一种基于时分和波分复用的无源光网络系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于时分和波分复用的无源光网络系统，包括相互连接的OLT、ODN、多个波长可调型ONU以及多个波长固定型ONU；所述OLT包括一个波长复用器以及分别与所述波长复用器相连接的多个TWDM‑PON端口，所述波长复用器用于下行光信号的合波以及上行光信号的分波，每一个所述TWDM‑PON端口用于发送下行光信号以及接收上行光信号；所述ODN分别连接所述波长复用器以及每一个所述波长可调型ONU和波长固定型ONU，用于光功率分路以及合路。本发明专利技术通过增加实现简单的波长固定型ONU，降低了ONU侧成本，从而有效地降低TWDM‑PON技术的部署成本，促进TWDM‑PON技术的大规模部署。

A passive optical network system based on time division and wavelength division multiplexing

The invention discloses a passive optical network system based on wavelength division multiplexing and time division, including OLT, ODN, multi wavelength connected adjustable ONU and a plurality of fixed wavelength ONU; the OLT includes a wavelength multiplexer and are respectively connected with the wavelength multiplexing multiple TWDM PON port, the wavelength multiplexer for downlink optical signal wave and the upstream signal wave, each of the TWDM PON port for transmitting downlink optical signal and receiving the uplink optical signal; the ODN are respectively connected with the wavelength multiplexer and each of the wavelength adjustable type ONU and ONU type fixed wavelength, optical power splitter and combiner for. By adding the fixed wavelength ONU simple, reducing the cost of ONU side, thus effectively reducing the TWDM PON technology deployment cost, promote the large-scale deployment of TWDM PON technology.

【技术实现步骤摘要】
一种基于时分和波分复用的无源光网络系统
本专利技术涉及接入网领域，具体涉及一种基于时分和波分复用的无源光网络系统。
技术介绍
近年来，持续发展的互联网、云计算和物联网等技术，使政府、企业的运行以及个人的生活都深度依赖信息网络。因此，“宽带中国战略”将宽带接入上升到水、电、气等基础设施的地位。PON(PassiveOpticalNetwork，无源光网络)为最主要的固定宽带接入手段，具有带宽效率高和低成本的特性。在超清视频、虚拟现实/增强现实等需求的推动下，用户接入带宽需求不断上升，PON逐渐演进到40Gb/s速率，采用TWDM-PON(基于时分和波分复用的无源光网络)技术。虽然40GTWDM-PON技术能够满足千兆接入的要求，但是，由于采用了可调波长收发这一长途传输领域的昂贵技术，成本较高，与PON的低成本特性不符。在移动宽带方面，约在2020年左右部署5G，为了实现5G的性能要求，将密集分布5G基站，使5G基站数量激增。一方面，数量庞大、分布密集的5G基站不可能继续采用高质量、高成本的PTN或IPRAN作为基站接入手段；另一方面，5G基站的高密度，使其在地理位置等方面已经与固定宽带接入区域高度重合。因此，普遍建议采用PON作为5G基站接入技术选项，以实现固定宽带、移动宽带在接入层面的网络融合。TWDM-PON技术的提出，正是为了既满足家庭用户的固定宽带接入要求，又满足企业用户、基站的大带宽需求。为了实现ONU的无色性，TWDM-PON要求每个ONU配备可调滤波器和可调激光器，这种可调特性要求，极大地增加了器件在技术上的难度和成本，客观上导致了TWDM-PON技术在标准成熟数年后仍然无法进入大规模商用阶段。因此，降低TWDM-PON技术的实现成本是其大规模商用的关键。中国专利技术专利CN105007546A公开了一种基于波长固定和波长可调激光器的TWDM-PON系统及方法，针对接入流量的“潮汐”特征，将OLT侧的收发器划分为固定波长和可调波长两类，并且可调波长的收发器可根据实际流量需求在多个POM系统之间共用。上述降低OLT侧成本的方法虽然在一定程度上降低了TWDM-PON技术的部署成本，但是，由于局侧的OLT成本是被众多ONU用户分摊的，因此PON系统的成本主要取决于数量庞大的ONU(用户侧)，OLT成本并不能够对PON系统的成本起决定作用。因此，只有降低ONU侧的成本，才能最有效地降低TWDM-PON技术的部署成本，从而促进TWDM-PON技术的大规模部署，能够更匹配应用场景中不同类型用户的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是降低ONU侧的成本，从而有效地降低TWDM-PON技术的部署成本，促进TWDM-PON技术的大规模商用，能够更匹配应用场景中不同类型用户的要求。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是提供一种基于时分和波分复用的无源光网络系统，包括相互连接的OLT、ODN、多个波长可调型ONU以及多个波长固定型ONU；所述OLT包括一个波长复用器以及分别与所述波长复用器相连接的多个TWDM-PON端口，所述波长复用器用于下行光信号的合波以及上行光信号的分波，每一个所述TWDM-PON端口用于发送下行光信号以及接收上行光信号；所述ODN分别连接所述波长复用器以及每一个所述波长可调型ONU和波长固定型ONU，用于光功率分路以及合路。在上述技术方案中，所述ODN采用分光器。在上述技术方案中，所述分光器的分光比小于1:64。在上述技术方案中，所述波长复用器对上行光信号进行分波并发送至每一个所述TWDM-PON端口；每一个所述TWDM-PON端口接收相应的上行光信号，并分别发送下行光信号到所述波长复用器；所述波长复用器对接收到的每一路下行光信号进行合波。在上述技术方案中，所述波长固定型ONU包括发射光波长为固定值的波长固定发射机以及只接收固定波长光信号的波长固定接收机。本专利技术具有以下优点：1、根据用户类型确定ONU类型，使ONU在成本和性能方面与用户要求更为匹配，更利于在城区进行部署；2、仅包括两种类型的ONU，对TWDM-PON强调的ONU无色特性破坏较小；3、波长固定型ONU采用低成本的器件和设计，波长可调型ONU采用更高质量的器件和设计，更符合价值工程要求；4、仅增加一种波长固定型ONU，其它方面与通常的TWDM-PON系统并无差异，因此保持了TWDM-PON与此相关之外的所有特性；5、波长固定型ONU的技术难度低、实现简单，可以相对容易地提升速率，特别适用于只针对该固定波长进行速率升级；6、能有效避免传统ODN分光比有限所导致的100GPON系统带宽利用率偏低的问题。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种基于时分和波分复用的无源光网络系统架构示意图；图2为现有的TWDM-PON系统架构示意图。具体实施方式为了使PON技术能够适用于范围更广的应用场景，业界提出了TWDM-PON(基于时分和波分复用的无源光网络)技术，既能满足家庭用户的固定带宽接入需求，又能满足带宽要求高的企业用户和基站的接入需求。为了有效降低TWDM-PON技术的部署成本，促进TWDM-PON技术的大规模商用，从而更匹配应用场景中不同类型用户的要求，本专利技术实施例提供了一种基于时分和波分复用的无源光网络系统，通过增加一种技术难度低、实现简单的波长固定型ONU，可根据用户类型确定ONU类型，使ONU在成本和性能方面与应用场景中不同类型用户的要求更为匹配，更利于在城区进行部署。从而有效地降低ONU侧的成本，降低TWDM-PON技术的部署成本，促进TWDM-PON技术的大规模部署。下面结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术做出详细的说明。本专利技术实施例提供了一种基于时分和波分复用的无源光网络系统，如图1所示，包括相互连接的OLT10(OpticalLineTerminal，光线路终端)，ODN20(OpticalDistributionNetwork，光分配网络)以及多个ONU30(OpticalNetworkUnit，光网络单元)。其中，OLT10包括一个波长复用器101以及分别与该波长复用器101相连接的多个TWDM-PON端口102(TWDM-PON端口1～TWDM-PON端口n)，波长复用器101对上行光信号进行分波并发送至每一个TWDM-PON端口102；每一个TWDM-PON端口102接收相应的上行光信号，并分别发送下行光信号到波长复用器101；波长复用器101对接收到的每一路下行光信号进行合波。ODN20采用分光器201连接波长复用器101，并通过馈线光纤连接每一个ONU30，用于光功率分路或合路。现有的TWDM-PON系统如图2所示，其中的所有ONU30均为波长可调型，而本专利技术提供的如图1所示的低成本TWDM-PON系统可根据用户类型提供以下两种类型的ONU30：一种是波长固定型ONU30，包括波长固定发射机和波长固定接收机，波长固定发射机的发射光波长为固定值，并且波长固定接收机只能接收固定波长的光信号，由于波长固定，因此相比波长可调方案，技术难度低，实现简单，成本大大降低，尤其适用于成本敏感但带宽、性能要求较低的普通家庭用户。另一种是波长可调型ONU30，波长可调型ONU30包括波长可调发射机和波长可调接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于时分和波分复用的无源光网络系统，包括相互连接的OLT、ODN以及多个波长可调型ONU，其特征在于，还包括多个波长固定型ONU；所述OLT包括一个波长复用器以及分别与所述波长复用器相连接的多个TWDM‑PON端口，所述波长复用器用于下行光信号的合波以及上行光信号的分波，每一个所述TWDM‑PON端口用于发送下行光信号以及接收上行光信号；所述ODN分别连接所述波长复用器以及每一个所述波长可调型ONU和波长固定型ONU，用于光功率分路以及合路。

【技术特征摘要】
1.一种基于时分和波分复用的无源光网络系统，包括相互连接的OLT、ODN以及多个波长可调型ONU，其特征在于，还包括多个波长固定型ONU；所述OLT包括一个波长复用器以及分别与所述波长复用器相连接的多个TWDM-PON端口，所述波长复用器用于下行光信号的合波以及上行光信号的分波，每一个所述TWDM-PON端口用于发送下行光信号以及接收上行光信号；所述ODN分别连接所述波长复用器以及每一个所述波长可调型ONU和波长固定型ONU，用于光功率分路以及合路。2.如权利要求1所述的基于时分和波分复用的无源光网络系统，其特征在于，所述ODN采用分光器。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：张新全，程容，何炜，杨奇，
申请(专利权)人：武汉邮电科学研究院，
类型：发明
国别省市：湖北,42