[发明专利]波分复用无源光网络实现波长再利用和保护功能的系统和方法

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）实现波长再利用和保护功能的系统和方法。

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，实现虚拟的点对点传输，各个用户之间不会共享信息，具有天然的安全性，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。目前对于WDM-PON的研究主要是基于静态波长分配的，波长在RN 中的下路是固定的，ONU越多，需要的波长数就越多，导致所要求的光源种类也越多，因此如何高效率的利用光资源成为光网络亟需解决的一个问题。无色ONU已基本成为当前WDM-PON相关研究的共识，基于无色ONU的技术方案是WDM-PON系统的主流。再者，光网络具有极高的传输速率，因此在尽可能短的时间内为被中断的业务寻找新的传输路由和自愈方案也是十分重要的。本发明对系统的体系架构进行了合理的布局，系统不仅可以同时实现波长的多次再利用和对馈线光纤、分布光纤的保护，而且系统在成本和性能间也能达到理想状态。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提供了一种波分复用无源光网（WDM-PON）实现波长的再利用和保护功能的系统和方法，能有效的在WDM-PON中实现波长的多次再利用和对分布光纤的保护，同时本系统还支持广播业务的传输。

为达到上述目的，本发明的核心思想是：在光线路终端OLT对各波长都进行幅度调制和相位调制。在RN处采用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，实现ONU之间的两两保护。当被调制信号传输至各组光网络单元ONU，接收机根据不同解调方式解调各波长，得到不同下行信息和广播信息，并对各波长分别进行上行调制。

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波长的多次再利用和和保护功能的系统，由中央局端CO通过2根单模光纤连接1个远端结点RN，每个远端结点RN连接3*N个光网络单元ONU构成。其特征在于：

1）所述的中央局端CO是由1个多频激光器同时发射出N 个波长注入到马赫-曾德尔调制器中，同时经本地射频信号发生器驱动该调制器后，调制产生的N 个SCM信号传输至第一、第二干涉仪滤波器，三路光波都经过各自的第一阵列波导光栅解复用，经AM调制，PM调制后，进入第二阵列波导光栅进行复用，又在光耦合器作用下耦合在一起。耦合器通过第一反馈光纤与远端节点RN连接。而上行信号经过第二反馈光纤，进入1*3N阵列波导光栅，输出光由接收机接收。

2）所述远端结点RN包括1个掺铒光纤放大器、3*N个光电二极管、3*N个光开关、3*N个分光器、1个光环形器、1个光耦合器、3个N*N阵列波导光栅AWG、3个1*N阵列波导光栅AWG。其中3个N*N阵列波导光栅AWG、3个1*N阵列波导光栅AWG、3*N个光开关串行连接组成3个控制器。第二反馈光纤经光放大器与环形器连接，接着连接到光耦合器的输入端口，光耦合器的第一输出口、第二输出口、第三输出口分别与第一控制器、第二控制器、第三控制器相接 。在控制器中，N*N阵列波导光栅AWG的1端口作为输入端，N个输出口与光开关、分光器串行连接，分光器的右端作为控制器的输出口，连接分布光纤。每个控制器接N个光网络单元ONU。既远端节点连接了3组ONU，每组ONU不相同，共3*N个ONU。                  

3）所述的光网络单元组由N个ONU组成，每个ONU包括1个光电二极管、1个光开关、1个分光器、1个粗波分复用器（C/W）、1个光滤波器、1个反射再调制模块（R-SOA）、1个光幅度接收机、1个光相位接收机。正常情况下，分布光纤与光网络单元组1中分光器相接、后连接到光开关接着经过粗波分复用器的右端出口，又经过光滤波器，滤波器第一输出端口与光波幅度接收机相连，第二输出端口接反射再调制模块（R-SOA），第三输出端口连接光相位接收机。分布光纤又与光网络单元组2中分光器相接、后连接到光开关接着经过粗波分复用器的右端出口，又经过光滤波器，滤波器第一输出端口与光相位接收机相连，第二输出端口连接光幅度接收机，第三输出端口连接反射再调制模块（R-SOA）。分布光纤也与在光网络单元组3中分光器相接、后连接到光开关接着经过粗波分复用器的右端出口，又经过光滤波器，滤波器第一输出端口与反射再调制模块（R-SOA）相连，第二输出端口连接光相位接收机，第三输出端口连接光幅度接收机相连。