一种融合城域网和接入网的方法、远程节点以及光线路终端技术

本发明专利技术具体公开了一种融合城域网和接入网的方法、远程节点以及光线路终端，其中，把从所述城域网接收到的下行传输信号解波分复用成至少一个公共波长、一个对应所述远程节点的专用波长下行信号以及其他波长信号，把所述专用波长下行信号上的下行数据转换到公共波长上以获得公共波长信号，向接入网发送所述公共波长信号，除去所述专用波长下行信号上的下行数据以获得专用波长，把从接入网接收到的上行传输信号上的上行数据转换到专用波长上以获得专用波长上传信号，向城域网上载所述专用波长上传信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，更具体地，涉及一种融合城域网和接入网的方法、远程节点以及光线路终端。
技术介绍
城域网(Metro Network)和接入网(Access Network)通常是截然不同的两类网络，它们的不同之处包括技术，协议以及传输介质等。同时维护这两类网络是复杂而昂贵的。并且数据从一类网络向另一类网络传输必须在互连节点上进行光电光转换以及电学处理。随着接入网中无源光网络(Passive Optical Network：PON)的发展，光纤成为城域网和接入网中共同的传输介质。这使得使用相似技术融合这两类网络成为可能，并由此可以获得规模效应，并降低维护成本。一种颇具前景的方式是通过扩展无源光网络(PON)至城域网范围，来实现城域接入融合光网络。原来分立的多个接入网络通过远程节点汇聚至城域网环中以构成统一的网络。传统无源光网络中的多个光线路终端(OLTs)被合并成一个光线路终端，从而大大节省了运营商的建设成本和维护成本。远程节点(RN)被用于从城域环网(Metro Ring)向融合的接入网络中上载和下载承载上下行数据的波长对(Wavelength Pair)，并且补偿因长距离传输而衰减的信号功率。出于成本和可升级性的考虑，在城域网部分采用波分复用(Wavelength Division Multiplexing：WDM)技术以替代现有城域网使用的同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy：SDH)技术。由于在未来相当长一段时间内给每个用户都分配一个专用波长依旧会很昂贵，因此在接入网部分仍然使用现有接入网的时分复用技术。所以结合城域网的波分复用环(WDM-ring)与接入网的时分复用树(TDM-tree)的融合网络结构被视为实现城域接入融合光网络的最有希望的结构之一，它使用成熟且成本低廉的光器件，并能支持目前及将来的带宽需求。国际标准化组织ITU-T Q2/SG15目前正致力于上述课题的研究，以期“为面向接入/城域综合应用的新型长距离接入网络的一般特性起草一份新的标准建议书“。多项研究项目，如2010年启动的OLI等，也基于该背景。尽管已经进行了大量的研究，但是如何设计出一个更加优化的城域-接入(Metro-Access)融合光网络，特别是作为关键部件的远程节点，仍然是一个尚待解决的问题。网络设计最终希望实现以下几个目标：●低成本的城域-接入融合光网络●对比特率和协议透明●对所有用户技术规格统一●可满足更多用户和更大带宽的升级需求●最好能够与已部署的各种无源光网络相兼容至今为止，尚没有能够完全达到上述要求的解决方案。如附图1所示，诺基亚西门子网络(NSN)提出了一个仅兼容千兆无源光网络(GPON)的城域接入融合光网络方案。在通常的时分复用无源光网络，比如千兆无源光网络中，光网络单元(ONUS)和光线路终端(OLT)之间的业务(traffic)是时分的。上下行业务的承载波长由标准规范，即：下行使用1490nm波长，上行使用1310nm波长。然而在城域-接入融合光网络中，当多个时分复用的无源光网络被接入到同一个城域环网中时，同时使用同样的上下行承载波长，就会在城域环网中造成业务拥塞。因此，当有N个接入网接入到同一个城域环网中时，在城域环网中就需要使用N个不同的波长对(2N个波长)以分别承载各个接入网的上下行业务。每一个远程节点(RN)使用一个专用波长对，在城域网和对应的接入网之间进行数据的上载或下载。如附图一所示，为了兼容标准的千兆无源光网络并且保持所有光网络单元“无色”，城域网中的专用波长对(Wavelength Pair)上承载的数据，在每一个本地接入网中需要被转换到下行1490nm和上行1310nm承载波长上。在特殊设计的远程节点中采用下行波长转换器(DWC)和上行波长转换器(UWC)来实现上述波长转换。当城域环网中的下行数据承载波长位于接入部分千兆以太网的下行接收波段(1480nm-1500nm)范围内时，可以不使用下行波长转换器。然而上述方案有很多不足：首先，为了满足“下行接收波段”要求，会受到以下两个限制，一方面把波分复用环网的下行承载波长限制在特定的波段上，不利于进行灵活的网络规划；另一方面，为保证各下行通带中心波长具有足够间隔，能够连接到城域环网上的接入网络的数量受到限制(连接数量等于城域环中波长对的数量)。其次，若不考虑“下行接收波段”要求，则必须使用下行波长转换器(DWC)。由于波长转换器是基于半导体光放大器(SOA)的交叉增益调制(XGM)效应实现的，所以每一个远程节点都需要额外部署一个发射连续光的激光器，其发射波长与波长转换后承载数据的期望波长相一致。这就意味着每一个远程节点中都需要一个1490nm波长的连续光激光器，然而这并不经济。第三，上述方案对网络的升级是不透明的，当在同一个融合光网络中同时存在千兆无源光网络和万兆无源光网络时，由于两者遵循不同的波长标准(例如，千兆无源光网络下行波长是1490nm，万兆无源光网络下行波长是1577nm)，千兆无源光网络远程节点和万兆无源光网络远程节点就需要分别部署具有不同输出波长的连续光激光器。第四，上述方案的另一个缺点是在城域网中占用太多的频谱资源，其波长的使用数量双倍于实际的接入网的数量，当用户数量激增时会遇到瓶颈。因此为城域接入融合光网络设计一个能兼容现有已部署网络的，可扩容的，无色的，具有高频谱利用率的远程节点，显得尤为迫切。
技术实现思路
为了设计出更加优化的城域-接入(Metro-Access)融合光网络，特别是其中的关键部件：无色的远程节点，使得上述现有技术中的问题得以解决，因此根据本专利技术的一方面，提出了一种在远程节点上融合城域网和接入网的方法，其中包括以下步骤：A.把从所述城域网接收到的下行传输信号解波分复用成至少一个公共波长、一个对应所述远程节点的专用波长下行信号以及其他波长信号，所述公共波长通过光耦合器功率分配为透传部分和下载部分；B.把所述专用波长下行信号上的下行数据转换到所述公共波长的下载部分上以获得公共波长信号和专用波长下行衰减信号；C.去除所述专用波长下行衰减信号中的下行数据，以获得专用波长；D.向所述接入网发送所述公共波长信号；E.接收所述接入网发来的上行传输信号；F.把所述上行传输信号上的上行数据转换到所述专用波长上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在远程节点上融合城域网和接入网的方法，包括以下步骤：A.把从所述城域网接收到的下行传输信号解波分复用成至少一个公共波长、一个对应所述远程节点的专用波长下行信号以及其他波长信号，所述公共波长通过光耦合器功率分配为透传部分和下载部分；B.把所述专用波长下行信号上的下行数据转换到所述公共波长的下载部分上以获得公共波长信号和专用波长下行衰减信号；C.去除所述专用波长下行衰减信号中的下行数据，以获得专用波长；D.向所述接入网发送所述公共波长信号；E.接收所述接入网发来的上行传输信号；F.把所述上行传输信号上的上行数据转换到所述专用波长上，以获得专用波长上传信号；以及G.通过波分复用把所述专用波长上传信号、所述公共波长的透传部分和所述其他波长信号向所述城域网上载。

【技术特征摘要】
1.一种在远程节点上融合城域网和接入网的方法，包括以下步
骤：
A.把从所述城域网接收到的下行传输信号解波分复用成至少一
个公共波长、一个对应所述远程节点的专用波长下行信号以及其他
波长信号，所述公共波长通过光耦合器功率分配为透传部分和下载
部分；
B.把所述专用波长下行信号上的下行数据转换到所述公共波长
的下载部分上以获得公共波长信号和专用波长下行衰减信号；
C.去除所述专用波长下行衰减信号中的下行数据，以获得专用波
长；
D.向所述接入网发送所述公共波长信号；
E.接收所述接入网发来的上行传输信号；
F.把所述上行传输信号上的上行数据转换到所述专用波长上，以
获得专用波长上传信号；以及
G.通过波分复用把所述专用波长上传信号、所述公共波长的透传
部分和所述其他波长信号向所述城域网上载。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤B中，所述专用
波长下行信号为第一泵浦光，所述公共波长的下载部分为第一探测
光，通过第一半导体光放大器的交叉增益调制效应，把所述专用波
长下行信号上的下行数据转换到所述公共波长的下载部分上。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在步骤F中，所述上行
传输信号作为第二泵浦光，所述专用波长为第二探测光，通过第二
半导体光放大器的交叉增益调制效应，把所述上行传输信号上的上
行数据转换到所述专用波长上。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，
在步骤B中：所述第一泵浦光和所述第一探测光从所述第一半
导体光放大器的有源层的第一端和第二端同时射入；
在步骤F中：所述第二泵浦光和所述第二探测光从所述第二半导
体光放大器的有源层的第一端和第二端同时射入。
5.根据权利要求1至4所述的任一项方法，其中，在步骤C中：
通过第三半导体放大器的增益饱和特性降低所述专用波长下行
衰减信号的光信噪比，以去除所述专用波长下行衰减信号上的下行
数据。
6.一种在光线路终端上辅助融合城域网和接入网的方法，包括
以下步骤：
设定至少一个公共波长；
生成专用波长下行信号，每一个专用波长下行信号对应一个远程
节点；
把所述专用波长下行信号和至少一个公共波长波分复用成下行
传输信号，并传输至所述城域网中。
7.一种用于融合城域网和接入网的远程节点，其特征在于，包
括：
城域网解波分复用模块，其用于把从所述城域网中接收到的下行
传输信号解波分复用成至少一个公共波长、一个对应当前远程节点
的专用波长下行信号和其他波长信号，所述公共波长通过光耦合器
功率分配为透传部分和下载部分；
下行波长转换器，其接收所述公共波长的下载部分和所述专用波
长下行信号，把所述专用波长下行信号上的下行数据转换到所述公
共波长的下载部分上以获得公共波长信号和专用波长下行衰减信
号；
下行调制去除模块，其接收所述专用波长下行衰减信号，并把所
述专用波长下行衰减信号中的下行数据去除，以获得专用波长；
接入网波分复用模块，其下行输入端接收所述公共波长信号，其
上行输入端从接入网接收上行传输信号，其对所述公共波长信号和
所述上行传输信号进行波分复用，并通过其下行输出端将公共波长
信号发送到接入网，同时在其上行输出端发送所述上行传输信号；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖司淼，高震森，梁铮，黄喜，
申请(专利权)人：上海贝尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31