[发明专利]一种波分复用上的无源光网络

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及光通信网络。

背景技术

目前随着加快推进电信网、广播电视网和互联网的三网融合，以及电信运营商和广电运营商积极推进无源光网络(Passive Optical Network，PON)的规模商用，宽带网络迎来了新一轮的升级高潮。网络带宽之所以能够不断提速得益于支持光纤网络的光通信技术的发展，光通信网络采用了有着巨大带宽资源和优异传输性能的光纤介质。

作为一种更先进的固网接入方式，FTTx(光纤到户/楼/小区等)技术是“光进铜退”的必然解决方案，使得PON接入网网络架构一步到位，FTTx可提供20MHz以上的带宽，从而实现了一根光纤支撑包括宽带、IPTV、VoIP以及视频等各种业务。目前，根据光纤到用户的距离及用户端口的接入位置，可将FTTx分为光纤到大楼FTTB(Fiber To The Building)、光纤到户FTTH(Fiber To The Home)、光纤到小区FTTC(Fiber To The Curb)等几种服务形态。

PON网络中的FTTx技术利用了光纤媒介来实现，数据通信/语音/视频图像等信息从区域电信机房的局端设备OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)到用户终端设备ONU(Optical Network Unit，光网络单元)的传输。

图1是现有技术中的一种PON网络构架示意图。图1中，OLT是连接在光纤干线上的终端设备，用于网络的集中管理和业务提供，包括传统的IP业务和TDM业务。ONU则属于接入网用户侧的终端设备，其接受OLT的管理和配置，并作为用户和网络之间的接口直接为用户提供数据通信/语音/视频图像等各种服务。因此，OLT和ONU是PON网络中的关键设备以及成本决定因素，如何保证其稳定运转和易于扩展维护是运营商在网络建设和维护中首要考虑的因素。

在全业务运营和三网融合的背景下，各类对带宽消耗较大的视频业务、游戏业务和会议业务不断涌现，以及对ONU端口数量的更多需求，使得通信网络面临着较大的升级压力。然而，基于目前PON网络的解决方案，每一个OLT最多只能接入64个ONU设备(理论上最多接入128个ONU端口)。目前临时解决方案是：在建设接入网时，采用将OLT不断下沉的方式，使OLT设备越来越接近于用户终端。然而此种方式导致了极其复杂的ODN网络(光配线网络)。因此，成为运营商的巨大烦恼以及光接入网进一步发展的瓶颈。

基于此种迫切需求和巨大的市场压力，10GPON和WDM-PON开始进入到PON设备供应商的开发和生产计划。

10GPON网络将光纤接入网络的上行和下行带宽，提高了10倍(带宽可达到10Gbps)，且能与现有GEPON/GPON方案的网络协议和拓扑结构相互兼容，因此对于设备运营商具有极大的吸引力。但是由于10GPON网络中的各种关键器件，如集成芯片、光器件和光模块等，在技术上还不成熟并且价格偏高。因此，目前10GPON仍然难以在商业上形成规模使用。

WDM-PON使用不同波长同时工作，其可以将用户接入的带宽增加数倍乃至数十倍，从而满足用户对终极的需求。WDM-PON最基本的方案是在OLT中采用多个不同波长的光源，每个ONU也使用特定波长的光源，预先对各个点对点的连接配置波长，从而利用每个波长信道来确保每个用户的带宽。

目前，WDM-PON系统中所要求的光模块、宽带光源技术和集成芯片仍然不成熟。WDM-PON网络要求采用特殊制造的OLT或ONU设备，要求每个OLT或ONU要有单独属于自己的波长，或者是特殊设计制造的ONU设备，从而导致了极其高昂的网络建设和维护成本。另外，WDM-PON尚缺乏国际标准，进而进一步阻碍了WDM-PON技术的发展。

中国发明专利CN101114885A公开了混合波分时分复用无源光网络系统、终端及信号传输方法。该专利申请要求在每个OLT端口上使用一个全光波长转换器，并且每个上行波长都要使用特定波长窗口的特殊WDM复用器，导致了其昂贵的网络建设成本。中国发明专利CN101237293A公开了波分时分复用无源光网络系统。该专利申请要求采用特殊设计的无色ONU设备，即对ONU设备有着特殊的要求，建设成本也很高。

发明内容

本发明提供了一种解决以上问题的波分复用上的无源光网络(PON-Over-WDM网络)。