光網絡系統、光線路終端、光網絡單元及光分配網裝置的制作方法

專利名稱：光網絡系統、光線路終端、光網絡單元及光分配網裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及光纖通信技術領域，特別是涉及一種混合無源光網絡系統、光線路終 端、光網絡單元及光分配網裝置。
背景技術：
在當前的數據通信中，接入網由于是業務接口(SNI)和相關用戶網絡接口(UNI) 的傳送實體而成為通信網的基礎設施。正由于這個特點，接入網應該采用一種公平、靈活、 安全的多址技術。而無源光網絡(PON，Passive OpticalNetwork)因頻帶寬、容量大、擴容 方便、適合高速數據傳輸等特點成為光接入網的熱門技術，也是目前光接入網技術中應用 最廣泛的技術。典型的無源光網絡，如圖1所示，包括光線路終端(OLT，Optical LineTerminal)， 光分配網(ODN，Optical Distribution Network)和光網絡單元(ONU，Optical Network Unit)。還可以包括一個光網絡終端(0ΝΤ，Optical NetworkTerminate)，一個或多個網絡 終端與光網絡單元連接，作為光網絡單元的具體用戶。各主要部分及功能如下光線路終端主要提供網絡與光分配網之間的光接口，可分離交換和非交換業務， 管理來自ONU的信令和監控信息，為自身和ONU提供維護和供給功能。光分配網主要由一個或多個分光器來連接OLT和0NU，負責分發下行數據并集中 上行數據，完成光信號的功率分配和波長復用等功能，通常采用樹型分支結構。光網絡單元提供用戶數據、視頻、電話網與光網絡之間的接口，將接收到的光信 號轉換成用戶所需的信號，與光網絡終端配合使用從而構成一個網絡終端。基于不同復用技術的PON目前主要有三種，基于時分復用的無源光網絡 (TDM-PON)、基于波分復用的無源光網絡(WDM-PON)和基于光碼分多址復用的無源光網絡 (0CDMA-P0N)。TDM-PON是應用最成熟的一種PON技術，目前廣泛應用的EPON和GPON均屬于 TDM-PON技術。TDM-PON系統上下行都使用時分復用技術，但各采用一個波長。雖然TDM-PON 具有技術成熟、成本較低等的優點，但在擴展更高帶寬時，基于電的高速突發接收技術實現 起來十分困難，不僅需要增加復雜的帶寬管理算法，同時也在時鐘同步、快速光信號檢測方 面，對半導體和光電子行業提出了苛刻的要求。此外，TDM-PON技術還存在網絡體系安全性 脆弱和光纖故障定位困難等問題。隨著帶寬需求量和用戶數的不斷增加，WDM技術被逐漸引入接入網并和PON相結 合，形成WDM-PON網絡方案。WDM-PON還是多用戶共享一路光纖，但是不同的用戶分配不 同的波長，這樣可以提供帶寬利用率。波分復用分為粗波分復用(CWDM)和密集波分復用 (DffDM)，CffDM的信道間隔為20nm,而DffDM信道間隔為0. 2nm到1. 2nm。ITU-T已制定的 G1983標準只適用于113 μ m/115 μ m的WDM技術，即粗波分復用。密集波分復用可提供的波 長數大大增加。不過與其它寬帶接入相比，WDM-PON初期投資大。而且WDM-PON所需的各種光電器件還不成熟，如多頻激光器、寬調諧單頻激光器及集成放大器的LED等還沒有進 入大規模的商用化段，這也將是WDM-PON走向市場化的關鍵。OCDMA是一種將光纖介質的大帶寬和CDMA的靈活性相結合的多址復用技術，對于 升級現有的PON系統或是作為下一代PON的主要技術，OCDMA都是備受關注，因為OCDMA可 以使用相對簡單的、無需要同步的0LT、0NU設計，現有的PON也不需要為了適用OCDMA而作 太大的升級，另外OCDMA本身一些吸引人的技術，比如全光處理、真正的異步傳輸、軟容量、 協議透明和QoS的靈活控制等，也使得0CDMA-P0N的研究日益受到人們的重視。然而，光碼分多址復用無源光網絡(0CDMA-P0N)系統也有其先天的缺點碼復用 數有限，限制了系統的接入用戶數量；隨著復用數增加，用戶間的串擾逐漸增大，一定程度 上影響了系統的接入用戶數量；OCDMA是一種擴頻技術，需要較大的帶寬，由于用戶間的干 擾帶來的BER固有缺陷，影響了系統的接入用戶數量。光編/解碼器是OCDMA系統的核心部件。在發送端光編碼器將數據比特轉換成擴 頻序列，在接收端光解碼器利用相關解碼原理將擴頻序列恢復為數據比特。在碼分多址通 信系統中，所有用戶共同占用同一信道的相同頻段和時間，不同用戶傳輸信息所用的信號 靠不同的編碼序列來區分，即每個用戶都分配一個偽隨機序列。在發送端，有每個用戶的信 息通過光編/解碼器產生偽隨機序列，由于編/解碼器是唯一的，所以偽隨機序列也是唯一 的，用戶的每個信息比特編碼成一串脈沖；在接收端，用戶用相同的偽隨機序列對應的編/ 解碼器進行相關運算來恢復傳輸的信息。這些偽隨機序列就叫做用戶的地址碼，而每一個 編碼脈沖則稱為一個碼片。光編解碼器對光信號起到一個加密解密的作用，從而增強了網 絡的安全性。目前，OCDMA編/解碼器主要類型基于光纖延時線的時域編/解碼方案、基 于衍射光柵和相位掩模板的頻域編/解碼方案、基于光纖布拉格光柵的編/解碼方案、基于 陣列波導光柵的編/解碼方案。混合PON是采用以上兩種或兩種以上技術的Ρ0Ν。

發明內容
本發明的目的是提供一種混合無源光網絡系統、光線路終端、光網絡單元及光分 配網裝置，以實現基于時分復用技術和光碼分多址技術的混合無源光網絡系統。為了實現上述目的，本發明提供了一種光網絡系統，包括光線路終端，用于將至少一路已時分復用的下行信號調制、編碼，不同路的下行信 號采用的編碼不同，并將編碼后的各路下行信號匯合成一路后輸出；及接收上行信號，并將 接收到的上行信號解碼后輸出；光分配網，用于接收所述光線路終端輸出的下行信號，將所述接收的下行信號分 成多路后直接輸出或解碼后輸出；及接收上行信號，將接收到的上行信號匯合成一路后輸 出至所述光線路終端或將接收到的多路時分復用上行信號編碼后匯合成一路輸出至所述 光線路終端，不同路的時分復用上行信號采用的編碼不同；至少一個光網絡單元，每一所述光網絡單元用于接收所述光分配網輸出的下行信 號，對所述接收的下行信號進行解碼后輸出，或將所述光分配網輸出的解碼后的下行信號 輸出；及將一路時分復用的上行調制信號進行編碼，不同路的時分復用上行信號采用的編 碼不同，并將編碼后的上行信號輸出至光分配網，或將時分復用的上行信號輸出至光分配網，由光分配網編碼后輸出至所述光線路終端。優選地，所述的光網絡系統，其中，所述光線路終端包括至少一個第一處理模塊，每一所述第一處理模塊包括第一時分復用處理模塊， 用于將至少一路已時分復用的下行信號調制到光載波后，將所述調制后的下行信號發送出 去，及接收上行信號，將所述接收的上行信號輸出；第一光編解碼模塊，與所述第一時分復 用處理模塊相連接，用于對所述第一時分復用處理模塊發送出的下行信號進行編碼后輸 出，及接收上行信號，將所述接收的上行信號解碼后輸出至所述相連接的第一時分復用處 理模塊；第一光耦合器，與每一所述至少一個第一處理模塊包括的第一光編解碼模塊相連 接，用于將所述各第一處理模塊的第一光編解碼模塊編碼后輸出的下行信號匯合成一路后 輸出，及接收上行信號，并將接收的上行信號分成多路后，輸出至相連接的第一光編解碼模 塊。優選地，所述的光網絡系統，其中，所述第一時分復用處理模塊包括下行調制模塊，用于將至少一路已時分復用的下行信號調制到光載波后，將所述 調制后的下行信號發送至相連接的第一光編解碼模塊；上行接收模塊，用于接收第一光編解碼模塊解碼后輸出的上行信號，并將所述接 收的上行信號輸出。優選地，所述的光網絡系統，其中，所述第一時分復用處理模塊還包括第一環行器，所述下行調制模塊和上行接收模塊通過所述第一環行器與所述第一 光編解碼模塊相連接。優選地，所述的光網絡系統，其中，所述光網絡單元包括第二光編解碼模塊，用于對所述光分配網輸出的下行信號進行解碼，及對接收的 時分復用上行信號進行編碼；至少一個第二處理模塊，與所述第二光編解碼模塊相連接，每一所述第二處理模 塊，用于接收所述第二光編解碼模塊解碼后輸出的下行信號、及將時分復用的上行調制信 號按照預先分配的時隙輸出至所述第二光編解碼模塊；所述光分配網包括第二光耦合器，與所述光線路終端和所述至少一個光網絡單元相連接。優選地，所述的光網絡系統，其中，所述第二處理模塊下行接收模塊，用于接收所述第二光編解碼模塊解碼后的下行信號；上行調制模塊，用于將至少一路上行信號調制到光載波后，將所述調制后的上行 信號按照預先分配的時隙輸出至所述第二光編解碼模塊；第二環行器，所述下行接收模塊和上行調制模塊與所述第二光編解碼模塊通過所 述第二環行器相連接。優選地，所述的光網絡系統，其中，所述光分配網包括第二光耦合器，與所述光線路終端相連接，用于將所述光線路終端輸出的一路下 行信號分成多路，及將接收到的多路時分復用上行信號匯合成一路后輸出；
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多個第二光編解碼模塊，每一所述第二光編解碼模塊用于對所述第二光耦合器輸 出的一路下行信號進行解碼，及對光網絡單元輸出的時分復用上行信號編碼后輸出至所述 第一光華禹合器；所述光網絡單元包括至少一個第二處理模塊，與所述多個第二光編解碼模塊中的一個相連接，每一所 述第二處理模塊，用于接收所述第二光編解碼模塊解碼后輸出的下行信號、及將時分復用 的上行調制信號按照預先分配的時隙輸出至所述第二光編解碼模塊。另一方面，提供一種光線路終端，其中，包括信號處理模塊，用于將至少一路已時分復用的下行信號調制、編碼，不同路的下行 信號采用的編碼不同；及接收上行信號，并將接收到的上行信號解碼后輸出，所述上行信號 為所述光網絡單元將至少一路時分復用的上行調制信號進行編碼后輸出的上行信號，不 同路的時分復用上行信號采用的編碼不同；第一光耦合器，與所述信號處理模塊相連接，用于將所述信號處理模塊編碼后的 各路下行信號匯合成一路后輸出；及接收上行信號，并將接收到的上行信號分成多路后輸 出至所述信號處理模塊。優選地，所述的光線路終端，其中，所述信號處理模塊包括至少一個第一處理模塊，每一所述第一處理模塊包括 第一時分復用處理模塊，用于將至少一路已時分復用的下行信號調制到光載波后，將所述 調制后的下行信號發送出去，及接收上行信號，將所述接收的上行信號輸出；第一光編解碼 模塊，與所述第一時分復用處理模塊相連接，用于對所述第一時分復用處理模塊發送出的 下行信號進行編碼后輸出，及接收上行信號，將所述接收的上行信號解碼后輸出至相連接 的第一時分復用處理模塊；所述第一光耦合器，進一步與所述各第一處理模塊的第一光編解碼模塊相連接， 用于將所述各第一處理模塊的編解碼模塊編碼后輸出的下行信號合成一路后輸出，及接收 上行信號，并將接收的上行信號分成多路后，輸出至所述相連接的第一光編解碼模塊。又一方面，提供一種光網絡單元，其中，包括第二光編解碼模塊，用于對光線路終端通過光分配網輸出的下行信號進行解碼， 及對接收的時分復用上行信號進行編碼后通過光分配網輸出至光線路終端，所述光線路終 端輸出的下行信號為至少一路已時分復用的下行信號經調制、編碼后輸出的信號，不同路 的已時分復用下行信號采用的編碼不同；至少一個第二處理模塊，與所述第二光編解碼模塊相連接，每一所述第二處理模 塊，用于接收所述第二光編解碼模塊解碼后輸出的下行信號、及將時分復用的上行調制信 號輸出至所述第二光編解碼模塊。又一方面，提供一種光分配網裝置，其中，包括第二光耦合器，用于將光線路終端輸出的一路下行信號分成多路，及將接收到的 多路時分復用上行信號匯合成一路后輸出至光線路終端，所述光線路終端輸出的下行信號 為至少一路已時分復用的下行信號經調制、編碼后輸出的信號，不同路的已時分復用下行 信號采用的編碼不同；多個第二光編解碼模塊，每一所述第二光編解碼模塊用于對所述第二光耦合器輸出的一路下行信號進行解碼，及對光網絡單元輸出的時分復用上行信號編碼后輸出至所述 弟■~ 光華禹合器o本發明的技術效果在于通過在下行時，由光線路終端將至少一路已時分復用的下行信號調制、編碼，不同 路的下行信號采用不同的編碼，并將編碼后的各路信號通過光分配網輸出至光網絡單元； 在上行時，由光網絡單元或光分配網將至少一路的時分復用上行信號進行編碼，不同路的 時分復用上行信號采用不同的編碼，并將編碼后的各路信號輸出至光線路終端，較方便的 實現了基于TDM和0CDMA的混合無源光網絡系統，克服了 TDM-P0N中存在的網絡體系安全 性脆弱、帶寬擴展、網絡升級性有限的缺陷及0CDMA-P0N接入用戶數量有限的技術問題，具 有較高網絡安全性和較大接入用戶容量。


圖1為現有技術的典型的無源光網絡的結構示意圖；圖2為本發明實施例的混合無源光網絡系統中光線路終端的結構示意圖；圖3為本發明實施例的混合無源光網絡系統的結構示意圖；圖4為本發明實施例的混合無源光網絡系統的結構示意圖；圖5A為本發明一實施例的混合無源光網絡系統中，第一處理模塊的結構示意圖；圖5B為本發明另一實施例的混合無源光網絡系統中，第一處理模塊的結構示意 圖；圖6A為本發明一實施例的第二處理模塊的一個示意圖；圖6B為本發明另一實施例的第二處理模塊的一個示意圖；圖7為本發明另一實施例的第二處理模塊的一個示意圖；圖8為本發明另一實施例的混合無源光網絡系統的結構示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對 本發明進行詳細描述。本發明提供了一種混合無源光網絡系統，用于實現時分復用無源光網絡和光碼分 多址無源光網絡的混合，包括光線路終端，用于將至少一路已時分復用的下行信號調制、 編碼，不同路的時分復用下行信號采用的編碼不同，并將編碼后的各路下行信號匯合成一 路后輸出；及接收上行信號，并將接收到的上行信號解碼后輸出；光分配網，用于接收所述 光線路終端輸出的下行信號，將所述接收的下行信號分成多路后直接輸出或解碼后輸出； 及接收上行信號，將接收到的上行信號匯合成一路后輸出至所述光線路終端或將接收到的 多路時分復用上行信號編碼后匯合成一路輸出至所述光線路終端，不同路的時分復用上行 信號采用的編碼不同；至少一個光網絡單元，每一所述光網絡單元用于接收所述光分配網 輸出的下行信號，對所述接收的下行信號進行解碼后輸出，或將所述光分配網輸出的解碼 后的下行信號輸出；及將一路時分復用的上行調制信號進行編碼，不同路的時分復用上行 信號采用的編碼不同，并將編碼后的上行信號輸出至光分配網，或將時分復用的上行信號 輸出至光分配網，由光分配網編碼后輸出至所述光線路終端。
在本發明一實施例中，第二光編解碼模塊可設置在光網絡單元側，由光網絡單元 可實現對下行信號的解碼和對上行信號的編碼；在本發明的其它實施例中，第二光編解碼 模塊可設置在光分配網側，由光分配網來實現對下行信號的解碼和對上行信號的編碼。圖2為本發明實施例的混合無源光網絡系統中光線路終端的結構示意圖。如圖2， 該實施例的光線路終端包括至少一個第一處理模塊，該例中為第一處理模塊1至第一處理模塊n，每一所述第 一處理模塊包括第一時分復用處理模塊，用于將至少一路已時分復用的下行信號調制到 光載波后，將所述調制后的下行信號發送出去，及接收上行信號，將所述接收的上行信號輸 出；第一光編解碼模塊，與所述第一時分復用處理模塊相連接，用于對所述第一時分復用處 理模塊發送出的下行信號進行編碼后輸出，及接收上行信號，將所述接收的上行信號解碼 后輸出至所述相連接的第一時分復用處理模塊；該例中，不同的第一處理模塊中的第一光 編解碼模塊不同，以實現不同的時分復用下行信號能有不同的編碼；第一光耦合器，與每一所述至少一個第一處理模塊包括的第一光編解碼模塊相連 接，用于將所述各第一處理模塊的第一光編解碼模塊編碼后輸出的下行信號匯合成一路后 輸出，及接收上行信號，并將接收的上行信號分成多路后，輸出至相連接的第一光編解碼模 塊。圖3為本發明實施例的混合無源光網絡系統元的結構示意圖，如圖3，該混合無源 光網絡系統中，光網絡單元包括第二光編解碼模塊，用于對光線路終端通過光分配網輸出的下行信號進行解碼， 及對接收的時分復用上行信號進行編碼后通過光分配網輸出至光線路終端；多個第二處理模塊，與所述第二光編解碼模塊相連接，每一第二處理模塊用于接 收所述第二光編解碼模塊解碼后輸出的下行信號、及將時分復用的上行調制信號按照預先 分配的時隙輸出至所述第二光編解碼模塊。具體地，一個第二光編解碼模塊可與多個處理 模塊通過耦合器相連接。每一第二處理模塊將調制后的上行信號按照預先分配的時隙發送 至第二光編解碼模塊，以通過第二光編解碼模塊編碼后通過光傳輸網發送至0LT。這樣實現 了一個編解碼器對應一組TDM信號。擴大了系統的接入用戶容量。具體實現中，一個第二 處理模塊如一個TDM-PON 0NU可對應一個具體用戶。該實施例的光分配網包括第二光耦合器，與所述光線路終端和所述至少一個光 網絡單元相連接。在本發明的其它實施例中，第二光編解碼模塊可僅與一個第二處理模塊相連接。上述第一、第二光編解碼模塊用于對信號編碼或解碼，具體的實現中，第一、第二 光編解碼模塊可通過編碼器和解碼器分別實現光編碼和光解碼功能，也可以通過光編解碼 器在需要編碼時編碼，在需要解碼時解碼。作為本發明實施例的一種實現方式，第一時分復用處理模塊可由現有技術的 TDM-P0N的光線路終端充當，這樣只需增加與TDM-P0N的光線路終端相連接的第一光編解 碼模塊，及與第一光編解碼模塊相 接的第一光耦合器即可實現本發明實施例的光線路終 端。作為本發明實施例的一種實現方式，第二處理模塊可由現有技術的TDM-P0N的光網絡 單元充當，這樣只需在現有TDM-P0N的光網絡單元的基礎上增加與TDM-P0N的0NU相連接 的第二光編解碼模塊即可實現本發明實施例的混合無源光網絡的光網絡單元。具體地，參見圖4所示的本發明實施例的混合無源光網絡系統的結構示意圖。如圖4，該實施例的混合 無源光網絡系統的0LT可以理解為由基于TDM技術的光線路終端部分即TDM-PON 0LT和基 于0CDMA技術的0LT部分即0CDMA-P0N0LT這兩部分組成，該實施例的混合無源光網絡系統 的0NU可以理解為由基于TDM技術的0NU部分和基于光碼分多址技術的0NU部分這兩部分 組成。 如圖4，本發明實施例的0LT由多個TDM-P0N的0LT和一個0CDMA-P0N的0LT兩部 分組成，每個TDM-P0N的0LT與0CDMA-P0N中0LT的一個光編解碼器(第一光編解碼器) 相連接構成一路數據接收和發送鏈路結構即構成一個第一處理模塊；多路上述數據收發鏈 路即多個第一處理模塊通過第一光耦合器合并到一路，傳輸到0DN ；以上各個器件之間均 使用傳輸光纖進行連接。該0LT通過0DN與一個或多個0NU相連。該例中，以n個TDM-P0N 0LT為例，每個TDM-PON 0LT分別與第一光編解碼器1至第一光編解碼器n中的一個相連 接，該例中，與不同的TDM-PON 0LT相連接的光編解碼器各不相同，以使得不同的TDM-P0N 0LT輸出的不同下行信號的編碼不同。該例的P0N系統中，0NU中的第二光解碼器與多個TDM-P0N的0NU相連接，每個 TDM-P0N的0NU按照預先分配的時隙發送上行信號。具體實現中，在第二光編解碼器與多 個TDM-PON 0NU可利用耦合器來進行連接。處理時分復用的下行信號時，下行數據流經編 解碼器解碼后，發送到各個TDM-P0N的0NU，被各TDM-P0N的0NU的下行接收模塊接收；處 理上行信號時，數據流先按照系統預先分配的時隙發送后，再經第二光編解碼器進行編碼， 傳到0DN。該例中，第一編解碼器的數目與第二編解碼器的數目及系統的0NU的數目相對 應，均為n個，n為自然數。圖5A為本發明實施例的混合無源光網絡系統中，第一處理模塊的結構示意圖。如 圖5A，第一時分復用處理模塊包括下行調制模塊，用于將至少一路已時分復用的下行信 號調制到光載波后，將所述調制后的下行信號發送至相連接的第一光編解碼模塊，該例中 以第一光編解碼器1為例；上行接收模塊，用于接收第一光編解碼模塊解碼后輸出的上行 信號，并將所述接收的上行信號輸出。該例中，第一時分復用處理模塊還包括第一環行器， 下行調制模塊和上行接收模塊通過所述第一環行器與所述第一光編解碼模塊相連接。第一 環行器的端口 1與下行調制模塊相連接，端口 2與光編解碼器1相連接，端口 3與上行接收 模塊相連接。下行調制模塊通過第一環行器與光編解碼器1相連，構成一路數據編碼和發 送鏈路結構；上行接收模塊通過第一環行器與光編解碼器1相連，構成一路數據解碼和接 收鏈路結構。該例中只是以第一條鏈路為例進行說明，對與其它光編解碼器相連接的其它 鏈路類似，在此不再贅述。信道中，當0LT處理下行信號時，下行數據調制模塊將數據核心網中的用戶數據 流進行調制后發送，輸入到第一環行器的端口 1，從第一環行器的端口 2輸出，經第一光編 解碼器進行編碼后，最后輸入到第一光耦合器中；再通過光纖傳輸到0DN，最后發送到0NU。 當0LT處理上行數據時，由0DN傳輸來的編碼后的數據流經第一光耦合器傳輸到0LT中每 個數據接收鏈路，其首先經過第一光編解碼器進行解碼，得到恢復出來的對應的用戶數據 流，由第一環行器的端口 2進入，從第一環行器的端口 3輸出后，最終被TDM-P0N的0LT中 的數據接收模塊接收，最后上傳到核心網中。
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0LT中的光編解碼器，當處理下行信號時為編碼器，處理上行信號時為解碼器。且 0LT中的光編解碼器與0NU中的光編解碼器一一對應的，這樣才能恢復出原來的數據。圖5B為本發明另一實施例的混合無源光網絡系統中，第一處理模塊的結構示意 圖。如圖5B，由第一光編碼器來實現下行信號的編碼功能，由第一光解碼器來實現上行信號 的解碼功能，光編碼器接在下行調制模塊和第一環形器1端口之間，光解碼器接在上行接 收模塊和第一環形器的3端口之間。本發明實施例的0NU可以理解為由TDM-P0N的0NU部分和0CDMA-P0N的0NU部分 這兩部分組成，如圖4，每一本發明實施例的0NU包括第二光編解碼器和至少一個第二處 理模塊，該例中，第二處理模塊由TDM-P0N的0NU來充當。該至少一個TDM-P0N的0NU按 照預先分配的時隙發送上行信號后，由第二光編解碼器編碼后傳輸至光分配網。該實施例 中，第二處理模塊即TDM-P0N的0NU與0CDMA-P0N中0NU的第二光編解碼器相連構成光網 絡單元中的一路數據接收和發送鏈路結構。圖6A為本發明實施例的第二處理模塊的一個 示意圖。如圖6A，該實施例的第二處理模塊即TDM-P0N的0NU部分主要包括下行接收模 塊，用于接收所述第二光編解碼模塊解碼后的下行信號；上行調制模塊，用于將至少一路上 行信號調制到光載波后，將所述調制后的上行信號按照預先分配的時隙輸出至所述第二光 編解碼模塊。該例中，第二處理模塊還包括第二環行器，下行接收模塊和上行調制模塊與 所述第二光編解碼模塊通過所述第二環行器相連接。其中，下行接收模塊通過第二環行器 的端口 2與第二光編解碼器相連接，構成一路數據解碼和接收鏈路結構；上行調制模塊通 過第二環行器的端口 3與第二光編解碼器相連接，構成一路數據編碼和發送鏈路結構；第 二光編解碼器通過端口 1與第二環行器相連接。0DN包括第二光耦合器，與光線路終端和 所述至少一個光網絡單元相連接。一個或多個0NU通過第二光耦合器匯合成一路后，輸出 至0LT ；以上各個器件之間均使用傳輸光纖進行連接；0NU通過0DN與0LT相連。信道中，當0NU處理下行信號時，用戶數據發送到各個0NU端，首先經第二光編解 碼器進行解碼，恢復出來的數據流輸入到環行器端口 1，從環行器端口 2輸出，最終被下行 接收模塊接收。當0NU處理上行數據時，上行數據調制模塊將用戶數據流調制后，按照系統 分配的時隙輸入到第二環行器的端口 3，從第二環行器的端口 1輸出，經第二光編解碼器進 行編碼，最后編碼后的數據流經0DN，上傳到0LT中。如圖6，該例的0NU中，一個第二光編 解碼器對應一個第二處理模塊，該例中，即為對應一個TDM-P0N的0NU。圖6B為本發明實施例的第二處理模塊的一個示意圖。如圖6B，由第二光編碼器來 實現上行信號的編碼，由第二光解碼器來實現下行信號的解碼，第二光編碼器接在上行調 制模塊和第二環形器3端口之間，第二光解碼器接在下行接收模塊和第二環形器的2端口 之間。 圖7為0NU中TDM-P0N的0NU部分和第二光解碼器即0CDMA-P0N的0NU部分的另 一種對應形式。該例中，一個0⑶MA-P0N的0NU部分對應一個TDM-P0N的0NU部分，即一個 第二光解碼器對應一個第二處理模塊，該例中由TDM-P0N的0NU來實現該第二處理模塊。其 中，TDM-P0N的0NU的結構可參照圖6所示。 0NU中的第二光編解碼器，當處理上行信號時為編碼器，處理下行信號時為解碼 器。且0NU中的光編解碼器與0LT中的光編解碼器一一對應的，這樣才能恢復出原來的數 據。
如圖8，在本發明的另一實施例中，第二光編解碼模塊設置在光分配網中。該實施 例的混合無源P0N網絡與圖3所示實施例的不同之處在于，第二光編解碼模塊設置在光分 配網中了，光網絡單元中無需再設置光編解碼模塊，簡化了光網絡單元的結構。該例中，光分配網包括第二光耦合器，與所述光線路終端相連接，用于將所述光 線路終端輸出的一路下行信號分成多路，及將接收到的多路時分復用上行信號匯合成一路 后輸出；多個第二光編解碼模塊，每一所述第二光編解碼模塊用于對所述第二光耦合器輸 出的一路下行信號進行解碼，及對光網絡單元輸出的時分復用上行信號編碼后輸出至所述 第二光耦合器。該例中，光網絡單元包括至少一個第二處理模塊，與所述多個第二光編解 碼模塊中的一個相連接，每一所述第二處理模塊，用于接收所述第二光編解碼模塊解碼后 輸出的下行信號、及將時分復用的上行調制信號按照預先分配的時隙輸出至所述第二光編 解碼模塊。該例的第二處理模塊同樣可包括下行接收模塊，用于接收所述第二光編解碼模 塊解碼后的下行信號；上行調制模塊，用于將至少一路上行信號調制到光載波后，將所述調 制后的上行信號按照預先分配的時隙輸出至所述第二光編解碼模塊；及，第二環行器，所述 下行接收模塊和上行調制模塊與所述第二光編解碼模塊通過所述第二環行器相連接。該例 中，各模塊的具體結構可參照上文所描述的，在此不再贅述。本發明實施例還提供了一種光線路終端，包括信號處理模塊，用于將至少一路已 時分復用的下行信號調制、編碼，不同路的時分復用下行信號采用的編碼不同；及接收上行 信號，并將接收到的上行信號解碼后輸出，所述上行信號為所述光網絡單元將至少一路時 分復用的上行調制信號進行編碼后輸出的上行信號，不同路的時分復用上行信號采用的編 碼不同；第一光耦合器，與所述信號處理模塊相連接，用于將所述信號處理模塊編碼后的各 路下行信號匯合成一路后輸出；及接收上行信號，并將接收到的上行信號分成多路后輸出 至所述信號處理模塊。優選地，該實施例的光線路終端中，所述信號處理模塊包括至少一個第一處理模 塊，每一所述第一處理模塊包括第一時分復用處理模塊，用于將至少一路已時分復用的下 行信號調制到光載波后，將所述調制后的下行信號發送出去，及接收上行信號，將所述接收 的上行信號輸出；第一光編解碼模塊，與所述第一時分復用處理模塊相連接，用于對所述第 一時分復用處理模塊發送出的下行信號進行編碼后輸出，及接收上行信號，將所述接收的 上行信號解碼后輸出至相連接的第一時分復用處理模塊；所述第一光耦合器，進一步與所述各第一處理模塊的第一光編解碼模塊相連接， 用于將所述各第一處理模塊的編解碼模塊編碼后輸出的下行信號合成一路后輸出，及接收 上行信號，并將接收的上行信號分成多路后，輸出至所述相連接的第一光編解碼模塊。又一方面，本發明的實施例提供了一種光網絡單元，包括第二光編解碼模塊，用于對光線路終端通過光分配網輸出的下行信號進行解碼， 及對接收的時分復用上行信號進行編碼后通過光分配網輸出至光線路終端，所述光線路終 端輸出的下行信號為至少一路已時分復用的下行信號經調制、編碼后輸出的信號，不同路 的已時分復用下行信號采用的編碼不同；至少一個第二處理模塊，與所述第二光編解碼模塊相連接，每一所述第二處理模 塊，用于接收所述第二光編解碼模塊解碼后輸出的下行信號、及將時分復用的上行調制信號輸出至所述第二光編解碼模塊。優選地，每一所述第二處理模塊包括下行接收模塊，用于接收所述第二光編解碼模塊解碼后的下行信號；上行調制模塊，用于將至少一路上行信號調制到光載波后，將所述調制后的上行 信號按照預先分配的時隙輸出至所述第二光編解碼模塊；第二環行器，所述下行接收模塊和上行調制模塊與所述第二光編解碼模塊通過所 述第二環行器相連接。優選地，上述第二處理模塊還包括第二環行器，所述下行接收模塊和上行調制模塊與所述第二光編解碼模塊通過所 述第二環行器相連接。本發明實施例還提供了一種光分配網裝置，包括第二光耦合器，用于將光線路 終端輸出的一路下行信號分成多路，及將接收到的多路時分復用上行信號匯合成一路后輸 出至光線路終端，所述光線路終端輸出的下行信號為至少一路已時分復用的下行信號經調 制、編碼后輸出的信號，不同路的已時分復用下行信號采用的編碼不同；多個第二光編解 碼模塊，每一所述第二光編解碼模塊用于對所述第二光耦合器輸出的一路下行信號進行解 碼，及對光網絡單元輸出的時分復用上行信號編碼后輸出至所述第二光耦合器。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應 視為本發明的保護范圍。
權利要求
一種光網絡系統，其特征在于，包括光線路終端，用于將至少一路已時分復用的下行信號調制、編碼，不同路的下行信號采用的編碼不同，并將編碼后的各路下行信號匯合成一路后輸出；及接收上行信號，并將接收到的上行信號解碼后輸出；光分配網，用于接收所述光線路終端輸出的下行信號，將所述接收的下行信號分成多路后直接輸出或解碼后輸出；及接收上行信號，將接收到的上行信號匯合成一路后輸出至所述光線路終端或將接收到的多路時分復用上行信號編碼后匯合成一路輸出至所述光線路終端，不同路的時分復用上行信號采用的編碼不同；至少一個光網絡單元，每一所述光網絡單元用于接收所述光分配網輸出的下行信號，對所述接收的下行信號進行解碼后輸出，或將所述光分配網輸出的解碼后的下行信號輸出；及將一路時分復用的上行調制信號進行編碼，不同路的時分復用上行信號采用的編碼不同，并將編碼后的上行信號輸出至光分配網，或將時分復用的上行信號輸出至光分配網，由光分配網編碼后輸出至所述光線路終端。
2.根據權利要求1所述的光網絡系統，其特征在于，所述光線路終端包括至少一個第一處理模塊，每一所述第一處理模塊包括第一時分復用處理模塊，用于將 至少一路已時分復用的下行信號調制到光載波后，將所述調制后的下行信號發送出去，及 接收上行信號，將所述接收的上行信號輸出；第一光編解碼模塊，與所述第一時分復用處理 模塊相連接，用于對所述第一時分復用處理模塊發送出的下行信號進行編碼后輸出，及接 收上行信號，將所述接收的上行信號解碼后輸出至所述相連接的第一時分復用處理模塊； 第一光耦合器，與每一所述至少一個第一處理模塊包括的第一光編解碼模塊相連接， 用于將所述各第一處理模塊的第一光編解碼模塊編碼后輸出的下行信號匯合成一路后輸 出，及接收上行信號，并將接收的上行信號分成多路后，輸出至相連接的第一光編解碼模 塊。
3.根據權利要求2所述的光網絡系統，其特征在于，所述第一時分復用處理模塊包括 下行調制模塊，用于將至少一路已時分復用的下行信號調制到光載波后，將所述調制后的下行信號發送至相連接的第一光編解碼模塊；上行接收模塊，用于接收第一光編解碼模塊解碼后輸出的上行信號，并將所述接收的 上行信號輸出。
4.根據權利要求3所述的光網絡系統，其特征在于，所述第一時分復用處理模塊還包括第一環行器，所述下行調制模塊和上行接收模塊通過所述第一環行器與所述第一光編 解碼模塊相連接。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的光網絡系統，其特征在于， 所述光網絡單元包括第二光編解碼模塊，用于對所述光分配網輸出的下行信號進行解碼，及對接收的時分 復用上行信號進行編碼；至少一個第二處理模塊，與所述第二光編解碼模塊相連接，每一所述第二處理模塊，用 于接收所述第二光編解碼模塊解碼后輸出的下行信號、及將時分復用的上行調制信號按照 預先分配的時隙輸出至所述第二光編解碼模塊；所述光分配網包括第二光耦合器，與所述光線路終端和所述至少一個光網絡單元相連接。
6.根據權利要求5所述的光網絡系統，其特征在于，所述第二處理模塊 下行接收模塊，用于接收所述第二光編解碼模塊解碼后的下行信號；上行調制模塊，用于將至少一路上行信號調制到光載波后，將所述調制后的上行信號 按照預先分配的時隙輸出至所述第二光編解碼模塊；第二環行器，所述下行接收模塊和上行調制模塊與所述第二光編解碼模塊通過所述第 二環行器相連接。
7.根據權利要求1-4中任一項所述的光網絡系統，其特征在于， 所述光分配網包括第二光耦合器，與所述光線路終端相連接，用于將所述光線路終端輸出的一路下行信 號分成多路，及將接收到的多路時分復用上行信號匯合成一路后輸出；多個第二光編解碼模塊，每一所述第二光編解碼模塊用于對所述第二光耦合器輸出的 一路下行信號進行解碼，及對光網絡單元輸出的時分復用上行信號編碼后輸出至所述第二 光耦合器；所述光網絡單元包括至少一個第二處理模塊，與所述多個第二光編解碼模塊中的一個相連接，每一所述第 二處理模塊，用于接收所述第二光編解碼模塊解碼后輸出的下行信號、及將時分復用的上 行調制信號按照預先分配的時隙輸出至所述第二光編解碼模塊。
8.一種光線路終端，其特征在于，包括信號處理模塊，用于將至少一路已時分復用的下行信號調制、編碼，不同路的下行信號 采用的編碼不同；及接收上行信號，并將接收到的上行信號解碼后輸出，所述上行信號為 所述光網絡單元將至少一路時分復用的上行調制信號進行編碼后輸出的上行信號，不同路 的時分復用上行信號采用的編碼不同；第一光耦合器，與所述信號處理模塊相連接，用于將所述信號處理模塊編碼后的各路 下行信號匯合成一路后輸出；及接收上行信號，并將接收到的上行信號分成多路后輸出至 所述信號處理模塊。
9.根據權利要求8所述的光線路終端，其特征在于，所述信號處理模塊包括至少一個第一處理模塊，每一所述第一處理模塊包括第一 時分復用處理模塊，用于將至少一路已時分復用的下行信號調制到光載波后，將所述調制 后的下行信號發送出去，及接收上行信號，將所述接收的上行信號輸出；第一光編解碼模 塊，與所述第一時分復用處理模塊相連接，用于對所述第一時分復用處理模塊發送出的下 行信號進行編碼后輸出，及接收上行信號，將所述接收的上行信號解碼后輸出至相連接的 第一時分復用處理模塊；所述第一光耦合器，進一步與所述各第一處理模塊的第一光編解碼模塊相連接，用于 將所述各第一處理模塊的編解碼模塊編碼后輸出的下行信號合成一路后輸出，及接收上行 信號，并將接收的上行信號分成多路后，輸出至所述相連接的第一光編解碼模塊。
10.一種光網絡單元，其特征在于，包括第二光編解碼模塊，用于對光線路終端通過光分配網輸出的下行信號進行解碼，及對接收的時分復用上行信號進行編碼后通過光分配網輸出至光線路終端，所述光線路終端輸 出的下行信號為至少一路已時分復用的下行信號經調制、編碼后輸出的信號，不同路的已 時分復用下行信號采用的編碼不同；至少一個第二處理模塊，與所述第二光編解碼模塊相連接，每一所述第二處理模塊，用 于接收所述第二光編解碼模塊解碼后輸出的下行信號、及將時分復用的上行調制信號輸出 至所述第二光編解碼模塊。
11. 一種光分配網裝置，其特征在于，包括第二光耦合器，用于將光線路終端輸出的一路下行信號分成多路，及將接收到的多路 時分復用上行信號匯合成一路后輸出至光線路終端，所述光線路終端輸出的下行信號為至 少一路已時分復用的下行信號經調制、編碼后輸出的信號，不同路的已時分復用下行信號 采用的編碼不同；多個第二光編解碼模塊，每一所述第二光編解碼模塊用于對所述第二光耦合器輸出的 一路下行信號進行解碼，及對光網絡單元輸出的時分復用上行信號編碼后輸出至所述第二 光華禹合器。
全文摘要
本發明提供一種光網絡系統、光線路終端、光網絡單元及光分配網裝置，該系統包括光線路終端，用于將至少一路已時分復用的下行信號調制、編碼，并將編碼后的信號合成一路后輸出；及接收上行信號，并將接收到的上行信號解碼后輸出；光分配網，用于將接收的下行信號分成多路后輸出；及將接收到的上行信號匯合成一路后輸出至光線路終端；光網絡單元，用于接收光分配網輸出的下行信號，對接收的下行信號進行解碼后輸出；及將一路時分復用的上行調制信號進行編碼，并將編碼后的信號輸出至光分配網。下行信號的解碼和上行信號的編碼也可由光分配網來實現。利用該方案能實現基于時分復用技術和光碼分多址技術的混合無源光網絡系統。
文檔編號H04J14/08GK101902293SQ201010159970
公開日2010年12月1日 申請日期2010年4月23日 優先權日2010年4月23日
發明者成亮, 朱松林, 王大偉, 耿丹, 陳彪 申請人:中興通訊股份有限公司;浙江大學