CN1741433A - 使用波分方法的光接入网络及无源光网络 - Google Patents

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Abstract

一种波分复用光接入网络，包括中心局，用于多路复用用于向用户侧发射高速率有线数据业务的第一光信号，和用于向远程用户终端发射无线数据业务的第二光信号；远程节点，通过光纤连接到所述中心局，用于多路分解从中心局接收的多路复用的光信号；多个用户，连接到所述远程节点，每个用户均接收具有多路分解的第一光信号中相应波长的第一光信号；和多个无线电接入单元，连接到所述远程节点，每个无线电接入单元均将具有多路分解的第二光信号中相应波长的第二光信号转换为无线电信号，并以无线方式发射该无线电信号。

Description

使用波分方法的光接入网络及无源光网络
技术领域
本发明涉及光接入网络，更具体地，涉及能够用于有线网络和无线网络的波分复用光接入网络。
背景技术
由于有线通信系统或移动通信系统中对更高数据容量的需求的增长，接入网络有必要处理具有更宽带宽的数据，以便提供各种高容量多媒体数据，例如图像、动画、以及语音信号。波分复用(WDM)无源光接入网络已经被广泛地用于处理带宽更宽的宽带通信数据。
图1图解说明了常规WDM光接入网络100，图2A-2D是图1所示的WDM光接入网络100的图解说明。
如图1所示，常规WDM光接入网络100包括中心局(CO)，用于检测上行光信号并生成多路复用的下行光信号；用户侧130，用于接收相应的下行光信号并生成上行光信号；和远程节点(RN)120，用于中继CO110与用户侧130之间的光信号。
CO110包括多个下行发射机111-1～111-N，用于生成波长锁定的下行光信号；第一多路复用器113，用于多路复用所述下行光信号；下行宽带光源115，用于生成对下行发射机111-1～111-N进行波长锁定的下行光；第一多路分解器114，用于多路分解多路复用的上行光信号；多个上行检测器112-1～112-N，用于检测相应的多路分解的上行光信号；和上行宽带光源，用于生成对用户侧130进行波长锁定的上行光。
第一多路复用器113经由下行光纤101被链接到RN120上。第一多路复用器113将通过第一环行器116输入的下行光，多路复用到具有它们各自波长的不相干信道内。接下来，第一多路复用器113允许多路分解的下行光被输入到相应的下行光源111-1～111-N。同样，第一多路复用器113多路复用下行光信号，并通过第一环形器116将多路复用的下行光信号输出到RN120。由下行宽带光源生成的下行光具有图2A示的波形，并且通过第一环形器116被输入到第一多路复用器113。第一多路复用器113将下行光分离为多个不相干的信道，并将分离的下行光输出到相应的下行发射机111-1～111-N。下行发射机111-1～111-N可以包括具有多模输出特性的Fabri Perrot激光二极管(FP-LD)或半导体光放大器(SOA)。如果下行发射机111-1～111-N是具有如图2C所示相同输出特性的FP-LD，那么生成具有图2D所示波形的波长锁定的下行信号。在波长锁定的下行信号中，仅有一个模式从下行发射机111-1～111-N的多个模式输出，所述模式相应于具有如图2B所示波形的一个不相干信道的波长，并且被施加于相应的下行发射机111-1～111N。
第一多路分解器114经由上行光纤102被链接到RN120。第一多路分解器114多路分解通过第二环行器118输入的多路复用的上行光信号，并将多路复用的上行光信号输到相应的上行检测器112-1～112-N。第二环行器118被配置在RN120与第一多路分解器114之间，并被连接到上行宽带光源117，由此将上行光输出到RN120。
RN120包括通过下行光纤101链接到第一多路复用器113的第二多路分解器121，和通过上行光纤102链接到第一多路分解器114的第二多路复用器122。
第二多路分解器121多路分解多路复用的下行光信号，并将多路复用的下行光信号输出到用户侧130。第二多路复用器122将上行光多路分解到具有它们各自波长的不相干信道内，并将上行光输出到用户侧130。用户侧130多路复用波长锁定的上行光信号，并将波长锁定的上行光信号输出到CO110。
用户侧130包括链接到第二多路复用器122的多个上行光源132-1～132-N，和多个下行检测器，用于检测由第二多路分解器121多路分解的相应的下行光信号。
上行光源132-1～132-N中的每一个均生成由相应不相干信道波长锁定的上行光信号，并将生成的上行光信号输出到第二多路复用器122。
然而，上述光接入网络需要巨大的初期投资成本。
在无线网络中，尽管能够提供移动性和单点对多点连接，然而当限制带宽时仍会出现严重的损耗。为了解决该问题，已经提出了光纤上的无线电(radio-over-fiber)技术。
光纤上的无线电技术被用于通过光纤使用预定的带宽发射无线电信号(射频)。光纤上的无线电网络包括通过光纤相互链接的中心局和远程节点。也就是说，中心局将无线电信号转换为光信号，并将所转换的光信号发射到相应的远程节点。相应的远程节点将所接收的光信号转换为无线电信号，然后将所转换的无线电信号发射到相邻的无线终端。
光纤上的无线电网络能够将已经被分布于多个远程节点的各种电气用具集中到中心局中。因此，远程节点可以仅包括光收发机和远程天线单元，并且能够通过宽带带宽来发射信号，从而提高了频率效率。
然而，由于常规WDM光接入网络主要为有线网络用户提供业务，网络需要大量的初期成本，以及与网络维护有关的成本，包括光纤的铺设。同样，光纤上的无线电网络的实施成本也很高。因此，限制了光线上的无线电网络的可扩缩性和用途。
此外，由于具有不同多媒体功能的各种类型的无线终端的广泛使用，对光线上的无线电能够提供宽频带和高速无线业务的需求已经迅速地增长。然而，光纤上的无线电网络的缺陷，需要大量的初期投资成本——包括光纤铺设成本，且需要时间r来建设专用光纤上的无线电网络，这些缺陷都阻碍了这种网络的可用性。
发明内容
因此，做出本发明以解决出现有技术中的上述问题，并提供附加的优点，通过提供能够以超高的速率向有线和无线网络的用户提供宽带业务的波分复用光接入网络，同时降低建设WDM光接入网络所需的投资成本。
在一个实施例中，提过一种波分复用光接入网络，具有中心局，用于多路复用第一光信号和第二光信号，第一光信号用于向用户侧发射高速无线数据业务，第二光信号用于向远程用户终端发射无线数据业务；通过光纤耦合到中心局上的远程节点，用于多路分解从中心局接收的多路复用的光信号；耦合到远程节点上的多个用户，每个用户均接收具有多路分解的第一光信号中相应波长的第一光信号；和多个耦合到远程节点的无线中继站，每个无线电接入单元均将具有多路分解的第二光信号中相应波长的第二光信号转换为无线电信号，并以无线方式发射该无线电信号。
附图说明
通过结合附图作出以下详细描述，本发明的上述特征和优点将变得更加清楚明白。
图1图解说明了一种常规WDM光接入网络；
图2A～2D是图1所示的WDM光接入网络的图解说明；
图3图解说明了根据本发明第一实施例的光接入网络的结构；
图4A～4D是图3所示的光接入网络的图解说明；
图5A是图解说明图3所示的电光转换器的结构方框图；
图5B是图解说明图3所示的无线电接入单元的结构方框图；
图6图解说明了根据本发明第二实施例的无源光接入网络的结构；
图7A和7B是示出了图6所示的宽带光源、第一带分配(band-allocation)模块和第二带分配模块之间关系的图解说明；
图8图解说明了图6所示的无线电接入单元的一个实例；
图9图解说明了图6所示的无线电接入单元的一个实例；
图10是图解说明根据本发明第三实施例的无源光网络的结构方框图；
图11是解释说明图10所示的每个部件中的信号流的图解；
图12是图解说明图10所示的无线信号发射模块的结构实例方框图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对本发明的实施例进行详细描述。为了清楚和简便起见，将省略对合并与此的已知功能和配置的详细描述，因为这可能使本发明的主题变得模糊不清。
图3图解说明了根据本发明第一实施例的光接入网络的结构。图4A～4D使图3所示的光接入网络的图解说明。
参照图3，根据本发明第一实施例的波分复用(WDM)光接入网络200包括中心局(CO)210，用于多路复用第一光信号203和第二光信号204，第一光信号用于以高速率提供有线数据业务，第二光信号用于向用户终端发射无线数据业务；远程节点(RN)220，用于多路分解从CO210接收的多路复用的光信号；和用户侧230，用于接收RN220中多路分解的第一光信号203和第二光信号204。用户侧230包括多个用户231-1～231-N，其中每一个用户均被连接到RN220；和多个无线电接入单元，其中每一个均被连接到RN220。
CO210包括宽带光源214，用于生成具有宽带波长的光；带分配(band-allocation)模块215，用于从无线信号传输所需的光波长带中分离出无线数据传输所需的光波长带(wavelength band)；多路复用器213；多个光源211-1～211-N，用于生成波长锁定的第一光信号203；连接到多路复用器213的多个电光转换器212-1～212-N，用于将无线电信号转换为第二光信号214，第二光信号214具有由带分配模块215锁定的光波长带的无线数据，其不同于由宽带光源214、多路复用器213、和光源211-1～211-N直接生成的波长锁定的第一光信号的光波长带；和环行器216。
多路复用器213多路复用第一光信号203和第二光信号204，并通过环行器216将多路复用的光信号输出到RN220。多路复用器213将通过环行器21输入的光201多路分解到具有它们各自波长(λ1～λN)的多个不相干信道内，并将多路分解的光输出到相应的光源211-1～211-N。光源211-1～211-N中的每一个均生成由相应的不相干信道波长锁定的第一光信号203，并将第一光信号203输出到多路复用器213。
环行器216将由多路复用器213多路复用的光信号输出到RN220。并且，环行器216将由宽带光源214生成的光201输出到多路复用器213。
图4A～4D是解释说明在操作期间光201的图解。带分配模块215通过环行器216传递仅具有λ1～λN中一个波长带的光。在此，λ1～λN的波长带是通过从由宽带光源214生成的光的λ1～λ2N的波长带中，将与第二光信号的波长带重叠的λn+1～λ2N的波长带排除在外而获得的。通过带分配模块215的具有λ1～λN的波长带的光被用作TX1到TXN211-1～211-N的波长锁定的光源，通过多路复用器213接收有线数据。未能通过带分配模块215的波长带λn+1～λ2N，被分配以便提供无线数据业务，并被用作第二光信号的波长带λn+1～λ2N，所述第二光信号是将在电光转换器212-1～212-N中接收的无线电信号进行电光转换而得到的。
图5A是图解说明图3所示的电光转换器212-1～212-N的结构方框图。电光转换器212-1～212-N中的每一个均包括RF转换器212a-N，用于将用于无线数据业务的无线电信号206的波长带转换为无线业务的频带；和电光转换器212b-N，用于将从RF转换器212a-N输出的无线电信号转换为具有λn+1～λ2N的波长带的光信号204。
RF转换器212a-N将具有预定带宽的基带无线传输数据301上转换为具有预定RF频带的数据，并将具有RF频带的无线电信号303输出到电光转换器212b-N。电光转换器212b-N是用于将无线电信号303转换为第二光信号204的元件。电光转换器212b-N可以采用半导体激光器、半导体光放大器、和具有马赫-曾德(Mach-Zender)干涉仪的外部光调制器，等等。
RN220包括多路分解器221，用于多路分解已经在CO210中多路复用的光信号202，以便光发射该光信号202，然后将该光信号分配给用户侧。
用户231-1～231-N中的每一个均被连接到RN220，并且均包括光检测器，用于在多路分解的第一光信号被分配给每个用户侧之后，接收每一用户的光信号。该光检测器可以包括光电二极管。
图5B是图解说明图3所示的无线电接入单元231-1～231-N的结构方框图。无线电接入单元231-1～231-N中的每一个均包括光电转换器232a-N，用于将具有多路分解的第二光信号204中相应波长的第二光信号转换为无线电信号；和天线232b-N，用于以无线方式发射从光电转换器232a-N接收的无线电信号。该光电转换器232a-N可以包括光电二极管。
无线电接入单元232-1～232-N可以作为热点基站来操作，用于将无线电信号发射到构成无线LAN的多个终端，或者用于将无线电信号发射到便携式无线终端的基站。
图6图解说明了根据本发明第二实施例的光接入网络的结构。根据本发明第二实施例的用于双向通信的无源光接入网络300包括中心局(CO)310，用于多路复用用于有线数据传输的第一下行光信号301，和为无线数据传输分配的第二下行光信号；远程节点(RN)320，通过光纤连接到CO310，用于多路分解从CO310接收的多路复用的下行光信号303；连接到RN320的多个用户330-1～330-N；和连接到RN320的多个无线电接入单元340-1～340-N。
用户330-1～330-N中的每一个均接收具有波长带为λ1～λi的多路分解的第一下行光信号中分配给用户330-1～330-N中每一个的相应波长的第一下行光信号301，并通过RN320将波长带为λ1～λi的波长锁定的第一上行光信号306输出到CO310。无线电接入单元340-1～340-N中的每一个均将具有多路分解的第二下行光信号中λi+1～λj的相应波长的第二光信号302转换为无线电信号，以无线方式发射所转换的无线电信号，并将波长带为λk+1～λm的第二上行光信号输出到RN320。
CO310包括：宽带光源314；第一多路复用器/多路分解器313；多个下行发射机311-1～311-N，用于生成用于无线数据传输的波长锁定的第一下行光信号301；多个电光转换器312-1～312-N，用于生成用于无线数据业务的第二光信号302；多个上行光检测器317-1～317-N，用于检测相应的多路分解对上行光信号306；波长选择耦合器316-1～316-N；光耦合器315；第一带分配模块318a；和第二带分配模块318b。
图7A和7B是解释说明图6所示的宽带光源314、第一带分配模块318a和第二带分配模块318b之间关系的图解。宽带光源314生成具有λ1～λN的宽波长带的光。
λ1～λN的宽波长带包括λ1～λi的波长带，用于波长锁定波长带为λ1～λi的下行光信号；λm+1～λN的波长带，用于波长锁定从用户330-1～330-N中每一个发射到CO310的第一上行光信号；λi+1～λj的波长频带，由第一带分配模块318a阻断，以便用作从CO310下行发射到无线电接入单元340-1～340-N的第二下行光信号；λk+1～λm的波长带，由第二带分配模块阻断，以便用作从无线电接入单元340-1～340-N上行发射到中心局310的第二光信号。
第一带分配模块318a被配置在宽带光源314与光耦合器315之间，以便从所述光的λ1～λN的波长带中，阻断与用于下行传输的第二光信号302的波长带λi+1～λj重叠的波长带λi+1～λj。另外，第二宽分配模块318b被配置在宽带光源314与光耦合器315之间，并且阻断与用于上行传输的第二光信号302的波长带λk+1～λm重叠的波长带λk+1～λm。
也就是说，第一带分配模块318a和第二带分配模块318b通过防止用于上行和下行传输的第二光信号的波长带λi+1～λj和λk+1～λm，和由宽带光源314生成的光的波长带的某些部分之间的重叠，来抑制噪声。
第一多路复用器/多路分解器313把由电光转换器312-1～312-N生成的第一下行光信号301和第二下行光信号302，多路复用到下行光信号303内以输出到RN320。第一多路复用器/多路分解器313将RN320中多路复用的上行光信号307多路分解为第一和第二光信号，以便将多路分解的上行光信号输出到相应的上行光检测器317-1～317-N，或者输出到相应的电光转换器312-1～312-N。并且，第一多路复用器/多路分解器313将通过光耦合器315输入的波长带为λ1～λi的下行光304多路分解到相互之间具有不同波长的多个不相关信道内，并将下行光信号输出到相应的下行发射机311-1～311-N。下行发射机311-1～311-N中的每一个均生成由相应的不相干信道波长锁定的第一光信号301。
波长选择耦合器316-1～316-N中的每一个均将由下行发射机311-1～311-N中相应的每一个波长锁定的波长带为λ1～λi的第一光信号301，输出到第一多路复用器/多路分解器313。并且，波长选择耦合器316-1～316-N中的每一个将由第一多路复用器/多路分解器313多路分解的第一和第二上行光信号输出到上行光检测器317-1～317-N或者电光转换器312-1～312-N中相应的每一个。光耦合器315被配置在第一多路复用器/多路分解器313和RN320之间，并被连接到宽带光源314以便下行光304被输出到第一多路复用器/多路分解器313，而上行光305被输出到RN320。
RN320包括第二多路复用器/多路分解器321，用于以下面的方式多路分解多路复用的下行光信号303：第一光信号301中的每一个均被输出到用户330-1～330-N中相应的每一个，而第二光信号302中的每一个均被输出到无线电接入单元340-1～340-N中相应的每一个。并且，第二多路复用器/多路分解器321将从用户330-1～330-N输入的第一和第二上行光信号多路复用到上行光信号307内，以便多路复用的上行光信号307被输出到CO310。另外，第二多路复用器/多路分解器以把上行光输出到相应的用户330-1～330-N的方式将上行光305多路分解到相互之间具有不同波长的多个不相干信道内。
用户330-1～330-N中的每一个均包括下行光检测器332，用于检测相应的第一光信号301；上行光源333，用于生成由相应的不相干信道波长锁定的上行光信号306；波长选择耦合器331，用于将上行光信号306输出到RN320，并将从RN320接收的相应的第一光信号301输出到下行光检测器332。
下行光检测器332可以包括光电二极管。并且，用于生成波长锁定的上行光信号的上行光源333可以包括半导体光放大器或法布里-佩洛特(Febry-Perot)激光二极管。
图8图解说明了图6所示的每个无线电接入单元340-N’的一个实例。每个无线电接入单元340-N’均包括基站410，用于将从RN320接收的波长带为λi+1～λj的第二下行光信号302传递给无线LAN上热点中的每个终端；和无线信号发射模块420，用于扩展WLAN业务到远程点。
无线信号发射模块420包括：光电转换器422，用于将相应的第二光信号302转换为无线电信号；和天线421，用于发射该无线电信号。光电转换器422可以包括光电二极管。也就是说，无线信号发射模块420将根据基站410的方向输入的相应的第二光信号(施加到无线电接入单元340-N’)转换为无线电信号，并将该无线电信号发射到相应的便携式通信设备401a、401b和401c，包括位于临近扇区的无线LAN终端。
图9图解说明了图6所示的用于执行移动通信业务的无线电接入单元340-N”的一个实例。无线电接入单元340-N”包括控制模块513，用于从RN320接收的相应第二光信号302的分配；和连接到控制模块513的多个无线信号发射模块310-1～510-N。
无线信号发射模块510-1～510-N中的每一个均将从控制模块513接收的相应第二光信号302转换为无线电信号，并将该无线电信号发射到位于临近扇区的无线终端。并且，无线信号发射模块510-1～510-N中的每一个均包括光电转换器512，用于将相应的第二光信号302转换为无线电信号；和天线511，用于发射该无线电信号。
图10是图解说明根据本发明第三实施例的双向无源光网络的结构方框图，图11是解释说明图10所示的每个部件中的信号流的图解。
参照图10，根据本发明第三实施例的无源光接入网络400包括：中心局(CO)410，用于多路复用用于以高速率进行有线数据传输的第一下行光信号数据1和数据2，和用于提供无线数据业务的第二下行光信号；链接到CO410的远程节点(RN)420；连接到RN420的多个用户430；和与RN420链接的多个无线电接入单元。
CO410将第一下行光信号和第二下行光信号多路复用到下行光信号内，以输出到RN420，并且将在RN420中多路复用的上行光信号多路分解为第一上行光信号和第二上行光信号。CO410包括多个下行发射机411Tx1和Tx2，用于生成用于有线数据传输的第一下行光信号；多个上行光检测器416Rx1和Rx2，用于检测第一上行光信号；波长选择耦合器417；宽带光源413，用于生成具有宽波长带的光；多路复用器412，用于将第一下行光信号和第二下行光信号多路复用到下行光信号内，以输出到RN420，并根据波长多所述光进行分离，以便将分离的光输出到相应的下行发射机；光信号发射模块440，用于生成时分或频分复用的第二光信号；环行器419，用于将所述光输出到多路复用器412，并用于将多路复用的下行光信号输出到RN420；光耦合器418；以及第一和第二带分配(band-allocation)模块414和415。第一和第二频分配模块414和415通过光耦合器418，将具有剩余波长带的光(从将第二光信号的波长带排除在所述光的波长带之外)输出到环行器419。环行器419将所述光输出到多路复用器412和RN420。
环行器419将具有由宽带光源413生成的光的一部分波长带的光输出到多路复用器412，并将多路复用的下行光信号输出到RN420。另外，RN将多路复用的上行光信号输出到多路复用器412。
第一和第二带分配模块414被配置在宽带光源413与光耦合器418之间。第一带分配模块414从由宽带光源413生成的光的波长带中阻断与第二下行光信号的波长带重叠的波长带，并将具有剩余波长带的光输出到光耦合器418。
第二带分配模块415被配置在宽带光源413与光耦合器418之间。第二带分配模块414从由宽带光源413生成的光的波长带中阻断与第二上行光信号的波长带重叠的波长带，并将具有剩余波长带的光输出到光耦合器418。
第二光信号可以包括：通过以太网的时分信号数据3和频分无线信号3G。
上行光检测器416可以包括光电二极管，并检测由用户430生成的具有相应波长带的第一上行光信号。另外，波长选择耦合器417将由相应的光发射机411生成的第一下行光信号输出到第一多路复用器412，并将来自多路复用器412的第一上行光信号输出到相应的上行光检测器416。
光信号发射模块440包括：第一调制器442，用于根据具有相应波长的第一载波信号调制第一无线信号a；第一无线信号生成器444，用于生成第一无线信号；第二调制器443，用于根据时分或频分复用的第二载波信号调制第二无线信号b；第二无线信号生成器445，用于生成第二无线信号b；变换器446，用于组合第一无线信号a和第二无线信号b；和电光转换器441，用于将第一无线信号a和第二无线信号b电光转换为第二光信号c，以输出到多路复用器412。
RN420可以包括配置在CO410、用户430和无线电接入单元450中的阵列波导光栅，其多路分解从CO410接收的下行光信号，以便将多路分解的上行光信号输出到相应的用户430和相应的无线电接入单元450，并将第一上行光信号和第二上行光信号多路复用为上行光信号，以输出到CO410。
用户430中的每一个均包括下行光检测器431，用于接收具有从RN420中多路分解的第一下行光信号中相应波长的第一光信号；上行光发射机432，用于生成第一上行光信号；和波长选择耦合器433。
无线电接入单元450中的每一个均包括无线信号发射模块，用于将具有多路分解的第二光信号中相应波长的第二光信号转换为无线电信号；天线452，用于将无线电信号发射到天线452周围的便携式终端。
图12是图解说明图10所示的无线信号发射模块的结构实例方框图。
无线信号发射模块500包括光电转换器501，用于将相应的第二下行光信号a转换为无线电信号；无线信号多路分解器510，用于将该无线电信号分解为要输出的无线通信信号c和无线LAN信号b；功率放大器503，用于放大无线通信信号c；同向双工(diplexer)模块530，用于区分无线通信信号c和无线LAN信号b；全双工(duplexer)模块520，配置在同向双工模块530与功率放大器503之间，用于确定无线通信信号c是上行链路信号还是下行链路信号；无线LAN转换器540，用于将从无线信号多路分解器510和同向双工模块接收的无线LAN信号转换为具有2.4GHz频带的信号，并通过同向双工模块发射所转换的信号；无线LAN信号放大器504，用于放大从全双工模块520输入到其中的无线LAN信号b；无线LAN信号多路复用器550，用于多路复用和上行发射从无线LAN信号放大器504和无线LAN转换器540输入到其中的无线LAN信号b；电光转换器501，用于将无线LAN信号转换为第二上行光信号；和波长选择耦合器505，用于将电光转换器502和光电转换器501连接到远程节点420。
如上所述，根据本发明，将波分复用无源光接入网络与光纤上的无线电网络相结合来提供无线业务，由此使无线网络中的用户能够接收超高速的宽带业务，而无须单独建设光纤上的无线电网络。根据本发明的教导，有可能降低建设光纤上的无线电网络所需的成本，以及减少扩展光纤上的无线电网络所需的时间。同样，将有限的有线网络市场并入迅速扩充的无线网络市场，由此使业务提供商能够获得提高的收益率。因此，有可能以降低的成本向用户提供业务。
此外，在有线网络与无线网络相结合的无源光接入网络中，有线网络的维护和管理也被并入无线网络的维护和管理，由此能够降低维护和管理所需的成本。
尽管已经参照某些优选实施例对分明进行了说明和描述，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明精神和范围的前提下，能够在其中作出各种形式和细节上的变化。因此，本发明的范围不应限于实施例，而应当由附加的权利要求及其等同物来确定。

Claims (25)

1、一种波分复用光接入网络，包括：
中心局，用于多路复用用于有线通信的第一光信号和用于无线通信的第二光信号；
远程节点，经由光纤耦合到所述中心局，用于多路分解从中心局接收的多路复用的光信号；
多个用户，耦合到所述远程节点，每个用户均接收具有多路分解的第一光信号中相应波长的第一光信号；以及
多个无线电接入单元，耦合到所述远程节点，每个无线电接入单元均将具有多路分解的第二光信号的相应波长的第二光信号转换为无线电信号，并以无线方式发射该无线电信号。
2、如权利要求1所述的波分复用光接入网络，其中中心局包括：
宽带光源，用于生成具有宽带波长的光；
多路复用器，用于多路复用第一光信号和第二光信号，并用于将所述光多路分解到多个不相干的信道内，每个不相干的信道具有各自的波长；
耦合到多路复用器的多个光源，用于生成由相应的不相干信道波长锁定的第一光信号；
耦合到多路复用器的多个电光转换器，用于将无线电信号转换为第二光信号；以及
环行器，用于将由多路复用器多路复用的光信号输出到远程节点，并将从宽带光源输入的光输出到所述多路复用器。
3、如权利要求2所述的波分复用光接入网络，其中中心局还包括：
带分配模块，配置在环行器与宽带光源之间，并且该带分配模块通过环行器传递具有波长带的光，所述波长带是通过从宽带光源输入的光的波长带中将与第二光信号的波长带重叠的波长带排除在外而获得的。
4、如权利要求1所述的波分复用光接入网络，其中远程节点包括多路分解器，用于多路分解在中心局中多路复用的光信号。
5、如权利要求1所述的波分复用光接入网络，其中每个用户均被耦合到远程节点，并且均包括光检测器，用于从多路分解的第一光信号接收具有相应波长的第一光信号。
6、如权利要求1所述的波分复用光接入网络，其中每个无线电接入单元均包括：
光电转换器，用于将具有多路分解的第二光信号的相应波长的第二光信号转换为无线电信号；以及天线，用于以无线方式发射从光电转换器输入的无线电信号。
7、如权利要求2所述的波分复用光接入网络，其中所述电光转换器包括：
RF转换器，用于生成具有RF频带的无线电信号，其中基带电信号被转换为所述RF频带；以及
电光转换器，用于将所述无线电信号转换为第二光信号。
8、如权利要求6所述的波分复用光接入网络，其中所述光电转换器包括光电二极管，用于检测相应的第二光信号。
9、如权利要求7所述的波分复用光接入网络，其中所述电光转换器包括半导体激光器，用于将相应的无线电信号转换为第二光信号。
10、如权利要求7所述的波分复用光接入网络，其中所述电光转换器包括外部调制器，用于将相应的无线电信号转换为第二光信号。
11、一种使用波长锁定方法的无源光接入网络，所述无源光接入网络包括：
中心局，用于将用于有线通信的第一下行光信号和用于无线通信的第二下行光信号多路复用到要输出的下行光信号内；
远程节点，经由光纤耦合到中心局，用于多路分解从中心局接收的多路复用的下行光信号，远程节点将多路复用的上行光信号输出到中心局；
耦合到远程节点的多个用户，每个用户均接收具有多路分解的第一光信号的相应波长的第一光信号，并通过所述远程节点将波长锁定的上行光信号输出到中心局；以及
耦合到远程节点的多个无线电接入单元，每个无线电接入单元均将具有多路分解的第二光信号的相应波长的第二光信号转换为无线电信号，并以无线方式发射该无线电信号。
12、如权利要求11所述的无源光接入网络，其中中心局包括：
宽带光源，用于生成具有宽波长带的光；
第一多路复用器/多路分解器，用于以把下行光信号输出到远程节点的方式将第一光信号和第二光信号多路复用到下行光信号内，并且用于多路分解所述上行光信号；
多个下行发射机，用于生成第一下行光信号；
多个电光转换器，用于生成第二下行光信号；以及
多个上行光检测器，用于检测由第一多路复用器/多路分解器多路复用的相应上行光信号。
13、如权利要求12所述的无源光接入网络，其中中心局包括：
多个波长选择耦合器，用于将由相应的下行光源生成的第一光信号输出到第一多路复用器/多路分解器，并将由第一多路复用器/多路分解器多路分解的相应的上行光信号输出到相应的上行光检测器；
光耦合器，配置在第一多路复用器/多路分解器与远程节点之间，以便具有RF频带的多路复用的下行光信号被输出到所述远程节点，并且多路复用的上行光信号被输出到第一多路复用器/多路分解器；
第一带分配模块，用于通过所述光耦合器将具有预定波长带的下行光输出到第一多路复用器/多路分解器，所述预定波长带与由宽带光源生成的光的波长带中的第二光信号的波长带不重叠；以及
第二带分配模块，用于通过所述光耦合器将仅具有预定波长带的上行光输出到远程节点，所述预定波长带与由宽带光源生成的光的波长带中的第二光信号的波长带不重叠。
14、如权利要求11所述的无源光接入网络，其中远程节点包括第二多路复用器/多路分解器，用于以把每个第一下行光信号输出到相应的用户的方式多路分解多路复用的下行光信号，且每个第二下行光信号被输出到相应的无线信号生成器，并且用于以把多路复用的上行光信号输出到中心局的方式多路复用从用户输入的上行光信号，并且第二多路复用器/多路分解器将上行光多路分解到多个不相干信道内，以执行对于每个用户的波长锁定。
15、如权利要求11所述的无源光接入网络，其中每个用户均包括：
下行光检测器，用于检测相应的第一下行光信号；
上行光源，用于生成波长锁定的第一上行光信号；以及
波长选择耦合器，用于将第一上行光信号输出到所述远程节点，并将从远程节点输入的相应第一下行光信号输出到所述下行光检测器。
16、如权利要求11所述的无源光接入网络，其中每个无线电接入单元均包括：
基站，用于控制从远程节点输入的相应第二下行光信号的分配；以及
无线信号发射模块，用于将根据基站的方向输入的相应第二光信号转换为无线电信号，并将该无线电信号发射到位于相邻扇区的无线LAN终端。
17、如权利要求16所述的无源光接入网络，其中无线信号发射模块包括：
光电转换器，用于将相应的第二光信号转换为无线电信号；以及
天线，用于发射该无线电信号。
18、如权利要求17所述的无源光接入网络，其中光电转换器包括光电二极管。
19、如权利要求11所述的无源光接入网络，其中每个无线电接入单元均包括：
基站，用于控制从远程节点输入的相应第二下行光信号的分配；以及
多个无线信号发射模块，耦合到所述基站上，并且每个无线信号发射模块均将从基站输入的相应第二光信号转换为无线电信号，并将该无线电信号发射到位于临近扇区的便携式无线终端。
20、如权利要求19所述的无源光接入网络，其中所述无线信号发射模块包括：
光电转换器，用于将相应的第二光信号转换为无线电信号；以及
天线，用于发射该无线电信号。
21、如权利要求11所述的无源光接入网络，其中所述中心局包括：
多个下行发射机，用于生成用于有线通信的波长锁定的第一下行光信号；
上行光检测器，用于检测具有相应波长的第一上行光信号；
宽带光源，用于生成具有宽带波长带的光；
多路复用器，用于将第一和第二光信号多路复用到下行光信号内，以便输出到远程节点，多路复用器根据波长分解所述光，并将所分解的光输出到相应的下行发射机；
波长选择耦合器，用于将每个上行光检测器和每个下行发射机与多路复用器相连接；
光传输模块，用于生成时分或频分复用的第二光信号；
光耦合器，用于将所述光输出到多路复用器，并将多路复用的下行光信号输出到远程节点；
第一带分配模块，用于从由宽带光源生成的光的波长带中阻断与第二下行光信号的波长带重叠的波长带，并将具有剩余波长带的光输出到光耦合器；以及
第二带分配模块，用于从由宽带光源生成的光的波长带中阻断与第二上行光信号的波长带重叠的波长带，并将具有剩余波长带的光输出到光耦合器。
22、如权利要求11所述的无源光接入网络，其中所述光发射模块包括：
第一调制器，用于根据具有相应波长的第一载波信号调制第一无线信号；
第一无线信号生成器，用于生成第一无线信号；
第二调制器，用于根据时分或频分复用的第二载波信号调制第二无线信号；
第一无线信号生成器，用于生成第一无线信号；
变换模块，用于组合第一无线信号和第二无线信号；以及
电光转换器，用于将第一无线信号和第二无线信号电光转换为第二光信号，以便输出到多路复用器。
23、如权利要求11所述的无源光接入网络，其中每个无线电接入单元均包括：
无线信号发射模块，用于将相应的第二下行光信号转换为无线电信号；以及
天线，用于将该无线电信号发射到位于天线周围的便携式无线终端。
24、如权利要求23所述的无源光接入网络，其中每个无线信号发射模块均包括：
光电转换器，用于将相应的第二下行光信号转换为无线电信号；
无线信号多路分解器，用于将无线电信号分解为无线通信信号和无线LAN信号，并输出所述无线通信信号和无线LAN信号；
功率放大器，用于放大无线通信信号；
同向双工模块，用于区分无线通信信号和无线LAN信号；
全双工模块，用于确定无线通信信号是上行链路信号还是下行链路信号，所述全双工模块配置在同向双工模块与功率放大器之间；以及
无线LAN转换器，用于将从无线信号多路分解器和同向双工模块接收的无线LAN信号转换为具有2.4GHz频带的信号，并通过同向双工模块发射所转换的信号。
25、如权利要求24所述的无源光接入网络，其中所述无线信号发射模块还包括：
无线LAN信号放大器，用于放大从全双工模块输入到其中的无线LAN信号；
无线LAN信号多路复用器，用于多路复用和上行发射从无线LAN信号放大器和无线LAN转换器输入到其中的无线LAN信号；
电光转换器，用于将无线LAN信号转换为第二上行光信号；以及
波长选择耦合器，用于将电光转换器和光电转换器连接到远程节点。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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