专利名称：具有总线结构的无源光学网络的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无源光学网络。本发明尤其涉及一种包括了多个远程网点的无源光学网络。
背景技术：
通常，光学无源网络通过为多个用户提供具有各自的波长的光学信号，保证了优良的安全性；并且，根据需要，通过多路复用(multiplex)预定的波段，可容易地扩展通讯容量。
图1图示了常规的波分多路复用的无源光学网络(WDM-PON)。WDM-PON包括中心站(CO)110，用于提供通讯服务；多个光学网络单元(ONUs)130-1～130-N，用于接收通讯服务；远程网点(RN)120，用于传递CO 110和ONUs 130-1～130-N之间的通讯服务。
CO 110通过单一光学通路与RN 120连接，以通过多路复用提供给ONUs 130-1～130-N的、波长互不相同的下行光学信号而将下行光学信号传输给RN120。而且，通过多路分解上行光学信号，CO 110能够检测在RN 120中多路复用的上行光学信号。
RN 120根据波长多路分解在CO 110中多路复用的下行光学信号，并将下行光学信号传送到相应的ONUs 130-1～130-N中。而且，RN 120多路复用由ONUs 130-1～130-N产生的上行光学信号。
各个ONUs 130-1～130-N接收在RN里多路分解的、具有相应的波长的下行光学信号，并产生上行光学信号，以传送上行光学信号到RN 120。
常规PON具有双星型结构，在其中，CO(110)与RN(120)通过馈线(feeder)光路连接，RN(120)与用户通过分支(branch)光路连接，因此，常规PON已经普遍用于具有大量用户的、高人口密度的城市。
然而，在人口密度相对低的地区，RN距离各个用户较远，因此，在没有多个安装费用的情况下，PON不能有效地提供通讯服务给各个用户。
因此，在行业中存在着在不需要多个安装费用的情况下，向低人口密度场所提供光学服务的需要。
发明内容
因此，本发明是为了解决在现有技术中出现的上述问题而做出的，本发明的一个目的是提供一种具有总线型结构的无源光学网络，其能够在具有低人口密度的小城市里安全地、经济地提供光通讯服务。
为了实现上述目的，本发明提供了一种具有总线型结构的无源光学网络，其包括中心站，其用于波分多路复用多个时分多路复用的、具有互不相同的波长的下行光学信号，以及接收上行光学信号；多个远程网点，其串联地位于连接到中心站的光路上；和多个光学网络单元，其用于检测相应的下行信道，并与相应的远程网点连接，以将各个上行信道传送到相应的远程网点，其中，各个远程网点将相应的下行光学信号分成多个下行信道，并通过将上行信道时分多路复用成上行光学信号而将上行信道传送到中心站。
通过以下结合附图对实施例的具体描述，本发明的这些和/或其它目的、特点和优点将变得更加明显，在其中图1示意了常规波分多路复用的无源光学网络；图2示意了根据本发明的第一个实施例的、具有总线型结构的无源光学网络；图3示意了图2所示的远程网点的一部分；图4是图3中的上路/下路(add/drop多路复用器的传送特征示意图；图5示意了根据本发明的第二个实施例的、具有总线型结构的无源光学网络；图6示意了图5中所示的远程网点的一部分；和图7是图6里的上路/下路(add/drop)多路复用器的传送特征示意图。
具体实施例方式
此后，将参考附图，详细描述根据本发明的实施例。请注意，在下面的描述中，相同或相似的元件将尽量用相同的参考数字标注，尽管它们在不同的图中。在下面的本发明的描述中，当已知的功能和结构使得本发明的主要问题不清楚的时候，文中包括的这些已知的功能和结构的详细描述将被省略，图2示意了根据本发明的第一个实施例的具有总线型结构的无源光学网络200。无源光学网络200包括中心站(CO)210，其用于产生时分多路复用和波分多路复用的、具有互相不同的波长的下行光学信号(λ1～λM)；多个远程网点(RNs)220-1～220-M，它们串联地位于连接到中心站CO 210的光路上，用于分离(split)相应的下行光学信号；和多个光学网络单元(ONUs)230-1～230-n，连接到远程网点RNs220-1～220-M中的相应的一个网点。也就是，CO 210传送时分多路复用和波分多路复用的下行信号到各个RNs 220-1～220-M。各个RNs 220-1～220-M将具有相应波长的下行光学信号分为多个下行信道，并将下行信道传送到与相应的RN连接的相应的ONUs 230-1～230-n。
CO 210包括多个下行光源212-1～212-M，用于产生下行光学信号；多个上行光学接收器213-1～213-M，用于通过将上行光学信号时分多路分解为上行信道，来检测具有相应的波长的上行光学信号；和多路复用器/多路分解器211。各个下行光源212-1～212-M可以包括能够产生具有预定波长的上行光学信号的半导体光学放大器或者半导体激光器。而且，各个下行光源212-1～212-M可以包括Fabry-Perot激光器，用于产生波长锁定的下行光学信号。
各个上行光学接收器213-1～213-M可以包括突发模式(burst mode)接收器，用于将相应的上行光学信号时间分割为多个信道，来检测相应的上行光学信号。
多路复用器/多路分解器211波分多路复用由下行光源产生的下行光学信号，并将多路复用的下行光学信号传送到RNs 220-1～220-M。多路复用器/多路分解器211波分多路分解由RNs 220-1～220-M传送的上行光学信号(λ1′…λM′)，并将多路分解的光学信号传送到相应的上行光学接收器213-1～213-M。多路复用器/多路分解器211可以包括阵列波导栅或者WDM滤波器。
各个RNs 220-1～220-M包括上路/下路(add/drop)多路复用器221和分光器222。各个RNs 220-1～220-M从在CO 210中波分多路复用的下行光学信号中抽取具有相应的波长的下行光学信号，将该下行光学信号分成多个下行信道，输出下行信道到各个相应的ONUs 230-1～230-n。而且，各个RNs 220-1～220-M将由相应的与其连接的ONUs 230-1～230-n产生的上行信道时分多路复用为具有预定波长的上行光学信号，并输出上行光学信号到CO 210。
图3示意了包括在图2中的各个RNs 220-1～220-M中的上路/下路多路复用器221-j。相应的上路/下路多路复用器221-j从由CO 210输出的、多路复用的下行光学信号(λ1…λM)中抽取具有相应的波长(λj)的下行光学信号，并输出时分多路复用的上行光学信号(λ1′)到CO 210。图4示意了图3所示的上路/下路多路复用器221-j的传输特性的图线。上路/下路多路复用器221-j通过采用具有图4所示的宽带宽的上路/下路滤波器，能够抽出或者增加具有互不相同波长的下行光学信号和上行光学信号。
再看图2，分光器222将相应的下行光学信号分成多个下行信道，并输出下行信道到与分光器222连接的相应的ONUs 230-1～230-n。而且，分光器/倍增器222将由相应的ONUs 230-1～230-n产生的上行信道时分多路复用为上行光学信号，并输送上行光学信号到相应的上路/下路多路复用器221。
各个ONUs 230-1包括下行光学接收器233，用于检测从与ONUs230-1连接的相应RN220-1分支的相应的下行信道；上行光源232，用于产生上行信道；和波长选择耦合器231，用于将从与ONUs 230-1连接的相应RN220-1输送的相应下行信道输出到下行光学接收器233，并将由上行光源232产生的上行信道输出到相应的RN 220-1。
根据本发明的第一个实施例的上行光学接收器213-1～213-M和下行光学接收器233可以包括突发模式光学接收器。
图5示意了根据本发明的第二个实施例的具有总线型结构的无源光学网络300。根据本发明的第二个实施例的无源光学网络300包括中心站(CO)310，其用于产生时分多路复用和波分多路复用的下行光学信号(λ1～λM)；多个远程网点(RNs)320-1～320-M，它们串联地位于连接到中心站CO 310的光路上，用于分解相应的下行光学信号；和与各个RNs220-1～220-M中之一连接的多个光学网络单元(ONUs)330-1～330-n。在这种情况下，CO 310输送时分多路复用和波分多路复用的下行光学信号到RNs 320-1～320-M。各个RNs 320-1～320-M将具有相应波长的下行光学信号分成多个下行信道，并将下行信道传送到与该RN连接的相应的ONUs 330-1～330-n。
CO 310包括多个下行光源312-1～312-M，用于产生时分多路复用的下行光学信号；多个上行光学接收器313-1～313-M，用于通过将相应的上行光学信号时分多路分解为上行信道，来检测相应的上行信道；多路复用器/多路分解器311，用于波分多路复用由下行光源312-1～312-M产生的下行光学信号，从而输出下行光学信号到RNs 320-1～320-M，并用于波分多路分解由RNs 320-1～320-M输送的上行光学信号，从而将上行光学信号输出到相应的上行光学接收器313-1～313-M。
RNs 320-1～320-M串联地位于与CO 310连接的光路上，包括下行分光器322、上行分光器323和上路/下路多路复用器321。
图6仅仅示意了图5所示的远程网点320-1～320-M中的包括在第j个远程网点320-j中的上路/下路多路复用器321-j。相应的上路/下路多路复用器321-j抽出具有相应的波长(λj)的下行光学信号，并输出相应的上行光学信号(λj′)到CO 310。如图6所示，根据本发明的第二个实施例的上路/下路多路复用器321通过采用能够通过上路/下路多路复用器321的两个端口反射波长的上路/下路滤波器，能够抽出或者增加具有互不相同波长的下行光学信号和上行光学信号。
各个下行分光器322将具有相应波长(λ1～λM)的下行光学信号分成多个下行信道，并输送下行信道到连接的多个ONUs中的相应的ONUs330-1～330-n。各个上行分光器323将多个上行信道时分多路复用为上行光学信号(λ1′～λM′)，并输送上行光学信号到相应的上路/下路多路复用器321。
各个ONUs 330-1～330-n包括下行光学接收器331，用于在相应的下行分光器322中分开的下行信道中检测相应的下行信道；和上行光源332，用于产生上行信道，并输出上行信道到上行分光器323。
根据本发明的第二个实施例的上行光学接收器313-1～313-M和下行光学接收器331可以包括突发模式光学接收器。
根据本发明的PON通过在各个远程网点和用户之间采用时分多路复用方案能够有效地支持更大数量的用户。
另外，根据本发明的PON具有总线型结构，在其中，多个远程网点通过一个与中心站连接的光路彼此连接，因此根据本发明的PON能够有效地、经济地向与大型城市相比人口密度低的中型城市或者小型城市提供双向的通讯服务。
尽管已经参考本发明的特定的优选实施例对本发明进行了图示和描述，本领域的技术人员将会理解在不背离本发明的实质和范围的情况下，可以对本发明的形式和细节进行各种各样的变化。因此，本发明的范围不应该被限定在实施例的范围内，而是应该被限定在所附的权利要求书及其等同物的范围内。
权利要求
1.一种具有总线型结构的无源光学网络，该无源光学网络包括中心站，其用于波分多路复用多个时分多路复用的、具有互不相同的波长的下行光学信号，并接收上行光学信号；多个远程网点，它们串联地位于连接到中心站的光路上；和多个光学网络单元，用于检测相应的下行信道，并连接到相应的远程网点，以将各个上行信道传送到相应的远程网点，其中，各个远程网点将相应的下行光学信号分成多个下行信道，并通过将上行信道时分多路复用为上行光学信号，将上行信道传送到中心站。
2.如权利要求1中所述的无源光学网络，其特征在于中心站包括多个下行光源，用于产生下行光学信号；多个上行光学接收器，用于检测相应的上行信号；和多路复用器/多路分解器，用于多路复用由下行光源产生的下行光学信号，并将多路复用的下行光学信号传送到远程网点，并用于多路分解由远程网点接收的上行光学信号，并输出传送到上行光学接收器中的相应一个上行光学接收器中的、多路分解的上行光学信号。
3.如权利要求2中所述的无源光学网络，其特征在于各个上行光学接收器包括突发模式接收器，用于从相应的上行光学信号检测各个时分上行信道。
4.如权利要求1中所述的无源光学网络，其特征在于远程网点包括上路/下路多路复用器，用于从多路复用的下行光学信号中提取具有相应波长的下行光学信号，并将时分多路复用的上行光学信号输出到中心站；和分光器，用于通过将相应的上行光学信号分成多个下行信道，而将相应的下行光学信号输出到连接的光学网络单元；并用于通过将上行信道时分多路复用为上行光学信号，将从光学网络单元传送的上行信道输出到上路/下路多路复用器。
5.如权利要求1中所述的无源光学网络，其特征在于各个光学网络单元包括下行光学接收器，用于检测相应的下行信道；上行光源，用于产生上行信道；和波长选择耦合器，用于将由相应的被连接的远程网点传送的相应下行信道输出到下行光学接收器，并将由上行光源产生的上行信道输出到相应的远程网点。
6.如权利要求5中所述的无源光学网络，其特征在于下行光学接收器包括突发模式接收器。
7.一种具有总线型结构的无源光学网络，该无源光学网络包括中心站，其用于波分多路复用多个时分多路复用的、具有互不相同的波长的下行光学信号，并接收上行光学信号；多个远程网点，它们串联地位于连接到中心站的光路上，包括上路/下路多路复用器，用于抽取所选择的具有相应波长的、多路复用的下行光学信号，并输出上行光学信号到中心站；下行分光器，用于将所选择的下行光学信号分为多个下行信道；和上行分光器，用于通过将上行信道时分多路复用为上行光学信号而分别输出多个上行信道；和多个光学网络单元，用于检测相应的下行信道，并与相应的远程网点连接，以传送各个上行信道到相应的远程网点。
8.如权利要求7中所述的无源光学网络，其特征在于中心站包括多个下行光源，用于产生下行光学信号；多个上行光学接收器，用于将相应的上行光学信号分为上行信道，并检测各个上行信道；和多路复用器/多路分解器，用于通过多路复用下行光学信号将由下行光源产生的下行光学信号传送到远程网点；并用于通过多路分解上行光学信号而将由远程网点传送的上行光学信号传送到相应的上行光学接收器。
9.如权利要求7中所述的无源光学网络，其特征在于各个光学网络单元包括下行光学接收器，用于从在下行分光器中分解的下行信道中检测相应的下行信道；和上行光源，用于产生上行信道，以将上行信道输出到上行分光器。
10.如权利要求7中所述的无源光学网络，其特征在于上路/下路多路复用器包括滤波器型波分多路复用器，用于从多路复用的下行光学信号中抽取具有相应波长的下行光学信号，以将下行光学信号输出到相应的下行分光器中，并且，多路复用在相应的上行分光器中时分多路复用的上行光学信号，以将多路复用的上行光学信号输出到中心站。
11.根据权利要求7中所述的无源光学网络，其特征在于上行光学接收器包括突发模式接收器。
全文摘要
本发明公开了一种总线结构的无源光学网络。该无源光学网络包括中心站，用于波分多路复用多个时分多路复用的、具有互不相同的波长的下行光学信号，并接收上行光学信号；多个远程网点，其串联地位于连接到中心站的光路上；多个光学网络单元，用于检测相应的下行信道，并与相应的远程网点连接，以传送各个上行信道到相应的远程网点，其中，各个远程网点将相应的下行光学信号分成多个下行信道，并通过将上行信道时分多路复用为上行光学信号而将上行信道传送到中心站。
文档编号H04J14/02GK1753347SQ20051010397
公开日2006年3月29日 申请日期2005年9月16日 优先权日2004年9月24日
发明者朴成范, 吴润济, 黄星泽 申请人:三星电子株式会社