CN1973463A - 环型光传输系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有冗余结构的环型光传输系统，所述系统采用波分复用技术(WDM)。所述系统包括：处理中心(CO)，用于产生不同波长的光信号，对光信号进行多路复用并且输出多路复用的光信号；光耦合器，用于对多路复用的光信号进行分割并且发送到不同的通信线路；以及一个环型分布网络，由不同的通信线路通过多个光波长分插复用器而形成，其中主要光循环器和从属光循环器耦合到各个光波长分插复用器，所述主要光循环器将通过对应的光波长分插复用器插入的光信号输出到第一端口并且将从第二端口接收到的光信号输出到与所述第二端口连接的光波长分插复用器，所述从属光循环器将通过光波长分插复用器插入的光信号输出到第一端口并且将从第二端口接收到的光信号输出到与所述第二端口连接的光波长分插复用器。

Description

环型光传输系统
技术领域
本发明涉及一种光传输系统，并且尤其涉及一种具有冗余结构的采用波分复用的环型光传输系统。
背景技术
波分复用(WDM)是处理中心(CO)为各个用户指定不同波长并且同时发送数据的方法。各个用户可以一直使用所分配的波长发送或者接收数据。该方法的优点在于可以向各个用户发送大容量数据，通信的安全性很好，并且很容易提高性能。
同时，无源光网络(PON)作为构建光纤到户(FTTH)的一种方法，其中一个光线路终端(OLT)可以使用无源光分布设备在单个光缆上连接多个光网络单元(ONU)。在PON中，通过单个光纤将数据从CO发送到远程节点(RN)，数据通过RN的无源光分布设备而分割，并且然后通过单独的光纤发送到各个用户。也就是说，PON具有如下配置，其中CO通过单个光纤连接到安装在用户附近位置的RN，并且RN通过单独的光纤连接到各个用户，从而与从CO至用户沿线安装单独光纤的情况相比，光缆成本可以降低。
可以通过将上述WDM技术和PON技术结合在一起而实现一种环型WDMPON系统。这种环型WDM PON系统通常采用冗余结构以为切削光纤，某个信道的光发送单元或者光接收单元的故障做准备。
图1显示了具有冗余结构的环型WDM PON系统的实施例。
图1所示的环型WDM PON系统包括CO，双向光分插复用器120以及通过光通信线路连接到所述CO的冗余媒体转换器(MC)130。
所述CO包括通用MC，各个通用MC具有一对发送和接收单元TX和RX，用于将电信号转换为光信号，并且输出光信号，并且接收具有与所转换的光信号相同的波长的光信号，将所接收的光信号转换为电信号并且输出所述电信号，以及WDM多路复用器/多路分离器(MUX/DEMUX)100，对从所述各个通用MC接收到的不同波长的光信号进行多路复用，然后向外输出多路复用的光信号，并且对外部接收到的多路复用的信号进行多路分离，然后将多路分离后的光信号输出到所述通用MC。3dB光耦合器在CO的各个通用MC与MUX/DEMUX 100之间耦合。光耦合器还作为分割器，将在MUX/DEMUX 100中多路分离的光信号分配到通用MC的发送单元TX和接收单元RX。
同时，分割光信号并且在相反方向上发送分割后的信号的3dB光耦合器110连接到CO的信号输出端(以及信号输入端)。
在相反方向上延伸并且连接到光耦合器110的光通信线路形成如图1所示的环型分布网络。双向光分插复用器120设置在环型分布网络上的预定位置处，各个光分插复用器120允许信号在相反方向上正常流动并且插入对应于各个用户的波长的光信号。通过双向光分插复用器120，各个RN可以沿着环型分布网络顺时针或者逆时针发送从用户设备接收到的光信号。
同时，冗余MC 130耦合到各个双向光分插复用器120，MC 130检测线路切削并且仅顺时针或者逆时针发送光信号。3dB光耦合器连接在各个双向光分插复用器120与冗余MC 130的两个不同信道中的每一者之间。
在具有上述结构的环型WDM PON系统中，3dB光耦合器耦合在冗余MC 130的前端。光耦合器由于分割并且输出所接收到的光信号而导致3dB的功率损耗。而且，在环型光传输系统中，位于信号传输方向的下游部分的节点比位于上游部分的节点具有更高的功率损耗，因此需要在各个节点保持恒定功率。
附图说明
图1为显示使用光耦合器的环型WDM PON系统的结构的图示；
图2为显示根据本发明一个实施例的环型光传输系统的结构的图示；
图3为显示根据本发明另一个实施例的环型光传输系统的结构的图示；以及
图4为显示根据本发明又一个实施例的环型光传输系统的结构的图示。
发明内容
技术问题
本发明的一个目标是提供一种具有冗余结构的环型光传输系统，通过补偿由于在环型光传输系统中使用光耦合器导致的功率损耗，能够稳定系统功率。
本发明的另一个目标是提供一种具有冗余结构的环型光传输系统，可以最小化位于环型光传输系统的信号传输方向的下游部分的节点的功率损耗。
实施效果
如上所述，本发明的优点在于通过使用光循环器替代光耦合器，可以防止光耦合器导致的功率损耗。而且，仅在光信号传输方向上具有更大功率损耗的节点处使用光循环器，从而其优点在于可以最小化系统构建成本的增加并且可以构建具有低功率损耗的系统。
优选实施例
为了实现上述目标，根据本发明一个实施例，本发明提供了一种环型光传输系统，该系统包括：CO，用于产生不同波长的光信号，对光信号进行多路复用并且输出多路复用的光信号；光耦合器，用于对多路复用的光信号进行分割并且发送到不同的通信线路；以及一个环型分布网络，由不同的通信线路通过多个光波长分插复用器而形成，其中主要光循环器和从属光循环器耦合到各个光波长分插复用器，所述主要光循环器将通过对应的光波长分插复用器插入的光信号输出到第一端口并且将从第二端口接收到的光信号输出到与所述第二端口连接的光波长分插复用器，所述从属光循环器将通过光波长分插复用器插入的光信号输出到第一端口并且将从第二端口接收到的光信号输出到与所述第二端口连接的光波长分插复用器。
而且，根据另一个实施例，本发明提供了一种环型光传输系统，该系统包括CO，用于产生不同波长的光信号，对光信号进行多路复用并且输出多路复用的光信号；光耦合器，用于对多路复用的光信号进行分割并且发送到不同的通信线路；以及一个环型分布网络，由不同的通信线路通过多个光波长分插复用器而形成，其中主要和从属光耦合器连接到位于通过第一光耦合器分割并且发送的光信号的双向传输路径的下游部分之间的各个光波长分插复用器，所述主要和从属光耦合器具有不同信道用于分别将通过对应的光波长分插复用器插入的光信号输出到不同端口，并且将从其中一个端口接收到的光信号输出到与所述端口连接的光波长分插复用器；以及光循环器和光耦合器，所述光循环器和光耦合器耦合到位于通过第一光耦合器分割并且发送的光信号的双向传输路径的下游部分中的各个光波长分插复用器，所述光循环器用于将通过对应的光波长分插复用器插入的光信号输出到第一端口并且将从第二端口接收到的光信号输出到与所述第二端口连接的光波长分插复用器，所述光耦合器用于将通过光波长分插复用器插入的光信号分别输出到不同端口并且将从其中一个端口接收到的光信号输出到与该端口连接的光波长分插复用器。
具体实施方式
下面参考附图对本发明的优选实施例进行详细描述。在下面的对本发明的描述中，当已知的功能或者构造的详细描述被认为是对本发明的实质造成不必要的模糊时，其详细描述将省略。
图2为显示环型光传输系统的构造的图示，更具体地，其中显示了根据本发明一个实施例的具有冗余结构的WDM PON系统。
参考图2，CO的WDM MUX/DEMUX 200对不同波长的光信号进行多路复用，并且对通过稍后描述的光通信线路接收到的多路复用的不同波长的光信号进行多路分离。不同波长的光信号通过多个光发送单元分别产生，并且各个光发送单元与对应的光接收单元形成配对。
作为参考，如图3所示，在各个光发送和接收单元TX和RX的配对与WDMMUX/DEMUX 200之间耦合并且使用光循环器或者光耦合器，所述TX和RX在CO内产生不同波长的光信号并且接收所述光信号。
同时，光耦合器210对在WDM MUX/DEMUX 200中多路复用的不同波长的光信号进行分割，并且将分割后的光信号发送到不同的通信线路，并且将从一个光通信线路输出的光信号发送到WDM MUX/DEMUX 200。
耦合到光耦合器210的不同通信线路通过光波长分插复用器220形成一个环型分布网络。光波长分插复用器220仅插入通过所述光通信线路发送的光信号中具有预定带宽中的波长的信号，并且还将从用户设备输出的光信号分路到光通信线路。作为参考，光波长分插复用器220也称为光传输系统中的节点n。所述光波长分插复用器220在由本发明申请人先前在韩国知识产权局提交的名称为“WDM PON系统”的专利申请中进行了详细描述。其详细描述在此省略。
同时，主要光循环器和从属光循环器耦合到各个光波长分插复用器220，所述主要光循环器将通过对应的光波长分插复用器插入的光信号输出到第一端口并且将从第二端口接收到的光信号输出到与所述第二端口连接的光波长分插复用器220，所述从属光循环器将通过光波长分插复用器220插入的光信号输出到第一端口并且将从第二端口接收到的光信号输出到与所述第二端口连接的光波长分插复用器220。
作为示例，所述主要光循环器的第一和第二端口分别连接到冗余MC内的主要光接收单元和主要光发送单元。所述从属光循环器的第一和第二端口也分别连接到冗余MC内的从属光接收单元和从属光发送单元。
在具有上述构造的光传输系统中，依赖于光信号移动的功率损耗如下所述进行检查。将通过CO的WDM MUX/DEMUX 200输出的光信号通过光通信线路发送到光波长分插复用器220。通过各个光波长分插复用器220仅插入具有预定带宽内波长的光信号，并且通过主要信道的光循环器将所述光信号提供给冗余MC。
在此情况下，光循环器与光耦合器相比，仅带来很小量的功率损耗(大约1dB)，从而与采用光耦合器的系统相比，可以构造具有很低功率损耗的系统。
然而，在仅使用如图2所示的光循环器构建所述具有冗余结构的环型光传输系统的情况下，存在如下缺陷，即增加了系统构建成本。这是因为光循环器的价格高于光耦合器的价格。
因此，需要设计具有低功率损耗同时最小化系统构建成本增加的系统。图3中显示了这种系统的结构。
图3为显示根据本发明另一个实施例的环型光传输系统的构造的图示。所述环型光传输系统同样包括WDM MUX/DEMUX 200，用于产生不同波长的光信号，对所述光信号进行多路复用并且输出多路复用的光信号，以及光耦合器210，用于将多路复用的光信号分割成不同的通信线路。而且，连接到光耦合器210的不同通信线路通过多个光波长分插复用器形成一个环型分布网络。
同时，主要和从属光耦合器连接到位于光信号的双向(顺时针和逆时针)传输路径的下游部分之间的各个光波长分插复用器n3、n4和n5，所述主要和从属光耦合器具有不同信道，分别将通过对应的光波长分插复用器插入的光信号输出到不同端口，并且将从任何一个端口接收到的光信号输出到与所述端口连接的光波长分插复用器。一个光循环器和一个光耦合器连接到位于光信号的双向传输路径的下游部分中的各个光波长分插复用器n7、n8、n2和n1，所述光循环器用于将通过对应的光波长分插复用器插入的光信号输出到第一端口并且将从第二端口接收到的光信号输出到与所述第二端口连接的光波长分插复用器，所述光耦合器用于将通过光波长分插复用器插入的光信号分别输出到不同端口并且将从其中一个端口接收到的光信号输出到与该端口连接的光波长分插复用器。
在此情况下，应当注意到，耦合到位于双向传输路径的顺时针传输路径的下游部分中的各个光波长分插复用器n7和n8的光循环器必须耦合到主要信道侧，并且耦合到位于双向传输路径的逆时针传输路径的下游部分中的各个光波长分插复用器n1和n2的光循环器必须耦合到从属信道侧。
上述现象的原因在于如果顺时针发送光信号，节点n7和n8具有比上游节点更高的功率损耗，因为同时具有使用光耦合器导致的损耗和上游节点自身导致的功率损耗。
因此，节点n7和n8比其他节点更高的功率损耗可以在某种程度上通过将节点n7和n8的主要信道的光耦合器替换为光循环器而补偿。
通过同样的方式，可以逆时针发送光信号，对于上述问题，光信号的传输路径的下游部分的功率损耗可以通过将节点n1和n2处的从属信道的光耦合器替换为光循环器而补偿。
而且，通过采用位于CO的光发送和接收单元之间的光循环器与WDMMUX/DEMUX 200，系统的功率损耗可以进一步降低，所述光发送和接收单元产生不同波长的光信号，所述光信号通过光循环器耦合到的光波长分插复用器n1、n2、n7和n8插入。
如上所述，通过在光信号的双向传输路径的下游部分设置光循环器并且在位于下游部分之间的节点处设置光耦合器，可以设计具有很低功率损耗以及最小化系统构建成本增加的系统结构。
图4为显示根据本发明又一个实施例的环型光传输系统的结构的图示。所述环型光传输系统具有如下结构，其中主要光循环器和从属光耦合器连接到各个光波长分插复用器n1至n8。
所述主要光循环器允许通过将由对应的光波长分插复用器插入的光信号输出到第一端口而将光信号提供给冗余MC的主要光接收单元，并且通过第二端口接收主要光发送单元产生的光信号，并且将所述光信号输出到与所述第二端口连接的光波长分插复用器。
同时，所述从属光耦合器允许通过将由对应的光波长分插复用器插入的光信号分别输出到不同端口而将光信号提供给冗余MC的从属光接收单元，并且通过其中一个端口接收从属光发送单元产生的光信号，并且将接收到的光信号输出到与该端口连接的光波长分插复用器。
如上所述，通过将一个光循环器和一个光耦合器耦合到各个光波长分插复用器，可以设计具有低功率损耗以及最小化系统构建成本增加的系统结构。
而且，为了帮助构建，系统可以简单地构建为仅将光循环器耦合到所有节点的主要信道，或者仅将光循环器耦合到所有节点的从属信道。

Claims (5)

1.一种环型光传输系统，所述系统包括：处理中心，用于产生不同波长的光信号，对光信号进行多路复用并且输出多路复用的光信号；光耦合器，用于对多路复用的光信号进行分割并且发送到不同的通信线路；以及一个环型分布网络，由不同的通信线路通过多个光波长分插复用器而形成，
其中主要光循环器和从属光循环器耦合到各个光波长分插复用器，所述主要光循环器将通过对应的光波长分插复用器插入的光信号输出到第一端口并且将从第二端口接收到的光信号输出到与所述第二端口连接的光波长分插复用器，所述从属光循环器将通过光波长分插复用器插入的光信号输出到第一端口并且将从第二端口接收到的光信号输出到与所述第二端口连接的光波长分插复用器。
2.一种环型光传输系统，所述系统包括：处理中心，用于产生不同波长的光信号，对光信号进行多路复用并且输出多路复用的光信号；光耦合器，用于对多路复用的光信号进行分割并且发送到不同的通信线路；以及一个环型分布网络，由不同的通信线路通过多个光波长分插复用器而形成，
其中主要光循环器和从属光耦合器耦合到各个光波长分插复用器，所述主要光循环器将通过对应的光波长分插复用器插入的光信号输出到第一端口并且将从第二端口接收到的光信号输出到与所述第二端口连接的光波长分插复用器，所述从属光耦合器将通过光波长分插复用器插入的光信号分别输出到不同端口并且将从其中一个端口接收到的光信号输出到与该端口连接的光波长分插复用器。
3.一种环型光传输系统，所述系统包括：处理中心，用于产生不同波长的光信号，对光信号进行多路复用并且输出多路复用的光信号；光耦合器，用于对多路复用的光信号进行分割并且发送到不同的通信线路；以及一个环型分布网络，由不同的通信线路通过多个光波长分插复用器而形成，其中：
主要和从属光耦合器连接到位于通过第一光耦合器分割并且发送的光信号的双向传输路径的下游部分之间的各个光波长分插复用器，所述主要和从属光耦合器具有不同信道用于分别将通过对应的光波长分插复用器插入的光信号输出到不同端口，并且将从其中一个端口接收到的光信号输出到与该端口连接的光波长分插复用器，以及
光循环器和光耦合器，所述光循环器和光耦合器耦合到位于通过第一光耦合器分割并且发送的光信号的双向传输路径的下游部分中的各个光波长分插复用器，所述光循环器用于将通过对应的光波长分插复用器插入的光信号输出到第一端口并且将从第二端口接收到的光信号输出到与所述第二端口连接的光波长分插复用器，所述光耦合器用于将通过光波长分插复用器插入的光信号分别输出到不同端口并且将从其中一个端口接收到的光信号输出到与该端口连接的光波长分插复用器。
4.根据权利要求3所述的环型光传输系统，其进一步包括：位于所述处理中心的光发送和接收单元之间的光循环器，所述光发送和接收单元产生通过与所述光循环器耦合的光波长分插复用器插入的不同波长的光信号；以及波分复用复用器/分离器。
5.根据权利要求3或者4所述的环型光传输系统，其中耦合到位于双向传输路径的顺时针传输路径的下游部分的光波长分插复用器的光循环器分别耦合到主要信道，并且耦合到位于双向传输路径的逆时针传输路径的下游部分的光波长分插复用器的光循环器分别耦合到从属信道。
CNA2005800133074A 2004-04-27 2005-04-22 环型光传输系统 Pending CN1973463A (zh)

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