技术领域
[0001] 本实用新型属于光接入网技术领域，涉及一种波长灵活配给的波分复用无源光网络。
背景技术
[0002] 近年来，随着各种各样新业务的不断涌现和宽带业务的迅猛发展，用户对于网络接入宽带的需求大幅度增长，包含数据、语音、视频和其它潜在业务在内的宽带需求将迅速增长，因此传统的网络接入方式已经不能满足这种日益增长的宽带需求。利用光纤丰富宽带资源的无源光网络（PON）技术一经问世就备受关注，被认为是解决最后一公里宽带
瓶颈的最佳方案。PON自出现以来，经过多年发展，形成了APON、EPON、GPON、WDM-PON等一系列概念，APON系统虽然能够提供近乎完善的各种功能，但却难以在成本至上的末端接入领域获得广泛的市场应用。EPON/GPON虽然具有一定的优势，但其采用的是时分复用（TDM）技术，用户共享带宽，实质上限制了每个用户的可用带宽，而WDM-PON系统中，各用户不共享带宽，且具有长距离、高速率、升级容易等优点，被认为是光接入网的最终解决方案。
[0003] 典型的传统WDM-PON系统包含光线路终端（OLT）、远端
节点（RN）和光网络单元（ONU）。上下行业务在不同波长窗口传输，一般采用阵列
波导光栅（AWG）实现复用/解复用功能，每个ONU只能接收到一个波长通道的
信号。下行数据时，OLT中的多波长信号经过传输光纤，通过复用解复用器，最终各个波长信号达到相应的ONU接收端被接收。上行数据时，不同ONU的信号经复用解复用器耦合到一个光纤，传送到接收端，经OLT中的解复用器分路后，由接收机阵列完成接收。因此，WDM-PON在ONU与OLT之间实现了一种虚拟的点到点通信。
[0004] 根据OLT及ONU实现方式的不同，目前WDM-PON主要有以下三种结构。①在OLT和ONU中所有上下行通道均使用外腔
激光器（ECL），通过控制波导的
温度可以控制波长。这种方案的优点是结构简单，而且功率预算小（损耗小）；但是其缺点是需要很多的
光源，成本太高，而且必须具有ONU波长管理功能，高速率需要高速外
调制器。此外，也可以在OLT和ONU使用多波长激光器，但同样不可避免ONU波长管理的问题。不易广泛地投入市场应用。②一种是激光注入RSOA方案：这种方案上下行采用不同的波长，通过对RSOA的调制来实现信号的调制和放大。尽管DFB激光器线宽较小，具有优良的高速调制性能，但是这种解决方案成本仍然很高，而且要分别对每个波长进行监控和调谐，维护系统复杂，目前也不易广泛应用于光接入网技术领域。③基于注入波长
锁定F-P激光器的方案：该方案利用AWG分割宽带光源，注入到F-P激光器中，实现单模输出。E-band和L-band作为下行光源，C-band作为上行光源，其信号波长完全取决于AWG，因此不需要波长管理功能。另外，通过对F-P激光器的直接调制就可以完成信号的加载。这种方案具有成本低、结构简单、可以实现无色（Colorless ONU）操作等优点；但由于其传输性能不够稳定，还需要进一步改善性能才能得以应用。
[0005] 现有的光通信网络中，接入网已经成为整个通信网络的“瓶颈”。如何解决这个“瓶颈”问题已经成为研究学者们以及各大设备商和运营商的关注焦点。在这种情况下，无源光网络（PON）技术开始浮出
水面，并以其优势给人们解决这一问题带来了很高的期望。目前的PON技术主要分为两大类：基于时分复用无源光网络（TDM-PON）和基于波分复用无源光网络（WDM-PON）。与TDM-PON相比，WDM-PON技术优势如下：①由于WDM-PON提供用户和中心局间虚拟的点到点连接，不存在信息共享问题，因此数据的传输更加安全。②在WDM-PON 系统中，OLT由于是多波长发射和接受，工作速率与ONU的数目无关，不会受到ONU的数目的限制，可与ONU的工作速率相同。③WDM-PON系统将数据分组直接映射至波长信道而无需TDM复用器的处理，使得对各种协议和速率透明，不需要复杂的MAC层协议，降低了层间协议适配的复杂度，这将使网络管理和保护等任务相对简单。④WDM-PON 技术允许以波长为
基础提供不同的业务，不同业务分配不同波长信道，能适应各种增值业务。⑤WDM-PON系统中的波分复用/解复用器的插入损耗要远比TDM-PON系统中的光分配器的小，在激光器输出功率相等的情况下，传输距离更远，网络
覆盖范围更大。
[0006] 近年来，由于WDM 器件价格的不断下降，WDM-PON技术本身的不断完善，WDM-PON作为接入网应用到通信网络中已成为可能。相信，随着WDM器件价格的进一步下降，WDM-PON技术更加完善，把WDM技术引入接入网将是下一代接入网发展必然趋势。
发明内容
[0007] 本实用新型提供了一种结构简单、应用成本和维护成本低、具有良好的组网灵活性和可扩展性的波长灵活配给的波分复用无源光网络。
[0008] 本实用新型采用的技术方案是：
[0009] 一种波长灵活配给的波分复用无源光网络，包括光线路终端和多个光网络单元，所述光线路终端通过远端节点与光网络单元连接，其特征在于：所述光网络单元包括多个上下行波长均不同的光收发模
块，每个所述光收发模块均连接至交换机，每个所述光收发模块均经一
开关与电源连接，所述开关是一互锁开关。本实用新型通过控制互锁开关的通断，使其中某一个光收发模块处于工作状态，而其他光收发模块不工作，就实现了一个上下行波长的ONU的光接入，并且通过控制接入不同波长的光收发模块来实现多波长选择的ONU的光接入，实现光网络单元波长的灵活配给。
[0010] 进一步，所述光线路终端包括一包含不同上下波长光模块的光交换机，所述光交换机上的光口均连入至将多路
光信号耦合到同一光纤中的第一波分复用器中。
[0011] 进一步，所述远端节点是一功分器，实现一个光线路终端到多个光网络单元的连接。
[0012] 进一步，所述光网络单元还包括与光纤连接的解复用的第二波分复用器，所述第二波分复用器与每个光收发模块连接。
[0013] 进一步，所述交换机与用户连接。
[0014] 进一步，所述光收发模块包括光收发器和光模块。
[0015] 本实用新型的有益效果：波长灵活配给的波分复用无源光网络（WDM-PON）可以大大降低无源光网络的运营和维护成本，如今的WDM器件和光器件成本也大大降低，能够更加广泛地投入市场应用；相较于其他实现波长灵活配给或者无色光网络单元（Colorless ONU）方案，利用电控互锁开关实现WDM-PON的波长灵活配给的方案，系统结构简单，易于实现，操作简便，运营和维护成本较低，且具有良好的组网灵活性和可扩展性，为WDM-PON在光接入网技术领域的应用提供了参考。
附图说明
[0016] 图1是本实用新型的结构示意图。
[0017] 图2是本实用新型组装成设备的连接结构示意图。
具体实施方式
[0018] 下面结合具体
实施例来对本实用新型进行进一步说明，但并不将本实用新型局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本实用新型涵盖了
权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
[0019] 参照图1、图2，一种波长灵活配给的波分复用无源光网络，包括光线路终端1和多个光网络单元2，所述光线路终端1通过远端节点3与光网络单元2连接，所述光网络单元2包括多个上下行波长均不同的光收发模块21，每个所述光收发模块均连接至交换机22，每个所述光收发模块21均经一开关与电源24连接，所述开关是一互锁开关23。本实用新型通过控制互锁开关23的通断，使其中某一个光收发模块21处于工作状态，而其他光收发模块21不工作，就实现了一个上下行波长的ONU的光接入，并且通过控制接入不同波长的光收发模块21来实现多波长选择的ONU的光接入，实现光网络单元波长的灵活配给。
[0020] 本实施例所述光线路终端1包括一包含不同上下波长光模块的光交换机11，所述光交换机11上的光口均连入至将多路光信号耦合到同一光纤中的第一波分复用器12中。
[0021] 本实施例所述远端节点3是一功分器，实现一个光线路终端1到多个光网络单元2的连接。
[0022] 本实施例所述光网络单元3还包括与光纤连接的解复用的第二波分复用器25，所述第二波分复用器25与每个光收发模块21连接。所述交换机22与用户连接。所述光收发模块21包括光收发器和光模块。
[0023] 参见图1，本实施例在光线路终端1（OLT）端，采用可插光模块的交换机，从网口接入传输网所传输的信号，光模块对应的不同上下行波长组的4组波长对应连接到相应的8:1的粗波分复用器（CWDM），耦合到同一根光纤，并经过远端节点3（RN）传输至光网络单元2（ONU）并接入用户。交换机的电源直接接入电源总开关。
[0024] 在远端节点3（RN）端，采用1:32的功分器（Splitter）实现多个ONU同时接入同一OLT端（无源器件无需接入任何电源），可以实现32户用户的光网络同时接入。
[0025] 在光网络单元2（ONU）端，经过RN端的功分器传输过来的光信号首先连接一个相应波长的1:8的粗波分复用器（CWDM）进行解复用，然后对应OLT端的波长，同时连接4个光收发模块，4个光收发模块在同一时刻只有一个处于工作状态，其它均处于非工作状态；在接入这4个光收发模块的同时接入将光口转换成网口，并同时接入一个交换机，并利用交换机接入用户端。交换机的电源适配器直接接入总的电源开关，而4个光收发模块的电源经由四个开关以及相应的电源适配器再接入电源开关。采用机械式的互锁开关，当其中某一路开关处于连通状态时，其他开关均断开，这样保证同一时刻只有一组上下行波长的ONU处于工作状态，避免了多个上下行波长组同时工作时互相干扰带来的影响。通过互锁开关的控制，可以实现WDM-PON的波长的灵活配给。
[0026] 根据图2所示，利用相应的器件搭建整个WDM-PON网络：
[0027] 在OLT设备端：利用一个可插入光模块的光交换机，相应波长的光模块，匹配交换机的电源模块和CWDM，按方案所述连接。整个OLT设备由交换机的网口输入，CWDM的SC光口输出。
[0028] 在ONU设备端：利用CWDM解复用，4个可插入光模块的收发器，相应波长的光模块，全网口的交换机，及相应匹配的电源模块和互锁开关，按所述方案连接。整个ONU设备由SC光口输入，交换机的网口输出，并由互锁开关实现波长的灵活配给。
[0029] 在OLT和ONU端之间，采用1:32的Splitter进行连接，最多能实现32个ONU设备同时接入同一个OLT设备。
