[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

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，具体是涉及一种可实现光网络单元ONU带宽在线升级的基于动态波长调度和频谱分割技术的波分复用光接入网系统和方法。

背景技术

波分复用光接入网融合了波分复用技术和光接入网各自的技术特点，为每个ONU分配独有的波长进行上/下行数据传输，具有信息安全性好，传输带宽高、覆盖范围大以及系统故障容易定位等独特优势，是光纤到户的最佳选择。目前已经投入运营的波分复用光接入网多需要在不影响现有用户使用的前提下进行ONU带宽升级并在此过程中尽力降低网络升级成本。因此，本发明将在波分复用光接入网的平滑升级过程中起到关键作用。

目前，在波分复用光接入网中实现光网络单元ONU带宽在线升级和用户数在线扩容的方法多为采用增加一个波长固定分配网络的方式进行，即为每个ONU再分配一个特定的波长用于上/下行传输。在网络实际的运行过程中，并非每一个光网络单元ONU均在特定的时间段提出额外的波长分配申请以实现带宽升级。因此，已提出升级方案导致系统中波长利用率低下，进而导致系统运营成本上升及系统资源的浪费。此外，已提出的波长动态调度的光接入网系统结构在远端结点RN处仅采用波导阵列光栅及功率分配器等波长输出端口固定的光无源器件，不能在远端结点RN处实现为光网络单元所分配波长的自由调度，是波长动态调度真正实现的瓶颈所在。以上问题的存在增加了低成本波分复用光接入网中光网络单元ONU带宽在线升级的实现难度。

发明内容

本发明的目的在于克服上述论述中已有技术的缺点而提供一种光网络单元ONU带宽在线升级的波分复用光接入网系统和方法。为了达到上述目的，本发明的构思是：在网络升级扩容时，不为每个ONU分配指定的波长，而是采用波长动态调度的方式作为系统扩容方案，通过这种方式减少网络升级部分中运行和储备的特定波长激光器数目，从而克服现有波分复用光接入网升级扩容时造成的波长利用率低下以及现有波长动态调度方案的实现受限于远端结点等问题。

根据上述发明构思，本发明应用如下技术方案：

一种波分复用光接入网实现光网络单元带宽在线升级系统，由光线路终端与远端结点通过单模光纤相连接，以及远端结点和光网络单元也通过单模光纤连接而构成。其特征在于：在原有静态波长分配网络的基础上，当系统进行光网络单元ONU带宽在线升级时，增加一个基于波长动态调度和频谱分割的网络。光线路终端中的40个位于C波段、波长间隔为100GHz的分布反馈式激光器和40个接收模块通过不同端口与第一波导光栅路由器相连，而第一波导光栅路由器通过其1*端口与远端结点中第二波导光栅路由器1端口相连接。第二波导光栅路由器通过一个耦合器和一个粗波分解复用器与光网络单元ONU相连接。上述器件相互连接构成静态波长分配网络。光线路终端中接收机阵列与远端结点处第三波导光栅路由器的1端口相连，主控制器同时连接接收机阵列和激光器开关驱动电路，而20个位于L波段、间隔为100GHz的特定波长激光器则同时连接激光器开关驱动电路和解复用器。解复用器与远端结点中第三波导光栅路由器的41*端口相连。第三波导光栅路由器通过其2-21端口与微电子机械光开关的1-20端口一一对应相连，而微电子机械光开关的1*-40*通过各个端口对应的耦合器与光网络单元实现连接。以上器件的连接构成应用于升级过程的基于波长动态调度的网络。上述两个网络的融合则构成了整体可实现光网络单元ONU带宽在线升级的波分复用光接入网系统。

上述远端结点RN由一个第二波导光栅路由器，一个第三波导光栅路由器，一个20*40端口的微电子机械光开关以及与光网络单元一一对应的40个耦合器和40个粗波分解复用器所构成。远端结点通过第二波导光栅路由器的1端口，第三波导光栅路由器的1端口以及第三波导光栅路由器的41*端口分别实现与光线路终端的第一波导光栅路由器、接收机阵列及复用器相连接。同时，远端结点通过其中的耦合器和粗波分解复用器与光网络单元相连接。