TWI353741B - Prevention of collision for time division multiple - Google Patents
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Description
1353741 P52960043TW 25499twf.doc/n 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種預防信號碰撞的分時多工（Time Division Multiplexing，TDM )光網路系統、裝置及其方法， 且特別是有關於一種預防信號碰撞的分時多工光被動式光 網路（TDM Passive Optical Network，TDM PON)系統、 裝置及其方法。 【先前技術】 隨著網路使用者的增加，資料傳輸量也隨著增加。傳 統使用電信號來進行通訊的技術，因為電信號的頻寬限 制’將使得網路產生壅塞的現象。因此，許多的網路服務 提供者使用光纖通訊來提供網路服務給各種不同需求的網 路使用者。 光纖通訊技術的頻寬較使用電信號的無線通訊或有線 通訊的頻寬來得大’因此能夠傳送更大量的資料與提供使 用者更佳的網路服務。目前的光纖通訊系統多使用被動式 光網路’被動式光網路使用被動元件，而不需大量的切換 裝置’因此維護上比較容易，使用上也較為省電。目前， 許多的國家更致力於利用光纖通訊技術發展光纖到家 (Fiber to the Home，FFTH)、光纖到近鄰（Fiber t〇 the
Curb ’ FFTC )與光纖到大樓（Fiber to the Building，FFTB ) 的被動式光網路，以使得網路使用者可以快速且大量傳送 與接收資料。因此，被動式光網路扮演了目前通訊技術的 重要角色。 5 1353741 P52960043TW 25499twf.doc/n 在被動式光網路中，每一個光網路單元（〇pdcal Network Unit，ONU)距離局端的光路終端機（〇ptical Line
Termination，〇LT)距離都不一樣，因此可以靠分時多工 的方式來控制上傳信號（一般多用131〇奈米的光信號）的 傳輸，以避免發生k號碰撞問題。因此，光網路單元的光 收發器（Optical Transceiver )必須是爆衝模態（Burst M〇de) 的雷射光源才能滿足分時多工的傳輸模式。若其網路中任 一光網路單元的爆衝模態因模組問題而變成連續模態 (Contimimis Wave Mode ’ CW Mode)的話，則會癱瘓^ 個被動式光網路。因為產生碰撞的問題，所以將無法上傳 所有的上傳信號。 請參照圖1A，圖1A繪示了傳統分時多工的被動式光 網路1〇〇於正常狀態下操作的架構示意圖。如圖1A所示， 此分時多工的被動式光網路1〇〇包括光路終端機ι〇ι、多 數條光纖102、光耦合裝置103以及多個光網路單元1〇41 〜1044。光路終端機101藉由光纖1〇2與光耦合裝置1〇3 耦接，光耦合裝置103藉由光纖1〇2與多個網路單元1〇41 〜1044耦接。對於下傳信號而言，光耦合裝置103用以對 下傳信號作分光的功能，使每一個光網路單元1〇41〜1〇44 都月b收到下傳信號；對於上傳信號而言，光麵合裝置 用將每一個光網路單元1041〜1044的上傳信號作耦合，使 得每一個光網路單元1041〜1044的上傳信號可以順利地 上傳至光路終端機102。 每一個光網路單元1041〜1044分配到一個時間槽 6 1353741 P52960043TW 25499twf.doc/n ts_l〜ts_4 (timeslot)，當光網路單元1〇41有上傳資料， 光網路單元1041必須在時間槽tsj内傳送給光路終端機 . 1〇1，其他的光網路單元1042〜1044則依此類推。所以， 光網路單元1041〜1044的雷射光源必須操作在爆衝模態。 請參照圖1B，圖1B繪示了傳統分時多工的被動式光 網路100於碰撞狀態下的架構示意圖。當外在的因素或其 他的因素，例如：地震、光纖模組損壞或其他環境造成^ =題’使光網路單元1043的雷射光源由爆衝狀態改變成連 續狀態時，則會使得不同光網路單元1〇41、1〇42、1〇44 的上傳信號與光網路單元1043的上傳信號彼此碰撞，因此 为時多工的傳輸方式將會被破壞，使分時多工的被動式光 網路100整個癍疾。 為了避免整個分時多工的被動式光網路發生癱瘓的 It况，美國公開專利第2005/0244160 Α1號揭露了 一種使 用光路終端機來傳送控制信號控制各個光網路單元的開或 關的方法與裝置。然而’上述之方法必須重新設計光路終 • 端機的電路’且硬體複雜度高，不符合成本效應。 【發明内容】 、本發明在提供一種預防上傳信號碰撞的裝置，適用於 f時多工被動式光網路，此裝置的結構簡單且成本低廉， 可以預防分時多工被動式光網路因為信號碰撞導致光網路 癱瘓的情形。 、本發明是提供一種預防上傳信號碰撞的方法，適用於 刀時夕工被動式光網路，使用此方法的農置可以預防分時 7 1353741 P52960043TW 25499twf.d〇c/n 多工=光:路因為信號碰撞導致光網路癱瘓的情形。 切姻t提供—種預防上傳信號碰撞的分時多工被動 路糸統’此網路系統的架構藉由傳統的分 度的修改’即可完成。且此網路系統不 會有傳統被㈣光網路因為㈣碰撞， 統癱瘓的情形。 峪糸
本發明提出一種預防上傳信號碰撞的裝置，適用於分 時多工被動式光網路，此裝置包括光耦合裝置（0ptical Coupler)、光電轉換器（0ptic_Electr〇nConverter，〇/E)、 控制系統、光電信號切換模組。其中，光電轉換器耦接於 光輕s裝置，控制糸統輕接於光電轉換器，而光信號切換 模組耦接於光耦合裝置與控制系統。光耦合裝置用以接收 第一光信號，並將第一光信號分為第二光信號與第三光信 號。光電轉換器用以將第二光信號轉換為第一電信號，而 控制系統根據此第一電信號產生控制信號。光信號切換模 組根據控制信號決定是否阻擋第三光信號通過此裝置。
依照本發明的實施例所述之預防上傳信號碰撞的裝 置’其中，若第一電信號大於臨界值的時間超過設定時間， 則光信號切換模組阻擋第三光信號通過此裝置；若第一電 信號大於臨界值的時間未超過設定時間’則光信號切換模 組允許第三光信號通過此裝置。 依照本發明的實施例所述之預防上傳信號碰撞的裝 置’上述之光信號切換模組包括光開關（Optical Switch) 與阻光元件。光開關具有第一輸出端與第二輸出端，根據 8 P52960043TW 25499twf.doc/n 控制信號輸出第三光信號於第一輸出端或第二輸出端。阻 光元件耦接於第二輪出端，用以阻擋第三光信號通過此裝 本發明提出一種預防上傳信號碰撞的方法，適用於分 時多工被動式光網路。首先，將第一光信號分為第二光信 號與第三光信號。之後，再將第二光信號轉換為第一電信 號。接著，根據第一電信號產生控制信號。最後，根據控 制信號決定是否輸出第三光信號。 依照本發明的實施例所述之預防上傳信號碰撞的方 法，其中，若第一電信號大於臨界值的時間超過設定時間， 則決定不輸出第三光信號；若第一電信號大於臨界值的時 間未超過設定時間，則決定輸出第三光信號。 接收第一光信號，並將第一光信號分為第二
本發明提供一種預防上傳信號碰撞的分時多工被動式 光網路系統，此網路系統包括光路終端機、第一光耦合裝 置、多數個使用者終端設備與多數條光纖。其中，此多數 條光纖用以連接光路終端機與第—綠合裝^，以及連接 第-光耗合裝置與多數個使用者終端設備。每—個使用者 終端=備包括光網路單元與防止信號碰撞裝置。其中，此 防止信號碰撞裝置減於光網路單元，㈣自光^路單元 裝置、光電轉換器、控制系統、 光電轉換_接料二光搞合 P52960043TW 25499twf.d〇c/n ^置’控制系統輕接於光電轉換器，而光信號切換模組輕 接於第二光耗合震置與控制系統。第二光躺合裝置用以接 巧一光信號’並將第—光信號分為第二光信號與第三光 信號。光電轉換器用以將第二光信號轉換為第一電信號， =控制系統根據此第—電信號產生控制信號^光信號切換 ，組根據控傭號決定是否阻擋第三絲號通過防止信號 碰撞裝置。 ，照本發明的實施例所述之網路系統，其中，若第一 電域大於臨界值的時間超過設定時間，則光信號切換模 組阻擋第三光信號通過防止信號碰撞裝置；若第一電信號 =臨界值料耻超輕定_，糾錢切換模組允 許第二光信號通過防止信號碰撞裝置。 依照本發明的實施例所述之網路系統，上述之光信號 =模組包括細關與_元件。光_具有第—輸出端 ”第二輸出端，根據控制信號輸出第三光信號於第一輸出 ，或第二輸出端。阻光元件耗接於第二輸出端，用以阻擔 第二光信號通過防止信號碰撞裝置。 本發k利用預防上傳信號碰撞的裝置來控制光網 因此可以避免整個光網路因為上傳信號碰撞而導 的!Γ另外’上述之預防上傳信號的裝置具 =_、硬體複雜度低與易於整合至光網 路早兀的優點。 為，本發明，上，和其他目的、特徵和優點能更明顯 ，文特舉較佳實施例’並配合所附圖式，作詳細說 1353741 P52960043TW 25499tw£doc/n 明如下。 【實施方式】 本發明之實施例提供了 一種預防上傳信號碰撞的分 時多工光網路、裝置及其方法。 請參照圖2A，圖2A繪示了一種預防上傳信號碰撞的 分時多工光網路系統200實施例之系統架構圖。此網路系 統200包括光路終端機201、光耗合裝置202、多數個使用 者終端設備203〜206與多數條光纖207。其中，此多數條 光纖207用以連接光路終端機2〇1與光耗合裝置202 ’以 及連接光搞合裝置202與多數個使用者終端設備203〜 206。光耦合裝置202可以是一個光耦合器（〇ptical
Coupler，OCP )或分光器（〇pticai Splitter，OS )，簡單 地說，光耦合裝置可以是任何達到分光與光耦合功能的元 件，且上述之光搞合器或分光器的實施方式並非用以限定 本發明。 對於下傳信號而言，光耦合裝置202用以對下傳信號 作分光的功能，使每一個使用者終端設備2〇3〜2〇6都能收 到下傳彳§號；對於上傳信號而言’光搞合裝置202將每一 個使用者終端設備203〜206的上傳信號作耗合，使得每一 個使用者終端設備203〜206的上傳信號可以順利地上傳 至光路終端機201。在此網路系統2〇〇中，使用者終端設 備203〜206分配到對應之時間槽tsJl〜ts—4，使用者終= 設備203〜206可以在其分配到的時間槽tsj〜ts—4傳送所 欲傳送的資料。 、 11 1353741 P52960043TW 25499twf.doc/n ,使用者終端設備203包括光網路單元2031與防止信號 碰才里裝置2030。其中，此防止信號碰撞裝置2〇3〇耦接於 光網路單元2031，用以接收自光網路單元2031所傳送的 光信號’並將光網路單元2031所傳送的光信號分為偵測光 信，與資料綠號’並根據侧光㈣決定是錢出資料 光k號。使用者終端設備204〜206的構造與使用者終端設 備203相同，故不贅述。 若使用者終端設備205的光網路單元2051發生異常， 使得其收發器處於連續模態，則整個光網路2〇〇並不會因 ，光網路單元2051發生異常而導致癱瘓。因為，當光網路 單元2051發生異常時，預防信號碰撞裝置2050會阻擋光 網路單元2051不斷地傳送光信號，因此光網路單元、 2041與2061可以分別在其對應之時間槽以―卜衫―2與ts_4 傳送所欲傳送之資料。 --_ 接著，請參照圖2B，圖2B繪示了預防信號碰撞裝置 2030的架構圖。在此僅以預防信號碰撞裝置2〇3〇為例， 其它的預防信號碰撞裝置2040〜2060其架構亦相同。預防 信號碰撞裝置2030包括光耦合裝置2035、光電轉換器 (Optic-Electron Converter，0/E) 2036、控制系統 2037、 以及光信號切換模組2038。其中，光電轉換器2036耦接 於光輕合裝置2035，控制糸統2037輕接於光電轉換器 2036，而光信號切換模組2038輕接於光搞合裝置2035與 控制系統2037。 光耦合裝置2035接收自光網路單元2〇31所傳送的光 12 1353741 P52960043TW 25499twf.doc/n 信號，並將光網路單元2031所傳送的光信號分為偵測光信 號與資料光信號。光電轉換器2036用以將偵測光信號轉^ 為偵測電信號，而控制系統2037根據此偵測電信號產生控 制信號。光信號切換模組2038根據控制信號決定是否阻擋 資料光信號通過此預防信號碰撞裝置2〇3〇。 如圖2B所示，光信號切換模組2〇38包括光開關 (Optical Switch ’ OS) 203A 與阻光元件 203B。光開關 203A具有輸入端0、第一輸出端丨與第二輸出端2，輸入 端〇耦接於光耦合裝置2035 ’第二輸出端2耦接於阻光元 件2038，第一輸出端1耦接於光纖2〇7。光開關203A根 據控制信號輸出資料光信號於第一輸出端丨或第二輸出端 2，阻光元件203B用以阻擔資料光信號。另外，在此實施 例中’ k料光彳§號疋1310奈米的上傳信號，然而，資料光 信號的波長並非用以限定本發明。 正常情況下’圖2B的光網路單元2031是操作於爆衝 模態，資料光信號應該被順利地輸出至光纖207，所以光 開關203A是將光資料信號由輸入端〇送至第一輸出端1。 另外，上述之光輕合裝置2035可以是使用平面波導製程 (PLC)或波導管（Waveguide)來實現的光耦合器（〇ptical Coupler，0CP)或分光器（Optical Splitter)。而光電轉換 裝置2036可以用檢光二極體來實現’一般的檢光二極體有 正極-純質-負極接面檢光二極體 ( Positive-Intrinsic-Negative Photodiode ， PIN Photodiode)、累增崩潰光二極體（Avalanche Photodiode， 13 1353741 P52960043TW 25499twf.doc/n APD)與金屬-半導體-金屬接面檢光二極 (Metal-Semiconductor-Metal Photodiode » Uj
Photodiode)這三個種類。 上述之光電轉換裝置2036、光耦合裝置2〇35與光信 號切換模組2038的實施方式並非用以限定本發明，光電 換裝置2036、光搞合裝置2035與光信號切換模組2〇38尚 有其他之實施方式來達到相同之功能。簡言之，上述之圖
2B僅是-種實_ ’並_以限定本發明，凡在本發明之 精神範疇者’當在本發明之保護範圍内。
凊參照圖2C，圖2C繪示了光網路單元2〇31在操作 於爆衝模態時的光信號示意圖。當光網路單元2〇3丨操作於 爆衝模態時’其光信號佔領通道的時間q其雷射的打開 (―on) _⑽、關閉時間c〇2與資料傳輸時間⑽ 的總合。一般而言，就目前被動式光網路的標準，τ通常 於數個微秒的_，此時上述之細關2會將 貝料光k號往第-輸出端1送至光纖挪，以使 200能正常地連結。 〆、' 睛參照圖2D與 _ 、 園2D繪示了光網路單元ζυΜ隹 采於連續模態時，光開關203Α的操作示意圖；圖況繪 :了=路單元2031在操作於連續模態時的光信號示意 =。=光網路單元在操作於連續模態，其雷射在打開 後’就不會關，因此其光信號佔領通道㈣間τ，是主雷 ^的打開時間膽與雷射持續打開的時間EG1 _和，、此 時τ’會遠大於數個微秒的時間。預防信號碰撞裝置2〇3〇 P52960043TW 25499twf.doc/n 會阻擋資料iUf賴過，^不雜個光魄細呈現赫 的狀態’因此’光_ 2G3A會將資料光信號送至其第^ 輸出端2，^^光元件⑼犯可以將資料光信號撐住。 ^網路遍癱瘓的原理是控制系統節判斷接收到的债測 電仏號大於臨界值的_衫超過設定咖，當光網路單 凡2031處於連續模態時，此時雷射會不斷發射上傳信號， 偵測電信號大於臨界值㈣·超過設定時間，則光信號 切換模組2G38會根據控餘號阻擋龍光雜輸出^ 纖207 ’其中設定時間會大於τ ;當光網路單元則處於 爆衝模態時’此時雷射僅會在τ的時間内會發射上傳信 號，因此偵測電信號大於臨界值的時間會 而光信號切換模組2⑽會允許資料光信號輪又出疋二 207。 ,光開關203Α可以是微機電系統的检鎖式光學開關或 半導體光放大器開關（Semiconduct〇r 〇ptical Amplifier
Switch ’ SOA Switch)。請參照圖 3A、3B 與 3C，圖 3A 繪示了光開關203A的實施例架構圖，圖3B繪示了光信號 輸出至第二輸出端2的示意圖，圖3C繪示了光信號輸出 至第輸出端1的示意圖。圖3A〜3B的光開關203A是利 用微機電系統的拴鎖式光學開關3〇〇來實施，此光學開關 300包括一可上下移動的反射鏡3〇1，控制信號可以控制此 反射鏡301的移動。請看圖3B，當控制信號控制反射鏡 301往上移動時，反射鏡3〇1會將資料光信號反射至第二 輸出端2 ;請看圖3C，當控制信號控制反射鏡301往下移 15 P52960043TW 25499twf.doc/n 動時，資料光信號會直接傳遞至第一輸出端！。 上述之光開關203A雖然利用微機電系統的拴鎖式光 學開關300來實施，但並非用以限定本發明。換言之，其 他可以達到光開關203A功能的實施方式也當在本發明的 保護範圍内。 請參照圖4，圖4繪示了依照本發明一實施例的一種 預防上傳仏號碰撞的方法的流程圖，此方法適用於分時多 工被動式光網路。此方法首先將光網路單元所傳送的光信 號分為資料光信號與偵測光信號（步驟S4〇〇)。之後再 將偵測光信號轉換為偵測電信號（步驟S4〇1)。接著根 據偵測電信號產生控制信號（步驟s4〇2)。最後，根據控 制信號決定是否輸出資料光信號（步驟S4〇3)。其中若 偵測電信號的強度大於臨界值的時間超過設定時間，則資 料光仏號會被擋住，而不會被輸出至光網路上，因而能達 到預防上傳信號碰撞的機制。另外，上述之設定時間與臨 界值皆可以因不同需求與系統而能夠做調整。 接著請參照圖5A、5B與5C，圖5A繪示了本發明一 實施例的光網路中沒有光網路單元處於連續模態時光信 號的眼形圖；目5B繪示了這個實施例中任一光網路單元 處於連續模態導致光網路癱瘓時，光信號的眼形圖；圖5C 繪示了這個實施例中任一光網路單元處於連續模態時，採 用本發明之裝置與方法的光信號之眼形圖。上述的光網路 中，從光路終端機道到光網路單元的總距離約為公里， 且其上下傳之光信號會歷經—個lx8的分光器。波長1490 1353741 P52960043TW 25499twf.doc/n 奈米及1310奈米的雷射光源分別做為下與上傳信號之雷 射光源。此光網路使用1.25 Gbps直接調變的方式進行光 信號調變’並且利用非歸零（Non-Return-to-Zero，NRZ) 的擬似隨機二元序列（Pseudo Random Binary Sequence， PRBS)換式來產生2 M個位元來量測其整個光網路的誤 碼率（Bit Error Rate, BER )。
如同圖5A所示，當沒有任何光網路單元處於連續模 態時，其所表現出來的眼形圖（Eye Diagram)相當完整且 其消光比（Extinction Ratio，ED )值也會大於1〇犯以上。
當有某個光網路單元處於連續模態，則因為信號碰撞問題 而造成光路終端機在接收信號後，則接收到的上傳信號將 嚴重失真。如圖5B所示，此時，因為信號碰撞的: 其眼形_常地差’且其消光比幾乎制不到。圖5B的 光網路^元在連續· _輪人神為』議右其功 率已非常/卜若是超出此功率，那其信號的眼形圖將會變 的更差。若制上狀預防上傳錢補之裝置與方法的 則會讓處於賴狀態的光網路單元的絲號無法 择ίΐ路以避免光網路癱瘓。如圖5C所示，因為處 的光網路單元的光信號無法上傳至光網路，所 ^在先n朗減到的上傳錢⑽_非常地完 吳0 ，著’請參照圖6與圖7，圖6緣示了本發明 關時間示意圖，圖7緣示了本發明-實施 二二收功 厅下於圖5Α〜5C中，光網路系統中 17 1353741 P52960043TW 25499twf.doc/n j光開_反麟間大約是7毫秒。如圖7所示 號，線表f背對背傳輪（back to back)的錯誤H =的曲線表示有上傳信碰撞，但未做任預 ==的錯誤率曲線圖；而方形記號的曲線表示 m細里’且使用本實施例之預防上傳信 ^方法的錯誤率曲線圖。由圖7可知，不 = =動’對_奈米的下傳信號而言，其所產= 率才貝耗（P〇werpenalty)在BER等於1〇·9之下並 ，的，加’約小於〇.2犯。因此，本發明所提出的裝置、 =路系統及其方法並不會讓下傳信號的效能有明顯的下 4上所述，在本發明所提供的預防上傳信號碰撞裝 f、光網路系統及其方法可以避免整個光網路因為上傳作 號碰f而導致網路癱癌的情況。另外’上述之裝置具有^ 構簡單、成本低廉、硬體複雜度低與易於整合至光網路單 •70的優點。 雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定 圍^明丄任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範 ^、，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍 虽視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 a ，1Λ繪示了傳統分時多工的被動式光網路}⑽於正 吊狀態下操作的架構示意圖。 、 s示了傳統分時多工的被動式光網路1 〇〇於碰 才里狀態下的架構示意圖。 、 18 P52960043TW 25499twf.doc/n 圖2A繪示了一種預防上傳信號碰撞的分時多工光 路系統200實施例之系統架構圖。 叫 圖2B繪示了圖2A當中的預防信號碰撞裝置2〇3〇 架構圖。 圖2C繪示了圖2A當中的光網路單元2〇31在操作於 爆衝模態時的光信號示意圖。 ' ; 圖2D繪示了圖2A當中的光網路單元2〇31在操作於 連續模態時，光開關203A的操作示意圖。 ； 圖2E繪示了圖2A當中的光網路單元2〇31在操作於 連續模態時的光信號示意圖。 ' 圖3A繪示了光開關203A的實施例架構圖。 圖3B繪示了光信號輸出至光開關203a的第二輸出 2的示意圖。 圖3 C繪示了光信號輸出至光開關203A的第一輪出 1的示意圖。 圖4繪'示了依照本發明一實施例的一種預防上值於 碰撞的方法的流程圖。 傳^ 么 圖5A繪示了依照本發明一實施例的光網路中沒有 網路單元處於連續模態時，光信號的眼形圖。 “ 圖5B繪示了依照本發明一實施例的任一光網路單元 處於連續模態導致光網路癱瘓時，光信號的眼形圖。兀 圖5C繪示了依照本發明一實施例的任—光網路單元 處於連續模態時，採用本發明之裝置與方法的光信號之$ 圖。 又 圖6繪示了依照本發明一實施例的光開關的開關時間 1353741 P52960043TW 25499twf.doc/n 示意圖β
圖7緣示了㈣本發明-實闕的下傳作 對接收功率的曲線圖。 L 【主要元件符號說明】 100 .分％多工的被動式光網路 101 :光路終端機 102 :光纖
103 :光耦合裝置 1041〜1044 :光網路單元 200 :分時多工光網路系統 201 :光路終端機 202 :光耦合裝置 203〜206 :使用者終端設備 207 :光纖 、2041、2051、20< 2030、2040、2050、20ι
就錯誤機率 光網路單元 預防信號碰撞裝置 2035 :光耦合裝置 2036:光電轉換器 2037 :控制系統 2038 :光信號切換模組 203Α :光開關 203Β :阻光元件 300 :微機電系統的拴鎖式光學開關 301 :可上下移動的反射鏡 S400〜S403 :步驟流程 20
Claims (1)
1353741 100-8-10 十、申請專利範圍： 二… 種預防上傳k號碰撞的裝置，適用於分時多工被 工光，麟’並耦接於一光網路單元（〇p咖伽雨k Urm’ONU) ’該預防上傳信號碰撞的裝置包括· 置用以接收—第-光信號’並將該第- 一—光信號與—第三光信號，其中該光網路 早兀提供該第一光信號； 汁換11 ’搞接於該姑合裝置，用以將該第二 光#唬轉換為一第一電信號； 電伴接於該光電轉換器，用以根據該第一 机號的眼心圖產生—控制信號；以及 統，祕於該綠合裝置與該控制系 定是否阻擔該第三光信號通過該預 續設ί:間若於-臨界值的時間超過-連 該預防上傳信號碰=換=擔;f三光信號通過 連續設定時間，則該光信號切換模組允 H 過輔防场錢碰撞的褒置。 裝置如1 d㈣1項所述之預防上傳信號碰撞的 二;。:)。该光電轉…包括-檢光二極體 置，3盆=1利所述之預防上傳信號碰撞的展 中德先—極體包括—正極-純質·負極接面檢光二 21 1353741 100-8-10
卜年^月(〇日修正替设孖 極體（Positive-Intrinsic-Negative PhotodiodePIN-- Photodiode )、一 累增崩潰光二極體（Avalanche Photodiode ’ APD)或一金屬-半導體-金屬接面檢光二極體 (Metal-Semiconductor-Metal Photodiode ， MAM Photodiode)。 4.如申請專利範圍第1項所述之預防上傳信號碰撞 的裝置，其中’該光信號切換模組包括： 一光開關（OpticalSwitch) ’具有一第一輸出端與一 第二輸出端’根據該控制信號輸出該第三光信號於該第一 輸出端或該第二輸出端；以及 一阻光元件，耗接於該第二輸出端，用以阻擋該第三 光信號通過該預防上傳信號碰撞的裝置。 5.如申請專利範圍第4項所述之預防上傳信號碰撞 的裝置，其中该光開關是一微機電系統的栓鎖式光學 或半導體光放大器„ (SemieGnd_ Switch，SOA Switch)。 動式光網路，包括： 6.種預防上傳#號碰撞的方法，適用於分時多工被 將第光彳5號分為一第二光信號與一第三光信號； 將该第一光信號轉換為一第一電信號； 根據該第-電信號的眼形圖產生—控制信號；以及 根據該控制信號決定是否輪出該第三光信號， 其中，若該第—電信號大於-臨界值的時間超過 續設定時間， ’則決定不輸出該第三光信號； 曰f間超過一連 若該第一電信 22 1353741 月〇?日修兑替袋歹：ioo-8-io 號大於該臨界值的時間未超過該連續設定時間， 出該第三光信號。 曰， 7·如f請專利範圍第6項所述之 的方法’其中，將-第-光信號分為—第二光 三光信號^猎由—綠合裝置將該第—信號分為該第二光 信號與該第二光信號。
8如^申^專她圍帛6摘叙預防上傳信號碰撞 的方法’、將w亥第一光彳§號轉換為一第一電信號是藉 由一檢光二極體將該第二光信號轉換為該第一電信號。" 9.如申叫專利範圍第6項所述之預防上傳作於碰接 的方法，其t ’根據該第-電信號產生—控制信號是藉由4 一控制糸統根據5亥第一信號產生該控制信號。 H).如中請專·圍第6項所述之預防\傳信號碰撞 的方法，其_，根據該控制信號決定是否輸出該第三光作 號是藉由一光信號切換模組根據該控制信號決定是否輪^ 該第三光信號。 別
則決定輸 11.一種預防上傳信號碰撞的分時多工被動式光網路 系統，包括： 一光路終端機（Optical Line Terminator ); 一第一光耦合裝置’用以分光與耦合； 多數個使用者終端設備，其中，每—個使用者终端設 備包括： 、^ 一光網路單元；以及 一預防上傳信號碰撞裝置，耦接於該光網路單 23 13—53741 'η 100-8-10 、σο^οί月'·〇日修正替g 元’用以自·網路單元接收H錢，- 光信號分為-第二光信號與-第三光信號，並根據= 光信號決定是否輸出該第三光信號；以及 V 多數條光纖，用以連接該光路終端機與 裝置，以及連接該第一光耦合裝置與該些使 光揭σ 其中，該預防上傳信號碰撞裝置包括：備， -第二光搞合裝置，_於該光網路單S
號’並將該第一光信號分為該第二光信號與該 用以將該 一光電轉換器，耦接於該第二光耦合裝置 第二光信號轉換為一第一電信號； 一控制系統，耦接於該光電轉換器，用以根據該 電信號的眼形圖產生一控制信號；以及 /
/一光信號切換模組’耦接於該第二光耦合裴置與該控 制系統，根據該控繼號決定是否輸出該第三光信 該第一電信號大於一臨界值的時間超過一連續設間右 則該光信號切換模組阻擋該預防上傳信號碰撞裝置輸出哼 第三光信號；若該第一電信號大於該臨界值的時間^超= 該連續設定時間，則該光信號切換模組允許該第三信穿= 過該預防上傳信號碰撞裝置。。 。儿k 12.如申請專利範圍第n項所述之預防上傳信號碰撞 的分時多工被動式光網路系統，其中，該光電轉換裝置勺 括·~檢光二極體。 13.如申請專利範圍第12所述之預防上傳信號碰揸的 24 明 3741 一肌。日修正齡#〇-8-10 、 分時多工被動式光網路系統，其中該檢光二極體包括一正 極、.屯質-負極接面檢光二極體、一累增崩潰光二極體或一 金屬-半導體-金屬接面檢光二極體。 ^ 14·如申請專利範圍第11項所述之預防上傳信號碰 才里的分時多工被動式光網路系統，其中，該光信號切換模 組包括： 上一光開關，具有一第一輸出端與一第二輸出端，根據 • 該控制信號輸出該第三光信號於該第一輸出端或該第二輸 出端；以及 “—阻光元件，耦接於該第二輸出端，用以阻擋該第三 光信號通過該裝置。 15.如中請專利範圍第14項所述之預防上傳信號碰 撞的分時多工被動式光網路系統，其中该光開關是一微機 電系統的栓鎖式光學開關。
25
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