[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

摘要

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。

主权项

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，由中心局(1)通过一根单模馈线光纤(8)串联连接M个灵活控制单元(9)形成汇聚接入环，此汇聚接入环称为Ⅰ环(10)，该Ⅰ环中每个灵活控制单元(9)一方面连接至由N个直通光网络单元ONUE(32)首尾相连组成的直通用户群，此直通用户群称为Ⅱ环(33)；另一方面连接P个远端节点RN(25)形成相切环，此相切环称为Ⅲ环(26)；从而组成三个波分复用子网(71‑73)；Ⅲ环(26)上的任一远端节点RN(25)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(49)首尾相连构成的环形用户群，此环形用户群称为Ⅳ环(50)；其特征在于：1)所述中心局(1)包括S+1个光发射机TX(2)，通过连接光纤连接至由S+1个1×2光开关组成的第一光开关阵列(3)，该1×2光开关阵列(3)的上端口连接一个第一阵列波导光栅AWG(4)，下端口连接一个第二阵列波导光栅AWG(5)；所述两个AWG(4,5)的输出端分别连接至第一、第二普通光环行器(6、7)的1口，这两个普通光环形器(6,7)的2口通过Ⅰ环的单模馈线光纤(8)连接到由M个灵活控制单元(9)组成的Ⅰ环(10)；所述第一、第二普通光环形器(6、7)的3口连接至一个第一2×1光耦合器(11)的两个输入端，该2×1光耦合器(11)的输出端连接至一个第三阵列波导光栅AWG(12)，其下挂了另外S+1个光接收机RX(13)；2)所述灵活控制单元(9)，包括一个第二2×2光开关(15)，其右边上端口通过一个第三普通光环形器(16)1口进，2口出连接至一个第一掺铒光纤放大器EDFA1(17)，该放大器(17)的输出端连至一个第一粗波分解复用器CWDM1(18)；所述解复用器CWDM1(18)右端输出三路：1口为第一路连接一个第一波长选择开关WSS1(19)；2口为第二路连接一个第二波长选择开关WSS2(20)；3口为第三路连接一个第一1×3光功率分路器(21)；所述WSS1(19)的1口和第一1×3光功率分路器(21)的1口连接到一个第二2×1光耦合器(22)的输入端，该第二2×1光耦合器(22)输出端连接一个第二1×2光功率分路器(23)，该分路器(23)右端上方输出端口通过一个第四普通光环行器(24)1口进，2口出连接至由P个远端节点(25)构成的Ⅲ环(26)的上端；而该分路器(23)右端下方输出端口连接一个第三1×1光开关(27)，该光开关(27)通过一个第五普通光环行器(28)1口进，2口出连接至Ⅲ环(26)的下端；所述WSS2(20)的1口和第一1×3光功率分路器(21)的2口连接一个第三2×1光耦合器(29)，此第三2×1耦合器(29)输出端连至一个第三1×2光功率分路器(30)，该光功率分路器(30)输出端的右端口通过一个第六普通光环行器(31)1口进，2口出连至由直通光网络单元ONUE(32)构成的Ⅱ环(33)的右端；而该光功率分路器(30)输出端的左端口连接一个第四1×1光开关(34)，该光开关(34)通过一个第七普通光环行器(35)1口进，2口出连接至Ⅱ环(33)的左端；所述第一波长选择开关WSS1(19)的2口、第二波长选择开关WSS2(20)的2口和第一1×3光功率分路器(21)的3口连接至一个第四3×1光耦合器(36)的输入端，其输出端通过一个第八普通光环形器(37)1口进，2口出连至所述第二2×2光开关(15)的右边下端口；所述第四、第五、第六、第七和第八普通光环形器(24、28、31、34、37)的3口通过分布光纤连接至一个第五5×1光耦合器(38)的输入端，该光耦合器(38)输出端连接一个第二掺铒光纤放大器EDFA2(39)，该放大器(39)输出端连接至所述第三普通光环形器(16)的3口；3)所述远端节点RN(25)，包括一个第五2×2光开关(41)，其右边上端口通过一个第九普通光环形器(42)1口进，2口出连接至一个第二粗波分解复用器CWDM2(43)；所述解复用器CWDM2(43)右端输出两路：1口为第一路连接一个第三波长选择开关WSS3(44)；2口为第二路连接一个第四1×2光功率分路器(45)；所述WSS3(44)的1口和第四1×2光功率分路器(45)的1口连接到一个第六2×1光耦合器(46)的输入端，该耦合器(46)输出端连接一个第五1×2光功率分路器(47)，该分路器(47)右端上方输出端口通过一个第十普通光环形器(48)1口进，2口出连至由Q个波分复用子网光网络单元ONU(49)构成的Ⅳ环(50)；而该第五1×2光功率分路器(47)右端下方输出端口连接一个第六1×1光开关(51)，该光开关(51)通过一个第十一普通光环行器(52)1口进，2口出连至Ⅳ环(50)；所述WSS3(44)的2口和第四1×2光功率分路器(45)的2口连接至一个第七2×1光耦合器(53)的输入端，其输出端通过一个第十二普通光环行器(54)1口进，2口出连至所述第五2×2光开关(41)的右边下端口；所述第十、第十一和第十二普通光环形器(48、52、54)的3口通过分布光纤连接至一个第八3×1光耦合器(55)的输入端，其输出端连接至所述第九普通光环形器(42)的3口；4)所述光网络单元(32,49)，直通光网络单元ONUE(32)和波分复用子网光网络单元ONU(49)结构相同：包括一个第七2×2光开关(57)，其右边上端口通过一个第十三普通光环形器(58)1口进，2口出连接至一个第三密集波分解复用器DWDM(59)；所述密集波分解复用器DWDM(59)右方1口连接一个第四波长选择开关WSS4(60)，该WSS4(60)的1口通过一个第十四普通光环形器(61)1口进，2口出连接至一个第六1×2光功率分路器分路器(62)，其输出上端口连接一个第一光接收机RX(63)；而输出下端口连接一个反射式半导体光放大器RSOA(64)；所述DWDM(59)的2口连接至一个第八光开关阵列(65)的1口，该开关阵列(65)的2口连至一个第二光接收机RXv(66)；该开关阵列的5口连接一个第S+2专用光发射机TXv(67)；该开关阵列(65)的4口和所述第四波长选择开关WSS4(60)的2口连接至一个第九2×1光耦合器(68)的输入端，其输出端通过一个第十五普通光环形器(69)1口进，2口出连接至所述第七2×2光开关(57)的右端下端口；所述第十四(61)和第十五普通光环形器(69)的3口通过一个第十2×1光耦合器(70)连接到所述第十三普通光环形器(58)的3口。