[发明专利]一种实现组播业务的WDM－PON方法、系统及光线路终端

说明书

技术领域

本发明涉及光通信技术，特别涉及宽带接入光纤技术，具体的讲是一种实现组播业务的WDM-PON方法、系统及光线路终端。

背景技术

现有的使用较为普遍的互联网业务接入方式大致包括：拨号调制解调器、非对称数字线用户线(ADSL)、电缆调制解调器(CM)、超高速DSL(VDSL)，其速率分别从56K到几兆不等。但人们对高质量的视频信息业务、视频点播(VoD：Video on Demand)业务等的需求将日益增加，未来宽带接入将需要100Mbps以上的传输速率。而上述的几种通用的接入方式已无法满足传输要求。因而，利用光纤铺设接入网的需求迅速增长。由于无源光网络(PON)具有巨大的带宽以及运营维护成本低等优点，是一种比较理想的宽带接入方式。

如图1所示：一无源光网络一般包括：一中心局，一光分配网和许多的光网络单元(ONU)单元。PON根据不同的实现方式分为：采用ATM的ATM-PON、基于以太网的EPON(Ethernet Over PON)、具有千兆比特速率的GPON(GigabitPON)、采用波分复用的WDM-PON，以及采用CDMA的OCMDA-PON。

其中，波分复用系统(WDM-PON)由于其巨大的带宽容量、类似点对点信息安全性而引起广泛关注，但WDM-PON成本很高，因此一直无法得到真正的商业应用。最近几年，由于光通信技术的发展，相关的光通信器件价格下降，WDM-PON再度成为热点，许多设备厂商和通信专家在减少WDM-PON网络设备复杂性、降低成本方面作了大量、深入的研究。这些研究解决了大量的技术难点，并在降低成本方面取得了很大的成效，如无热阵列波导光栅(AWG，Array Waveguide Grating)技术、OLT中的多波长光源技术、ONU中的光反射放大技术、ONU中的注入锁定光源技术等。

目前，已出现了大量的WDM-PON的实现架构，WDM-PON逻辑上是一种点对点的网络结构。而点对点的网络结构实现组播业务时，普遍采用数据的带内多拷贝方式传输，由于组播的数据量比较大，以HDTV为例，每个节目流的数据量大概为20Mbps，如果用户同时收看多个HDTV节目的话，会占用用户的较多带内带宽资源。这个问题在FTTB或FTTC中尤其突出，因为在这种情况下，ONU是由多个用户共享的，即一个波长上的带宽资源是共享的，如果同一个ONU下的多个用户收看不同的组播节目的话，组播数据占用的带宽将急剧增加，换言之，下行用于传输各用户的单播数据的带宽将大大减少。

为解决这一问题，目前有一种利用AWG的自由光谱区的周期性以有效传输组播数据的方法。如图2所示，PON中的OLT中的n个固定波长的激光器产生波长分别为FSR+λ₁到FSR+λ_n的激光，然后由耦合器把n个激光合成一个混合未调制激光，再用一个外部调制器将组播数据一次性地调制到上述波长分别为FSR+λ₁到FSR+λ_n的激光中，再通过光放大器及分支器把承载组播数据的n个激光分成n份，并分别与n个承载了下行单播数据的光信号混合成一个光信号，将混合后信号输入到第一级的N:N的AWG的各个输入端。经过第一级AWG和第二级AWG的波长路由之后，最终各个ONU都接收到承载该ONU的下行单播数据及组播数据的光信号，再经由ONU内部的粗波分、PD及反射调制和接收单元，恢复出用户的单播数据和组播数据，并转发给相应设备处理。

图2中的WDM-PON系统虽然可以很好地克服带内多拷贝实现组播时占用带宽的不足，但该系统架构十分复杂，成本极高，还占用了很多的波长资源，减少了用户可用的波长数。

发明内容

为解决现有WDM-PON系统实现组播业务时面临的问题，本发明提供一种支持组播业务的WDM-PON方法、系统及光线路终端，利用子载波复用(SCM，Subcarrier Multiplexing)实现WDM-PON系统的组播业务。

为实现上述目的，本发明提供了：光线路终端根据来自各光网络单元的组播组请求报文复制组播组数据，将发送给各个光网络单元的组播组数据和下行单播数据进行子载波复用及并调制到不同波长的光信号中，将不同波长的光信号合成为一个下行混合光信号；光纤分配网将下行混合光信号中不同波长的光信号分别路由至相应波长的光网络单元，由各光网络单元恢复相应波长的下行光信号中的组播组数据和/或下行单播数据。