CN1980109A - 全业务接入方法及wdm无源光网络系统 - Google Patents

Abstract

一种支持全业务接入的方法和无源光网络系统。结合电域的多通道业务复用技术和光域的WDM技术支持话音、数据、视频的全业务接入，支持点到点和点到多点组网应用。局端OLT设备有多个波长，每个波长可配置单通道或多通道接口；用户端ONU设备有一个或多个波长，每个波长可配置单通道或多通道接口。OLT设备可连接一个或多个ONU设备。OLT设备连接多个ONU设备时可组成支持全业务接入的无源光网络系统。利用该发明在多通道和多波长上组合各种用户业务，能够经济有效地解决用户业务需求的多样性和可变性。

Description

全业务接入方法及WDM无源光网络系统

技术领域  本发明涉及一种支持全业务接入的方法和无源光网络系统。属于光接入与传输技术领域。

背景技术  无源光网络PON作为一种新兴的覆盖最后一公里的宽带光纤接入技术，其在光分支点不需要节点设备，只需要安装一个无源的光分支器即可，因此具有节省光缆资源、简化远端节点、节省供电和机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点，是光纤接入网的发展方向。

专利《基于波分多址的以太网无源光网络及其传输数据的方法》(专利号为：200310111563.X)所描述的基于EPON技术的方法，其上行采用波分多址，每个ONU通过独立的波长通道经ODN利OLT相连，构成点到点的拓扑结构；其下行方向，数据经OLT处理后，从同一个发送端口按顺序出发，由同一根光纤到达ODN后，采用光功率分配的方式广播发送到各光网络单元。

这种方法存在以下不足：

1.每个ONU只单一提供以太网业务，未涉及在同一平台上实现话音、数据、视频等的多业务或全业务接入。对于要求多业务或全业务接入的用户来说是不适合的。

2.在有多种业务接入应用的需求下，必须要占用新的波长接入业务，波长资源得不到充分利用，系统的可扩展性不高，不适于为用户提供多业务或全业务的接入。

3.由于下行采用广播方式传输数据，所有ONU共享一个信道，随着ONU数量的增加，各个用户享用的带宽将降低。

4.由于采用光功率分配的方式广播发送到各光网络单元，ONU的数量和ONU与OLT的距离受到限制，为了解决上述问题必须采用更大的发光功率。

5.由于下行信道以广播的方式将数据发送给与此相连接的所有ONU，每个ONU都可以接收OLT发送给所有ONU的信息，存在信息安全问题，比如保密信息被侦听、OAM信息被修改或重发，伪造OAM信息、以合法身份对网络进行攻击等。

6.为解决5中所提到的问题，则必须对发送给每个ONU的下行信号进行加密。加密问题仍然是一个尚待解决的技术难题。

发明内容  本发明提出一种支持全业务接入的方法和无源光网络系统。该方法结合电域的多通道技术和光域的WDM技术，不仅解决了现有技术的缺点，还可以实现话音、数据、视频的全业务的高效接入，具有较强的实用性和灵活性。

本发明所采用的技术方案如下：

提供一种基于波分复用的无源光网络系统，其中包括OLT即中心局光线路终端设备、ODN即无源光分配网络和ONU即光网络单元。OLT上连相应的网络、下连ODN，光网络单元上连ODN、下连用户端设备。该网络结构是：从物理结构上看是一个点到多点的拓扑结构，上下行方向均采用波分复用。

提供一种基于波分复用的无源光网络全业务的传输方法，其在下行方向业务传输的方法是：各种不同的业务在局端的OLT中首先实现电域全业务复用，然后在光域分配某个特定的波长，采用波分复用技术，对各个波长的光信号再进行多波合成，使其汇聚到同一根光纤中进行传输。在ODN的接收端，通过波长解复用器对光纤中的信号进行多波分离，形成独立波长的信号。本发明的系统为用户端的每个ONU分配一个波长，在ODN上进行波长分离，每个ONU只能接收到与其相应波长的信号，从而实现下行业务信号的传送。其在上行方向业务信号的传输的方法是：各个光网络单元的上行方向的业务信号，首先实现电域全业务复用，再采用波分复用方式，即各光网络单元发送的信号承载于不同的相互独立的波长上发出，到达ODN进行合波，该合成波信号经同一根光纤传输至OLT，在OLT中将各波长解复用后分别提取对应各个光网络单元的上行信号，这些信号经进一步处理后传给相应的网络。

本发明只需对各ONU信号进行波长的复用就可承载在无源光网络上进行传输，与时分多址(TDMA)方式相比，采用波分复用方式避免了信号的冲突和带宽的浪费，不需要做任何的光突发发送利接收、帧同步、测距、时延补偿利多ONU时隙分配等复杂处理，信号传输效率高，同时简化了系统设计，有效降低了成本。

本发明的局端OLT设备有多个波长，每个波长可连接一个ONU；用户端ONU设备有一个或多个波长，每个波长可综合传送话音、数据、视频等全业务。电域的多通道技术针对话音、数据、视频业务特点设计多个不同容量的同步通道，每个通道能够复用一路或多路同样类型的业务信号，业务信号除了必要的速率适配外不需要更多处理。不同的ONU还可以接入不同速率、不同种类的业务。OLT设备可连接一个或多个ONU设备，实现点到点和点到多点的接入。在点到点应用时，OLT设备可采用单一波长；在点到多点应用时，在ODN中采用波分复用技术进行分路和合路，则可组成支持全业务接入的无源光网络系统。

本发明每个ONU端的信号都在各自的波长通道上传输，没有广播方式所带来的安全问题，也不存在加密的问题，设计简单，实现容易。

附图说明

图1是N个波长复用的点到多点无源光网络系统的具体实施图

图2是ONU全业务复用示意图

具体实施方式  本发明结合了电域的多通道复用技术和光域的WDM波分复用技术，提供一种支持全业务接入的方法及无源光网络系统。

以下结合附图详细描述本发明实现无源光网络系统的具体实施方式。

一、全业务接入无源光网络系统

图1是全业务接入无源光网络系统的结构示意图。该网络包括局端的光线路终端OLT(101)、波分复用/解复用单元即WDM MUX/DMUX(102)、光网络单元ONU0到ONUn(103)，n为自然数。OLT向下连接WDM MUX/DMUX，向上连接核心网络。

从物理结构上看是一个点到多点的分支型拓扑结构，但从数据传输的逻辑通道上看，由于其上下行方向均采用WDMA波分多址方法，每个ONU拥有自己的波长通道，经WDM MUX/DMUX与OLT相连，所以从逻辑结构上看是点到点的拓扑结构。

OLT(101)有多个波长，每个波长可配置单通道或多通道接口，支持千兆、百兆以太网接口、E1接口以及模拟话音接口，负责汇聚ONU的话音、数据、视频并转发给相应的网络。WDM MUX/DMUX(102)负责将ONU发送的上行信号进行波分复用，合波信号通过光纤传送到OLT；同时，WDM MUX/DMUX(102)将OLT发出的下行合波信号进行分离，各波长的信号将送到对应的ONU(103)。ONU可配置单通道或多通道接口，其用户侧具备模拟话音、100M以太网、E1和RS232等接口，提供话音、数据、视频等业务的接入和复用，如有必要，ONU可配置多个波长。

二、基于波分多址(WDMA)的无源光网络系统的业务传输

图2是N个波长复用的点到多点无源光网络系统的具体实施图，由一个OLT和N个ONU以及1×N波分复用/解复用器(203)组成。OLT包括全业务光收发机(201)、波分复用/解复用器(202)。上行方向，波分复用/解复用器从收到的波分复用信号中解复用出各波长信号，全业务光收发机再将各个波长的光信号转换为电信号，然后将同类型的业务进行汇聚，转发给上层网络。下行方向，从上层网络来的业务在全业务光收发机处复用到不同的波长上，然后多个波长的信号在波分复用/解复用器处进行波分复用后发送到光纤线路上。

ONU包括WDM(波分复用)单元(204)和全业务光收发机(205)，WDM单元将接入的所有业务承载在一个波长通道上，全业务光收发机将电域内的各种业务信号进行复用并转换为光信号，为用户提供全业务接入。系统可以提供模拟活音、100M以太网、E1和RS232串行数据接口，能够支持话音、数据、视频等业务。

系统为每个ONU分配一个波长，各个光网络单元承载的业务在不同的相互独立的波长上传送。上行方向：信号在1×N波分复用/解复用器处进行多波合成，通过一根光纤将合波信号传送到OLT。该合波信号在OLT中解复用后分别提取对应各网络单元的数据，经处理后上传送到相应的网络；下行方向：在OLT中，全业务光收发机将各种业务先经过复用，然后再进行多波长信号的合成，合波信号传送到1×N波分复用/解复用器处进行分离，将不同的波长信号传送到对应的ODN。

Claims (4)

1.一种支持全业务接入的方法，其特征在于利用多通道和多波长方式，综合传送话音、数据、视频等各种用户业务。

2.如权利要求1所说的支持全业务接入的方法，其特征在于支持点到点应用。

3.如权利要求1所说的支持全业务接入的方法，其特征在于支持点到多点组网应用。

4.一种支持全业务接入的无源光网络系统，其特征是采用了点到多点组网，并能够综合传送话音、数据、视频等各种用户业务。