專利名稱：波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)動態(tài)波長調(diào)度和保護功能的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，具體是涉及一種波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)實現(xiàn)動 態(tài)波長調(diào)度和保護功能的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)WDM-PON技術(shù)可以在不改變物理基礎(chǔ)設(shè)備的情況下升級帶 寬，大幅度提升網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量，實現(xiàn)虛擬的點對點傳輸，各個用戶之間不會共享信息，具 有天然的安全性，在光接入網(wǎng)中擁有廣闊的應(yīng)用前景，被認為是FTTx未來演進的最終選 擇。目前對于WDM-PON的研究主要是基于靜態(tài)波長分配的，波長在RN中的下路是固定的， 在系統(tǒng)用戶變動的時侯，不能在系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)波長的動態(tài)調(diào)度，在用戶變動或增減時，給系 統(tǒng)的波長的調(diào)度帶來不變。而可實現(xiàn)動態(tài)波長調(diào)度的WDM-PON則比較靈活，可以在RN處隨 意增加或減少下路的波長。再者，光網(wǎng)絡(luò)具有極高的傳輸速率，因此在盡可能短的時間內(nèi)為 被中斷的業(yè)務(wù)尋找新的傳輸路由和自愈方案也是十分重要的。本發(fā)明對系統(tǒng)的體系架構(gòu)進 行了合理的布局，系統(tǒng)不僅可以同時實現(xiàn)動態(tài)波長分配和對饋線光纖的保護，而且系統(tǒng)在 成本和性能間也能達到理想狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供了一種波分復(fù)用無源光網(wǎng) (WDM-PON)實現(xiàn)動態(tài)波長調(diào)度和保護功能的系統(tǒng)和方法，能有效的在WDM-PON中實現(xiàn)動態(tài) 波長分配和對饋線光纖的保護，同時本系統(tǒng)還支持廣播業(yè)務(wù)的傳輸(在這里不討論)。為達到上述目的，本發(fā)明的核心思想是在中央局端CO處用光開關(guān)使波長可 以在順時針或逆時針傳輸?shù)竭_遠端結(jié)點RN之間轉(zhuǎn)換，當饋線光纖出現(xiàn)故障時，為信號傳輸 尋找新的路徑，實現(xiàn)對系統(tǒng)的保護。在RN處采用一種新的結(jié)構(gòu)配置方式，通過這種新的遠 端節(jié)點RN的結(jié)構(gòu)方式，克服已有方案無法實現(xiàn)波長在各個RN處的動態(tài)調(diào)度的缺陷。根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下列方案
一種波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)動態(tài)波長調(diào)度和保護功能的系統(tǒng)，由中央局端CO通過 一根單模光纖連接η個遠端結(jié)點RN形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，每個遠端結(jié)點RN連接m個光網(wǎng)絡(luò)單元 ONU構(gòu)成。其特征在于
1)所述的中央局端CO是N=Iim個光發(fā)射機分別經(jīng)過N個光開關(guān)分別連接至第一、第二 兩個陣列波導(dǎo)光柵AWG——正常情況下，發(fā)射機1至發(fā)射機km與第二陣列波導(dǎo)光柵AWG2相 連，發(fā)射機km+1至發(fā)射機nm與第一陣列波導(dǎo)光柵AWGl相連。AWGl和AWG2的輸出經(jīng)分別 經(jīng)第一相位調(diào)制器PMl和第二相位調(diào)制器PM2的調(diào)制連接第一摻鉺光纖放大器EDFAl和第 二摻鉺光纖放大器EDFA2，第一摻鉺光纖放大器EDFAl經(jīng)環(huán)形器1連接至饋線光纖，第二摻 鉺光纖放大器EDFA2經(jīng)環(huán)形器2連接至饋線光纖，該兩個環(huán)形器分別以一個端口連接第一 第二兩個摻鉺光纖放大器EFDA，一端口連接饋線光纖，第三個端口通過一個耦合器和第三陣列波導(dǎo)光柵AWG3連接N個光接收機。2)所述遠端結(jié)點RN包括1個2x2的光開光、一個1x2光分路器、一個波長阻塞器、 一個摻鉺光纖放大器EDFA、3個環(huán)形器——第一環(huán)形器、第二環(huán)形器和第三環(huán)形器以及一個 IxN陣列波導(dǎo)光柵AWG ；其中光開關(guān)連接至第一環(huán)形器的第一端口，環(huán)形器的第二端口連接 光分路器；光分路器的兩個輸出端口分別連接第二環(huán)形器和波長阻塞器，第二環(huán)形器連接 一個IxN的陣列波導(dǎo)光柵AWG，波長阻塞器經(jīng)過摻鉺光纖放大器EDFA然后和第三環(huán)形器的 第二端口相連，第三環(huán)形器的第三端口和第二環(huán)形器的第三端口分別連接耦合器的兩個輸 入端口，耦合器的輸出端口連接第一光環(huán)行器的第三端口，第三環(huán)形器的第一端口通過光 開關(guān)與下一個遠端結(jié)點RN相連；每個遠端結(jié)點RN通過陣列波導(dǎo)光柵AWG連接m個完全相 同的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU。3)所述的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU包括兩個1x2功率分路器——第一功率分路器和第二功 率分路器、一個反射型半導(dǎo)體光放大器、第一和第二兩個光接收機、一個延遲干涉儀；第一 功率分路器的兩個端口分別連接反射型半導(dǎo)體光放大器和第二功率分路器，第二功率分路 器的兩個端口分別連接第一接收機和延遲干涉儀，延遲干涉儀連接第二接收機。一種波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)動態(tài)波長調(diào)度和保護功能的的方法，采用根據(jù) 權(quán)利要求1所述的波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)動態(tài)波長調(diào)度和保護功能的系統(tǒng)進行操 作，其特征在于在正常模式下，下行時，所述的中央局端CO中的N=MI個光發(fā)射機發(fā)射 的N波長通過N個光開關(guān)，通過光開關(guān)的轉(zhuǎn)換分成兩半，第一半為波長1至波長km，第 二半為波長(km+1)至波長nm;其中波長1至波長km輸入第二陣列波導(dǎo)光柵AWG2，波 長(km+1)至波長nm輸入第一陣列波導(dǎo)光柵AWG1，第一陣列波導(dǎo)光柵AWGl和第二陣 列波導(dǎo)光柵AWG2的輸出分別通過第一相位調(diào)制器PMl和第二相位調(diào)制器PM2調(diào)制廣 播信號；輸出的信號經(jīng)過摻鉺光纖放大器和光環(huán)行器，通過饋線光纖向遠端結(jié)點RN傳 輸。其中，波長1至波長km逆時針傳輸從RN1到RNk分別下路，波長(km+1)至波長nm 順時針傳輸從RNn到RNm分別下路；每個RN處可以下路不同數(shù)量的波長，為表述方 便，假設(shè)每個RN處下路相同的波長數(shù)，每個RN處下路m個波長。R 處下路的波長為4./-1)-+1 ~ ，其中1 J < ；信號進入謂后通過2x2光開關(guān)和第一環(huán)形器，然后被1x2功率分路器分成兩部分，一部分進入波長阻塞器WB阻止在當前RN要下路的波長，波長阻塞 器WB輸出端連接可選的摻鉺光纖放大器，經(jīng)過第三環(huán)形器和2x2光開關(guān)連接至下一個遠端 結(jié)點RN，另一部分經(jīng)過第二環(huán)形器輸入IxN的陣列波導(dǎo)光柵AWG，N個輸出端口只有m個處 于工作狀態(tài)，每個輸出端口連接一個光網(wǎng)絡(luò)單元ONU ；信號進入光網(wǎng)絡(luò)單元ONU后，首先經(jīng) 過一個1x2的功率分路器，一部分用來接收下行點對點信號和廣播信號，另一部分連接延 遲干涉儀和接收機接收廣播信號，另一部分利用反射型半導(dǎo)體光放大器RSOA實現(xiàn)光環(huán)回 以及上行信號的傳輸，當前遠端結(jié)點RN連接的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的上行信號經(jīng)過AWG被復(fù)用 在一起，經(jīng)過第二環(huán)形器，通過耦合器與后面各個RN中光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的上行信號合成一 路，合路信號經(jīng)過第一環(huán)形器和2x2光開關(guān)，通過饋線光纖傳到上一個遠端結(jié)點RN，以此類 推，直到傳輸?shù)街醒刖侄薈O。波長1到波長km通過環(huán)形器2，波長(km+1)到波長nm通過 環(huán)形器1，輸出信號通過耦合器合成一路，通過第三陣列波導(dǎo)光柵AWG3被解復(fù)用，送入相應(yīng) 的接收機完成上行傳輸。
上述波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)動態(tài)波長調(diào)度和饋線保護功能的的方法，其特征在 于當饋線光纖出現(xiàn)故障時，如RNl和RN2之間的饋線光纖出現(xiàn)故障，系統(tǒng)要進入保護模式， 中央局端CO中的光開關(guān)(m+1)到光開關(guān)km進行切換使波長(m+1)到波長km輸入第一陣列 波導(dǎo)光柵AWGl，按著順時針方向傳輸?shù)侥康倪h端結(jié)點RN2至RNk，同時RN2到RNk中的2x2 光開關(guān)由平行狀態(tài)切換到交叉狀態(tài)。當各個RN中下路的波長進行調(diào)度的時候，例如將原 來在RNl中下路的波長A調(diào)整為在RN2處下路，只需要改變RNl中波長阻塞器WB使波長 A能通過并且被傳輸?shù)絉N2，還要改變RN2中波長阻塞器WB阻止波長A的通過，同時 將新增的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU與RN2中陣列波導(dǎo)光柵AWG的波長、的輸出端口相連接，從而 完成動態(tài)波長調(diào)度的整個過程。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的獨特優(yōu)勢和顯著性特色在于(1)通過在遠端節(jié)點RN 中設(shè)置波長阻塞器，使得網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)變化的需求來靈活地調(diào)度網(wǎng)絡(luò)的下行波長資源； (2)通過在中央局端和遠端節(jié)點RN增加一些光開關(guān)，同時采用環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)在 饋線光纖故障情況下對網(wǎng)絡(luò)的保護，使網(wǎng)絡(luò)具有更好的可靠性；(3)通過環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè) 計，使得網(wǎng)絡(luò)可以適當?shù)脑黾泳W(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)，延長傳輸距離。


圖1為本發(fā)明一個實施例證波分復(fù)用無源光網(wǎng)路實現(xiàn)動態(tài)波長調(diào)度和保護功能 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為保護模式下波分復(fù)用無源光網(wǎng)路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)遠端結(jié)點RN內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。圖4為在保護模式下波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)遠端結(jié)點RN內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的優(yōu)選實施例結(jié)合附圖詳述如下 實施例一
參見圖1，本波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)動態(tài)波長調(diào)度和保護功能的系統(tǒng)由中央局端CO (1)通過一根單模光纖連接η個遠端結(jié)點RN (18，19)形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，每個遠端結(jié)點RN (18， 19)通過分布光纖各連接m個光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (20)，所述的中央局端CO (1)是N=nm個光發(fā) 射機(5，8)分別經(jīng)過N個光開關(guān)(6，9)分別連接至兩個陣列波導(dǎo)光柵AWG——正常情況下， 發(fā)射機1至發(fā)射機km (5)與第二陣列波導(dǎo)光柵AWG2 (3)相連，發(fā)射機km+1至發(fā)射機nm 與第一陣列波導(dǎo)光柵AWGl (2)相連；AWGl (2)和AWG2 (3)的輸出分別經(jīng)第一相位調(diào)制器 PMl (10)和第二相位調(diào)制器PM2 (11)的調(diào)制，連接第一摻鉺光纖放大器EDFAl (14)和第二 摻鉺光纖放大器EDFA2 (15)，第一摻鉺光纖放大器EDFAl (14)經(jīng)環(huán)形器1 (12)與饋線光 纖(30)連接；第二摻鉺光纖放大器EDFA2 (15)，經(jīng)環(huán)形器2 (13)連接至饋線光纖(31 )，環(huán) 形器1 (12)環(huán)形器2 (13)的一個端口分別連接第一和第二摻鉺光纖放大器EFDA1、EFDA2 (14，15)，一端口連接饋線光纖(30，31 )，第三個端口通過一個耦合器(17)和一個第三陣列 波導(dǎo)光柵AWG3 (4)連接N個光接收機(7);
參見圖3，遠端結(jié)點RN (18，19)包括1個2x2的光開光(29)、一個1x2光分路器(24)、一個波長阻塞器(26)、一個摻鉺光纖放大器EDFA(27)、3個環(huán)形器——第一環(huán)形器(21)、第 二環(huán)形器(22)和第三環(huán)形器(23)以及一個IxN陣列波導(dǎo)光柵AWG (25)；其中2x2光開關(guān) (29)連接至第一環(huán)形器(21)的第一端口，第一環(huán)形器(21)的第二端口連接光分路器(24); 光分路器(24)的兩個輸出端口分別連接第二環(huán)形器(22)和波長阻塞器(26)，第二環(huán)形器 (22)連接一個IxN的陣列波導(dǎo)光柵AWG (25)，波長阻塞器(26)經(jīng)過摻鉺光纖放大器EDFA (27)然后和第三環(huán)形器(23)的第二端口相連，第三環(huán)形器(23)的第三端口和第二環(huán)形器 (22)的第三端口分別連接耦合器(28)的兩個輸入端口，耦合器(28)的輸出端口連接第一 光環(huán)行器(21)的第三端口，第三環(huán)形器(23 )的第一端口通過光開關(guān)(29 )與下一個遠端結(jié) 點RN相連；每個遠端結(jié)點RN (18，19)通過陣列波導(dǎo)光柵AWG (25)連接m個完全相同的光 網(wǎng)絡(luò)單元0NU。光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (20)包括兩個1x2功率分路器(32，33)——第一功率分 路器(32)和第二功率分路器(33)、一個反射型半導(dǎo)體光放大器(36)、第一和第二兩個光接 收機(34，37)、一個延遲干涉儀(35)；第一功率分路器(32)的兩個端口分別連接反射型半 導(dǎo)體光放大器(36)和第二功率分路器(33)，第二功率分路器(33)的兩個端口分別連接第 一接收機(34)和延遲干涉儀(35)，延遲干涉儀(35)連接第二接收機(37)。
實施例二
采用圖1和圖3所示系統(tǒng)，波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)動態(tài)波長調(diào)度和保護功能的的具 體方法是在正常模式下，下行時，所述的中央局端CO (1)中的N=Iim個光發(fā)射機發(fā)射(5，6) 的N波長通過N個光開關(guān)(6，9)的轉(zhuǎn)換分成兩半，第一半為波長1至波長km，第二半為波長 (km+1)至波長nm ；其中波長1至波長km輸入第二陣列波導(dǎo)光柵AWG2 (3)，波長(km+1)至 波長nm輸入第一陣列波導(dǎo)光柵AWGl (2)，第一陣列波導(dǎo)光柵AWGl (2)和第二陣列波導(dǎo)光 柵AWG2 (3)的輸出分別通過第一相位調(diào)制器PMl (10)和第二相位調(diào)制器PM2 (11)調(diào)制廣 播信號；第一相位調(diào)制器PMl (10)連接第一摻鉺光纖放大器EDFAl (14)，經(jīng)環(huán)形器1 (12) 與饋線光纖(30)連接；第二相位調(diào)制器PM2 (11)連接第二摻鉺光纖放大器EDFA2 (15)， 經(jīng)環(huán)形器2 (13)連接至饋線光纖(31)；其中，波長1至波長km逆時針傳輸從RN1到RNk分 別下路，波長(km+1)至波長nm順時針傳輸從RNn到RNk+1分別下路；每個RN處下路m個波
長，RNj處下路的波長為~ ，其中1 ￡ j Sn ；信號進入RN后，通過2x2光開關(guān)
(29 )和第一環(huán)形器(21)，然后被1x2功率分路器(24 )分成兩部分，一部分進入波長阻塞器 WB (26)阻止在當前RN要下路的波長，波長阻塞器WB (26)輸出端連接可選的摻鉺光纖放 大器(27)，經(jīng)過第三環(huán)形器(23)和2x2光開關(guān)(29)連接至下一個遠端結(jié)點RN，另一部分經(jīng) 過第二環(huán)形器(22)輸入IxN的陣列波導(dǎo)光柵AWG (25)，Ν個輸出端口只有m個處于工作狀 態(tài)，每個輸出端口連接一個光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (20);信號進入光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (20)后，首先 經(jīng)過一個1x2的功率分路器(32)，一部分用來接收下行點對點信號和廣播信號，另一部分 利用反射型半導(dǎo)體光放大器RSOA (36)實現(xiàn)光環(huán)回以及上行信號的傳輸，當前遠端結(jié)點RN (19)連接的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (20)的上行信號經(jīng)過AWG (25)被復(fù)用在一起，經(jīng)過第二環(huán)形 器(22)，通過耦合器(28)與后面各個RN中光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的上行信號合成一路，合路信號 經(jīng)過第一環(huán)形器(21)和2x2光開關(guān)(四)，通過饋線光纖傳到上一個遠端結(jié)點RN，以此類推， 直到傳輸?shù)街醒刖侄薈O (1);波長1到波長km通過環(huán)形器2 (13)，波長(km+1)到波長nm 通過環(huán)形器1 (12)，輸出信號通過耦合器(17)合成一路，通過第三陣列波導(dǎo)光柵AWG3 (4)被解復(fù)用，送入相應(yīng)的接收機(7)完成上行傳輸。
實施例三
采用上述圖2和圖4所示系統(tǒng)，波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)動態(tài)波長調(diào)度和饋線保護功 能的的具體方法為Rm和RN2之間的饋線光纖出現(xiàn)故障，系統(tǒng)要進入保護模式，中央局端 CO (1)中的光開關(guān)(m+1)到光開關(guān)km進行切換使波長(m+1)到波長km輸入第一陣列波 導(dǎo)光柵AWGl (2)，按著順時針方向傳輸?shù)侥康倪h端結(jié)點RN2至RNk (19)，同時RN2到RNk (19)中的2x2光開關(guān)(29)由平行狀態(tài)切換到交叉狀態(tài)，從而使RN2到RNk找到一條新的傳 輸路徑。當各個RN中下路的波長需要進行調(diào)度時候，將原來在冊1中下路的波長A調(diào)整 為在RN2處下路，只需要改變RNl中波長阻塞器WB (26)使波長A能通過并且被傳輸?shù)?RN2,還要改變RN2中波長阻塞器WB (26)阻止波長&的通過，同時將新增的光網(wǎng)絡(luò)單元 ONU與RN2中陣列波導(dǎo)光柵AWG (25)的波長、的輸出端口相連接即可。從而實現(xiàn)波長的 動態(tài)調(diào)度。
權(quán)利要求
1.一種波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)動態(tài)波長調(diào)度和保護功能的系統(tǒng)，由中央局端CO(I) 通過一根單模光纖連接η個遠端結(jié)點RN (18，19)形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，每個遠端結(jié)點RN (18，19) 通過分布光纖各連接m個光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (20)，其特征在于所述的中央局端CO (l)是N=nm個光發(fā)射機(5，8)分別經(jīng)過N個光開關(guān)(6，9)分別連 接至兩個陣列波導(dǎo)光柵AWG——正常情況下，發(fā)射機1至發(fā)射機km (5)與第二陣列波導(dǎo)光 柵AWG2 (3)相連，發(fā)射機km+1至發(fā)射機nm與第一陣列波導(dǎo)光柵AWGl (2)相連；AWGl (2) 和AWG2 (3)的輸出經(jīng)分別經(jīng)第一相位調(diào)制器PMl (10)和第二相位調(diào)制器PM2 (11)的調(diào) 制，連接第一摻鉺光纖放大器EDFAl (14)和第二摻鉺光纖放大器EDFA2 (15)，第一摻鉺光 纖放大器EDFAl (14)經(jīng)環(huán)形器1 (12)與饋線光纖(30)連接；第二摻鉺光纖放大器EDFA2 (15)經(jīng)環(huán)形器2 (13)連接至饋線光纖(31)，環(huán)形器1 (12)和環(huán)形器2 (13)的一個端口分 別連接第一和第二摻鉺光纖放大器EFDAl、EFDA2 (14，15)，一端口連接饋線光纖(30，31 )， 第三個端口通過一個耦合器(17)和一個第三陣列波導(dǎo)光柵AWG3 (4)連接N個光接收機 (7)；所述遠端結(jié)點RN (18，19)包括1個的光開光(29)、一個1x2功率分路器(24)、一 個波長阻塞器(26)、一個摻鉺光纖放大器EDFA (27)、3個環(huán)形器——第一環(huán)形器(21)、第 二環(huán)形器(22)和第三環(huán)形器(23)以及一個IxN陣列波導(dǎo)光柵AWG (25)；其中2x2光開關(guān) (29)連接至第一環(huán)形器(21)的第一端口，第一環(huán)形器(21)的第二端口連接光分路器(24); 光分路器(24)的兩個輸出端口分別連接第二環(huán)形器(22)和波長阻塞器(26)，第二環(huán)形器 (22)連接一個IxN的陣列波導(dǎo)光柵AWG (25)，波長阻塞器(26)經(jīng)過摻鉺光纖放大器EDFA (27)然后和第三環(huán)形器(23)的第二端口相連，第三環(huán)形器(23)的第三端口和第二環(huán)形器 (22)的第三端口分別連接耦合器(28)的兩個輸入端口，耦合器(28)的輸出端口連接第一 環(huán)行器(21)的第三端口，第三環(huán)形器(23)的第一端口通過光開關(guān)(29)與下一個遠端結(jié)RN (18，19)相連；每個遠端結(jié)點RN (18，19)通過陣列波導(dǎo)光柵AWG (25)連接m個完全相同的光網(wǎng)絡(luò)單 元 ONU (20)；3)所述的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (20)包括兩個1x2功率分路器(32，33)——第一功率 分路器(32)和第二功率分路器(33)、一個反射型半導(dǎo)體光放大器(36)、第一和第二兩個光 接收機(34，37)、一個延遲干涉儀(35)；第一功率分路器(32)的兩個端口分別連接反射型 半導(dǎo)體光放大器(36)和第二功率分路器(33)，第二功率分路器(33)的兩個端口分別連接 第一接收機(34)和延遲干涉儀(35)，延遲干涉儀(35)連接第二接收機(37)。
2.一種波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)動態(tài)波長調(diào)度和保護功能的方法，采用根據(jù)權(quán)利要求 1所述的波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)動態(tài)波長調(diào)度和保護功能的系統(tǒng)進行操作，其特征在于 在正常模式下，下行時，所述的中央局端CO (1)中的N=Iim個光發(fā)射機發(fā)射(5，6)的N波長 通過N個光開關(guān)(6，9)的轉(zhuǎn)換分成兩半，第一半為波長1至波長km，第二半為波長(km+1) 至波長nm ；其中波長1至波長km輸入第二陣列波導(dǎo)光柵AWG2 (3)，波長(km+1)至波長nm輸入第 一陣列波導(dǎo)光柵AWGl (2)，第一陣列波導(dǎo)光柵AWGl (2)和第二陣列波導(dǎo)光柵AWG2 (3)的輸 出分別通過第一相位調(diào)制器PMl (10)和第二相位調(diào)制器PM2 (11)調(diào)制廣播信號；第一相位 調(diào)制器PMl (10)連接第一摻鉺光纖放大器EDFAl (14)，經(jīng)環(huán)形器1 (12)與饋線光纖(30)連接；第二相位調(diào)制器PM2 (11)連接第二摻鉺光纖放大器EDFA2 (15)，經(jīng)環(huán)形器2 (13)連 接至饋線光纖(31);其中，波長1至波長km逆時針傳輸從RNl到RNk分別下路，波長(km+1) 至波長nm順時針傳輸從RNn到RNk+1分別下路；每個RN處可以下路不同數(shù)量的波長，為表 述方便，以每個RN處下路有相同的波長數(shù)，每個RN處下路m個波長，R 處下路的波長為~ Am，其中；信號進入RN后，以RN2為例，通過2x2光開關(guān)(29)和第一環(huán)形器(21)，然后被1x2功率分路器(24)分成兩部分，一部分進入波長阻塞器WB (26)阻 止在當前RN要下路的波長，波長阻塞器WB (26)輸出端連接可選的摻鉺光纖放大器(27)， 經(jīng)過第三環(huán)形器(23)和2x2光開關(guān)(29)連接至下一個遠端結(jié)點RN，另一部分經(jīng)過第二環(huán) 形器(22)輸入IxN的陣列波導(dǎo)光柵AWG (25)，N個輸出端口只有m個處于工作狀態(tài)，每個 輸出端口連接一個光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (20);信號進入光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (20)后，首先經(jīng)過一個 1x2的功率分路器(32)，一部分用來接收下行點對點信號和廣播信號，另一部分利用反射 型半導(dǎo)體光放大器RSOA (36)實現(xiàn)光環(huán)回以及上行信號的傳輸，當前遠端結(jié)點RN (19)連 接的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU (20)的上行信號經(jīng)過AWG (25)被復(fù)用在一起，經(jīng)過第二環(huán)形器(22)， 通過耦合器(28)與后面各個RN中光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的上行信號合成一路，合路信號經(jīng)過第 一環(huán)形器(21)和2x2光開關(guān)(四)，通過饋線光纖傳到上一個遠端結(jié)點RN，以此類推，直到傳 輸?shù)街醒刖侄薈O (1);波長1到波長km通過環(huán)形器2 (13)，波長(km+1)到波長nm通過環(huán) 形器1 (12)，輸出信號通過耦合器(17)合成一路，通過第三陣列波導(dǎo)光柵AWG3 (4)被解復(fù) 用，送入相應(yīng)的接收機(7)完成上行傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)動態(tài)波長調(diào)度和保護功能的的方 法，其特征在于當RNl和RN2之間的饋線光纖出現(xiàn)故障，系統(tǒng)要進入保護模式，中央局端 CO (1)中的光開關(guān)(m+1)到光開關(guān)km進行切換使波長(m+1)到波長km輸入第一陣列波導(dǎo) 光柵AWGl (2)，按著順時針方向傳輸?shù)侥康倪h端結(jié)點RN2至RNk (19)，同時RN2到RNk (19) 中的2x2光開關(guān)(29)由平行狀態(tài)切換到交叉狀態(tài)；當各個RN中下路的波長需要重新分配時候，將原來在RNl中下路的波長A調(diào)整為在RN2處下路，只需要改變RNl中波長阻塞器WB (26)使波長A1能通過并且被傳輸?shù)絉N2，還要改變RN2中波長阻塞器WB (26)阻止波長A1的通過，同時將新增的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU與RN2中陣列波導(dǎo)光柵AWG(25)的波長、的輸出端口相連接，從而實現(xiàn)波長的動態(tài)調(diào)度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)動態(tài)波長調(diào)度和保護功能的系統(tǒng)和方法。本系統(tǒng)是1個中央局端CO,通過一根光纖連接N個遠端結(jié)點RN形成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，而遠端結(jié)點RN通過分布光纖與光網(wǎng)絡(luò)單元ONU相連接。其中，中央局端CO主要由N個光發(fā)射機、N個1x2光開關(guān)、3個陣列波導(dǎo)光柵AWG、2個摻鉺光纖放大器EDFA、兩個光環(huán)形器、一個光耦合器和N個光接收機組成；遠端結(jié)點RN主要由1個2x2開關(guān)、3個環(huán)形器、1個耦合器，1個波長阻塞器WB和1個1xN的陣列波導(dǎo)光柵AWG組成。CO端光開關(guān)的使用、環(huán)形的結(jié)構(gòu)以及RN結(jié)構(gòu)的設(shè)計實現(xiàn)了對饋線光纖的保護。本發(fā)明通過調(diào)整波長阻塞器WB和改變AWG的工作端口來實現(xiàn)波長的動態(tài)調(diào)度，并且是系統(tǒng)在成本和性能之間達到了均衡。
文檔編號H04J3/08GK102075282SQ20111004418
公開日2011年5月25日 申請日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者甘朝欽, 陳本陽, 馬雪嬌 申請人:上海大學(xué)