一种无源光网络保护系统及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种无源光网络系统，局端单元包括若干光线路终端OLT，通过各自馈线光纤向ODN网络发送被保护波长通道的下行光信号或接收来自用户侧ONU的上行光信号；光功率分配单元，其输入端口通过若干馈线光纤分别与前述若干光纤线路单元OLT相连，其输出端口分别通过引入光纤与用户侧的ONU相连；光网络单元，具有链路保护装置，用于耦合其它ONU，使被耦合的ONU相连的引入光纤可以作为该光网络单元引入光纤的备份。其中，下行光信号中被保护下行波长以互补形式配置输出，该系统可以基于现有的光分配网络为无线接入网络提供一个具有弹性的无线前端回传MFH全面的保护系统，尤其是使得彼此靠近的ONU引入光纤可以提供相互备份。

【技术实现步骤摘要】
一种无源光网络保护系统及其装置
本专利技术涉及通信
中的接入系统，尤其涉及一种无源光网络(PON)保护系统及其装置，以及该系统于无线接入网络中的无线前端回传业务保护应用。
技术介绍
随着各类新应用的不断涌现，无线业务量持续迅速增长。云无线接入网络(C-RAN)因其能够降低成本、简化网络结构、并共享资源的特点，被视为一种非常受欢迎的架构，用以满足日益增长的业务需求。在这种分布式无线接入网络(RAN)架构中，基站(BS)功能被分离为两部分：主要射频组件位于远端射频单元(RRH)，处理和控制功能位于基带处理单元(BBU)。集中化的BBU和远端RRH之间的部分被称为无线前端回传(MFH)，是C-RAN架构中的关键部分。由于地理覆盖区域的重合、经济上的考量，及自身具有的低时延特性，波分复用无源光网络(WDM-PON)被认为是一种非常适合承载MFH的架构。前端回传通信通常基于通用公共无线接口(CPRI)技术，通过二进制比特流传输数字基带信号。然而，CPRI技术的带宽利用效率不高。例如：对于单个无线信道带宽为20MHz、8*8多进多出(MIMO)的典型场景，需要高达10Gb/s的前端回传数据速率。而对于3GPP标准定义的4+G基站部署，即：每基站部署3个RRH(对应3扇区)，单载波20MHz，5载波聚合，8*8MIMO的部署场景，每基站的单程前端回传数据速率将达到150Gb/s。为避免过高的前端回传速率，有人提出采用包括频率转换、射频RF功率合成/拆分等技术在内的模拟信号处理方式，它将多个无线信道汇聚到同一个光波波长上传输。每个光波波长承载60个子载波，每个子载波携带一个20MHz带宽、64进制正交幅度调制(64-QAM)的LTE正交频分复用(OFDM)信号。仍以前述4+G基站部署场景为例，采用此项技术，每基站所需的承载波长数目将从使用CPRI技术的30个光波波长(单波长10Gb/s)降低为4个波长(上行2波长，下行2波长)。图1示出模拟信号汇聚技术承载无线前端回传业务的PON网络系统架构，简单起见，这里以每个基站部署2个RRH，且以2个基站、单程业务为例进行说明，图例中，一个基站的基带处理单元BBU1产生的数字基带信号，通过聚合/拆分单元进行信道汇聚之后，分别通过OLT端口1、2中的数字模拟转换、光调制、加载到下行光波波长λ1、λ2上输出，而另外一个基站基带处理单元BBU2产生的数字基带信号，通过聚合/拆分单元进行信道汇聚之后，分别通过光线路终端(OLT)端口3、4数字模拟转换、光调制、加载到下行光波波长λ3、λ4上输出，上述光波波长通过波分复用器(WDM)复用到光分配网络(ODN)传输至各光网络单元(ONU)，其中，蜂窝小区1中的ONU1-1、ONU1-2分别选择光波波长λ1、λ2接收来自其基带处理单元BBU的下行信号，例如：ONU1-1中的波长选择装置选择光波波长λ1，由接收单元Rx接收λ1上承载的来自其BBU1的下行光信号、模数转换器ADC将下行模拟信号转换为数字信号，通过聚合/拆分单元将各信道拆分后，再通过模数转换器DAC转换为模拟信号，并经上变频，传输给相对应的远端射频单元RRH。同理，蜂窝小区2中的ONU2-1、ONU2-2分别选择光波波长λ3、λ4接收来自其BBU2的下行数据。相反，上行方向来自各RRH的回程数据通过各自上行光波波长以模拟方式发送给OLT(图例中未示意出)。由于具有高带宽利用效率，这种模拟方案得到了来自设备商、运营商、和标准化组织越来越多的关注。当PON系统服务于家庭用户时，网络保护通常仅作为一个可选机制，其是否采用依赖于实际部署时经济上的考量。然而，当PON用于前端回传业务的承载时，由于多无线信道的汇聚及集中化的BBUs处理，必须采用全冗余机制，以避免因光纤光缆或设备故障而导致数以千计用户的业务中断。PON标准中定义了三种保护机制类型：类型A：仅备份馈线光纤，馈线光纤指位于OLT和光功率分配器(SPL)之间的光纤部分，以对合波后距离最长的这段光路进行保护。类型B：同时备份OLT和所连接的馈线光纤。类型C：备份整个PON系统，包括OLT、ODN和ONU。出于经济上的考虑，通常PON系统会采用类型A或类型B的保护架构。不对引入光纤进行备份，引入光纤指位于SPL和ONU之间的光纤部分。由于发生在引入光纤段的故障只影响少数家庭用户，因此不对引入光纤加以保护。然而，对于商业用户场景和承载无线业务，如MFH场景，标准中要求采用全冗余机制以避免对大规模和重要用户产生影响，例如：类型C保护机制。对于类型C保护机制，如图2所示的PON网络系统全冗余链路保护架构中，它提供两套全冗余链路，系统中OLT、馈线光纤、SPL、引入光纤、ONU任意一点发生的故障都能被恢复。这种架构保证了系统的高可靠性，特别是基于SPL和ONU之间的引入光纤是PON网络中最易受损的部分这一事实。然而，类型C保护由于引入了额外的SPL，不能兼容于已有的PON基础设施，同时，对引入光纤的备份不仅使引入光纤成本加倍，也使建设施工成本加倍。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种改进的PON网络系统保护结构，它基于现有的光分配网络ODN结构，通过在ONU侧设置链路保护装置，使得相邻ONU的引入光纤互为保护，该系统保护结构可以为无线接入网络提供一个具有弹性的无线前端回传MFH系统，避免由于OLT或光纤故障而引起的业务中断。根据本专利技术的一个方面，这里提供一种无源光网络系统，其包括：局端单元，包括若干光线路终端OLT，通过各自馈线光纤向光分配网络ODN发送被保护波长通道的下行光信号或接收来自用户侧光网络单元ONU的上行光信号；光功率分配单元，其输入端口通过若干馈线光纤分别与前述若干OLT相连，其输出端口分别通过引入光纤与用户侧的ONU相连；光网络单元，具有链路保护装置，用于耦合其它ONU，使被耦合ONU相连的引入光纤可以作为该光网络单元引入光纤的备份。优选地，前述光网络单元在所连接的引入光纤发生故障时，进行保护切换、通过所述链路保护装置与其耦合的ONU所连接的引入光纤建立连接，以接收指定下行波长或发送上行波长。优选地，前述下行光信号中，被保护下行波长以互补形式配置输出。优选地，前述无源光网络系统中，一个OLT在判断一个被保护下行波长的工作OLT端口故障时，激活其它OLT中相应的备份OLT端口，输出该下行波长通道的光信号。优选地，前述无源光网络系统中，一个OLT在判断所连接馈线光纤故障时，激活其它OLT中所有相应的备份OLT端口，通过其它OLT所连接的馈线光纤输出被保护下行波长通道。根据本专利技术的另外一个方面，这里提供一种无源光网络系统中的局端单元，其包括：若干光线路终端OLT，通过各自馈线光纤向光分配网络ODN发送被保护下行波长通道的下行光信号或接收来自用户侧光网络单元ONU的上行光信号，其中，所述下行光信号中，被保护下行波长以互补形式配置输出。优选地，前述局端单元中，一个OLT在判断一个被保护下行波长端口故障时，激活其它OLT中相应的备份OLT端口，输出该下行波长通道的光信号。优选地，前述局端单元中，一个OLT在判断所连接馈线光纤故障时，激活其它OLT中所有相应的备份OLT端口，通过其它OLT所连接的馈线光纤输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无源光网络系统，其特征在于包括：局端单元，包括若干光线路终端OLT，通过各自馈线光纤向光分配网络ODN发送被保护波长通道的下行光信号或接收来自用户侧光网络单元ONU的上行光信号；光功率分配单元，其输入端口通过若干馈线光纤分别与前述若干OLT相连，其输出端口分别通过引入光纤与用户侧的ONU相连；光网络单元，具有链路保护装置，用于耦合其它ONU，使被耦合ONU相连的引入光纤可以作为该光网络单元引入光纤的备份。

【技术特征摘要】
1.一种无源光网络系统，其特征在于包括：局端单元，包括若干光线路终端OLT，通过各自馈线光纤向光分配网络ODN发送被保护波长通道的下行光信号或接收来自用户侧光网络单元ONU的上行光信号；光功率分配单元，其输入端口通过若干馈线光纤分别与前述若干OLT相连，其输出端口分别通过引入光纤与用户侧的ONU相连；光网络单元，具有链路保护装置，用于耦合其它ONU，使被耦合ONU相连的引入光纤可以作为该光网络单元引入光纤的备份。2.如权利要求1所述的无源光网络系统，其特征在于所述光网络单元在所连接的引入光纤发生故障时，进行保护切换、通过所述链路保护装置与其耦合的ONU所连接的引入光纤建立连接，以接收指定下行波长或发送上行波长。3.如权利要求1所述的无源光网络系统，其特征在于所述下行光信号中，被保护下行波长以互补形式配置输出。4.如权利要求3所述的无源光网络系统，其特征在于一个OLT在判断一个被保护下行波长的工作OLT端口故障时，激活其它OLT中相应的备份OLT端口，输出该下行波长通道的光信号。5.如权利要求3所述的无源光网络系统，其特征在于一个OLT在判断所连接馈线光纤故障时，激活其它OLT中所有相应的备份OLT端口，通过其它OLT所连接的馈线光纤输出被保护下行波长通道。6.一种无源光网络系统中的局端单元，其特征在于包括：若干光线路终端OLT，通过各自馈线光纤向光分配网络ODN发送被保护下行波长通道的下行光信号或接收来自用户侧光网络单元ONU的上行光信号，其中，所述下行光信号中，被保护下行波长以互补形式配置输出。7.如权利要求6所述的局端单元，其特征在于一个OLT在判断一个被保护下行波长端口故障时，激活其它OLT中相应的备份OLT端口，输出该下行波长通道的光信号。8.如权利要求6所述的局端单元，其特征在于一个OLT在判断所连接馈线光纤故障时，激活其它OLT中所有相应的备份OLT端口，通过其它其它OLT所连接的馈线光纤输出被保护下行波长通道。9.一种光纤链路保护装...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖司淼，张凯宾，
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