专利名称：无源光学网络系统和在其中传送广播信号的方法
技术领域：
本发明涉及无源光学网络、以及在同一系统中传送广播信号的方法，并且，更具体地，涉及无源光学网络、以及在无分离的激励光源(pump light source)的情况下通过放大信号而传送广播信号的方法。
背景技术：
随着高质量广播和游戏所需数据的增加，在用户网络中，对于光纤数据传送的要求已增加。具体地，为同时满足成批多媒体数据需要和高质量广播要求，在光学用户网络中，将每秒上百兆字节的数据和多个高质量广播信道传送到每个用户。
图1为传统的无源光学网络系统的框图。
参照图1，无源光学网络系统包括中央局(central office，CO)100，多个光学网络单元(ONU)120、以及远程节点(RN)110，其中远程节点(RN)110将CO100连接到多个ONU 120中的每个，分发光学数据信号和广播信号，并对上游(upstream)光信号进行多路复用。CO 100、多个ONU 120、以及RN 110通过光缆130和132而彼此连接。
CO 100包括用于广播的传送器(transmitter)(TXBC)102，用于生成广播信号；光学放大器104，用于在执行传输时补偿光传输线中的传输损耗；用于数据的光学收发器(OTRXdata)106，其生成数据信号、并从多个ONU 120接收数据信号；以及波长多路复用器(MUX)108，用于对广播信号和数据信号进行多路复用。
RN 110通过光缆130将从CO 100接收的下游(downstream)数据信号和广播信号分发到多个ONU 120中的每个，并且，通过对上游数据信号进行多路复用，而将从多个ONU 120接收的上游数据信号传送到CO 100。
每个ONU 120包括波长多路复用器/多路分解器(MUX/DEMUX)122，用于对通过RN110而从CO 100传送的下游数据信号和广播信号进行多路分解；用于广播的接收器(RXBC)126，用于接收广播信号；以及用于数据的光学收发器(OTRXdata)124，用于接收下游数据信号以及传送上游数据信号。
在标题为“Operational demonstration and filter alignment study of multiplebroadcast video delivery on a WDM passive optical network”，IEEE PhotonicsTechnology Letters，Vol.10，No.9，pp1331-1333，Sept.1998的研究论文中，详述了此方案。
在图1中图解的传统的无源光学网络系统中，在CO 100中使用了用于补偿广播信号的传输损耗的光学放大器104。然而，光学放大器104非常昂贵，并且，由于使用各种部件来配置光学放大器104，所以，其配置很复杂，从而导致复杂的系统配置。
将详述在低价格无源光学网络中通过仅使用增益介质而不使用光学放大器来放大广播信号、以便解决该问题的结构的研究论文和专利概述如下在标题为“Bidirectional transmission scheme using intensity modulation of1.48μm pump laser diode for erbium-doped fiber amplifier”，Electronics Letters3rd，Vol.27，No.1，pp89-91，1991的研究论文中，建议了一种方案，即使用具有1.48μm的波长的数据光源，通过将所对波长进行5MHz相位调制而得到的信号传送到ONU而使用所得到的信号作为光学数据信号，并在增益介质中同时使用所得到的信号作为广播信号的激励光源。然而，在此情况下，由于数据光源被相位调制，所以，数据传输速率在实际使用中很低，并且，由于包括了相位调制器，所以，系统配置很复杂，从而导致数据传送器的成本增加。
标题为“Passive Optical Network System providing simultaneously bothbroadcasting service and data service”的美国专利US2004/0131358 Al建议了一种方案，即通过传送具有CO中的数据信号和广播信号的激励光源，使用RN的增益介质来放大广播信号。然而，在此情况下，由于使用了激励光源，所以成本增加。
发明内容
本发明提供了用于在无分离的激励光源的情况下、通过使用位于无源光学网络系统的中央局(CO)和远程节点(RN)之间的传输线上的增益介质来放大信号、而传送广播信号的系统和方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种无源光学网络系统，其包括中央局(CO)，其使用确保行程长度(run-length)的编码方法来生成广播信号和下游光学数据信号，对下游光学数据信号和广播信号进行多路复用，并传送多路复用的下游光学数据信号和广播信号；远程节点(RN)，其将从CO接收的多路复用的下游光学数据信号和广播信号传送到一个或多个光学网络单元(ONU)；以及增益介质，其位于CO和RN之间的传输线上，并使用下游光学数据信号作为激励光源来放大广播信号。
根据本发明另一个方面，提供了用于在无源光学网络系统中传送广播信号的方法，所述无源光学网络系统包括中央局(CO)、远程节点(RN)、以及一个或多个光学网络单元(ONU)，所述方法包括由CO使用确保行程长度的编码方法来生成广播信号和下游光学数据信号，对下游光学数据信号和广播信号进行多路复用，并传送多路复用的下游光学数据信号和广播信号；在CO和RN之间，使用下游光学数据信号作为激励光源来放大广播信号；以及由RN将多路复用的下游光学数据信号和广播信号传送到一个或多个相关ONU。
因而，可在无分离的激励光源的情况下，通过使用位于传输线上的增益介质来放大广播信号，而得到高增益。
图1为传统的无源光学网络系统的框图；图2为根据本发明的实施例的无源光学网络系统的框图；图3为图2的中央局(CO)的用于数据的光学收发器(OTRXdata)的框图；以及图4为图解根据本发明的实施例的在无源光学网络系统中传送广播信号的方法的流程图。
具体实施例方式
现在，将通过参照附图来详细地描述根据本发明的实施例的无源光学网络系统和广播信号传送方法。
图2为根据本发明的实施例的无源光学网络系统的框图。
参照图2，无源光学网络系统包括中央局(CO)200、远程节点(RN)210、一个或多个光学网络单元(ONU)220、以及增益介质230。
CO 200包括用于广播的传送器(TXBC)202、用于数据的光学收发器(OTRXdata)204、以及多路复用器(MUX)206。TXBC202包括生成要被提供给ONU 220的广播信号的光源，并且，OTRXdata204使用确保行程长度的编码方法来生成下游光学数据信号。下游光学数据信号具有适于通过增益介质230来对广播信号进行放大的幅度和波长，以具有不同于广播信号的一个波长或多个波长。
MUX 206对由TXBC202生成的广播信号、以及由OTRXdata204生成的下游光学数据信号进行多路复用，并向下游传送多路复用的下游光学数据信号和广播信号。OTRXdata204接收由ONU 220生成、并通过RN 210传送的上游光学数据信号。
CO 200、RN 210、以及ONU 220通过单模纤维而彼此连接，并且，增益介质230位于CO 200的输出部分、RN 210的输入部分、或连接CO 200和RN 210的传输线中。增益介质230使用由OTRXdata204生成的下游光学数据信号作为激励光源而放大广播信号。
RN 210连接到ONU 220，并将多路复用的广播信号和从CO 200接收的下游光学数据信号分发到ONU 220。RN 210还对从ONU 220传送的上游光学数据信号进行多路复用，并将多路复用的上游光学数据信号传送到CO200。为此，RN 210包括多路复用器/多路分解器(MUX/DEMUX)212，如分离器、阵列波长光栅(AWG)、波导光栅、光栅、或耦合器。
每个ONU 220包括DEMUX 222，其对从RN 210接收的广播信号和下游光学数据信号进行多路分解；用于广播的接收器(RXBC)226，其接收广播信号；以及OTRXdata224，其接收下游光学数据信号，并传送上游光学数据信号。
图3为图2的CO 200的OTRXdata204的框图。
参照图3，CO 200的OTRXdata204包括下游光信号生成器300、编码器302、电/光(E/O)转换器304、上游信号接收器310、解码器312、光/电(O/E)转换器314、以及信号选择器320。
对于下游光学数据信号，下游光信号生成器300生成下游数据信号，编码器302对下游光学数据信号进行编码，以便确保行程长度，并且，E/O转换器304将作为电信号的下游数据信号转换为下游光学数据信号。随后，信号选择器320选择下游光学数据信号，并向下游传送所述下游光学数据信号。
对于上游光学数据信号，当通过RN 210而接收由ONU 220生成的光学数据信号时，信号选择器320将上游光学数据信号传送到O/E转换器314。O/E转换器314将光学信号转换为电信号，解码器312对所述电信号进行解码，并且，上游信号接收器310接收解码的信号。
图4为图解根据本发明的实施例的在无源光学网络系统中传送广播信号的方法的流程图。
参照图4，在操作S400中，CO使用确保行程长度的编码方法来生成广播信号和下游光学数据信号，对下游光学数据信号和广播信号进行多路复用，并向下游传送多路复用的下游光学数据信号和广播信号。在操作S410中，位于CO和RN之间的增益介质使用下游光学数据信号作为激励光源来放大广播信号。在操作S420中，RN将通过增益介质放大并传送的多路复用的下游光学数据信号和广播信号传送到一个或多个相关ONU。
如上所述，根据本发明的实施例，可通过使用确保几MHz以上的行程长度的编码方法来从CO向下游传送下游光学数据信号、并通过使用增益介质利用下游光学数据信号作为激励光源来放大下游广播信号，来提高ONU的接收灵敏度。由此，可配置稳定的光学链路，并且，可实现节约的无源光学网络系统。
尽管已通过参照本发明的优选实施例来具体地示出并描述了此发明，但本领域的技术人员将理解，本发明可作出形式和细节上的各种改变，而不脱离如所附权利要求定义的本发明的精神和范围。上述实施例应当仅被认为是描述性的意义，而不是用于限制的目的。因此，不是通过本发明的详细描述、而是通过所附权利要求来定义本发明的范围，并且，所述范围内的所有差别将被理解为包括在本发明中。
权利要求
1.一种无源光学网络系统，其包括中央局(CO)，其使用确保行程长度的编码方法来生成广播信号和下游光学数据信号，对下游光学数据信号和广播信号进行多路复用，并传送已多路复用了的下游光学数据信号和广播信号；远程节点(RN)，其将从CO接收的已多路复用了的下游光学数据信号和广播信号传送到一个或多个光学网络单元(ONU)；以及增益介质，其位于CO和RN之间的传输线上，并使用下游光学数据信号作为激励光源来放大广播信号。
2.如权利要求1所述的系统，其中，每个ONU对从RN接收的已多路复用了的下游光学数据信号和广播信号进行多路分解。
3.如权利要求1所述的系统，其中，CO包括用于广播的传送器(TXBC)，其生成广播信号；用于数据的光学收发器(OTRXdata)，其使用确保行程长度的编码方法来生成下游光学数据信号；以及多路复用器(MUX)，其对广播信号和下游光学数据信号进行多路复用。
4.如权利要求1所述的系统，其中，每个ONU生成上游光学数据信号，RN对从一个或多个ONU接收的上游光学数据信号进行多路复用，并将已多路复用的上游光学数据信号传送到CO，并且CO接收上游光学数据信号。
5.一种用于在无源光学网络系统中传送广播信号的方法，其中所述无源光学网络系统包括中央局(CO)、远程节点(RN)、以及一个或多个光学网络单元(ONU)，所述方法包括由CO使用确保行程长度的编码方法来生成广播信号和下游光学数据信号，对下游光学数据信号和广播信号进行多路复用，并传送已多路复用了的下游光学数据信号和广播信号；在CO和RN之间，使用下游光学数据信号作为激励光源来放大广播信号；以及由RN将已多路复用了的下游光学数据信号和广播信号传送到一个或多个相关ONU。
6.如权利要求5所述的方法，还包括由每个ONU对从RN接收的多路复用的下游光学数据信号和广播信号进行多路分解。
全文摘要
提供了一种无源光学网络系统和在该系统中传送广播信号的方法。中央局(CO)使用确保行程长度的编码方法来生成广播信号和下游光学数据信号，对下游光学数据信号和广播信号进行多路复用，并传送多路复用的下游光学数据信号和广播信号。远程节点(RN)将从CO接收的多路复用的下游光学数据信号和广播信号传送到一个或多个光学网络单元(ONU)。位于CO和RN之间的传输线上的增益介质使用下游光学数据信号作为激励光源来放大广播信号。因而，可在无分离的激励光源的情况下，通过使用位于传输线上的增益介质来放大广播信号，而得到高增益。
文档编号H04J14/00GK1787409SQ20051012706
公开日2006年6月14日 申请日期2005年11月30日 优先权日2004年12月8日
发明者李文燮, 李炳卓, 姜贤绪, 高在相 申请人:韩国电子通信研究院