[发明专利]波分复用无源光网络实现下行波长共享的系统和方法

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下行方向波长共享的基于光电压转换和 波长路径重构的波分复用无源光网络系统和方法。

背景技术

波分复用无源光网络因其独有的信息安全性好，带宽资源极为丰富等优势而被业界广泛 认为是下一代超宽带接入网的演进方向。现今的波分复用无源光网络系统多采用每个ONU 对应于一个波长的静态分配方式，由于单波长激光器的成本过高，该分配方式将不仅导致用 户平均成本上升，而且使得系统中波长资源的利用率较低。波长共享的波分复用无源光网络 不为每个ONU分配对应波长，而是所有ONU共享一定数量的波长资源，波长共享方式的引 入将降低用户平均成本，提升波长资源的利用率并缓解未来波段资源紧张的压力。因此，本 发明将在波分复用无源光网络大量普及的过程中起到关键作用。

目前，在波分复用无源光网络中实现波长共享的方法多应用于上行方向，即用户端至中 央局的方向。该思路沿袭自以太网无源光网络，并不适用于波分复用无源光网络。这是由于 在波分复用无源光网络中，下行方向传输的信息量往往是上行方向的十倍。因此，在下行方 向实现波分复用无源光网络的波长共享更具现实意义。此外，目前提出的波长共享系统采用 波导阵列光栅作为远端结点处的核心分配设备，然而AWG的输出端口是固定的，因此很难 实现各下行波长的自由共享。在远端结点处配置多个波长转换器虽可以解决波长共享的问题， 但成本过高，违背了波长共享方式降低系统成本的初衷。以上问题的存在增加了低成本波分 复用无源光网络下行方向波长共享的实现难度。

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波分复用无源光网络实现下行 方向波长共享的系统和方法。本发明的构思是：为了达到上述目的，系统不为每一个光网络 单元分配特定的波长用于数据传输，而是所有光网络单元共享一定数量的波长资源。系统采 用光网络单元发出申请，光线路终端按照特定的波长共享协议分配波长的方式实现下行方向 波长共享。通过以上方式减少光线路终端中光发射机及其储备发射机的数目，从而克服现有 波分复用无源光网络资源利用率低以及用户平均成本高等问题。

根据上述发明构思，本发明应用如下技术方案：

一种波分复用无源光网络实现下行方向波长共享的系统，由光线路终端与远端结点通过 馈送光纤相连接，以及远端结点和光网络单元通过分布光纤连接而构成。其特征在于：光线 路终端由n个固定接收机，一个第一波导光栅路由器，一个波带解复用器，n个动态可调接 收机，一个高功率激光器，一个波带复用器，一个中央调度器以及一个多频激光器所组成，n 为大于2的自然数。其中，n个固定接收机分别与第一波导光栅路由器的1-n端口相连接，n 个动态可调接收机则分别与第一波导光栅路由器的2^*-(n+1)^*端口相连接。中央调度器与n 个固定接收机阵列底部以及多频激光器同时相连接。波带解复用器的1端口与第一波导光栅 路由器的1^*端口相连接，波带解复用器的2端口与第一波导光栅路由器的n+1端口相连接。 波带复用器的1端口与高功率激光器相连接，而波带复用器的2端口与多频激光器的右端相 连接。光线路终端通过其中波带解复用器的3端口以及波带复用器的3端口与远端结点实现 连接。

上述远端结点由一个波带复用器，一个波带解复用器，一个阵列波导光栅，一个光电压 转换器，一个开关驱动电路，一个第二波导光栅路由器，一个n^*n端口的光开关以及n个与 光网络单元一一对应的双波段解复用器所构成。远端节点通过位于其中的波带复用器的1端 口以及波带解复用器的1端口分别实现与光线路终端中波带解复用器的3端口以及波带复用 器的3端口相连接。同时，远端结点通过其中的光开关以及n个双波段解复用器实现与n个 光网络单元的分别连接。