[发明专利]波分复用无源光网络实现波长重用和广播功能的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，具体是涉及一种波分复用无源光网络(WDM-PON)实现波长重用和广播功能的系统和方法。

背景技术

波分复用无源光网络WDM-PON技术可以在不改变物理基础设备的情况下升级带宽，大幅度提升网络的传输容量，在光接入网中拥有广阔的应用前景，被认为是FTTx未来演进的最终选择。WDM-PON为每个ONU分配了一个(或一对)波长进行通信，从而实现了ONU与OLT之间虚拟的点对点传输，但这种传输方式却使得点对多点的广播信号传输较为困难，并且为每个ONU设置一个特定波长的激光器将导致系统的成本过高。因此本发明在波分复用无源光网络WDM-PON系统中有着非常重要的作用。

在WDM-PON网络中，大量使用特定波长的光源导致其高昂的部署成本以及运营成本。在传统的WDM-PON网络中，由于波长作为用户ONU的标识，每个ONU需要一个特定的波长用于用户上传数据时。毫无疑问，这样就大量的增加了网络的部署成本和维护成本。这是导致目前WDM PON网络无法实现商用化的一个重要原因，针对这个问题，目前已经提出了多种方案构造一个低成本、无色的ONU。相关的技术有：使用法布里珀罗激光器，使用反射式半导体放大器和使用宽带光源实现无色化的操作。其中，一种有前途的技术是使用RSOA实现的光环回和重调制技术。这里，从中心局的OLT端发射出的下行波长在ONU中通过RSOA实现了重调制，进而作为上行载波进行传输。因为此方案避免了使用额外的光源和实现了ONU中光源的简单操作，在WDM-PON中是一种很有前景的无色化方案。但是在采用这种方案的WDM-PON网络中，由于光功率的上下行往返损耗，功率预算问题是一个非常关键的问题。另外，由于上下行采用相同的波长，如何让同一光波上的下行数据不对上行数据产生干扰是本方案的另一关键问题。虽然目前RSOA的性能在不断的提高，但这仍旧是一个难点。

再者，由于WDM-PON中OLT与ONU之间固有的逻辑上点到点之间的连接，导致很难在WDM-PON网络中传输广播信号。这又是另外一个阻止WDM-PON实现商用化的重要原因。随着目前各种新型业务的不断增加，如IPTV，高清晰的广播电视等业务，它们将是下一代光接入网中必须承载的业务。目前针对此问题的解决方法，大多是在WDM-PON中叠加一个TDM-PON系统来传输广播信号，或者利用调相的方式载入广播信息来进行的，再或者采用电域的子载波复用(SCM)方式来解决这个问题。但这些方法有各种各样的缺点，如价格高昂、速率受限等等。事实上，可承载广播业务的下一代WDM-PON光接入网，通过对网络架构的合理安排，可使系统在兼容广播业务和点对点业务的同时，还将能够在系统的性能和成本之间取得平衡，这对未来的WDM-PON发展具有重要影响。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供了一种波分复用无源光网络(WDM-PON)实现波长重用和广播功能的系统和方法，能有效的在WDM-PON中传输广播信号以及实现波长重用。

为达到上述目的，本发明的构思是：在RN处采用了一种新的结构配置方式，通过这种新的远端节点RN的结构方式可以克服已有方法来传输广播信号的缺陷。

本发明主要是在采用两根馈线光纤，使点对点的传输和广播信号的传输在不同的传输路径上，通过结构的改变就实现了波长重用功能和广播信号的传输。采用光环行器和光滤波器，以及2xN阵列波导光栅AWG，这样，在RN处就可以完成上下行信号的分离、合路，每个ONU可以同时接收到广播信号以及点对点的数据信号。

根据上述发明构思，本发明采用下列方案：

一种波分复用无源光网络实现广播功能的系统，由1个光线路终端OLT是2n个DFB激光器分别经2n个光耦合器和2n个强度调制器与2n个光接收机分别连接2n个光环行器的两个端头，而2n个光环行器的第三个端头分别连接一个2x2N的阵列波导光栅AWG和一个1x2N的阵列波导光栅AWG，2x2N的阵列波导光栅AWG的输出口连接单模光纤Ⅰ，1x2N的阵列波导光栅AWG的输出经一个相位调制器和一个光环行器连接至单模光纤Ⅱ，其特征在于：

1)所述远端节点RN包括两个滤波器——第一光滤波器和第二光滤波器、一个1x2光纤耦合器、三个光环行器-第一光环行器、第二光环行器和第三光环行器以及两个2xN的阵列波导光栅AWG-第一2xN阵列波导光栅AWG和第二2xN阵列波导光栅AWG；