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CN1267980A - 用于光接入环的波分复用系统 - Google Patents

用于光接入环的波分复用系统 Download PDF

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CN1267980A
CN1267980A CN00104170.3A CN00104170A CN1267980A CN 1267980 A CN1267980 A CN 1267980A CN 00104170 A CN00104170 A CN 00104170A CN 1267980 A CN1267980 A CN 1267980A
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CN
China
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wavelength
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signal
access node
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Application number
CN00104170.3A
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Inventor
莫哈莫德·T·法特西
胡姆伯托·琼斯·拉·罗切
卡兹姆·A·索赫拉比
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Nokia of America Corp
Original Assignee
Lucent Technologies Inc
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Abstract

一种波分复用(WDM)环结构,包括产生多个连续波(未调制)的光波长,这些光波长作为WDM信号,通过一种光学设施,送至系统的多个接入节点。在接入节点,一个或多个这些未调制的光波长,从通过该光学设施接收的WDM信号中被分用,又被用户或客户的信号调制,然后与该光学设施上的WDM信号复用。

Description

用于光接入环的波分复用系统
本发明涉及波分复用(WDM)系统,更具体说,是涉及WDM光接入环的一种方法和装置。
高密度波分复用(DWDM)光传输技术使通信工业发生革命。随着宽带光纤光放大器的发明,目前的DWDM光传输系统,能够在远程网络中,在数百公里的单对光纤上,提供超过数百Gb/s的容量。现在,DWDM的革命又从远程网络推广至短程行业,如城市局间(也叫IOF)和城市接入网络。还有,电话公司承受着强烈且持续增长的对宽带的要求,这一事实也促进WDM的革命。今天的客户要求更便宜的声讯服务和不断增长的各种数据服务,其中包括传真,数据,视频,和互连网等服务。有三个基本动机,要把WDM(包括DWDM)网络推广到短程网络。这三个基本动机是(1)直接在一个波长上配置分组传送或按单元传送的传送效率,(2)减少/消除时分复用(TDM)光信号设备,和(3)向用户提供更宽的带宽。
现在需要的是一种网络结构,它能在短程网络或环中充分利用WDM的巨大容量。目标是,要求WDM网络提供从远程网络到城域网络、到接入网络、并最终到用户卓面的毫不间断的连接能力。
把波分复用(WDM)的容量推广到短程网络,问题之一是,在环境条件千变万化的远程接入节点上,提供精确的、成本效果好的激光器。按照本发明的方法和装置,我们已开发了一种WDM环结构,其中,在中心节点产生的多个光载波(未调制)波长,作为WDM信号,通过一种光学设施,传送至系统的远程接入节点。在接入节点,一个或多个这些未调制的光波波长,从通过该光学设施接收的WDM信号中被分用,并以用户或客户的信号加以调制,然后再与该光学设施上的WDM信号复用。
在我们的发明的一个实施例中,波分复用(WDM)环系统包括通过一个光纤设施连接的一个中心节点和一个或多个接入节点。在中心节点,一个发送机单元,发出多个未调制光波长,通过该设施送至不少于一个接入节点,还有一个接收机单元,通过该光学设施,接收来自接入节点的多个被节点调制的光波长,这些多个被节点调制的光波长,是未调制的波长被不少于一个的接入节点之一调制而得到的。不少于一个的接入节点的每一个,都包括(1)一个光学分/插复用器,用于接收中心节点传送的、所述第一组未调制的光波长中不少于一个光波长,同时也用于发送经过不少于一个节点调制的光波长,和(2)一个调制器,用于调制该不少于一个的节点调制的光波长,以形成该不少于一个的节点的调制光波长。
按照我们的发明的别的方面,中心节点还(1)接收来自该WDM环系统之外的已调制的光波长并把它们传送至接入节点,(2)产生一个监控信号,也一并送至接入节点,以及(3)产生光泵浦信号,泵浦该光学设施的光放大器。按照另一个特性,中心节点包括一个控制器,用于控制分配给本系统使用的、未调制的光波长的波长及其数目。接入节点也可以包括一个转发器,它由各种电/光或光/光调制器构成,分别用客户电的和光的信号对未调制的光波长进行调制。中心节点和接入节点可以用各种光学分/插复用器(OADM)构成。
各图中,
图1画出波分复用(WDM)系统的示意方框图,该系统包括一个WDM接入环,在说明本发明的工作原理时要用到;
图2是个示意方框图,画出现有技术的中枢节点和含有多个接入节点的WDM接入环;
图3是个示意方框图,画出按照本发明的中枢节点和含有多个接入节点的WDM接入环;
图4画出图3中接入节点更详细的方框图,给出如何接入该WDM接入环的业务通道和保护通道;
图5按照本发明,画出一个有放大的WDM接入环的示意方框图,该接入环包含以中枢为基地的泵浦;
图6示意性地画出现有技术的一个电/光转发器实施例;
图7示意性地画出现有技术的一个光/光转发器实施例;
图8示意性地画出现有技术的一个光/光转发器第二个实施例;
图9示意性地画出现有技术的可编程光学分/插复用器(OADM);
图10按照本发明,画出一个有互补输出的电/光转发器的示例性实施例;
图11按照本发明,画出有互补输出的光/光转发器的第一和第二个示例性实施例;
图12按照本发明,画出第三个有互补输出的光/光转发器的示例性实施例;
下面说明中,在不同的图内,相同的元件标记表示相同的元件。还有,在元件的标记内,第一个数字指该元件第一次出现的图号(如109表示在图1中第一次出现)。
参考图1,图上画出一个典型城域光网络(MAN)的示意方框图,它在说明本发明的工作原理时要用到。如图1所示,MAN包括一个高容量干线DWDM环101(亦称为城市局间(IOF)环),它把市内业务局(LSO)102-106与业务节点(SN)107互连。LSO 102-106通常就是电话公司的中心局。SN 107把IOF环101连接到DWDM远程(核心)网络108。显然,给定足够的波长数目和允许波长的再使用,城域IOF环能在所有LSO间提供完全的网络型连接。一个城域接入环或环路110把多个接入终端(A1-An)111-114连接到IOF环101。接入环110从与接入终端111-114连接的用户收集通信业务,并把通信业务分配给这些用户。在现有技术中,接入环110通常是SONET(同步光网络)环,它使用时分复用(TDM)光信令。虽然这种SONET环工作得很好,但如前所述,强烈且持续增长的对带宽的要求,已经超出SONET的容量。因此,要求把容量巨大又与协议无关的WDM,在最低费用限度内,推广至这些短程环网络,以便提供从远程网络到城域网络、到接入网络、并最终到用户卓面的毫不间断的连接能力。此外,也要求提供一种技术,它更适于处理这种新的业务,如与互连网的连接能力。
按照本发明的方法和装置,我们已经开发了一种低成本的WDM接入环110,它能把光波长信号伸延至用户位置111-113,从而避免了电信号处理的瓶颈效应,并解决了光纤耗尽问题。本说明中,WDM一词可与DWDM交换使用。按照本发明的方法和装置,我们已经开发了一种WDM环结构,其中,在中心节点(LSO)产生的多个未调制的光波长,通过一种光学设施,被送至系统的远程接入节点。在接入节点(或终端),可以从该光学设施获得一个或多个未调制的光波长,用用户的电/光信号加以调制,然后通过该光学设施送出。
图2画出现有技术的中枢节点LSO-1,102(此后称为LSO 102)和WDM接入环110的示意方框图。图示的LSO 102包括一业务(S)通道单元102-1和一保护(P)通道单元102-2,每一个都包括一个光学分/插复用器(OADM)201,以便把适当的波长耦合进IOF环101的WDM信号中去,或从IOF环101的WDM信号中把适当的波长耦合出来。注意,SONET把所有的分/插时隙都安排在同一波长上,而WDM环则在接入节点上安排多个分/插波长。因此,图2现有技术的WDM配置,分别包括一个发送的光变换器单元(TX-OTU)208和一个接收的光变换器单元(RX-OTU)209,把分/插波长变换为或转换为该WDM装置使用的、选出的调制波长λN。对其他分/插波长进行变换的TX-和RX-OTU,在图上分别记为204和205。波长复用器206把要在接入环110传送的各种波长组合起来。分用器207把在接入环110上各种波长分开。
IOF环110是典型的两光纤环或四光纤环,它提供连接到接入节点或终端111-114的一条业务(S)通道和一条保护(P)通道。保护通道203以熟知的方式,在环110内出现节点故障或光纤断开事故时,提供另一条连接通道。如图所示,在现有技术中,接入终端111包括一个光学分/插复用器(OADM)单元210,该单元210又包括两个OADM 221和222,以及RX-OTU 211和TX-OTU 212。转接单元218能根据信号质量,把RX-OTU 211或者连接到业务通道202,或者连接到保护通道203。用RX-OTU 211把调制了的分出波长213(或从业务环202获得,或从保护环203获得)变换为一个非应允光信号214,供用户或客户的设备217使用。例如,用户的非应允光信号214,可以是不同于分出波长213的一个被调制的波长(如用于短距离光学系统的1.3μm波长),可以是与分出波长213相同的波长但欠稳定,或者甚至可以是调制的发光二极管(LED)信号。用TX-OTU 212,把供用户或客户设备217使用的非应允光信号216,变换到调制的插入波长215,以便插入接入环110的业务环202和保护环203。
图3是个示意方框图,画出按照本发明的、与WDM接入环110连接的中枢(或中心)节点。对照图2和图3,可以比较出现有技术装置与本发明的差别。图2和图3的主要差别是,在图2,在接入终端111的TX-OTU 212,使用的光波长λN是在接入终端111产生的,而在图3,一个连续波CW(未调制的)的光波长λN,是在中枢节点102用一个激光器单元CW LD 301产生,通过光纤通道202提供的。类似地,接入环110使用的另一个CW波长,是由激光器单元302产生的。激光器301-302产生的CW波长,未经调制便被送至接入终端111-114,在接入终端111-114,用用户提供的信号对它们进行调制,然后送至并被RX-OTU 209,205接收。此外,也可以向每一个接入终端111-114提供一个或多个专用波长。由激光器301-302产生的CW波长应不同于TX-OTU 202,204向接入终端111-114传送数据所用的分出波长。这些CW波长,在复用器206内与来自TX-OTU 202,204的分出波长组合,然后送至接入环110。
在中枢(hub)102,按102-1设备复制的类似的一套设备120-2,为保护环203提供源信号和所有CW信号。
运行时,接入终端111-114的每一个,接收被分配给它的一个或多个专用调制波长和被分配给它的一个或多个CW波长信号。转接单元318和319能根据信号质量,分别把RX-OTU 211和转发器312,或者连接到业务通道202,或者连接到保护通道203。正如图2所说明的,调制的信号314在分光器320内被分光(桥接),并插入业务通道202和保护通道203两者之内。根据我们的发明的一种性能,调制的光波长信号,是直接输出至用户的接收器(RX)310,供其解调。调制的光波长信号也可以由RX-OTU 211解调,变为电信号315,输出到用户的接收器(RX)310。CW波长313被OADM 210从接入环110分用出来。然后,在转发器312,CW波长313被用户设备的发送机(TX)311送来的用户发送信号316所调制,经过调制的信号314被送至接入环110的业务通道和/或保护通道。因为接入终端111-114的每一个都使用专用波长,它们不会相互干涉。注意,当需要在同一环内进行接入终端之间的通信时,监控信道通知接收方终端,在其接收波长表(在其OADM)中添加发送方终端的波长。
参考图4,图上画出节点111的转接单元318和319及分光器320的简图。转接单元318包括一个1×2光选择器开关,它根据信号质量,即功率电平,有选择地从业务通道202或从保护通道203分出波长,送至用户设备217。转接单元319包括一个1×2光选择器开关,它根据信号功率电平,从业务通道202或从保护通道203选取CW波长信号,供转发器312使用。如在图2所说明的,分光器320把调制信号314分光(桥接),然后插入业务通道202和保护通道203两者之中。或者,可以把单元320用作一个1×2选择器开关,把调制信号314或转接至业务通道202或转接至保护通道203。虽然使用选择器开关节省3dB功率,但增加了复杂性,当调制信号需要在业务通道202和保护通道203之间转接时,还可能牺牲转接速度和重新配置速度。不论在环中什么地方出现故障,需要保护转接时,将根据中枢102上的系统控制器300送来的控制信号,进行通道选择。
按照我们发明的另一个方面,一个发自监控信号单元303的独立监控信令波长,可以用来向每个接入终端111-114提供监控信令。或者,可以用一个公共波长把公共的监控信令广播到所有接入终端111-114。在这种配置下,可以用副载波和/或消息寻址,把专门的监控信号信息载运至每个接入终端。注意,监控信号波长必须不同于TX-OTU 202,204的调制波长和激光器301,302的载波(未调制)波长。在我们的发明的另一个实施例里,每个波长可以为每个接入终端携带一个标识符。
本发明的另一个特征,可以使控制器300控制CW激光器301和302产生的波长数目和波长的分配。据此,控制器保证了CW波长不同于TX-OTU 202,204所用波长和监控单元303的监控波长。此外,控制器300通过监控单元303的监控信号,发出信令,分配每个接入终端111-114的波长数目和波长频率。据此,控制器300对图3系统所使用的一切波长,提供波长分配的动态控制。控制器300还可以与IOF环101的其他LSO单元102-106通信,或与集中式网络的运行控制器通信,以协调图3系统使用的波长的分配。
按照我们发明的另一个方面,图5画出一个有放大的WDM接入环的示意方框图,该接入环包括以中枢为基地的光泵浦。因为接入环110是一个短程环路,还因为接入终端111-114的数目并不大,所以有可能在中枢102上提供足够的光功率,保证整个接入环110有需要的信噪比和其他运行特性。另一方面,如果需要光学增益时,可以用掺铒光纤(EDF)或掺其他稀土元素的光纤或Raman光放大器502和504,提供必要的附加光信号增益,补偿接入环110的业务通道S上的信号损耗。在中枢102的位置上,用一个CW泵浦501同向传播地泵浦(为之提供光功率)放在第一个终端位置111之前的EDF或Raman光放大器502。在中枢102的位置上,用一个CW泵浦503反向传播地泵浦(为之提供光功率)放在最末终端位置114之后的EDF或Raman光放大器504。显然,可以用CW泵浦501和503,为接入环110的保护通道P(未画出)的EDF或Raman光放大器提供功率。
图6示意性地画出一个电信号到光信号(E/O)的调制器的实施例,它在接入终端用作图3的转发器312,它利用用户的电发送信号来调制CW信号。该E/O调制器601可以是,举例说,一个熟知的电吸收调制器,一个Mach-Zehnder调制器,等等。一个示例性E/O调制器在下述论文中有描述:B.Mikkelsen等“Opto-electronic and all-optical Wavelength translators and their cascadability”,Proc.OfOFC/IOOC’99,特邀论文FJ1,San Diego,1999年2月。但此文假定有一个本机激光器光源为调制器提供CW信号。在我们的发明中,CW激光器位于中枢102。运行时,CW信号313进入E/O调制器601,并按熟知的方式,被用户发送的电信号316调制,形成适当(被分配的)波长的、被调制的用户发送信号314。
图7示意性地画出一个光信号到光信号(O/O)的调制器的实施例,它用作图3的转发器312,它利用用户的光发送信号来调制CW信号。O/O调制器701,举例说,可以按熟知的方法,用一个Mach-Zehnder干涉仪(MZI)实现,它是用硅光学放大器(SOA)类型的光学正交相位调制器器件构成的。O/O调制器701包括两个SOA 702和703,以保持Mach-Zehnder干涉仪内的平衡。一个示例性的O/O调制器在上面参考的Mikkelsen等人的论文中也有描述。运行时,CW信号313进入O/O调制器701,在SOA 702上,被用户或客户的调制光发送信号316调制,形成调制的CW信号314。用户的调制光信号的波长频率,一般是一个非应允的光信号。例如,非应允光信号316是一个调制的光信号,其波长可以不同于CW信号313,可以与CW光信号313同一波长但欠稳定,或可以是一个被调制的发光信号(LED)。SOA 702按熟知的方式,把调制从客户的非应允光信号316转移至CW信号313,形成调制的CW信号314。
按照图7所示另一个实施例,客户的调制光发送信号,是以反向传播方式经过通道316’(虚线通道),在调制器701的输出侧,施加于干涉仪的一个支路上。此实施例的优点在于,任何在客户的调制光信号上的残留信号,都不会被引导至输出口314。此实施例的其余运行方式,与上一段所描述的相同。
图8示意性地画出另一个光信号到光信号(O/O)的调制器的实施例,它用作图3的转发器312,它利用用户或客户的光发送信号来调制CW信号。转发器312包括O/O调制器801和环行器802。O/O调制器801,举例说,可以是一个熟知的、上面参考的Mikkelsen等人论文中描述的光学Michelson干涉仪。CW信号313进入环行器802的口803,从口804退出,到达干涉仪801,并被客户的调制光发送信号316调制,形成调制的CW信号。调制的CW信号离开干涉仪801,进入环行器802的口804,然后作为一个调制的CW信号314,从环行器802的口805退出。重复一遍,用户的调制光信号316的波长,可以是一个非应允光信号。
在中枢节点(hub node)(LSO 102)用作OADM 201,和在接入终端如111用作OADM 210的光学分/插复用器(OADM),是城域光网络的关键部件。构作OADM有若干技术/结构可供选择,下面将描述两个例子。
第一个例子以背对背的复用为基础,其中,所有波长被分用,分开,然后再复用在一起。除去复用/分用操作损耗必须用外部光放大器补偿之外,如果直达的波长信道(也称为“直通”或“通过”通道)在每个中枢节点(LSO)都要分用又再组合,那么还有其他使信号恶化的损害。如滤波器带宽变窄、和多通道干涉等损害,必须在设计中加以特别考虑。第二个例子提供构作OADM的一种有效方法,它只对分/插信道作必要的接入,而对直达波长没有明显作用(除插入损耗外)。它要求可调谐/可转接的滤波器只对本机分/插信道进行分用操作。
图9画出一个OADM,它用只对本机插入信道进行分用操作的可调谐/可转接的滤波器。这样一种OADM,在C.R.Giles and V.Mizrahi,“Low loss ADM for DWDM Lightwave Networks,”IOOC“95,PaperThC2-1.的论文中有描述。如图9所示,若干个可调谐(或可转接)光纤Bragg光栅(FBG)901夹在两个光环行器902、903之间。对需要插入或分出的(在WDM信号中一套波长的)每个波长,至少要用一个FBG光栅901。各个FBG 901以很小的损耗,反射分/插波长并让直达(或直通)波长通过。被反射(分出)波长在环行器902的口3分出,还需进一步在分用器906内分离,馈送至接收电路如RX-OTU211,或图3的转发器312。该“插入”波长在复用器或组合器内组合,并在环行器903的“插入”口3插入。插入的波长被适当波长的光栅FBG 901反射,并从环行器903的口2退出。已经有人提出这种基本结构的若干种变化,把串行或并行的FBG用于OADM和用于光交叉连接(如见论文Chen,Y.K.,等,“Fiber Bragg Grating-Based LargeNonblocking Multiwavelength Cross-Connects,”Jour.Lightwave Tech.,Vol.16,No.10,pp.1746-1755,Oct.1998)。
如在图3和图4参照分光器320所作的讨论,节点111调制的信号314,必须分光(或用某些方法复制)并插入业务通道202和保护通道203两者上。如果不得已把3dB分光器用于此用途,则将对这一信号分光有3dB的功率代价。已经指出,可以用一个1×2开关有选择地把信号或插入业务通道202,或插入保护通道203,但遗憾的是,这种做法会增加控制的复杂性。
按照本发明,图10画出一个带有互补输出的电/光转发器1001。该转发器1001在原理上是前面所说的转发器312和分光器320的组合。转发器1001完成功率分光但没有分光器320的3dB代价。转发器1001的构成,是用一个干涉仪式3dB(50/50)耦合器1002,作为组合器/分光器,放在图6调制器601的输出侧,形成一个双输出调制器器件1003。注意,调制器601的组合器元件,与分光器结合,形成一个单个的2×2组合器/分光器元件1002。其第一输出322,λout,是客户的调制信号314,但在CW波长上,而第二输出321是在CW波长上的、客户的调制信号的二进制(逻辑)互补。利用这种配置,当客户的信号316为OFF(二进制零)时,CW信号313的能量(在包层内)不会有损失,换言之,这一能量出现在第二输出321上。
当然,经过业务通道202到达中枢节点102的客户的调制信号322,代表客户的“真”(数字的)信号316,同时,经过保护通道203到达中枢节点的客户的调制信号321,代表客户信号316的互补信号。在美国专利No.4,878,726,1989年11月授权给M.T.Fatehi的专利中,披露了一种系统,它在两个不同的光通道(即我们的业务通道和保护通道)上传送真信号和互补信号,还披露了一种接收机,它可以选取真信号,也可以选取互补信号来检索调制的(即客户的)信号。此装置可以用于中枢节点102上的接收机(如203,205),以便选取或真信号,或互补信号,把信号解调,恢复客户的信号316。
图11按照本发明,画出带有互补输出的光/光(O/O)转发器1101的第一和第二示例性实施例。该转发器1101在原理上是前面所说的O/O调制器701型转发器312和分光器320的组合。转发器1101完成功率分光但没有分光器320的3dB代价。转发器1101的构成,要用到一个干涉仪式3dB(50/50)耦合器1002,作为组合器/分光器元件,放在图7的O/O调制器701的输出侧,形成一个双输出调制器器件1102。
在另一种设备中,客户的调制的光发送信号,沿传播的反方向经通道316’(虚线通道),在调制器701的输出侧,施加于干涉仪的一个支路上。此实施例的优点在于,任何在客户的调制光信号上的残留信号,都不会被引导至输出口314。此实施例的其余运行方式,与上一段所描述的相同。
图12按照本发明,画出带有互补输出、又没有分光器320的3dB代价的、第三个光/光(O/O)转发器1201的示例性实施例。转发器1201是前面所说的O/O调制器801型转发器312、分光器320、和环行器802的组合。双输出调制器器件1202,是由前述O/O调制器801和分光器320组合而成,其中,一个干涉仪式3dB(50/50)耦合器1002,既被用作O/O调制器801输出侧的组合器元件,也用作分光器320的组合器元件。客户的调制信号322,如图所示,从器件1202的第一输出退出,经通道1203,传播至环行器802,然后退出环行器802。互补的客户的调制信号321,从器件1202的第二输出退出。
前面的说明,仅仅示例性地表明本发明原理的应用。业内精明人士,能够在不偏离本发明的精神实质和涵盖范围下,策划出其他的方法和装置。

Claims (33)

1.一种波分复用(WDM)环系统,包括通过一个光纤设施连接的一个中心节点和一个或多个接入节点,该系统还包括
在中心节点
一个发送机单元,发送多个未调制光波长,通过该设施送至至少一个接入节点,和
一个接收机单元,通过该设施从至少一个接入节点接收多个节点调制光波长,所述多个节点调制光波长,是由所述未调制的光波长,被所述至少一个接入节点调制而形成的;和
所述至少一个接入节点中的每一个,都包括
一个光学分/插复用器,用于接收至少一个所述未调制的光波长,还用于发送至少一个节点调制的光波长到该设施上,和
用于调制所述至少一个未调制的光波长的装置,形成被所述至少一个节点调制的光波长。
2.按照权利要求1的波分复用(WDM)环系统,还包括
在中心节点
其中所述发送机单元,发送多个调制的光波长,通过该设施送至所述至少一个接入节点,和
所述至少一个接入节点中的每一个,都包括
接收并解调至少一个所述调制光波长的装置。
3.按照权利要求1的系统,其中的中心节点还包括
一个控制器单元,用于分配未调制的光波长的第二数目的波长,还用于发出该分配的信令,通知所述至少一个接入节点。
4.按照权利要求3的系统,其中的控制单元,还控制分配给每一个所述至少一个接入节点的未调制光波长的数目。
5.按照权利要求1的系统,其中在中心节点的发送机单元,还包括
一个监控信号发送机,发出监控信号,通过该光纤设施,送至所述至少一个接入节点。
6.按照权利要求5的系统,其中的监控信号发送机,向系统的每一个接入节点发送一个专用的监控信号。
7.按照权利要求1的系统,还包括
一个光放大器,与该设施连接,用于放大通过该设施传送的第一和第二组波长。
8.按照权利要求7的系统,其中的光放大器,是由中心发送机单元远程泵浦的,且其中的
中心发送机单元还包括一个载波波长泵浦信号,它被送至该设施上,并被用来泵浦光放大器。
9.按照权利要求1的系统,其中的至少一个接入节点包括
一个转发器单元,它又包含
一个电信号到光信号(E/O)的调制器,用于接收客户的电信号,并用于调制第二数目的未调制光波长的至少一个,然后把得到的节点调制波长通过该设施送出。
10.按照权利要求9的系统,其中的E/O调制器包括一个干涉仪式耦合器,连接在E/O调制器的输出侧,用于形成节点调制信号,送至该设施的第一通道,同时,一个节点调制信号的互补信号则送至该设施的第二通道。
11.按照权利要求1的系统,其中的至少一个接入节点包括
一个转发器单元,它又包含
一个光信号到光信号(O/O)的调制器,用于接收客户的光信号,并用于调制第二数目的未调制光波长的至少一个,然后把得到的节点调制波长通过该设施送出。
12.按照权利要求11的系统,其中的O/O调制器包括一个Mach-Zehnder干涉仪。
13.按照权利要求11的系统,其中的O/O调制器包括一个Michelson干涉仪。
14.按照权利要求11的系统,其中的O/O调制器还包括一个干涉仪式耦合器,连接在E/O调制器的输出侧,用于形成节点调制信号,送至该设施的第一通道,同时,一个节点调制信号的互补信号则送至该设施的第二通道。
15.按照权利要求1的系统,其中所述至少一个接入节点中的至少一个节点,接收至少一个专用的未调制波长。
16.按照权利要求1的系统,其中在一个节点上的所述光学分/插复用器的构成,要用到一个分出环行器来把输出的分出波长送至客户,多个光纤Bragg光栅(FBG)来在节点上选取分/插波长,以及一个插入环行器来输入客户的插入波长。
17.一种波分复用(WDM)环系统,它包括通过一个光纤设施连接的一个中心节点和一个或多个接入节点,该系统还包括
在中心节点
一个发送机单元,发送第一组和第二组波长,通过该设施送至至少一个接入节点,所述第一组包含多个已调制的光波长,而所述第二组包含多个未调制的光波长,和
一个接收机单元,通过该设施从一个或多个接入节点,接收节点调制的光波长,所述第三组小于或等于第二组,所述第三组是已经被至少一个接入节点中的一个节点调制的未调制光波长;和
至少一个接入节点中的每一个,都包括
一个光学分/插复用器,用于
接收中心节点发送的、所述第一组的第一个数目的已调制光波长,并且接收中心节点发送的、所述第二组的第二个数目的未调制光波长,及
发送第二个数目的节点调制光波长,这些波长是接收的、发自中心节点的第二个数目的未调制光波长,被调制后形成的。
18.一种控制波分复用(WDM)环系统的方法,该系统包括通过一个光纤设施连接的一个中心节点和一个或多个接入节点,该方法包括的步骤为
在中心节点,发送多个未调制光波长,通过该设施送至至少一个接入节点。
在至少一个接入节点中的每一个,接收中心节点发送的未调制光波长,及
发送已调制的光波长,这些波长是接收的、发自中心节点的未调制光波长,被调制后形成的;
在中心节点,通过该设施接收发自一个或多个接入节点的调制的光波长。
19.一种在波分复用(WDM)环系统中使用的中心节点,包括通过一个光纤设施连接的该中心节点和一个或多个接入节点,该中心节点包含
一个发送机单元,发送多个未调制光波长,通过该设施送至至少一个接入节点,和
一个接收机单元,通过该设施接收发自至少一个接入节点的多个节点调制光波长,所述多个节点调制光波长,是由所述未调制的光波长,被所述至少一个接入节点调制而形成的。
20.按照权利要求19的中心节点,其中
所述发送机单元发送多个调制的光波长,通过该设施送至所述至少一个接入节点。
21.按照权利要求19的中心节点,还包括
一个控制器单元,用于分配未调制的光波长,还用于发出该分配的信令,通知所述至少一个接入节点。
22.按照权利要求21的中心节点,其中的控制器单元,还控制分配给每一个所述至少一个接入节点的未调制光波长的数目。
23.按照权利要求19的中心节点,其中,在中心节点的发送机单元还包括
一个监控信号发送机,发送一个光监控信号,通过该光纤设施,送至所述至少一个接入节点。
24.按照权利要求23的中心节点,其中的监控信号发送机,向系统的每一个接入节点发送一个专用的监控信号。
25.按照权利要求19的中心节点,其中还包括
一个载波泵浦信号,送至该设施,并用于泵浦该设施的光放大器。
26.在波分复用(WDM)环系统中使用的一个接入节点,包括通过一个光纤设施连接的一个中心节点和一个或多个接入节点,该接入节点还包含
一个光学分/插复用器,用于
从该中心节点接收未调制的光波长,和
发送被一个转发器单元形成的调制光波长;和
该转发器单元包含
一个调制器,它接收客户的信号,并调制该未调制的光波长,形成节点调制的光波长。
27.按照权利要求26的接入节点,还包括
一种装置,它接收并解调通过该设施接收的、至少一个调制的光波长。
28.按照权利要求26的接入节点,其中的转发器单元还包括
一个电信号到光信号(E/O)的调制器,用于接收客户的电信号,并用于调制至少一个第二数目的未调制光波长,然后把得到的节点调制波长通过该设施送出。
29.按照权利要求27的接入节点,其中的E/O调制器包括一个干涉仪式耦合器,连接在E/O调制器的输出侧,用于形成节点调制信号,送至该设施的第一通道,同时,一个节点调制信号的互补信号则送至该设施的第二通道。
30.按照权利要求27的接入节点,其中的转发器单元还包括
一个光信号到光信号(O/O)的调制器,用于接收客户的光信号,并用于调制至少一个未调制的光波长,然后把得到的节点调制波长通过该设施送出。
31.按照权利要求30的接入节点,其中的O/O调制器包括一个Mach-Zehnder干涉仪。
32.按照权利要求30的接入节点,其中的O/O调制器包括一个Michelson干涉仪。
33.按照权利要求30的接入节点,其中的O/O调制器还包括一个干涉仪式耦合器,连接在E/O调制器的输出侧,用于形成节点调制信号,送至该设施的第一通道,同时,一个节点调制信号的互补信号则送至该设施的第二通道。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008017268A1 (en) * 2006-08-01 2008-02-14 Huawei Technologies Co., Ltd. Access network system, access equipment, arp proxy method and ip bridging forwarding method
CN104426739A (zh) * 2013-09-10 2015-03-18 上海贝尔股份有限公司 一种融合城域网和接入网的方法、远程节点以及光线路终端
CN113572564A (zh) * 2021-09-22 2021-10-29 华海通信技术有限公司 一种光分插复用分支器、通信系统及信号传输方法
WO2025180093A1 (zh) * 2024-02-29 2025-09-04 比亚迪股份有限公司 一种车载通信系统及车辆

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6721508B1 (en) 1998-12-14 2004-04-13 Tellabs Operations Inc. Optical line terminal arrangement, apparatus and methods
KR100348905B1 (ko) * 1999-12-27 2002-08-14 한국전자통신연구원 파장분할다중 기반 인터넷 프로토콜 망 구조 및 파장 라우팅 방법
DE10004290B4 (de) * 2000-02-01 2004-01-29 Siemens Ag Access-Knoten für optische Netze mit variablen Access-Wellenlängen, Nutzergerät zum Anschluss an einen solchen Access-Knoten, Verfahren zum Einspeisen von mehreren Signalen von mehreren Nutzern in ein optisches Netz und Verwendung eines Access-Knotens und mindestens eines Nutzergeräts zur Durchführung eines solchen Verfahrens
US7027733B2 (en) 2001-03-19 2006-04-11 At&T Corp. Delivering multicast services on a wavelength division multiplexed network using a configurable four-port wavelength selective crossbar switch
CA2369403C (en) * 2001-03-19 2008-04-29 At&T Corp. Delivering multicast services on a wavelength division multiplexed network using a configurable four-port wavelength selective crossbar switch
US7599620B2 (en) 2001-06-01 2009-10-06 Nortel Networks Limited Communications network for a metropolitan area
US20040208586A1 (en) * 2002-03-27 2004-10-21 Susumu Kinoshita System and method for amplifying signals in an optical network
US7394981B2 (en) * 2002-03-28 2008-07-01 Manifold Robert H Optical communication management systems
US7421197B2 (en) * 2003-01-21 2008-09-02 Fujitsu Limited Optical network protection switching architecture
FR2884374B1 (fr) * 2005-04-07 2007-06-01 Alcatel Sa Reseau de communication (d)wdm a sources de lumiere protegees
EP2040405A1 (en) * 2007-09-19 2009-03-25 Nokia Siemens Networks Oy A data network and a method of data transmission
US10203454B2 (en) 2016-05-31 2019-02-12 Futurewei Technologies, Inc. Dense wavelength-division multiplexing (DWDM) network and method
US11522631B2 (en) 2020-03-04 2022-12-06 Corning Research & Development Corporation Switching at a terminal end transceiver between primary and auxiliary communication paths
US12126383B2 (en) 2022-04-28 2024-10-22 Dell Products L.P. IC-TROSA point-to-multipoint optical network system
US12176955B2 (en) 2022-04-28 2024-12-24 Dell Products L.P. IC-TROSA optical network system
US12176956B2 (en) 2022-04-28 2024-12-24 Dell Products L.P. IC-TROSA optical network system
US11997436B2 (en) 2022-04-28 2024-05-28 Dell Products L.P. IC-TROSA point-to-multipoint optical network system
EP4606040A1 (en) * 2022-10-19 2025-08-27 Dell Products L.P. Ic-trosa optical network system

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008017268A1 (en) * 2006-08-01 2008-02-14 Huawei Technologies Co., Ltd. Access network system, access equipment, arp proxy method and ip bridging forwarding method
CN101119252B (zh) * 2006-08-01 2010-05-19 华为技术有限公司 接入网络系统、接入装置、arp代理方法和ip桥接转发方法
US7916740B2 (en) 2006-08-01 2011-03-29 Huawei Technologies Co., Ltd. Access network system, access equipment, ARP proxy method and an IP bridging forwarding method
CN104426739A (zh) * 2013-09-10 2015-03-18 上海贝尔股份有限公司 一种融合城域网和接入网的方法、远程节点以及光线路终端
CN104426739B (zh) * 2013-09-10 2018-08-10 上海诺基亚贝尔股份有限公司 一种融合城域网和接入网的方法、远程节点以及光线路终端
CN113572564A (zh) * 2021-09-22 2021-10-29 华海通信技术有限公司 一种光分插复用分支器、通信系统及信号传输方法
CN113572564B (zh) * 2021-09-22 2021-11-26 华海通信技术有限公司 一种光分插复用分支器、通信系统及信号传输方法
WO2025180093A1 (zh) * 2024-02-29 2025-09-04 比亚迪股份有限公司 一种车载通信系统及车辆

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