一種時分波分復用無源光網絡間收發機共享系統及方法技術方案

一種時分波分復用無源光網絡間收發機共享系統及方法，包括光線路終端、通過饋線光纖與光線路終端連接的若干子無源光網絡，其中，所述光線路終端包括波長路由器和若干由可調諧收發機組成的可調諧收發模塊，每一個可調諧收發模塊對應一個子無源光網絡，光線路終端實時監測每個子無源光網絡的波長的利用率，并統一控制所有子無源光網絡中可調諧收發機的開關，通過波長在不同子無源光網絡間動態分配，實現可調諧收發機在不同子無源光網絡間的共享。本發明專利技術系統及方法，既可以通過關閉空閑波長所在的收發機，降低OLT能耗，又可以通過共享不同PON的收發機，節約OLT的部署成本。

【技術實現步驟摘要】
—種時分波分復用無源光網絡間收發機共享系統及方法
本專利技術涉及通信
，更具體的說，涉及。
技術介紹
由于迅速增長的能耗，全球變暖和氣候變化問題變的越來越嚴重。據統計，通信網絡的能耗增長尤其迅速；而接入網絡設備的能耗是網絡能耗的主要部分，通信網絡中的節能日益成為運營商及環保組織關注的焦點，而減少無源光網絡的能耗也成為大家研究的熱點。在無源光網絡(PON, passive optical network)系統中，能源消耗包括三個方面:局端設備(主要是光線路終端(OLT，optical line terminal))、終端設備(主要是光網絡單兀(ONU, optical network unit))、光分配網絡(0DN, optical distribution network)網絡的衰減消耗。目前，運營商提供全天的網絡接入，尤其是在時分復用接入(TDMA，TimeDivision Multiplexing Access)平臺中，光線路終端(OLT, Optical Line Terminal)需要實時在線。然而，連接到OLT上的用戶所需的帶寬存在區域和時域不均勻性。例如，經典的市區和郊區場景；在工作時間，連接市區用戶的OLT接近滿負載工作而連接郊區用戶的OLT在此段時間負載較輕。而在晚上，這種趨勢卻是相反的?，F有的時分波分復用無源光網絡(TffDM-PON)系統中，通常是每個PON單獨作為一個運營個體，PON中每一對波長都會安裝相應的收發裝置，并24小時在線，這就造成了很大的資源浪費。經查閱相關文獻發現，Yuanqiu Luo等人在文章《Wavelength Management in Timeand Wavelength Division Multiplexed Passive Optical Networks))提出一種負載均衡的方法。該文章通過調整ONU所在的波長，實現同一 PON內不同波長上的負載均衡。在此種方法中，PON內所有波長均處于工作狀態。當在線用戶較少時(比如夜晚)，就會造成資源的浪費。此外，Ningcheng 等人在文章《Flexible TffDM-PON system with pluggable opticaltransceiver modules》提出了一種靈活的TWDM-PON系統,其主要的目的是實現不同光分配網之間的負載均衡和OLT端的節能。但以上方法的目的都是實現不同波長或區域間的負載均衡，所有配置的波長均處于工作狀態。當負載較低時，會導致波長資源的浪費。
技術實現思路
針對上述現有技術中存在的技術問題，本專利技術提供。針對現有OLT端節能方法的不足，既可以通過關閉空閑波長所在的收發機，降低OLT能耗，又可以通過共享不同PON的收發機，節約OLT的部署成本。為達到以上目的，本專利技術所采取的技術方案如下:—種時分波分復用無源光網絡間收發機共享系統，包括光線路終端、通過饋線光纖與光線路終端連接的若干子無源光網絡，其中，所述光線路終端包括波長路由器和若干由可調諧收發機組成的可調諧收發模塊，每一個可調諧收發模塊對應一個子無源光網絡，通過波長在不同子無源光網絡間動態分配，實現可調諧收發模塊在不同子無源光網絡間的共享。所述波長路由模塊為微電機交換矩陣、陣列博導光柵路由器、波長選擇開關或基于半導體光放大器的交換矩陣。所述系統中所包含的可調諧收發機的個數小于每個子無源光網絡的額定波長數。一種時分波分復用無源光網絡間收發機共享方法，采用上述的系統來完成，通過波長在不同子無源光網絡間動態分配，實現可調諧收發機在不同子無源光網絡間的共享，包括步驟如下:(I)、光線路終端實時監測每個子無源光網絡的波長的利用率，并統一控制所有子無源光網絡中可調諧收發機的開關；(2)、當子無源光網絡內在線用戶減少時，關閉當前空閑波長所在的可調諧收發機；(3)、當子無源光網絡在線用戶增加并需要新增波長時，光線路終端會根據需要打開本子無源光網絡中關閉的或其它子無源光網絡中已關閉的對應可調諧收發機；當子無源光網絡需要共享其他子無源光網絡所對應的可調諧收發機時，首先將該其他子無源光網絡所對應的可調諧收發機調諧到該子無源光網絡所需的波長頻率，然后通過波長路由器路由到該子無源光網絡。所述步驟(2)中，當子無源光網絡內在線用戶減少時，光線路終端會重新調整在線用戶所在的波長，使在線用戶集中在少數波長，進而關閉當前空閑波長所在的可調諧收發機。所述步驟(3)中，當子無源光網絡內在線用戶增加時，光線路終端會優先打開本子無源光網絡中的可調諧收發機。當子無源光網絡中波長滿配，或可調諧收發機全部打開后，收發機之間不能實現共享，此時，新注冊的用戶將被分配到負載較輕的波長上。當波長從一個子無源光網絡分配到另外一個子無源光網絡時，這個波長必須是空閑波長，即波長此時沒有被這兩個子無源光網絡使用。此外，由于收發機是可以調諧的，所以同一可調諧收發機可以根據具體需求，實現不同波長的動態分配。本專利技術與現有的技術相比，在不影響用戶服務質量的前提下，通過共享系統內不同PON之間的收發機，有效的降低了 OLT的能耗和部署成本。【附圖說明】通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本專利技術的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:圖1是本專利技術系統結構示意圖；圖2是圖1中可調諧收發模塊結構示意圖；圖3是波長動態分配過程?！揪唧w實施方式】下面結合具體實施例對本專利技術進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本專利技術，但不以任何形式限制本專利技術。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本專利技術構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本專利技術的保護范圍。如圖1所示，本專利技術所提供的時分波分復用無源光網絡間收發機共享系統及方法，由M個TWDM-PON子系統組成，并將所有子系統的收發機統一控制管理。包括:光線路終端(OLT)、饋線光纖和若干子無源光網絡系統。其中子無源光網絡(PON)與現有的TWDM-PON的結構相同。光線路終端包括，M個可調諧收發模塊，波長路由器。此外，如圖2所示，每個可調諧收發模塊由若干可調諧收發機組成。系統內所有收發機均為可調諧收發機，可在{λ P λΜ+1}...{λ Μ, λ2Μ}范圍內任意調諧。系統中所部署的收發機總數(η)少于最大波長數(Μ*Μ)，其中，PON個數為Μ，每個PON中最大波長數為Μ。具體的收發機個數根據用戶的行為靈活設置。如圖3所示，OLT實時檢測系統內活躍波長的利用率。某一時刻，PONl中在線用戶逐漸減少，OLT命令該PONl內波長U1, λΜ+1}上的用戶遷移到其它波長。進而關閉該波長所在的收發機。此時，Ρ0Ν2內在線用戶不斷增加，需要增開新的波長。OLT會打開PONl內波長U1, λΜ+1}所在的收發機，并調諧到波長{λη，λΜ+η}。此時，入1與λη，可以相同，也可以不同，但是二者必須是空閑波長。然后通過波長路由器路由到Ρ0Ν2。OLT會分配Ρ0Ν2內新用戶到該波長。M 可以為 8，16，32，64。波長路由器可為微電機交換矩陣(MEMS)，陣列波導光柵路由器(AWGR)，波長選擇開關(WSS),基于半導體光放大器的交換矩陣。每個可調諧收發模塊內可調諧收發機的個數不同，但其最本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種時分波分復用無源光網絡間收發機共享系統，其特征在于，包括光線路終端、通過饋線光纖與光線路終端連接的若干子無源光網絡，其中，所述光線路終端包括波長路由器和若干由可調諧收發機組成的可調諧收發模塊，每一個可調諧收發模塊對應一個子無源光網絡，通過波長在不同子無源光網絡間動態分配，實現可調諧收發機在不同子無源光網絡間的共享。

【技術特征摘要】
1.一種時分波分復用無源光網絡間收發機共享系統，其特征在于，包括光線路終端、通過饋線光纖與光線路終端連接的若干子無源光網絡，其中，所述光線路終端包括波長路由器和若干由可調諧收發機組成的可調諧收發模塊，每一個可調諧收發模塊對應一個子無源光網絡，通過波長在不同子無源光網絡間動態分配，實現可調諧收發機在不同子無源光網絡間的共享。2.根據權利要求1所述的時分波分復用無源光網絡間收發機共享系統，其特征在于，所述波長路由器為微電機交換矩陣、陣列博導光柵路由器、波長選擇開關或基于半導體光放大器的交換矩陣。3.根據權利要求1所述的時分波分復用無源光網絡間收發機共享系統，其特征在于，每個所述可調諧收發模塊由若干可調諧收發機組成，每個可調諧收發模塊中可調諧收發機的個數小于每個子無源光網絡的最大波長數。4.根據權利要求1所述的時分波分復用無源光網絡間收發機共享系統，其特征在于，每個所述可調諧收發模塊內可調諧收發機的個數不同。5.根據權利要求4所述的時分波分復用無源光網絡間收發機共享系統，其特征在于，所述系統中包含的可調諧收發機的個數小于系統中所包含的子無源光網絡的最大波長數。6.一種時分波分復用無源光網絡間收發機共享方法，其特征在于，采用如權利要求1至5中任一所述的系統來完成，通過波長在不同子無源光網絡間動態分配，實現可調諧收發機在不同子無源光...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李軍，楊紅陽，何浩，孫衛強，劉源，胡衛生，
申請(專利權)人：上海交通大學，
類型：發明
國別省市：上海;31