上下行通道重用波分复用无源光网络系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种上下行通道重用波分复用无源光网络系统。
【背景技术】
[0002]近年来，随着宽带业务的迅猛发展和各种新业务的不断涌现，用户对网络接入带宽的需求大幅度增长，波分复用无源光网络(WDM PON)技术受到了国内外的广泛关注。WDMPON结合了 WDM(超长距离光传输)技术和PON(无源光纤网络)拓扑结构的优点，是一种宽带大容量的PON接入网技术，被认为是下一代最具前景和希望的接入网技术。
[0003]WDM PON为每个光网络单元ONU用户单元提供专用的波长WDM Ρ0Ν，这将极大的提升可用带宽然而，WDM PON中可用的光谱资源是有限的，提高光谱利用率是进一步提高系统容量的关键技术问题。目前提高光谱效率采用的方法包括:提高单波长速率、降低通道间隔以及上下行波长重用。但这些方法会带来系统成本增加、系统性能的下降等问题。对于追求低成本的接入网、高性能的接入网来说都不是最佳的方案。
[0004]系统中每一个ONU配置不同的波长，因此实现对ONU波长灵活配置的无色ONU技术是该系统的一项关键技术。无色ONU技术能够实现ONU的一致性，便于批量生产，简化网络的安装和管理维护工作，可有效降低ONU成本和运营成本。目前的无色ONU技术包括:基于光谱分割技术的无色0NU，基于波长重用技术的无色0NU，基于种子光源阵列下发的无色ONU和基于可调谐发射机的无色0NU。由于高调制带宽，可支持长距离超高速率的光传输，基于可调谐光发射机的无色ONU被认为是最理想的方案之一。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是，如何在上下行通道重用通信设备中，保证OUN无色性的同时减少后向瑞利散射。
[0006]为此目的，本发明提出了一种上下行通道重用波分复用无源光网络系统，包括:光线路终端、馈线光纤、第二光波分复用解复用器、分支光纤和η个光网络单元，其中，所述光线路终端包括:第一光波分复用解复用器，以及η组第一光接收机、第一光发射机和第一光环形器，每组中的第一光接收机和第一光发射机通过第一光环形器连接至所述第一光波分复用解复用器，η为大于I的整数，所述第一光波分复用解复用器在下行传输方向，将每个第一光发射机的下行信号复用为一路信号传输至所述馈线光纤，在上行传输方向，将从所述馈线光纤接收的上行信号解复用后分别传输至每个第一光接收机，所述馈线光纤将接收到的复用下行信号馈入所述第二光波分复用解复用器，将接收到的复用上行信号馈入所述第一光波分复用解复用器，所述第二光波分复用解复用器在下行传输方向，将馈入信号解复用后传输至所述分支光纤，在上行传输方向，将从所述分支光纤接收到的信号复用后传输至所述馈线光纤，每个光网络单元包括:第二光发射机、第二光接收机、第二光环形器以及控制单元，其中，所述第二光接收机通过所述第二光环形器接收来自所述第二光波分复用解复用器的下行信号，所述控制单元控制所述第二光发射机接地，根据所述第二光发射机的输出波长和所述第二光接收机的拍频功率进行功率分析和波长设置，完成功率分析和波长设置后控制所述第二光发射机断开与地的连接，所述第二光发射机对上行信号进行调制和发射，其中，所述第一光波分复用解复用器波长通道中的通带中心波长与所述第二光波分复用解复用器相对应波长通道中的通带中心波长相等，所述第二光发射机的工作波长，相对于所述第二光波分复用解复用器的通带中心波长偏移预设值。
[0007]优选地，所述第一光波分复用解复用器η个波长通道的通带中心波长分别为λ工、λ2、…、λ η，η个第一光环形器分别与所述第一光波分复用解复用器的η个波长通道相连，其中，所述第一光发射机的工作波长和所述第一光波分复用解复用器相对应的波长通道中的通带中心波长相等。
[0008]优选地，所述第二光波分复用解复用器η个波长通道的通带中心波长分别为λ工、λ2、…、λ η，η个第二光环形器分别与所述第二光波分复用解复用器的η个波长通道相连，其中，所述第二光发射机的工作波长相对于所述第二光波分复用解复用器相对应的波长通道中的通带中心波长偏移预设值。
[0009]优选地，所述第二光接收机包括:光接收元件、分光单元、光耦合器、光电探测器和接收微波功率计，其中，所述光接收元件接收来自所述第二光环形器的下行信号，所述分光单元接收来自所述第二光环形器的下行信号，所述光耦合器接收来自所述分光单元的部分下行信号以及来自所述第二光发射机的部分上行信号，并对两者进行耦合，将耦合后的信号传输至所述光电探测器，所述光电探测器用于产生拍频噪声，所述微波功率计用于检测所述拍频噪声的拍频功率。
[0010]优选地，所述光探测器的带宽小于1GHz。
[0011 ] 优选地，所述分光单元包括:第一分光器，设置于所述第二光环形器和所述光耦合器之间，用于传输并调节来自所述第二光环形器的部分下行信号的功率。
[0012]优选地，所述分光单元还包括:第二分光器，设置于所述第二光发射机和所述光耦合器之间，用于传输并调节来自所述第二光发射机的部分上行信号的功率。
[0013]通过上述技术方案，可有效提高光谱效率，使得WDM PON系统总容量得到提高，同时还能降低后向瑞利散射的影响，提高信号质量。
【附图说明】
[0014]通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中:
[0015]图1示出了根据本发明一个实施例的上下行通道重用波分复用无源光系统的结构示意图；
[0016]图2示出了根据本发明一个实施例的第二光接收机的具体结构示意图；
[0017]图3示出了根据本发明一个实施例的第二光接收机产生拍频噪声的示意图；
[0018]图4示出了根据本发明一个实施例的对上下行通道重用波分复用无源光系统验证的示意图；
[0019]图5示出了根据本发明一个实施例的上下行通道重用波分复用无源光系得到的误码率曲线图；
[0020]图6A至图6F示出了根据本发明一个实施例的第二光发射机与第二光波分复用解复用器的波长差值和对应光谱的示意图；
[0021]图7示出了根据本发明一个实施例的第二光发射机与第二光波分复用解复用器的波长差值和对应拍频功率的示意图。
【具体实施方式】
[0022]为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0023]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0024]如图1所示，根据本发明一个实施例的上下行通道重用波分复用无源光网络系统，包括:光线路终端、馈线光纤301、第二光波分复用解复用器203、分支光纤和η个光网络单元，其中，光线路终端包括:第一光波分复用解复用器103，以及η组第一光接收机102、第一光发射机101和第一光环形器104，每组中的第一光接收机102和第一光发射机101通过第一光环形器104连接至第一光波分复用解复用器103，η为大于I的整数，第一光波分复用解复用器103在下行传输方向，将每个第一光发射机101的下行信号复用为一路信号传输至馈线光纤301，在上行传输方向，将从馈线光纤301接收的上行信号解复用后分别传输至每个第一光接收机102，馈线光纤301将接收到的复用下行信号馈入第二光波分复用解复用器203，将接收到的复用上行信号馈入第一光波分复用解复用器103，第二光波分复用解复用器203在下行传输方向，将馈入信号解复用后传输至分支光205纤，在上行传输方向，将从分支光纤205接收到的信号复用后传输至馈线光纤301，每个光网络单元包括:第二光发射机201、第二光接收机202、第二光环形器以及控制单元206，其中，第二光接收机202通过第二光环形器204接收来自第二光波分复用解复用器的203下行信号，控制单元206控制第二光发射机201接地，根据第二光发射机201的输出波长和第二光接收机202的拍频功率进行功率分析和波长设置，完成功率分析和波长设置后控制第二光发射机201断开与地的连接，第二光发射机201对上行信号进行调制和发射，其中，第一光波分复用解复用器的通带中心波长和第二光波分复用解复用器对应的通带中心波长相等，第二光发射机201的工作波长，相对于第二光波分复用解复用器203的通带中心波长偏移预设值。
[0025]第二光接收机可以产生拍频噪声，通过拍频噪声的波长设置方式可以精确设置第一光发射机的工作波长，从而实现上下行通道重用以及保证ONU的无色性，且有效控制上下行信号光波长以产生一定偏移。
[0026]拍频噪声的方式设置可调谐光发射机波长的基本原理是波长相同或相近的下行信号光与未调制信号的可调谐光发射机发出的连续光(Continuous Wavelength，CW)经親合后输入低带宽(IGHz以下)光电探测器会产生拍频噪声通过对可调谐光发射机波长的设置和拍频噪声的检测，可实现对可调谐光发射机波长的精确控制，从而使得上行信号波长与下行信号波长(即第二光发射机的工作波长与第二光波分复用解复用器的通带中心波长)产生需要的偏移量，进而根据需要降低通道重用系统中瑞利噪声对上下行信号的影响(即降低信号的光信噪比)。
[0027]优选地，第一光波分复用解复用器η个波长通道的通带中心波长分别为入工、λ2、…、λη，η个第一光环形器分别与第一光波分复用解复用器的η个波长通道相连，其中，第一光发射机的工作波长和第一光波分复用解复用器相对应的波长通道中的通带中心波长相等。
[0028]优选地，第二光波分复用解复用器η个波长通道的通带中心波长分别为入工、λ2、…、λη，η个第二光环形器分别与第二光波分复用解复用器的η个波长通道相连，其中，第二光发射机的工作波长相对于