TWI632785B - Method for transmitting signals and expanding optical fiber network systems - Google Patents
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Abstract
本發明為一種光纖網路系統傳送信號及擴充之方法，係包含下列步驟：由第一波長分波多工器/解多工器將不同波長的光信號耦合，令耦合後之光信號傳輸到光分歧器，由光分歧器將耦合後之光信號分配為複數組光信號後，再傳輸到第二波長分波多工器/解多工器，由第二波長分波多工器/解多工器將該耦合後之光信號分解還原成該不同波長的光信號，藉此令與第二波長分波多工器/解多工器連接之接取點或用戶能夠接收該不同波長的光信號，並可藉由光纖將第一波長分波多工器/解多工器、光分歧器與第二波長分波多工器/解多工器進行連接之方式，達到點對多點之架構需求，以改善傳統頻寬不夠、傳輸距離短、施工不便、擴充不易及光纖芯數不足等諸多問題之解決方法。
Description
本發明係關於一種光纖網路系統傳送信號及擴充之方法，特別是指一種可藉由光纖將第一波長分波多工器/解多工器、光分歧器與第二波長分波多工器/解多工器進行連接之方式，達到點對多點之架構需求，以改善傳統頻寬不夠、傳輸距離短、施工不便、擴充不易及光纖芯數不足等諸多問題的光纖網路系統傳送信號及擴充之解決方法。
按，習知有多種光纖網路架構形式，首先如第3圖所示，為了將一些用戶連接到一核心網路而能夠執行資料傳輸，用戶係將其設備連接到亦可被稱為光纖網路終端之光學網路單元(Optical Network Unit，ONU)21，且光纖網路單元經由第一光纖22而被連接到光分歧器(Optical Splitter)23，然後再經由第二光纖24而被連接到位於所謂的中央交換局(Central Office，CO)之光線路終端(Optical Line Terminal，OLT)25，如此係為一種習知被動光纖網路(Passive Optical Network，PON)形式之光纖存取網路。但是，習知被動光纖網路由光線路終端傳輸訊號至光學網路單元之距離最遠為20或60公里，且其工法普遍為1階或2階光分歧施工，而當光學網路單元連接的越多，則每個光學網路單元分到的存取時間就會越少，導致分配
到可用的頻寬就越小，然而，若要進行頻寬升級時，需要將所有組件進行更換，相當費時耗工、成本高昂。
再者，如第4圖所示，係為習知利用波長分波多工器/解多工器達到雙向傳輸之架構示意圖，在波長分波多工(Wavelength Division Multiplexer，WDM)技術，就是在單一光纖內同步傳輸多個不同波長的光波，讓數據傳輸速度和容量獲得倍增，透過發送端的第一分波多工器/解多工器31將多個不同波長的光合併，然後傳入光纖32，再由接收端的第二分波多工器/解多工器33將不同波長的光分開，反之亦可由第二分波多工器/解多工器33之一端為發送端，而第一分波多工器/解多工器31之一端為接收端。但是，現行分波多工器/解多工器多設置於機房內部，對於機房內其他設備而言不僅需考量空調、水電、空間等條件，對於地狹人稠的環境來說，著實不適宜以多建機房之方式來達到光纖傳輸之目的。
此外，對於電信營運商、電視系統營運商而言，由於集合式住宅所需對外頻寬目前光纖芯數在於擴充費用非常昂貴及時間等工程施工諸多因素已無法擴充，但既有社區及周遭社區都有其業務需求，且希望能在不增加骨幹光纜前提下增加接取骨幹網路頻寬的需求是日益漸增，緣是，如何提供一種能夠改善頻寬不夠、傳輸距離受限制、施工不便的光纖網路系統傳送信號及擴充之方法，已成為目前極需克服的問題。
本發明之主要目的，在於提供一種光纖網路系統傳送信號及擴充之方法，透過第一波長分波多工器/解多工器先將網路信號、數位電視信號、電信基地台信號及衛星信號…等
光信號耦合傳輸至光分歧器，再由光分歧器傳輸至各第二波長分波多工器/解多工器，由第二波長分波多工器/解多工器將不同波長的光訊號分開，藉此令與第二波長分波多工器/解多工器連接之接取點或用戶可以接收到不同波長的光訊號，達到點對多點之架構需求，藉以改善頻寬不夠、傳輸距離短、施工不便等問題，同時亦可保留將來可擴充波長之設計。
因此，為達上述目的，本發明為一種光纖網路系統傳送信號及擴充之方法，應用於光纖網路系統，其中該光纖網路系統包含第一波長分波多工器/解多工器(Wavelength Division Multiplexer/DeMultiplexer)、複數第二波長分波多工器/解多工器(Wavelength Division Multiplexer/DeMultiplexer)與至少一階光分歧器(Optical Splitter)，該第一波長分波多工器/解多工器、該些第二波長分波多工器/解多工器與該光分歧器間係透過一光纖連結，其中該光纖網路系統傳送信號及擴充之方法係包含下列步驟：由該波長分波多工器/解多工器將不同波長的光信號耦合，令耦合後之光信號傳輸到該光分歧器，由該光分歧器將該耦合後之光信號分配為複數組光信號後，再傳輸到該些第二波長分波多工器/解多工器，由該些第二波長分波多工器/解多工器將該耦合後之光信號分解還原成該不同波長的光信號，藉此令與該些第二波長分波多工器/解多工器連接之接取點或用戶能夠接收該不同波長的光信號。
在上述實施例中，其中該些第二波長分波多工器/解多工器更將該些接取點或用戶之資料或擴充波長轉換成上下行訊號，透過該光分歧器再傳送至該第一波長分波多工器/解多工器。
在上述實施例中，其中該不同波長的光信號係包
括網路信號、數位電視信號、電信基地台信號及衛星信號或其他控制信號等。
在上述實施例中，其中該第一波長分波多工器/解多工器係為細波長分波多工器/解多工器或粗波長分波多工器/解多工器。
在上述實施例中，其中該些第二波長分波多工器/解多工器係為細波長分波多工器/解多工器或粗波長分波多工器/解多工器。
在上述實施例中，其中該些光纖係採用單芯光纖或雙芯光纖。
在上述實施例中，其中位於頭端的該第一波長分波多工器/解多工器與至少一位於頭端的第三波長分波多工器/解多工器連接，且該第三波長分波多工器/解多工器係為細波長分波多工器/解多工器或粗波長分波多工器/解多工器。
在上述實施例中，其中位於尾端的該第二波長分波多工器/解多工器與至少一位於尾端的第四波長分波多工器/解多工器連接，且該第四波長分波多工器/解多工器係為細波長分波多工器/解多工器或粗波長分波多工器/解多工器。
在上述實施例中，其中該光分歧器係藉由該光纖以星狀、樹狀、環狀、滙流排(BUS)狀四者工法其中之一或任兩者以上混合之工法進行串接。
綜上所述，本發明將以特定實施例詳述於下。以下實施例僅為舉例之用，而非限定本發明之保護範圍。熟諳此技藝者，將可輕易理解各種非關鍵參數，其可改變或調整而產
生實質相同的結果。
11‧‧‧第一波長分波多工器/解多工器
12‧‧‧第二波長分波多工器/解多工器
13‧‧‧光分歧器
14‧‧‧光纖
21‧‧‧光學網路單元
22‧‧‧第二光纖
23‧‧‧光分歧器
24‧‧‧第一光纖
25‧‧‧光纖線路終端
31‧‧‧第一分波多工器/解多工器
32‧‧‧第二分波多工器/解多工器
33‧‧‧光纖
第1圖為本發明之光纖網路系統之第一架構示意圖。
第2圖為本發明之光纖網路系統之第二架構示意圖。
第3圖為習知被動式光纖網路之架構示意圖。
第4圖為習知利用波長分波多工器/解多工器達到雙向傳輸之架構示意圖。
請參閱第1圖所示，本發明之光纖網路系統傳送信號及擴充之方法，應用於光纖網路系統，其中該光纖網路系統包含第一波長分波多工器/解多工器(Wavelength Division Multiplexer/DeMultiplexer)11、複數第二波長分波多工器/解多工器(Wavelength Division Multiplexer/DeMultiplexer)12與至少一階光分歧器(Optical Splitter)13(此圖之光分歧器13係為一階之架構形式)，該第一波長分波多工器/解多工器11、該些第二波長分波多工器/解多工器12與該光分歧器13間係透過一光纖14連結，其中該光纖網路系統傳送信號及擴充之方法係包含下列步驟：將不同波長的光信號(例如：網路信號、數位電視信號、電信基地台信號及衛星信號或其他控制信號等)傳輸到該第一波長分波多工器/解多工器(Wavelength Division Multiplexer/Demuplexer)11，由該第一波長分波多工器/解多工器11進行耦合，該第一波長分波多工器/解多工器11與該些第二波長分波多工器/解多工器12可選用細波長分波多工器/解多
工器(Dense Wavelength Division Multiplexer/DeMultiplexer)或粗波長分波多工器/解多工器(Coarse Wavelength Division Multiplex/DeMultiplexer)，令耦合後之光信號傳輸到該光分歧器(Optical Splitter)13，該光分歧器13可為1：2、1：4、1：8、1：16或1：32或其他規格之光分歧器，由該光分歧器13將該耦合後之光信號分配為複數組光信號後，再傳輸到該些第二波長分波多工器/解多工器12，由該些第二波長分波多工器/解多工器12將該耦合後之光信號分解還原成該不同波長的光信號，藉此令與該些第二波長分波多工器/解多工器12連接之接取點(Node)或用戶能夠接收該不同波長的光信號，且可依接取點或用戶需求提供不同頻寬大小，以達到點對多點的架構需求。
再請參閱第2圖所示，該光分歧器13係可為多階之架構形式，其中該光分歧器13係藉由該光纖14以星狀、樹狀、環狀、滙流排(BUS)狀四者工法其中之一或任兩者以上混合之工法進行串接，因此並不侷限如第2圖所示之架構方式。
其中該光纖14係可採用單芯光纖或雙芯光纖，若使用雙芯光纖則成本較低，若使用單芯光纖則可減少骨幹所接取的光纖芯數。
另外，該些第二波長分波多工器/解多工器12具有2個以上的可定義波長，係用以收發信號，不僅可將由該第一波長分波多工器/解多工器11所傳輸而來的下行訊號(包括網路信號、數位電視信號、電信基地台信號及衛星信號或其他控制訊號)傳送至接取點或用戶，更同時提供接取點或用戶將訊號資料轉換成上行訊號傳送至該第一波長分波多工器/解多工器11，最後再由該第一波長分波多工器/解多工器11傳送至中央交換局(圖未示)，而於該光纖14的頻寬可以達成DCOSIS3.0(下
行912Mbps/上行216Mbps)、甚至是DCOSIS3.1(下行10Gbps/上行10Gbps)之規格及同時提供類比或是數位電視頻道收視需求。
此外，對電信營運商、電視系統營運商而言，當骨幹光纖網路(第一波長分波多工器/解多工器、第二波長分波多工器/解多工器、光分歧器)建置完成後，更可於頭端的第一波長分波多工器/解多工器與至少一位於頭端的第三波長分波多工器/解多工器(圖未示)連接，因此可無限制地擴充頭端的波長分波多工器/解多工器，或者於尾端的該些第二波長分波多工器/解多工器再分別與至少一位於尾端的第四波長分波多工器/解多工器(圖未示)連接，因此亦可無限制地擴充尾端的波長分波多工器/解多工器，其中該第三波長分波多工器/解多工器與該第四波長分波多工器/解多工器亦可係為細波長分波多工器/解多工器或粗波長分波多工器/解多工器。或者藉由尾端的波長分波多工器/解多工器與其他光分歧器連接之方式，進而延伸至不同的接取點或用戶，因此能夠容易提升接取管道地將周遭或是既有設備進行擴充，以確實達到市場需求，並可使接取網路(Access)頻寬容易達到1G/1G或10G/10G、甚至是40G/40G的接取頻寬，故可提供寬頻接取服務涵蓋FTTx、4G或5G，以取代現有點對點之光纖建置方式。若需進行頻寬升級或擴充設備時，既不會影響到主要骨幹光纖，也無須將所有組件進行更換，因此施作工法較為彈性，且不會有設備不相容之問題產生，以利周遭存取點設備服務擴充，著實經濟又實惠。
然而，透過此種利用波長分波多工器/解多工器傳輸之方式可令訊號的傳輸距離較既有PON傳輸距離所限制的20公里還要遠，不論是40公里、80公里，甚至是120公里以
上，皆屬可涵蓋之範圍，較不被傳輸距離所限制，能與更遠的接取端或用戶進行訊號的傳輸。
綜上所述，本發明確實提供一種光纖網路系統傳送信號及擴充之方法，透過第一波長分波多工器/解多工器先將網路信號、數位電視信號、電信基地台信號及衛星信號…等光信號耦合傳輸至光分歧器，再由光分歧器傳輸至各第二波長分波多工器/解多工器，由第二波長分波多工器/解多工器將不同波長的光訊號分開，藉此令與第二波長分波多工器/解多工器連接之接取端或用戶可以接收到不同波長的光訊號，達到點對多點之架構需求，藉以改善頻寬不夠、傳輸距離短、施工不便或接取光纜擴充不易等問題。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
Claims (8)
- 一種光纖網路系統傳送信號及擴充之方法，應用於光纖網路系統，其中該光纖網路系統包含第一波長分波多工器/解多工器(Wavelength Division Multiplexer/DeMultiplexer)、複數第二波長分波多工器/解多工器(Wavelength Division Multiplexer/DeMultiplexer)與至少一階光分歧器(Optical Splitter)，該第一波長分波多工器/解多工器、該些第二波長分波多工器/解多工器與該光分歧器間係透過一光纖連結，其中該光纖網路系統傳送信號及擴充之方法係包含下列步驟：由該第一波長分波多工器/解多工器將不同波長的光信號耦合，令耦合後之光信號傳輸到該光分歧器，由該光分歧器將該耦合後之光信號分配為複數組光信號後，再傳輸到該些第二波長分波多工器/解多工器，由該些第二波長分波多工器/解多工器將該耦合後之光信號分解還原成該不同波長的光信號，藉此令與該些第二波長分波多工器/解多工器連接之接取點或用戶能夠接收該不同波長的光信號，其中位於尾端的該第二波長分波多工器/解多工器與至少一位於該尾端的第四波長分波多工器/解多工器連接，且該第四波長分波多工器/解多工器係為細波長分波多工器/解多工器(Dense Wavelength Division Multiplexer/DeMultiplexer)或粗波長分波多工器/解多工器(Coarse Wavelength Division Multiplex/DeMultiplexer)。
- 如申請專利範圍第1項所述之光纖網路系統傳送信號及擴充之方法，其中該些第二波長分波多工器/解多工器更將該些接取點或用戶之資料轉換成上行訊號，透過該光分歧器再傳送至該第一波長分波多工器/解多工器。
- 如申請專利範圍第1項所述之光纖網路系統傳送信號及擴充之方法，其中該不同波長的光信號係包括網路信號、數位電視信號、電信基地台信號及衛星信號。
- 如申請專利範圍第1項所述之光纖網路系統傳送信號及擴充之方法，其中該第一波長分波多工器/解多工器係為細波長分波多工器/解多工器(Dense Wavelength Division Multiplexer/DeMultiplexer)或粗波長分波多工器/解多工器(Coarse Wavelength Division Multiplex/DeMultiplexer)。
- 如申請專利範圍第1項所述之光纖網路系統傳送信號及擴充之方法，其中該些第二波長分波多工器/解多工器係為細波長分波多工器/解多工器(Dense Wavelength Division Multiplexer/DeMultiplexer)或粗波長分波多工器/解多工器(Coarse Wavelength Division Multiplex/DeMultiplexer)。
- 如申請專利範圍第1項所述之光纖網路系統傳送信號及擴充之方法，其中該光纖係採用單芯光纖或雙芯光纖。
- 如申請專利範圍第1項所述之光纖網路系統傳送信號及擴充之方法，其中位於頭端的該第一波長分波多工器/解多工器與至少一位於該頭端的第三波長分波多工器/解多工器連接，且該第三波長分波多工器/解多工器係為細波長分波多工器/解多工器(Dense Wavelength Division Multiplexer/DeMultiplexer)或粗波長分波多工器/解多工器(Coarse Wavelength Division Multiplex/DeMultiplexer)。
- 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之光纖網路系統傳送信號及擴充之方法，其中該光分歧器係藉由該光纖以星狀、樹狀、環狀、滙流排(BUS)狀四者工法其中之一或任兩者以上混合之工法進行串接。
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| TW201828625A TW201828625A (zh) | 2018-08-01 |
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ID=63959726
Family Applications (1)
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| TW106103092A TWI632785B (zh) | 2017-01-26 | 2017-01-26 | Method for transmitting signals and expanding optical fiber network systems |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5557439A (en) * | 1995-07-25 | 1996-09-17 | Ciena Corporation | Expandable wavelength division multiplexed optical communications systems |
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| CN102546017A (zh) * | 2010-12-14 | 2012-07-04 | 大屯有线电视股份有限公司 | 分时多工光纤网络系统及其方法 |
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