[发明专利]汇聚接入环形光网络实现虚拟通信和保护功能的系统及方法

说明书

本发明涉及一种汇聚接入环形光接入网实现虚拟通信和保护功能的系统及方法。本系统是：由中心局通过一根单模馈线光纤串联连接M个灵活控制单元形成汇聚接入环，即Ⅰ环；该Ⅰ环中每个灵活控制单元一方面连接至由N个直通光网络单元ONU_E首尾相连组成的直通用户群，即Ⅱ环；另一方面连接P个远端节点RN形成相切环，即Ⅲ环；从而组成三个波分复用子网；Ⅲ环上的任一远端节点RN均通过分布光纤连接至由Q个波分复用子网光网络单元ONU首尾相连构成的环形用户群，即Ⅳ环。本发明通过多环相切结构，不仅首次实现了汇聚接入网中同一/不同波分复用接入子网光网络单元之间的虚拟通信，而且具有单纤保护功能，使系统在成本和性能间也能达到理想状态。

技术领域

本发明涉及光通信领域，具体是涉及一种汇聚接入环形光网络实现保护和虚拟通信功能的系统及方法。

背景技术

随着网络用户需求爆炸性增长及新业务大量涌现，运营商网络业务开发困难、部署周期长、成本高等问题日益凸显，而网络虚拟化技术是解决此类问题的有效手段。在骨干网中，虚拟化技术例如虚拟专用网，已得到深入研究及广泛应用。在接入网中，随着无源光接入网(Passive Optical Network，PON)，尤其是波分复用无源光网络WDM-PON的广泛应用，其虚拟化研究已引起人们高度重视。其次，网络扁平化是电信网络发展的必然趋势，将使现有光城域网三层(核心层、汇聚层和接入层)架构向二层架构演进。这不但可降低网络建设成本、消除网络扩容瓶颈、快捷拓展业务、提升网络传输效率，而且能有效降低故障影响率、缩短故障解决时间、降低维护难度和维护成本。然而，目前对于汇聚接入光网络虚拟通信的研究尚处于初级阶段，而且局限于现有光城域网络三层架构背景下的PON，无法满足网络扁平化发展的要求。除此之外，光网络具有极高的传输速率，尤其是扁平化的二层网络架构，其汇聚接入节点处的数据流量大幅增加，因此针对汇聚接入光网络的自愈保护方案也十分重要。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单个/不同WDM-PON下光网络单元之间的虚拟通信，使现有光城域网三层架构向二层架构演进，而且兼具单纤环保护功能，使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，和对未来汇聚接入光网络的高可靠性及大规模接入发展趋势，提供一种汇聚接入环形光网络实现虚拟通信和保护功能的系统及方法，可在物理层面构建不同WDM-PON之间虚拟通信链路并提供自愈保护功能，以支持未来倍增的接入用户。

为达到上述目的，本发明的核心思想是：在中心局处通过光第一光开关阵列将核心层下载的波长顺时针或逆时针路由至城域汇聚接入环，该接入环中的灵活控制单元分别连接由远端节点RN环和光网络单元ONU环组成的波分复用子网。本系统中，考虑到未来汇聚接入光网络高可靠性的必然要求，因此在城域汇聚接入环、远端节点RN环以及光网络单元ONU环中均采用光开关和光环行器的组合实现了对上述三级环形拓扑结构的保护。

根据上述发明构思，本发明采用下列方案：

1.一种汇聚接入环形光网络实现虚拟通信和保护功能的系统，如图1，图3所示，由中心局通过一根单模馈线光纤串联连接M个灵活控制单元形成汇聚接入环，此汇聚接入环称为Ⅰ环，该Ⅰ环中每个灵活控制单元一方面通过光环形器连接至由N个光网络单元ONU首尾相连组成的直通ONU_E环，此直通用户群称为Ⅱ环；另一方面通过一根单模馈线光纤连接P个远端节点RN形成相切环，从而组成三个波分复用子网，此相切环称为Ⅲ环；Ⅲ环上的任一远端节点RN均通过分布光纤连接至由Q个光网络单元ONU首尾相连构成的环形用户群，此环形用户群称为Ⅳ环；其特征在于：