一种无源光网络中光信号处理方法、装置和系统.pdf

《一种无源光网络中光信号处理方法、装置和系统.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种无源光网络中光信号处理方法、装置和系统.pdf（8页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。

1、10申请公布号CN101938313A43申请公布日20110105CN101938313ACN101938313A21申请号201010240433622申请日20100726H04B10/17200601H04J14/0220060171申请人华为技术有限公司地址518129广东省深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼72发明人廖振兴程宁高建河叶飞54发明名称一种无源光网络中光信号处理方法、装置和系统57摘要本发明实施例公开了一种无源光网络中的信号处理装置，包括分光器一204用于将多路上行光信号进行合波处理；模式耦合单元203，用于根据多根单模光纤的光场匹配汇聚原理，通过对所述分光器一204合波处。

2、理后的上行光信号的模式进行匹配，将多路的单模光信号或单路多模光信号进行低损耗汇聚；光信号增强模块206用于对所述模式耦合单元203汇聚后的光信号进行放大；分光器二202用于对光信号增强模块206放大后的光信号进行合波处理；还公开了一种无源光网络系统和信号处理方法；从而能极大地降低上行光功率损耗，以低成本的方式获得大的光功率预算。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页CN101938316A1/1页21一种无源光网络中的信号处理装置，其特征在于，包括分光器一204用于将多路上行光信号进行合波处理；模式耦合单元203，用于根据多根单模光纤的光。

3、场匹配汇聚原理，通过对所述分光器一204合波处理后的上行光信号的模式进行匹配，将多路的单模光信号或单路多模光信号进行低损耗汇聚；光信号增强模块206用于对所述模式耦合单元203汇聚后的光信号进行放大；分光器二202用于对光信号增强模块206放大后的光信号进行合波处理。2根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光信号增强模块通过光电和电光转换来放大信号，或直接对光信号进行增强处理。3根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括光分路器205用于将光信号均分为多路；所述分光器分别与分光器一204和光信号增强模块206相连。4根据权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于，所述模式耦合单元包。

4、括收发模块，用于接收光信号后转换为电信号，以及将电信号转换为光信号后发射；模式匹配模块，用于对多路的单模光信号或单路多模光信号的模式进行匹配；汇聚模块，用于根据所述模式匹配模块对接收的光信号的模式进行匹配的结果，将所述光信号低损地汇聚于收发模块。5根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述模式耦合单元还包括分路模块，用于对下行光信号进行分路。6根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述模式匹配模块对光信号的进行匹配的方式包括利用基于PLC平台的模式耦合方法，自由空间透镜耦合方法、或者光纤熔融拉锥方法。7一种无源光网络系统，所述系统包括光线路终端、光分布网和多个光网络单元，其特征在于，所述系统还。

5、包括上述权利要求17中任意项所述的信号处理装置，所述光线路终端通过所述信号处理装置与所述光分配网相连，所述光分配网与所述多个光网络单元相连。8一种无源光网络中的信号处理方法，其特征在于，包括将多路上行光信号进行合波处理；根据多根单模光纤的光场匹配汇聚原理，通过对所述合波处理后的上行光信号的模式进行匹配后进行汇聚；将所述汇聚后的光信号放大后进一步进行合波处理。9根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括对接收到的下行光信号进行分波复用；将进行所述分波复用后的光信号分为多路；将所述多路下行光信号合并为一路下行光信号。10根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对所述上行光信号的模式进行匹配的方。

6、式包括利用基于PLC平台的模式耦合方法，自由空间透镜耦合方法、或者光纤熔融拉锥方法。权利要求书CN101938313ACN101938316A1/4页3一种无源光网络中光信号处理方法、装置和系统技术领域0001本发明涉及光通讯领域，具体地说，涉及一种无源光网络中光信号处理方法、装置和系统。背景技术0002在光接入网中，PONPASSIVEOPTICALNETWORK，无源光网络技术是一种常见的实现技术，PON技术是一种点对多点传送的光接入技术，PON系统的构成可以参考图1所示在PON系统包括OLTOPTICALLINETERMINAL，光线路终端、ODNOPTICALDISTRIBUTENET。

7、WORK，光分布网、ONUOPTICALNETWORKUNIT，光网络单元组成，其中OLT为OAN提供网络侧接口SNI，连接一个或者多个ODN；ODN将OLT下行的数据通过光分路传输到各个ONU，虽然ODN是一种无源分光器件，但可以在ODN和OLT之间加入有源EBEXTENSIONBOX，扩展盒来增加连接距离，同样，ODN将ONU的上行数据通过汇聚传输到OLT；ONU为OAN提供用户侧接口UNI，同时与ODN相连。0003传统的PON系统，包括GPON和EPON，一般地，对EB和ONU之间的ODN一般只提供28DB即CLASSB的光功率预算，并且覆盖距离小于20KM，分支比116至164；但如。

8、果要获得32DB的光功率预算，需选用更高成本的CLASSC光模块，代价太大。以低成本的方式获得大的光功率预算，已成为长距离PON中重要而具有挑战性的课题。发明内容0004本发明实施例提出了一种无源光网络中光信号处理方法、装置和系统，以低成本的方式获得较大的光功率预算。0005本发明实施例提供一种无源光网络中的信号处理装置，包括0006分光器一204用于将多路上行光信号进行合波处理；0007模式耦合单元203，用于根据多根单模光纤的光场匹配汇聚原理，通过对所述分光器一204合波处理后的上行光信号的模式进行匹配，将多路的单模光信号或单路多模光信号进行低损耗汇聚；0008光信号增强模块206用于对所。

9、述模式耦合单元203汇聚后的光信号进行放大；0009分光器二202用于对光信号增强模块206放大后的光信号进行合波处理。0010本发明实施例提供一种无源光网络系统，所述系统包括光线路终端、光分布网和多个光网络单元，所述系统还包括上述权利要求所述的信号处理装置，所述光线路终端通过所述信号处理装置与所述光分配网相连，所述光分配网与所述多个光网络单元相连。0011本发明实施例提供一种无源光网络中的信号处理方法，包括0012将多路上行光信号进行合波处理；0013根据多根单模光纤的光场匹配汇聚原理，通过对所述合波处理后的上行光信号的模式进行匹配后进行汇聚；0014将所述汇聚后的光信号放大后进一步进行合波。

10、处理。说明书CN101938313ACN101938316A2/4页40015本发明实施例通过引入模式耦合单元和分光器协同处理，并采用多根单模光纤的光场匹配汇聚原理使其在光路中的插入损耗优化降低，从而能极大地降低上行光功率损耗，进而提升光功率预算和分支比，无需变动原有OLT、ONU和ODN，能以低成本的方式获得大的光功率预算。附图说明0016图1为无源光网络PON系统架构图；0017图2为本发明实施例的模式耦合EB的结构图；0018图3为本发明实施例的模式耦合单元结构图；0019图4为本发明实施例的包含模式耦合EB的PON系统构架图一；0020图5为本发明实施例的包含模式耦合EB的PON系统构。

11、架图二。具体实施方式0021本发明实施例提出了一种模式耦合EB，采用这种EB能构成新型的电中继大分支比PON，能极大地降低光功率损耗，进而提升光功率预算。0022本发明实施例一提供了一种模式耦合EB201，如图2所示所述模式耦合EB201包括分光器二202，模式耦合单元203、分光器一204、光信号增强模块206；0023在上行方向上从左往右方向0024所述分光器一204用于将多路上行光信号进行合波处理；0025所述模式耦合单元203，用于通过对所述分光器一204合波处理后的上行光信号的模式进行匹配，将多路的单模光信号或单路多模光信号进行低损耗汇聚；0026所述光信号增强模块206用于对经所述。

12、模式耦合单元203汇聚处理后的光信号进行放大；具体可以是通过光电和电光转换来放大信号，或直接对光信号进行增强处理。0027所述分光器二202用于对经光信号增强模块206放大后的光信号再次进行合波处理。0028进一步地，在下行方向上从右往左方向还包括光分路器205，所述光分路器205分别与所述分光器一204和所述光信号增强模块206相连，其中0029所述分光器二202还用于将对接收到的下行光信号进行分波复用；0030所述光分路器205用于将光信号均分为多路；0031所述分光器一204还用于将多路下行光信号合并为一路下行光信号；0032其中所述模式耦合单元203，如图3所示，具体包括0033收发模。

13、块2030，用于接收光信号后转换为电信号，以及将电信号转换为光信号后发射。0034汇聚模块2031，用于根据所述模式匹配模块2032对接收的光信号的模式进行匹配的结果，将所述光信号低损地汇聚于收发模块；0035模式匹配模块2032，用于对多路的单模光信号或单路多模光信号的模式进行匹配；其中，所述进行匹配的方式包括利用基于PLCPLANELIGHTWAVEGUIDECIRCUIT，平面光波导平台的模式耦合方法，自由空间透镜耦合方法、或者光纤熔融拉锥方法。0036进一步地所述模式耦合单元203还包括分路模块2034，用于对下行光信号进行分说明书CN101938313ACN101938316A3/4。

14、页5路。0037由于分光器是一种光功率分配器件，在传统的含有分光器的PON系统中，对于上行从ONU到OLT和下行从OLT到ONU信号的衰减是一致的，导致PON上行突发方向的光功率损耗很大。本实施例中提出的利用模式耦合EB的PON系统，通过引入模式耦合单元和分光器协同处理，通过光分路器将上下行光信号合波传输；并通过模式耦合单元将采用多根单模光纤的光场匹配汇聚原理使其在光路中的插入损耗优化降低，具体地是将多路单模光的横模模场分布进行转换，使之能与光探测器或多模波导较好匹配，从而能极大地降低上行光功率损耗，进而提升光功率预算和分支比，无需变动原有OLT、ONU和ODN。其中所述光场匹配汇聚原理是现有。

15、技术，本实施例在此不作详细描述。0038而且，该发明技术同样可以应用于10GPON，从而解决10GPON系统更为紧张的光功率预算需求。本发明通过模式耦合EB使ODN的光功率预算极大提升，如本发明提出的41的模式耦合单元能使上行功率预算提升5DB左右，利用这额外的5DB光功率预算可以延长光纤距离约15KM或提升分支比一倍以上；81的模式耦合单元能使分支比提升两倍，即达到上述条件下的256分支比。0039进一步地，所述模式耦合单元203还包括分路模块，所述分路模块用于对下行光信号进行分路。0040所述分路模块相当于无源光网络PON系统中光分配网ODN中的光分路器如图5所示，如果PON采用含有所述分。

16、路模块的EB，所图6所示，就可以取消ODN中的光分路器，这样，原来由光分路器带来的光损耗就被模式耦单元203的插入损耗替代了，进一步降低了PON系统中的光功率损耗。0041本发明实施例三提供了一种PON系统中光信号处理方法，所述PON系统为图4或图5所示的PON系统，其中所述模式耦合单元203可以不包含分路模块。所述方法包括0042步骤602将多路上行光信号进行合波处理；0043步骤604根据多根单模光纤的光场匹配汇聚原理，通过对所述合波处理后的上行光信号的模式进行匹配后进行汇聚；0044步骤606将所述汇聚后的光信号放大后进一步进行合波处理。0045进一步地，所述还包括0046步骤702对接。

17、收到的下行光信号进行分波复用；0047步骤704将进行所述分波复用后的光信号分为多路；0048步骤706将所述多路下行光信号合并为一路下行光信号；0049上述实施例也可以利用在更长距离、更大分支比PON系统中，基于MC的EB可以结合光放大器共同使用，提高下行和上行的光功率预算，满足整个PON系统的光功率需求；并且由于上述实施例与信号速率无关，可以方便地应用于如10GPON等下一代PON系统。0050通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分。

18、可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。说明书CN101938313ACN101938316A4/4页60051以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。说明书CN101938313ACN101938316A1/2页7图1图2说明书附图CN101938313ACN101938316A2/2页8图3图4图5说明书附图CN101938313A。