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一种无源光网络中光信号处理方法、装置和系统   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2010-07-26
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2011-03-02
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2014-04-02
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2030-07-26
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201010240433.6 申请日 2010-07-26
公开/公告号 CN101938313B 公开/公告日 2014-04-02
授权日 2014-04-02 预估到期日 2030-07-26
申请年 2010年 公开/公告年 2014年
缴费截止日
分类号 H04B10/294H04B10/27H04J14/02 主分类号 H04B10/294
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 8
权利要求数量 9 非专利引证数量 0
引用专利数量 5 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 CN101324446A、CN1426180A、CN101014891A、CN101320111A、US6239889B1 被引证专利
专利权维持 8 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 华为技术有限公司 当前专利权人 华为技术有限公司
发明人 廖振兴、程宁、高建河、叶飞 第一发明人 廖振兴
地址 广东省深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼 邮编
申请人数量 1 发明人数量 4
申请人所在省 广东省 申请人所在市 广东省深圳市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
摘要
本发明实施例公开了一种无源光网络中的信号处理装置,包括:分分光器一204用于将多路上行光信号进行合波处理;模式耦合单元203,用于根据多根单模光纤的光场匹配汇聚原理,通过对所述分光器一204合波处理后的上行光信号的模式进行匹配,将多路的单模光信号或单路多模光信号进行低损耗汇聚;光信号增强模块206用于对所述模式耦合单元203汇聚后的光信号进行放大;分光器二202用于对光信号增强模块206放大后的光信号进行合波处理;还公开了一种无源光网络系统和信号处理方法;从而能极大地降低上行光功率损耗,以低成本的方式获得大的光功率预算。
  • 摘要附图
    一种无源光网络中光信号处理方法、装置和系统
  • 说明书附图:图1
    一种无源光网络中光信号处理方法、装置和系统
  • 说明书附图:图2
    一种无源光网络中光信号处理方法、装置和系统
  • 说明书附图:图3
    一种无源光网络中光信号处理方法、装置和系统
  • 说明书附图:图4
    一种无源光网络中光信号处理方法、装置和系统
  • 说明书附图:图5
    一种无源光网络中光信号处理方法、装置和系统
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2021-12-17 专利权的转移 登记生效日: 2021.12.07 专利权人由苏州鱼得水电气科技有限公司变更为博兴瑞峰新材料有限公司 地址由215010 江苏省苏州市高新区长江路556号5幢704室变更为256599 山东省滨州市博兴县经济开发区新材料产业园外贸服务中心203室
2 2014-04-02 授权 授权
3 2011-03-02 实质审查的生效 IPC(主分类): H04B 10/17 专利申请号: 201010240433.6 申请日: 2010.07.26
4 2011-01-05 公布 公布
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种无源光网络中的信号处理装置,其特征在于,包括:
分光器一(204)用于将多路上行光信号进行合波处理;
模式耦合单元(203),用于通过对所述分光器一(204)合波处理后的上行光信号的模式进行匹配,根据匹配的结果将多路的单模光信号或单路多模光信号进行汇聚;
光信号增强模块(206)用于对所述模式耦合单元(203)汇聚后的光信号进行放大;
分光器二(202)用于对光信号增强模块(206)放大后的光信号进行合波处理。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述光信号增强模块通过光电和电光转换来放大信号,或直接对光信号进行增强处理。

3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括光分路器(205);所述光分路器(205)分别与分光器一(204)和光信号增强模块(206)相连,用于将来自光信号增强模块(206)的光信号均分为多路光信号,并将所述多路光信号输往分光器一(204)。

4.根据权利要求1、2或3所述的装置,其特征在于,所述模式耦合单元包括:
收发模块,用于接收光信号后转换为电信号,以及将电信号转换为光信号后发射;
模式匹配模块,用于对多路的单模光信号或单路多模光信号的模式进行匹配;
汇聚模块,用于根据所述模式匹配模块对接收的光信号的模式进行匹配的结果,将所述光信号汇聚于收发模块。

5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述模式匹配模块对光信号的进行匹配的方式包括利用基于平面光波导平台的模式耦合方法,自由空间透镜耦合方法、或者光纤熔融拉锥方法。

6.一种无源光网络系统,所述系统包括光线路终端、光分布网和多个光网络单元,其特征在于,所述系统还包括上述权利要求1-5中任意项所述的信号处理装置,所述光线路终端通过所述信号处理装置与所述光分配网相连,所述光分配网与所述多个光网络单元相连。

7.一种无源光网络中的信号处理方法,其特征在于,包括:
将多路上行光信号进行合波处理;
通过对所述合波处理后的上行光信号的模式进行匹配后,根据匹配的结果对经过合波处理后的上行光信号进行汇聚;
将所述汇聚后的光信号放大后进一步进行合波处理。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,还包括:
对接收到的下行光信号进行分波复用;
将进行所述分波复用后的光信号分为多路;
将所述多路下行光信号合并为一路下行光信号。

9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述对所述上行光信号的模式进行匹配的方式包括利用基于平面光波导平台的模式耦合方法,自由空间透镜耦合方法、或者光纤熔融拉锥方法。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及光通讯领域,具体地说,涉及一种无源光网络中光信号处理方法、装置和系统。

背景技术

[0002] 在光接入网中,PON(passive optical network,无源光网络)技术是一种常见的实现技术,PON技术是一种点对多点传送的光接入技术,PON系统的构成可以参考图1所示:在PON系统包括OLT(Optical Line Terminal,光线路终端)、ODN(Optical Distribute Network,光分布网)、ONU(Optical Network Unit,光网络单元)组成,其中OLT为OAN提供网络侧接口SNI,连接一个或者多个ODN;ODN将OLT下行的数据通过光分路传输到各个ONU,虽然ODN是一种无源分光器件,但可以在ODN和OLT之间加入有源EB(Extension Box,扩展盒)来增加连接距离,同样,ODN将ONU的上行数据通过汇聚传输到OLT;ONU为OAN提供用户侧接口(UNI),同时与ODN相连。
[0003] 传统的PON系统,包括GPON和EPON,一般地,对EB和ONU之间的ODN一般只提供28dB(即Class B+)的光功率预算,并且覆盖距离小于20km,分支比1∶16至1∶64;但如果要获得32dB的光功率预算,需选用更高成本的Class C+光模块,代价太大。以低成本的方式获得大的光功率预算,已成为长距离PON中重要而具有挑战性的课题。 发明内容
[0004] 本发明实施例提出了一种无源光网络中光信号处理方法、装置和系统,以低成本的方式获得较大的光功率预算。
[0005] 本发明实施例提供一种无源光网络中的信号处理装置,包括: [0006] 分光器一204用于将多路上行光信号进行合波处理;
[0007] 模式耦合单元203,用于根据多根单模光纤的光场匹配汇聚原理,通过对所述分光器一204合波处理后的上行光信号的模式进行匹配,根据匹配的结果将多路的单模光信号或单路多模光信号进行低损耗汇聚;
[0008] 光信号增强模块206用于对所述模式耦合单元203汇聚后的光信号进行放大; [0009] 分光器二202用于对光信号增强模块206放大后的光信号进行合波处理。 [0010] 本发明实施例提供一种无源光网络系统,所述系统包括光线路终端、光分布网和多个光网络单元,所述系统还包括上述权利要求所述的信号处理装置,所述光线路终端通过所述信号处理装置与所述光分配网相连,所述光分配网与所述多个光网络单元相连。 [0011] 本发明实施例提供一种无源光网络中的信号处理方法,包括: [0012] 将多路上行光信号进行合波处理;
[0013] 根据多根单模光纤的光场匹配汇聚原理,通过对所述合波处理后的上行光信号的模式进行匹配后进行汇聚;
[0014] 将所述汇聚后的光信号放大后进一步进行合波处理。
[0015] 本发明实施例通过引入模式耦合单元和分光器协同处理,并采用多根单模光纤的光场匹配汇聚原理使其在光路中的插入损耗优化降低,从而能极大地降低上行光功率损耗,进而提升光功率预算和分支比,无需变动原有OLT、ONU和ODN,能以低成本的方式获得大的光功率预算。
[0016] 附图说明
[0017] 图1为无源光网络PON系统架构图;
[0018] 图2为本发明实施例的模式耦合EB的结构图;
[0019] 图3为本发明实施例的模式耦合单元结构图;
[0020] 图4为本发明实施例的包含模式耦合EB的PON系统构架图一;
[0021] 图5为本发明实施例的包含模式耦合EB的PON系统构架图二。

实施方案

[0022] 本发明实施例提出了一种模式耦合EB,采用这种EB能构成新型的电中继大分支比PON,能极大地降低光功率损耗,进而提升光功率预算。
[0023] 本发明实施例一提供了一种模式耦合EB 201,如图2所示所述模式耦合EB201包括分光器二202,模式耦合单元203、分光器一204、光信号增强模块206; [0024] 在上行方向上(从左往右方向)
[0025] 所述分光器一204用于将多路上行光信号进行合波处理;
[0026] 所述模式耦合单元203,用于通过对所述分光器一204合波处理后的上行光信号的模式进行匹配,将多路的单模光信号或单路多模光信号进行低损耗汇聚; [0027] 所述光信号增强模块206用于对经所述模式耦合单元203汇聚处理后的光信号进行放大;具体可以是通过光电和电光转换来放大信号,或直接对光信号进行增强处理。 [0028] 所述分光器二202用于对经光信号增强模块206放大后的光信号再次进行合波处理。
[0029] 进一步地,在下行方向上(从右往左方向)还包括光分路器205,所述光分路器205分别与所述分光器一204和所述光信号增强模块206相连,其中
[0030] 所述分光器二202还用于将对接收到的下行光信号进行分波复用; [0031] 所述光分路器205用于将光信号均分为多路;
[0032] 所述分光器一204还用于将多路下行光信号合并为一路下行光信号; [0033] 其中所述模式耦合单元203,如图3所示,具体包括
[0034] 收发模块2030,用于接收光信号后转换为电信号,以及将电信号转换为光信号后发射。
[0035] 汇聚模块2031,用于根据所述模式匹配模块2032对接收的光信号的模式进行匹配的结果,将所述光信号低损地汇聚于收发模块;
[0036] 模式匹配模块2032,用于对多路的单模光信号或单路多模光信号的模式进行匹配;其中,所述进行匹配的方式包括利用基于PLC(Plane Light waveguide Circuit,平面光波导)平台的模式耦合方法,自由空间透镜耦合方法、或者光纤熔融拉锥方法。 [0037] 进一步地所述模式耦合单元203还包括分路模块2034,用于对下行光信号进行分路。
[0038] 由于分光器是一种光功率分配器件,在传统的含有分光器的PON系统中,对于上行(从ONU到OLT)和下行(从OLT到ONU)信号的衰减是一致的,导致PON上行突发方向的光功率损耗很大。本实施例中提出的利用模式耦合EB的PON系统,通过引入模式耦合单元和分光器协同处理,通过光分路器将上下行光信号合波传输;并通过模式耦合单元将采用多根单模光纤的光场匹配汇聚原理使其在光路中的插入损耗优化降低,具体地是将多路单模光的横模模场分布进行转换,使之能与光探测器或多模波导较好匹配,从而能极大地降低上行光功率损耗,进而提升光功率预算和分支比,无需变动原有OLT、ONU和ODN。其中所述光场匹配汇聚原理是现有技术,本实施例在此不作详细描述。
[0039] 而且,该发明技术同样可以应用于10G PON,从而解决10G PON系统更为紧张的光功率预算需求。本发明通过模式耦合EB使ODN的光功率预算极大提升,如本发明提出的4:1的模式耦合单元能使上行功率预算提升5dB左右,利用这额外的5dB光功率预算可以延长光纤距离约15KM或提升分支比一倍以上;8:1的模式耦合单元能使分支比提升两倍,即达到上述条件下的256分支 比。
[0040] 进一步地,所述模式耦合单元203还包括分路模块,所述分路模块用于对下行光信号进行分路。
[0041] 所述分路模块相当于无源光网络PON系统中光分配网ODN中的光分路器(如图5所示),如果PON采用含有所述分路模块的EB,所图6所示,就可以取消ODN中的光分路器,这样,原来由光分路器带来的光损耗就被模式耦单元203的插入损耗替代了,进一步降低了PON系统中的光功率损耗。
[0042] 本发明实施例三提供了一种PON系统中光信号处理方法,所述PON系统为图4或图5所示的PON系统,其中所述模式耦合单元203可以不包含分路模块。所述方法包括: [0043] 步骤602:将多路上行光信号进行合波处理;
[0044] 步骤604:根据多根单模光纤的光场匹配汇聚原理,通过对所述合波处理后的上行光信号的模式进行匹配后进行汇聚;
[0045] 步骤606:将所述汇聚后的光信号放大后进一步进行合波处理。 [0046] 进一步地,所述还包括
[0047] 步骤702:对接收到的下行光信号进行分波复用;
[0048] 步骤704:将进行所述分波复用后的光信号分为多路;
[0049] 步骤706:将所述多路下行光信号合并为一路下行光信号;
[0050] 上述实施例也可以利用在更长距离、更大分支比PON系统中,基于MC的EB可以结合光放大器共同使用,提高下行和上行的光功率预算,满足整个PON系统的光功率需求;并且由于上述实施例与信号速率无关,可以方便地应用于如10G PON等下一代PON系统。 [0051] 通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现,当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解,本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以 以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0052] 以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
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