[发明专利]光纤路由选择装置

说明书

本发明涉及光纤管理系统，具体地涉及光纤分路阵列组件用的光纤路由选择装置，以在光纤通信网络的节点中结合起来。

在英国，通信网络包括干线网络，这种网络基本上完全由光纤组成，而市内存取网络则基本上完全由铜线对组成。在至用户途中有两处提供了铜线存取网络的柔性；首先，在街边箱子服务量高达600线；其次在分配点服务量约10-15线。总计起来，该网络约有250,000公里的地下管道，83,000个箱子，3.1兆的分配点和3.7兆的操作孔和连接盒。最终期望包括存取网络在内的整个网络都由光纤组成。

最终目标是一个固定的弹性透明的供光纤存取网络用的通信基础结构，其容量可供所有可预见的服务需要。实现这种要求的一种做法是要建立起一种可全面管理的光纤网络，呈薄而大面积的覆盖板，以供全部存取布局之用，这样可发挥现有的有用的存取网络的基础结构。这种网络需要时可装配起来，从而可节省开支，因为投资的主要部分是在适时的基础上提供终端设备，而且它也能向新的或现有的客户迅速地提供额外线路，并可灵活提供或重新组合电话服务。

为保证完全可在将来使用，这种网络应是单模的光纤，在基础结构里应没有有源电子部件在频宽上的限制。因此，应考虑的只有那种能提供这种提高质量的全然透明的和完全不受限制的无源光学网络(PON)。

最常见的无源光学网络是单工单星形的，对于每一发送和接收通路，它以点对点的光纤从交换机前端(HE)至客户网络终端设备(NTE)。这种网络设计全世界都曾使用过，并能满足所有的存取准则。它涉及的光缆的光纤数极大，且在HE和NTE处要为每个客户提供特殊的电光设施。其所导致的主要成本只有在商业用户数大时才认为是合算的，且这样的用户一般也要求路由选择的保密性，这还会增加成本。

随着光的分路器和波长平坦器件的出现使PON的原理得以再深入一步。这些无源元件使功率可从一单一发送器发送给几个客户之间分配，从而可降低和共享投资。1987年，BT展示无源光学网络(TPON)上电话系统中的分路器技术，它有128分路，并用时分多路传输(TDM)在20Mb/s下工作。这种组合使基本速率综合业务数字网络(ISDN)可以提供给所有的用户。实际上，由于设备的成本高，现有铜线网络的竞争成本上的约束在电话上对本国用户的限制正好告终于光纤。将来这也许可以改变。同时，小规模商业用户(例如只有5条线的用户)可能会打破这个障碍。

商业用户所要求的范围较宽的业务和较高的容量使20Mb/s系统的32路分路更具吸引力，BT在主教的Stortford的本地环路光场试验(LLOFT)展示了这一点。

总之，在PON体系结构基础上的分路器的使用将降低存取网络中有效地利用光纤的成本。在和点对点的光纤比较时，节约是从下列结果产生的：

(i)在交换处和在网络中减少了光纤数；

(ii)在交换处减少了终端设备的数量；

(iii)在一批用户中分担了设备的成本；

(iv)提供了一种薄的分布广的廉价的光纤基础结构；以及

(v)提供了一种高度灵活性，并能有及时的设备和服务设施。

此外，PON体系结构可制得适用于现有的基础结构资源(管道和其他民用工程)。

总的网络透明度将保留其对将来业务的选择，提供通信中不同波长之用，对于TPON来说，它是在1300nm的窗口中。在不同波长下发送时，可提供其他业务，例如有线电视和高清晰度电视的宽带存取，或商业业务，例如高位速率数据，电视电话或电视会议。光纤的巨大的带宽潜力实际上不限制透明网络的容量。随着光学元件技术的发展，例如窄带激光、波分复用器(WDM)、光滤波器、光纤放大器和可调器件的向前发展，最终可能同时传送数以百计的各种波长。

对于保留可利用的潜力和将存取网络使用以提供许多各种业务来说，必须设计和施工出可提供程度非常高的保密性和复原能力。即使是简单的POTS，事先警告和现场维修对于限制中断是很重要的。

复原能力意味着路由选择的分离性，而地下管道和其他民用工程的现有基础结构的利用对设计原理是头等需要的，分析这个资源表明，从建立主环形布局出发，可通过在现有星形网络中馈给许多主连线点(PCP)的主光缆的链接以取得分离性。