一种波分复用无源光网络系统中的远端节点装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种波分复用无源光网络系统中的远端节点装置，属于光纤通信【技术领域】。本发明的远端节点装置适用于由光线路终端OLT通过光纤连接M个远端结点RN形成环状结构的波分复用无源光网络系统，包括将光信号分成两路的第一光耦合器和与光网络单元连接的阵列波导光栅AWG，所述第一光耦合器的输入端通过光开关连接至环形光纤网络，第一光耦合器的一个输出端与阵列波导光栅AWG相连，另外一个输出端通过第一光环形器与环形光纤网络连接,通过光开关连接状态的变化，实现环状馈线光纤传输方向的变化，及时为信号传输寻找新的路径，实现对波分复用无源光网络系统的保护，从而提高波分复用无源光网络传输的可靠性。
【专利说明】 —种波分复用无源光网络系统中的远端节点装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种波分复用无源光网络系统中的远端节点装置，属于光纤通信【技术领域】。
【背景技术】
[0002]波分复用无源光网络(WDM-P0N)技术可以在不改变物理基础设备的情况下通过增加光纤中传输的波长数量实现带宽升级，大幅度提升网络的传输容量，实现虚拟的点对点传输，且各用户之间不共享信息，防止信息泄露，具有较好的安全性，在光接入网中拥有广阔的应用前景，被认为是光纤到户未来演进的最终选择。目前对于WDM-P0N的研究主要是基于静态波长分配的类型，波长在远端节点RN中向光网络单元0NU侧的下路是固定的，在系统用户或用户需求变动的时侯，不能在系统内部实现波长的动态调度，在用户变动或增减时，给系统的波长的调度带来不便。同时WDM-P0N系统架构方面主要还是以星形、树形等基本拓扑为重点，而光网络具有极高的传输速率，因此当出现故障时，上述拓扑结构的网络系统无法在短的时间内为被中断的业务寻找新的传输路由和自愈方案，导致传输失败，影响系统的可靠性。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种波分复用无源光网络系统中的远端节点装置，以解决目前波分复用无源光网络系统由于其远端节点装置无法实现信号在环状馈线光纤传输方向变化导致的系统可靠性低的问题。
[0004]本发明为解决以上技术问题而提供一种一种波分复用无源光网络系统中的远端节点装置，该远端节点装置适用于由光线路终端0LT通过光纤连接Μ个远端结点RN形成环状结构的波分复用无源光网络系统，所述的远端节点装置包括将光信号分成两路的第一光率禹合器和与光网络单兀0NU连接的阵列波导光栅AWG,所述第一光稱合器的输入端通过光开关连接至环形光纤网络，所述第一光耦合器的一个输出端与阵列波导光栅AWG相连，另外一个输出端通过第一光环形器与环形光纤网络连接。
[0005]所述第一光耦合器的输出端和第一光环形器的第一端口之间设置有波长阻断器，用于滤除属于与本远端节点RN相连的光网络单元所接收的信号。
[0006]所述的第一光耦合器输出端和阵列波导光栅AWG之间设置有第二光环形器，所述第二光环形器的第一端口与第一光稱合器的输出端相连，第二端口与阵列波导光栅AWG相连。
[0007]所述的远端节点装置还设置有第三光环形器，该第三光环形器的第二端通过光开关与环形光纤网络连接，第三端与第一光耦合器的输入端相连。
[0008]所述远端节点装置还包括第二光耦合器，该第二光耦合器的输出端与第三光环形器的第一端口相连，第二光耦合器的两个输入端分别与第一光环形器和第二光环形器的第三端口相连。
[0009]所述的光开关为2X2光开关，通过该光开关连接状态的变化实现信号在环形波分复用无源光网络系统传输方向的变化。
[0010]本发明的有益效果是:本发明的远端节点装置适用于由光线路终端0LT通过光纤连接Μ个远端结点RN形成环状结构的波分复用无源光网络系统，包括将光信号分成两路的第一光耦合器和与光网络单元连接的阵列波导光栅AWG，所述第一光耦合器的输入端通过光开关连接至环形光纤网络，第一光耦合器的一个输出端与阵列波导光栅AWG相连，另一个输出端通过第一光环形器与环形光纤网络连接，通过光开关连接状态的变化，实现信号在环状馈线光纤传输方向的变化，及时为信号传输寻找新的路径，实现对波分复用无源光网络系统的保护，从而提高波分复用无源光网络传输的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明实施例一中的远端节点RN装置的结构图；
[0012]图2是本发明实施例二中的远端节点RN装置的结构图；
[0013]图3是本发明实施例三中的远端节点RN装置的结构图；
[0014]图4是本发明实施例一和二中的远端节点RN装置所适用的波分复用无源光网络系统的结构图；
[0015]图5是本发明实施例三中的远端节点RN装置所适用的波分复用无源光网络系统的结构图；
[0016]图6是本发明实施例一中波分复用无源光网络系统的光线路终端0LT结构图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的说明。
[0018]实施例一
[0019]本实施例中的远端节点RN装置适用于由光线路终端0LT20通过光纤连接Μ个远端结点RN形成环状结构的波分复用无源光网络系统，如图4所示，该无源光网络系统由光线路终端0LT20通过一根单模光纤即环状馈线光纤21连接Μ个远端节点RN22、23、1、24和25形成，且每个远端节点RN通过分布光纤各连接k个光网络单元0NU。光线路终端0LT20如图6所示，由kM个光发射机TX17和光接收机RX18分别连接至第一阵列波导光栅AWG126和第二阵列波导光栅AWG227,第一、第二两个阵列波导光栅AWG的输出端分别连接第一掺铒光纤放大器EDFA128和第二掺铒光纤放大器EDFA229，第一掺铒光纤放大器EDFA128和第二掺铒光纤放大器EDFA229分别连接至光环形器30的第一端口和第三端口，光环形器30的第三端口通过1 X 2光开关31连接至馈线光纤。
[0020]本实施例中的远端节点装置如图1所示，包括1个2X2光开关2、3个光环形器3、
8、10、2个光耦合器4、9以及一个lXk阵列波导光栅AWG6，2X2光开关2左侧两个端口连接波分复用无源光网络系统的环状馈线光纤，2 X 2光开关2右侧的一个端口与第一光环形器3的第二端口相连,第一光环形器3的第三端口与第一光稱合器4的输入端相连,第一光耦合器4将光信号分成两路，一路连接至第二光环形器8的第一端口，第二光环形器8的第二端口与1 X k阵列波导光栅AWG6连接，阵列波导光栅AWG6通过分布光纤7连接k个光网络单元0NU11，每个光网络单元0NU包括1个光耦合器12、1个接收机RX13和1个反射式半导体光放大器RS0A14，在光网络单元0NU11中下行信号通过光耦合器12将信号分别送至光接收机RX13和反射式半导体光放大器RS0A14中，第二光环形器8的第三端口与第二光耦合器9的一个输入端相连，远端节点RN1中的第二光稱合器9的输出端与第一光环形器3的第三端口相连；第一光耦合器4的另一路信号连接至第三光环形器10的第一端口相连，第三光环形器10的第二端口与2 X 2光开关2右侧的另一个端口相连，第三光环形器10的第三端口与第二光稱合器9相连。
[0021]本实施例中的波分复用无源光网络系统中的远端节点装置的工作方式如下，当与该远端节点RNml装置连接的环状馈线光纤正常时，2X2光开关2将置于平行连接状态，下行信号从2X2光开关2左侧的上端口进入，经过第一光环形器3之后，被第一光稱合器4按功率分成两部分，这里将这两部分信号称为信号X和信号Y，信号X经过第二光环形器后8，被阵列波导光栅AWG6以波长为参数进行分路，分路后的信号从相应端口输出，经过分布光纤7进入相应光网络单元0NU11，光网络单元0NU11中的光耦合器12按功率将下行信号分波后将一部分信号送入光接收机RX13被直接接收，另一部分光信号被送入反射式半导体光放大器RS0A14，下行信号在反射式半导体光放大器RS0A14中被擦除再重调制后沿原路返回远端节点RN1中，并依次通过第二光环形器8、第二光耦合器9、第一光环形器3、2X2光开关2后回到环状馈线光纤进行上行传输。信号Y从远端节点RN1的第一光耦合器4输出后经过第三光环形器10、2X 2光开关2后回到环状馈线光纤中继续下行传输。当与该远端节点RN装置连接的环状馈线光纤出现断裂，该远端节点装置RN中的2X2光开关2将置于交叉连接状态，下行信号从2X2光开关2左侧的下端口进入，使信号在环状馈线光纤传中输方向变化，及时为信号传输寻找新的路径，实现对波分复用无源光网络系统的保护。
[0022]实施例二
[0023]本实施例中的远端节点RN装置是在实施例一的基础上进一步改进,如图2所示，在第一光稱合器的输出端和第一光环形器的第一端口之间设置有波长阻断器WB5,用于滤除属于与本远端节点RN相连的光网络单元所接收的信号，其它结构与实施例一中一样，这里不再重复描述。
[0024]下行信号从2X2光开关2进入，经过第一光环形器3后，被第一光稱合器4按功率分成两部分，这里将这两部分信号称为信号X和信号Y，信号X经过第二光环形器后8，被阵列波导光栅AWG6以波长为参数进行分路，分路后的信号从相应端口输出，经过分布光纤7进入相应光网络单元0NU11，光网络单元0NU11中的光耦合器12按功率将下行信号分波后将一部分信号送入光接收机RX13被直接接收，另一部分光信号被送入反射式半导体光放大器RS0A14，下行信号在反射式半导体光放大器RS0A14中被擦除再重调制后沿原路返回远端节点RN1中，并依次通过第二光环形器8、第二光耦合器9、第一光环形器3、2X2光开关2后回到环状馈线光纤进行上行传输。信号Y从远端节点RN1的第一光耦合器4输出后进入波长阻断器WB5，波长阻断器WB5滤除信号Y中属于与本远端节点RN相连的光网络单元0NU11所接收的下行信号后，经过第三光环形器10、2X2光开关2后回到环状馈线光纤中继续下行传输。
[0025]实施例三
[0026]本实施例中远端节点装置适用于由光线路终端0LT通过两根光纤连接Μ个远端结点RN形成环状结构的波分复用无源光网络系统，如图5所示，该无源光网络系统由光线路终端0LT20通过两根单模光纤即环状馈线光纤19和21连接Μ个远端节点RN22、23、1、24和25形成，每个远端结点RN通过分布光纤各连接k个光网络单元ONU。
[0027]本实施例中的远端节点装置如图3所示，该装置与实施例二中的装置的区别点在于，该装置是适用于两根光纤所连接的波分复用无源光网络系统，在实施例二的基础上，通过在2 X 2光开关2左侧的两端与环状馈线光纤之间各增设一个1 X 2光开关15和16，第一个1X2光开关15左侦俩个端口分别连接环状馈线光纤的外侧和内侧光纤，右侧端口连接2 X 2光开关2左边上方端口 ；第二个1 X 2光开关16左侧两个端口分别连接环状馈线光纤的内侧和外侧光纤，右侧端口连接2X2光开关2左边下方端口。该装置的其它结构与实施例二中的一样，这里不再重复描述。
[0028]本实施例中的波分复用无源光网络系统中的远端节点RNm装置的工作方式如下，当与该远端节点RNm装置连接的环状馈线光纤19和21都正常时，2X2光开关2将置于平行连接状态，下行信号到达后从第一 1 X 2光开关15左侧的上端口进入，下行信号依次通过2X2光开关2和第一光环形器3之后，被第一光稱合器4按功率分成两部分，这里将这两部分信号称为信号X和信号Y，信号X经过第二光环形器后8，被阵列波导光栅AWG6以波长为参数进行分路，分路后的信号从相应端口输出，经过分布光纤7进入相应光网络单元0NU11，光网络单元0NU11中的光耦合器12按功率将下行信号分波后将一部分信号送入光接收机RX13被直接接收，另一部分光信号被送入反射式半导体光放大器RS0A14，下行信号在反射式半导体光放大器RS0A14中被擦除再重调制后沿原路返回远端节点RN1中，并依次通过第二光环形器8、第二光耦合器9、第一光环形器3、2 X 2光开关后回到环状馈线光纤进行上行传输。信号Y从远端节点RN1的第一光耦合器4输出后进入波长阻断器WB5，波长阻断器WB5滤除信号Y中属于与本远端节点RN相连的光网络单元0NU11所接收的下行信号后，经过第三光环形器10、2X2光开关2后回到环状馈线光纤中继续下行传输。
[0029]当与该远端节点装置连接的环状馈线光纤中一侧的馈线光纤21出现断裂，该远端节点装置(这里以远端节点RN122为例)与光线路终端0LT之间的传输需要通过环状馈线光纤中内侧馈线光纤19完成，此时远端节点RN122中的第一 1X2光开关15拨到下方端口，信号沿内侧环状馈线光纤19传输，经第一 1X2光开关15左侧的下端口进入远端节点RN，远端节点RN对信号的处理过程与正常情况下一样，这里不再重复说明。当环状馈线光纤中两侧的馈线光纤21和19都出现断裂，此时光线路终端0LT20中的1 X 2光开关31至于下端口位置，所有远端节点RN22、23、1、24、25中的2X2光开关2置于交叉连接状态，下行信号从2X2光开关2左侧的下端口进入，其余传输过程没有变化，下行信号为逆时针方向传输，上行信号为顺时针方向传输，通过2 X 2光开关2连接状态的变化，实现环状馈线光纤传输方向的变化，及时为信号传输寻找新的路径，实现对波分复用无源光网络系统的保护。
【权利要求】
1.一种波分复用无源光网络系统中的远端节点装置，其特征在于，该远端节点装置适用于由光线路终端OLT通过光纤连接M个远端结点RN形成环状结构的波分复用无源光网络系统，所述的远端节点装置包括将光信号分成两路的第一光耦合器和与光网络单元ONU连接的阵列波导光栅AWG，所述第一光耦合器的输入端通过光开关连接至环形光纤网络，所述第一光I禹合器的一个输出端与阵列波导光栅AWG相连,另外一个输出端通过第一光环形器与环形光纤网络连接。
2.根据权利要求1所述的波分复用无源光网络系统中的远端节点装置，其特征在于，所述第一光耦合器的输出端和第一光环形器的第一端口之间设置有波长阻断器，用于滤除属于与本远端节点RN相连的光网络单元所接收的信号。
3.根据权利要求2所述的波分复用无源光网络系统中的远端节点装置，其特征在于，所述的第一光稱合器输出端和阵列波导光栅AWG之间设置有第二光环形器,所述第二光环形器的第一端口与第一光稱合器的输出端相连，第二端口与阵列波导光栅AWG相连。
4.根据权利要求3所述的波分复用无源光网络系统中的远端节点装置，其特征在于，所述的远端节点装置还设置有第三光环形器，该第三光环形器的第二端通过光开关与环形光纤网络连接，第三端与第一光耦合器的输入端相连。
5.根据权利要求4所述的波分复用无源光网络系统中的远端节点装置，其特征在于，所述远端节点装置还包括第二光耦合器，该第二光耦合器的输出端与第三光环形器的第一端口相连，第二光耦合器的两个输入端分别与第一光环形器和第二光环形器的第三端口相连。
6.根据权利要求1-5任一项所述的波分复用无源光网络系统中的远端节点装置，其特征在于，所述的光开关为2X2光开关，通过该光开关连接状态的变化实现信号在环形波分复用无源光网络系统传输方向的变化。
【文档编号】H04B10/25GK104320190SQ201410163378
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】王文革, 邵奇, 王欣, 续晓光, 王正 申请人:国家电网公司, 国网河南省电力公司信息通信公司