利用多周期现场阵列波导光栅升级无源光网络系统
专利汇可以提供利用多周期现场阵列波导光栅升级无源光网络系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且通信系统(100)具有第一光学系统(300a)和第二(300b)以及与第一光学系统通信并被布置为将 馈线 光 信号 (S3)输送到第二光学系统的馈线光纤(20)。第一光学系统包括在第一光线路终端(OLT)信号(S1)、第二OLT信号(S2)和馈线 光信号 之间进行复用/解复用的复用器。馈线光信号包括第一OLT信号和第二OLT信号。第一OLT信号包括第一上行自由 光谱 范围(B1)和第一下行 自由光谱范围 (B3)。第二OLT信号包括第二上行自由光谱范围(B2)和第二下行自由光谱范围(B4)。第二光学系统与馈线光纤通信并且在馈线光信号和光网络单元信号(US，US1 USn)之间进行复用/解复用。，下面是利用多周期现场阵列波导光栅升级无源光网络系统专利的具体信息内容。
1.一种通信系统(100)，包括：
第一光学系统(300a)，其包括复用器(310)，该复用器(310)被配置为在第一光线路终端信号(S1)、第二光线路终端信号(S2)以及包括所述第一光线路终端信号(S1)和所述第二光线路终端信号(S2)的馈线光信号(S3)之间进行复用和解复用，所述第一光线路终端信号(S1)包括第一上行自由光谱范围(B1)中的波长(λ)和第一下行自由光谱范围(B3)中的波长，并且所述第二光线路终端信号(S2)包括第二上行自由光谱范围(B2)中的波长(λ)和第二下行自由光谱范围(B4)中的波长(λ)；
馈线光纤(20)，其与所述第一光学系统(300a)光学连接并且被布置为输送所述馈线光信号(S3)；以及
第二光学系统(300b)，其与所述馈线光纤(20)光学连接并且被配置为在所述馈线光信号(S3)和光网络单元信号(US，US1–USn)之间进行复用和解复用，每个光网络单元信号(US，US1–USn)包括所述第一上行自由光谱范围(B1)中的第一上行波长(λ1–λ4)、所述第一下行自由光谱范围(B3)中的第一下行波长(λ9–λ12)、所述第二上行自由光谱范围(B2)中的第二上行波长(λ5–λ8)和所述第二下行自由光谱范围(B4)中的第二下行波长(λ13–λ16)。
2.如权利要求1所述的通信系统(100)，其中，所述第二光学系统(300b)包括循环式阵列波导光栅(200)。
3.如权利要求1所述的通信系统(100)，其中，所述第二光学系统(300b)包括具有与光耦合器(340)光学连接的输出(220，220a-p)的阵列波导光栅(200)，每个耦合器(340)组合至少两个输出(220)。
4.如权利要求1所述的通信系统(100)，还包括：
与所述第一光学系统(300a)通信的第一光线路终端(50，50a)，所述第一光线路终端(50，50a)发送/接收所述第一光线路终端信号(S1)；以及
与所述第一光学系统(300a)通信的第二光线路终端(50，50b)，所述第二光线路终端(50，50b)发送/接收所述第二光线路终端信号(S2)。
5.如权利要求1所述的通信系统(100)，还包括：
第一光网络单元(60，60a)，其与所述第二光学系统(300b)光学连接并且被配置为接收具有所述第一上行自由光谱范围(B1)中的第一上行波长(λ1–λ4)和所述第一下行自由光谱范围(B3)中的第一下行波长(λ9–λ12)的光网络单元信号(US，US1-USn)；以及第二光网络单元(60，60b)，其与所述第二光学系统(300b)光学连接并且被配置为接收所述光网络单元信号(US，US1–USn)，所述光网络单元信号(US，US1–USn)具有所述第二上行自由光谱范围(B2)中的第二上行波长(λ5–λ8)和所述第二下行自由光谱范围(B4)中的第二下行波长(λ13–λ16)。
6.如权利要求5所述的通信系统(100)，还包括与所述第二光学系统(300b)和所述第一光网络单元和第二光网络单元(60，60a、60b)通信的光功率分路器(400)，所述光功率分路器(400)被配置为：
对从所述第二光学系统(300b)接收的光网络单元信号(US，US1–USn)进行分路以递送到所述第一光网络单元和第二光网络单元(60，60a，60b)；并且
组合来自所述第一光网络单元(60，60a)的第一上行信号和来自所述第二光网络单元(60，60b)的第二上行信号以将组合的光网络信号从所述第一光网络单元和第二光网络单元(60，60a，60b)递送到所述第二光学系统(300b)。
7.如权利要求5所述的通信系统(100)，其中，所述第一光网络单元(60，60a)和所述第二光网络单元(60，60b)利用不同的协议操作。
8.如权利要求5所述的通信系统(100)，其中，所述第一光网络单元(60，60a)和所述第二光网络单元(60，60b)各自包括固定的带通滤波器。
9.如权利要求1所述的通信系统(100)，其中，所述第一上行自由光谱范围(B1)和所述第一下行自由光谱范围(B3)与第一协议相关联，并且所述第二上行自由光谱范围(B2)和所述第二下行自由光谱范围(B4)与不同于所述第一协议的第二协议相关联。
10.一种方法(600)，包括：
在第一光学系统(300a)处接收如下信号并在如下信号之间进行复用/解复用：第一光线路终端信号(S1)、第二光线路终端信号(S2)和包括所述第一光线路终端信号(S1)和所述第二光线路终端信号(S2)的馈线光信号(S3)，所述第一光线路终端信号(S1)包括第一上行自由光谱范围(B1)中的波长(λ)和第一下行自由光谱范围(B3)中的波长，并且所述第二光线路终端信号(S2)包括第二上行自由光谱范围(B2)中的波长(λ)和第二下行自由光谱范围(B4)中的波长(λ)；
在所述第一光学系统(300a)和第二光学系统(300b)之间传送所述馈线光信号(S3)；以及
在所述第二光学系统(300b)处接收所述馈线光信号(S3)和光网络单元信号(US，US1–USn)并在所述馈线光信号(S3)和光网络单元信号(US，US1–USn)之间进行复用和解复用，每个光网络单元信号(US，US1–USn)包括所述第一上行自由光谱范围(B1)中的第一上行波长(λ1–λ4)、所述第一下行自由光谱范围(B3)中的第一下行波长(λ9–λ12)、所述第二上行自由光谱范围(B2)中的第二上行波长(λ5–λ8)和所述第二下行自由光谱范围(B4)中的第二下行波长(λ13–λ16)。
11.如权利要求10所述的方法(600)，还包括将所述光网络单元信号(US，US1–USn)中的至少一者从所述第二光学系统(300b)发送到：
第一光网络单元(60，60a)，其与所述第二光学系统(300b)光学连接并且被配置为接收具有所述第一上行自由光谱范围(B1)中的第一上行波长(λ1–λ4)和所述第一下行自由光谱范围(B3)中的第一下行波长(λ9–λ12)的光网络单元信号(US，US1-USn)；以及第二光网络单元(60，60b)，其与所述第二光学系统(300b)光学连接并且被配置为接收具有所述第二上行自由光谱范围(B2)中的第二上行波长(λ5–λ8)和所述第二下行自由光谱范围(B4)中的第二下行波长(λ13–λ16)的光网络单元信号(US，US1–USn)。
12.如权利要求11所述的方法(600)，其中，所述第一光网络单元(60，60a)和所述第二光网络单元(60，60b)利用不同的协议操作。
13.如权利要求12所述的方法(600)，其中，所述第一光网络单元(60，60a)和所述第二光网络单元(60，60b)各自包括固定的带通滤波器。
14.如权利要求10所述的方法(600)，其中，所述第一上行自由光谱范围(B1)和所述第一下行自由光谱范围(B3)与第一协议相关联，并且所述第二上行自由光谱范围(B2)和所述第二下行自由光谱范围(B4)与不同于所述第一协议的第二协议相关联。
15.如权利要求10所述的方法(600)，其中，所述第一光学系统(300a)包括复用器(310)并且所述第二光学系统(300b)包括循环式阵列波导光栅(200)。
16.如权利要求10所述的方法(600)，其中，所述第二光学系统(300b)包括具有输出(220)的阵列波导光栅(200)，其中至少两个输出(220)与耦合器(340，400)光学连接。
17.一种方法，包括：
在光学系统(100，300b)处接收馈线光信号(S3)和光网络单元信号(US，US1–USn)；以及在所述光学系统(100，300b)处在所述馈线光信号(S3)和所述光网络单元信号(US，US1–USn)之间进行复用/解复用，
其中，对于第一时间段，所述馈线光信号(S3)包括第一光线路终端信号(S1)，该第一光线路终端信号(S1)包括第一上行自由光谱范围(B1)中的波长(λ)和第一下行自由光谱范围(B3)中的波长(λ)，并且每个光网络单元信号(US，US1-USn)包括所述第一上行自由光谱范围(B1)中的第一上行波长(λ1–λ4)和所述第一下行自由光谱范围(B3)中的第一下行波长(λ9–λ12)，并且
其中，对于所述第一时间段之后的第二时间段，所述馈线光信号(S3)包括所述第一光线路终端信号(S1)和第二光线路终端信号(S2)，该第二光线路终端信号(S2)包括第二上行自由光谱范围(B2)中的波长(λ)和第二下行自由光谱范围(B4)中的波长(λ)，并且每个光网络单元信号(US，US1–USn)包括所述第一上行自由光谱范围(B1)中的第一上行波长(λ1–λ4)、所述第一下行自由光谱范围(B3)中的第一下行波长(λ9–λ12)、所述第二上行自由光谱范围(B2)中的第二上行波长(λ5–λ8)和所述第二下行自由光谱范围(B4)中的第二下行波长(λ13–λ16)。
18.如权利要求17所述的方法，还包括对于所述第一时间段，将所述光网络单元信号(US，US1-USn)中的至少一者从所述光学系统(100，300b)发送到第一光网络单元(60，60a)，该第一光网络单元(60，60a)与所述光学系统(100，300b)光学连接并且被配置为接收具有所述第一上行自由光谱范围(B1)中的第一上行波长(λ1–λ4)和所述第一下行自由光谱范围(B3)中的第一下行波长(λ9–λ12)的光网络单元信号(US，US1-USn)。
19.如权利要求17所述的方法，还包括对于所述第二时间段，将所述光网络单元信号(US，US1–USn)中的至少一者从所述光学系统(100，300b)发送到：
第一光网络单元(60，60a)，其与所述光学系统(100，300b)光学连接并且被配置为接收具有所述第一上行自由光谱范围(B1)中的第一上行波长(λ1–λ4)和所述第一下行自由光谱范围(B3)中的第一下行波长(λ9–λ12)的光网络单元信号(US，US1-USn)；以及第二光网络单元(60，60b)，其与所述光学系统(100，300b)光学连接并且被配置为接收具有所述第二上行自由光谱范围(B2)中的第二上行波长(λ5–λ8)和所述第二下行自由光谱范围(B4)中的第二下行波长(λ13–λ16)的光网络单元信号(US，US1–USn)。
20.如权利要求19所述的方法，其中，所述第一光网络单元(60，60a)和所述第二光网络单元(60，60b)利用不同的协议操作。
21.如权利要求19所述的方法，其中，所述第一光网络单元(60，60a)和所述第二光网络单元(60，60b)各自包括固定的带通滤波器。
22.如权利要求17所述的方法，其中，对于所述第二时间段之后的第三时间段，所述馈线光信号(S3)包括所述第二光线路终端信号(S2)，而没有所述第一光线路终端信号(S1)，并且每个光网络单元信号(US，US1–USn)包括所述第二上行自由光谱范围(B2)中的第二上行波长(λ5–λ8)和所述第二下行自由光谱范围(B4)中的第二下行波长(λ13–λ16)，而没有所述第一上行自由光谱范围(B1)中的第一上行波长(λ1–λ4)和所述第一下行自由光谱范围(B3)中的第一下行波长(λ9–λ12)。
23.如权利要求22所述的方法，还包括对于所述第三时间段，将所述光网络单元信号(US，US1-USn)中的至少一者从所述光学系统(100，300b)发送到第二光网络单元(60，60b)，该第二光网络单元(60，60b)与所述光学系统(100，300b)光学连接并且被配置为接收具有所述第二上行自由光谱范围(B2)中的第二上行波长(λ5–λ8)和所述第二下行自由光谱范围(B4)中的第二下行波长(λ13–λ16)的光网络单元信号(US，US1-USn)。
24.如权利要求17所述的方法，其中，所述第一上行自由光谱范围(B1)和所述第一下行自由光谱范围(B3)与第一协议相关联，并且所述第二上行自由光谱范围(B2)和所述第二下行自由光谱范围(B4)与不同于所述第一协议的第二协议相关联。
25.如权利要求17所述的方法，其中，所述光学系统(100)包括循环式阵列波导光栅(200)。
26.如权利要求17所述的方法，其中，所述光学系统(100，300b)包括具有输出(220)的阵列波导光栅(200)，其中至少两个输出(220)与耦合器(340，400)光学连接。
27.一种通信系统(100)，包括光学系统(300b)，所述光学系统(300b)从与所述光学系统(300b)光学连接的光学馈线(20)接收馈线光信号(S3)，所述光学系统(300b)被配置为在所述馈线光信号(S3)和光网络单元信号(US，US1–USn)之间进行复用和解复用，每个光网络单元信号(US，US1–USn)包括第一上行自由光谱范围(B1)中的第一上行波长(λ1–λ4)、第一下行自由光谱范围(B3)中的第一下行波长(λ9–λ12)、第二上行自由光谱范围(B2)中的第二上行波长(λ5–λ8)和第二下行自由光谱范围(B4)中的第二下行波长(λ13–λ16)，所述光学系统(300b)具有用于接收所述馈线光信号(S3)的光学系统输入和用于输出所述光网络单元信号(US，US1–USn)的光学系统输出。
28.如权利要求27所述的通信系统(100)，其中，所述光学系统(300b)包括阵列波导光栅(200)，该阵列波导光栅(200)具有与光耦合器(340，400)光学连接的阵列波导光栅输出(220)，每个光耦合器(340，400)组合至少两个阵列波导光栅输出(220)，每个光耦合器(340，400)光学连接到所述光学系统输出之一。
29.如权利要求28所述的通信系统(100)，其中，所述光学系统(300b)包括循环式阵列波导光栅(200)。
30.如权利要求27所述的通信系统(100)，还包括：
第一光网络单元(60，60a)，其与所述光学系统(300b)光学连接并且被配置为接收具有所述第一上行自由光谱范围(B1)中的第一上行波长(λ1–λ4)和所述第一下行自由光谱范围(B3)中的第一下行波长(λ9–λ12)的光网络单元信号(US，US1-USn)；以及
第二光网络单元(60，60b)，其与所述光学系统(300b)光学连接并且被配置为接收所述光网络单元信号(US，US1–USn)，所述光网络单元信号(US，US1–USn)具有所述第二上行自由光谱范围(B2)中的第二上行波长(λ5–λ8)和所述第二下行自由光谱范围(B4)中的第二下行波长(λ13–λ16)。
31.如权利要求30所述的通信系统(100)，还包括与所述光学系统(300b)的输出(220)之一以及所述第一光网络单元和第二光网络单元(60，60a、60b)通信的光功率分路器(400)，所述光功率分路器(400)被配置为：
对从所述光学系统(300b)接收的光网络单元信号(US，US1–USn)进行分路以递送到所述第一光网络单元和第二光网络单元(60，60a，60b)；并且
组合来自所述第一光网络单元(60，60a)的第一上行信号和来自所述第二光网络单元(60，60b)的第二上行信号以将所述光网络单元信号(US，US1–USn)从所述第一光网络单元和第二光网络单元(60，60a，60b)递送到所述光学系统(300b)。
32.如权利要求30所述的系统(100)，其中，所述第一光网络单元(60，60a)和所述第二光网络单元(60，60b)利用不同的协议操作。
33.如权利要求30所述的系统(100)，其中，所述第一光网络单元(60，60a)和所述第二光网络单元(60，60b)各自包括固定的带通滤波器。
34.如权利要求27所述的系统(100)，其中，所述第一上行自由光谱范围(B1)和所述第一下行自由光谱范围(B3)与第一协议相关联，并且所述第二上行自由光谱范围(B2)和所述第二下行自由光谱范围(B4)与不同于所述第一协议的第二协议相关联。
35.一种方法(700)，包括：
在光学系统(300b)处接收馈线光信号(S3)和光网络单元信号(US，US1–USn)；以及在所述光学系统(300b)处在所述馈线光信号(S3)和所述光网络单元信号(US，US1–USn)之间进行复用/解复用，
其中，对于第一时间段，所述馈线光信号(S3)包括第一光线路终端信号(S1)和第二光线路终端信号(S2)，所述第一光线路终端信号(S1)包括所述第一上行自由光谱范围(B1)中的波长(λ)和所述第一下行自由光谱范围(B3)中的波长(λ)，所述第二光线路终端信号(S2)包括所述第二上行自由光谱范围(B2)中的波长(λ)和所述第二下行自由光谱范围(B4)中的波长(λ)，每个光网络单元信号(US，US1–USn)包括所述第一上行自由光谱范围(B1)中的第一上行波长(λ1–λ4)、所述第一下行自由光谱范围(B3)中的第一下行波长(λ9–λ12)、所述第二上行自由光谱范围(B2)中的第二上行波长(λ5–λ8)和所述第二下行自由光谱范围(B4)中的第二下行波长(λ13–λ16)，并且
其中，对于所述第一时间段之后的第二时间段，所述馈线光信号(S3)包括所述第二光线路终端信号(S2)，而没有所述第一光线路终端信号(S1)，并且每个光网络单元信号(US，US1–USn)包括所述第二上行自由光谱范围(B2)中的第二上行波长(λ5–λ8)，和所述第二下行自由光谱范围(B4)中的第二下行波长(λ13–λ16)，而没有所述第一上行自由光谱范围(B1)中的第一上行波长(λ1–λ4)和所述第一下行自由光谱范围(B3)中的第一下行波长(λ9–λ12)。
36.如权利要求35所述的方法(700)，还包括对于所述第二时间段之后的第三时间段，所述馈线光信号(S3)包括与所述第一光线路终端信号和第二光线路终端信号(S1，S2)不同的第三光线路终端信号(S1)，和所述第二光线路终端信号(S2)，所述第三光线路终端信号(S1)包括所述第一上行自由光谱范围(B1)和所述第一下行自由光谱范围(B3)中的波长(λ)，所述第二光线路终端信号(S2)包括所述第二上行自由光谱范围(B2)和所述第二下行自由光谱范围(B4)中的波长(λ)，每个光网络单元信号(US，US1–USn)包括所述第一上行自由光谱范围(B1)中的第三上行波长、所述第一下行自由光谱范围(B3)中的第三下行波长、所述第二上行自由光谱范围(B2)中的第二上行波长(λ5–λ8)和所述第二下行自由光谱范围(B4)中的第二下行波长(λ13–λ16)。
37.如权利要求36所述的方法(700)，其中，所述第一上行自由光谱范围(B1)和所述第一下行自由光谱范围(B3)的波长(λ)在所述第一时间段期间与第一协议相关联并且在所述第三时间段期间与第二协议相关联，并且所述第二上行自由光谱范围(B2)和所述第二下行自由光谱范围(B4)的波长(λ)在所述第一时间段、第二时间段和第三时间段期间与第三协议相关联，所述第三协议不同于所述第一协议和/或第二协议。
利用多周期现场阵列波导光栅升级无源光网络系统
技术领域
背景技术
以更高的带宽传送数据。光纤与金属线相比是一种改进的通信形式，因为行经光纤的光经
历更少的损耗并且对于电磁干扰是免疫的。公司使用光纤来传送电话信号、互联网通信和
有线电视信号。光纤到户(fiber-to-the-home，FTTH)网络或光纤接入网络利用光纤作为从服务提供者的最后一英里连接来连接终端用户。
(FTT)网络已成为运营商(carrier)连线和重连线客户的一种良好的未来有保证技术。
发明内容
ONU服务。因此，由于与个体客户协调ONU处的硬件升级的时机的困难性，升级接入网络可能是有挑战性的。本公开提供了一种系统和方法，该系统和方法在提供两个同时发生的服务，即传统服务和升级服务的同时，升级接入网络，直到ONU处的所有传统硬件已被平稳且逐渐地升级为止。
复用器被配置为在第一光线路终端信号、第二光线路终端信号和馈线光信号之间进行复用
和解复用。馈线信号包括第一光线路终端信号和第二光线路终端信号。第一光线路终端信
号包括第一上行自由光谱范围中的波长和第一下行自由光谱范围中的波长。第二光线路终
端信号包括第二上行自由光谱范围中的波长和第二下行自由光谱范围中的波长。馈线光纤
与第一光学系统光学连接并且被布置为输送馈线光信号。第二光学系统与馈线光纤光学连
接并且被配置为在馈线光信号与光网络单元信号之间进行复用和解复用。每个光网络单元
信号包括第一上行自由光谱范围中的第一上行波长、第一下行自由光谱范围中的第一下行
波长、第二上行自由光谱范围中的第二上行波长和第二下行自由光谱范围中的第二下行波
长。
输出的阵列波导光栅，每个耦合器组合至少两个输出。系统可包括与第一光学系统光学连
接的第一光线路终端和与第一光学系统光学连接的第二光线路终端。第一光线路终端可发
送/接收第一光线路终端信号并且第二光线路终端可发送/接收第二光线路终端信号。
行自由光谱范围中的第一下行波长。系统可包括与第二光学系统连接并被配置为接收光网
络单元信号的第二光网络单元。光网络单元信号具有第二上行自由光谱范围中的第二上行
波长和第二下行自由光谱范围中的第二下行波长。
进行分路以递送到第一网络单元和第二光网络单元并且组合来自第一光网络单元的第一
上行信号和来自第二光网络单元的第二上行信号以将光网络信号从第一光网络单元和第
二光网络单元递送到第二光学系统。第一光网络单元和第二网络单元可利用不同的协议操
作。第一光网络单元和第二光网络单元可各自包括固定的带通滤波器。第一上行自由光谱
范围和第一下行自由光谱范围可与第一协议相关联，并且第二上行自由光谱范围和第二下
行自由光谱范围与不同于第一协议的第二协议相关联。
端信号包括第一上行自由光谱范围中的波长和第一下行自由光谱范围中的波长。第二光线
路终端信号包括第二上行自由光谱范围中的波长和第二下行自由光谱范围中的波长。该方
法还包括在第一光学系统和第二光学系统之间传送馈线光信号。该方法还包括在第二光学
系统处接收馈线光信号和光网络单元信号并且在馈线光信号和光网络单元信号之间进行
复用/解复用。每个光网络单元信号包括第一上行自由光谱范围中的第一上行波长、第一下行自由光谱范围中的第一下行波长、第二上行自由光谱范围中的第二上行波长和第二下行
自由光谱范围中的第二下行波长。
与第二光学系统光学连接并且被配置为接收具有第一上行自由光谱范围中的第一上行波
长和第一下行自由光谱范围中的第一下行波长的光网络单元信号。第二光网络单元可与第
二光学系统光学连接并且被配置为接收具有第二上行自由光谱范围中的第二上行波长和
第二下行自由光谱范围中的第二下行波长的光网络单元信号。
行自由光谱范围可与第一协议相关联，并且第二上行自由光谱范围和第二下行自由光谱范
围可与不同于第一协议的第二协议相关联。第一光学系统可包括复用器并且第二光学系统
可包括循环式阵列波导光栅。第二光学系统可包括具有输出的阵列波导光栅，其中至少两
个输出与耦合器光学连接。
元信号之间进行复用/解复用。对于第一时间段，馈线光信号包括第一光线路终端信号，该第一光线路终端信号包括第一上行自由光谱范围中的波长和第一下行自由光谱范围中的
波长，并且每个光网络单元信号包括第一上行自由光谱范围中的第一上行波长和第一下行
自由光谱范围中的第一下行波长。对于第一时间段之后的第二时间段，馈线光信号包括第
一光线路终端信号和第二光线路终端信号。第二光线路终端信号包括第二上行自由光谱范
围中的波长和第二下行自由光谱范围中的波长。每个光网络单元信号包括第一上行自由光
谱范围中的第一上行波长、第一下行自由光谱范围中的第一下行波长、第二上行自由光谱
范围中的第二上行波长和第二下行自由光谱范围中的第二下行波长。
为接收具有第一上行自由光谱范围中的第一上行波长和第一下行自由光谱范围中的第一
下行波长的光网络单元信号。对于第二时间段，该方法可包括将光网络单元信号中的至少
一者从光学系统发送到第一光网络单元和第二光网络单元。第一光网络单元可与光学系统
光学连接并且被配置为接收具有第一上行自由光谱范围中的第一上行波长和第一下行自
由光谱范围中的第一下行波长的光网络单元信号。第二光网络可与光学系统光学连接并且
被配置为接收具有第二上行自由光谱范围中的第二上行波长和第二下行自由光谱范围中
的第二下行波长的光网络单元信号。第一光网络单元和第二网络单元可利用不同的协议操
作。第一光网络单元和第二光网络单元可各自包括固定的带通滤波器。
行波长和第二下行自由光谱范围中的第二下行波长，而没有第一上行自由光谱范围中的第
一上行波长和第一下行自由光谱范围中的第一下行波长。对于第三时间段，该方法可包括
将光网络单元信号中的至少一者从光学系统发送到第二光网络单元，该第二光网络单元与
光学系统光学连接并且被配置为接收具有第二上行自由光谱范围中的第二上行波长和第
二下行自由光谱范围中的第二下行波长的光网络单元信号。
光学系统可包括循环式阵列波导光栅。光学系统还可包括具有输出的阵列波导光栅，其中
至少两个输出与耦合器光学连接。
元信号之间进行复用和解复用。每个光网络单元信号包括第一上行自由光谱范围中的第一
上行波长、第一下行自由光谱范围中的第一下行波长、第二上行自由光谱范围中的第二上
行波长和第二下行自由光谱范围中的第二下行波长。光学系统具有用于接收馈线光信号的
光学系统输入和用于输出光网络单元信号的光学系统输出。
个光耦合器光学连接到光学系统输出之一。光学系统可包括循环式阵列波导光栅。
围中的第一上行波长和第一下行自由光谱范围中的第一下行波长。第二光网络单元与光学
系统光学连接并且被配置为接收光网络单元信号。光网络单元信号具有第二上行自由光谱
范围中的第二上行波长和第二下行自由光谱范围中的第二下行波长。在一些示例中，通信
系统还包括与光学系统的输出之一以及第一网络单元通信和第二光网络单元通信的光功
率分路器。光功率分路器被配置为：对从光学系统接收的光网络单元信号进行分路以递送
到第一光网络单元和第二光网络单元；并且组合来自第一光网络单元的第一上行信号和来
自第二光网络单元的第二上行信号以将光网络信号从第一光网络单元和第二光网络单元
递送到光学系统。在一些示例中，第一光网络单元和第二网络单元利用不同的协议操作。第一光网络单元和第二光网络单元可各自包括固定的带通滤波器。
联。
终端信号包括第一上行自由光谱范围中的波长和第一下行自由光谱范围中的波长。第二光
线路终端信号包括第二上行自由光谱范围中的波长和第二下行自由光谱范围中的波长。每
个光网络单元信号包括第一上行自由光谱范围中的第一上行波长、第一下行自由光谱范围
中的第一下行波长、第二上行自由光谱范围中的第二上行波长和第二下行自由光谱范围中
的第二下行波长。此外，对于第一时间段之后的第二时间段，馈线光信号包括第二光线路终端信号，而没有第一光线路终端信号。每个光网络单元信号包括第二上行自由光谱范围中
的第二上行波长和第二下行自由光谱范围中的第二下行波长，而没有第一上行自由光谱范
围中的第一上行波长和第一下行自由光谱范围中的第一下行波长。
谱范围中的波长和第一下行自由光谱范围中的波长。第二光线路终端信号包括第二上行自
由光谱范围中的波长和第二下行自由光谱范围中的波长。每个光网络单元信号包括第一上
行自由光谱范围中的第三上行波长、第一下行自由光谱范围中的第三下行波长、第二上行
自由光谱范围中的第二上行波长和第二下行自由光谱范围中的第二下行波长。第三上行波
长可以与第一上行波长相同，并且第三下行波长可以与第一下行信号相同。在一些示例中，第一上行光谱范围的波长和第一下行自由光谱范围的波长在第一时间段期间与第一协议
相关联并且在第三时间段期间与第二协议相关联。此外，第二上行自由光谱范围和第二下
行自由光谱范围的波长在第一、第二和第三时间段期间与第三协议相关联。第三协议不同
于第一和/或第二协议。
附图说明
具体实施方式
拟信道。因此，复用若干个光信号增大了网络基础设施的利用率。时分复用(time division multiplexing，TDM)是一种用于将若干个信号复用成光纤链路上的一个高速数字信号的方
法。TDM通过利用不同的时间槽建立不同的虚拟信道来复用若干个信号。波分复用
(wavelength division multiplexing，WDM)通过让不同的信道使用不同的波长来复用信
号；单独的激光器生成这些信道并且它们的流量通常不交互。
掺杂创建的(即，将杂质引入到纯半导体中以改变其电属性)。
无源光网络10(PON)利用在现场的远程节点70(RN)处的无源光功率分路器共享CO 40处的
共同收发器50(OLT)来提供的，或者是通过点到点(pt-2-pt)直接连接例如使用光以太网
(未示出)来提供的，其中如所示地，home run光纤(home-run fiber)一路延伸回到CO并且
每个客户被单独的收发器所端接，这与共享的收发器50(TDM)不同。PON 10是点到多点网络体系结构，其使用光功率分路器来使得单条馈线光纤20能够为多个用户30a-30n服务(例
如，16-128)。PON 10从CO 40提供光信号并且包括光发送器/接收器或收发器50去到客户所在地的数个光网络终端(ONU)60，其中每个光网络终端60包括双向光收发器。
纤的接插板空间。然而，TDM-PON不会随着带宽增长而良好地缩放。每户带宽经常被超额预订，因为中心局40处的每光线路终端收发器的带宽是在连接到OLT 40的所有ONU 60之间共
享的。
纤数目良好地缩放；从而导致了更大的空间要求、更高的功率和增大的成本。
50。因此，OLT 50是PON 10的端点并且转换由服务提供者的设备使用的电信号和由PON 10
使用的光纤信号。此外，OLT 50在终端用户30的转换设备之间协调复用。OLT 50通过馈线光纤20发送光纤信号，并且该信号被远程节点70接收，其中远程节点70对该信号进行解复用
并将其分发到多个用户30。在一些示例中，每个CO 40包括多个OLT 50,50a-n。每个OLT 50被配置为向一组用户30提供信号。此外，每个OLT 50可被配置为在不同的服务中提供信号
或服务，例如，一个OLT以1G-PON提供服务并且另一个以10G-PON提供服务(稍后将论述)。在CO 40包括多于一个OLT 50的情况下，多个OLT的信号可被复用以形成时间波长分割复用
(time-wavelength division multiplexed，TWDM)信号(例如，如图3A所示的包括复用器
310的第一光学系统300a)，然后才将该信号发送到远程节点70。
示，CO 40复用从若干个源接收的信号，例如视频媒体分发42、互联网数据44和语音数据46，并且将接收到的信号复用成一个复用信号，然后将复用信号通过馈线光纤20发送到远程节
点70。复用可由OLT 50或者定位在CO 40处的宽带网络网关(broadband network gateway，BNG)执行。通常，大多数服务是在封包层上TDM复用的。视频内容可利用互联网协议(IP)来承载并被封包复用，或者可以是不同波长上的射频覆盖。每个OLT 50，50a-n包含载波源(例如，激光二极管或发光二极管)，用于生成将复用信号携带到终端用户30的光信号。在客户端，即在用户端的ONU 60上，利用解复用器(DEMUX)发生反向过程。解复用器接收复用信号并且将其分割成原本被组合的分离的原始信号。在一些示例中，光电探测器将光波转换回
其电形式并且位于远程节点处或终端用户30处。电信号随后被进一步解复用成其子成分
(例如，网络上的数据、利用麦克风被转换成电流并且利用扬声器被转换回其原始物理形式的声波、利用摄像机被转换成电流并且利用电视被转换回其物理形式的转换图像)。在TDM PON中，信号的解复用在光电二极管之后在电域中发生。
60a-60n。
OLT收发器50。中心局40接收信息，例如可被传递到终端用户30的视频媒体分发42、互联网数据44和语音数据46。CO 40包括将光接入网络连接到IP、ATM或SONET骨干的光线路终端50(OLT)。因此，OLT 50设备是PON 10的端点并且转换由服务提供者的装备使用的电信号和由PON 10使用的光纤信号。此外，OLT 50在终端用户30处的转换设备(例如，ONU)之间协调复用。OLT 50通过馈线光纤20发送光纤信号，并且该信号被远程光分发节点70接收，远程光分发节点70利用第二光学系统300b对该光信号进行分路或解复用并将其分发到多个用户30。
带宽，这是在馈线光纤20、22上在用户30之间共享的并且连接到同一OLT收发器50。GPON系统是成熟的并且非常有成本效益的。TDM PON在带宽缩放上面临困难，因为OLT 50和ONU 60端的光收发器都需要在共享相同OLT的所有ONU的聚合带宽下操作。TDM-PON通常具有1:16
到1:64的功率分路比率。每用户和PON可达到的平均带宽与分路比率成反比例。
用)明显能够适应带宽需求和开通率的增大。波分复用(WDM)PON在每个传送方向上给予每
个用户30一专用波长。在WDM-PON网络中，对于到CO 40的上行数据，每个用户30被分配不同的波长λ。因此，每个ONU 60使用波长特定发送器，比如可调谐波长激光器200，来以不同的波长λ将数据发送到CO 40。可在部署时对于(对应于用户30的)每个特定路径22对可调谐波长激光器进行调谐，这允许了所有用户30使用一种类型的收发器60。TWDM-PON网络体系结
构把在单个波长上支持多个用户30的成本优点与WDM-PON的波长灵活性相结合，这经由单
条光纤向多个用户提供服务并且更好地利用了WDM-PON组件(例如，掺铒光纤放大器
(Erbium-Doped Fiber amplifier，EDFA))。如前所述，为了高效地升级网络，在RN 70处使用循环式AWG 200。因此，希望设计如图1B所示的接入网络100，其能够被从一个TWDM-PON体系结构无缝地升级到另一TWDM-PON，并且除了在用户30家中改变装备期间以外，不会让用
户30经历运行中断，其中每个TWDM-PON提供不同的服务(例如，对于上行和/或下行的不同
PON速率或者不同的PON协议)。当升级接入网络100时，CO 40处的硬件改变必须与用户所在地(例如，ONU 60)的硬件改变相协调。由于在TWDM-PON网络中，CO 40中的每个OLT 50为位于个体用户的家中的多个ONU 60服务，所以可能无法同时升级PON 100上的所有客户硬件
(ONU60)。这将使得慢于升级其装备的客户30完全失去服务，直到其执行其升级为止。因此，如果互联网服务提供者(internet service provider，ISP)找到一种方式来同时服务两个
PON协议，即传统TWDM-PON和升级TWDM-PON，直到所有用户30都已将其ONU 60升级到升级
TWDM-PON为止，则这是有益的。为了适应这种升级，在RN 70处使用循环式波长解复用器，例如循环式阵列波导光栅200。循环式AWG 200的使用消除了在ONU 60处使用可调谐滤波器的
需要，可调谐滤波器比非可调谐滤波器要昂贵得多。此外，在远程节点70处使用循环式AWG
200比大端口数功率分路器具有更低的链路损耗。
波长。在一些示例中，使用了可调谐ONU60并且其包括可调谐窄带滤波器。对可调谐ONU 60的使用增大了每个ONU60的成本，这带来了网络100的成本的增大。另外，RN 70处的功率分路器可能实现不了大分路比率，因为大分路器的总功率损耗难以被OLT 50和ONU60处的发
送器和接收器克服。因此，希望使用波长选择(解)复用器，例如循环式阵列波导光栅路由器(AWG)200来大幅增大最大分路比率并且消除对ONU 60处的窄带滤波器的需要，从而降低成
本(通过不使用可调谐接收器)。此外，循环式AWG 200使损耗不与端口的数目挂钩，从而允许了以更低的损耗实现更高的分路比率。此外，为了利用TWDM-PON最大化单条光纤馈线20、
22上的用户30的数目，在(包括循环式AWG 200的)第二光学系统300a之后可使用无源分路
器400。从而，循环式AWG 200大幅增大TWDM-PON的效率。使用AWG 200的多个TDM PON(例如，
1G-PON和10G-PON)可被认为是TWDM-PON，因为WDM被利用来增大网络的整体容量。
用作波长复用器和/或解复用器的无源平面光波电路设备。N×N AWG 200也具有波长路由
能力。如果系统具有N个等间距波长λN，则N×N AWG 200可被设计为具有匹配波长间距的出口端口间距。N×N AWG 200将入口端口210处的不同波长路由到不同的出口端口220，以使
得所有N个波长被顺序地映射到所有N个出口端口200N。两个接连入口端口210处的相同N个
波长的路由具有偏移一个出口侧的波长映射。此外，任何入口上的波长信道在FSR处重复。
在一些实现方式中，AWG 200经由第一光纤10a在第一输入210a(例如，输入1)处接收第一复用光信号。AWG 200对接收到的信号进行解复用并且通过其输出220,220a-n(例如，输出1-
32)输出解复用的信号。
位差是决定AWG 200的FSR B1-B4的因素。一个FSR B1-B4内的逐信道损耗轮廓与输出信道
波导的本征模(AWG 200的自然振动)和从光栅中的波导臂衍射的小波束之间的重叠积分相
关。任何FSR B1-B4的结束信道通常具有更大的损耗和折中的通带。比期望的信道数目多设计大约四个或六个信道通常是最佳的，从而每周期分别浪费四个或六个信道的带宽。
导设计来优化信道间距。从而，在一些示例中，将更大的AWG 200与分路器结合使用(参见图
3D)。
和下行链路之间的要求的隔离以克服远近效应。从而，WDM-PON平台对于每层服务使用循环式AWG 200的两个FSR周期(一个周期用于下行传送，另一周期用于上行传送)。为了向网络
100添加第二个平台，四个可使用的周期将允许对两个平台的同时使用。这种系统100将把
信号从两个平台递送到每个用户30，并且每个AWG输出220将从两个平台输出/接收信号。每个AWG输出220与至少一个ONU 60光连接，于是每个ONU60将从两个平台都接收信号。让两个服务命中每个ONU 60在系统升级期间和在每个AWG输出220经由功率分路器400连接到多个
ONU 60的TWDM系统的一般使用期间是有用的。
B4。FSR B1和B2用于上行，而FSR B3和B4用于下行。FSR B1包括波长λ1–λ4，FSR B2包括波长λ5–λ8，FSR B3包括波长λ9–λ12，并且FSR B4包括波长λ13–λ16；其中λ1<λ2<λ3<....<λ15<λ16。当循环式AWG 200在其输入210处接收波长λ1–λ16时，每个波长λ1–λ16被以循环方式从一不同的输出220输出。因此，第一FSR B1的第一波长λ1通过循环式AWG 200的第一输出210a输出，第一FSR B1的第二波长λ2通过循环式AWG 200的第二输出210b输出，第一FSR B1的第三波长λ3通过循环式AWG200的第三输出210c输出，并且第一FSR B1的第四波长λ4通过循环式AWG200的第四输出210b输出，完成第一周期。第二周期开始，此时第二FSR B2的第一波长λ5通过循环式AWG 200的第一输出210a输出，第二FSR B2的第二波长λ6通过循环式AWG 200的第二输出210b输出，第二FSR B2的第三波长λ7通过循环式AWG 200的第三输出210c输出，并且第二FSR B2的第四波长λ8通过循环式AWG 200的第四输出210b输出，完成第二周期。第三周期开始，此时第三FSR B3的第一波长λ9通过循环式AWG 200的第一输出210a输出，第三FSR B3的第二波长λ10通过循环式AWG 200的第二输出210b输出，第三FSR B3的第三波长λ11通过循环式AWG 200的第三输出210c输出，并且第三FSR B3的第四波长λ12通过循环式AWG 200的第四输出210b输出，完成第三周期。第四周期开始，此时第四FSR B4的第一波长λ13通过循环式AWG 200的第一输出210a输出，第四FSR B4的第二波长λ14通过循环式AWG 200的第二输出
210b输出，第四FSR B4的第三波长λ15通过循环式AWG 200的第三输出210c输出，并且第四FSR B4的第四波长λ16通过循环式AWG 200的第四输出210b输出，完成第四周期。在此情况下，每个FSR B1-B4包括四个波长λ1–λ16(FSR B1包括波长λ1–λ4，FSR B2包括波长λ5–λ8，FSR B3包括波长λ9–λ12，FSR B4包括波长λ13–λ16)，并且循环式AWG 200包括4个输出210。因此，来自每个FSR B1-B4的一个波长输出每个AWG输出220。换言之，每个AWG输出220输出来自FSR B1-B4的波长。如上所述，第一平台可将第一FSR B1用于上行并将第三FSR B3用于下行，并且第二平台可将第二FSR B2用于上行并将第四FSR B4用于下行。类似地，网络100可通过使用向每个用户30提供三个平台的六个FSR周期来支持三个平台。网络也可通过使用八个FSR
周期来提供四个平台，通过使用10个FSR周期来提供五个平台，等等依此类推。在TWDM-PON体系结构中，每个波长λ承载多个用户30，因此，网络100可被配置为同时操作不同协议的PON以服务不同层的服务(例如，1G-PON和10G-PON)。例如，CO 40处的服务提供者可能想要在更高速率上行/下行PON上提供企业/优质服务并且在更低速率上行/下行PON上提供标准
住宅服务。参考联系图2C论述的示例，企业/优质服务可使用第一和第三FSR B1、B3或第二和第四B2、B4中的一者，并且低上行/下行速率PON可使用第一和第三FSR B1、B3或第二和第四B2、B4中的另一者。用户30接收的服务是由其各自的客户所在地装备(customer
premises equipment，CPE)确定的，更具体而言是由其ONU 60确定的。CPE可被配置为接收企业优质服务或低上行/下行速率服务中的一者或另一者。在一些示例中，如果用户30想要从低上行/下行速率服务升级到企业/优质服务，则用户30必须将他的CPE改变/升级到能够
接收正从CO 40发送的升级/优质信号。
括复用器310，例如频带复用器。复用器310被配置为在来自第一OLT 50a(1G-PON)的第一
OLT信号S1(λ1–λ4，λ9–λ12)、来自第二OLT50b(10G-PON)的第二OLT信号S2(λ5–λ8，λ13–λ12)和包括第一OLT信号S1和第二OLT信号S2两者的光纤馈线20的馈线光信号S3之间进行复用和解
复用。第一OLT信号S1包括上行FSR B1和下行FSR B3，并且第二OLT信号也包括上行FSR B2
和下行FSR B4。每个FSR B1-B4具有波长λ1–λ16，与其他FSR B1-B4不同。
第一上行波长λ1–λ4，第一下行FSR B3中的第一下行波长λ9–λ12，第二上行FSR B2中的第二上行波长λ5–λ8，以及第二下行FSR B4中的第二下行波长λ13–λ16。因此，第一ONU信号US1包括FSR B1的波长λ1，FSR B2的波长λ5，FSR B3的波长λ9，和FSR B4的波长λ13。第二ONU信号US2包括FSR B1的波长λ2，FSR B2的波长λ6，FSR B3的波长λ10，和FSR B4的波长λ14。第三ONU信号US3包括FSR B1的波长λ3，FSR B2的波长λ7，FSR B3的波长λ11，和FSR B4的波长λ15。最后，第四ONU信号US4包括FSR B1的波长λ4，FSR B2的波长λ8，FSR B3的波长λ12，和FSR B4的波长λ16。
信号US1–US4输送到ONU 60。例如，从第二光学系统300b的第一端口320a输出的第一信号
US1被功率分路器400分路，然后信号US1被输送到与分路器400a光学连接的ONU 60。在此情况下，作为1G-PON MAC 60a的第一ONU 60a接收输出的信号US1，并且作为10G-PON MAC 60b的第二ONU 60b也接收同一输出信号US1。在此情况下，每个ONU 60a、60b包括带通滤波器
64，其过滤出该ONU 60被设计为接收的波长。第一ONU 60a包括允许(来自第一OLT信号S1
的)波长λ1和λ9通过到有色双工器62的带通滤波器64，并且第二ONU 60b包括允许(来自第二OLT信号S2的)波长λ5和λ13通过到有色双工器62的带通滤波器64。在一些情况中，带通滤波器64的功能可以是有色双工器62的一部分，从而带通滤波器64可以不是ONU中的物理组件。
为其他服务从OLT 50中去除不想要的下行链路信道。固定的带通滤波器64使一定范围内的
频率或波长λ通过并且拒绝(即，衰减)该范围外的频率或波长λ。因此，每个带通滤波器64使与期望服务相关联的期望波长λ通过。在一些实现方式中，每个ONU 60内部的双工器62也充当接收器Rx之前的带通滤波器64以为其他服务从OLT 50中去除不想要的下行链路信道。在
一些示例中，用于同一服务的其他波长下行链路信号全都被循环式AWG 200，200a去除。
了在同一馈送光纤20、22上有效地堆叠多个PON。图3A-3C示出了利用四周期AWG 200同时在同一光纤装置(fiber plant)20、22上操作的1G-PON和10G-PON。循环式AWG 200限制可覆盖在光纤装置20、22上的可能波长。然而，多个FSR周期B1-B4允许了每对周期为不同的产品或网络协议服务。在一些实现方式中，不希望对同一分层服务上的上行链路和下行链路使用
相邻的FSR周期B1-B4，这是由于ONU 60处的有色双工器62的实现困难性，其通常是利用TFF(薄膜滤波器)实现的，参见图3B和3C。
波长)。
在此情况下，循环式AWG 200的输出端口220，220a-d与第二光学系统300b的输出端口320a-
320d对齐。因此，循环式AWG 200的第一、第二、第三和第四输出端口220，220a-d与第二光学系统300b的第一、第二、第三和第四输出端口相同。然而，如下文将要参考图3F论述的，在一些实现方式中，循环式AWG 200b包括八个输出端口220a-220h并且第二光学系统300b包括
光耦合器340，其中每个光耦合器340组合至少两个循环式AWG输出端口220。
比功率分路器更昂贵；因此将AWG 200放在功率分路器/光耦合器400的OLT 50侧最小化了
网络100内的AWG 200的数目。图3E示出了4端口AWG 200，其后是2xN光耦合器400。如所示，在AWG 200上使用两个FSR周期B1和B3。
展。参考图3F，可以使用具有双倍数目的信道或输出220的AWG 200。因此，为了创建N信道两周期设备(图3D中所示的第二光学系统300b)，信道1和N+1被馈送到2xN光耦合器的输入中，信道2和N+2被馈送到另一耦合器中，等等依此类推。例如，AWG 200的第一输出信道220a连接到第一耦合器400a，AWG 200的第二输出信道220b连接到第二耦合器400b，AWG 200的第
三输出信道220c连接到第三耦合器400c，AWG 200的第四输出信道220d连接到第四耦合器
400d，AWG 200的第五输出信道220e连接到第一耦合器400a，AWG 200的第六输出信道220f
连接到第二耦合器400b，AWG 200的第七输出信道220g连接到第三耦合器400c，并且AWG
200的第八输出信道220h连接到第四耦合器400d。第一耦合器400a耦合来自AWG 200的第一
输出信道220a和第五输出信道220e的波长。第二耦合器400b耦合来自AWG 200的第二输出
信道220b和第六输出信道220f的波长。第三耦合器400c耦合来自AWG 200的第三输出信道
220c和第七输出信道220g的波长。最后，第四耦合器400d耦合来自AWG 200的第四输出信道
220d和第八输出信道220h的波长。从AWG 200的共同端口或输入210到耦合器400的输出的
传递功能与图3E中所示的实现方式几乎相同，除了在FSR之间信道间距将会更均一以外。
道间距。此外，通过使用大量的波导来创建大得多的FSR B1-B4，也可避免每个FSR周期B1-B4上的远信道的“边缘效应”，包括更高的插入损耗。这允许了所有信道都远离任何边缘。在一些实现方式中，如图3D所示，第二光学系统300b实现图3E的设计，该设计利用双输入耦合器400连结两个AWG输出220。由于图3F的设计可被一般化到多个耦合器端口以例如创建四
个FSR B1-B4周期，因此输出1、N+1、2N+1和3N+1必须连接到四输入耦合器340，如图3D中所示。利用此方法可将任何波长选择设备的FSR B1-B4减少一个整数，包括在本质上已经是循环性的设备。如图3D所示，第二光学系统300b包括具有16个输出的AWG 200b，以及四个功率耦合器340，340a-d，每个耦合器340耦合四个波长，产生与如图3A所示相同的输出。图3D的系统100可提供FSR周期B1-B4之间的均一信道间距。
为了便利无缝的系统升级，升级系统/服务应当在AWG 200的两个未使用的FSR B2、B4周期
上操作。返回参考图3A，例如，第一服务可由第一OLT 50a提供，而升级可由第二OLT 50b提供。因此，系统升级的第一步骤是利用波长选择光学复用器(例如，频带复用器310)将升级的系统(例如，OLT 50b)连接到光纤装置。此时，传统系统OLT 50a和升级的系统OLT 50b共存于同一光纤装置20上，如图4C所示。升级的下一步骤是利用支持升级服务的升级CPE开始对ONU 60升级。在此时间期间，如联系图3A所述，每个用户30接收两个服务。因此，当用户升级其CPE时，与用户30相关联的ONU 60接收升级的服务。升级的第三步骤发生在所有用户30都已将其传统ONU 60(支持OLT 50a)升级到了支持升级系统(例如，OLT 50b)的ONU 60时。
在这个步骤，传统服务被断开连接，即断开OLT 50a，这释放了传统系统本来在使用的两个FSR(在此情况下是B1、B3)。
个ONU 60服务的情况下(例如，WDM-PON网络)，升级服务可能更容易，而这是以操作复杂性为代价的，其中包括在OLT50侧要端接更多光纤。然而，在每个OLT 50向多个ONU 60提供服务的情况下，服务提供者防止晚升级者完全失去连通性是必要的。为多个ONU 60服务的OLT
50的示例是：(1)利用光子学和封装集成来提供多个波长的光学集成OLT 50；(2)除了WDM以外也使用时分复用(TDM)来形成TWDM-PON的系统；或者(3)两者的组合。
提供10G-PON服务并且为住宅客户提供2.5G-PON服务。在此情况下，每个PON使用两个FSR周期B1-B4，结果是总共四个FSR周期B1-B4，参见图3A和5B。利用图4A-4D中描述的过程，服务提供者需要两个额外的FSR周期B1-B4来无缝地升级任一服务，结果是总共六个FSR周期。然而，图5A-5D中描述的过程允许了服务提供者升级更低层服务，然后只利用四个使用的FSR B1-B4升级更高层服务。升级的第一步骤是将传统更高层平台ONU 60派遣到所有更低层服
务用户30，这将会把它们迁移到更高层的平台。如先前联系图3A所述，所有用户30接收两个OLT提供的两个服务，并且基于ONU 60处的CPE装备(图3B和3C)，用户30的服务被确定。因
此，升级ONU 60处的CPE允许了用户30接收传统更高层服务，而无需OLT 50处的改变。一旦被配置为接收传统低层服务的ONU 60全都被升级到被配置为接收传统高层服务的ONU 60，
则所有用户30都被传统高层平台所服务。这将网络100的实际容量临时减少了传统低层服
务的容量。在一些示例中，服务提供者配置先前低层客户的CPE来限制对这些客户允许的流量，以防止对传统高层客户的网络速度的剧烈影响。升级中的下一步骤是通过停用或断开
传统低层OLT 50来停用传统低层服务，这如图5C所示释放了两个FSR周期(例如，FSR B1和
B3)。然后，服务提供者如图5D所示将升级的高层服务安装在与传统低层服务相同的波长规划上(例如，FSR B1和B3)。此外，服务提供者向传统高层用户30提供被配置为接收升级的传统高层服务的升级ONU 60。一旦所有传统高层用户30都升级了其CPE来支持升级的高层服
务，传统高层服务平台就变成升级的低层服务平台。如图5D所示，低层服务和高层服务的光谱分配被交换(即，升级的低层平台使用FSR周期B2和B4，而升级的高层平台使用FSR周期B1和B3)。
的量，并最终节省了运营成本。
上行自由光谱范围B1和第一下行自由光谱范围B3。第二光线路终端信号S2包括第二上行自
由光谱范围B2和第二下行自由光谱范围B4。在方框604，方法600包括在第一光学系统300a
和第二光学系统300b之间传送馈线光信号S3。在方框606，方法600还包括在第二光学系统
300b处接收如下信号并在如下信号之间进行复用/解复用：馈线光信号S3，和光网络单元信号US，US1–USn。每个光网络单元信号US，US1–USn包括第一上行自由光谱范围B1中的第一上行波长λ1–λ4，第一下行自由光谱范围B3中的第一下行波长λ9–λ12，第二上行自由光谱范围B2中的第二上行波长λ5–λ8，以及第二下行自由光谱范围B4中的第二下行波长λ13–λ16。
300b光学连接并且被配置为接收具有第一上行自由光谱范围B1中的第一上行波长λ1–λ4和第一下行自由光谱范围B3中的第一下行波长λ9–λ12的光网络单元信号US，US1-USn。第二光网络单元60，60b可与第二光学系统300b光学连接并且被配置为接收具有第二上行自由光
谱范围B2中的第二上行波长λ5–λ8和第二下行自由光谱范围B4中的第二下行波长λ13–λ16的光网络单元信号US，US1-USn。
的第二协议相关联。第一光学系统300a可包括复用器310并且第二光学系统300b可包括循
环式阵列波导光栅200。第二光学系统300b可包括具有输出220的阵列波导光栅200，其中至少两个输出与耦合器340、400光学连接。
系统300b处接收馈线光信号S3和光网络单元信号US，US1–USn。在方框704，方法700还包括在第二光学系统300b处在馈线光信号S3和光网络单元信号US，US1–USn之间进行复用/解复用。
行自由光谱范围B3中的波长，并且每个光网络单元信号US，US1-USn包括第一上行自由光谱范围B1中的第一上行波长λ1–λ4和第一下行自由光谱范围B3中的第一下行波长λ9–λ12。
自由光谱范围B4。每个光网络单元信号US，US1–USn包括第一上行自由光谱范围B1中的第一上行波长λ1–λ4，第一下行自由光谱范围B3中的第一下行波长λ9–λ12，第二上行自由光谱范围B2中的第二上行波长λ5–λ8，以及第二下行自由光谱范围B4中的第二下行波长λ13–λ16。
一上行波长λ1–λ4和第一下行自由光谱范围B3中的第一下行波长的光网络单元信号US，US1-USn。对于第二时间段，方法700可包括将光网络单元信号US，US1–USn中的至少一者从第二光学系统300b发送到第一光网络单元60，60a和第二光网络单元60，60b。第一光网络单元
60，60a可与第二光学系统300b光学连接并且被配置为接收具有第一上行自由光谱范围B1
中的第一上行波长λ1–λ4和第一下行自由光谱范围B3中的第一下行波长的光网络单元信号US，US1-USn。第二光网络可与光学系统光学连接并且被配置为接收具有第二上行自由光谱范围B2中的第二上行波长λ5–λ8和第二下行自由光谱范围B4中的第二下行波长λ13–λ16的光网络单元信号。第一光网络单元和第二网络单元可利用不同的协议操作。第一光网络单元
60，60a和第二光网络单元60，60b可各自包括固定的带通滤波器64。
中的第二上行波长λ5–λ8和第二下行自由光谱范围B4中的第二下行波长λ13–λ16，而没有第一上行自由光谱范围B1中的第一上行波长λ1–λ4和第一下行自由光谱范围B3中的第一下行波长λ5–λ8。对于第三时间段，方法700可包括将光网络单元信号US，US1-USn中的至少一者从第二光学系统300b发送到第二光网络单元60，60b，该第二光网络单元60，60b与第二光学系统
300b光学连接并且被配置为接收具有第二上行自由光谱范围B2中的第二上行波长λ5–λ8和第二下行自由光谱范围B4中的第二下行波长λ13–λ16的光网络单元信号US，US1-USn。
关联。第二光学系统300b可包括循环式阵列波导光栅200。光学系统还可包括具有输出220
的阵列波导光栅200，其中至少两个输出220与耦合器340、400光学连接。
围B1中的波长和第一下行自由光谱范围B3中的波长。第二光线路终端信号S2包括第二上行
自由光谱范围B2中的波长和第二下行自由光谱范围B4中的波长。每个光网络单元信号US，
US1–USn包括第一上行自由光谱范围B1中的第一上行波长λ1–λ4，第一下行自由光谱范围B3中的第一下行波长λ9–λ12，第二上行自由光谱范围B2中的第二上行波长λ5–λ8，以及第二下行自由光谱范围B4中的第二下行波长λ13–λ16。此外，对于第一时间段之后的第二时间段，馈线光信号S3包括第二光线路终端信号S2，而没有第一光线路终端信号S1。每个光网络单元信
号US，US1–USn包括第二上行自由光谱范围B2中的第二上行波长λ5–λ8，和第二下行自由光谱范围B4中的第二波长λ13–λ16，而没有第一上行自由光谱范围B1中的波长λ1–λ4，和第一下行自由光谱范围B3中的第一下行波长λ9–λ12。在一些示例中，该方法还包括对于第二时间段之后的第三时间段，馈线光信号S3包括第三光线路终端信号S1(不同于第一光线路终端信号，例如具有不同协议)和第二光线路终端信号S2。第三光线路终端信号S1包括第一上行自由
光谱范围B1和第一下行自由光谱范围B3。第二光线路终端信号S2包括第二上行自由光谱范
围B2和第二下行自由光谱范围B4。每个光网络单元信号US，US1–USn包括第一上行自由光谱范围B1中的第三上行波长，第一下行自由光谱范围B3中的第三下行波长，第二上行自由光
谱范围中的第二上行波长，以及第二下行自由光谱范围中的第二下行波长。第三上行波长
可以与第一上行波长相同，并且第三下行波长可以与第一下行信号相同。在一些示例中，第一上行光谱范围B1和第一下行自由光谱范围B3在第一时间段期间与第一协议相关联并且
在第三时间段期间与第二协议相关联。此外，第二上行自由光谱范围和第二下行自由光谱
范围的波长在第一、第二和第三时间段期间与第三协议相关联。第三协议不同于第一和/或第二协议。
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