[发明专利]无源光网络中互激励多波长动态调度的光网络单元装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种光通信技术领域的装置，具体是一种无源光网络中互激励多波长动态调度的光网络单元装置。

背景技术

近年来，无源光网络(passive optical network，PON)技术发展逐渐成熟，在美国、韩国、日本等国广泛铺设，被公认为是解决光纤到户FTTH(Fiber To The Home)网络体系结构的最佳宽带接入方案，国内外众多研究机构和通信企业都投入了力量进行研发。随着带宽密集型业务，如视频会议(videoconference)、高清电视(HDTV)、视频点播(VoD)等，或分布式计算应用在光接入网中的广泛应用，用户端光网络单元装置(Optical Network Unit，ONU)要求上行平均接入带宽至少达到吉比特每秒，而目前ONU用户通常可获得的平均上行带宽只有几十兆每秒(EPON：60Mbps，BPON：20Mbps，GPON：40Mbps)，无法满足那些新型业务的要求。因此，提供一种新型的低成本、高带宽、无色的ONU结构，是在光接入网内实现下一代带宽密集型业务应用的必要条件。

经对现有文献检索发现，C.H.Yeh和C.W.Chow等人在Optics Express 2008上发表了题为“Using four wavelength-multiplexed self-seeding Fabry-Perot lasers for 10Gbpsupstream traffic in TDM-PON(基于四波长复用的自激励FP-LD激光器实现时分复用无源光网络中10Gps的上行业务)”的文章，提出一种简单的10Gpbs TDM-PON体系结构。在ONU处使用四个相同的低成本的Fabry-Perot激光器(FP-LD)，采用自激励方式同时产生四种不同的上行波长(λ1～λ4)，在每个自激励载波上承载2.5Gbps的上行数据，经波分复用后产生10Gpbs上行数据流发送给光线路终端OLT(Optical Line Terminal)。在验证实验中，ONU端单波长通道的发射模块由一个光纤反射镜(fiber reflected mirror，FRM)，一个1×2光耦合器(coupler，CP)，一个偏振控制器(polarization controller，PC)，一个波分复用器(wavelength demux/mux，WDM)和一个Fabry-Perot激光器(FP-LD)组成。FP激光器的输出端与偏振控制器PC的一端相连，偏振控制器PC的另一端与波分复用器WDM的一端相连，波分复用器WDM的另一端与1×2光耦合器CP的合路端口相连，1×2光耦合器CP其中一个分路端口与光纤反射镜FRM相连，1×2光耦合器CP另一个分路端口作为该发射模块的输出端口与一个光环形器(optical circulator，OC)相连，2.5Gbps的上行数据通过偏置电路直接调制在FP激光器上，光环形器OC的另一个端口与ONU下行接收模块Rx相连。但是，该技术中由于ONU仍按照时分复用方式同时发送多载波上行数据，不论上行业务负载大小，ONU在某一时隙独占所有的波长资源，这种机制并没有结合考虑各个ONU实际的上行负载，没有灵活有效地分配时间和波长两种资源，从而导致突发模式收发器利用率不高。

经检索又发现，M.Attyballe和Y.J.Wen等人在Optics Express 2007上发表“Increasingupstream capacity in TDM-PON with multiple-wavelength transmission using Fabry-Perotlaser diodes(基于FP-LD激光器的多波长传输机制增加时分复用无源光网络的上行容量)”。该技术中：光线路终端OLT发射下行数据波长和多个未调制的种子波长到ONU，在ONU中使用单个Fabry-Perot激光器作为上行波长通道的选择器和突发模式调制器，通过温度调节，让FP-LD激光模式锁定在某一个种子激励波长上，调制发送2.5Gbps的上行数据流，从而实现ONU多波长动态接入机制。ONU端的发射模块仅仅由受温度调节控制的FP-LD激光器构成，上行数据直接调制在FP激光器上。但是该技术需要从局端OLT发送种子激励波长，经过远端节点RN(Remote Node)处的功率分割发送至各个ONU，种子激励光源的功率预算较为紧张；而且为了实现FP LD的动态锁模，ONU端点需要复杂的温度控制电路，结构复杂，成本较高。