[发明专利]波分复用光接入网中光网络单元带宽在线升级系统和方法

权利要求书

1.一种波分复用光接入网实现光网络单元带宽在线升级的系统，由光线路终端(19)与远端结点(20)通过单模光纤(21)相连接，以及远端结点(20)和光网络单元(18)通过单模光纤(22)连接而构成，其特征在于：

a.光线路终端(19)由40个分布反馈式激光器(1)，1个第一波导光栅路由器(2)，40个固定接收模块(4)，1个主控制器(10)，1个申请信息接收机阵列(9)，1个激光器开关驱动电路(11)，20个特定波长激光器(12)以及1个波分复用器(13)所组成，其中，40个分布反馈式激光器(1)分别与第一波导光栅路由器(2)的1-40端口相连接，40个固定接收模块(4)分别与第一波导光栅路由器(2)的2^*-41^*端口相连接；申请信息接收机阵列(9)与主控制器(10)连接且主控制器(10)与激光器开关驱动电路(11)相连接；20个特定波长激光器(12)的左端均与激光器开关驱动电路(11)连接，20个特定波长激光器(12)的右端均与波分复用器(13)的输入端相连接；

b.远端结点(20)由1个第二波导光栅路由器(3)，1个第三波导光栅路由器(8)，1个微电子机械开关(14)，40个耦合器(15)和40个粗波分解复用器(16)组成，其中，第二波导光栅路由器(3)的1^*-40^*端口和微电子机械开关(14)的1^*-40^*端口均与耦合器(15)相连接，第二波导光栅路由器(3)的2-41端口和第三波导光栅路由器(8)的1^*-40^*端口均与粗波分解复用器(16)相连接，第三波导光栅路由器(8)的2-21端口则对应地连接到微电子机械开关(14)的1-20端口；第二波导光栅路由器(3)的1端口、第二波导光栅路由器(3)的41^*端口、第三波导光栅路由器(8)的1端口以及第三波导光栅路由器(8)的41^*端口均与光线路终端(19)相连接；

c.每一个光网络单元(18)均由1个固定接收机(4)，1个C波段的宽带光源(5)，1个L波段的发光二极管(7)，1个耦合器(15)，1个粗波分解复用器(16)以及1个动态可调接收机(17)构成，其中，固定接收机(4)和动态可调接收机(17)均与粗波分解复用器(16)相连接，C波段的宽带光源(5)和L波段的发光二极管(7)则均与耦合器(15)相连接；每一个光网络单元(18)中的粗波分解复用器(16)和耦合器(15)均与远端结点(20)相连接。

2.一种波分复用光接入网实现光网络单元带宽在线升级的方法，采用权利要求1所述的波分复用光接入网实现光网络单元带宽在线升级的系统进行在线升级，其特征在于：(一)、在网络运行初始阶段的下行方向，40个处于C波段内的分布反馈式激光器(1)发出的波长信号由光线路终端(19)中的第一波导光栅路由器(2)复用后经单模光纤(21)传输至 远端结点(20)中第二波导光栅路由器(3)的1端口处，通过第二波导光栅路由器(3)解复用后经第二波导光栅路由器(3)的1^*-40^*端口为40个光网络单元(18)所分配；在上行数据传输方向，每个光网络单元(18)中的C波段宽带光源(5)发出的光信号传输至远端结点(20)，经第二波导光栅路由器(3)的2-41端口分别进行频谱分割，分割后的不同波长光信号由第二波导光栅路由器(3)复用至其41^*端口，经单模光纤传输至光线路终端(19)中第一波导光栅路由器(2)的41端口，再经第一波导光栅路由器(2)的2^*-41^*端口解复用后，对应于各个光网络单元(18)的上行信号由40个固定接收模块(4)分别进行接收从而完成上行信号的传输；(二)、当网络需要进行光网络单元带宽在线升级以及用户在线扩容时，各个光网络单元中的L波段发光二极管(7)加载各自的波长申请信号，经单模光纤(22)传输至远端结点(20)处，由第三波导光栅路由器(8)的1^*-40^*端口进行频谱分割形成不同波长的申请信号，这些申请信号复用至第三波导光栅路由器的1端口，经单模光纤传输至光线路终端(19)由接收机阵列进行接收；光线路终端中的主控制器(10)处理并分析接收到的波长申请信息，根据先到先服务的波长调度算法确定为光网络单元分配波长的次序；主控制器依照该分配次序通过激光器开关驱动电路(11)动态控制20个L波段特定波长激光器(12)工作状态；经激光器开关电路驱动的激光器加载不同波长的光信号由波分复用器(13)复用后传输至远端结点(20)中第三波导光栅路由器的41^*端口处，再经第三波导光栅路由器(8)解复用后由第三波导光栅路由器的2-21端口分别输出；经第三波导光栅路由器解复用输出的20个不同波长下行信号依次对应输入微电子机械开关(14)的1-20端口，其中每个波长的光信号经过微电子机械开关内部镜面阵列的反射可由微电子机械开关的1^*～40^*中任意一个端口输出；输出的L波段的下行信号和静态网络为各个光网络单元分配的C波段下行信号由耦合器(15)进行复用后，经一段单模光纤传输至光网络单元(18)，再由光网络单元中的粗波分解复用器(16)进行解复用后，位于C波段内的下行光信号由固定接收机(4)进行接收，而位于L波段内的下行光信号由动态可调接收机(17)接收；同样，为了降低光纤敷设成本，在上行方向，光网络单元(18)中C波段宽带光源(5)和L波段发光二极管(7)发射的光信号经光网络单元中耦合器(15)复用并经单模光纤传输至远端结点处，再由粗波分解复用器(16)进行解复用后，分别由第二波导光栅路由器(3)和第三波导光栅路由器(8)进行频谱分割，以在远端结点和光网络单元间实现一对光纤连接。