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CN103124198A - 光分波节点 - Google Patents

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CN103124198A
CN103124198A CN2011104232451A CN201110423245A CN103124198A CN 103124198 A CN103124198 A CN 103124198A CN 2011104232451 A CN2011104232451 A CN 2011104232451A CN 201110423245 A CN201110423245 A CN 201110423245A CN 103124198 A CN103124198 A CN 103124198A
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Abstract

一种光分波节点，包括光分路器、多个光循环器、及无色光源模块，其中，光分路器用于接收光缆终端设备传送的下传信号光源并将其分为第一路及第二路信号光源，光循环器的首顺位者用于接收第一路信号光源并将其传送至光网络单元的首顺位者，以接收光网络单元的首顺位者传送的回传信号并将其传送至光循环器的次顺位者，进而令末顺位的光循环器接收末顺位的光网络单元传送的回传信号并将其传送，而无色光源模块用于接收第二路信号光源及末顺位的光循环器传送的回传信号并对其进行调制从而产生上传信号光源，以通过光分路器回传至光缆终端设备。

Description

光分波节点
技术领域
本发明涉及一种应用信号光源传输技术的装置，尤指一种应用于光缆终端设备(OLT)及多个光网络单元(ONU)间的光分波节点。
背景技术
正交频分多址被动光纤网络(OFDMA-PON)为一种能提高传输速率并节省成本的信号传输技术，其利用高阶正交振幅调制(high order QAM)配合OFDM信号，以低传输频宽的元件来传输高传输量的信号，例如以10GHz频宽的元件传送40Gbps的信号。但此技术的限制在于高阶正交振幅调制会伴随着较高的信号噪声比(SNR)，进而必须具备较高的接收能量(rece ived power)始能支持此种调制。
而频分多址(FDMA)是让使用者在传输过程中以区分频率来达成多址(多重接入)，也就是每个光网络单元(ONU)会区分所使用的频带，因此使各个光网络单元均能同时传送数据。然而，在一般树状架构下使用频分多址技术，在信号上传时可能伴随着光差频干扰(OBI)的问题。另外，于不同的光网络单元(ONU)间，假设选用相同波长的载波但却没有进行温度控制，也容易发生严重的干扰(interference)情形。因此，一般的树状架构在使用频分多址(FDMA)技术时，传送上传信号需要使用分波多任务激光(WDM laser)，但分波多任务激光设备却会大幅提高信号传输成本，而若欲维持精准的波长，还需要额外对分波多任务激光进行温控，且无法随着光网络单元的搬迁进行移动。
第20090097852号美国专利揭示所谓的正交频分多址被动光纤网络(OFDMA-PON)技术，其信号上传采用分频多任务(FDM)的形式。然而，此专利所揭露的技术若选择相同的波长传送上传信号，仍会造成光缆终端设备(OLT)产生光差频干扰(OBI))。为了避免光差频干扰，此专利于传送上传信号时仍需要借助分波多任务激光(WDM laser)，但于使用分波多任务激光的同时，却又无法避免光网络单元成本提高及使用弹性不足的缺失。
第20100215368号美国专利所揭露者为了避免光差频干扰与分波多任务激光的问题，而采用无色光源(colorless)的应用架构。具体来说，此专利通过把光网络单元须使用的激光源(laser source)放在光缆终端设备，以使激光随着信号一起传到光网络单元，再用光滤波器、光放大器、及特殊的光调制器达到无色光源(colorless)的目的。然而，光滤波器、光放大器和特殊的光调制器会大幅增加光网络单元(ONU)的成本，造成较高的实施难度。
故如何解决上述现有技术的缺失，实为本领域技术人员的重要课题。
发明内容
鉴于现有技术的种种缺失，本发明的主要目的之一即在于提供一种能维持光网络单元(ONU)的成本，同时避免光差频干扰(OBI)的信号光源传输技术。
为了达到上述目的及其它目的，本发明遂提供一种光分波节点，其连结并设置于光缆终端设备(OLT)及多个光网络单元(ONU)之间，包括：光分路器(splitter)，用于接收由该光缆终端设备传送的单一波长的下传信号光源，并将接收的下传信号光源区分离为第一路信号光源及第二路信号光源以予以传送；多个光循环器，用于依序对应连结于该多个光网络单元(ONU)，其中，第一顺位的光循环器接收该光分路器(splitter)传送的第一路信号光源并将由该光分路器(splitter)接收的第一路信号光源传送至第一顺位的光网络单元(ONU)，以接收该第一顺位的光网络单元(ONU)传送的回传信号，并将由该第一顺位的光网络单元(ONU)接收的回传信号传送至次一顺位的光循环器，进而令最后一顺位的光循环器接收最后一顺位的光网络单元(ONU)传送的回传信号，并传送由该最后一顺位的光网络单元接收的回传信号；以及无色光源模块(colorless module)，用于接收该光分路器(splitter)传送的第二路信号光源及该最后一顺位的光循环器传送的回传信号，以利用该第二路信号光源调制由该最后一顺位的光循环器接收的回传信号，从而产生上传信号光源并通过该光分路器将该上传信号光源回传至该光缆终端设备(OLT)。
其次，本发明还提供一种光分波节点，其连结并设置于光缆终端设备(OLT)及多个光网络单元(ONU)之间，包括：过滤器(filter)，用于接收由该光缆终端设备传送的相异波长的下传信号光源及无信号光源，并分开传送由光缆终端设备接收的该下传信号光源及无信号光源；多个光循环器，用于依序对应连结于该多个光网络单元(ONU)，其中，第一顺位的光循环器接收该过滤器(filter)传送的下传信号光源，并将由该过滤器(filter)接收的下传信号光源传送至第一顺位的光网络单元(ONU)，以接收该第一顺位的光网络单元(ONU)传送的回传信号，并将由该第一顺位的光网络单元(ONU)接收的回传信号传送至次一顺位的光循环器，进而令最后一顺位的光循环器接收最后一顺位的光网络单元(ONU)传送的回传信号，并传送由最后一顺位的光网络单元(ONU)接收的回传信号；以及无色光源模块(colorless module)，用于接收该过滤器(filter)传送的无信号光源及该最后一顺位的光循环器传送的回传信号，以利用该无信号光源调制由该最后一顺位的光循环器接收的回传信号，从而产生上传信号光源，并通过该过滤器(filter)将该上传信号光源回传至该光缆终端设备(OLT)。
相较于现有技术，本发明的光分波节点具备能协同运作的无色光源模块(colorless module)、多个光循环器、及光分路器(splitter)，或可采用能协同运作的无色光源模块(colorless module)、多个光循环器、及过滤器(filter)，所以无论接收到的信号为单一波长或相异波长者，皆能解决现有分波多任务(WDM)的限制，同时在不提高光网络单元(ONU)的成本的前提下使用无色光源技术。
附图说明
图1为本发明的光分波节点的应用配置图；
图2为本发明的光分波节点的一系统架构图；
图3为本发明的光分波节点的另一系统架构图；以及
图4为本发明的无色光源收发器的系统架构图。
主要元件标号说明
1、1’ 光分波节点             10         光分路器
10’   过滤器                 11a～11n   光循环器
12     无色光源模块           120a、120b 无色光源收发器
121a   第一切换器             121b       第二切换器
1201   第一光循环器           1202、1203 半导体光放大器
1204   第二光循环器           1205       反射式半导体光放大器
2      光缆终端设备           3a～3n     光网络单元
4、5   阵列波导光栅滤波器。
具体实施方式
以下借由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。当然，本发明也可借由其它不同的具体实施形态加以施行或应用。
请先一并参阅图1及图2，以了解本发明提供的光分波节点的第一实施例，其中，图1为本发明的光分波节点的应用配置图，图2为本发明的光分波节点的一系统架构图。
如图所示，光分波节点1连结于光缆终端设备(OLT)2及多个光网络单元(ONU)3a～3n间，且包括光分路器(splitter)10、多个光循环器11a～11n、及无色光源模块(colorless module)12。具体来说，光缆终端设备(OLT)2可通过阵列波导光栅滤波器(AWG)4、5与光分波节点1进行光源传送与接收。而于图1所示的架构中，第一区域、第二区域、第K区域、第W-1区域至第W区域皆可规划有光分波节点1及多个光网络单元3a～3n，而不同区域的规划，即代表采用不同的接收及传送的光源波长。
光分路器10接收由光缆终端设备2经由阵列波导光栅滤波器4、5传送的单一波长的下传信号光源，并将接收的下传信号光源区分为第一路信号光源及第二路信号光源以予以传送。于本实施例中，光分路器10可设计为一分二的光分路器。
多个光循环器11a～11n，用于依序对应连结于多个光网络单元3a～3n，其中，第一顺位的光循环器11a接收光分路器10传送的第一路信号光源，并将由光分路器10接收的第一路信号光源传送至第一顺位的光网络单元3a，以于第一顺位的光网络单元3a处理完成后，再接收第一顺位的光网络单元3a传送的回传信号，并将由第一顺位的光网络单元3a接收的回传信号传送至次一顺位的光循环器11b，而依此类推进行传输，最后，令最后一顺位的光循环器11n接收最后一顺位的光网络单元3n传送的回传信号，而最后一顺位的光循环器11n则会再将接收的回传信号予以传送。为了简化说明，前述行进传输方式的详细实施方式，可参照第099142524号中国台湾专利申请案，于此将不再赘述。
无色光源模块12用于接收光分路器10传送的第二路信号光源以及最后一顺位的光循环器11n传送的回传信号，以利用由光分路器10接收的第二路信号光源调制由最后一顺位的光循环器11n接收的回传信号，从而产生上传信号光源，进而再通过光分路器10将该上传信号光源选择性地通过阵列波导光栅滤波器4、5回传至光缆终端设备2。
于本实施例中，无色光源模块12可包括至少二无色光源收发器(CLT)120a与120b、连结无色光源收发器120a、120b及最后一顺位的光循环器11n的第一切换器121a、以及连结无色光源收发器120a、120b及光分路器10的第二切换器121b，通过此种设计方式，当无色光源收发器120a、120b的任一者发生异常时，也能主动切换至另一正常的无色光源收发器，提高系统的可靠度。
此外，如图4所示，无色光源收发器120a、120b还可具备二半导体光放大器(SOA)1202与1203、连结并设置于半导体光放大器1202输入端及第二切换器121b之间的第一光循环器1201、连结于半导体光放大器1203的输出端的第二光循环器1204、及连结并设置于第二光循环器1204及第一切换器121a之间的反射式半导体光放大器(RSOA)1205，而第二光循环器1204还连结至第一光循环器1201，借此完成其预定的处理及调制。
相较于本发明提供的技术，由于传统的分波多任务技术的光网络单元(ONU)皆须要设计成高成本的无色光源光网络单元(colorless ONU)，而本发明的多个光网络单元(ONU)却无需建置成无色光源形式，仅统一由光分波节点1进行处理，不但能大幅节省实施成本，也能增加实施弹性。同时，由于本发明同一区域中的多个光网络单元可使用单一光源，故可在没有光差频干扰的限制下使用频分多址技术。
需补充说明者，前述实施例利用下传的光源来进行调制，而若考虑到下传的光源无法完全消除所载信号(干扰)，可能形成对上传光源的噪声的情形，因此可在下传光源时多给一道没有载信号的光源以供后续的调制，而此实施例与前述实施例的差别在于，光分波节点1从光缆终端设备2接收到的光源波长会增加成两倍。
具体来说，于此实施例中，光分波节点1的设计可更改成如图3所示的光分波节点1’，如图所示，光分波节点1’包括过滤器(filter)10’、多个光循环器11a～11n、及无色光源模块(colorless module)12。
过滤器10’接收由光缆终端设备2传送的相异波长的下传信号光源及无信号光源，并紧接着分开传送该下传信号光源及无信号光源。当然，光缆终端设备2也可通过阵列波导光栅滤波器(AWG)4、5进行传送。
多个光循环器11a～11n同样依序对应连结于多个光网络单元(ONU)3a～3n，其中，第一顺位的光循环器11a接收该过滤器(filter)10’传送的下传信号光源，并将由过滤器(filter)10’接收的下传信号光源传送至第一顺位的光网络单元(ONU)3a，以于光网络单元3a完成处理后，再接收第一顺位的光网络单元3a传送的回传信号，并将由第一顺位的光网络单元3a接收的回传信号传送至次一顺位的光循环器11b，同样地，进而会令最后一顺位的光循环器11n接收到最后一顺位的光网络单元3n传送的回传信号，并传送由最后一顺位的光网络单元(ONU)3n接收的回传信号。
而无色光源模块12则接收过滤器10’传送的无信号光源及最后一顺位的光循环器11n传送的回传信号，以利用无信号光源调制由最后一顺位的光循环器11n接收的回传信号，从而产生上传信号光源并通过过滤器10’将上传信号光源回传至光缆终端设备2。当然，过滤器10’同样可通过阵列波导光栅滤波器4、5将上传信号光源回传至光缆终端设备2。而于此实施例中，无色光源模块12的设计与前述实施例并无不同，故不再赘述。
综上所述，由于本发明的光分波节点可具备能协同运作的无色光源模块(colorless module)、多个光循环器、及光分路器(splitter)，或是可具备能协同运作的无色光源模块(colorless module)、多个光循环器、及过滤器(filter)，所以无论接收到的下传光源为单一波长或相异波长者，本发明的光分波节点皆能有效解决现有分波多任务(WDM)的技术限制，同时在不提高光网络单元(ONU)的成本的前提下，照常使用无色光源技术。
然而，上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施形态进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (9)

1.一种光分波节点，其连结并设置于光缆终端设备及多个光网络单元之间，包括：
光分路器，用于接收由该光缆终端设备传送的单一波长的下传信号光源，并将所接收的下传信号光源分离为第一路信号光源及第二路信号光源；
多个光循环器，用于依序对应连结于该多个光网络单元，其中，第一顺位的光循环器接收该光分路器传送的第一路信号光源，并将由该光分路器接收的第一路信号光源传送至第一顺位的光网络单元，以接收该第一顺位的光网络单元传送的回传信号，并将由该第一顺位的光网络单元接收的回传信号传送至次一顺位的光循环器，进而令最后一顺位的光循环器接收最后一顺位的光网络单元传送的回传信号，并传送由该最后一顺位的光网络单元接收的回传信号；以及
无色光源模块，用于接收该光分路器传送的第二路信号光源及该最后一顺位的光循环器传送的回传信号，以利用该第二路信号光源调制由该最后一顺位的光循环器接收的回传信号，从而产生上传信号光源并通过该光分路器将该上传信号光源回传至该光缆终端设备。
2.根据权利要求1所述的光分波节点，其特征在于，该光分路器为一分二的光分路器。
3.根据权利要求1所述的光分波节点，其特征在于，该无色光源模块包括至少二无色光源收发器、第一切换器及第二切换器，其中，该第一切换器连结该二无色光源收发器及该最后一顺位的光循环器，且该第二切换器连结该二无色光源收发器及该光分路器。
4.根据权利要求3所述的光分波节点，其特征在于，该无色光源收发器具备二半导体光放大器、第一光循环器、第二光循环器及反射式半导体光放大器，其中，该第一光循环器连结并设置于该二半导体光放大器的一端及该第二切换器之间，该第二光循环器连结于该二半导体光放大器的另一端，且该反射式半导体光放大器连结并设置于该第二光循环器及该第一切换器之间。
5.根据权利要求1所述的光分波节点，其特征在于，该光缆终端设备通过至少二阵列波导光栅滤波器与该光分波节点进行光源传送与接收。
6.一种光分波节点，其连结并设置于光缆终端设备及多个光网络单元之间，包括：
过滤器，用于接收由该光缆终端设备传送的相异波长的下传信号光源及无信号光源，并分开传送由该光缆终端设备接收的该下传信号光源及无信号光源；
多个光循环器，用于依序对应连结于该多个光网络单元，其中，第一顺位的光循环器接收该过滤器传送的下传信号光源并将由该过滤器接收的下传信号光源传送至第一顺位的光网络单元，以接收该第一顺位的光网络单元传送的回传信号，并将由该第一顺位的光网络单元接收的回传信号传送至次一顺位的光循环器，进而令最后一顺位的光循环器接收最后一顺位的光网络单元传送的回传信号，并传送由最后一顺位的光网络单元接收的回传信号；以及
无色光源模块，用于接收该过滤器传送的无信号光源及该最后一顺位的光循环器传送的回传信号，以利用该无信号光源调制由该最后一顺位的光循环器接收的回传信号，从而产生上传信号光源，并通过该过滤器将该上传信号光源回传至该光缆终端设备。
7.根据权利要求6所述的光分波节点，其特征在于，该无色光源模块包括至少二无色光源收发器、第一切换器及第二切换器，其中，该第一切换器连结该二无色光源收发器及该最后一顺位的光循环器，且该第二切换器连结该二无色光源收发器及该过滤器。
8.根据权利要求7所述的光分波节点，其特征在于，该无色光源收发器具备二半导体光放大器、第一光循环器、第二光循环器及反射式半导体光放大器，其中，该第一光循环器连结并设置于该二半导体光放大器的一端及该第二切换器之间，该第二光循环器连结于该二半导体光放大器的另一端，且该反射式半导体光放大器连结并设置于该第二光循环器及该最后一顺位的光循环器之间。
9.根据权利要求7所述的光分波节点，其特征在于，该光缆终端设备通过至少二阵列波导光栅滤波器与该光分波节点进行光源传送与接收。
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