CN200983592Y - 波分复用无源光网络系统 - Google Patents
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Abstract
一种波分复用无源光网络系统，包括：多个下行光收发模组，用于分别对下行、上行信号进行电光和光电转换；位于服务器端的一个或多个波分复用器件，在上行、下行传输中，分别用于光信号的解复用和复用；位于用户端的一个或多个波分解复用器件，通过光纤与位于服务器端的波分复用器件相连，在上、下行传输中，分别用于光信号的复用和解复用；多个上行光收发模组，用于分别对下行、上行信号的光电和电光转换。本实用新型通过成熟的以太网交换技术，和为每个用户分配1个波长的方法，来扩展用户的带宽和用户数量，其不受光功率的影响容易进行升级，以提升用户数量。从100M传输带宽升级到1000M传输不需要对网络进行大规模改造，降低了网络升级的成本。
Description
技术领域
本实用新型属于无源光网络技术领域。
背景技术
PON(Passive Optical Network，无源光网络)作为一种新兴的覆盖最后一公里的宽带接入光纤技术，其在光分支点不需要节点设备，只需安装一个简单的光分支器即可，因此具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。PON包括ATM-PON(APON，即基于ATM的无源光网络)和Ethernet-PON(EPON，基于以太网的无源光网络)等。其基本结构如图1所示：
PON提供光线路终端(OLT)通过光分配网络与多个(例如32个)光网络单元(ONU)连接，共享OLT到远端节点(RN)之间的光纤媒质。其中，光分配网络通过千光以太网接口光网络单元连接，光网络单元通过快速以太网接口连接于用户。其具有成本低、便于维护、对各种业务透明等优点，但其也存在一定的缺陷，如EPON作为一种功率分割型无源光网络，它采用星型耦合器分路，上/下行传送采用TDM(Time Division Multiplexing，时分复用)等方式实现信道带宽的共享，这就使得EPON只有有限的信道数。再加上功率分路因素，从而限制了ONU数量，影响进一步的网络的扩容。例如，现有架构中常用的功率分支器中每个用户使用同样1个波长和总1/32的功率，其受限于光功率，不容易进行长距离传输和用户数量提升。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种波分复用无源光网络(Wavelength Division MultiplexPON，以下简称WDM-PON)系统。以解决现有系统架构受光功率的影响不易升级扩容的技术问题。
为达上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种波分复用无源光网络系统，包括：
多个下行光收发模组，用于分别对下行、上行信号进行电光和光电转换；
位于服务器端的一个或多个波分复用器件，在上行、下行传输中，分别用于光信号的解复用和复用；
位于用户端的一个或多个波分解复用器件，通过光纤与位于服务器端的波分复用器件相连，在上、下行传输中，分别用于光信号的复用和解复用；
多个上行光收发模组，用于分别对下行、上行信号的光电和电光转换。
其中，所述波分复用器件和波分解复用器件为阵列波导光栅。所述阵列波导光栅具有2个自由光谱区，每个自由光谱区复用和解复用的波长为40个，光信道间隔100GHZ。
与现有PON结构相比，本实用新型WDM-PON系统具有以下优点：
1、本实用新型通过成熟的以太网交换技术，和为每个用户分配1个波长的方法，来扩展用户的带宽和用户数量，其不受光功率的影响容易进行升级扩容，以提升用户数量。
2、本实用新型从100M传输带宽升级到1000M传输不需要对网络进行大规模改造，只是增加其它波段的波分复用器件，就可以使用户成倍数扩展，降低了网络升级的成本。
附图说明
图1为现有无源光网络结构；
图2为本实用新型波分复用无源光网络系统实施例结构示意图。
具体实施方式
如图2所示，一种波分复用无源光网络系统，包括：
位于服务端的：
下行光收发模组1，用于对下行电信号进行电光转换，使其可通过光纤传输给用户；并且也对上行信号进行光电转换，使其可上传至以太网或以太网交换机。所述下行光收发模组1包括发射波长为系统下行波长的激光器、光电接收管和网络管理芯片。其中，网络管理芯片通过驱动电流的变化对激光器进行调制，通过激光器的光强变化传递下行的网络信号。同时光电接收管接收到线路上行的光强信号，将其转化成电流信号，并通过网络管理单元进行解调制，实现网络通信。本实施例中，所述下行光收发模组1共包括32个下行光收发器1、2、…、31、32，如图2所示。
波分复用器件2，本实用新型实施例中采用阵列波导光栅(Array Waveguide Grating；AWG)。这种阵列光栅可以通过光器件厂商进行定制加工。本实施例中，其拥有2个自由光谱区(FSR)，每个自由光谱区能进行40个波长的复用和解复用，且能够同时在E+波段(1410nm～1460nm)、C波段(1530nm～1565nm)的40个信道以上，能够对光信道间隔为100GHZ(0.8nm)的光信号进行复用/解复用，实现一根光纤上传输上行和下行信号。使其每个波长间隔符合国际电信联盟(ITU)关于密集波分复用(DWDM)系统的要求。ITU-T规定DWDM系统的参考频率标准为193.1THz(1552.52nm)；同时以该波长为基准，规定了200(1.6nm)、100(0.8nm)和50GHz(0.4nm)波长间隔的一系列标准波长位置。其采用国际电信联盟的DWDM主干线路的标准，使得容易与上级网络无缝连接。由于采用0.8nm的光信道间隔，且每个用户使用1个波长，对传输协议透明，这不但易于维护和更新，而且不受光功率的影响容易进行升级，以提升用户数量。在下行传输中，本实用新型WDM-PON网络中每个用户的波长，通过波分复用器件进行复用后，就可以在同一根光纤上传输。而在上行传输中，波分复用器件则对上行光信号进行解复用处理，将不同用户的波长信号分离开来。当需要扩展网络容量时，只要在中心办公室和用户区各并联增加1个其它波段AWG器件就可以使用户成倍的扩展。本实施例中，所述波分复用器件2共有32个端口C01、C02、…、C031、C032，分别与下行光收发器1、2、…、31、32相连接，在同一根光纤中共传输有32个波长，能同时为32个用户服务，如图2所示。
自激辐射(ASE)光源3、4，用于为信道提供双向增益，通过对线路的光信号进行激励，延长传输距离。
光分路器5，用于将自激辐射(ASE)光源的光强耦合到传输的光纤线路上，以提高网络的传输性能。
位于用户端的：
波分解复用器件6，其功能与波分复用器件2相对应，在下、下行传输中，分别完成光信号的复用和解复用。本实施例中，所述波分解复用器件6共有32个端口RN1、RN2、…、RN31、RN32
上行光收发模组7，用于进行光电的发送和接收，分别完成下行信号的光电转换和上行信号的电光转换，其激光器的发射波长为系统的上行波长。其主要包括网络管理芯片、激光器和光电接收管，其作用与下行光收发模组1相关部件(激光器、光电接收管和网络管理芯片)对应，即，网络管理芯片通过驱动电流的变化对激光器进行调制，通过激光器的光强变化传递上行的网络信号。同时光电接收管接收到线路下行的光强信号，将其转化成电流信号，并通过网络管理单元进行解调制，实现网络通信。本实施例中，所述上行光收发模组1共包括32个上行光收发器1、2、…、31、32，如图2所示，分别与波分解复用器件6的32个端口RN1、RN2、…、RN31、RN32相连接。
其中，上行信号采用C波段波长(1530nm～1565nm)，使在光纤线路上的传输信号损耗减小。下行信号选用E+波段波长(1360nm～1460nm)，以满足AWG的通道特性，且C、E+波段的光信号同时传输，其损耗最小。
Claims (8)
1、一种波分复用无源光网络系统，其特征在于包括：
多个下行光收发模组，用于分别对下行、上行信号进行电光和光电转换；
位于服务器端的一个或多个波分复用器件，通过光纤与对应的所述多个下行光收发模组连接，在上行、下行传输中，分别用于光信号的解复用和复用；
位于用户端的一个或多个波分解复用器件，通过光纤与位于服务器端的波分复用器件相连，在上、下行传输中，分别用于光信号的复用和解复用；
多个上行光收发模组，通过光纤与对应的所述波分解复用器件连接，用于分别对下行、上行信号的光电和电光转换。
2、根据权利要求1所述的波分复用无源光网络系统，其特征在于：所述波分复用器件和波分解复用器件为阵列波导光栅。
3、根据权利要求2所述的波分复用无源光网络系统，其特征在于：所述阵列波导光栅具有2个自由光谱区，每个自由光谱区复用和解复用的波长为40个，光信道间隔100GHZ。
4、根据权利要求1或2所述的波分复用无源光网络系统，其特征在于：所述下行光收发模组包括激光器、光电接收管和网络管理芯片，其激光器的发射波长为系统的下行波长。
5、根据权利要求1或2所述的波分复用无源光网络系统，其特征在于：所述光纤上设有用于为信道提供双向增益的自激辐射光源和用于将所述自激辐射光源的光强耦合到传输光纤线路上的光分路器。
6、根据权利要求1或2所述的波分复用无源光网络系统，其特征在于：所述上行光收发模组包括激光器、光电接收管和网络管理芯片，所述激光器的发射波长为系统的上行波长。
7、根据权利要求1或2所述的波分复用无源光网络系统，其特征在于：所述上行信号的波长范围为1530nm～1565nm。
8、根据权利要求1或2所述的波分复用无源光网络系统，其特征在于；所述下行信号的波长范围为1360nm～1460nm。
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