[发明专利]具有增强灵活性的光线路终端和光纤接入系统

说明书

本公开涉及一种光线路终端，其可用于基于无源光网络的光纤接入系统。本公开还涉及一种PON系统；特别地，光线路终端可以被配置为使得可以在使用该光线路终端的PON系统中采用无色组件，并且使得可以在PON系统中直接采用无线通信。一个实施例涉及一种用于无源光网络的光线路终端，包括：至少第一发射器，用于生成时分复用(TDM)光载波信号，所述第一发射器包括第一时间透镜光信号处理器，所述第一时间透镜光信号处理器被配置为将所述TDM光载波信号转换为波分复用(WDM)光载波信号以分配给多个用户/ONU；至少第二发射器，用于生成波分复用(WDM)下行光数据信号以分配给所述多个用户/ONU；以及至少一个接收器，用于从所述用户接收和处理上行信号。

技术领域

本公开涉及一种可用于基于无源光网络的光纤接入系统的光线路终端。本公开还涉及一种无源光网络(PON)系统；特别地，该光线路终端可以被配置为使得在使用该光线路终端的PON系统中可以采用无色组件，并且使得可以在PON系统中直接采用无线通信。

背景技术

固定和移动宽带用户的数据消耗的不断上升驱动了持续的行业创新以满足这一挑战。目前，由许多网络运营商在大众市场规模上部署基于PON的光纤接入系统。PON系统通常被称为互联网服务供应商和个体用户之间的“最后一英里”，即，PON系统通常用于向最终客户提供光纤(通常使用点对多点架构)，其中，可以使用无动力光纤分路器使单个光纤能够服务多个终点(end-point)。终点通常是个体用户而不是商业分销商。

无源光网络是“无源的”，其通常不使用电力驱动的组件来分离信号。相反，使用分束器来分配信号。每个分束器通常将来自单个光纤的信号分离到16、32或最多256个光纤中，这取决于制造商，并且可以在单个机柜中聚合几个分路器。分束器不能提供任何切换或缓冲功能，并且不使用任何电源。无源光网络相对有源网络既有优点又有缺点。可以避免涉及保持电子设备户外操作的复杂性。PON系统还允许模拟广播，这可以简化模拟电视的传送。但是，因为必须将每个信号推出到分路器所服务的每个人，所以对中心局中的单个下行发射器的要求很高。因此，目前PON系统背后的驱动器是高可靠性的、低成本的和无源功能的。

PON可以基于实施点对多点架构的时分复用(TDM)，其中，单个下行发射器(在此称为光线路终端(OLT))通过共享光纤网络将数据帧传输到所有连接的光网络单元(ONU)。ONU仅通过嵌入信号中的地址标签查看自己的数据。在上行方向上，OLT规划ONU传输以避免ONU之间的碰撞。无源光分路器/合成器使得能够划分光纤以到达多个客户位置，从而保持光分配网络无源，参见图1和图2，其中示出了现有技术的PON系统。

因此，无源光网络成为光纤接入系统和光纤入户中的主导技术。尽管光纤具有大的带宽，但由于以下原因，当前的PON技术将在4至5年内耗尽能力：

-用户增长

-每个用户连接的装置增长

-每个装置或应用的带宽需求日益增加。

由于较低的色散容限和较低的信噪比(SNR)，PON系统的串行比特率难以增加至超过10Gb/s。即使在色散容限增强的双二进制调制的情况[2]下，这也将色散未补偿的25Gb/sPON的C波段中的最大到达范围限制为24千米并且将色散未补偿的40Gb/s PON的C波段中的最大到达范围限制为10千米。最近，ITU-T定义了超过40Gb/s的PON的第二下一代PON(NG-PON2)标准，其中，时分和波分复用(TWDM)PON已经被认为是主要方案。已经证明了基线TWDM-PON在60千米的SMF上具有40Gb/s的总容量(aggregate capacity)[3]。TWDM-PON的主要挑战是以低成本实现其光网络单元(ONU)，预计其成本超过标准千兆比特PON(GPON)ONU的成本的20倍[1]。NG-PON2的另一个竞争候选是基于波长分路器光分配网络的点对点(P2P)WDM-PON，其具有独特的特征，包括：长距离、高带宽、安全性、高服务级别保证、易于网络管理和升级简单[4]。P2P WDM-PON的主要缺点是中心局(CO)处大量端口、发射器和终端，这需要更多CO空间和运营成本。