[发明专利]预防信号碰撞的时分复用光网络系统、装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种预防信号碰撞的时分复用(Time DivisionMultiplexing，TDM)光网络系统、装置及其方法，且特别是涉及一种预防信号碰撞的时分复用无源光网络(TDM Passive Optical Network，TDM PON)系统、装置及其方法。 

背景技术

随着网络使用者的增加，数据传输量也随着增加。传统使用电信号来进行通讯的技术，因为电信号的频宽限制，将使得网络产生壅塞的现象。因此，许多的网络服务提供者使用光纤通讯来提供网络服务给各种不同需求的网络使用者。 

光纤通讯技术的频宽比使用电信号的无线通讯或有线通讯的频宽来得大，因此能够传送更大量的数据并给使用者提供更佳的网络服务。目前的光纤通讯系统多使用无源光网络，无源光网络使用无源组件，而不需大量的切换装置，因此维护上比较容易，使用上也较为省电。目前，许多的国家更致力于利用光纤通讯技术发展光纤到家(Fiber to the Home，FFTH)、光纤到近邻(Fiber to the Curb，FFTC)与光纤到大楼(Fiber to the Building，FFTB)的无源光网络，以使得网络使用者可以快速且大量传送与接收数据。因此，无源光网络扮演了目前通讯技术的重要角色。 

在无源光网络中，每一个光网络单元(Optical Network Unit，ONU)距离局端的光路终端机(Optical Line Termination，OLT)距离都不一样，因此可以靠时分复用的方式来控制上传信号(一般多用1310纳米的光信号)的传输，以避免发生信号碰撞问题。因此，光网络单元的光收发器(OpticalTransceiver)必须是爆冲模态(Burst Mode)的激光光源才能满足时分复用的传输模式。若其网络中任一光网络单元的爆冲模态因模块问题而变成连续模态(Continuous Wave Mode，CW Mode)的话，则会使整个无源光网络瘫痪。因为产生碰撞的问题，所以将无法上传所有的上传信号。 

请参考图1A，图1A示出了传统时分复用的无源光网络100在正常状态下操作的架构示意图。如图1A所示，此时分复用的无源光网络100包括光路终端机101、多条光纤102、光耦合装置103以及多个光网络单元1041～1044。光路终端机101通过光纤102与光耦合装置103耦接，光耦合装置103通过光纤102与多个网络单元1041～1044耦接。对于下传信号而言，光耦合装置103用以对下传信号作分光的功能，使每一个光网络单元1041～1044都能收到下传信号；对于上传信号而言，光耦合装置103用将每一个光网络单元1041～1044的上传信号作耦合，使得每一个光网络单元1041～1044的上传信号可以顺利地上传至光路终端机102。 

每一个光网络单元1041～1044分配到一个时间槽ts_1～ts_4(timeslot)，当光网络单元1041有上传数据时，光网络单元1041必须在时间槽ts_1内传送给光路终端机101，其它的光网络单元1042～1044则依此类推。所以，光网络单元1041～1044的激光光源必须操作在爆冲模态。 

请参考图1B，图1B示出了传统时分复用的无源光网络100在碰撞状态下的架构示意图。当外在的因素或其它的因素，例如：地震、光纤模块损坏或其它环境造成的问题，使光网络单元1043的激光光源由爆冲状态改变成连续状态时，则会使得不同光网络单元1041、1042、1044的上传信号与光网络单元1043的上传信号彼此碰撞，因此时分复用的传输方式将会被破坏，使时分复用的无源光网络100整个瘫痪。 

为了避免整个时分复用的无源光网络发生瘫痪的情况，美国公开专利2005/0244160A1披露了一种使用光路终端机来传送控制信号控制各个光网络单元的开或关的方法与装置。然而，上述的方法必须重新设计光路终端机的电路，且硬件复杂度高，不符合成本效应。 

发明内容

本发明提供一种预防上传信号碰撞的装置，适用于时分复用无源光网络，此装置的结构简单且成本低廉，可以预防时分复用无源光网络因为信号碰撞导致光网络瘫痪的情形。 

本发明提供一种预防上传信号碰撞的方法，适用于时分复用无源光网络，使用此方法的装置可以预防时分复用无源光网络因为信号碰撞导致光网络瘫痪的情形。