一种支持超密集波分复用的光网络单元的制作方法

本发明涉及光接入网络领域，特别涉及一种支持超密集波分复用的光网络单元。

背景技术：

随着网络的广泛普及和一些新兴、大带宽业务如广电的“云电视”业务和电信的高清iptv(internetprotocoltelevision，互联网电视)业务的快速发展，特别是4k极清电视点播的宽带杀手视频业务的兴起，用户对带宽的需求与日俱增，而目前广泛使用的1.25gbpstdm-pon显然已无法满足用户的需求，光接入网络扩容势在必行。

光接入网的扩容有两个方向：提高单波长的速率和增加波长数。目前单波长速率最高为10gbps，对应的pon系统为10gepon和xg(s)-pon，单波长25g更高速率还在研究中。

而增加波长数量的pon系统也即twdm-pon系统，是时分波分混合复用的无源光网络系统。目前典型的系统架构是ng-pon2，也仅实现了4个波长的tdmpon的复用，下行速率最大支持40gbps，带宽扩展有限。

为了进一步的扩展带宽，除了提高单波长速率，还可以通过增加波长数量减少波长间隔来实现。单波长提速复杂度比较高，因为要在千家万户部署25g/40g甚至100g的技术成本过高；而增加波长数量对光电器件的带宽要求和成本要求比较低，因此，引入32波甚至更多波长的tdmpon的复用成为有效的解决方案之一。

但现有扩容系统中所用的光网络单元均为有色onu，其发射波长不一致，导致高额工程安装及维护成本。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，针对现有光接入网扩容存在的上述不足，提供一种支持超密集波分复用的光网络单元，上行波长固定，发射波长相同，具备无色特性，下行可支持接收至少32个波长，应用于超密集波分复用系统中，可实现单光纤大容量光接入，其典型应用是千户千兆。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种支持超密集波分复用的光网络单元，包括光环形器、pon处理单元、交换单元和用户接口；

所述的光环形器具有3个端口，用于完成光发射信号和光接收信号的分离；其中第一端口连接pon处理单元的发送接口，第二端口连接光纤，第三端口连接pon处理单元的接收端口；

所述的pon处理单元用于pon上下行业务的处理，采用光发送和光接收合一模块，pon处理单元内部的发送端口和接收端口分离；上行发射波长固定不变，下行接收波长支持接收一个波长范围段，至少支持32个下行接收波长；

所述的交换单元与pon处理单元及用户接口连接，上行方向，交换单元接收从各个用户接口发送的数据，然后转发给pon处理单元；下行方向，交换单元接收从pon处理单元传来的下行数据，然后发送给相应的用户接口；

所述的用户接口用于为用户提供各种业务，包括但不限于以太网接口、语音接口、wifi接口、usb接口。

按上述方案，光网络单元对外只提供一个光接口，使用单一波长光源，应用于超密集波分接入系统中，支持千个用户接入，且每个用户接入带宽达千兆。

按上述方案，所述的pon处理单元采用低成本、低能耗的无制冷cwdm激光器作为发射光源，实现“无色”特性。

按上述方案，所述的上行发射波长、下行接收波长的中心波长满足itu-tdwdm的栅格标准，下行接收波长间插复用信道间隔50ghz。

按上述方案，pon为gepon、10gepon、gpon、xgpon中的任意一种。

本发明的工作原理：光网络单元(英文缩写为onu)使用单一波长光源，上行发射波长相同，下行则可接收一个波长范围段，可应用于超密集波分接入系统中，支持千个用户接入，且每个用户接入带宽可达千兆。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、onu具有无色特性，发射波长相同，可避免数量庞大的光网络单元因波长不一致(有色)导致的高额工程安装及维护成本；

2、onu下行可接收至少32个波长，可应用于超密集波分接入系统中，支持至少千个用户的接入，实现单光纤大容量光接入，其典型应用是千户千兆。

附图说明

图1为本发明所适用的超密集波分接入系统的组网示意图；

图2为本发明实施例中光网络单元onu的结构组成示意图；

图3为本发明实施例中光网络单元onu的光环形器工作示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所述的支持超密集波分复用的光网络单元，核心思想是：光网络单元使用单一波长光源，上行波长相同，下行则可接收一个波长范围段，可应用于超密集波分接入系统中，支持千个用户接入，且每个用户接入带宽可达千兆。

图1为本发明所适用的超密集波分接入系统的组网示意图。

系统中放置于用户家庭的光网络单元onu包括n组发射光源onu1～onun，分别属于n个时分复用无源光网络，如gepon、10gepon、gpon、xgpon等，且均采用低成本、低能耗的无制冷普通激光器作为发射光源以实现无色特性。上行方向n组发射光源onu1～onun发射相同波长的光信号，波长均为λ0，通过n个全光波长转换器aowc1～aowcn，分别变换到不同的n个上行波长λi，i＝1,2,...n，其中，n为自然数，典型值为32，这n个上行波长λi经过外部的波分复用器wdm合波后通过一根光纤传输至光线路终端olt，再经由光线路终端olt内部的超密集波分复用单元解复用，分成n个上行波长，再经信号处理单元传送至pon处理单元进行处理。由于各波长在时间上仍为同组onu时分复用，因此在变换成n个波长后实现了时分波分混合复用的数据传输方式，使得比tdm-pon带宽提高了n倍。

下行方向光线路终端olt发送n个不同下行波长λi’，i＝1,2,...n，经过超密集波分复用单元合波后由一根光纤传输，再通过外部的波分复用器wdm分波后到达光节点，此时不再通过aowc转换波长，而是直接分别发送至n组发射光源onu1～onun，各组onu1～onun接收的下行波长与olt发送的n个下行波长一致，均为λi’，i＝1,2,...n。

本发明适用的超密集波分接入系统共支持n*u个用户接入，n为波长数量，其典型值为32；u为时分复用无源光网络的光分支比，典型值为32；整个超密集波分接入系统可实现单根光纤接入1024户，再利用时分复用无源光网络tdm-pon的动态带宽管理技术来实现1gbps的用户接入带宽。

图2为本发明实施例中支持超密集波分复用的光网络单元onu的结构组成示意图，光网络单元包括光环形器、pon处理单元、交换单元和用户接口。

如图3所示，光环形器具有3个端口，完成光发射信号和光接收信号的分离；其中第一端口1连接pon处理单元的发送接口，第二端口2连接光纤，第三端口3连接pon处理单元的接收端口。

pon处理单元负责pon上下行业务的处理，其为定制的光发送和光接收合一模块，但发送端口和接收端口分离；上行发射波长固定不变，下行接收波长支持接收一个波长范围段，至少支持32个下行接收波长。

交换单元与pon处理单元及用户接口连接，上行方向，交换单元接收从各个用户接口发送的数据，然后转发给pon处理单元；下行方向，交换单元接收从pon处理单元传来的下行数据，然后发送给相应的用户接口。

用户接口为用户提供各种业务，包括但不限于以太网接口、语音接口、wifi接口、usb接口等。

上行方向，所有onu发射同样的波长λ0，光信号从pon处理单元的发送接口发出，从光环形器的第一端口1输入；光环形器的工作原理决定了，从第一端口1输入的光信号只能从第二端口2输出，其他端口无光输出；第二端口2通过法兰连接到光纤，向上传输到图1所示中的光分支器，再按照图1进行处理。

下行方向，如图1所示的下行光信号λi’，i＝1,2,...n传输到n组onu，到达每组onu的光分支器，经光纤输入到onu光环形器的第二端口2；光环形器的工作原理决定了，从第二端口2输入的光信号只能从第三端口3输出，其他端口无光输出；第三端口3连接到pon处理单元的接收端口。因为光网络单元接收波长范围大，至少支持32个波长，因此，无论onu收到的下行光信号λi’中的i为多少，onu都能正常接收。

本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，对于本领域的技术人员来说，可根据本发明作出各种相应的更改和变型，而所有这些相应的更改和变型都属于本发明权利要求的保护范围。