CN115942156A - 光模块、核心网交换机、接入网设备和光网络系统 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供了一种光模块、核心网交换机、接入网设备和光网络系统，涉及光通信领域，能够解决现有的光网络系统的备件维护成本过高的问题。该光网络系统包括：核心网交换机和多个接入网设备；核心网交换机包括第一光模块，第一光模块包括光源以及第一合波器，光源产生多个波长的上行载波光信号；第一合波器将多个波长的上行载波光信号合波为第一光信号，并发送至远端节点；远端节点将第一光信号中的第一上行载波光信号发送至接入网设备，接入网设备包括：第二光模块和第二发射机；第二光模块将第二发射机发送的上行信号调制到第一上行载波光信号，生成第一上行调制光信号；将第一上行调制光信号通过远端节点发送至核心网交换机。

Description

光模块、核心网交换机、接入网设备和光网络系统

技术领域

本申请涉及光通信领域，尤其涉及一种光模块、核心网交换机、接入网设备和光网络系统。

背景技术

在通信系统中，园区网(campus network，CAN)一般是指大学的校园网或者是企业的内部网络，其主要特点是路由结构完全由一个机构来管理(例如由园区网的拥有者来管理)。园区网通常包括计算机、路由器、交换机等。目前的园区网涵盖企业办公自动化(office automation，OA)网、企业生产网以及科技园区网等各个方面。在园区网的搭建中，最重要的是设计园区网的网络系统结构。随着光纤通信技术的发展，从而也出现了将光纤通信技术应用于园区网的各种光网络系统。

目前常用的两种光网络系统包括基于粗波分复用(coarse wavelength divisionmultiplexer，CWDM)的以太光网络系统以及基于光纤无源光网络(passive opticalnetwork，PON)的全光园区网络系统。

随着园区内各种高清视频监控、第六代无线网络技术办公(wireless fidelity，WIFI)(简称WIFI6)、物联网、增强现实(augmented reality，AR)、虚拟现实技术(virtualreality，VR)、智能网联、车路协同等新技术的应用，园区网的网络业务容量倍增，网络拓扑结构越来越复杂。无论是基于CWDM的以太光网络系统，还是基于PON的全光园区网络系统，在处理高容量的网络业务和复杂的拓扑结构时，都会产生备件维护成本过高的问题。

发明内容

本申请的实施例提供了一种光模块、核心网交换机、接入网设备和光网络系统，涉及光通信领域，能够解决现有的光网络系统的备件维护成本过高的问题。

为达到上述目的，本申请的实施例提供了如下技术方案：

第一方面，提供了一种光网络系统。该光网络系统包括核心网交换机和多个接入网设备；该核心网交换机可以设置于园区网的核心机房内。其中，核心网交换机通过远端节点连接接入网设备。核心网交换机包括第一光模块，该第一光模块包括光源以及第一合波器。该接入网设备包括：第二光模块和第二发射机。在该光网络系统中，光源用于产生多个波长的上行载波光信号；第一合波器用于将多个波长的上行载波光信号合波为第一光信号，并发送至远端节点。远端节点用于从第一光信号中获取第一上行载波光信号，该第一上行载波光信号为多个波长的上行载波光信号中的一个。然后接入网设备中的第二光模块用于接收远端节点发送的第一上行载波光信号；第二光模块，也用于接收第二发射机发送的上行信号，第二光模块将上行信号调制到第一上行载波光信号，生成第一上行调制光信号；第二光模块还用于将第一上行调制光信号通过远端节点发送至核心网交换机。在上述的光网络系统中，由于核心机房内的核心网交换机中的第一光模块包含光源以及第一合波器，并且该光源可以产生多个波长的上行载波光信号，该多个波长的上行载波光信号通过第一合波器合波后生成第一光信号，并传输至远端节点，远端节点可以对第一光信号进行分波，分波为多个波长的上行载波光信号，并将多个波长的上行载波光信号传输至对应的接入网设备(例如将多个波长的上行载波光信号中的第一上行载波光信号发送至其中一个接入网设备)，接入网设备收到该上行载波光信号以后可以直接进行上行信号的调制，因此接入网设备中的第二光模块不需要设置生成上行载波光信号的光源，也就是说接入网设备中的第二光模块不需要有光源产生上行载波光信号，而是使用核心网交换机通过远端节点发送过来的第一上行载波光信号作为接入网设备的上行信号的载波，然后接入网设备再将上行信号调制到该第一上行载波光信号中，生成第一上行调制光信号，并通过远端节点发送至核心网交换机，以此实现接入网设备中的上行信号的传输。由于多个接入网设备中的上行载波光信号都是通过核心网交换机中的第一光模块中的光源发出的，多个接入网设备中的第二光模块的功能是将上行信号调制到该上行载波光信号中再发送至远端节点，这样多个接入网设备中的第二光模块是一模一样的，所以在工程备件时，只需要准备一种拥有调制功能而不需要拥有光源的第二光模块即可，在某一个接入网设备的第二光模块损坏时，直接替换该第二光模块，而且所有的接入网设备中的第二光模块的结构以及连接方式相同，那么对应的第二光模块的安装工序也相同，因此该光网络系统可以降低工程备件时的备件成本以及维护成本。其次，在该光网络系统中接入新的接入网设备时，只需要使核心网交换机内的光源多分出一个波长的上行载波光信号通过远端节点发送至该新的接入网设备即可，由此减少了波长规划的难度。

可选的，远端节点具体用于将第一上行调制光信号合波至第二光信号，并将第二光信号发送至核心网交换机。核心网交换机还包括第一接收机，第一光模块还包括第一解调器、以及第一分波器。第一分波器用于接收远端节点发送的第二光信号，并将第二光信号中的第一上行调制光信号发送至第一解调器；第一解调器用于在第一上行调制光信号中解调上行信号，并将上行信号发送至第一接收机。在该方案中，核心网交换机还包括信号解调功能，可以在接入网设备发送的第一上行调制光信号中解调出接入网设备发送的上行信号，并交由第一接收机处理。

可选的，该光网络系统包括第一光纤，第一合波器通过第一光纤连接远端节点，第一光纤用于传输第一光信号。

可选的，该光网络系统包括第二光纤，第一分波器通过第二光纤连接远端节点，第二光纤用于传输第二光信号。

可选的，该光网络系统包括第三光纤；第一光模块还包括环路器，其中环路器的第一端连接第一合波器，环路器的第二端连接第三光纤的一端，环路器的第三端连接第一分波器；第三光纤的另一端连接远端节点。其中，环路器用于通过第一端接收第一合波器发送的第一光信号，并将第一光信号通过第二端连接的第三光纤发送至远端节点；环路器还用于通过第二端接收远端节点通过第三光纤传输的第二光信号，并将第二光信号通过第三端发送至第一分波器。在该方案中，通过环路器将第一光信号通过第三光纤发送至远端节点，并且，还通过环路器连接的第三光纤接收从远端节点传输的第二光信号并发送至第一分波器，实现了在同一光纤中传输两个方向上的光信号。

可选的，上述核心网交换机还包括：第一发射机；第一光模块还包括第一调制器以及第二合波器；第一发射机用于将下行信号发送至第一调制器；第一调制器用于将下行信号调制到第一下行载波光信号，生成第一下行调制光信号；并将第一下行调制光信号发送至第二合波器；其中第一下行载波光信号与第一上行载波光信号采用不同的波长；第二合波器用于将第一下行调制光信号合波为第三光信号，并将第三光信号发送至远端节点；远端节点用于将第三光信号中的第一下行调制光信号发送至接入网设备；接入网设备还包括第二接收机；第二光模块用于接收第一下行调制光信号，在第一下行调制光信号中解调出下行信号，并将下行信号发送至第二接收机。在该方案中，核心网交换机内的第一光模块还包括信号调制功能，可以通过第一下行载波光信号调制第一发射机发送的下行信号，生成第一下行调制光信号，并将第一下行调制光信号发送至接入网设备；接入网设备同时具备信号解调功能，能够在核心网交换机发送的第一下行调制光信号中解调出下行信号交由第二接收机处理。

可选的，上述第一下行载波光信号是集成在第一调制器中的其他光源发出的，或者，第一下行载波光信号是第一光模块中的光源发出的。

可选的，该光网络系统包括第四光纤；第二合波器通过第四光纤连接远端节点，第四光纤用于传输第三光信号。

可选的，上述远端节点包括合波分波器。合波分波器用于将第三光信号分波为多个下行调制光信号，其中多个下行调制光信号包括第一下行调制光信号，任一接入网设备接收一个下行调制光信号；合波分波器还用于将多个上行调制光信号合波为第二光信号，其中多个上行调制光信号包括第一上行调制光信号，任一接入网设备生成一个上行调制光信号。

可选的，由于多个波长的上行载波光信号采用不同的波长参数，因此并不会发生相互干扰的情况。此外，在一些示例中，为了提高波段的利用率，多个波长的上行载波光信号包括多个波长依次间隔δ步长的上行载波光信号，即多个上行载波光信号可以按照等间隔步长分布。

可选的，本申请的实施例也提供了第二光模块的具体结构。第二光模块包括：第一光学器件、第二光学器件以及第二调制器。第一光学器件用于将第一上行载波光信号传输至第二调制器；第二调制器用于接收第二发射机发送的上行信号，将上行信号调制到第一上行载波光信号，生成第一上行调制光信号；第二光学器件用于将第一上行调制光信号传输至远端节点。

第二方面，提供了一种光模块，应用于核心网交换机。该光模块包括光源以及第一合波器。该光源用于产生多个波长的上行载波光信号；该第一合波器用于将多个波长的上行载波光信号合波为第一光信号，并发送至远端节点。

可选的，上述光模块还包括第一解调器、以及第一分波器。第一分波器用于接收远端节点发送的第二光信号，并将第二光信号中的第一上行调制光信号发送至第一解调器；第一解调器用于在第一上行调制光信号中解调上行信号，并将上行信号发送至核心网交换机的第一接收机。

可选的，上述光模块还包括环路器。其中环路器的第一端连接第一合波器，环路器的第二端连接第三光纤的一端，环路器的第三端连接第一分波器；第三光纤的另一端连接远端节点。该环路器用于通过第一端接收第一合波器发送的第一光信号，并将第一光信号通过第二端连接的第三光纤发送至远端节点；环路器还用于通过第二端接收远端节点通过第三光纤传输的第二光信号，并将第二光信号通过第三端发送至第一分波器。

可选的，上述光模块还包括第一调制器以及第二合波器。第一调制器用于将核心网交换机的第一发射机发送的下行信号调制到第一下行载波光信号，生成第一下行调制光信号。第一调制器还用于将第一下行调制光信号发送至第二合波器，第二合波器用于将第一下行调制光信号合波为第三光信号，并将第三光信号发送至远端节点。

可选的，上述第一下行载波光信号是集成在第一调制器中的其他光源发出的，或者，第一下行载波光信号是第一光模块中的光源发出的。

第三方面，提供了一种核心网交换机，该核心网交换机包括第一发射机、第一接收机以及与第一发射机和/或第一接收机连接的如第二方面任一项所述的光模块。

第四方面，提供了一种光模块，应用于接入网设备。该光模块用于接收接入网设备的第二发射机发送的上行信号，将上行信号调制到核心网交换机发送的第一上行载波光信号，生成第一上行调制光信号；该光模块还用于将第一上行调制光信号通过远端节点发送至核心网交换机。

可选的，上述光模块包括：第一光学器件、第二光学器件以及第二调制器。第一光学器件用于将核心网交换机发送的第一上行载波光信号传输至第二调制器；第二调制器用于接收接入网设备的第二发射机发送的上行信号，将上行信号调制到第一上行载波光信号，生成第一上行调制光信号；第二光学器件用于将第一上行调制光信号通过远端节点发送至核心网交换机。

可选的，该光模块还包括第二解调器，第二解调器用于接收核心网交换机发送的第一下行调制光信号，在第一下行调制光信号中解调出下行信号，并将下行信号发送至接入网设备的第二接收机。

第五方面，提供了一种接入网设备，该接入网设备包括第二接收机、第二发射机以及与第二接收机和/或第二发射机连接的如第四方面任一项所述的光模块。

其中，第二方面至第五方面中任一种可能实现方式中所带来的技术效果可参见上述第一方面的实现方式所带来的技术效果，此处不再赘述。

附图说明

图1为现有技术提供的一种光网络系统的结构示意图；

图2为图1中的核心网交换机和合波分波器的具体结构示意图；

图3为现有技术提供的另一种光网络系统的结构示意图；

图4为本申请的实施例一提供的光网络系统的结构示意图；

图5为图4中的核心网交换机中的第一光模块的具体结构示意图；

图6为图4中的接入网设备的结构示意图；

图7为图4中的接入网设备的具体结构示意图；

图8为本申请的实施例二提供的光网络系统中的核心网交换机的结构示意图；

图9为本申请的实施例二提供的光网络系统中远端节点和接入网设备的结构示意图；

图10为本申请的实施例二提供的光网络系统中的核心网交换机的另一种结构示意图；

图11a为本申请的实施例三提供的光网络系统中的核心网交换机的结构示意图；

图11b为本申请的实施例三提供的光网络系统中的核心网交换机的另一种结构示意图；

图12为本申请的实施例三提供的光网络系统中远端节点和接入网设备的结构示意图；

图13为图12中的接入网设备的具体结构示意图；

图14为图11a中的核心网交换机中的第一调制器的具体结构示意图；

图15为本申请的实施例三提供的光网络系统的另一种结构示意图；

图16为图15中的接入网设备的具体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请的实施例中的附图，对本申请的实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

除非另有定义，否则本文所用的所有科技术语都具有与本领域普通技术人员公知的含义相同的含义。在本申请中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。另外，在本申请的实施例中，“第一”、“第二”等字样并不对数量和次序进行限定。

需要说明的是，本申请中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

以下对本申请的实施例中的技术术语说明如下：

下行信号：

在光网络系统中，下行信号为核心网交换机准备向用户侧接入网设备(例如用户侧的接入网交换机、局域交换机、光网络单元(optical network unit，ONU)等)发送的数据。

上行信号：

在光网络系统中，上行信号为用户侧接入网设备(例如用户侧的接入网交换机、局域交换机、光网络单元(optical network unit，ONU)等)准备向核心网交换机发送的数据。

下行调制光信号：

在光网络系统中，下行调制光信号为核心网交换机将下行信号调制到下行载波光信号通过光信号传输介质向用户侧接入网设备(例如用户侧的接入网交换机、局域交换机、光网络单元(optical network unit，ONU)等)发送的光信号。

上行调制光信号：

在光网络系统中，上行调制光信号为用户侧接入网设备(例如用户侧的接入网交换机、局域交换机、光网络单元(optical network unit，ONU)等)将上行信号调制到上行载波光信号通过光信号传输介质向核心网交换机发送的光信号。

在通信系统中，园区网(campus network，CAN)一般是指大学的校园网或者是企业的内部网络，其主要特点是路由结构完全由一个机构来管理(例如由园区网的拥有者来管理)。园区网通常包括计算机、路由器、交换机等。目前的园区网涵盖企业办公自动化(office automation，OA)网、企业生产网以及科技园区网等各个方面。在园区网的搭建中，最重要的是设计园区网的网络系统结构。随着光纤通信技术的发展，从而也出现了将光纤通信技术应用于园区网的各种光网络系统。

目前常用的两种光网络系统包括基于粗波分复用(coarse wavelength divisionmultiplexer，CWDM)的以太光网络系统以及基于光纤无源光网络(passive opticalnetwork，PON)的全光园区网络系统。

如图1所示，是基于CWDM的以太光网络系统的结构示意图，该光网络系统包括通信机房(communications room，CR，也称作核心机房)内的核心网交换机100和合波分波器101、楼道弱电间内的无源合波分波器11以及用户侧的多个接入网设备(例如可以是局域网交换机(lan switch，LSW))(如图1所示的LSW1，LSW2…LSW8)，其中，该光网络系统的各个设备之间的连接采用树形拓扑结构。核心网交换机100可以包括8个端口，其中每个端口包含一个光模块(例如该光模块可以是集成在小型可插拔接口(small form-factorpluggable，SFP)上的光模块)(如图1所示的SFP1，SFP2…SFP8)连接合波分波器101，每个光模块与合波分波器101之间用两根光纤相连，两根光纤分别用于传输核心机房内的上行调制光信号和下行调制光信号。合波分波器101通过光纤fi连接至楼道弱电间内的无源合波分波器11。楼道弱电间内的无源合波分波器11与每个用户侧的接入网设备(例如局域网交换机LSW)端口的光模块之间各通过两根光纤连接，该两根光纤用于传输用户侧的上行调制光信号和下行调制光信号。

如图2所示，图2为图1中的核心机房CR的核心网交换机100和合波分波器101的具体结构示意图，该核心网交换机100包括8个发射机(Tx1、Tx2、Tx3、Tx4、Tx5、Tx6、Tx7、Tx8)、8个接收机(Rx1、Rx2、Rx3、Rx4、Rx5、Rx6、Rx7、Rx8)以及8个端口的8个光模块(SFP1、SFP2、SFP3、SFP4、SFP5、SFP6、SFP7、SFP8)。合波分波器101包括合波器101a以及分波器101b。

基于CWDM的以太光网络系统的下行信号传输方式为：

如图2所示，核心机房CR的核心网交换机100的发射机Tx1发出下行信号s1，该下行信号s1通过核心网交换机端口的光模块SFP1被调制到由SFP1发出的下行载波光信号中，生成下行调制光信号λ1。当然，同一时刻核心网交换机可能一次性发出多路下行信号，这多路下行信号各自通过核心网交换机的8个端口中的其中一个端口的光模块被调制到由该光模块发出的下行载波光信号中，生成多路下行调制光信号，例如，核心网交换机100的发射机Tx2发出下行信号s3，该下行信号s3通过核心网交换机端口的光模块SFP2被调制到由SFP2发出的下行载波光信号中，生成下行调制光信号λ3；核心网交换机100的发射机Tx3发出下行信号s5，该下行信号s5通过核心网交换机端口的光模块SFP3被调制到由SFP3发出的下行载波光信号中，生成下行调制光信号λ5；核心网交换机100的发射机Tx4发出下行信号s7，该下行信号s7通过核心网交换机端口的光模块SFP4被调制到由SFP4发出的下行载波光信号中，生成下行调制光信号λ7；核心网交换机100的发射机Tx5发出下行信号s9，该下行信号s9通过核心网交换机端口的光模块SFP5被调制到由SFP5发出的下行载波光信号中，生成下行调制光信号λ9；核心网交换机100的发射机Tx6发出下行信号s11，该下行信号s11通过核心网交换机端口的光模块SFP6被调制到由SFP6发出的下行载波光信号中，生成下行调制光信号λ11；核心网交换机100的发射机Tx7发出下行信号s13，该下行信号s13通过核心网交换机端口的光模块SFP7被调制到由SFP7发出的下行载波光信号中，生成下行调制光信号λ13；核心网交换机100的发射机Tx8发出下行信号s15，该下行信号s15通过核心网交换机端口的光模块SFP8被调制到由SFP8发出的下行载波光信号中，生成下行调制光信号λ15。需要说明的是，核心网交换机100的8个端口的光模块(SFP1，SFP2…SFP8)各自发出的下行载波光信号拥有不同的波长，也就是说，核心网交换机100的8个端口的光模块(SFP1，SFP2…SFP8)各不相同。然后，所有的下行调制光信号通过合波分波器101内的合波器101a合波为下行光信号λ115，通过光纤fi传输至楼道弱电间内的无源合波分波器11，由楼道弱电间内的无源合波分波器11将该下行光信号分波，生成多路下行调制光信号。并且楼道弱电间内的无源合波分波器11将每一路下行调制光信号发送至对应的接入网设备。接入网设备的光模块(例如可以是LSW1端口的光模块)接收对应的下行调制光信号并对下行调制光信号进行解调，生成下行信号，将下行信号发送至接入网设备的接收机中，使得接入网设备获取到下行信号中的信息，作出相应的反应。至此完成基于CWDM的以太光网络系统的下行信号的传输。

基于CWDM的以太光网络系统的上行信号传输方式为：

如图1所示，用户侧接入网设备LSW1收到用户发出的指令，LSW1内的发射机根据用户指令生成相应的上行信号，该上行信号通过LSW1端口的光模块被LSW1端口的光模块调制到由LSW1端口的光模块发出的上行载波光信号中，生成上行调制光信号λ2。当然，同一时刻的多个用户侧接入网设备可能各自都有上行信号需要传输，那就需要多个用户侧接入网设备各自通过各自端口的光模块将上行信号调制到由各自端口的光模块发出的上行载波光信号中，生成多路上行调制光信号，例如图2所示的上行调制光信号λ4,，上行调制光信号λ6，上行调制光信号λ8，上行调制光信号λ10，上行调制光信号λ12，上行调制光信号λ14，上行调制光信号λ16。需要说明的是，多个用户侧接入网设备端口的光模块各自发出的上行载波光信号拥有不同的波长，也就是说，多个用户侧接入网设备端口的光模块各不相同。然后，多个用户侧接入网设备将各自的上行调制光信号发送至楼道弱电间内的无源合波分波器11，由楼道弱电间内的无源合波分波器11对多个上行调制光信号进行合波生成上行光信号λ216。楼道弱电间内的无源合波分波器11将上行光信号λ216发送至核心机房CR内的合波分波器101内的分波器101b，分波器101b将上行光信号分波，生成多个上行调制光信号(λ2，λ4，λ6，λ8，λ10，λ12，λ14，λ16)，并将多个上行调制光信号发送至对应的核心网交换机100的8个端口中的其中一个端口的光模块，由核心网交换机100的8个端口的光模块各自解调各自的上行调制光信号，生成上行信号，并将上行信号传输至核心网交换机内的接收机，使得核心网交换机获取到上行信号中的信息，作出相应的反应。例如，分波器101b将上行调制光信号λ2发送至SFP1，由SFP1对上行调制光信号λ2进行解调，生成上行信号s2，并且SFP1将上行信号s2发送至接收机Rx1；分波器101b将上行调制光信号λ4发送至SFP2，由SFP2对上行调制光信号λ4进行解调，生成上行信号s4，并且SFP2将上行信号s4发送至接收机Rx2；分波器101b将上行调制光信号λ6发送至SFP3，由SFP3对上行调制光信号λ6进行解调，生成上行信号s6，并且SFP3将上行信号s6发送至接收机Rx3；分波器101b将上行调制光信号λ8发送至SFP4，由SFP4对上行调制光信号λ8进行解调，生成上行信号s8，并且SFP4将上行信号s8发送至接收机Rx4；分波器101b将上行调制光信号λ10发送至SFP5，由SFP5对上行调制光信号λ10进行解调，生成上行信号s10，并且SFP5将上行信号s10发送至接收机Rx5；分波器101b将上行调制光信号λ12发送至SFP6，由SFP6对上行调制光信号λ12进行解调，生成上行信号s12，并且SFP6将上行信号s12发送至接收机Rx6；分波器101b将上行调制光信号λ14发送至SFP7，由SFP7对上行调制光信号λ14进行解调，生成上行信号s14，并且SFP7将上行信号s14发送至接收机Rx7；分波器101b将上行调制光信号λ16发送至SFP8，由SFP8对上行调制光信号λ16进行解调，生成上行信号s16，并且SFP8将上行信号s16发送至接收机Rx8；至此完成基于CWDM的以太光网络系统的上行信号的传输。

值得注意的是，CWDM是采用点到点(point-to-point)的传输方式，也就是说，在该光网络系统工作的时候，核心网交换机的8个端口的光模块需要与用户侧的8个接入网设备LSW端口的光模块成对使用。例如，如图1所示，核心网交换机第一端口的光模块SFP1接收波长为λ1的上行调制光信号，发送波长为λ2的下行调制光信号，则与之对应的第一用户侧的接入网设备LSW1端口的光模块接收波长为λ2的下行调制光信号，发送波长为λ1的上行调制光信号。因为核心网交换机的8个端口的光模块与用户侧的8个接入网设备LSW端口的光模块一一对应，所以在核心网交换机或用户侧的接入网设备LSW的某个光模块损坏时，需要替换波长参数完全相同的光模块，由此导致该基于CWDM的以太光网络系统在备件时需要准备多个不同波长参数的光模块，而且在该基于CWDM的以太光网络系统中的某一个光模块损坏时，需要仔细验证损坏的光模块的波长参数，这样使得该基于CWDM的以太光网络系统备件维护成本过高。并且该基于CWDM的以太光网络系统如果需要接入新的用户侧接入网设备LSW，该新的用户侧接入网设备LSW端口的光模块的波长参数必须和已有的用户侧接入网设备LSW端口的光模块的波长参数不同，否则会出现波长冲突，导致网络业务无法开通，网络业务质量无法保障的问题。

如图3所示，是基于PON的全光园区网络系统的结构示意图，该光网络系统包括核心机房CR内的核心网交换机200和光线路终端(optical line terminal，OLT)201，以及楼道弱电间CO的光合/分路器(spliter)210，还有用户侧的多个光网络单元(opticalnetwork unit，ONU)(例如图3所示的ONU1，ONU2…ONU 8)，其中，该光网络系统的各个设备之间的连接采用树形拓扑结构。该光网络系统的连接方式为，核心网交换机200与OLT201连接，OLT201与ONU之间通过光合/分路器(spliter)210连接，OLT201与ONU之间采用点到多点(point to muti-point，P2MP)的传输方式。OLT201用于分配和控制信道的连接，具有实时监控、管理以及维护能力。

在该光网络系统工作的时候，下行信号由核心网交换机200发出，同一时刻核心网交换机200可能生成多路下行信号，则每一路下行信号都通过OLT201被OLT201调制为下行调制光信号，然后OLT201采用波分复用(wavelength division multiplexing，WDM)技术将多路下行调制光信号进行合波，生成下行光信号，并传输至光合/分路器(spliter)210，由光合/分路器(spliter)210再传输至用户侧的每个ONU，其中OLT201可以采用广播的方式传输下行光信号至用户侧的各个ONU，有的情况下，OLT201也会采用广播加ONU标识的方式传输下行光信号至用户侧的各个ONU，用户侧的各个ONU解调该下行光信号中属于自己的下行调制光信号并获取其中的信息。

上行信号则是由用户侧的各个ONU生成，并由ONU将上行信号调制为上行调制光信号，采用时分复用(time division multiplexing,TDM)的方式通过光合/分路器(spliter)210传输至OLT201，再由OLT201传输至核心网交换机200，核心网交换机200获取该上行调制光信号，并对上行调制光信号进行解调，获取其中的信息并做出相应的处理。需要说明的是，该光网络系统的上行调制光信号传输过程中，在每个时段内OLT201只能接收一个ONU发出的上行调制光信号，也就是说，同一时段内只能有一个ONU向OLT201发送上行调制光信号，如果两个ONU同时向OLT201发送上行调制光信号，则会发生ONU发送冲突，OLT201不能正确接收上行调制光信号。

在该光网络系统中，上行调制光信号与下行调制光信号在同一根光纤中传输，PON需要为上行调制光信号与下行调制光信号分配不同的波长，通常，上行调制光信号采用的波长为1310nm，下行调制光信号采用的波长为1490nm。由于PON上行调制光信号采用TDM时分复用技术，对于工业互联网、WiFi6访问接入点(access point，AP)等高吞吐量或突发网络业务的网络质量无法保障，而且下行调制光信号采用广播传输时，部分要求安全级别高的金融或政企客户是无法接受的。

为了解决上述图1示出的光网络系统的备件维护成本过高的问题，本申请的实施例一提供了一种光网络系统，如图4所示，图4为本申请的实施例一提供的光网络系统的结构示意图，该光网络系统包括位于核心机房CR内的核心网交换机30和位于用户侧的多个接入网设备32(例如图4中的接入网设备32可以是无线访问接入点(access point，AP)或者接入网交换机；AP包括AP1、AP2、AP3、AP4、AP5，接入网交换机包括A1、A2、A3)；其中，核心网交换机30通过远端节点31连接接入网设备32。

核心网交换机30包括第一光模块，其中第一光模块包括光源以及第一合波器；光源用于产生多个波长的上行载波光信号；第一合波器用于将多个波长的上行载波光信号合波为第一光信号，并发送至远端节点31。

具体的，如图5所示，图5为图4中的核心网交换机30中的光模块301(也就是上述的第一光模块)的具体结构示意图，该光模块301包含光源3011以及合波器3012(也就是上述的第一合波器)，示例性的，光源3011可以产生8个不同波长的上行载波光信号(如图5所示的上行载波光信号λa、λb、λc、λd、λe、λf、λg、λh)，其中该8个不同波长的上行载波光信号可以是第一波段中的多个波长依次间隔δ步长的上行载波光信号，这样使得8个不同波长的上行载波光信号的波长按照等间隔步长分布，由此提高第一波段的波段利用率。其中，如图5所示，8个不同波长的上行载波光信号通过合波器3012合波后生成光信号λah(也就是上述的第一光信号)，例如合波器3012可以采用波分复用(wavelength divisionmultiplexing，WDM)、粗波分复用(coarse wavelength division multiplexer，CWDM)或密集波分复用(dense wavelength division multiplexing，DWDM)的方式对8个不同波长的上行载波光信号(λa、λb、λc、λd、λe、λf、λg、λh)进行合波，生成光信号λah。合波器3012将光信号λah发送至远端节点31。具体的，合波器3012可以通过光纤f1(也就是上述的第一光纤)连接远端节点31，合波器3012通过光纤f1传输光信号λah。

远端节点用于从第一光信号中获取第一上行载波光信号，其中第一上行载波光信号为多个波长的上行载波光信号中的一个。

参考图4所示，远端节点31(例如可以是合波分波器)在接收到光信号λah以后，将光信号λah分波，分波以后即是8个不同波长的上行载波光信号(λa、λb、λc、λd、λe、λf、λg、λh)，需要说明的是，第一上行载波光信号可以是8个不同波长的上行载波光信号(λa、λb、λc、λd、λe、λf、λg、λh)中的任意一个。并且远端节点31将8个不同波长的上行载波光信号发送至不同的接入网设备32(图4中的接入网设备32为8个，分别是无线访问接入点AP1，AP2，AP3，AP4，AP5以及接入网交换机A1，A2，A3)。例如：远端节点31将上行载波光信号λa发送至无线访问接入点AP1；将上行载波光信号λb发送至无线访问接入点AP2；将上行载波光信号λc发送至无线访问接入点AP3；将上行载波光信号λd发送至无线访问接入点AP4；将上行载波光信号λe发送至无线访问接入点AP5；将上行载波光信号λf发送至接入网交换机A1；将上行载波光信号λg发送至接入网交换机A2；将上行载波光信号λh发送至接入网交换机A3。也就是说，8个不同波长的上行载波光信号分别发送至一个接入网设备32。

接入网设备包括：第二光模块和第二发射机；第二光模块用于接收远端节点发送的第一上行载波光信号；第二光模块，用于接收第二发射机发送的上行信号，将上行信号调制到第一上行载波光信号，生成第一上行调制光信号；第二光模块还用于将第一上行调制光信号通过远端节点发送至核心网交换机。

示例性的，参考图6所示，图6为图4中的接入网设备32的结构示意图，该接入网设备32为无线访问接入点AP1，接入网设备32包括光模块321(也就是上述的第二光模块)和发射机Tx9(也就是上述的第二发射机)，光模块321用于接收远端节点31通过光纤acf发送的光信号λah中的上行载波光信号λa(也就是上述的第一上行载波光信号)；光模块321，也用于接收发射机Tx9发送的上行信号s2，将上行信号s2通过光模块321调制到上行载波光信号λa，生成上行调制光信号λa2(也就是上述的第一上行调制光信号)；光模块321还用于将上行调制光信号λa2通过光纤acf传输至远端节点31，远端节点31将上行调制光信号λa2发送至核心网交换机30，核心网交换机30对该上行调制光信号λa2进行解调并获取其信息，至此完成接入网设备32的上行信号的发送。

具体的，如图7所示，图7为图4中的接入网设备32的具体结构示意图，该接入网设备32为无线访问接入点AP1，其中，接入网设备32包括光模块321(也就是上述的第二光模块)和发射机Tx9(也就是上述的第二发射机)，光模块321包括光学器件3211(也就是上述的第一光学器件)、光学器件3213(也就是上述的第二光学器件)以及调制器3212(也就是上述的第二调制器)，光模块321接收由远端节点31通过光纤acf发送的光信号λah中的上行载波光信号λa，光学器件3211用于将上行载波光信号λa传输至调制器3212,并且调制器3212接收由发射机Tx9发送的上行信号s2，然后，光模块321中的调制器3212将上行信号s2调制到上行载波光信号λa，生成上行调制光信号λa2，光学器件3213用于将上行调制光信号λa2通过光纤acf传输至远端节点31,远端节点31将上行调制光信号λa2发送至核心网交换机30，核心网交换机30对该上行调制光信号λa2进行解调并获取其信息，至此完成接入网设备32的上行信号的发送。其中上述的光学器件3211以及光学器件3213可以为反射镜或棱镜。

在上述的光网络系统中，由于核心机房内的核心网交换机中的第一光模块包含光源以及第一合波器，并且该光源可以产生多个波长的上行载波光信号，该多个波长的上行载波光信号通过第一合波器合波后生成第一光信号，并传输至远端节点，远端节点可以对第一光信号进行分波，分波为多个波长的上行载波光信号，并将多个波长的上行载波光信号传输至对应的接入网设备(例如将多个波长的上行载波光信号中的第一上行载波光信号发送至其中一个接入网设备)，接入网设备收到该上行载波光信号以后可以直接进行上行信号的调制，因此接入网设备中的第二光模块不需要设置生成上行载波光信号的光源，也就是说接入网设备中的第二光模块不需要有光源产生上行载波光信号，而是使用核心网交换机通过远端节点发送过来的第一上行载波光信号作为接入网设备的上行信号的载波，然后接入网设备再将上行信号调制到该第一上行载波光信号中，生成第一上行调制光信号，并通过远端节点发送至核心网交换机，以此实现接入网设备中的上行信号的传输。由于多个接入网设备中的上行载波光信号都是通过核心网交换机中的第一光模块中的光源发出的，多个接入网设备中的第二光模块的功能是将上行信号调制到该上行载波光信号中再发送至远端节点，这样多个接入网设备中的第二光模块是一模一样的，所以在工程备件时，只需要准备一种拥有调制功能而不需要拥有光源的第二光模块即可，在某一个接入网设备的第二光模块损坏时，直接替换该第二光模块，而且所有的接入网设备中的第二光模块的结构以及连接方式相同，那么对应的第二光模块的安装工序也相同，因此该光网络系统可以降低工程备件时的备件成本以及维护成本。其次，在该光网络系统中接入新的接入网设备时，只需要使核心网交换机内的光源多分出一个波长的上行载波光信号通过远端节点发送至该新的接入网设备即可，由此减少了波长规划的难度。

需要说明的是，虽然图5中示出的多个波长的上行载波光信号是8个波长的上行载波光信号，但在实际的应用中，该光源可以产生更多或更少波长的上行载波光信号，接入网设备的数量也可以更多或更少。

其次，为了使得核心网交换机的光模块拥有解调功能，本申请的实施例二提供了一种光网络系统，参照图8和图9所示，图8为本申请的实施例二提供的光网络系统中的核心网交换机30的结构示意图，图9为本申请的实施例二提供的光网络系统中远端节点31和接入网设备32的结构示意图，在该光网络系统中，远端节点31具体用于将第一上行调制光信号合波至第二光信号，并将第二光信号发送至核心网交换机30；核心网交换机30还包括第一接收机，第一光模块还包括第一解调器、以及第一分波器；第一分波器用于接收远端节点发送的第二光信号，并将第二光信号中的第一上行调制光信号发送至第一解调器；第一解调器用于在第一上行调制光信号中解调上行信号，并将上行信号发送至第一接收机。

下面将详细介绍该光网络系统。

如图8所示，该光网络系统包括位于核心机房CR内的核心网交换机30，核心网交换机30包括光模块301(也就是上述的第一光模块)以及8个接收机Rx(8个接收机Rx中的任一个接收机可以被称为上述的第一接收机)，其中光模块301包含光源3011、合波器3012(也就是上述的第一合波器)、分波器3013(也就是上述的第一分波器)以及解调器3014(也就是上述的第一解调器)。

如图9所示，该光网络系统还包括远端节点31以及位于用户侧的8个接入网设备32(图9中的接入网设备32为8个，分别是无线访问接入点AP1，AP2，AP3，AP4，AP5以及接入网交换机A1，A2，A3)。核心网交换机30通过远端节点31连接每一个接入网设备32。每一个接入网设备32各包含一个光模块321(也就是上述的第二光模块)和一个发射机Tx(任一个接入网设备的发射机可以被称为上述的第二发射机)，每一个接入网设备32通过其包含的发射机Tx生成一个上行信号。参照图9所示，其中，接入网设备32为无线访问接入点AP1时，AP1的发射机Tx9发送上行信号s2；接入网设备32为无线访问接入点AP2时，AP2的发射机Tx10发送上行信号s4；接入网设备32为无线访问接入点AP3时，AP3的发射机Tx11发送上行信号s6；接入网设备32为无线访问接入点AP4时，AP4的发射机Tx12发送上行信号s8；接入网设备32为无线访问接入点AP5时，AP5的发射机Tx13发送上行信号s10；接入网设备32为接入网交换机A1时，A1的发射机Tx14发送上行信号s12；接入网设备32为接入网交换机A2时，A2的发射机Tx15发送上行信号s14；接入网设备32为接入网交换机A3时，A3的发射机Tx16发送上行信号s16。

如图8所示，核心网交换机30的8个接收机Rx分别用于接收一个接入网设备32发送的上行信号。其中，接收机Rx1接收上行信号s2；接收机Rx2接收上行信号s4；接收机Rx3接收上行信号s6；接收机Rx4接收上行信号s8；接收机Rx5接收上行信号s10；接收机Rx6接收上行信号s12；接收机Rx7接收上行信号s14；接收机Rx8接收上行信号s16。

可以理解的是，接入网设备内的发射机与核心网交换机内的接收机一一对应。

该光网络系统的各个设备之间的连接关系为，参考图8所示，核心网交换机30内的光模块301的光源3011与合波器3012连接，合波器3012通过光纤f1(也就是上述的第一光纤)连接远端节点31，同时远端节点31通过光纤f2(也就是上述的第二光纤)与核心网交换机30内的光模块301内的分波器3013连接，分波器3013与解调器3014连接，解调器3014与核心网交换机内的接收机Rx连接。另外参照图9所示，远端节点31与每个接入网设备32之间各通过一根光纤acf连接，接入网设备32的光模块321与发射机Tx连接。

该光网络系统的上行信号的传输方式为：

光源3011发出多个波长的上行载波光信号，如图8所示，光源3011可以产生8个不同波长的上行载波光信号(如图8所示的上行载波光信号λa、λb、λc、λd、λe、λf、λg、λh)，其中该8个不同波长的上行载波光信号可以是第一波段中的多个波长依次间隔δ步长的上行载波光信号，这样使得8个不同波长的上行载波光信号的波长按照等间隔步长分布，由此提高第一波段的波段利用率。上述8个不同波长的上行载波光信号通过合波器3012合波为光信号λah(也就是上述的第一光信号)，其中，合波器3012可以采用WDM、CWDM或DWDM的方式对8个不同波长的上行载波光信号进行合波，生成光信号λah。光信号λah通过光纤f1传输至远端节点31，远端节点31(可以是合波分波器)对光信号λah分波，分波以后即是8个不同波长的上行载波光信号(λa、λb、λc、λd、λe、λf、λg、λh)。需要说明的是，第一上行载波光信号可以是8个不同波长的上行载波光信号(λa、λb、λc、λd、λe、λf、λg、λh)中的任意一个。

如图9所示，远端节点31将8个不同波长的上行载波光信号发送至不同的接入网设备32(图9中的8个接入网设备32分别是无线访问接入点AP1，AP2，AP3，AP4，AP5以及接入网交换机A1，A2，A3)，其中远端节点31将上行载波光信号λa通过光纤acf发送至无线访问接入点AP1；将上行载波光信号λb通过光纤acf发送至无线访问接入点AP2；将上行载波光信号λc通过光纤acf发送至无线访问接入点AP3；将上行载波光信号λd通过光纤acf发送至无线访问接入点AP4；将上行载波光信号λe通过光纤acf发送至无线访问接入点AP5；将上行载波光信号λf通过光纤acf发送至接入网交换机A1；将上行载波光信号λg通过光纤acf发送至接入网交换机A2；将上行载波光信号λh通过光纤acf发送至接入网交换机A3。也就是说，8个不同波长的上行载波光信号分别发送至一个接入网设备32。

其中，以接入网设备32为无线访问接入点AP1为例对该光网络系统的上行信号调制过程进行说明。参照图9所示，该接入网设备32为无线访问接入点AP1，接入网设备32包括光模块321(也就是上述的第二光模块)和发射机Tx9(也就是上述的第二发射机)，光模块321用于接收远端节点31通过光纤acf发送的光信号λah中的上行载波光信号λa(也就是上述的第一上行载波光信号)；光模块321，也用于接收发射机Tx9发送的上行信号s2，将上行信号s2通过光模块321调制到上行载波光信号λa，生成上行调制光信号λa2(也就是上述的第一上行载波光信号)；光模块321还用于将上行调制光信号λa2通过光纤acf传输至远端节点31，远端节点31将上行调制光信号λa2发送至核心网交换机30，核心网交换机30对该上行调制光信号λa2进行解调并获取其信息，至此完成接入网设备32的上行信号的发送。

具体的，参考图7所示(因为本申请的实施例二提供的光网络系统的接入网设备32与本申请的实施例一提供的光网络系统的接入网设备32一致，所以参考上述实施例一提供的光网络系统的接入网设备32的具体结构示意图图7)，图7为接入网设备32的具体结构示意图，该接入网设备32为无线访问接入点AP1，其中，接入网设备32包括光模块321(也就是上述的第二光模块)和发射机Tx9(也就是上述的第二发射机)，光模块321包括光学器件3211(也就是上述的第一光学器件)、光学器件3213(也就是上述的第二光学器件)以及调制器3212(也就是上述的第二调制器)，光模块321接收由远端节点31通过光纤acf发送的光信号λah中的上行载波光信号λa，光学器件3211用于将上行载波光信号λa传输至调制器3212,并且调制器3212接收由发射机Tx9发送的上行信号s2，然后，光模块321中的调制器3212将上行信号s2调制到上行载波光信号λa，生成上行调制光信号λa2，光学器件3213用于将上行调制光信号λa2通过光纤acf传输至远端节点31,远端节点31将上行调制光信号λa2发送至核心网交换机30，核心网交换机30对该上行调制光信号λa2进行解调并获取其信息，至此完成接入网设备32的上行信号的发送。其中上述的光学器件3211以及光学器件3213可以为反射镜或棱镜。

另外，如图9所示，其他接入网设备32也执行类似的操作。无线访问接入点AP2的光模块321将发射机Tx10发送的上行信号s4调制到上行载波光信号λb中生成上行调制光信号λb4，并将上行调制光信号λb4通过光纤acf传输至远端节点31；无线访问接入点AP3的光模块321将发射机Tx11发送的上行信号s6调制到上行载波光信号λc中生成上行调制光信号λc6，并将上行调制光信号λc6通过光纤acf传输至远端节点31；无线访问接入点AP4的光模块321将发射机Tx12发送的上行信号s8调制到上行载波光信号λd中生成上行调制光信号λd8，并将上行调制光信号λd8通过光纤acf传输至远端节点31；无线访问接入点AP5的光模块321将发射机Tx13发送的上行信号s10调制到上行载波光信号λe中生成上行调制光信号λe10，并将上行调制光信号λe10通过光纤acf传输至远端节点31；接入网交换机A1的光模块321将发射机Tx14发送的上行信号s12调制到上行载波光信号λf中生成上行调制光信号λf12，并将上行调制光信号λf12通过光纤acf传输至远端节点31；接入网交换机A2的光模块321将发射机Tx15发送的上行信号s14调制到上行载波光信号λg中生成上行调制光信号λg14，并将上行调制光信号λg14通过光纤acf传输至远端节点31；接入网交换机A3的光模块321将发射机Tx16发送的上行信号s16调制到上行载波光信号λh中生成上行调制光信号λh16，并将上行调制光信号λh16通过光纤acf传输至远端节点31。

由于远端节点31能接收到8个接入网设备32发送的8路上行调制光信号，并且远端节点31可以是合波分波器，因此远端节点31会将8路上行调制光信号合波为光信号λa2h16(也就是上述的第二光信号)，其中，远端节点31内的合波分波器可以采用WDM、CWDM或DWDM的方式对8路上行调制光信号合波，生成光信号λa2h16。然后远端节点31将光信号λa2h16通过光纤f2发送至核心网交换机30中的光模块301中的分波器3013，参考图8所示，分波器3013将通过光纤f2接收到的光信号λa2h16进行分波，分波后即是8路上行调制光信号，包括上行调制光信号λa2、上行调制光信号λb4、上行调制光信号λc6、上行调制光信号λd8、上行调制光信号λe10、上行调制光信号λf12、上行调制光信号λg14以及上行调制光信号λh16。分波器3013还将上述8路上行调制光信号传输至解调器3014，经过解调器3014对8路上行调制光信号进行解调，生成上行信号s2、上行信号s4、上行信号s6、上行信号s8、上行信号s10、上行信号s12、上行信号s14以及上行信号s16。然后，解调器3014将上行信号s2发送至接收机Rx1，将上行信号s4发送至接收机Rx2，将上行信号s6发送至接收机Rx3，将上行信号s8发送至接收机Rx4，将上行信号s10发送至接收机Rx5，将上行信号s12发送至接收机Rx6，将上行信号s14发送至接收机Rx7，将上行信号s16发送至接收机Rx8。核心网交换机30内的各个接收机Rx处理各自接收到的上行信号，并做出相应的反应，以此实现接入网设备32和核心网交换机30之间的上行信号的传输。

其中，图8所展示的核心网交换机30与远端节点31之间是通过两根光纤(光纤f1和光纤f2)连接的，当然，核心网交换机30和远端节点31之间也可以仅通过一根光纤f3(也就是上述的第三光纤)连接，如图10所示，图10本申请的实施例二提供的光网络系统中的核心网交换机30的另一种结构示意图，该光网络系统包括光纤f3；光模块301还包括环路器3015，其中环路器3015的第一端连接合波器3012，环路器3015的第二端连接光纤f3的一端，环路器3015的第三端连接分波器3013；光纤f3的另一端连接远端节点31(图10未示出，可以参考图9的远端节点31)；其中环路器3015用于通过第一端接收合波器3012发送的光信号λah，并将光信号λah通过第二端连接的光纤f3发送至远端节点31；环路器3015还用于通过第二端接收远端节点31通过光纤f3传输的光信号λa2h16，并将光信号λa2h16通过第三端发送至分波器3013。该种核心网交换机的结构仅是通过环路器将上述的光纤f1内传输的光信号λah和光纤f2内传输的光信号λa2h16都放在光纤f3中传输，信号流向以及传输方式不变，可以参考上述详细描述，在此不赘述。

需要说明的是，虽然图8和图10中示出的是8个波长的上行载波光信号，图9中示出8个接入网设备，但在实际的应用中，光源3011可以产生更多或更少波长的上行载波光信号，整个光网络系统中也可以存在更多或更少的接入网设备。

在上述光网络系统中，使用远端节点对接入网设备发送的上行调制光信号进行合波，然后发送至核心网交换机，而且远端节点采用的合波方式可以是WDM、CWDM或DWDM中的任意一种，即上行信号传输使用波分复用方式进行，在该光网络系统应用于工业互联网、WiFi6等高吞吐量的网络业务或遇到突发的网络业务时，可以轻松的应对传输量增加的问题。并且在该光网络系统需要扩容时，例如将现在使用的10万兆以太网(giga bitethernet简称10GE)升级为25万兆以太网(giga bit ethernet简称25GE)时，仅需要将接入网设备内的发射机和核心网交换机内的接收机替换为对应支持25GE的器件即可，不需要改变光网络系统中的其他器件，因此该光网络系统可以更好地支持25GE的传输需求。

本申请的实施例三也提供了一种光网络系统，参考图11a和图12所示，图11a为本申请的实施例三提供的光网络系统中的核心网交换机30的结构示意图，图12为本申请的实施例三提供的光网络系统中远端节点31和接入网设备32的结构示意图。在该光网络系统中，核心网交换机还包括：第一发射机；第一光模块还包括第一调制器以及第二合波器；第一发射机用于将下行信号发送至第一调制器；第一调制器用于将下行信号调制到第一下行载波光信号，生成第一下行调制光信号；并将第一下行调制光信号发送至第二合波器；其中第一下行载波光信号与第一上行载波光信号采用不同的波长；第二合波器用于将第一下行调制光信号合波为第三光信号，并将第三光信号发送至远端节点；远端节点用于将第三光信号中的第一下行调制光信号发送至接入网设备；接入网设备还包括第二接收机；第二光模块用于接收第一下行调制光信号，在第一下行调制光信号中解调出下行信号，并将下行信号发送至第二接收机。

下面将详细介绍该光网络系统。

如图11a所示，该光网络系统包括位于核心机房CR内的核心网交换机30，核心网交换机30包括光模块301(也就是上述的第一光模块)、8个接收机Rx(8个接收机Rx中的任一个接收机可以被称为上述的第一接收机)和8个发射机Tx(8个发射机Tx中的任一个发射机可以被称为上述的第一发射机)，其中核心网交换机内的接收机Rx和发射机Tx可以集成在一起，例如将接收机Rx1和发射机Tx1集成在一起形成一个收发器Eth1，该收发器Eth1用于处理一组包括上行信号和下行信号的以太网信号；将接收机Rx2和发射机Tx2集成在一起形成一个收发器Eth2，该收发器Eth2用于处理一组包括上行信号和下行信号的以太网信号。核心网交换机30的光模块301包含光源3011、合波器3012(也就是上述的第一合波器)、分波器3013(也就是上述的第一分波器)、解调器3014(也就是上述的第一解调器)、环路器3015、合波器3016(也就是上述的第二合波器)以及调制器3017(也就是上述的第一调制器)。

如图12所示，该光网络系统还包括远端节点31以及位于用户侧的8个接入网设备32(图12中的8个接入网设备32分别是无线访问接入点AP1，AP2，AP3，AP4，AP5以及接入网交换机A1，A2，A3)。核心网交换机30通过远端节点31连接每一个接入网设备32。如图12所示，每一个接入网设备32各包含一个光模块321(也就是上述的第二光模块)、一个接收机Rx(也就是上述的第二接收机)和一个发射机Tx(也就是上述的第二发射机)，其中接入网设备32内的接收机Rx和发射机Tx可以集成在一起，例如将接收机Rx9和发射机Tx9集成在一起形成一个收发器。

如图12所示，接入网设备32为无线访问接入点AP1时，AP1的发射机Tx9发送上行信号s2；接入网设备32为无线访问接入点AP2时，AP2的发射机Tx10发送上行信号s4；接入网设备32为无线访问接入点AP3时，AP3的发射机Tx11发送上行信号s6；接入网设备32为无线访问接入点AP4时，AP4的发射机Tx12发送上行信号s8；接入网设备32为无线访问接入点AP5时，AP5的发射机Tx13发送上行信号s10；接入网设备32为接入网交换机A1时，A1的发射机Tx14发送上行信号s12；接入网设备32为接入网交换机A2时，A2的发射机Tx15发送上行信号s14；接入网设备32为接入网交换机A3时，A3的发射机Tx16发送上行信号s16。

如图11a所示，核心网交换机30包含8个发射机Tx和8个接收机Rx，其中，发射机Tx1发送下行信号s1，接收机Rx1接收上行信号s2；发射机Tx2发送下行信号s3，接收机Rx2接收上行信号s4；发射机Tx3发送下行信号s5，接收机Rx3接收上行信号s6；发射机Tx4发送下行信号s7，接收机Rx4接收上行信号s8；发射机Tx5发送下行信号s9，接收机Rx5接收上行信号s10；发射机Tx6发送下行信号s11，接收机Rx6接收上行信号s12；发射机Tx7发送下行信号s13，接收机Rx7接收上行信号s14；发射机Tx8发送下行信号s15，接收机Rx8接收上行信号s16。可以理解的是，核心网交换机30中的8发射机中的每一个发射机用于发射一个下行信号，8个接收机中的每一个接收机用于接收一个上行信号。

另外，参考图12所示，接入网设备32中的接收机Rx用于接收下行信号，其中，接入网设备32为无线访问接入点AP1时，AP1的接收机Rx9接收下行信号s1；接入网设备32为无线访问接入点AP2时，AP2的接收机Rx10接收下行信号s3；接入网设备32为无线访问接入点AP3时，AP3的接收机Rx11接收下行信号s5；接入网设备32为无线访问接入点AP4时，AP4接收机Rx12接收下行信号s7；接入网设备32为无线访问接入点AP5时，AP5的接收机Rx13接收下行信号s9；接入网设备32为接入网交换机A1时，A1的接收机Rx14接收下行信号s11；接入网设备32为接入网交换机A2时，A2的接收机Rx15接收下行信号s13；接入网设备32为接入网交换机A3时，A3的接收机Rx16接收下行信号s15。

可以理解的是，接入网设备内的发射机与核心网交换机内的接收机一一对应，核心网交换机内的发射机与接入网设备内的接收机一一对应。

该光网络系统的各个设备之间的连接关系为，参考图11a所示，核心网交换机30内的光模块301的光源3011与合波器3012连接，合波器3012通过环路器3015的第一端接入，通过环路器3015的第二端接出至光纤f3(也就是上述的第三光纤)，光纤f3连接远端节点31，同时远端节点31通过光纤f3从核心网交换机30内的光模块301内的环路器3015的第二端接入，通过环路器3015的第三端接出连接分波器3013，分波器3013与解调器3014连接，解调器3014与核心网交换机30内的接收机Rx连接，另外核心网交换机30内的发射机Tx连接至光模块301内的调制器3017，调制器3017与合波器3016连接，合波器3016通过光纤f4(也就是上述的第四光纤)连接至远端节点31。参照图12所示，远端节点31与每个接入网设备32之间通过两根光纤连接，这两根光纤分别为光纤acf1和光纤acf2，并且接入网设备32的光模块321与接收机Rx连接，接入网设备32的光模块321也与发射机Tx连接。

该光网络系统的上行信号传输方式如下：

光源3011发出多个波长的上行载波光信号，如图11a所示，光源3011可以产生8个不同波长的上行载波光信号(如图11a所示的上行载波光信号λa、λb、λc、λd、λe、λf、λg、λh)，其中该8个不同波长的上行载波光信号可以是第一波段中的多个波长依次间隔δ步长的上行载波光信号，这样使得8个不同波长的上行载波光信号的波长按照等间隔步长分布，由此提高第一波段的波段利用率。上述8个不同波长的上行载波光信号通过合波器3012合波为光信号λah(也就是上述的第一光信号)，其中，合波器3012可以采用WDM、CWDM或DWDM的方式对8个不同波长的上行载波光信号进行合波，生成光信号λah。光信号λah通过环路器3015的第一端输入，通过环路器3015的第二端输出至光纤f3，并通过光纤f3传输至远端节点31，远端节点31(可以是合波分波器)对光信号λah分波，分波以后即是8个不同波长的上行载波光信号(λa、λb、λc、λd、λe、λf、λg、λh)。需要说明的是，第一上行载波光信号可以是8个不同波长的上行载波光信号(λa、λb、λc、λd、λe、λf、λg、λh)中的任意一个。

可以看到图12所示的远端节点31与8个接入网设备32(图12中的8个接入网设备32分别是无线访问接入点AP1，AP2，AP3，AP4，AP5以及接入网交换机A1，A2，A3)之间各通过2根光纤连接，这两根光纤分别是光纤acf1和光纤acf2。其中，远端节点31将上行载波光信号λa通过光纤acf1发送至无线访问接入点AP1；将上行载波光信号λb通过光纤acf1发送至无线访问接入点AP2；将上行载波光信号λc通过光纤acf1发送至无线访问接入点AP3；将上行载波光信号λd通过光纤acf1发送至无线访问接入点AP4；将上行载波光信号λe通过光纤acf1发送至无线访问接入点AP5；将上行载波光信号λf通过光纤acf1发送至接入网交换机A1；将上行载波光信号λg通过光纤acf1发送至接入网交换机A2；将上行载波光信号λh通过光纤acf1发送至接入网交换机A3。也就是说，8个不同波长的上行载波光信号分别发送至一个接入网设备32。

其中，以接入网设备32为无线访问接入点AP1为例对该光网络系统的上行信号调制过程进行说明，参考图12中的接入网设备32的结构示意图，接入网设备32包括光模块321、发射机Tx9和接收机Rx9，光模块321用于接收远端节点31通过光纤acf1发送的光信号λah中的上行载波光信号λa(也就是上述的第一上行载波光信号)；光模块321，也用于接收发射机Tx9发送的上行信号s2，将上行信号s2通过光模块321调制到上行载波光信号λa，生成上行调制光信号λa2(也就是上述的第一上行调制光信号)；光模块321还用于将上行调制光信号λa2通过光纤acf1传输至远端节点31，远端节点31将上行调制光信号λa2发送至核心网交换机30，核心网交换机30对该上行调制光信号λa2进行解调并获取其信息，至此完成接入网设备32的上行信号的发送。

具体的，如图13所示，图13为图12中的接入网设备32的具体结构示意图，该接入网设备32为无线访问接入点AP1，其中，接入网设备32包括光模块321、发射机Tx9和接收机Rx9，光模块321包括光学器件3211(也就是上述的第一光学器件)、光学器件3213(也就是上述的第二光学器件)、调制器3212(也就是上述的第二调制器)以及解调器3214(也就是上述的第二解调器)，光模块321接收由远端节点31通过光纤acf1发送的光信号λah中的上行载波光信号λa(也就是上述的第一上行载波光信号)，光学器件3211用于将上行载波光信号λa传输至调制器3212,并且调制器3212接收由发射机Tx9发送的上行信号s2，然后，光模块321中的调制器3212将上行信号s2调制到上行载波光信号λa，生成上行调制光信号λa2(也就是上述的第一上行调制光信号)，光学器件3213用于将上行调制光信号λa2通过光纤acf1传输至远端节点31,远端节点31将上行调制光信号λa2发送至核心网交换机30，核心网交换机30对该上行调制光信号λa2进行解调并获取其信息，至此完成接入网设备32的上行信号的发送。其中上述的光学器件3211以及光学器件3213可以为反射镜或棱镜。

另外，如图12所示，其他接入网设备32也执行类似的操作。无线访问接入点AP2的光模块321将发射机Tx10发送的上行信号s4调制到上行载波光信号λb中生成上行调制光信号λb4，并将上行调制光信号λb4通过光纤acf1传输至远端节点31；无线访问接入点AP3的光模块321将发射机Tx11发送的上行信号s6调制到上行载波光信号λc中生成上行调制光信号λc6，并将上行调制光信号λc6通过光纤acf1传输至远端节点31；无线访问接入点AP4的光模块321将发射机Tx12发送的上行信号s8调制到上行载波光信号λd中生成上行调制光信号λd8，并将上行调制光信号λd8通过光纤acf1传输至远端节点31；无线访问接入点AP5的光模块321将发射机Tx13发送的上行信号s10调制到上行载波光信号λe中生成上行调制光信号λe10，并将上行调制光信号λe10通过光纤acf1传输至远端节点31；接入网交换机A1的光模块321将发射机Tx14发送的上行信号s12调制到上行载波光信号λf中生成上行调制光信号λf12，并将上行调制光信号λf12通过光纤acf1传输至远端节点31；接入网交换机A2的光模块321将发射机Tx15发送的上行信号s14调制到上行载波光信号λg中生成上行调制光信号λg14，并将上行调制光信号λg14通过光纤acf1传输至远端节点31；接入网交换机A3的光模块321将发射机Tx16发送的上行信号s16调制到上行载波光信号λh中生成上行调制光信号λh16，并将上行调制光信号λh16通过光纤acf1传输至远端节点31。

由于远端节点31能接收到8个接入网设备32发送的8路上行调制光信号，并且远端节点31可以是合波分波器，因此远端节点31会将8路上行调制光信号合波为光信号λa2h16(也就是上述的第二光信号)，其中，远端节点31可以采用WDM、CWDM或DWDM的方式对8路上行调制光信号进行合波，生成光信号λa2h16。参照图11a所示，远端节点31将光信号λa2h16通过光纤f3发送至核心网交换机30中的光模块301中的环路器3015的第二端，并由环路器3015的第三端发送至分波器3013，分波器3013将光信号λa2h16进行分波，分波后即是8路上行调制光信号，包括上行调制光信号λa2、上行调制光信号λb4、上行调制光信号λc6、上行调制光信号λd8、上行调制光信号λe10、上行调制光信号λf12、上行调制光信号λg14以及上行调制光信号λh16。分波器3013将上述8路上行调制光信号发送至解调器3014，解调器3014将上述8路上行调制光信号解调，生成上行信号s2、上行信号s4、上行信号s6、上行信号s8、上行信号s10、上行信号s12、上行信号s14以及上行信号s16。然后，解调器3014将上行信号s2发送至接收机Rx1，将上行信号s4发送至接收机Rx2，将上行信号s6发送至接收机Rx3，将上行信号s8发送至接收机Rx4，将上行信号s10发送至接收机Rx5，将上行信号s12发送至接收机Rx6，将上行信号s14发送至接收机Rx7，将上行信号s16发送至接收机Rx8。核心网交换机30内的各个接收机Rx处理各自接收到的上行信号，并做出相应的处理，以此实现接入网设备32与核心网交换机30之间的上行信号的传输。

或者，核心网交换机30内的光模块301内的合波器3012也可以通过光纤f1连接至远端节点31，核心网交换机30内的光模块301内的分波器3013也可以通过光纤f2连接至远端节点31，这样核心网交换机30中就不需要设置环路器了，其他的连接方式不变，并且信号传输过程也不变，例如可以参考如图8所示的连接方式连接，合波器3012通过光纤f1连接远端节点31，分波器3013通过光纤f2连接远端节点31，在此不赘述。

该光网络系统的下行信号传输方式如下：

该光网络系统的下行信号，是由核心网交换机30内的8个发射机Tx发送的，如图11a所示，发射机Tx1发送下行信号s1，调制器3017将下行信号s1调制到下行载波光信号λi，生成下行调制光信号λi1，并将下行调制光信号λi1发送至合波器3016；发射机Tx2发送下行信号s3，调制器3017将下行信号s3调制到下行载波光信号λj，生成下行调制光信号λj3，并将下行调制光信号λj3发送至合波器3016；发射机Tx3发送下行信号s5，调制器3017将下行信号s5调制到下行载波光信号λk，生成下行调制光信号λk5，并将下行调制光信号λk5发送至合波器3016；发射机Tx4发送下行信号s7，调制器3017将下行信号s7调制到下行载波光信号λl，生成下行调制光信号λl7，并将下行调制光信号λl7发送至合波器3016；发射机Tx5发送下行信号s9，调制器3017将下行信号s9调制到下行载波光信号λm，生成下行调制光信号λm9，并将下行调制光信号λm9发送至合波器3016；发射机Tx6发送下行信号s11，调制器3017将下行信号s11调制到下行载波光信号λn，生成下行调制光信号λn11，并将下行调制光信号λn11发送至合波器3016；发射机Tx7发送下行信号s13，调制器3017将下行信号s13调制到下行载波光信号λo，生成下行调制光信号λo13，并将下行调制光信号λo13发送至合波器3016；发射机Tx8发送下行信号s15,调制器3017将下行信号s15调制到下行载波光信号λp，生成下行调制光信号λp15，并将下行调制光信号λp15发送至合波器3016。

然后合波器3016将上述8路下行调制光信号合波为光信号λi1p15(也就是上述的第三光信号)，通过光纤f4发送至远端节点31，其中，合波器3016可以采用WDM、CWDM或DWDM的方式对所有8路下行调制光信号进行合波，生成光信号λi1p15。其中，第一下行载波光信号可以是下行载波光信号λi、λj、λk、λl、λm、λn、λo、λp中的任一个，第一下行调制光信号可以是下行调制光信号λi1、λj3、λk5、λl7、λm9、λn11、λo13、λp15中的任一个。

具体的，上述下行载波光信号(例如下行载波光信号λi、λj、λk、λl、λm、λn、λo、λp)可以是由调制器3017中集成的可以产生下行载波光信号的8个不同光源产生的，并且这8个不同光源各自产生的一个下行载波光信号，并且8个不同光源产生的8个下行载波光信号的波长各不相同。参照图14所示，图14为图11a中的核心网交换机30中的调制器3017的具体结构示意图，调制器3017内含有8个不同光源(图14中未示出8个不同光源的结构，该8个不同的光源可以根据实际情况选择，但是图14中示出了8个不同光源产生的8个不同波长的下行载波光信号)，8个不同光源用于产生8个不同波长的下行载波光信号，包括8个不同光源中的第一个光源发出的下行载波光信号λi、8个不同光源中的第二个光源发出的下行载波光信号λj、8个不同光源中的第三个光源发出的下行载波光信号λk、8个不同光源中的第四个光源发出的下行载波光信号λl、8个不同光源中的第五个光源发出的下行载波光信号λm、8个不同光源中的第六个光源发出的下行载波光信号λn、8个不同光源中的第七个光源发出的下行载波光信号λo以及8个不同光源中的第八个光源发出的下行载波光信号λp。调制器3017将对应的下行信号调制到对应的下行载波光信号中生成对应的下行调制光信号。需要强调的是，这8个光源产生的8个不同波长的下行载波光信号中的一个或多个和光模块301中的光源3011产生的8个不同波长的上行载波光信号中的一个或多个的波长可以相同或不同。如果这8个光源产生的8个不同波长的下行载波光信号中的一个或多个和光模块301中的光源3011产生的8个不同波长的上行载波光信号中的一个或多个的波长相同，则可以是下行载波光信号λi和上行载波光信号λa的波长相同，下行载波光信号λj和上行载波光信号λb的波长相同，以此类推。如果这8个光源产生的8个不同波长的下行载波光信号中的一个或多个和光模块301中的光源3011产生的8个不同波长的上行载波光信号中的一个或多个的波长不同，则可以是下行载波光信号λi、λj、λk、λl、λm、λn、λo、λp中的任一与上行载波光信号λa、λb、λc、λd、λe、λf、λg、λh中的任一的波长都不相同。

或者，上述下行载波光信号(例如下行载波光信号λi、λj、λk、λl、λm、λn、λo、λp)可以是由光模块301中的光源3011发出的，参照图14所示，光源3011将8个不同波长的下行载波光信号发送至调制器3017，调制器3017将对应的下行信号调制到对应的下行载波光信号中生成对应的下行调制光信号。其中8个不同波长的下行载波光信号包括下行载波光信号λi、下行载波光信号λj、下行载波光信号λk、下行载波光信号λl、下行载波光信号λm、下行载波光信号λn、下行载波光信号λo以及下行载波光信号λp。需要强调的是，光源3011产生的8个不同波长的下行载波光信号中的一个或多个和光源3011产生的8个不同波长的上行载波光信号中的一个或多个的波长可以相同或不同。具体的，如果光源3011产生的8个不同波长的下行载波光信号中的一个或多个和光源3011产生的8个不同波长的上行载波光信号中的一个或多个的波长相同，则可以是下行载波光信号λi和上行载波光信号λa的波长相同，下行载波光信号λj和上行载波光信号λb的波长相同，以此类推。如果光源3011产生的8个不同波长的下行载波光信号中的一个或多个和光源3011产生的8个不同波长的上行载波光信号中的一个或多个的波长不同，则可以是8个不同波长的下行载波光信号λi、λj、λk、λl、λm、λn、λo、λp的波长可以是不同于第一波段的第二波段中的波长；或者，8个不同波长的下行载波光信号λi、λj、λk、λl、λm、λn、λo、λp的波长也为第一波段中的波长，8个不同波长的下行载波光信号和8个不同波长的上行载波光信号的波长各不相同，并且波长依次间隔δ步长。

参照图12所示，远端节点31(可以是合波分波器)将接收到的光信号λi1p15进行分波，分波完成后即是下行调制光信号λi1、下行调制光信号λj3、下行调制光信号λk5、下行调制光信号λl7、下行调制光信号λm9、下行调制光信号λn11、下行调制光信号λo13以及下行调制光信号λp15。可以看到图12所示的远端节点31与每个接入网设备32之间各通过2根光纤连接，分别是光纤acf1和光纤acf2，其中远端节点31将分波后的每一个下行调制光信号通过光纤acf2发送至对应的接入网设备32，示例性的，可以将下行调制光信号λi1通过光纤acf2发送至无线访问接入点AP1；将下行调制光信号λj3通过光纤acf2发送至无线访问接入点AP2；将下行调制光信号λk5通过光纤acf2发送至无线访问接入点AP3；将下行调制光信号λl7通过光纤acf2发送至无线访问接入点AP4；将下行调制光信号λm9通过光纤acf2发送至无线访问接入点AP5；将下行调制光信号λn11通过光纤acf2发送至接入网交换机A1；将下行调制光信号λo13通过光纤acf2发送至接入网交换机A2；将下行调制光信号λp15通过光纤acf2发送至接入网交换机A3。

参考图12的接入网设备32的结构示意图，以该接入网设备32为无线访问接入点AP1为例进行说明，接入网设备32包括光模块321、发射机Tx9和接收机Rx9，接入网设备32的光模块321接收到远端节点31通过光纤acf2发送过来的下行调制光信号λi1(也就是上述的第一下行调制光信号)，光模块321将下行调制光信号λi1中的下行信号s1解调出来，然后传输至接收机Rx9，由接收机Rx9处理接收到的下行信号s1并做出相应的回复，以此实现核心网交换机30与接入网设备32之间的下行信号的传输。

具体的，如图13所示，图13为图12的接入网设备32的具体结构示意图，以该接入网设备32为无线访问接入点AP1为例进行说明，其中，接入网设备32包括光模块321、发射机Tx9和接收机Rx9，光模块321包括光学器件3211(也就是上述的第一光学器件)、光学器件3213(也就是上述的第二光学器件)、调制器3212(也就是上述的第二调制器)以及解调器3214(也就是上述的第二解调器)。接入网设备32的解调器3214接收到远端节点31通过光纤acf2发送过来的下行调制光信号λi1(也就是上述的第一下行调制光信号)，解调器3214将下行调制光信号λi1中的下行信号s1解调出来，然后传输至接收机Rx9，由接收机Rx9处理接收到的下行信号s1并做出相应的回复，以此实现核心网交换机30与接入网设备32之间的下行信号的传输。

其他的接入网设备32也对接收的下行调制光信号做出与上述接入网设备32为无线访问接入点AP1类似的步骤，处理核心网交换机30发送的下行调制光信号，实现核心网交换机30与接入网设备32之间的下行信号的传输。

上述的光网络系统中，核心网交换机30与远端节点31之间通过两根光纤连接，分别是光纤f3和光纤f4，对应于图11a的核心网交换机30的结构示意图。当然，核心网交换机30与远端节点31之间也可以仅通过一根光纤连接，参照图11b所示的核心网交换机30的另一种结构示意图，图11b所示的核心网交换机30与远端节点31之间通过一根光纤f5连接，则该核心网交换机30中需要再设置一个合波器3018，合波器3018的一端连接合波器3012和合波器3016，合波器3018的另一端连接环路器3015的第一端。合波器3018用于将光信号λah和光信号λi1p15进行合波，生成光信号λahip，光信号λahip通过环路器3015的第一端输入，通过环路器3015的第二端输出至光纤f5，并通过光纤f5传输至远端节点31；光信号λa2h16由远端节点31通过光纤f5输入至环路器3015的第二端，再由环路器3015的第三端输出至分波器3013。需要说明的是，在此种情况下，下行载波光信号λi、λj、λk、λl、λm、λn、λo、λp中的任一与上行载波光信号λa、λb、λc、λd、λe、λf、λg、λh中的任一的波长必须都不相同，其他的信号流向以及传输方式不变，可以参考上述详细描述，在此不赘述。

当然，远端节点31与每一个接入网设备32之间也可以仅由一根光纤连接。参考图15所示，图15为本申请的实施例三提供的光网络系统的另一种结构示意图，该光网络系统包括位于核心机房CR内的核心网交换机30和位于用户侧的8个接入网设备32(例如图15中的8个接入网设备32分别是无线访问接入点AP1、AP2、AP3、AP4、AP5以及接入网交换机A1、A2、A3)；其中，核心网交换机30通过远端节点31连接接入网设备32。核心网交换机30与远端节点31可以通过一根、两根或三根光纤连接，具体以实际需要为准，在此不作限定，远端节点31与每一个接入网设备32之间仅通过一根光纤连接。核心网交换机30中包括光模块301，每一个接入网设备32包括光模块321。

参照图16所示，图16为图15中的接入网设备32的具体结构示意图，其中接入网设备32和远端节点31通过一根光纤acf3连接，其他的接入网设备32也拥有类似的结构。图16所示的接入网设备32为无线访问接入点AP1，下面以无线访问接入点AP1为例进行说明。接入网设备32包括光模块321和发射机Tx9和接收机Rx9，光模块321包括光学器件3211、光学器件3213、调制器3212、解调器3214、分波器3215以及环路器3216，接入网设备32的光模块321通过光纤acf3连接远端节点31，其中，光纤acf3中可以传输下行调制光信号λi1、上行载波光信号λa以及上行调制光信号λa2。下行调制光信号λi1和上行载波光信号λa均为输入光信号，下行调制光信号λi1和上行载波光信号λa通过光纤acf3输入至环路器3216的第二端，通过环路器3216的第三端输出至分波器3215：分波器3215将下行调制光信号λi1分波后发送至解调器3214，由解调器3214解调出下行信号s1，并将下行信号s1发送至接收机Rx9，接收机Rx9处理该下行信号s1获取其中的信息，使得接入网设备32执行相应的操作，完成核心网交换机30与接入网设备32之间的下行信号的传输；分波器3215也将上行载波光信号λa分波后发送至光学器件3211,光学器件3211将上行载波光信号λa传输至调制器3212，并且调制器3212接收由接入网设备32的发射机Tx9发送的上行信号s2，然后，调制器3212将上行信号s2调制到上行载波光信号λa，生成上行调制光信号λa2，调制器3212将上行调制光信号λa2发送光学器件3213，由光学器件3213将上行调制光信号λa2从环路器3216的第一端输入，从环路器3216的第二端输出，并通过光纤acf3传输至远端节点31，远端节点31将上行调制光信号λa2传输至核心网交换机30，以此实现接入网设备32和核心网交换机30之间的上行信号的传输。

可以理解的是，上述的光网络系统中，上行信号以及下行信号均采用点对点的传输方式，也就是说，接入网设备中的接收机Rx9一定接收的是核心网交换机中的发射机Tx1发送的下行信号，并且该接入网设备中的发射机Tx9发送的上行信号，也一定是由核心网交换机中的接收机Rx1接收并进行处理。这样使得整个光网络系统中的多个接入网设备之间互相独立并且互不干扰，适用于要求安全级别高的金融或政企客户。

需要说明的是，虽然示例中仅示出8个波长的上行载波光信号、8个波长的下行载波光信号以及8个接入网设备，但在实际的应用中，该光源3011可以产生更多或更少不同波长的上行载波光信号和下行载波光信号，整个光网络系统中也可以存在更多或更少的接入网设备32。

图1中的基于CWDM的以太光网络系统在接入新的用户侧接入网设备时，由于基于CWDM的以太光网络系统要求用户侧接入网设备端口的光模块产生上行载波光信号，通过将用户侧接入网设备产生的上行信号调制到该光模块产生上行载波光信号中实现上行信号的传输，所以该新的用户侧接入网设备端口的光模块的波长参数必须和已有的用户侧接入网设备端口的光模块的波长参数不同，否则会出现波长冲突，导致网络业务无法开通，网络业务质量无法保障的问题。而本申请的实施例提供的光网络系统不要求用户侧接入网设备端口的光模块产生某一波长参数的上行载波光信号，本申请的实施例提供的光网络系统，是由核心网交换机内的光源产生多个波长的上行载波光信号，通过远端节点将多个波长的上行载波光信号传输至对应的多个接入网设备中，因此接入网设备内的光模块仅需要将上行信号调制到核心网交换机通过远端节点传输的上行载波光信号上即可。在本申请的实施例提供的光网络系统需要接入新的用户侧接入网设备时，仅需要核心网交换机多传输的一个上行载波光信号给新的用户侧接入网设备即可，也就是由核心网交换机配置用户侧接入网设备的上行载波光信号，避免了用户侧接入网设备自行规划波长的情况，也就不容易出现波长冲突，不会导致网络业务无法开通，网络业务质量无法保障的问题。

图3中的基于PON的全光园区网络系统，由于PON上行调制光信号采用TDM时分复用技术，对于工业互联网、WiFi6访问接入点(access point，AP)等高吞吐量或突发网络业务的网络质量无法保障的问题，而本申请的实施例提供的光网络系统中上行调制光信号使用波分复用技术，使得一根光纤内的信号传输容量增加，从而在本申请的实施例提供的光网络系统遇到工业互联网、WiFi6访问接入点(access point，AP)等高吞吐量或突发网络业务时,能从容的应对传输容量突然增大的问题，使得网络质量得以保障。图3中的基于PON的全光园区网络系统的下行调制光信号采用广播方式传输，不能保障安全性的问题，本申请的实施例提供的光网络系统，上行信号以及下行信号均采用点对点的传输方式，也就是说，接入网设备中的接收机Rx9一定接收的是核心网交换机中的发射机Tx1发送的下行信号，并且该接入网设备中的发射机Tx9发送的上行信号，也一定是由核心网交换机中的接收机Rx1接收并进行处理。这样使得整个光网络系统中的多个接入网设备之间互相独立并且互不干扰，适用于要求安全级别高的金融或政企客户。

在上述实施例中，对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (19)

1.一种光网络系统，其特征在于，包括：核心网交换机和多个接入网设备；其中，所述核心网交换机通过远端节点连接所述接入网设备；

所述核心网交换机包括第一光模块，其中所述第一光模块包括光源以及第一合波器；

所述光源用于产生多个波长的上行载波光信号；所述第一合波器用于将所述多个波长的上行载波光信号合波为第一光信号，并发送至所述远端节点；

所述远端节点用于从所述第一光信号中获取第一上行载波光信号，所述第一上行载波光信号为所述多个波长的上行载波光信号中的一个；

所述接入网设备包括：第二光模块和第二发射机；

所述第二光模块用于接收所述远端节点发送的所述第一上行载波光信号；所述第二光模块，用于接收所述第二发射机发送的上行信号，将所述上行信号调制到所述第一上行载波光信号，生成第一上行调制光信号；所述第二光模块还用于将所述第一上行调制光信号通过所述远端节点发送至所述核心网交换机。

2.根据权利要求1所述的光网络系统，其特征在于，所述远端节点，具体用于将所述第一上行调制光信号合波至第二光信号，并将所述第二光信号发送至所述核心网交换机；

所述核心网交换机还包括第一接收机，所述第一光模块还包括第一解调器、以及第一分波器；

所述第一分波器用于接收所述远端节点发送的所述第二光信号，并将所述第二光信号中的第一上行调制光信号发送至所述第一解调器；

所述第一解调器用于在所述第一上行调制光信号中解调所述上行信号，并将所述上行信号发送至所述第一接收机。

3.根据权利要求1所述的光网络系统，其特征在于，所述光网络系统包括第一光纤；所述第一合波器通过所述第一光纤连接所述远端节点；所述第一光纤用于传输所述第一光信号。

4.根据权利要求2所述的光网络系统，其特征在于，所述光网络系统包括第二光纤；所述第一分波器通过所述第二光纤连接所述远端节点；所述第二光纤用于传输所述第二光信号。

5.根据权利要求2所述的光网络系统，其特征在于，所述光网络系统包括第三光纤；所述第一光模块还包括环路器，其中所述环路器的第一端连接所述第一合波器，所述环路器的第二端连接所述第三光纤的一端，所述环路器的第三端连接所述第一分波器；所述第三光纤的另一端连接所述远端节点；

其中，所述环路器用于通过所述第一端接收所述第一合波器发送的第一光信号，并将所述第一光信号通过所述第二端连接的所述第三光纤发送至所述远端节点；

所述环路器还用于通过所述第二端接收所述远端节点通过所述第三光纤传输的所述第二光信号，并将所述第二光信号通过所述第三端发送至所述第一分波器。

6.根据权利要求1所述的光网络系统，其特征在于，所述核心网交换机还包括：第一发射机；所述第一光模块还包括第一调制器以及第二合波器；

所述第一发射机用于将下行信号发送至所述第一调制器；

所述第一调制器用于将所述下行信号调制到第一下行载波光信号，生成第一下行调制光信号；并将所述第一下行调制光信号发送至所述第二合波器；其中所述第一下行载波光信号与所述第一上行载波光信号采用不同的波长；

所述第二合波器用于将所述第一下行调制光信号合波为第三光信号，并将所述第三光信号发送至所述远端节点；

所述远端节点用于将所述第三光信号中的第一下行调制光信号发送至所述接入网设备；

所述接入网设备还包括第二接收机；

所述第二光模块用于接收所述第一下行调制光信号，在所述第一下行调制光信号中解调出所述下行信号，并将所述下行信号发送至所述第二接收机。

7.根据权利要求6所述的光网络系统，其特征在于，所述光网络系统包括第四光纤；所述第二合波器通过所述第四光纤连接所述远端节点；所述第四光纤用于传输所述第三光信号。

8.根据权利要求1-7任一项所述的光网络系统，其特征在于，所述多个波长的上行载波光信号包括多个波长依次间隔δ步长的所述上行载波光信号。

9.根据权利要求1-7任一项所述的光网络系统，其特征在于，所述第二光模块包括：第一光学器件、第二光学器件以及第二调制器；

所述第一光学器件用于将所述第一上行载波光信号传输至所述第二调制器；

所述第二调制器用于接收所述第二发射机发送的上行信号，将所述上行信号调制到所述第一上行载波光信号，生成第一上行调制光信号；

所述第二光学器件用于将所述第一上行调制光信号传输至所述远端节点。

10.根据权利要求6所述的光网络系统，其特征在于，所述远端节点包括合波分波器；

所述合波分波器用于将所述第三光信号分波为多个下行调制光信号，其中所述多个下行调制光信号包括第一下行调制光信号，任一所述接入网设备接收一个所述下行调制光信号；

所述合波分波器还用于将多个上行调制光信号合波为第二光信号，其中所述多个上行调制光信号包括所述第一上行调制光信号，任一所述接入网设备生成一个所述上行调制光信号。

11.一种光模块，应用于核心网交换机，其特征在于，所述光模块包括光源以及第一合波器；

所述光源用于产生多个波长的上行载波光信号；所述第一合波器用于将所述多个波长的上行载波光信号合波为第一光信号，并发送至远端节点。

12.根据权利要求11所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括第一解调器、以及第一分波器；

所述第一分波器用于接收所述远端节点发送的第二光信号，并将所述第二光信号中的第一上行调制光信号发送至所述第一解调器；

所述第一解调器用于在所述第一上行调制光信号中解调上行信号，并将所述上行信号发送至所述核心网交换机的第一接收机。

13.根据权利要求12所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括环路器，其中所述环路器的第一端连接所述第一合波器，所述环路器的第二端连接第三光纤的一端，所述环路器的第三端连接所述第一分波器；所述第三光纤的另一端连接所述远端节点；

其中所述环路器用于通过所述第一端接收所述第一合波器发送的第一光信号，并将所述第一光信号通过所述第二端连接的所述第三光纤发送至所述远端节点；

所述环路器还用于通过所述第二端接收所述远端节点通过所述第三光纤传输的所述第二光信号，并将所述第二光信号通过所述第三端发送至所述第一分波器。

14.根据权利要求11-13任一项所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括第一调制器以及第二合波器；

所述第一调制器用于将所述核心网交换机的第一发射机发送的下行信号调制到第一下行载波光信号，生成第一下行调制光信号；并将所述第一下行调制光信号发送至所述第二合波器；

所述第二合波器用于将所述第一下行调制光信号合波为第三光信号，并将所述第三光信号发送至所述远端节点。

15.一种核心网交换机，其特征在于，包括第一发射机、第一接收机以及与所述第一发射机和/或所述第一接收机连接的如权利要求11-14任一项所述的光模块。

16.一种光模块，应用于接入网设备，其特征在于，

所述光模块，用于接收所述接入网设备的第二发射机发送的上行信号，将所述上行信号调制到核心网交换机发送的第一上行载波光信号，生成第一上行调制光信号；

所述光模块还用于将所述第一上行调制光信号通过远端节点发送至所述核心网交换机。

17.根据权利要求16所述的光模块，其特征在于，所述光模块包括：第一光学器件、第二光学器件以及第二调制器；

所述第一光学器件用于将所述核心网交换机发送的第一上行载波光信号传输至所述第二调制器；

所述第二调制器用于接收所述接入网设备的第二发射机发送的上行信号，将所述上行信号调制到所述第一上行载波光信号，生成第一上行调制光信号；

所述第二光学器件用于将所述第一上行调制光信号通过所述远端节点发送至所述核心网交换机。

18.根据权利要求16或17所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括第二解调器，所述第二解调器用于接收所述核心网交换机通过所述远端节点发送的第一下行调制光信号，在所述第一下行调制光信号中解调出下行信号，并将所述下行信号发送至所述接入网设备的第二接收机。

19.一种接入网设备，其特征在于，包括第二接收机、第二发射机以及与所述第二接收机和/或所述第二发射机连接的如权利要求16-18任一项所述的光模块。

Images