个ONU组中，第i ONU适配于第i波段；
所述ONU侧的AWG的通道数为m，则设置在ONU侧AWG第j通道的第j ONU组中，第iONU为ONUji，所述j为大于0小于等于m的整数；
设置于在ONU侧的AWG和ONU组之间的波分复用滤波器，用于接收下行波，并按波段传输给对应的ONU。
所述ONU侧的AWG出厂设置对应于第一波段。
作为一个优选的实施方案，其包括：
2个OLT以及与所述OLT一一对应的AWG，所述第一OLT及对应的第一AWG适配于第一波段，所述第二OLT及对应的第二AWG适配于第二波段；
设置于所述2个OLT及其对应AWG的下行方向上的第一波分复用滤波器，用于接收上行波，并按波段传输给对应的AWG及对应的OLT；
对应ONU侧的AWG的每一个通道，并设置于ONU侧的AWG下行方向的2个ONU，所述第一ONU使用第一波段，第二ONU使用第二波段，所有所述第一ONU和第二ONU共用ONU侧的AWG，且所述ONU侧的AWG适配于第一波段；
设置于在ONU侧的AWG和ONU组之间的ONU侧的波分复用滤波器，用于将接收的下行光波按照对应的波段分别传输给所述第一ONU和/或第二ONU。
作为一个优选的实施方案，其包括：
3个OLT以及与所述OLT一一对应的AWG，所述第一OLT及对应的第一AWG适配于第一波段，所述第二OLT及对应的第二AWG适配于第二波段，所述第三OLT及对应的第三AWG；
设置于所述3个OLT及其对应AWG的下行方向上的两个波分复用滤波器，用于接收上行波，并按波段传输给对应的AWG及对应的OLT；
对应ONU侧的AWG的每一个通道，并设置于ONU侧的AWG下行方向的3个ONU，所述第一ONU使用第一波段，第二ONU使用第二波段，第三ONU使用第三波段，所有所述第一ONU、第二ONU、和第三ONU共用ONU侧的AWG，且所述ONU侧的AWG适配于第一波段；
设置于在ONU侧的AWG和ONU组之间的ONU侧的波分复用滤波器，用于将接收的下行光波按照对应的波段分别传输给所述第一ONU、第二ONU和/或第三ONU。
作为一个优选的实施方案，其包括：
设于第k OLT上的存储模块A，用于存储适配于ONU侧的AWG的第k波段波长映射表；
设于第k OLT上的通信模块A,用于将第k波段波长映射表传送给第k ONU，并建立通信连接；
设于第k ONU上的通信模块B,收到第k波段波长映射表后，从中找到对应的上行工作波长，与第k OLT建立通信连接；
设于第k ONU上的存储模块B，存储对应的工作波长对，所述k为大于1小于等于n的整数。
作为一个优选的实施方案，其包括：
所述第k波段波长映射表，通过仪表预先测量出，用仪表测量ONU侧的AWG或与ONU侧的AWG同型号的AWG在j通道上第k波段的波长对，构成第k波段波长映射表，即λu1k/λd1k，λu2k/λd2k,……λujk/λdjk，……λumk,λdmk，所述λujk为ONU侧的AWG第j通道通过的第k波段中的上行波长，所述λdjk为ONU侧的AWG第j通道通过的第k波段中的下行波长。
作为一个优选的实施方案，所述第i波段各不同，波段包括O带(1260nm～1360nm)、E带(1360nm～1460nm)、S带(1460nm～1530nm)、C带(1530nm～1565nm)L带(1565nm～1625nm)或U带(1625nm～1675nm)。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明WDM PON波长扩容方法及系统中能够在原有的第一OLT第一ONU的基础上，通过增加新的OLT、ONU、波分复用滤波器实现了原有WDM PON的光谱波段的扩容，不需要拆卸原有WDM PON的同时，用户侧ONU共用原有的AWG，成本更低、效率更高、操作更加简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面对实施例对应的附图进行简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有WDM PON系统的结构示意图；
图2为本发明WDM PON波长扩容方法实施例的步骤流程图；
图3为本发明WDM PON波长扩容方法实施例的另一步骤流程图；
图4为本发明WDM PON波长扩容方法实施例的另一步骤流程图；
图5为本发明WDM PON波长扩容方法实施例的波分复用滤波器的框架图；
图6为本发明WDM PON波长扩容系统实施例另一波分复用滤波器框架图；
图7为本发明WDM PON波长扩容系统n＝2实施例的系统框架图；
图8为本发明WDM PON波长扩容系统n＝3实施例的系统框架图；
图9为本发明WDM PON波长扩容系统实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
本发明实施例提供WDM PON波长扩容方法及系统，其通过在第一OLT、第一ONU上配置新的OLT、ONU以及波分复用滤波器，能够在原有第一OLT、第一ONU的波段上新增更多的波段。
为达到上述技术效果，本申请的总体思路如下：
在WDM PON中设置n个OLT，其第i OLT及其对应的第i AWG适配于第i波段，所述i为大于0小于等于n的整数；
在所述n个OLT及其对应AWG的下行方向上设置OLT侧的波分复用滤波器(WDMFilter)，所述OLT侧的波分复用滤波器接收上行波，并按波段传输给对应的AWG及对应的OLT；
所述ONU侧的AWG的通道数为m，则设置在ONU侧AWG第j通道的第j ONU组中，第iONU为ONUji，所述j为大于0小于等于m的整数；
在ONU侧的AWG和ONU组之间设置ONU侧的波分复用滤波器(WDM Filter)，所述ONU侧的波分复用滤波器接收下行波，并按波段传输给对应的ONU。
所述ONU侧的AWG出厂设置对应于第一波段。
综上所述，第一OLT、第一ONU对应使用第一波段进行通信，在第一OLT、和第一ONU的基础上，本发明新增了n-1个OLT以及对应OLT波段以及通道数的ONU，并形成OLT组以及ONU组，为了保证各个波段能够传导到各个的OLT组和ONU组，本发明进一步在OLT组的下行方向、ONU的上行方向设置波分复用滤波器，将光波进行分波，对应传输。
OLT发出的多个波段的光波通过其AWG将下行光波进行复用。对于ONU，多个ONU的上行光波通过另一个AWG进行复用，除了复用，AWG还进行波分。常用的AWG通道数有40波，48波、96波。
为了更好的理解上述技术方案，下面结合具体实施方式进行详细的说明。
参见图2所示，本发明实施例提供一种WDM PON波长扩容方法，其包括：
S1：在WDM PON中设置n个OLT，其第i OLT及其对应的第i AWG适配于第i波段，所述i为大于0小于等于n的整数。
举例来说，现有WDM PON系统中通常仅仅设置一个OLT以及与OLT通道数对应的ONU进行光纤通信。但是需要添加新的通信系统时，重新设置另一个WDM PON将会大幅提升所需的人力资源以及成本。本案直接在旧有的WDM PON系统中重新设置n-1个OLT，以及对应的AWG，能够节省人力资源以及成本。
需要说明是，所述波段各不同，波段包括O带(1260nm～1360nm)、E带(1360nm～1460nm)、S带(1460nm～1530nm)、C带(1530nm～1565nm)L带(1565nm～1625nm)或U带(1625nm～1675nm)
S2：在所述n个OLT及其对应AWG的下行方向上设置OLT侧的波分复用滤波器(WDMFilter)，所述OLT侧的波分复用滤波器接收上行波，并按波段传输给对应的AWG及对应的OLT。
通过波分复用滤波器，来将上行光波中指向不同OLT的光波区分开来。在原有的WDM PON系统中设置n个OLT后，由于不同的OLT所适配的波段不同，而若不适配的波段发送至OLT后，OLT是接收不到光波的。因此，需要将不同波段的上行光波进行区分，波分复用滤波器能够根据上行光波的波段将特定波段的光波挑选出来。因此，在n个OLT以及对应的AWG的下行方向上设置OLT侧的波分复用滤波器，能够在OLT以及OLT侧的AWG之前接收光波，并进行匹配和分波，最终按照波段对应传输至AWG以及OLT。
举例来说，这些波分复用滤波器可以采用已批量商用化的产品，属于低价值的光器件，本发明的实施例选用的商用波分复用滤波器优选的产品名称为WDM1550/1310+1490Filter该型波分复用滤波器有3个接入端口，插入损耗低，小于1dB。
作为一个优选的实施方案，所述第二OLT和第一波分复用滤波器之间还设有SOA(Semiconductor Optical Amplifier)半导体激光放大器。
在WDM系统中，其传输距离、新增器件都会带来光功率的损失，即插入损耗。本发明加入SOA后，对第二波段的光功率进行放大，填补光功率的损失，保证通信的稳定。
系统中的AWG、10km光纤、滤波器都会带来光功率损失，即插入损耗，为解决系统的功率预算问题，需要对加入的O带光谱进行光功率放大，本系统采用SOA半导体激光放大器进行光功率放大。
S3：所述ONU侧的AWG的通道数为m，则设置在ONU侧AWG第j通道的第j ONU组中，第iONU为ONUji，所述j为大于0小于等于m的整数，所述ONU侧的AWG出厂设置对应于第一波段。
对应设置OLT后，需要对应每一个OLT的通道数，设置多个ONU。OLT能够接收一个波段的光，而同一波段中的各个波长的光波会下行至不同的ONU，供ONU处理，因此，需要在原有的WDM PON的基础上，对应每一个OLT的通道数，设置多个ONU。对应同一个OLT的多个ONU适配于与该OLT相同的波段。
举例来说，ONU侧AWG通道数为m，即同一波段分为了m个波长光一个使用环境为在现有已存在WDM PON环境中，进行快速、低成本的带宽扩容。而现有商业批量生产的AWG是针对ITU-T标准组织定义的C波段光谱带DWDM密集波分复用应用而设计的。这些AWG在批量生产并出厂时，厂家已经对AWG的各个通道中心波长、频率范围、插入损耗(Insertion loss)、邻道隔离度(Adjacent Channel Isolation)等参数进行了配置和校准，对于重新搭建C波段光谱的光通信应用，可以直接使用AWG，而对于除C波段以外的光谱，是完全不涉及的。而如果为了增加其他光谱，而定制其他光谱的AWG则会增加生产成本以及等待定制AWG的装配周期。经过对光谱的调整，本发明能够保证针对多个光谱带波长范围的AWG均可继续应用。即使AWG出厂配置光谱波段与第二OLT不同，通过上述调整也能够正常使用。即针对现有的C波段光谱的AWG也能够正常使用。保证了成本以及装配效率。
由于原有的WDM PON系统是适配于一个波段的，计为第一波段，后续添加的OLT以及ONU适配的波段不同，因此，需要进一步根据AWG的性能，来使得OLT和ONU适配于其所对应的波段。
具体来说：测量ONU侧的AWG或与其同型号的AWG在每个通道上的第k波段的波长对，构成第k波段波长映射表，并存储于第k OLT上；
所述第k OLT将所述第k波段的波长映射表传送至每一个第k ONU，所述第k ONU根据所述第k波段的波长映射表上对应的波长与第k OLT建立连接，所述k为大于1小于等于n的整数。
完成上述对应不同波段的OLT-ONU的适配，得到对应不同波段的波长映射表，OLT以及ONU即能够按照其对应波段所在的波长映射表进行映射。
进一步的，测量ONU侧的AWG在第二波段的波长映射表，并存储于第二OLT上；
所述第二OLT将所述第二波段的光波映射表传送至每一第二ONU，所述第二OLT以及第二ONU根据所述第二波段的光波映射表上对应的上行光波波长建立连接。
通过将波长映射表存储在对应的OLT和ONU上，OLT以及对应的ONU能够直接根据其存储、接收的波长映射表工作。
S4：在ONU侧的AWG和ONU组之间设置ONU侧的波分复用滤波器(WDM Filter)，所述ONU侧的波分复用滤波器接收下行波，并按波段传输给对应的ONU。
ONU对应AWG通道设置，即同一通道下会有适配多个波段的ONU形成ONU组，因此，本发明设置波分复用滤波器在ONU组的上行方向上，当不同波段的光波下行时，波分复用滤波器接收光波，并按照波段进行对应分配至对应的ONU。
举例来说，如图3所示，当n等于2时，本发明提供一种WDM PON波长扩容方法的实施例，其包括以下步骤：
A1：在WDM PON中设置第一OLT和第二OLT形成OLT组，且所述第一OLT及对应的第一AWG适配于第一波段，所述第二OLT及对应的第二AWG适配于第二波段；
优选的，所述第一波段和第二波段为O带(1260nm～1360nm)、E带(1360nm～1460nm)、S带(1460nm～1530nm)、C带(1530nm～1565nm)L带(1565nm～1625nm)或U带(1625nm～1675nm)，且所述第一波段和第二波段光谱波段不同。
举例来说，现有商业批量使用的AWG是针对ITU-T标准组织定义的C波段光谱带DWDM密集波分复用应用而设计的。而当运营商等平台由于需要新增业务，如5G通信后，需要在原来的WDM PON上增加O波段的光谱。此时设置第一波段为C波段，第二波段为O波段，将新增的O波段加入到原有的WDM PON中。
A2：在OLT组的下行方向上设置一个第一波分复用滤波器(WDM Filter)，通过第一波分复用滤波器选择接收的上行光波，并按对应的波段分别传输给第一OLT和/或第二OLT；
在加载第一OLT和第二OLT后，其使用不同的波段，因此第一OLT和第二OLT需要接收各自使用的波段，本发明在OLT组的下行方向中，增加一个第一波分复用滤波器，该波分复用滤波器接收使用不同波段的ONU的上行光波后，通过波段的波长不同进行筛选，进而传输给对应波段的第一OLT和第二OLT。
A3：为每一第一ONU设置一对应的第二ONU形成一个ONU组，所述第一ONU使用第一波段，第二ONU使用第二波段，所有所述第一ONU和第二ONU共用ONU侧的AWG，且所述ONU侧的AWG适配于第一波段；
对应第一波段的第一OLT设置对应第二波段的第二OLT后，对应第一波段，由第一ONU使用，因此，需要设置与第二波段对应的第二ONU，将第二ONU按对应的ONU侧的AWG的通道与第一ONU组成ONU组，能够更加方便的进行设置与管理。
A4：在每一ONU组的上行方向上设置一个第二波分复用滤波器，所述第二波分复用滤波器用于将接收的下行光波按照对应的波段分别传输给所述第一ONU和/或第二ONU。
由于第一ONU对应第一波段，第二ONU对应第二波段，这两种ONU使用的波段不同，需要进行区分。本发明使用第二波分复用滤波器对波段不同，波长不同的第一波段和第二波段进行选择和区分，并传输给对应的第一ONU和第二ONU。
进一步的，如图4所示，当n＝3时候，本发明提供一种WDM PON波长扩容方法的实施例，其包括以下步骤：
B1：在WDM PON中设置第一OLT、第二OLT以及第三OLT形成OLT组，且所述第一OLT及对应的第一AWG适配于第一波段，所述第二OLT及对应的第二AWG适配于第二波段，所述第三OLT及对应的第三AWG；
B2：在OLT组的下行方向上设置两个波分复用滤波器(WDM Filter)，通过波分复用滤波器选择接收的上行光波，并按对应的波段分别传输给第一OLT、第二OLT和/或第三OLT；
B3：为每一第一ONU设置一对应的第二ONU以及第三ONU形成一个ONU组，所述第一ONU使用第一波段，第二ONU使用第二波段，第三ONU使用第三波段，所有所述第一ONU、第二ONU、和第三ONU共用ONU侧的AWG，且所述ONU侧的AWG适配于第一波段；
B4：在每一ONU组的上行方向上依次设置两个波分复用滤波器，所述波分复用滤波器用于将接收的下行光波按照对应的波段分别传输给所述第一ONU、第二ONU和/或第三ONU。
本发明还提供一种波长扩容的WDM PON系统，其包括：
n个OLT以及与所述OLT一一对应的AWG，第i OLT及其对应的第i AWG适配于第i波段，所述i为大于0小于等于n的整数；
设置于所述n个OLT及其对应AWG的下行方向上的OLT侧的波分复用滤波器，用于接收上行波，并按波段传输给对应的AWG及对应的OLT；
在ONU侧的AWG的每一个通道的下行方向最多设置n个ONU形成与AWG通道个数对应的ONU组，每一个ONU组中，第i ONU适配于第i波段；
所述ONU侧的AWG的通道数为m，则设置在ONU侧AWG第j通道的第j ONU组中，第iONU为ONUji，所述j为大于0小于等于m的整数；
设置于在ONU侧的AWG和ONU组之间的波分复用滤波器，用于接收下行波，并按波段传输给对应的ONU。
所述ONU侧的AWG出厂设置对应于第一波段。
本发明的系统，WDM PON能够在原有的WDM PON系统中，添加n-1个波段，并保持其正常通信。其设置n个OLT以及与n个ONU组，不同的OLT以及ONU组适配于不同的波段，在工作时，通过各个波分复用滤波器，来保证适配不同波段的OLT和ONU能够接收到期对应的波段的光信号。进而保证了在原有WDM PON总体不变的情况下，仅仅通过增加器件、设备，就能够完成高效、低成本的波长扩容。
需要说明的是，上述波分复用滤波器可以通过滤波器的组合进行n个波段中选一个或者多个。通过分批次过滤，完成光波。依次类推，可以通过建立多个层级，一层一层的对不同波长进行选择。本领域技术人员通过简单推理或者公知的选择不同波长的方法也包含在内。
进一步的，如图5所示，经过ONU侧AWG的下行光波，会通过波分复用滤波器匹配至对应的ONU。在图5中，波分复用滤波器每次从光波中选出一个波段的光波，并将选出光波分配至对应该波段的ONU，同时将其他光波继续发送至下一级波分复用滤波器的，每一级的波分复用滤波器均从光波中过滤出一个波段的光波并对应发送给对应该波段的ONU。除了每次分出一个波段的光波，波分复用滤波器也可以一次分出多个波段，举例来说，如图6所示，4个波段的混合光波经过第一级波分复用滤波器分为2个双波段混合光波，再经由下一级波分复用滤波器进行分波，发送给依照波段对应的ONU。因此，只要波分复用滤波器能够逐渐的将混合的光波进行筛选、分波，并按照对应波段发送光波至ONU即可。本领域技术人员通过简单推理或者公知的选择不同的多级波分复用滤波器组合即可。
作为一个优选的实施方案，所述第一波段和第二波段为O带(1260nm～1360nm)、E带(1360nm～1460nm)、S带(1460nm～1530nm)、C带(1530nm～1565nm)L带(1565nm～1625nm)或U带(1625nm～1675nm)，且所述第一波段和第二波段光谱波段不同。
作为一个优选的实施方式，如图7所示，本发明还提供一种扩容系统，其包括：
2个OLT以及与所述OLT一一对应的AWG，所述第一OLT及对应的第一AWG适配于第一波段，所述第二OLT及对应的第二AWG适配于第二波段；
设置于所述2个OLT及其对应AWG的下行方向上的第一波分复用滤波器，用于接收上行波，并按波段传输给对应的AWG及对应的OLT；
对应ONU侧的AWG的每一个通道，并设置于ONU侧的AWG下行方向的2个ONU，所述第一ONU使用第一波段，第二ONU使用第二波段，所有所述第一ONU和第二ONU共用ONU侧的AWG，且所述ONU侧的AWG适配于第一波段；
设置于在ONU侧的AWG和ONU组之间的ONU侧的波分复用滤波器，用于将接收的下行光波按照对应的波段分别传输给所述第一ONU和/或第二ONU。
现有的AWG一般有生产厂商已固定流程进行制作，一般只会标定一个波段，即一般而言除非特制的设备，AWG对应通用的波长(一般为C带)，因此，在现有用户中根据AWG已配置了对应第一波段的第一ONU、第一OLT以及其内包含的AWG，为了成本和生产效率考虑，会同样制式的AWG，而这些ONU、OLT与标定好的AWG在第二波段，即不同于第一波段的地方是并没有进行准确标定的。通过本发明的上述子模块，能够实现第二OLT、第二ONU以及AWG在第二波段稳定、安全的通信。
如图8所示，作为另一个优选的实施方式，本发明还提供一种扩容系统，其包括：
3个OLT以及与所述OLT一一对应的AWG，所述第一OLT及对应的第一AWG适配于第一波段，所述第二OLT及对应的第二AWG适配于第二波段，所述第三OLT及对应的第三AWG；
设置于所述3个OLT及其对应AWG的下行方向上的第一波分复用滤波器，用于接收上行波，并按波段传输给对应的AWG及对应的OLT；
对应ONU侧的AWG的每一个通道，并设置于ONU侧的AWG下行方向的3个ONU，所述第一ONU使用第一波段，第二ONU使用第二波段，第三ONU使用第三波段，所有所述第一ONU、第二ONU、和第三ONU共用ONU侧的AWG，且所述ONU侧的AWG适配于第一波段；
设置于在ONU侧的AWG和ONU组之间的ONU侧的波分复用滤波器，用于将接收的下行光波按照对应的波段分别传输给所述第一ONU、第二ONU和/或第三ONU。
进一步的，如图9所示，对应通信连接的建立，包括：
设于第k OLT上的存储模块A，用于存储适配于ONU侧的AWG的第k波段波长映射表；
设于第k OLT上的通信模块A,用于将第k波段波长映射表传送给第k ONU，并建立通信连接；
设于第k ONU上的通信模块B,收到第k波段波长映射表后，从中找到对应的上行工作波长，与第k OLT建立通信连接；
设于第k ONU上的存储模块B，存储对应的工作波长对。
通过波长映射模块、通信模块A/B以及存储模块A/B，完成OLT上存储对应波段的波长映射表，并传输到与其处于同一波段上的ONU，进而根据该波长映射表建立通信连接。
需要说明的是，所述第k波段波长映射表，通过仪表预先测量出，用仪表测量ONU侧的AWG或与ONU侧的AWG同型号的AWG在j通道上第k波段的波长对，构成第k波段波长映射表，即λu1k/λd1k，λu2k/λd2k,……λujk/λdjk，……λumk,λdmk，所述λujk为ONU侧的AWG第j通道通过的第k波段中的上行波长，所述λdjk为ONU侧的AWG第j通道通过的第k波段中的下行波长。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
总体来说，本发明实施例提供的WDM PON波长扩容方法及系统，通过设置配对的OLT、ONU以及进行波长选择的波分复用滤波器，相较于传统的技术等等，能够通在不拆解现有设备的情况下，使用一般波段、或者相同波段的OLT、ONU达成波长扩容，成本低、效率高。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种WDM PON波长扩容方法，其特征在于，其包括：
在WDM PON中设置n个OLT，其第i OLT及其对应的第iAWG适配于第i波段，所述i为大于0小于等于n的整数，所述OLT为应用于WDM PON的OLT；
在所述n个OLT及其对应AWG的下行方向上设置OLT侧的波分复用滤波器(WDM Filter)，所述OLT侧的波分复用滤波器接收上行波，并按波段传输给对应的AWG及对应的OLT；
ONU侧的AWG的通道数为m，则设置在ONU侧AWG第j通道的第j ONU组中，第i ONU为ONUji，所述j为大于0小于等于m的整数，所述ONU侧的AWG出厂设置对应于第一波段；
在ONU侧的AWG和ONU组之间设置ONU侧的波分复用滤波器(WDM Filter)，所述ONU侧的波分复用滤波器接收下行波，并按波段传输给对应的ONU。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其包括：
在WDM PON中设置第一OLT和第二OLT形成OLT组，且所述第一OLT及对应的第一AWG适配于第一波段，所述第二OLT及对应的第二AWG适配于第二波段；
在OLT组的下行方向上设置一个第一波分复用滤波器(WDM Filter)，通过第一波分复用滤波器选择接收的上行光波，并按对应的波段分别传输给第一OLT和/或第二OLT；
为每一第一ONU设置一对应的第二ONU形成一个ONU组，所述第一ONU使用第一波段，第二ONU使用第二波段，所有所述第一ONU和第二ONU共用ONU侧的AWG，且所述ONU侧的AWG适配于第一波段；
在每一ONU组的上行方向上设置一个第二波分复用滤波器，所述第二波分复用滤波器用于将接收的下行光波按照对应的波段分别传输给所述第一ONU和/或第二ONU。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其包括：
在WDM PON中设置第一OLT、第二OLT以及第三OLT形成OLT组，且所述第一OLT及对应的第一AWG适配于第一波段，所述第二OLT及对应的第二AWG适配于第二波段，所述第三OLT及对应的第三AWG适配于第三波段；
在OLT组的下行方向上设置两个波分复用滤波器(WDM Filter)，通过波分复用滤波器选择接收的上行光波，并按对应的波段分别传输给第一OLT、第二OLT和/或第三OLT；
为每一第一ONU设置一对应的第二ONU以及第三ONU形成一个ONU组，所述第一ONU使用第一波段，第二ONU使用第二波段，第三ONU使用第三波段，所有所述第一ONU、第二ONU、和第三ONU共用ONU侧的AWG，且所述ONU侧的AWG适配于第一波段；
在每一ONU组的上行方向上依次设置两个波分复用滤波器，所述波分复用滤波器用于将接收的下行光波按照对应的波段分别传输给所述第一ONU、第二ONU和/或第三ONU。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其还包括以下步骤：
测量ONU侧的AWG或与其同型号的AWG在每个通道上的第k波段的波长对，构成第k波段波长映射表，并存储于第k OLT上；
所述第k OLT将所述第k波段的波长映射表传送至每一个第k ONU，所述第k ONU根据所述第k波段的波长映射表上对应的波长与第k OLT建立连接，所述k为大于1小于等于n的整数。
5.如权利要求2或4所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
测量ONU侧的AWG在第二波段的波长映射表，并存储于第二OLT上；
所述第二OLT将所述第二波段的光波映射表传送至每一第二ONU，所述第二OLT以及第二ONU根据所述第二波段的光波映射表上对应的上行光波波长建立连接。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：n为6，所述第i波段各不同，波段包括O带(1260nm～1360nm)、E带(1360nm～1460nm)、S带(1460nm～1530nm)、C带(1530nm～1565nm)、L带(1565nm～1625nm)或U带(1625nm～1675nm)。
7.一种WDM PON波长扩容系统，其特征在于，其包括：
n个OLT以及与所述OLT一一对应的AWG，第i OLT及其对应的第i AWG适配于第i波段，所述i为大于0小于等于n的整数，所述OLT为应用于WDM PON的OLT；
设置于所述n个OLT及其对应AWG的下行方向上的OLT侧的波分复用滤波器，用于接收上行波，并按波段传输给对应的AWG及对应的OLT；
在ONU侧的AWG的每一个通道的下行方向最多设置n个ONU形成与AWG通道个数对应的ONU组，每一个ONU组中，第i ONU适配于第i波段；
所述ONU侧的AWG的通道数为m，则设置在ONU侧AWG第j通道的第j ONU组中，第i ONU为ONUji，所述j为大于0小于等于m的整数；
设置于在ONU侧的AWG和ONU组之间的波分复用滤波器，用于接收下行波，并按波段传输给对应的ONU；
所述ONU侧的AWG出厂设置对应于第一波段。
8.如权利要求7所述的扩容系统，其特征在于，其包括：
2个OLT以及与所述OLT一一对应的AWG，第一OLT及对应的第一AWG适配于第一波段，第二OLT及对应的第二AWG适配于第二波段；
设置于所述2个OLT及其对应AWG的下行方向上的第一波分复用滤波器，用于接收上行波，并按波段传输给对应的AWG及对应的OLT；
对应ONU侧的AWG的每一个通道，并设置于ONU侧的AWG下行方向的2个ONU，第一ONU使用第一波段，第二ONU使用第二波段，所有所述第一ONU和第二ONU共用ONU侧的AWG，且所述ONU侧的AWG适配于第一波段；
设置于在ONU侧的AWG和ONU组之间的ONU侧的波分复用滤波器，用于将接收的下行光波按照对应的波段分别传输给所述第一ONU和/或第二ONU。
9.如权利要求7所述的扩容系统，其特征在于，其包括：
3个OLT以及与所述OLT一一对应的AWG，第一OLT及对应的第一AWG适配于第一波段，第二OLT及对应的第二AWG适配于第二波段，第三OLT及对应的第三AWG适配于第三波段；
设置于所述3个OLT及其对应AWG的下行方向上的两个波分复用滤波器，用于接收上行波，并按波段传输给对应的AWG及对应的OLT；
对应ONU侧的AWG的每一个通道，并设置于ONU侧的AWG下行方向的3个ONU，第一ONU使用第一波段，第二ONU使用第二波段，第三ONU使用第三波段，所有所述第一ONU、第二ONU、和第三ONU共用ONU侧的AWG，且所述ONU侧的AWG适配于第一波段；
设置于在ONU侧的AWG和ONU组之间的ONU侧的波分复用滤波器，用于将接收的下行光波按照对应的波段分别传输给所述第一ONU、第二ONU和/或第三ONU。
10.如权利要求7所述的扩容系统，其特征在于，其包括：
设于第k OLT上的存储模块A，用于存储适配于ONU侧的AWG的第k波段波长映射表；
设于第k OLT上的通信模块A,用于将第k波段波长映射表传送给第k ONU，并建立通信连接；
设于第k ONU上的通信模块B,收到第k波段波长映射表后，从中找到对应的上行工作波长，与第k OLT建立通信连接；
设于第k ONU上的存储模块B，存储对应的工作波长对，所述k为大于1小于等于n的整数。
11.如权利要求10所述的扩容系统，其特征在于，其包括：
所述第k波段波长映射表，通过仪表预先测量出，用仪表测量ONU侧的AWG或与ONU侧的AWG同型号的AWG在j通道上第k波段的波长对，构成第k波段波长映射表，即λu1k/λd1k，λu2k/λd2k,……λujk/λdjk，……λumk,λdmk，所述λujk为ONU侧的AWG第j通道通过的第k波段中的上行波长，所述λdjk为ONU侧的AWG第j通道通过的第k波段中的下行波长。
12.如权利要求7所述的扩容系统，其特征在于，所述第i波段各不同，波段包括O带(1260nm～1360nm)、E带(1360nm～1460nm)、S带(1460nm～1530nm)、C带(1530nm～1565nm)、L带(1565nm～1625nm)或U带(1625nm～1675nm)。
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