CN1713556A - 支持光网络单元组内通信的波带选择型无源光网络结构 - Google Patents
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Abstract
一种支持光网络单元组内通信的波带选择型无源光网络结构，包括：一个光线路终端、若干光网络单元、光分路器、光纤，光线路终端、光网络单元、光分路器、光纤以树型结构相连，每个光网络单元和光线路终端均通过光纤连接于光分路器；光线路终端包含一个可调波长发射机、一个宽带接收机、一个动态波带反射镜，可调波长发射机和宽带接收机通过环形器和动态波带反射镜相连，动态波带反射镜的另一端和光纤相连；每个光网络单元分配一个固定波长发射机、固定波带接收机。本发明避免了光线路单元端的光电光转换带来的时延，大大加速了它们通信的速度，虚拟专网内业务和非虚拟专网业务可同时进行，从而可以提高网络吞吐量。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种光纤通信技术领域的光网络结构，更具体的说是一种支持光网络单元组内直接通信的波带选择型无源光网络结构。
背景技术
无源光网络(PON)是光接入网中最有前途的发展方案。PON由一个光线路终端(OLT)和N个光网络单元(ONU)组成，是一种树型分布式拓扑结构的光用户网络， 一个网络终端通过一根光纤和大量用户终端进行通信。在PON中，OLT通过下行信道向ONU广播发送数据包，而各ONU以时分复用的形式通过上行信道向OLT发送数据包。对于传统的PON来说，若ONU之间需要通信，首先发端ONU将数据包发给OLT。OLT端接收来自ONU的数据包，将其转换成电信号，获得目的ONU，再将其转换成光信号并转发给收端ONU。OLT端的光电光转换转换构成了整个传输过程中的电子瓶颈。在虚拟专网(VPN)和超大计算机级连的网络中，部分ONU之间的通信会频繁于和其他ONU之间和OLT和ONU之间的通信。随着这些网络的日益盛行，克服电子瓶颈，提供ONU之间的直接快速通信已显得越来越重要。在现有的PON结构中，OLT向ONU发射多种波长的光信号，这些光信号在下行信道波分复用。每个ONU根据控制信号有选择的接收相应波长的光信号，控制信号包含在数据包中以头信息形式发送或通过单独的波长信道发送，这种结构可以提高下行信道的容量，但没有考虑ONU之间的直接通信，ONU之间的通信仍然需要通过OLT的转发。
经对现有技术的文献检索发现，支持ONU组内通信的现有技术中，C.Chae等人发表在学术出版物《IEEE Photonics Technology Letters》(《IEEE光子技术快报》)1999第11卷中的文章“A PON System Suitable for InternetworkingOptical Network Units Using a Fiber Bragg Grating on the Feeder Fiber(在光纤支线中使用布拉格光栅以实现光网络单元互联的PON系统)”中，提及在光纤支线星型耦合器和OLT之间放置了一个布拉格光栅，此布拉格光栅可以反射来自ONU的光并通过耦合器将其广播至其他ONU，这样不需要经过OLT就可以实现ONU之间的通信。这一技术的缺点是每一个ONU都需要两个发送器和两个接收机，大大的增加了系统的代价。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供一种支持光网络单元组内通信的波带选择型无源光网络结构，使其可以用较少的系统代价实现光网络单元之间直接通信，降低光网络单元之间通信时延，并和传统的无源光网络结构相兼容。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明与传统的无源光网络结构相兼容，包括：一个光线路终端、若干光网络单元、光分路器、光纤组成。光线路终端、光网络单元、光分路器、光纤以树型结构相连，每个光网络单元和光线路终端通过光纤连接于光分路器。
所述的光线路终端由可调波长发射机、宽带接收机、动态波带反射镜组成，可调波长发射机和宽带接收机通过环形器和动态波带反射镜相连，动态波带反射镜的另一端和光纤相连。
所述的光网络单元由固定波长发射机和固定波带接收机组成。每一个光网络单元分配有一个固定的发送波长，固定接收波带，固定发送波长位于固定接收波带内，相邻的发送波长组成波带，同一虚拟专网内的光网络单元的发送波长组成一个波带。
所述的光网络单元端的固定波长发射机，用于向其他光网络单元或光线路终端以固定波长发送数据包。
所述的光网络单元端的固定波带接收机，接收来自其它光网络单元或光线路终端的波长位于此固定接收波带内的数据包。对于虚拟专网内的光网络单元，通过波带接收机接收来自此虚拟专网内其他所有节点的数据包。
所述的光线路终端的可调波长发射机，向其他光网络单元或无源光网络以外的节点发数据包。通过调节此波长可调发射机的发送波长，向不同光网络单元节点发送数据包。
所述的光线路终端的宽带接收机，接收来自所有光网络单元和无源光网络外节点的数据包。
所述的光线路终端的动态波带反射镜，一方面可以直通通过它的数据包，另一方面可以反射来自光网络单元的数据包，使其重定向到其他光网络单元。
所述的光分路器(或采用波带复用器)，位于光线路终端和光网络单元之间，用于将来自光线路终端的下行消息分路发给各光网络单元并将来自各光网络单元的上行消息进行复用。
和传统无源光网络不同，光线路终端增加了动态波带反射镜，此反射镜用于实现虚拟专网内部光网络节点的直接通信。当虚拟专网内的两个光网络单元相互通信时，调节光线路终端的动态波带反射镜将数据包重定向至光网络单元，此数据包的波长位于虚拟专网内光网络单元的接收波带内，虚拟专网内的通过波带接收机予以接收。这样，虚拟专网内光网络单元的通信不必经过光线路单元，从而避免了光线路单元端的光电光转换带来的时延，大大加速了它们通信的速度。
由于光线路终端的发射机和接收机数目的限制，非虚拟专网内部业务分别在上行链路和下行链路进行时分复用。虚拟专网内光网络单元的通信不经过光线路单元，它们不受光线路单元端的限制，虚拟专网内业务和非虚拟专网业务可同时进行，从而可以提高网络吞吐量。
附图说明
图1本发明总体结构框图
图2光网络单元向上行链路发送数据包的示意图
图3光线路终端利用下行链路向光网络单元发送数据包的示意图
图4虚拟专网内部光网络单元之间通信的示意图
图5本发明实施例实现示意图
具体实施方式
如图1所示，无源光网络结构中，有两个虚拟专网VPN，每个VPN内部有两个光网络单元ONU，有一个光网络单元ONU不属于任何VPN(以该无源光网络结构为例，但无源光网络中VPN数目和每个VPN中的节点数目不限于此结构)。如图所示，各个光网络单元ONU和光线路终端OLT以树型结构互联，光网络单元ONU1和光网络单元ONU2同属于第一个虚拟专网VPN，它们的固定接收波长位于同一个波带内，光网络单元ONU3和光网络单元ONU4同属于第二个虚拟专网VPN，他们的固定接收波长位于同一个波带内，光网络单元ONU5的固定接受波长不在上述两个波带内。光网络单元ONU通过固定波长发射机将数据包调制到此固定发送波长上以发送数据包；当光网络单元ONU接收数据包时，波带接收机接收波长范围位于其接收波带内的所有数据包；光线路终端OLT通过可调发射机向光网络单元ONU发送数据包；光线路终端OLT通过宽带接收机接收来自所有光网络单元ONU的数据包；可调波带反射镜反射其波带内的所有数据包，也就是说通过调节波带反射镜，虚拟专网VPN内部通信的数据包被重定向到其他光网络单元ONU，虚拟专网VPN内的光网络单元ONU通过波带接收机接收数据包。根据不同的信道占有需求，将无源光网络中的通信分为4种情况，通过描述它们各自的通信方式来具体介绍波长选择型无源光网络的工作方式：
(1)光网络单元ONU向光线路终端OLT发数据包，光网络单元ONU通过固定波长发射机发送其数据包，光线路终端OLT通过宽带接收机接收此数据包。如图2所示。
(2)不属于同一虚拟专网VPN间的光网络单元ONU之间的通信，发端光网络单元ONU通过固定波长发射机发送数据包，光线路终端OLT通过宽带接收机接收数据包，然后经过电处理分析其目的端，光线路终端OLT再通过波长可调发射机将数据包调节到相应目的光网络单元ONU的接收波长上并发送，目的光网络单元ONU通过波带接收机接受数据包。如图2和3所示。
(3)光线路终端OLT向光网络单元ONU发数据包，光线路终端OLT通过波长可调发射机将数据包调节到目的光网络单元ONU的接收波长上并发送，目的光网络单元ONU通过波带接收机接受数据包。如图3所示。
(4)虚拟专网VPN内部光网络单元ONU之间的通信，光网络单元ONU通过固定波长发射机发送数据包，可调波带反射镜调节其反射镜以使数据包到达反射镜时被反射至所有光网络单元ONU节点，此数据包的波长位于VPN内所有光网络单元ONU固定波带接收机的接收波带内，故被VPN内的所有光网络单元ONU接收。如图4所示。
(5)由于光线路终端OLT只有一个固定波带接收机，为了避免光线路终端OLT端接收数据包产生冲突，(1)和(2)中所述的数据包在光网络单元ONU到光线路终端OLT的上行信道中进行时分复用。
(6)由于光线路终端OLT只有一个波长可调发射机，为了避免光线路终端OLT端的发送器冲突，(2)和(3)中的数据包在光线路终端OLT到光网络单元ONU的下行信道中进行时分复用。
(7)由于(4)中的业务不经过光线路终端OLT的处理，不需要避免光线路终端OLT端的冲突，但需要考虑光网络单元ONU端接收机和发射机的限制，一个光网络单元ONU只有一个固定波长发射机和一个固定波带接收机，当VPN波带内的所有波长信道在上行链路和下行链路都未被使用，VPN内部节点即可通信。
如图5所示，是本发明的一种具体实施例。无源光网络中含有一个虚拟专网VPN，虚拟专网VPN内包含两个光网络单元ONU，动态波带反射镜和光分路器通过12千米的光纤相连，动态反射镜反射来自光网络单元ONU的数据包而直通来自OLT的数据包，动态可调反射镜用带有反射镜的波长解复用器实现，固定波长发射机采用LD激光器。光网络单元ONU1的固定发射波长为1547.8nm，OLT的固定发射波长为1547.0nm，光网络单元ONU2的波带滤波器的接收长为1547.4±2nm。实施例演示了OLT向光网络单元ONU2发数据包和光网络单元ONU1向光网络单元ONU2发数据包两种情况。
在这种波带选择型无源光网络结构中，虚拟专网VPN内的业务不经过OLT端的处理，直接通过可调波带反射镜重定向至目的光网络单元ONU，大大减少了处理时延，也避免了OLT端发射机和接收机限制带来的冲突，从而增加了网络的吞吐量。
Claims (10)
1.一种支持光网络单元组内通信的波带选择型无源光网络结构，包括：一个光线路终端、若干光网络单元、光分路器、光纤，其特征在于，光线路终端、光网络单元、光分路器、光纤同传统的无源光网络以树型结构相连，每个光网络单元和光线路终端均通过光纤连接于光分路器；光线路终端由可调波长发射机、宽带接收机、动态波带反射镜组成，可调波长发射机和宽带接收机通过环形器和动态波带反射镜相连，动态波带反射镜的另一端和光纤相连；光网络单元由固定波长发射机、固定波带接收机组成。
2.如权利要求1所述的支持光网络单元组内通信的波带选择型无源光网络结构，其特征是，所述的固定波长发射机，向另外的光网络单元或光线路终端以固定波长发送数据包。
3.如权利要求1所述的支持光网络单元组内通信的波带选择型无源光网络结构，其特征是，所述的固定波带接收机，接收来自另外的光网络单元或光线路终端的波长位于此固定接收波带内的数据包。
4.如权利要求1或者2或者3所述的支持光网络单元组内通信的波带选择型无源光网络结构，其特征是，所述的光网络单元，每一个光网络单元分配一个固定的发送波长、固定接收波带，固定发送波长在固定接收波带内，相邻的发送波长组成一个波带，同一虚拟专网内的光网络单元的发送波长位于一个波带内，当光网络单元发送数据包时，固定波长发射机将数据包调制至固定发送波长。
5.如权利要求1所述的支持光网络单元组内通信的波带选择型无源光网络结构，其特征是，所述的可调波长发射机，向另外的光网络单元或无源光网络以外的节点发数据包，通过调节此波长可调发射机的发送波长，向光网络单元节点发送数据包。
6.如权利要求1所述的支持光网络单元组内通信的波带选择型无源光网络结构，其特征是，所述的宽带接收机，接收来自所有光网络单元和无源光网络外节点的数据包，每一个光网络单元节点接收其固定波带接收机接收范围内的数据包，对于虚拟专网内的节点，通过波带接收机接收来自此虚拟专网内另外所有节点的数据包。
7.如权利要求1所述的支持光网络单元组内通信的波带选择型无源光网络结构，其特征是，所述的动态波带反射镜，反射波长位于此波带内的所有数据包，使得光网络单元发的数据包可重定向到另外的光网络单元。
8.如权利要求1所述的支持光网络单元组内通信的波带选择型无源光网络结构，其特征是，所述的光分路器或采用波带复用器，位于光线路终端和光网络单元之间，用于将来自光线路终端的下行消息分路发给各光网络单元并将来自各光网络单元的上行消息进行复用。
9.如权利要求1所述的支持光网络单元组内通信的波带选择型无源光网络结构，其特征是，所述的光网络单元，向光线路终端所发数据包和光网络单元向另外虚拟专网的光网络单元所发数据包在光网络单元到光线路终端的上行链路时分复用；光线路终端向光网络单元所发数据包和光网络单元向另外虚拟专网的光网络单元所发数据包在光线路终端到光网络单元的下行链路时分复用。
10.如权利要求1或者9所述的支持光网络单元组内通信的波带选择型无源光网络结构，其特征是，所述的光网络单元，同一虚拟专网内的光网络单元之间相互通信时，位于光线路终端的动态波带反射镜将数据包重定向至各光网络单元，此虚拟专网内另外的光网络单元通过波带滤波器接收数据包；虚拟专网内光网络单元之间的通信和此虚拟专网节点外的节点之间通信可同时进行，包括光线路终端和此虚拟专网外的光网络单元的通信、此虚拟专网外的两个光网络单元之间的通信。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100452682C (zh) * | 2006-06-08 | 2009-01-14 | 上海交通大学 | 在无源光网络中实现全光虚拟专网的方法 |
| CN101330764B (zh) * | 2008-06-20 | 2010-09-08 | 北京邮电大学 | 一种光网络单元之间直接通信的方法和无源光网络系统 |
| CN102325083A (zh) * | 2006-11-09 | 2012-01-18 | 华为技术有限公司 | 用于不同传输率pon共存的带宽分配方法和装置 |
| US8451836B2 (en) | 2008-09-12 | 2013-05-28 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method, device, and system for transmitting constant rate data stream |
| CN107453817A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-12-08 | 武汉邮电科学研究院 | 一种基于时分和波分复用的无源光网络系统 |
| WO2023246577A1 (zh) * | 2022-06-24 | 2023-12-28 | 中兴通讯股份有限公司 | 增强光网络单元、无源光网络、通信方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6925263B2 (en) * | 2001-09-28 | 2005-08-02 | Intel Corporation | Method and apparatus for transmission of upstream data in an optical network |
| EP1385282A1 (en) * | 2002-07-22 | 2004-01-28 | Lucent Technologies Inc. | Optical network using passive reflective splitting |
| KR100489922B1 (ko) * | 2002-10-01 | 2005-05-17 | 최준국 | 페브리-페롯 레이저 다이오드의 셀프 인젝션 락킹을이용한 고밀도 파장분할 다중방식 수동형 광가입자망 시스템 |
| FI20031429A0 (fi) * | 2003-10-02 | 2003-10-02 | Nokia Corp | Varma upstream -tiedonsiirto passiivisessa optisissa verkoissa |
-
2005
- 2005-07-21 CN CNB2005100279330A patent/CN100413237C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100452682C (zh) * | 2006-06-08 | 2009-01-14 | 上海交通大学 | 在无源光网络中实现全光虚拟专网的方法 |
| CN102325083A (zh) * | 2006-11-09 | 2012-01-18 | 华为技术有限公司 | 用于不同传输率pon共存的带宽分配方法和装置 |
| CN102325083B (zh) * | 2006-11-09 | 2014-11-05 | 华为技术有限公司 | 用于不同传输率pon共存的带宽分配方法和装置 |
| CN101330764B (zh) * | 2008-06-20 | 2010-09-08 | 北京邮电大学 | 一种光网络单元之间直接通信的方法和无源光网络系统 |
| US8451836B2 (en) | 2008-09-12 | 2013-05-28 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method, device, and system for transmitting constant rate data stream |
| CN107453817A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-12-08 | 武汉邮电科学研究院 | 一种基于时分和波分复用的无源光网络系统 |
| WO2023246577A1 (zh) * | 2022-06-24 | 2023-12-28 | 中兴通讯股份有限公司 | 增强光网络单元、无源光网络、通信方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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