[发明专利]一种时分波分复用无源光网络间收发机共享系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体的说，涉及一种时分波分复用无源光网络间收发机共享系统及方法。

背景技术

由于迅速增长的能耗，全球变暖和气候变化问题变的越来越严重。据统计，通信网络的能耗增长尤其迅速；而接入网络设备的能耗是网络能耗的主要部分，通信网络中的节能日益成为运营商及环保组织关注的焦点，而减少无源光网络的能耗也成为大家研究的热点。

在无源光网络(PON,passive optical network)系统中，能源消耗包括三个方面：局端设备(主要是光线路终端(OLT，optical line terminal))、终端设备(主要是光网络单元(ONU，optical network unit))、光分配网络(ODN，optical distribution network)网络的衰减消耗。目前，运营商提供全天的网络接入，尤其是在时分复用接入(TDMA，Time Division Multiplexing Access)平台中，光线路终端(OLT，Optical Line Terminal)需要实时在线。然而，连接到OLT上的用户所需的带宽存在区域和时域不均匀性。例如，经典的市区和郊区场景；在工作时间，连接市区用户的OLT接近满负载工作而连接郊区用户的OLT在此段时间负载较轻。而在晚上，这种趋势却是相反的。现有的时分波分复用无源光网络(TWDM-PON)系统中，通常是每个PON单独作为一个运营个体，PON中每一对波长都会安装相应的收发装置，并24小时在线，这就造成了很大的资源浪费。

经查阅相关文献发现，Yuanqiu Luo等人在文章《Wavelength Management in Time and Wavelength Division Multiplexed Passive Optical Networks》提出一种负载均衡的方法。该文章通过调整ONU所在的波长，实现同一PON内不同波长上的负载均衡。在此种方法中，PON内所有波长均处于工作状态。当在线用户较少时(比如夜晚)，就会造成资源的浪费。此外，Ningcheng等人在文章《Flexible TWDM-PON system with pluggable optical transceiver modules》提出了一种灵活的TWDM-PON系统，其主要的目的是实现不同光分配网之间的负载均衡和OLT端的节能。但以上方法的目的都是实现不同波长或区域间的负载均衡，所有配置的波长均处于工作状态。当负载较低时，会导致波长资源的浪费。

发明内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种时分波分复用无源光网络间收发机共享系统及方法。针对现有OLT端节能方法的不足，既可以通过关闭空闲波长所在的收发机，降低OLT能耗，又可以通过共享不同PON的收发机，节约OLT的部署成本。

为达到以上目的，本发明所采取的技术方案如下：

一种时分波分复用无源光网络间收发机共享系统，包括光线路终端、通过馈线光纤与光线路终端连接的若干子无源光网络，其中，所述光线路终端包括波长路由器和若干由可调谐收发机组成的可调谐收发模块，每一个可调谐收发模块对应一个子无源光网络，通过波长在不同子无源光网络间动态分配，实现可调谐收发模块在不同子无源光网络间的共享。

所述波长路由模块为微电机交换矩阵、阵列博导光栅路由器、波长选择开关或基于半导体光放大器的交换矩阵。

所述系统中所包含的可调谐收发机的个数小于每个子无源光网络的额定波长数。

一种时分波分复用无源光网络间收发机共享方法，采用上述的系统来完成，通过波长在不同子无源光网络间动态分配，实现可调谐收发机在不同子无源光网络间的共享，包括步骤如下：

(1)、光线路终端实时监测每个子无源光网络的波长的利用率，并统一控制所有子无源光网络中可调谐收发机的开关；

(2)、当子无源光网络内在线用户减少时，关闭当前空闲波长所在的可调谐收发机；

(3)、当子无源光网络在线用户增加并需要新增波长时，光线路终端会根据需要打开本子无源光网络中关闭的或其它子无源光网络中已关闭的对应可调谐收发机；当子无源光网络需要共享其他子无源光网络所对应的可调谐收发机时，首先将该其他子无源光网络所对应的可调谐收发机调谐到该子无源光网络所需的波长频率，然后通过波长路由器路由到该子无源光网络。

所述步骤(2)中，当子无源光网络内在线用户减少时，光线路终端会重新调整在线用户所在的波长，使在线用户集中在少数波长，进而关闭当前空闲波长所在的可调谐收发机。