CN1973488A - 采用双处理中心的波分复用无源光网络系统 - Google Patents

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CN1973488A CNA2005800132480A CN200580013248A CN1973488A CN 1973488 A CN1973488 A CN 1973488A CN A2005800132480 A CNA2005800132480 A CN A2005800132480A CN 200580013248 A CN200580013248 A CN 200580013248A CN 1973488 A CN1973488 A CN 1973488A
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Abstract

在此公开了一种具有双处理中心的波分复用(WDM)无源光网络(PON)系统。所述WDM PON系统配置为通过在环型光通信线路上采用多个处理中心而允许在一个处理中心发生问题时由另一个处理中心承担控制，从而确保系统稳定性，并且进一步配置为适当补偿由于各种环境因素导致的各种类型的损耗，例如将各种设备与环型光通信线路连接导致的介入损耗以及光缆老化导致的损耗。

Description

采用双处理中心的波分复用无源光网络系统
技术领域
本发明一般地涉及一种波分复用无源光网络系统，并且尤其涉及一种波分复用无源光网络系统，其中通过在环型光通信线路上采用多个处理中心而允许在一个处理中心发生问题时由另一个处理中心承担控制，从而确保系统稳定性。
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RON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WDM PON系统。这种WDM PON系统通常采用具有冗余组件的冗余结构以替代切削光纤、缺陷激光二极管(LD，对应于光发送单元)或者缺陷光电二极管(PD，对应于光接收单元)。
本发明的申请人在韩国专利申请No.2003-98904(2003年12月29日提交)中提出了一种WDM PON系统，该系统能够通过根本地阻断可以被引入到光源的光线而延长光源的使用寿命并且降低数据包的传输错误率。
图1为本发明的申请人提交的韩国专利申请No.2003-98904中提出的WDM PON系统的示意图。
如图所示，所述WDM PON系统包括环型光通信线路100、CO 200以及多个RN 300。CO 200通过环型光通信线路100连接到多个RN 300。
CO 200包括多个光发送单元210，所述单元产生具有不同波长的光信号，以及多个光接收单元220，各个光接收单元220与对应的光发送单元210形成配对，并且接收具有与对应的光发送单元210相同的波长的光信号，并且将所述光信号转换为电信号。在此情况下，可以实现为使得光发送单元210产生具有单个宽带波长的光信号而不是具有不同波长的光信号，并且使用光栅设备(未显示)产生具有不同波长的光信号。
CO 200进一步包括多路复用器/多路分离器230，对通过稍后描述的光环行器240接收到的不同波长的光信号进行多路复用，并且然后输出多路复用的光信号到光通信线路100，并且对通过光通信线路100接收到的多路复用的光信号进行多路分离，然后输出多路分离后的光信号到光环行器240。
CO 200进一步包括多个光环行器240，各个光环行器240将从指定的一个光发送单元210输出的光信号输出到多路复用器/多路分离器230，并且将从多路复用器/多路分离器230接收到的由多路复用器/多路分离器230多路分离后的一个光信号输出到指定的一个光接收单元220。
光环行器240为如下设计的光学设备，即不允许来自输入端口的入射光返回相同端口。这意味着从光源产生的光线不会被引入到相同的光源而不管光线的传播路径如何。
各个RN 300包括：光分插复用器310，用于仅插入通过光通信线路100发送的光信号中具有预定带宽中的波长的信号，并且输出所插入的信号到用户设备(未显示)，并且还将从用户设备的光发送单元接收到的光信号输出到光通信线路100；多个光环行器321a和321b，用于将通过光分插复用器310插入的光信号输出到用户设备的光接收单元，并且将从用户设备的光发送单元接收到的光信号输出到光分插复用器310。
同时，本发明申请人提交的韩国专利申请No.2003-98904提出了一种WDM PON系统，其中采用通用的媒体转换器(MC)作为另一个实施例。
在所述示例中，CO 200包括多个通用MC，其中包括多个产生具有不同波长的光信号的光发送单元210；多个光接收单元220，各个光接收单元220与对应的一个光发送单元210形成配对，接收具有与对应的光发送单元210相同的波长的光信号，并且将接收到的光信号转换为电信号；多路复用器/多路分离器230，用于对从通用MC接收到的具有不同波长的光信号进行多路复用，并且将多路复用的光信号输出到光通信线路100，并且对通过光通信线路100接收到的多路复用的光信号进行多路分离，然后将多路分离后的光信号输出到通用MC；多个光环行器240，用于将从通用MC的光发送单元210输出的光信号输出到多路复用器/多路分离器230，并且将在多路复用器/多路分离器230中多路分离的光信号输出到通用MC的光接收单元220。
本发明申请人提交的韩国专利申请No.2003-98904中提出的WDM PON系统在CO 200的多路复用器/多路分离器230和光通信线路100之间采用了光耦合器400，并且光耦合器400对从多路复用器/多路分离器230输出的多路复用的信号进行分割，并且将分割后的信号发送到不同的光通信线路100，并且将从光通信线路100中一者输出的光信号发送到多路复用器/多路分离器230。
发明内容
上述的在先前提交的韩国专利申请No.2003-98904中提出的WDM PON系统采用了单个CO，并且没有采用冗余结构以在CO发生问题时替代CO并且承担CO的控制，从而会由于系统停工而发生问题。
因此，本发明的发明人对具有双CO的WDM PON系统进行了研究，所述系统通过在环型光通信线路上采用多个CO而允许在一个CO发生问题时由另一个CO承担控制，从而确保系统稳定性。
因此，本发明着眼于现有技术中存在的上述问题，并且本发明的一个目标是提供一种具有双CO的WDM PON系统，其中通过在环型光通信线路上采用多个CO而允许在一个CO发生问题时由另一个CO承担控制，从而确保系统稳定性。
本发明的另一个目标是提供一种具有双CO的WDM PON系统，所述系统可以适当补偿由于各种环境因素导致的各种类型的损耗，例如将各种设备与环型光通信线路连接导致的介入损耗以及光缆老化导致的损耗。
根据本发明的具有双CO的WDM PON系统的优点在于通过在环型光通信线路上采用多个CO而允许在一个CO发生问题时由另一个CO承担控制，从而确保系统稳定性，所述系统的优点还在于可以适当补偿由于各种环境因素导致的各种类型的损耗，例如将各种设备与环型光通信线路连接导致的介入损耗以及光缆老化导致的损耗。
为了实现上述目标，本发明提供了一种具有双处理中心(CO)的波分复用(WDM)无源光网络(PON)系统，所述系统包括：环型光通信线路；CO，具有产生不同波长的光信号的多个光发送单元，多个光接收单元，用于与对应的光发送单元形成配对，接收具有与对应的光发送单元相同的波长的光信号，将接收到的光信号转换为电信号并且输出转换后的电信号，多路复用器/多路分离器，用于对具有不同波长的输入光信号进行多路复用，并且将多路复用的光信号输出到光通信线路，并且对通过光通信线路输入的多路复用的光信号进行多路分离，然后输出多路分离后的光信号，以及多个光环行器，用于将从指定的光发送单元输出的光信号输出到多路复用器/多路分离器，并且将在多路复用器/多路分离器中多路分离的输入光信号输出到指定的光发送单元；以及至少一个远程节点，具有光分插复用器，用于仅插入通过光通信线路发送的光信号中具有特定带宽中的波长的信号，并且输出到用户方，并且还将从用户方发送的光信号输出到光通信线路，光环行器，用于将通过光分插复用器插入的光信号输出到用户设备的光接收单元，并且将从用户设备的光发送单元接收到的光信号输出到光分插复用器；其中所述WDMPON系统包括：多个CO；具有奇数个1×2耦合器的连接的第一连接单元，其中一个1×2耦合器的一侧分支端交替连接到另一个1×2耦合器的一侧分支端，并且分割并且发送从多个CO的多路复用器/多路分离器输出的多路复用的信号以及输入通过分支路径发送的信号到多路复用器/多路分离器；具有n个信号补偿单元的第二连接单元，信号补偿单元的数量等于第一连接单元的1×2耦合器的数量，并且信号补偿单元连接到第一连接单元的分支路径并且补偿通过多路复用器/多路分离器发送和接收的信号；以及第三连接单元，将信号补偿单元连接到至少一个环型光通信线路，从而允许在多路复用器/多路分离器与环型光通信线路之间发送和接收信号。
附图说明
图1为WDM PON系统的示意图；
图2为显示根据本发明第一实施例的具有双CO的WDM PON系统的构造的图示；
图3为显示根据本发明第二实施例的具有双CO的WDM PON系统的构造的图示；
图4为显示根据本发明第三实施例的具有双CO的WDM PON系统的构造的图示；
图5为显示根据本发明第四实施例的具有双CO的WDM PON系统的构造的图示；
图6为显示根据本发明的应用到具有双CO的WDM PON系统的信号补偿单元的第一实施例的图示；
图7为显示根据本发明的应用到具有双CO的WDM PON系统的信号补偿单元的第二实施例的图示；以及
图8为显示根据本发明的应用到具有双CO的WDM PON系统的信号补偿单元的第三实施例的图示。
具体实施方式
下面参考附图结合优选实施例对本发明进行详细描述，从而本领域技术人员可以更容易理解并且实施本发明。
根据本发明的具有双CO的WDM PON系统的技术要旨在于实施为将多个CO应用到由本发明申请人先前提交的韩国专利申请No.2003-98904中提出的WDM PON系统，使用第一连接单元410、第二连接单元420以及第三连接单元430将多个多路复用器/多路分离器230与至少一个光通信线路100连接，从而在任何一个CO发生问题时允许另一个CO承担控制。
第一连接单元410包括奇数个1×2耦合器的连接，其中一个1×2耦合器的一侧分支端交替连接到另一个耦合器的一侧分支端，并且分割并且发送从多个CO的多路复用器/多路分离器输出的多路复用的信号以及输入通过分支路径发送的信号到多路复用器/多路分离器。
第二连接单元420具有n个信号补偿单元，信号补偿单元的数量等于第一连接单元410的1×2耦合器的数量，并且信号补偿单元连接到第一连接单元410的分支路径并且补偿通过多个多路复用器/多路分离器发送和接收的信号。
所述信号补偿单元用于补偿由于各种环境因素导致的各种类型的损耗，例如将各种设备与光通信线路连接导致的介入损耗以及光缆老化导致的损耗，其详细实施例如图6至图8所示。
图6所示的信号补偿单元包括第一光环行器、第二光环行器以及一对放大器。
第一光环行器允许沿着不同路径发送和接收从第一连接单元410输出的信号以及输入到第一连接单元410的信号。
第二光环行器允许沿着不同路径发送和接收从第三连接单元430输出的信号以及输入到第三连接单元430的信号。
放大器以相反的方向安装在第一和第二光环行器之间的两条各自的路径上，并且放大和补偿通过两条路径发送和接收的信号。
输入和输出路径由于光环行器的配置而不同，从而从CO 200输出的信号通过由第一和第二光环行器形成的两条路径中的一者被发送到环型光通信线路100，并且从环型光通信线路100输入的信号通过另一条路径被输出到CO 200。所发送的信号通过以相反的方向安装在两条路径上的放大器而放大，从而补偿由于各种环境因素导致的各种类型的损耗，例如将各种设备与光通信线路连接导致的介入损耗以及光缆老化导致的损耗。
图7所示的信号补偿单元包括1×2耦合器、光环行器，以及一对放大器。
1×2耦合器对从第一连接单元410输出的信号进行分割和输出，并且将通过分支路径发送的信号输出到第一连接单元410。
光环行器允许沿着不同路径发送和接收从第三连接单元430输出的信号以及输入到第三连接单元430的信号。
放大器以相反的方向安装在1×2耦合器和光环行器之间的两条各自的路径上，并且放大和补偿通过两条路径发送和接收的信号。
这种配置与图6中使用两个光环行器的配置不同，仅使用了一个光环行器，从而降低了成本。
输入和输出路径由于光环行器的配置而不同，从而从CO 200输出的信号通过由1×2耦合器和光环行器形成的两条路径中的一者被发送到环型光通信线路100，并且从环型光通信线路100输入的信号通过另一条路径被输出到CO 200。所发送的信号通过以相反的方向安装在两条路径上的放大器而放大，从而补偿由于各种环境因素导致的各种类型的损耗，例如将各种设备与光通信线路连接导致的介入损耗以及光缆老化导致的损耗。
图8所示的信号补偿单元包括光环行器、1×2耦合器，以及一对放大器。
光环行器允许沿着不同路径发送和接收从第一连接单元410输出的信号以及输入到第一连接单元410的信号。
1×2耦合器对从第三连接单元430输出的信号进行分割和输出，并且将通过分支路径发送的信号输出到第三连接单元430。
放大器以相反的方向安装在光环行器和1×2耦合器之间的两条各自的路径上，并且放大和补偿通过两条路径发送和接收的信号。
这种配置与使用一个光环行器的图7所示的示例一样，通过使用一个光环行器而降低成本，但是与图7所示的实施例不同之处在于它允许光环行器连接到第一连接单元410，而不是图7中实施例那样配置为将光环行器连接到第三连接单元430。
输入和输出路径由于光环行器的配置而不同，从而从CO 200输出的信号通过由光环行器和1×2耦合器形成的两条路径中的一者被发送到环型光通信线路100，并且从环型光通信线路100输入的信号通过另一条路径被输出到CO 200。所发送的信号通过以相反的方向安装在两条路径上的放大器而放大，从而补偿由于各种环境因素导致的各种类型的损耗，例如将各种设备与光通信线路连接导致的介入损耗以及光缆老化导致的损耗。
第三连接单元430将第二连接单元的各个信号补偿单元连接到至少一个环型光通信线路100，从而允许在多路复用器/多路分离器230与环型光通信线路100之间发送和接收信号。
下面参考图2和图5描述第三连接单元430的详细构造。
图2为显示根据本发明第一实施例的具有双CO的WDM PON系统的构造的图示。
根据本发明第一实施例的具有双CO的WDM PON系统采用n×2耦合器作为第三连接单元430。
所述n×2耦合器连接在第二连接单元420的n个信号补偿单元与单个环型光通信线路100之间，将通过第二连接单元420输出的信号输出到光通信线路100，并且通过第二连接单元420将输入到光通信线路100的信号输出到多个CO 200。
因此，当使用多个CO中任何一个CO通过环型光通信线路100与本地节点300交换信号时，如果当前使用的C0发生问题，则使用另一个CO通过环型光通信线路100与本地节点300交换信号，从而确保系统稳定性。
图3为显示根据本发明第二实施例的具有双CO的WDM PON系统的构造的图示。
根据本发明第二实施例的具有双CO的WDM PON系统采用n个1×2耦合器作为第二连接单元420。
所述n个1×2耦合器配置为一个1×2耦合器的一侧分支端交替连接到另一个耦合器的一侧分支端，从而分割从单个环型通信线路100接收到的信号，并且将分支后的信号输出到第二连接单元420，或者将从n个信号补偿单元发送的信号输出到单个环型通信线路100。
因此，当使用多个CO中任何一个CO通过环型光通信线路100与本地节点300交换信号时，如果当前使用的CO发生问题，则使用另一个CO通过环型光通信线路100与本地节点300交换信号，从而确保系统稳定性。
图4为显示根据本发明第三实施例的具有双CO的WDM PON系统的构造的图示。
根据本发明第三实施例的具有双CO的WDM PON系统提供了n个环型光通信线路100，从而容纳更多的用户，并且采用n个1×2耦合器作为第三连接单元430。
所述n个1×2耦合器分别连接在第二连接单元420的n个信号补偿单元与n个环型光通信线路100之间，将从第二连接单元420输出的信号发送到环型光通信线路100，或者将从环型光通信线路100输入的信号输出到第二连接单元420。
因此，当使用多个CO中任何一个CO通过环型光通信线路100与本地节点300交换信号时，如果当前使用的CO发生问题，则使用另一个CO通过环型光通信线路100与本地节点300交换信号，从而确保系统稳定性。
图5为显示根据本发明第四实施例的具有双CO的WDM PON系统的构造的图示。
根据本发明第四实施例的具有双CO的WDM PON系统提供了(n+1)/2个环型光通信线路100，从而容纳更多的用户，并且采用连接到第二连接单元420的信号补偿单元的(n-1)/2个1×2耦合器以及连接到所述(n+1)/2个环型光通信线路100的(n+1)/2个2×2耦合器作为第三连接单元430。
所述(n+1)/2个1×2耦合器与(n-1)/2个2×2耦合器安装为使得一个耦合器的一侧分支端交替连接到另一个耦合器的一侧分支端，从而允许沿着由此连接的路径发送在第二连接单元420和(n+2)/2个环型光通信线路100之间发送和接收的信号。
因此，当使用多个CO中任何一个CO通过环型光通信线路100与本地节点300交换信号时，如果当前使用的CO发生问题，则使用另一个CO通过环型光通信线路100与本地节点300交换信号，从而确保系统稳定性。
因此，通过这种方式，可以实现根据本发明的具有双CO的多环型WDM PON系统的目标。
尽管参考附图着重于优选实施例对本发明进行了描述，然而对于本领域技术人员，可以基于上述说明很容易做出各种修改而不背离由所附权利要求书定义的本发明的范围。

Claims (8)

1.一种具有双处理中心的波分复用无源光网络系统，该波分复用无源光网络系统包括：
环型光通信线路；
处理中心，该处理中心包括：多个光发送单元，用于产生具有不同波长的光信号；多个光接收单元，用于与对应的光发送单元形成配对，接收具有与对应的光发送单元相同的波长的光信号，将接收到的光信号转换为电信号，然后输出转换后的电信号；多路复用器/多路分离器，用于对具有不同波长的输入的光信号进行多路复用，然后将多路复用的光信号输出到所述光通信线路，并且对通过所述光通信线路输入的多路复用的光信号进行多路分离，然后输出多路分离后的光信号；以及多个光环行器，用于将从指定的光发送单元输出的光信号输出到所述多路复用器/多路分离器，并且将在所述多路复用器/多路分离器中多路分离的输入光信号输出到指定的光发送单元；以及
至少一个远程节点，该远程节点具有：光分插复用器，用于仅插入通过所述光通信线路发送的光信号中具有特定带宽中的波长的信号，并且输出到用户方，并且还将从用户方发送的光信号输出到所述光通信线路；光环行器，用于将通过所述光分插复用器插入的光信号输出到用户设备的光接收单元，并且将从用户设备的光发送单元接收到的光信号输出到所述光分插复用器；
所述波分复用无源光网络系统包括：
多个处理中心；
具有奇数个1×2耦合器的连接的第一连接单元，其中一个1×2耦合器的一侧分支端交替连接到另一个1×2耦合器的一侧分支端，并且分割并且发送从多个处理中心的多路复用器/多路分离器输出的多路复用的信号以及输入通过分支路径发送的信号到多路复用器/多路分离器；
具有n个信号补偿单元的第二连接单元，所述信号补偿单元的数量等于第一连接单元的1×2耦合器的数量，并且所述信号补偿单元连接到所述第一连接单元的分支路径并且补偿通过所述多路复用器/多路分离器发送和接收的信号；以及
第三连接单元，用于将所述信号补偿单元连接到至少一个环型光通信线路，从而允许在所述多路复用器/多路分离器与所述环型光通信线路之间发送和接收信号。
2.根据权利要求1所述的波分复用无源光网络系统，其中所述第三连接单元为连接在所述n个信号补偿单元和单个环型光通信线路之间的n×2耦合器的连接。
3.根据权利要求1所述的波分复用无源光网络系统，其中所述第三连接单元为n个1×2耦合器，其中一个1×2耦合器的一侧分支端交替连接到另一个耦合器的一侧分支端，并且分割和输出从单个环型光通信线路接收到的信号，并且将通过分支路径从n个信号补偿单元发送的信号输出到单个环型光通信线路。
4.根据权利要求1所述的波分复用无源光网络系统，其中所述第三连接单元为连接在所述n个信号补偿单元与n个环型光通信线路之间的n个1×2耦合器的连接。
5.根据权利要求1所述的波分复用无源光网络系统，其中所述第三连接单元为连接到所述信号补偿单元的(n-1)/2个1×2个耦合器与连接到(n+1)/2个环型光通信线路的(n+1)/2个2×2耦合器的连接。
6.根据权利要求2至5中任何一项所述的波分复用无源光网络系统，其中各个信号补偿单元包括：
第一光环行器，配置为允许沿着不同路径发送和接收从所述第一连接单元输出的信号以及输入到所述第一连接单元的信号；
第二光环行器，配置为允许沿着不同路径发送和接收从所述第三连接单元输出的信号以及输入到所述第三连接单元的信号；以及
一对放大器，安装在第一和第二光环行器之间的两条路径上，并且配置为放大和补偿通过所述两条路径交换的信号。
7.根据权利要求2至5中任何一项所述的波分复用无源光网络系统，其中各个信号补偿单元包括：
1×2耦合器，配置为对从所述第一连接单元输出的信号进行分割和输出，并且将通过分支路径发送的信号输出到所述第一连接单元；
光环行器，配置为允许沿着不同路径发送和接收从所述第三连接单元输出的信号以及输入到所述第三连接单元的信号；以及
两个放大器，以相反的方向安装在所述1×2耦合器和所述光环行器之间的两条各自的路径上，并且配置为放大和补偿通过所述两条路径发送和接收的信号。
8.根据权利要求2至5中任何一项所述的波分复用无源光网络系统，其中各个信号补偿单元包括：
1×2耦合器，配置为对从所述第一连接单元输出的信号进行分割和输出，并且将通过分支路径发送的信号输出到所述第一连接单元；
光环行器，配置为沿着不同路径发送和接收从所述第三连接单元输出的信号以及输入到所述第三连接单元的信号；以及
两个放大器，以相反的方向安装在所述1×2耦合器和光环行器之间的两条各自的路径上，并且配置为放大和补偿通过所述两条路径发送和接收的信号。
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