[发明专利]一种用于提供双向射频服务的无源光网络系统

说明书

技术领域

本发明在广义上涉及宽带电信系统，具体来说，涉及应用单点对多点 无源光网络(PON)的宽带电信系统。

背景技术

目前，有些宽带服务提供商使用单点对多点无源光网络系统为用户提 供语音、数据、视频等服务。现在已经有许多种单点对多点无源光网络技 术，包括宽带无源光网络(BPON)、千兆位以太网无源光网络(GEPON)以 及千兆位无源光网络(GPON)。国际电信联盟(ITU)和电气与电子工程师 协会(IEEE)等标准组织已经发布了关于无源光网络系统的标准。

基于单点对多点无源光网络的系统(见图1)一般含有一个光线路终 端(Optical Line Terminal，OLT)或光线路终端器(Optical Line Termination，OLT)，该终端或终端器通过光纤连接到一个1:n的无源分 光器，此分光器再连接到多个光网络单元(ONUs)或光网络终端(ONTs)。 光线路终端和光网络单元是基于电气与电子工程师协会(IEEE)标准的无 源光网络中的优先命名规范，光线路终端器和光网络终端则是基于国际电 信联盟984.x标准的无源光网络中的优先命名规范。本发明独立于光线路 终端/终端器(OLT)和光网络单元(ONU)或光网络终端(ONT)上使用的具 体无源光网络技术之外。为简单起见，本申请仍然采用光线路终端(OLT) 和光网络单元(ONU)这两个术语表示无源光网络中的基本元件。光线路 终端(OLT)包含一个光发射机、一个光接收机和一个波分复用器(WDM)。 光发射机采用一个光波长将数据下行发送到光网络单元。光接收机采用一 个光波长接收从光网络单元传送过来的上行数据。波分复用器一般用来分 隔光波长。

光网络单元包括光发射机和光接收机，光发射机采用一个光波长将上 行数据发送到光线路终端，光接收机采用一个光波长从光线路终端接收下 行数据。和光线路终端一样，一般也采用波分复用器分隔光波长。数据从 光线路终端通过分光器下行广播到所有的光网络单元。在上行方向上，光 网络单元使用时分多址(TDMA)技术将上行数据发送到光线路终端。每个 光网络单元被分配一个时隙，用于将其上行数据发送到光线路终端。这种 方式可以确保从多个光网络单元发送的信号不会在分光器上行输出时发 生冲突。这种在工作中采用两个波长的光网络单元称为双波长光网络单 元。

上述无源光网络在工作中采用两个光波长，一般用来提供网络浏览、 网络电话(VoIP)及网络视频等数据服务。这些服务以基带数字信号的形 式，在光波长上经过调制，以下将这类服务称为基带服务。除这些服务之 外，有些无源光网络系统还可提供一种类似于有线电视的射频视频服务。 一般情况下，这种服务包含若干个射频信道，其射频光谱覆盖范围为50 到870MHz。有些信道属于模拟视频信道，使用一种称为残留边带振幅调制 (AM-VSB)的技术，还有一些信道属于数字信道，使用正交振幅调制(QAM) 技术。同时包含模拟和数字信道的射频波段以λ3波长调制成光载波，然 后被波分复用器插入到无源光网络中，如图2所示。在订户侧，波长被波 分复用器分隔后，被转换成射频，用于在用户设施内分配发送。提供这些 服务的光网络单元在工作中采用三个波长，以下将此类光网络单元称为三 波长光网络单元。

图2中所示现有技术中的三波长系统技术是对图1中双波长系统技术 的改进，因为三波长系统让运营商能够多提供一项能带来收益的服务。但 是，图2中的三波长系统有一定的限制，阻碍系统运营商提供高级视频服 务，如视频点播(VoD)以及网络数字摄像机(Network DVR)等服务。这 些服务项目都需要在用户设施中配备一个机顶盒，可以上行传送用户请 求，例如影片选择、频道选择、暂停、快进等。这些上行射频信号占用的 波段一般是5到42MHz。用户通常用遥控器激活机顶盒，当用户激活机顶 盒，点播电影或在电影播放的过程中要求暂停时，该请求会由机顶盒调制 为射频载波，然后上行发送到机顶盒控制器，由控制器处理用户的请求。 图2中的系统无法传输这类上行射频信号。

在用户设施中，除了机顶盒以外，如果还有其它设备能够产生上行射 频信号，将会是一项优点。有线调制解调器或其它服务设备也可以产生上 行射频信号。

总之，这里所需要的是一种系统，它既能承载射频机顶盒和有线调制 解调器的上行信息，同时又能支持无源光网络中的下行射频视频和双向基 带服务。

发明内容