支持无线通讯的被动光网络系统的制作方法

专利名称：支持无线通讯的被动光网络系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光多任务系统(Optical multiplex system)，特别涉及一种支持 无线通讯的被动光网络系统。
背景技术：
宽带无线接取(Broadband Wireless Access,BffA)技术是一种在广泛的区域内提 供高速无线网络(wireless internet)与数据网络(data network)传输的技术。在全球互
(WiMAX,Worldwide Interoperability for Microwave Access)白勺feif ( 电子工程师学会标准IEEE 802. 16d/e)制定后，使得宽带无线接取技术的传输速率大幅增 加。请参考图1，其为现有宽带无线接取系统的中央机房与基地台间的系统架构示意 图。宽带无线接取技术在硬件建构时，必须在中央机房90 (Central Office)与多个基地台 92a, 92b (Base Station)间个别配置专线 93a，93b (Dedicated lines)。图 1 所示的架构属 于一种单点对多点(一对多)的架构。被动光网络(Passive Optical Network, PON)为一种单点对多点的光纤网络系 统，通常用来连接位于服务提供业者在局端的一光线路终端(Optical Line Terminal, 0LT)装置与多个靠近使用者端的光纤网络单元(Optical Network Units，0NU，亦称客户 端光网终端装置)装置。请参阅图2，其为现有被动光网络系统的光线路终端94与光纤 网络单元96a，96b间的系统架构示意图。被动光网络是使用被动组件97(无需插电的组 件，unpowered)来进行光的分歧。此种被动式的光分歧组件常见的有光分歧器(Optical Splitter)。比较上述图1与图1，可明显看出，被动光网络的系统架构与宽带无线接取的系统 架构，虽都属于一对多的配置架构。其次，由于光纤网络的基础建构(infrastructure)早于宽带无线接取网络许多， 因此，部分宽带无线业者即与被动光网络业者合作，将宽带无线网络的基地台设置在被动 光网络的光纤网络单元所在位置，并将中央机房设置在被动光网络的光线路终端所在位 置。两者采用同一被动光网络来同时传送数据。如此一来，可充分运用该被动光网络的频
觅ο上述提供无线通信于被动光网络的技术可见于2008年3月13号于美国公开第 2008/0063397号专利“提供无线于被动光网络的系统与方法(System and method for providing wireless over a passive optical network)，，。此夕卜，类似的技术亦可见于D. Qian, J. Hu, P. Ji, Τ. Wang 与 Μ. Cvijetic 所发表的论文(请参考 IO-Gb/ sOFDMA-PON for Delivery of Heterogeneous Services", OFC 2008) > M. Bakaul, A. Nirmalathas, C. Lim, D Novak 与 R. Waterhouse 所发表的论文(请参考 Hybrid Multiplexing of Multiband Optical Access Technologies Towards an Integrated DWDM Network, IEEE Photonics Technology Letters, vol.18, no.21, Nov. 2006,pp. 2311-2313)、以及 M.Crisp，S. Li, A. Watts, R. Penty 与 I.White 所发表的论文(请 参考 Uplink and Downlink Coverage Improvements of 802.Ilg Signals Using a Distributed Antenna Network,，，IEEE Journal of Lightwave Technology, vol.25, no. 11, Nov. 2007，pp.3388-3395.)。

发明内容
鉴于上述结合无线传输与光网通讯的需求，及充分应用已建构好的光纤网络基础 建设，本发明提出一种支持无线通讯的被动光网络系统，以较低的光传输损耗与较简捷的 硬件架构同时支持无线通讯与光通讯需求。本发明提出一种支持无线通讯的被动光网络系统，其包含光线路终端、光分配网 络、及多个光纤网络单元。光线路终端配置于局端并用以发出一下行的光信号与接收一上 行的光信号。光分配网络具有一光环行组件及一第1，2. . . η光纤，其中η为大于2的正整 数，该些光纤是依序连接于该光环行组件，该第1光纤是连接于该光线路终端并传输该些 光信号，该光环行组件将来自于该些光纤之一的该些光信号导引至下一个该光纤。光纤网 络单元分别配置于使用者端并个别连接至该第2，... η光纤，各该光纤网络单元是接收来 自于所对应的该第2，... η光纤的该些光信号、及产生该上行的光信号后传回所对应的该 第2，... η光纤，对应该第2，. . . η-1光纤的各该光纤网络单元对所接收到的该下行的光信 号进行处理并传回于所对应的该第2，. . . η-1光纤，至少该些使用者端之一具有一远程天 线，被配置于该具有该远程天线的使用者端的该光纤网络单元系将该远程天线所接收到的 数据合并于该上行的光信号。前述光环行组件包含一第1，2，... η环行器(circulator)及η个光导，该些第1， 2，... η环行器之间被该η个光导所环接，该些第1，2，... η环行器的外侧是各别对应地被 光连接于该第1，2，...η光纤，各该些环行器是将来自该些光连接之一的该些光信号导引 至下一光连接。前述光纤网络单元包含一低密度分波多任务器，是将接收到的该些光信号分离成 该上行的光信号与该下行的光信号。每一前述光纤网络单元包含光切换器与第一反射镜。光切换器是接收该些光信号。该光切换器于被通电时将该些光信号导引至该低密度分波多任务器。该光切换器于被 断电时，将该些光信号导引至该第一反射镜。该第一反射镜是将该些光信号反射回该光切 换器并被该光切换器导引回该光纤网络单元所对应的该第2，... η光纤。各该光纤网络单元包含一第一光耦合器、一第二反射镜、及一下行接收器。该第一 光耦器是接收该下行的光信号并将的分歧至该第二反射镜与该下行接收器。该第二反射镜是反射来自该第一光耦合器的该下行的光信号回该第一光耦合器，该下行接收器则将该下 行的光信号进行译码处理。前述第二反射镜亦可更换为光纤光栅滤镜(Fiber Bragg Grating Filter)。各该光纤网络单元包含上行接收器与上行发射器。该上行接收器是接收并转换该 上行的光信号为一接收的电信号，该上行发射器则将一待上传的电信号与该接收的电信号 合并后产生该上行的光信号后传回所对应的该第2，... η光纤。其中被配置于该具有该远程天线的使用者端的该光纤网络单元的该上行发射器是将该远程天线所接收到的数据、待上传的电信号、及该接收的电信号合并后产生该上行 的光信号后传回所对应的该第2，... η光纤。
前述上行接收器与上行发射器构成一上行处理单元，此上行处理单元包含光电转 换组件，用以将来自于对应的该光纤的该上行的光信号转换为一第一电信号；功率分歧器， 是将该第一电信号分歧为一第二电信号与一第三电信号；数字处理控制器(Digital Data and Control Processor)，接收该第二电信号，并将之与一待上传的电信号合并后输出一 第四电信号；第一带通滤波器，是将该第三电信号进行滤波，以让在一预定频带范围内的该 第三电信号通过形成一第五电信号；电耦合器，是耦合该第四电信号与该第五电信号形成 一第六电信号；以及电光转换组件，是将该第六电信号转换为该上行的光信号。其中被配置于该具有该远程天线的使用者端的该上行处理单元另包含一移频器， 是将该远程天线所接收到的数据进行移频；一第二带通滤波器，是将该被移频数据进行滤 波，以让在该预定频带范围内的该被移频数据通过以形成一第七电信号；以及一组合器，是 结合该第五电信号与该第七电信号后形成一第八电信号，该电耦合器是耦合该第八电信号 与该第四电信号而形成该第六电信号。前述数字处理控制器包含一模拟数字转换组件，是将该第二电信号转换为一数字 信号；一正交分频多任务解调器(OFDM Demodulator)，是将该数字信号解调变为一解调信 号；一数据存取控制器(Data Cache Memory and Access Control)，是将该解调信号与该 待上传的电信号合并；一正交分频多任务调变器(OFDM Modulator)，是将该合并信号进行 正交调变；以及一数字模拟转换组件，是将该调变信号转换为模拟信号后输出为该第四电 信号。由上述本发明的支持无线通讯的被动光网络系统的结构，以光环行组件进行光信 号的导弓丨，再辅以光纤网络单元的适当设计，即可使本发明的被动光网络系统得以支持无 线通讯，并视各使用者端是否需支持无线通讯，而调整光纤网络单元的细部结构。使得本发 明的被动光网络系统在应用上更为便捷并具弹性。此外，由于本发明的光分配网络中并未 采用光分歧器，故光线路终端所发出的下行的光信号的强度将不至于被光分歧器给切分成 多份，使得光线路终端得以选用发光强度适中的发光组件(激光)，降低零件选用的规格。 再者，本发明的被动光网络系统仅采用一个上行光信号的波长及一个下行光信号的波长， 故得以用较为广泛应用的发光组件(激光)，使整体建构成本降低。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。


图1为现有宽带无线接取系统的中央机房与基地台间的系统架构示意图；图2为现有被动光网络系统的光线路终端与光纤网络单元间的系统架构示意图；图3为根据本发明的支持无线通讯的被动光网络系统的架构示意图；图4A为依据本发明的光纤网络单元的第一实施例的架构示意图；图4B为依据本发明的光纤网络单元的第二实施例的架构示意图；图4C为依据本发明的光纤网络单元的第三实施例的架构示意图；图4D为依据本发明的光纤网络单元的第四实施例的架构示意图；图5A为依据本发明的上行处理单元的第一实施例的架构示意图5B为依据本发明的上行处理单元的第二实施例的架构示意图；图5C为依据本发明的上行处理单元的第三实施例的架构示意图。图5D为依据本发明的上行处理单元的第四实施例的架构示意图；图6A为依据本发明的第一电信号被转换至频域后在一特定时间点的频谱示意 图；图6B为图6A在6B位置的放大图；
图6C为依据本发明的第五电信号被转换至频域后在一特定时间点的频谱图；图7为依据本发明的光环行组件的另一实施例的架构示意图；图8为本发明的光环行组件的另一实施例应用于支持无线通讯的被动光网络系 统的架构示意图；图9A为依据本发明的光纤网络单元的第五实施例的架构示意图；图9B为依据本发明的光纤网络单元的第六实施例的架构示意图。其中，附图标记10 局端12a, 12b, 12c, 12m 使用者端18a, 18b 远程天线19因特网20光线路终端22 基站30光分配网络32，32，光环行组件320a, 320b, 320c, 320d, 320η 第 1，2，···η环行器322a，322b，322c，322d 光导34a，34b，34c，34d，34n 第 1，2· · · η 光纤35光分歧器350结合端352a，352b，352c，352m 第 1,2... n-1 分支端36正交分频多任务的信号360，362，364，368 通道37a，37b，37k 第 1，2· · · n_2 光耦合器370a，370b，370k 合并端372a，372b，372k 第一分歧端374a，374b，374k 第二分歧端39a，39b，39c，39m 第 1,2... n-1 环行器40a,40b,40c,40m,40p 光纤网络单元400低密度分波多任务器402光切换器401第一反射镜403a第一光耦合器
403b第二光耦合器404光纤光栅滤镜405下行接收器406上行发射器407上行接收器408接收的电信号409第二反射镜410，411 分歧端412合并端42a，42b，42c，42m 下传44a，44b, 44c, 44m待上传的电信号46上行处理单元460光电转换组件461功率分歧器462第一带通滤波器463电耦合器465移频器466第二带通滤波器467组合器464电光转换组件468带阻滤波器471，472，473，474 第一、二、三、四电信号475，476，477，478第五、六、七、八电信号48数字处理控制器480模拟数字转换组件481正交分频多任务解调器482数据存取控制器483正交分频多任务调变器484数字模拟转换组件490数字信号491解调信号492合并信号493调变信号80无线数据90中央机房92a，92b 基地台93a，93b 专线94光线路终端 96a，96b光纤网络单元
97被动组件Xd下行的光信号λ u上行的光信号
具体实施方式

以上的关于本发明的内容说明及以下的实施方式的说明是用以示范与解释本发 明的精神与原理，并且提供本发明的权利要求范围更进一步的解释。首先，依据本发明，本发明为一支持无线通讯的被动光网络系统。其中，本发 明所能支持的无线通讯可以是但不限于调频、调幅、整合分封无线服务(GPRS，General Packet Radio Service)、或全球互通微波存取(WiMAX，Worldwide Interoperability for Microwave Access)等。本发明以下的说明，仅以全球互通微波存取(WiMAX)为例。而本发明所提出的被动光网络系统架构是可以提供各种光网络协议运行于其上。 例如但不限于Ethernet，ATM, SONET。本发明以下的说明，仅以正交分频多任务的超高速被 动光网络(0FDMA-GP0N)为例。但本发明的范畴并不限于此，只要是光接取网络(Optical Access Network或数据接取网络)都可以应用。其次，请参阅图3，其为根据本发明第一实施例的支持无线通讯的被动光网络 系统的架构示意图。图中可以见悉，此支持无线通讯的被动光网络系统是用以在一局端 10 (Central Office)与多个使用者端 12a，12b，12c，12m(Base Station)间形成通讯网路。 部分使用者端12a，12c具有远程天线18a，18b (Remote Antenna)，也就是说至少有一使用 者端12a，12c具有一远程天线18a，18b。前述支持无线通讯的被动光网络系统包含光线路终端20(0ptical Line Terminal, 0LT)、光分配网络 30 (Optical Distribution Network, 0DN)、与多个光纤网络单 7U 40a,40b,40c,40m(Optical Network Units，0NU)。前述光线路终端20可为但不限于支持0FDMA-GP0N的光线路终端20。光线路终 端20被配置于局端10。光纤网络单元40a，40b，40c，40m则分别配置于该些使用者端12a， 12b，12c，12m。局端10另配置有用以收发WiMAX无线信号的基站22 (Base Station)与 连接因特网19 (Internet)的设备。光线路终端20为一有线存取接口(Wireline Access Interface)，用以与该基站22、使用者端12a，12b，12c，12m、及因特网19 (Internet)间形成 通讯联机(Communication Link)。光线路终端20是将来自于基站22与因特网19的信号 以下行的光信号Xd传送至光分配网络30，并将来自于光分配网络30的上行的光信号λ u 译码并分送至对应的基站22或因特网19。Ilriiia^N 19 ^FnJEfeiSN^ (public switched telephone network, PSTN，或称公共交换电话网)。光线路终端20通过光分配网络30而与多个光纤网络单元40a，40b, 40c, 40m形成 单点对多点的联机(link)。光线路终端20所发出的下行的光信号λ d或接收到的上行的光 信号λ u是为一正交分频多任务的信号36。从图3可以看出，此正交分频多任务的信号36 的水平轴为时间，垂直轴为频率。其中，在同一时间点(即在同一垂直线上)，被传输的数据 包含多个信道360，362，364，368 (Channel,即频率区段)。每个通道360，362，364，368均可 各别用于传输数据。以图3为例，通道360，364是用于传输数据数据(Data Channel)。信道362用于传送无线数据(RF Channel)。信道368用于传送控制数据(Control Channel)。各通道360，362，364，368所传送的数据类别是可被预先定义(predetermined)。因此，从上 述内容可知，下行的光信号Xd是仅采用一种光波长来进行传输。同理，前述下行的光信号 λ d的波长亦可仅采用一种波长来进行传输，无需使用高密度分波多任务(DWDM，Density Wavelength Division Multiplexing)的技术来传输。如此一来，即可避免高密度分波多 任务需特殊激光亦无需精确控制激光所发出光线的波长。成本将大为降低。以本实施例为 例，前述上行的光信号λu的波长与前述下行的光信号λd的波长则以相异为例。例如但 不限于以1490纳米(nm)为行的光信号λ d的波长，以1310纳米(nm)做为上行光信号λ u 的波长。前述上行的光信号λ u的信道与前述下行的光信号λ d的信道均被预先定义且两 者以相同的通道定义为佳。前述上行的光信号λu的信道与前述下行的光信号Xd的波长前述光分配网络30具有一光环行组件32 (Circulator Assembly)及一第1，2. .. η 光纤34a，34b，34c, 34n，其中η为大于2的正整数，该些光纤34a，34b，34c, 34η是依序连接 于该光环行组件32，该第1光纤是连接于该光线路终端20并传输该些光信号Au，Xd，该 光环行组件32将来自于该些光纤的一(此以34a为例)的该些光信号XU，Xd导引至下 一个该光纤(承上例，34a的下一光纤为34b)。前述光环行组件32包含一第1，2，.. .η环行器320a，320b，320c， 320n (circulator)及 η 个光导 322a，322b，322c，322d (optical guide)。该些第 l，2，...n 环行器320a, 320b, 320c, 320n之间被该η个光导322a，322b, 322c, 322d所环接。该些第1， 2，... η环行器320a，320b, 320c, 320n的外侧是各别对应地被光连接(Opto-connected to) 于该第1，2，... η光纤34a，34b，34c，34η。各该些环行器320a, 320b, 320c, 320η是将来自 该些光连接(Opto-cormetion)的一(此以环行器320a的一个光连接34a为例)的该些光 信号导引至下一光连接(承上例，34a的下一个光连接为322a)。 从上述内容可知，环行器320a，320b，320c，320η将来自于该些光纤之一的该些光 信号导引至下一个该光纤是表示(以图3为例)顺时钟方向的下一个该光纤。但并不以此 为限。关于环行器320a，320b，320c，320η的运作，再举环行器320b为例作一说明。对环 行器320b而言，所接收到的光线将被以图面所示的顺时针方向导引至下一个光连接。也就 是说，来自于光导322a的光线将被导引至光纤34b而输出。来自于光纤34b的光线将被导 引至光导322b而输出。前述的光连接(Opto-cormection)指的利用能供光线于其上传输的物质所形成 的连接。例如以光纤、光导管、光波导等物质所形成的连接。前述该些环行器320a，320b, 320c, 320η之间被该η个光连接322a，322b，322c， 322d所环接指的是该些第1，2. . . η环行器320a，320b, 320c, 320n依序被光连接且该第η环 行器320η是被光连接于该第1环行器320a。也就是说第1、2环行器320a，320b被第1光连 接322a所连接、第2、3环行器320b，320c被第2光连接322b所连接。依此类推，第n，1环行 器320n，320a被第η光连接322b所连接。此处所述的连接是指光连接(Opto-cormecting)， 也就是以光纤方式连接，但得二者得以经由光连接而进行光线的传输。前述光连接可采用 但不限于光纤、光导管或光波导。
前述该些第1,2, ...η环行器320a，320b，320c，320η的外侧所指的是在该些环 行器320a, 320b, 320c, 320η被该些光连接322a，322b, 322c, 322d所环接后，每个该环行器 320a, 320b, 320c, 320n的外侧。以环行器320a为例，光纤34a所在位置即为该环行器320a 的外侧。同理，光纤34b所在位置即为该环行器320b的外侧。以此类推。
请再参阅图3，图中可以见悉多个光纤网络单元40a，40b，40c，40m分别被配置于 多个使用者端12a，12b，12c, 12m。前述光纤网络单元及使用者端的数量为m个，其中m = n-1。该些光纤网络单元4(^，4013，40(3，40111个别连接至该些第2，...11光纤3413，34(3，3411，各 该光纤网络单元40a，40b，40c，40m是接收来自于所对应的该第2，. . . η光纤34b，34c，34η 的该些光信号λ u，λ d。对应该第2, ... n-1光纤34b，34c, 34n的各该光纤网络单元40a， 40b，40c，40m对所接收到的该下行的光信号λ d进行处理并传回所对应的该第2，. . . n_l光 纤34b，34c，34η。各该光纤网络单元40a，40b，40c，40m另产生该上行的光信号Au后传回 所对应的该第2，... η光纤34b，34c, 34η。被配置于该具有该远程天线18a，18b的使用者 端12a，12c的该光纤网络单元40a，40c是将该远程天线18a，18b所接收到的数据转换并合 并于该上行的光信号入U。前述下行的光信号Ad被各该光纤网络单元40a，40b，40C，40m对所接收与处理 后，再传回所对应的该第2，...η光纤34b，34c，34η。举例来说，光纤网络单元40a接收来 自光纤34b的下行的光信号λ d，在进行处理后，即传回该光纤34b。前述被传回的下行光 信号λ d是与被接该的下行光信号Ad相同。前述光纤网络单元40a，40b，40c，40m对所接 收到的下行光信号Xd进行处理，是把属于该光纤网络单元40a，40b，40c，40m的光信号解 调变并将之下传 42a, 42b, 42c, 42m(Downstream)。因此，光线路终端20是发出一下行的光信号λ d至该光分配网络30，该下行的光 信号λ d依序经过第1光纤34a、第1光环行器320a、第1光导322a、第2光环行器320b、 第2光纤34b而到达对应该第2光纤34b的光纤网络单元40a。光纤网络单元40a则接收 并处理下行的光信号Xd。其次，光纤网络单元40a亦将待上传的电信号44a与从远程天线 18a所接收到的数据合并后产生前述上行的光信号λ u再传回第2光纤34b。也就是说经 第2光纤34b而传回该第2环行器320b的光信号包含下行的光信号λ d与上行的光信号
λ Uo第2环行器320b在接收到下行的光信号Ad与上行的光信号Au后，即将之导引 至光导322b，并依序经过第3环行器320c、与第3光纤34c而被导引至对应第3光纤34c 的光纤网络单元40b。光纤网络单元40b接收、处理与传回该下行的光信号Xd。光纤网络单元40b将接 收到的上行的光信号Xu与待上传的电信号44b合并成为新的上行的光信号λυ，再传回第 3光环行器320c。因此，从光纤网络单元40b传回至第3光环行器320c的光信号包含下行 的光信号Xd与上行的光信号Au。经第3与第4环行器320c，320d的作用，前述来自于光纤网络单元40b的光信号 入山λ u将被传送至光纤网络单元40c。光纤网络单元40c对所接收到的下行光信号Xd 进行与前述相同的处理，不再赘述。光纤网络单元40c在接收到上行的光信号Xu后，将之 与待上传的电信号44c及从远程天线18b所接收到的数据合并后产生另一新的上行光信号 λ u再传回第4环行器320d。
从上述说明可知，光纤网络单元40a，40b，40c，40m的作用相似，均需将下行的光 信号Xd进行处理、将属于自己的数据下传42a，42b，42c，42m、并把下行的光信号Xd回传。 此外，对于上行的光信号入11，则将待上传的电信号4如，4仙，44(，44111合并于所接收到的上 行光信号λ u。若该光纤网络单元40a，40c配置有远程天线18a，18b，该光纤网络单元40a， 40c则另将从远程天线18b所接收到的数据合并于上行光信号Au。最后一个光纤网络单元40m由于并无下一个光纤网络单元，故无需将上行光信号 λ u传回第η光纤34η，其余与前述光纤网络单元40b相同，不再赘述。续请参阅图4A，其为依据本发明的光纤网络单元的第一实施例的架构示意图。图 中可以见悉，光纤网络单元40c包含低密度分波多任务器400 (CWDM，Coarse Wavelength Division Multiplexer)，是将接收到的该些光信号λ u，Xd分离成该上行的光信号Xu与 该下行的光信号Xd。在低密度分波多任务器400的接收端之前，光纤网络单元40c另包含一光切换器 402 (Optical Switch)与一第一反射镜401 (Mirror)。光切换器402是接收该些光信号λ u， Xd。光切换器402于被通电时将该些光信号λ u，λ d导引至低密度分波多任务器400。光 切换器402于被断电时，将该些光信号Au，Xd导引至第一反射镜401。第一反射镜401 则将该些光信号λ u，λ d反射回该光切换器402并被该光切换器402导引回该光纤网络单 元40c所对应的该第4光纤34d。由此光切换器402与第一反射镜401的配置，使得当此光 纤网络单元40c所对应的使用者端12c产生断电时，仍能将上行与下行的光信号传回光分 配网络30，不致使整个系统的通讯受影响。虽然本发明的光纤网络单元40c具有光切换器 402与第一反射镜401，但亦可将此二组件省略，仍能达到本发明的目的。接着针对下行光信号λ d的处理，光纤网络单元40c另包含有第一光耦合器403a、 一光纤光栅滤镜404 (Fiber Bragg Grating Filter)、及一下行接收器405。该第一光耦器 403a是接收该下行的光信号λ d并将下行的光信号λ d分歧至该光纤光栅滤镜404与该下 行接收器405。该光纤光栅滤镜405是反射来自该第一光耦合器的该下行的光信号Xd回 该第一光耦合器403a。如此一来，下行的光信号即接着被导引回光分配网络30 (第4光纤 34d)。下行接收器405则将该下行的光信号λ d进行译码处理。此处的译码处理是下行的 光信号Xd将译码后，下行接收器405判断译码后数据是否属于本光纤网络单元40c的数 据。下行接收器405将非本光纤网络单元40c的数据予以抛弃，而将属于本光纤网络单元 40c的数据予以下传42m。光纤光栅滤镜404为一种具有布拉格反射镜(Bragg Reflector)的光纤，使该光 纤得以将特定波长的光线予以反射，其余的通过。以本发明为例，光纤网络单元40c的光纤 光栅滤镜404主要是将下行的光信号λ d的波长予以反射，而将非下行的光信号Xd的波 长予以通过，也就是导出后抛弃。接着，对于上行的光信号λ u的处理，光纤网络单元40c包含上行接收器407与上 行发射器406。此上行接收器407与上行发射器406构成一上行处理单元46。上行接收器 407是接收并转换该上行的光信号λ u为一接收的电信号408。上行发射器406则将待上 传的电信号44c与该接收的电信号408合并后产生该上行的光信号λ u后传回所对应的该 第4光纤34d。由于光纤网络单元40c所被配置的使用者端12c具有远程天线18b，因此， 光纤网络单元40c的上行发射器406是将该远程天线18b所接收到的数据、待上传的电信号44c、及该接收的电信号408合并后产生该上行的光信号λ u后传回所对应的该第4光纤 44e。前述光纤网络单元40c另包含一第二光耦合器403b。第二光耦器403b具有二分歧端410，411与一合并端412。合并端412是接收来自于对应的该光纤的该上行的光信 号Au。二分歧端410，411则各别连接该上行接收器407与该上行发射器406。光耦合器 403a, 403b是用以将来自合并端412的光线分歧为二部分，并分别从分歧端410，411传输出 去。此外，当光线从分歧端410，411传送来时，光线将被导引至合并端412后传输出去。虽然图4A是以光纤网络单元40c为例，但每一光纤网络单元40a，40b，40c，40c均 可采用此一架构。也就是说，此光纤网络单元40c为一完整功能的光纤网络单元。其包含 处理下行的光信号λ d、处理上行的光信号λ u、合并待上传的电信号44c、以及处理与合并 从远程天线18b所接收到的数据。对于对应第2光纤34b的光纤网络单元40a，由于其所接 收到的光信号仅包含下行的光信号λ d，并无上行的光信号λ u，故其上行接收器407将不 会有上行的光信号λ u进入，亦不会产生接收的电信号408。其次，以对应第3光纤34c的光纤网络单元40b为例，由于所对应的使用者端并无 远程天线18a，18b，故的上行发射器406是无需合并从远程天线18a，18b所接收到的数据。再以最后一个光纤网络单元40m为例，由于其无远程天线18a，18b，亦无下一个光 纤网络单元40a，40b，40C，40m，因此光纤网络单元40m无需合并从远程天线18a，18b所接收 到的数据，且无需将下行的光信号Xd回传。虽然上述配置在不同使用者端12a，12b，12c, 12m的光纤网络单元40a，40b，40c， 40m均可采用如图4A的光纤网络单元40c的架构，不过本发明另针对不同使用者端12a， 12b，12c，12m的需求提出不同的光纤网络单元40a，40b，40c，40m的架构。请参照图4B，为依据本发明的光纤网络单元的第二实施例的架构示意图。此光纤 网络单元40a是可应用于对应第2光纤的使用者端12a。由于此使用者端12a具有远程天 线18a，但不会接收到上行的光信号λ u，故此光纤网络单元40a即省略了上行接收器407。 其上行发射器406则将待上传的电信号44a转换并产生上行的光信号λ u后传回该第2光 纤34b。此外，光纤网络单元40a并不具备有前述的光纤光栅滤镜404，而是以第二反射镜 409取代。此第反射镜409是反射来自该第一光耦合器403a的该下行的光信号λ d回该第 一光耦合器403a。下行接收器405则同前述般将该下行的光信号Xd进行译码处理。此处以第二反射镜409取代光纤光栅滤镜404，其差别在于第二反射镜409将所 有波长的光线予以反射，而光纤光栅滤镜404则是反射特定的波长。两者以光纤光栅滤镜 404为佳。接着，请参阅图4C。其为依据本发明的光纤网络单元的第三实施例的架构示意图。 此光纤网络单元40b与另一光纤网络单元40c架构相似。不同处在于此光纤网络单元40b 的上行发射器406无需将远程天线18a，18b的数据合并于上行的光信号λ U。请参考图4D—并阅览之，其为依据本发明的光纤网络单元的第四实施例的架构 示意图。此光纤网络单元40m可适用于对应最后一个光纤(第η光纤)34η的使用者端12m。 如上所述，此光纤网络单元40m无需回传下行的光信号λ d，故不具备有前述第一光耦合器 403a及光纤光栅滤镜404。其余与光纤网络单元40c相同，故不再赘述。再者，请参考图5A，其为依据本发明的上行处理单元的第一实施例的架构示意图。上行处理单元46包含光电转换组件460 (Photo receiver)、功率分歧器461 (power splitter)、数字处理控制器 48 (Digital Data and Control Processor)、第一带通滤波器 462 (Band Pass Filter)、电耦合器463、移频器465 (Frequency shifter)、第二带通滤波器 466、组合器 467 (Combiner)、以及电光转换组件 464 (DML，directly-modulated laser)。光电转换组件460用以将来自于对应的该光纤的该上行的光信号λ u转换为一第 一电信号471。请参考图6Α，其是为依据本发明的第一电信号471被转换至频域(Frequency Domain)在一特定时间点的频谱示意图。此第一电信号471是以前述超高速被动光网络 (0FDMA-GP0N)为例进行测试而得的频谱图。图中水平轴为频率，单位为Gbps (109bits per second)，垂直轴则为信号强度，单位为功率(dBm)。图中可以见悉，第一电信号471的总频 带(总频宽)可以为但不限于0. 1到2. 5Gbps。第一电信号471保留了一个预定频带来做 为无线信号的传输使用，即频率在2. 25到2. 3Gbps的区间。此预定频带(在此亦可称为无 线频带)的决定，可视使用者的需要而调整。在此预定频带之外的频带(即0. IG到2. 25G， 2. 3G到2. 5G)则可用来传送数据或控制数据(以下简称数据频带)。在此图中可以看出在 预定频带区段有一强度较强且接近2. 25Gbps位置的无线数据80，此无线数据被与数据频 带合并。用来数据频带中的数据是以正交分频多任务的方式进行传输。图6B为图6A在6B位置的放大图。图中可以明显看出用以传输无线数据的预定 频带与用以传输数据及控制数据的数据频带间无干扰现象(Interference)。功率分歧器461 (power splitter)将该第一电信号分歧为一第二电信号472与一 第三电信号473 (亦可称为分歧的电信号)。此第二电信号472与第三电信号473的波形与 第一电信号471相同，唯强度较弱。两者的强度均约接近第一电信号471的一半强度。当 然，第二电信号472与第三电信号473的强度比值亦可设定为一特定值，如1 1，3 2等。第一带通滤波器462是将第三电信号473进行滤波，以让在前述预定频带范围内 的该第三电信号473通过形成一第五电信号475。请参照图6C，其是为依据本发明的第五 电信号475被转换至频域后在一特定时间点的频谱图。图中可以看到位于数据频带区间的 信号均被滤掉，而在预定频带的信号则仍被保留。在此一例中，预定频带内具有三个无线数 据预计被上传(与图6A为不同例子)。经由此第一带通滤波器462的作用，使得无线数据 的强度相对于数据频带的强度明显高出许多。如此即可减少后续耦合的噪声(容后详述)。前述移频器465是将该远程天线18b所接收到的数据进行移频。此移频动作是 将远程天线18b收到的数据的频率移至前述预定频带的范围内，且不与接收到的第三电信 号473中的无线数据所在频率位置重叠，以免产生干扰。此处的移频器465可采取事先预 定、人工调整的方式。意即在安装整个被动光网络系统时，即设定好每个远程天线18a，18b 将被移频的频率。如此即可避免重叠的问题。此外，亦可采用实时检测第三电信号473中 的无线数据所在频率位置，再自动设定移频器所需移频的频率，此种作法虽较为智能，相对 地，成本亦较高。第二带通滤波器466是将该被移频数据进行滤波，以让在该预定频带范围内的该 被移频数据通过以形成一第七电信号477。此第七电信号477将仅具有一个无线数据位于 该预定频带范围内。接着，组合器467即结合该第五电信号475与该第七电信号 477后形成一第八电 信号478。也就是说将本光纤网络单元40c的无线数据合并于来自前一个光纤网络单元40b的上行光信号Xu中的无线数据，且两者并不至于有干扰情形产生。
再者，关于数据频带中数据的保留与附加，是由数字处理控制器48来完成。数字 处理控制器48接收该第二电信号472并将之与一待上传的电信号44c合并后输出一第四 电信号474 (亦可称合并的电信号)。前述待上传的电信号44c是被数字处理控制器48接 收并暂存于一缓冲器内。数字处理控制器48是将第二电信号472转模拟信号后再以正交 分频多任务方式解调变。接着，数字处理控制器48将缓冲器内的待上传的电信号44c与被 解调变的第二电信号472合并。数字处理控制器48续将被合并的信号以正交分频多任务 方式调变并转模拟后输出为该第四电信号474。关于数字处理控制器48的细部结构与功 用，容后详述。电耦合器463是耦合该第八电信号478与该第四电信号474而形成该第六电信号 476。由于数字处理控制器48是用以处理数据频带内的数据，而第八电信号478则仅具有 预定频带(无线频带)的数据，因此，电耦合器463合并第八电信号478与第四电信号474 后，即完整地将从远程天线18b接收到的数据及待上传的数据44c附加(合并)于接收到 的上行的光信号中(第六信号476仍为电信号)。电光转换组件464是将该第六电信号476转换为该上行的光信号λ U。前述的电耦合器463为一方向性电耦合器(Directional Coupler)，用以方向性 地耦合该第八电信号478与该第四电信号474而形成该第六电信号476。前述电光转换组 件464可选用得以产生具有上行的光信号λ u波长的激光。此激光的频宽需满足本被动光 网络系统的规格。前述光电转换组件464是可为一光感应器(photo sensor) 0此外，上述数字处理控制器48包含模拟数字转换组件480 (Analog to Digital Converter)、正交分频多任务解调器481 (OFDM Demodulator)、数据存取控制器482 (Data Cache Memory and Access Control)、正交分频多任务调变器 483 (OFDM Modulator)、以及 数字模拟转换组件 484 (Digital to Analog Converter)。模拟数字转换组件480是将该第二电信号472转换为一数字信号490。也就是将 所接收到的上行的光信号Xu转为上行的电信号。接着，正交分频多任务解调器481则将 该数字信号490解调变为一解调信号491。数据存取控制器482将该解调信号491与该待 上传的电信号44c合并形成合并信号492。正交分频多任务调变器483是将该合并信号492 进行正交调变形成调变信号493。数字模拟转换组件484是将该调变信号493转换为模拟 信号后输出为该第四电信号474。从上述内容可知，第二电信号472除了包含数据频带的数据外，亦包含了无线频 带的数据。数字处理控制器48虽仅对数据频带的数据进行处理与附加，但无线频带的信号 仍可能会在电耦合器463进行耦合时，与第八电信号的无线数据叠置，故可考虑在数字处 理控制器48接收第二电信号472之前先将无线频带的信号滤除。此一实施例请参考图5B， 其是为依据本发明的上行处理单元46的第二实施例的架构示意图。图中可以见悉，在数字 处理控制器48前是具有一带阻滤波器468 (band stop filter或notch filter)。此带阻 滤波器468用以将该第二电信号472位在该预定频带(无线频带)进行频带阻却后，再传 送给该数字处理控制器48。换句话说，此带阻滤波器468只让第二电信号472位在数据频 带区间的信号通过。前述上行处理单元46的第一或第二实施例(图5A与图5B)是可适用于位在不同使用者端12a，12b，12c的光纤网络单元40a，40b，40c，40m。虽然部分光纤网络单元40b，40m 不具备远程天线18a，18b，但仍可使用此上行处理单元46，差别在于移频器465与第二带通 滤波器466不作用。为了能适于无远程天线18a，18b的使用者端12b，使用者提出上行处理单元46的 第三实施例。请参考图5C。从图中可以见悉，第一带通滤波器462是将第三电信号473进 行滤波，以让在前述预定频带范围内的该第三电信号473通过形成一第五电信号475。电耦 合器463则耦合该第四电信号474与该第五电信号475形成第六电信号476。如此一来，即 可达到上行处理单元46的功用与目的。接着，请参阅图5D，其是为依据本发明的上行处理单元的第四实施例的架构示意 图。此上行处理单元46是可应用于连接于第2光纤34b的光纤网络单元40a。由于此光纤 网络单元40a从第2光纤34b所接收到的光信号并无上行的光信号\ u,故可以从图5A或 图5B的第一与第二实施例中省略某些组件。从图中可以见悉此上行处理单元46包含数字 处理控制器48、第二带通滤波器466、移频器465、电耦合器463、及电光转换组件464。各组 件间的连接关系与作动兹不再赘述。上述图5D的上行处理单元的第四实施例是应用于连接第2光纤34b的光纤网络 单元40a，而此光纤网络单元40a恰被配置有远程天线18a，故以图5D的实施例为之。若连 接于第2光纤34b的光纤网络单元40a未被配置有远程天线18a，则图5D中的第二带通滤 波器466、移频器465、与电耦合器463均可移除。上述图5D的实施例虽以最简化的结构为之，但连接于第2光纤34b的光纤网络单 元40a亦可用具全功能的光纤网络单元的第一或第二实施例(即图5A或图5B)来实现。从上述说明可知，本发明的光环行组件32未采用光分歧器，故光线路终端的发光 组件(激光)可以选用发光强度适中的发光组件(激光)，降低零件选用的规格。最后，请参阅图7，其为依据本发明的光环行组件的另一实施例的架构示意图。该 光环行组件32，包含一光分歧器35 (Optical Splitter)、一第1，2. .. m环行器39a，39b， 39c, 39m(即m个环器)及一第1，2. . . k光耦合器37a，37b，37k(即k个光耦器)。其中m 为大于1的正整数且m = n-1。k为大于零的正整数且k = n-2。光分歧器35具有一结合端350与一第1，2. . . n分支端352a，352b，352c，352m， 352n (意即n个分支端)，该结合端350是连接至该第1光纤34a。其中n为大于2的正整 数。该光分歧器35是将来自于该第1光纤34a的该下行的光信号Xd分歧后导引至该第 2， n分支端352b，352c，352n，并将来自该第2， n分支端352b，352c，352n的上行的光 信号合并后导引至该结合端350。每一该些第1，2. . . k光耦合器37a, 37b，37k具有一合并端370a, 370b, 370k、一第 一分歧端 372a, 372b, 372k 与一第二分歧端 374a, 374b, 374k。该第 2， m 分支端 352b, 352c, 352m是各别连接至该第1，2. . . k光耦合器37a, 37b，37k的第一分歧端372a, 372b， 372k。各该光耦合器37a, 37b, 37k是将来自该第一、二分歧端370a，370b, 370k, 372a, 372b, 372k的该光信号入d，入u耦合后导引至该合并端370a，370b，370k。该些第1,2. . .m环行器39a，39b，39c，39m是各别连接至该第2,3. . .n光纤34b， 34c, 34d，34n,该第1环行器39a连接至该第1分支端352a，该第1，2，. . . m_l环行器39a， 39b，39c连接至该第1，2. k光耦器37a, 37b，37k的该第二分歧端374a, 374b，374k，该第1，2. . . k光耦合器37a, 37b，37k的合并端370a, 370b, 370k是连接至该第2， m环行器 39b，39c，39m。第m环行器39m另光连接至第n分支端352n。前述第1环行器39a是将来自该第1分支端352a的该下行的光信号X d导引至 该第2光纤34b，并将来自于该第2光纤34b的该上行的光信号\ u导引至与之连接的该 第2分歧端374a，该第2，. . . n-2 (即m_l)环行器39b，39c是将来自于与之连接的该合并 端370a，370b的该些光信号人d，人u导引至该第3，. . . n_l光纤34c，34e，并将来自于该 第3，...n-1光纤34c，34e的该上行的光信号入u导引至与之连接的该第二分歧端374b， 374c,该第n-1 (即第m)环行器39m是将来自于与之连接的该合并端370c的该些光信号 入d，入u导引至该第n光纤34n，并将来自该第n光纤34n的该上行的光信号入u导引至该 第n分支端352n。由上述光连接关系，来自第1光纤的下行的光信号Xd将经由光分歧器35而分歧 为n个下行的光信号入d，并各别从第1，2. . . n分支端352a，352b，352c，352m, 352n传出。 从第1，2. . . n分支端352a，352b，352c, 352m, 352n所传出的下行的光信号入d的光强度将 较从结合端350接收到的下行的光信号\ d的光强度弱了许多。从第1分支端352a传出的下行的光信号入d经由第1环行器39a而传至第2光 纤。从第2光纤传回的上行的光信号将被传至至第1环行器39a并被导引至第1光耦 合器37a。此时第一光耦合器37a即将来自第2分歧端374a的下行的光信号X d与第1分 歧端372a的上行的光信号\ u耦合后由合并端370a传至第2环行器39b。接着第2环行 器即将由合并端370a传来的信号入u，入d传至第3光纤34c。从第3光纤34c回传的信 号入u将上方所述方式依序传至第k个光耦合器37k、第m个环行器39m、第n个光纤34n。当第n个光纤回传上行的光信号入u时，第m环行器39m即将该上行的光信号入u 导引至第n分支端352n。此时分歧器35即将上行的光信号\ u传导回第1光纤34a。另外，从光分歧器35分歧至第n分支端352n的下行的光信号入d虽然被导引至 第m环行器39m，但是由于第m环行器39m并不会将来自第n分支端352n的信号传至第k 光耦合器37k的合并端370k，故不致使得下行的光信号Xd与上行的光信号混合。在图7中，光分歧器35直接将来自局端10的下行的光信号\ d分歧并直接经光耦 合器 37a, 37b, 37k、环行器 39a, 39b, 39c, 39m 而传至第 2， n 光纤 34b, 34c, 34d, 34n。因 此，搭配图7的光环行组件32，的第1，2. . .m光纤网络单元40a，40b，40c，40m即无需传回 下行的光信号入d，如同第m光纤网络单元40m—样。关于图7的光环行组件32’的应用例，请参阅图8，其是为本发明的光环行组件的 另一实施例应用于支持无线通讯的被动光网络系统的架构示意图。在图8中，为避免图式 过于复杂，兹将第一分歧端372a，372b，372k、第二分歧端374a，374b，374k、合并端370a， 370b，370k、及分支端352b，352c，352m的标号省略。从图8可以见悉，此被动光网络系统包 含光线路终端20、光分配网络30、及多个光纤网络单元40m，40p，40q。光线路终端20用以发出一下行的光信号Xd与接收一上行的光信号XU。光分配 网络具有一光环行组件32，及n个光纤34a，34b，34c, 34d，34n，其中n为大于2的正整数。 该些光纤34a，34b，34c, 34d，34n是依序连接于该光环行组件32，。该第1光纤34a是连接 于该光线路终端20并传输该些光信号Xd，AUo光纤网络单元40m，40p，40q各别连接至 该第2，. . .n光纤34b，34c，34d，34n。各该光纤网络单元40m，40p，40q接收与处理来自于所连接的该光纤的该些光信号Xd，XU、及产生该上行的光信号后传回所对应的该第 2，. . .n光纤34b，34c，34d，34n。至少该些光纤网络单元40m，40p，40q之一被配置有一远程 天线18a，18b，被配置有该远程天线18a，18b的该光纤网络单元40p，40q是将该远程天线 18a, 18b所接收到的数据合并于该上行的光信号入u。应用于图8的支持无线通讯的被动光网络系统中的光纤网络单元40m，40p，40q有 三种，第一种是对应第2光纤34b的光纤网络单元40p。第二种是非对应第2光纤34b且未 配置有远程天线18a，18b的光纤网络单元40m。第三种是非对应第2光纤34b但配置有远 程天线的光纤网络单元40q。其中，上述第一种光网络单元40p的结构方块图，请参阅图9A。图9A是为依据本 发明的光纤网络单元的第五实施例的架构示意图。图9A的光纤网络单元则是以对应第2 光纤的使用者端12a为例进行说明。此光纤网络单元恰被配置有远程天线18a。此第五实 施例(图9A)与第二实施例(图4B)的差别在于第五实施例的光纤网络单元40p无需将接 收到的下行的光信号Xd回传，因此，省去了反射镜409 (请见图4B)。此光纤网络单元40p 包含光切换器402、第一反射镜401、低密度分波多任务器400、下行接收器405、以及上行发 射器406。各组件间的连接关系与功用则不再赘述。此外，若连接第2光纤34b的光纤网络 单元40p未被配置有远程天线18a，则图9A中的远程天线18a将被省略。上述第二种光纤网络单元40m的架构如同图4D，故不再赘述。此光纤网络单元40m 是配置于不具有远程天线18a，18b的使用者端12b，12m。上述第三种光纤网络单元40q的结构示意图请参考图9B。其是为依据本发明的光 纤网络单元的第六实施例的架构示意图。此第六实施例相较为第五实施例则另包含上行接 收器407及第二光耦合器403b。此光纤网络单元40q内部各组件的动作已于前文叙及，不 再赘述。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
2权利要求
一种支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，包含一光线路终端，用以发出一下行的光信号与接收一上行的光信号；一光分配网络，具有一光环行组件及一第1，2...n光纤，其中n为大于2的正整数，该些光纤是依序连接于该光环行组件，该第1光纤是连接于该光线路终端并传输该些光信号，该光环行组件将来自于该些光纤之一的该些光信号导引至下一个该光纤；以及多个光纤网络单元，个别连接至该第2，...n光纤，各该光纤网络单元是接收来自于所对应的该第2，...n光纤的该些光信号、及产生该上行的光信号后传回所对应的该第2，...n光纤，对应该第2，...n-1光纤的各该光纤网络单元对所接收到的该下行的光信号进行处理并传回于所对应的该第2，...n-1光纤，至少该些光纤网络单元之一被配置有一远程天线，被配置有该远程天线的该光纤网络单元是将该远程天线所接收到的数据合并于该上行的光信号。
2.根据权利要求1所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，该上行的光 信号的波长与该下行的光信号的波长是为相异。
3.根据权利要求2所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，各该光纤网 络单元包含一低密度分波多任务器，是将接收到的该些光信号分离成该上行的光信号与该 下行的光信号。
4.根据权利要求3所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，各该光纤网 络单元包含一光切换器与一第一反射镜，该光切换器是接收该些光信号，该光切换器于被 通电时将该些光信号导引至该低密度分波多任务器，该光切换器于被断电时，将该些光信 号导引至该第一反射镜，该第一反射镜是将该些光信号反射回该光切换器并被该光切换器 导引回该光纤网络单元所对应的该第2，... η光纤。
5.根据权利要求3所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，各该光纤网 络单元包含一第一光耦合器、一第二反射镜、及一下行接收器，该第一光耦器是接收该下行 的光信号并将之分歧至该第二反射镜与该下行接收器，该第二反射镜是反射来自该第一光 耦合器的该下行的光信号回该第一光耦合器，该下行接收器则将该下行的光信号进行译码 处理。
6.根据权利要求3所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，各该光纤网 络单元包含一第一光耦合器、一光纤光栅滤镜、及一下行接收器，该第一光耦器是接收该下 行的光信号并将之分歧至该光纤光栅滤镜与该下行接收器，该光纤光栅滤镜是反射来自该 第一光耦合器的该下行的光信号回该第一光耦合器，该下行接收器则将该下行的光信号进 行译码处理。
7.根据权利要求1所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，对应该第2光 纤的该光纤网络单元包含一上行发射器，该上行发射器将一待上传的电信号转换并产生该 上行的光信号后传回该第2光纤。
8.根据权利要求7所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，连接该第 3，. . . η光纤的该光纤网络单元各别包含一上行接收器与一上行发射器，该上行接收器是接 收并转换该上行的光信号为一接收的电信号，该上行发射器则将一待上传的电信号与该接 收的电信号合并后产生该上行的光信号后传回所对应的该第2，... η光纤。
9.根据权利要求8所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，被配置有该远程天线的该光纤网络单元的该上行发射器是将该远程天线所接收到的数据、待上传的电 信号、及该接收的电信号合并后产生该上行的光信号后传回所对应的该第2，... η光纤。
10.根据权利要求8所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，各该光纤网 络单元另包含一第二光耦合器，该第二光耦器具有二分歧端与一合并端，该合并端是接收 来自于对应的该光纤的该上行的光信号，该二分歧端则各别连接该上行接收器与该上行发 射器。
11.根据权利要求1所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，各该光纤网 络单元包含一光电转换组件，用以将来自于对应的该光纤的该上行的光信号转换为一第一电信号；一功率分歧器，是将该第一电信号分歧为一第二电信号与一第三电信号； 一数字处理控制器，接收该第二电信号，并将之与一待上传的电信号合并后输出一第 四电信号；一第一带通滤波器，是将该第三电信号进行滤波，以让在一预定频带范围内的该第三 电信号通过形成一第五电信号；一电耦合器，是耦合该第四电信号与该第五电信号形成一第六电信号；以及 一电光转换组件，是将该第六电信号转换为该上行的光信号。
12.根据权利要求11所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，各该光纤 网络单元另包含一带阻滤波器，该带阻滤波器是将该第二电信号进行频带阻却后，输出给 该数字处理控制器。
13.根据权利要求12所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，该带阻滤 波器是将位于该预定频带的该第二电信号进行阻却后输出。
14.根据权利要求11所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，被配置有 该远程天线的该光纤网络单元另包含一移频器，是将该远程天线所接收到的数据进行移频；一第二带通滤波器，是将该被移频数据进行滤波，以让在该预定频带范围内的该被移 频数据通过以形成一第七电信号；以及一组合器，是结合该第五电信号与该第七电信号后形成一第八电信号，该电耦合器是 耦合该第八电信号与该第四电信号而形成该第六电信号。
15.根据权利要求11所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，该电耦合 器为一方向性电耦合器。
16.根据权利要求11所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，该光电转 换组件是为一光感应器。
17.根据权利要求11所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，该数字处 理控制器包含一模拟数字转换组件，是将该第二电信号转换为一数字信号； 一正交分频多任务解调器，是将该数字信号解调变为一解调信号； 一数据存取控制器，是将该解调信号与该待上传的电信号合并； 一正交分频多任务调变器，是将该合并信号进行正交调变；以及一数字模拟转换组件，是将该调变信号转换为模拟信号后输出为该第四电信号。
18.根据权利要求1所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，该光环行组 件包含一第1，2，... η环行器及η个光导，该些第1，2，... η环行器之间被该η个光导所环 接，该些第1，2，. . . η环行器的外侧是各别对应地被光连接于该第1，2，. . . η光纤，各该些环 行器是将来自该些光连接之一的该些光信号导引至下一光连接。
19.一种支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，包含一光线路终端，用以发出一下行的光信号与接收一上行的光信号；一光分配网络，具有一光环行组件及η个光纤，其中η为大于2的正整数，该些光纤是 依序连接于该光环行组件，该第1光纤是连接于该光线路终端并传输该些光信号；以及多个光纤网络单元，各别连接至该第2，... η光纤，各该光纤网络单元是接收与处理来 自于所连接的该光纤的该些光信号、及产生该上行的光信号后传回所对应的该第2，... η 光纤，至少该些光纤网络单元的一被配置有一远程天线，被配置有该远程天线的该光纤网 络单元是将该远程天线所接收到的数据合并于该上行的光信号。
20.根据权利要求19所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，各该光纤 网络单元包含一低密度分波多任务器，是将接收到的该些光信号分离成该上行的光信号与 该下行的光信号。
21.根据权利要求20所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，各该光纤 网络单元包含一光切换器与一第一反射镜，该光切换器是接收该些光信号，该光切换器于 被通电时将该些光信号导引至该低密度分波多任务器，该光切换器于被断电时，将该些光 信号导引至该第一反射镜，该第一反射镜是将该些光信号反射回该光切换器并被该光切换 器导引回该光纤网络单元所连接的该光纤。
22.根据权利要求20所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，各该光纤 网络单元包含一下行接收器，该下行接收器将来自于该低密度分波多任务器的该下行的光 信号进行译码处理。
23.根据权利要求19所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，连接该第2 光纤的该光纤网络单元包含一上行发射器，该上行发射器将一待上传的电信号转换并产生 该上行的光信号后传回该第2光纤。
24.根据权利要求23所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，连接该第 3，. . . η光纤的该光纤网络单元各别包含一上行接收器与一上行发射器，该上行接收器是接 收并转换该上行的光信号为一接收的电信号，该上行发射器则将一待上传的电信号与该接 收的电信号合并后产生该上行的光信号后传回所对应的该第2，... η光纤。
25.根据权利要求24所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，被配置有 该远程天线的该光纤网络单元的该上行发射器是将该远程天线所接收到的数据、待上传的 电信号、及该接收的电信号合并后产生该上行的光信号后传回所对应的该第2，... η光纤。
26.根据权利要求24所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，各该光纤 网络单元另包含一第二光耦合器，该第二光耦器具有二分歧端与一合并端，该合并端是接 收来自于对应的该光纤的该上行的光信号，该二分歧端则各别连接该上行接收器与该上行 发射器。
27.根据权利要求19所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，各该光纤网络单元包含一光电转换组件，用以将来自于对应的该光纤的该上行的光信号转换为一第一电信号；一功率分歧器，是将该第一电信号分歧为一第二电信号与一第三电信号； 一数字处理控制器，接收该第二电信号，并将之与一待上传的电信号合并后输出一第 四电信号；一第一带通滤波器，是将该第三电信号进行滤波，以让在一预定频带范围内的该第三 电信号通过形成一第五电信号；一电耦合器，是耦合该第四电信号与该第五电信号形成一第六电信号；以及 一电光转换组件，是将该第六电信号转换为该上行的光信号。
28.根据权利要求27所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，各该光纤 网络单元另包含一带阻滤波器，该带阻滤波器是将该第二电信号进行频带阻却后，输出给 该数字处理控制器。
29.根据权利要求27所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，被配置有 该远程天线的该光纤网络单元另包含一移频器，是将该远程天线所接收到的数据进行移频；一第二带通滤波器，是将该被移频数据进行滤波，以让在该预定频带范围内的该被移 频数据通过以形成一第七电信号；以及一组合器，是结合该第五电信号与该第七电信号后形成一第八电信号，该电耦合器是 耦合该第八电信号与该第四电信号而形成该第六电信号。
30.根据权利要求27所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，该数字处 理控制器包含一模拟数字转换组件，是将该第二电信号转换为一数字信号；一正交分频多任务解调器，是将该数字信号解调变为一解调信号；一数据存取控制器，是将该解调信号与该待上传的电信号合并；一正交分频多任务调变器，是将该合并信号进行正交调变；以及一数字模拟转换组件，是将该调变信号转换为模拟信号后输出为该第四电信号。
31.根据权利要求19所述的支持无线通讯的被动光网络系统，其特征在于，该光环行 组件包含一光分歧器，具有一结合端与η个分支端，该结合端是光连接至该第1光纤，其中η为 大于2的正整数，该光分歧器是将来自于该第1光纤的该下行的光信号分歧后导引至该第 2，... η分支端，并将来自该第2，... η分支端的该上行的光信号合并后导引至该结合端；η-2个光耦合器，各该光耦合器具有一合并端、一第一分歧端与一第二分歧端，该些第 2，... η-1分支端是各别连接至该第1，2. . . η-2光耦合器的第一分歧端，各该光耦合器是将 来自该第一、二分歧端的该光信号耦合后导引至该合并端；以及η-1个环行器，该些第1，2. . . η-1环行器是各别连接至该第2，3. .. η光纤，该第1环 行器连接至该第1分支端，该第1，2，. . . η-2环行器连接至该第1，2. . . η-2光耦器的该第 二分歧端，该第1，2. . . η-2光耦合器的该合并端是各别连接至该第2，. . . η-1环行器，该第 η-1环行器是连接至该第η分支端，该第1环行器是将来自该第1分支端的该下行的光信号导引至该第2光纤， 并将来自于该第2光纤的该上行的光信号导引至与之连接的该第2 分歧端，该第2，...n-2环行器是将来自于与之连接的该合并端的该些光信号导引至该第 3，...η-l光纤，并将来自于该第3，...η-l光纤的该上行的光信号导引至与之连接的该第 二分歧端，该第n-1环行器是将来自于与之连接的该合并端的该些光信号导引至该第η光 纤，并将来自该第η光纤的该上行的光信号导引至该第η分支端。
全文摘要
一种支持无线通讯的被动光网络系统包含被配置于局端的光线路终端(OLT)、光分配网络(ODN)、及多个被各别配置于使用者端的光纤网络单元(ONU)。光分配网络以一对多方式连接光线路终端(OLT)与光纤网络单元。光线路终端用以发出一下行的光信号至光分配网络并接收一上行的光信号。光分配网络将前述光信号环形导引至各别光纤网络单元。各光纤网络单元则接收并反射下行光信号、处理接收的下行光信号、接收与处理上行光信号、附加待上传的电信号至上行光信号、以及附加从远程天线所接收到的数据至上行光信号。由上述架构，达到支持无线通讯的目的。
文档编号H04B10/20GK101841742SQ20091012769
公开日2010年9月22日 申请日期2009年3月20日 优先权日2009年3月20日
发明者杨启瑞, 林玉明, 田伯隆 申请人:财团法人工业技术研究院