[发明专利]在无源光网络中实现拉远传输数据的方法、系统及装置

说明书

技术领域

本发明涉及在无源光网络(PON，Passive Opticai Network)中传输数据技术，特别涉及一种在PON中实现拉远传输数据的装置。 

背景技术

随着视频点播、高清晰度电视、网络游戏等新兴业务的兴起，用户对带宽的需求日益增长，发展光纤到户技术可有效保证“最后一公里”的接入网带宽。其中，无源光网络(PON，Passive Optical Network)技术是目前应用最广泛的光纤到户技术之一。目前，PON包含宽带无源光网络(BPON，Broad Passive Optical Network)、吉比特无源光网络(GPON，Gigabit Passive Optical Network)以及以太网无源光网络(EPON，Ethernet Passive Optical Network)。 

图1为现有技术中PON的网络结构示意图，用户的多种业务通过PON的接入和传送网传输，能够灵活地接入到不同的电信业务节点上接受服务。如图所示，PON包括在PON接入层的光线路终端(OLT，Optical Line Terminals)、光网络单元(ONU，Optical Network Unit)和无源光分路器等部分以及包括城域汇聚层中的传输网和电信业务节点。用户设备通过PON接入层接入城域汇聚层。OLT和无源光分路器之间由主干光纤连接，无源光分路器实现点对多点的光功率分配，通过多个分支光纤分别连接到多个ONU上，ONU和用户设备连接。OLT和ONU之间的主干光纤、无源光分路器和分支光纤统称为无源光分路网络(ODN，Optical Distribution Network)。从OLT经ODN到ONU传输数据称为下行方向，从ONU经ODN到OLT传输数据称为上行方向。 

在PON中，OLT通过无源光分路器对接的ONU数量较少，覆盖半径 不超过20公里，导致在PON架构中为了满足用户设备需求，OLT数量较多，且位置区域偏远以及分散，不易于管理和维护，建立和维护PON的成本较高。随着下一代光接入网络的兴起，提出了将PON从ONU拉远至100公里传输数据的技术，该技术提出传输10Gbps对称速率的数据、100公里传输距离和1∶512分光比的PON目标，采用的技术主要是光功率放大和波分技术。在PON中拉远传输数据有利于简化PON接入层和城域汇聚层等网络的层次，减少网络节点数，增加单个OLT所管辖的用户设备数量，最大程度的分摊成本，最终实现降低设备投资、节省管理和维护成本。 

目前，在PON中拉远传输数据可以采用电中继光/电/光转换(OEO，Optical-Electrical-Optical)方式的再生器拉远方案。图2为现有技术采用电中继OEO方式在PON中拉远传输数据的网络结构示意图，在无源光分路器和OLT之间设置电中继OEO的拉远盒子(extender box)，该中继OEO的extender box就是电中继OEO设备，该中继OEO的extender box将传统的ODN分为两个ODN，即ODN1和ODN2。电中继OEO的extender box用于对经过自身的数据完成光/电转换、突发接收、功率放大和电/光转换等工作后，再发送，这样可以使传输的数据不会因为随着传输距离的增长而功率逐渐衰减，使接收数据的OLT或ONU无法接收数据。 

对于在图2中的电中继OEO的extender box具体设置的位置还存在争议，有一种电中继OEO的extender box具体设置的结构示意图如图3所示，即在OLT和ONU之间设置两个电中继OEO的extender box，一个位于OLT附近，另一个位于无源光分路器附近，即位于ONU侧。不过，使用两个电中继OEO的extender box不是一种经济的做法。还有一种电中继OEO的extender box具体设置的方法，即在OLT和ONU之间设置一个电中继OEO的extender box，将该电中继OEO的extender box设置在OLT附近，但是，这样对功率预算改善较小。 

图4为现有技术中电中继OEO的extender box的基本结构示意图，在上行方向上包括光/电(O/E，Optical-Electrical)放大整形模块、突发模式时 钟数据恢复(BCDR，Burst-mode Clock and Data Recovery)模块以及电/光(E/O，Electrical-Optical)放大模块；在下行方向上包括O/E放大整形模块、重定时模块(其中包括CDR模块)以及E/O模块。