CN202918453U - 一种用于wdm-pon的olt设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于WDM-PON的OLT设备。用本实用新型，在OLT中通过实现波长选择开关(WSS)的方案来实现WDM-PON中的组播功能。方案使用幅度和相位正交调制的方式来承载单播和组播业务，利用波长选择开关对需要组播业务的ONU(光网络单元)和不需要组播业务的ONU进行分组，进而实现组播业务的传输，简化了组播控制的方法，使整个系统简单方便，降低成本，极具良好的应用前景。

Description

一种用于WDM-PON的OLT设备

技术领域

本实用新型涉及光通信技术领域，特别涉及无源光网络及其设备技术领域。 

背景技术

随着各种新技术、新应用的涌现，接入网毫无疑问地成了整个通信网络迅猛发展的瓶颈，主要体现在终端用户对带宽快速增长的需求与光接入手段能力不足之间的矛盾，各大设备厂商、光器件供应商和网络运营商一直致力于解决这一问题。在这个大背景下，无源光网络技术应运而生。 

目前PON技术主要分为两大类：一是基于时分复用的无源光网络技术，即TDM-PON；二是基于波分复用的无源光网络技术，即WDM-PON。TDM-PON的带宽为用户共享，随着用户数量的增多，每用户的平均带宽会逐渐降低。WDM-PON技术则是在充分利用光纤巨大带宽资源的前提下，采用虚拟点对点通信原理。随着波分复用器件价格逐渐下降，WDM-PON技术得到的长足的发展，将WDM-PON技术应用到用户接入网中的可行性也越来越大。 

APON、BPON、EPON、GPON均属于TDM-PON。TDM-PON采用星型耦合器分路，上下行传送采用TDMA/TDM方式，实现共享信道带宽，分路器通过功率分配将OLT发出的信号分配到各个ONU上。 

而基于波分复用技术的WDM-PON通过波长作为用户端ONU的标识，采用WDM技术实现不同用户终端上行链路的接入，能够为每个用户提供较宽的工作带宽， 实现真正的对称宽带接入。同时，WDM技术的引入还可以避免时分多址技术中ONU的测距、快速比特同步等诸多技术难点，在网络管理以及系统升级性能方面具有明显优势。更为重要的是，近几年随着WDM技术的进步，很多无源光器件，尤其是WDM光器件的成本大幅度下降，质优价廉的WDM器件不断出现，WDM-PON技术将成为PON接入网一个可以预见的发展趋势。 

发明内容

本实用新型的目的在于：提出了一种新颖的在OLT设备方案，在OLT中通过实现波长选择开关(WSS)的方案来实现WDM-PON中的组播功能。方案使用幅度和相位正交调制的方式来承载单播和组播业务，利用波长选择开关对需要组播业务的ONU(光网络单元)和不需要组播业务的ONU进行分组，进而实现组播业务的传输，简化了组播控制的方法，使整个系统简单方便。 

为达到上述目的，本实用新型的一种用于WDM-PON的OLT设备包括：电源模块，激光器LD(2)，单播数据，马赫曾德调制器MZM(3)，控制器(4)，组播信道，单播信道，阵列波导光栅AWG(8)，光电接收模块PD(9)，其特征在于：还包括WSS模块(5)；所述激光器LD(2)连接所述马赫曾德调制器MZM(3)，所述单播数据经所述马赫曾德调制器MZM(3)传输至连接所述控制器(4)的所述WSS模块波长选择开关(5)，所述WSS模块波长选择开关(5)根据光载波分组分别连接所述组播信道和所述单播信道，经过所述组播信道和所述单播信道的光载波最终通过耦合器连接到标准单模光纤中，并且与连接所述光电接收模块PD(9)的所述阵列波导光栅AWG(8)相连。 

本实用新型所采用的技术方案是： 

本方案的控制策略完全集中在OLT(光线路终端)一端，通过一个N×2的 WSS对需要组播业务的用户和不需要组播业务的用户进行统一分组控制，不占用额外的波长资源，并且系统结构简单。为了在WDM-PON系统中实现组播功能，所有的ONU需要按照波长分为两大类：需要组播业务的ONU和不需要组播业务的ONU。而WSS是一种可以动态配置波长： 

(1)由于长信道的设备，它可以根据需要使得输入到WSS中特定波长的光载波从指定的端口输出，正好具备了这种划分ONU的功能。这样，需要组播业务ONU的光载波先经过幅度调制(ASK)承载单播数据，再经过差分相位调制(DPSK)同时承载组播数据。 

(2)而不需要组播业务ONU的光载波只进行幅度调制，从而只承载单播数据。通过上述方法，组播控制得到了实现，并且整个控制过程都由WSS完成，不需要单独调整每一个波长的消光比或者是偏置电压。 

(3)另外WSS也是可以动态配置的，随时可以添加或删除组播用户，操作方便，简单有效。 

(4)WSS模块波长选择开关由电源模块、波长分配器、控制电路、选通设备等构成。 

由于采用以上技术方案，本实用新型具有下述显著的优越性： 

(1)本实用新型相对于其他的WDM-PON系统中的OLT方案，本方案实现了组播的传输和控制功能。 

(2)本实用新型相对于其它的组播方案，本方案具有控制简单、集中化以及结构简单的特点。 

附图说明：

图1-本实用新型WDM-PON无源光网络架构示意图； 

图2-本实用新型系统架构及OLT设备结构示意图。 

具体实施方式

如图1、2所示基于WSS的WDM-PON OLT设备，由电源模块，激光器LD2，单播数据，马赫曾德调制器MZM3，控制器4，WSS模块波长选择开关5，组播信道，单播信道，阵列波导光栅AWG8，光电接收模块PD9，掺铒光纤放大器EDFA10，相位调制器PM11，半导体光放大器RSOA13，赫曾德延时干涉仪MZDI14等组成。 

在OLT端，使用N个马赫曾德调制器MZM3将N路单播数据经过幅度调制分别加载在不同波长上，进入WSS5后，控制器4可以根据用户业务的需求，动态配置WSS5输出信道，使得进入到WSS5中的所有光载波分为两组，从两个信道输出，分别是组播信道和单播信道。进入组播信道中的所有光载波都被掺铒光纤放大器EDFA10放大，然后经过一个相位调制器PM11进行相位调制来承载共同的组播数据，从而实现了同时传输单播和组播数据的功能。而进入非组播信道的光载波没有后续调制行为，所以这些光载波只承载了各自的单播数据。最后，两路信道的所有光载波被一个耦合器耦合到一根标准单模光纤中，传输到远端结点。 

在远端结点，阵列波导光栅AWG8将这些波长解复用到各自的ONU中。在每一个ONU中，接收到的信号被分为两部分，一部分进入到反射半导体光放大器RSOA13中进行上行数据的调制，另一部分用来恢复出单播数据和组播数据。单播数据是幅度信号，直接输入到光电接收模块PD9转换为电信号即可；而组播数据是相位信号，首先通过马赫曾德延时干涉仪MZDI14，将相位信号转换为幅度信号，然后输入到光探测器转为电信号进行恢复。对于上行传输来说，被 RSOA13调制过的上行信号经过光纤传输到OLT端，被OLT端的AWG8分开，进入到各自的光电探测器中进行恢复。上行和下行信号通过一个环形器隔开。 

基于WSS5的控制策略来实现WDM-PON中的组播是一种新的方案。它通过动态配置WSS5的输出波长，使得一部分波长进入组播信道，承载单播和组播两种数据，而使得另一部分波长进入非组播信道，只承载单播数据，这样就实现了组播的控制功能。 

Claims (2)

1.一种用于WDM-PON的OLT设备包括：电源模块，激光器LD(2)，单播数据，马赫曾德调制器MZM(3)，控制器(4)，组播信道，单播信道，阵列波导光栅AWG(8)，光电接收模块PD(9)，其特征在于：还包括WSS模块(5)；所述激光器LD(2)连接所述马赫曾德调制器MZM(3)，所述单播数据经所述马赫曾德调制器MZM(3)传输至连接所述控制器(4)的所述WSS模块波长选择开关(5)，所述WSS模块波长选择开关(5)根据光载波分组分别连接所述组播信道和所述单播信道，经过所述组播信道和所述单播信道的光载波最终通过耦合器连接到标准单模光纤中，并且与连接所述光电接收模块PD(9)的所述阵列波导光栅AWG(8)相连。 

2.根据权利要求1所述的一种用于WDM-PON的OLT设备，其特征在于：所述WSS模块(5)由电源模块、波长分配器、控制电路、选通设备等构成， 

使用N个马赫曾德调制器MZM(3)将N路单播数据经过幅度调制分别加载在不同波长上，进入WSS模块波长选择开关(5)后，控制器(4)可以根据用户业务的需求，动态配置WSS输出信道，使得进入到WSS(5)中的所有光载波分为两组，从两个信道输出，分别是组播信道和单播信道，进入组播信道中的所有光载波都被掺铒光纤放大器EDFA(10)放大，然后经过一个相位调制器PM(11)进行相位调制来承载共同的组播数据，从而实现了同时传输单播和组播数据的功能，而进入非组播信道的光载波没有后续调制行为，所以这些光载波只承载了各自的单播数据，最后，两路信道的所有光载波被一个耦合器耦合到一根标准单模光纤中，传输到远端结点。 

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