波分复用汇聚接入型双纤环光网络实现波长复用和互保护功能的系统与方法

波分复用汇聚接入型双纤环光网络实现波长复用和互保护功能的系统与方法
【专利摘要】本发明涉及一种波分复用汇聚接入型双纤环光网络实现波长复用和保护功能的系统和方法。本系统是：一个中心局CO通过两根光纤环连接N个远端结点RN形成双环形网络，在远端结点RN通过分布光纤与光网络单元ONU相连接。本发明可实现波长复用功能；实现对双纤环的互保护使系统在成本和性能之间达到了均衡，可实现对传输距离和规模的灵活选择，使系统可以适应不同的网络需要。
【专利说明】波分复用汇聚接入型双纤环光网络实现波长复用和互保护 功能的系统与方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及光通信领域，具体是涉及一种波分复用汇聚接入型双纤环光网络实现 波长复用和互保护功能的系统和方法。

【背景技术】
[0002]波分复用技术(TOM)技术可以在不改变物理基础设备的情况下升级带宽，大幅度 提升网络的传输容量，实现虚拟的点对点传输，各个用户之间不会共享信息，具有天然的安 全性。也正因为于WDM技术的引入，在光接入网中，网络整体的传输容量相较传统的时分复 用技术（TDM)大大提高，因此人们对于网络的可靠性要求也越来越高，而可以提供故障自愈 和保护的网络成了当前的一大研究热点。环形网络凭借着自身拓扑结构的特点，可以提供 比树形网络更高的可靠性，成为了当下研究的热点。同时为了使得接入网能够提供长距离、 大容量的接入能力，城域网与接入网的融合日益受到人们的关注。再者，为了提高网络中的 对有限波长资源的利用率，降低网络总体成本，波长复用也成为当前的一大研究方向。本发 明对系统的体系架构进行了合理的布局，系统不仅可以实现波长复用，使得波长利用率提 高一倍、实现双纤的互保护，同时可以满足长距离、大规模的汇聚接入要求，而且系统在成 本和性能间也能达到理想状态。


【发明内容】

[0003]本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提供了一种波分复用汇聚接入型双 纤环光网络实现波长复用和保护功能的系统和方法，能有效的在双纤环网中提高波长的利 用率和对双纤的互保护，同时本系统还支持长距离、大规模的汇聚接入传输。
[0004] 为达到上述目的，本发明的核心思想是：在中心局C0中放置两个光线路终端0LT 进行多波长的下行调制与上行接收，同时安置两个切换设备（Switch Device，SD)进行网络 故障时的线路切换。在远端结点RN处采用一种新的结构配置方式，通过这种新的远端节点 RN的结构方式，实现同时对两根纤环进行双向的接受与发送，为四个光网络单元〇NU提供 下行接入与上行传输，并且通过内置的四个交换盒（Exchange Box，EB)进行网络故障时的 线路切换，实现双纤环的互保护。
[0005]根据上述发明构思，本发明采用下列方案： 一种波分复用汇聚接入型双纤环光网络实现波长复用和保护功能的系统，由中心局C0 通过两根单模光纤环连接N个远端结点RN，各个远端结点RN通过分布光纤连接至一个光网 络单元组，每个光网络单元组包含四个光网络单元〇NU ;其特征在于： 1)所述的中心局C0是由第一光线路终端0LT1和第二光线路终端0LT2、2N个分布式反 馈激光器DFB、一个第一 1 X 2N阵列波导光栅AWG、一个第一光耦合器和切换设备SD1和切 换设备SD2组成；2N个分布式反馈激光器DFB与一个第一 1 _ 阵列波导光栅AWG相连， 其输出通过第一光耦合器分别连接至第一、第二光线路终端〇LT ;在第一、第二光线路终端 OLT中，第一光耦合器的输出与一个第二i x 2N阵列波导光栅AWG相连，其2N个输出连接 至2N个发射机，再通过一个第三| X 2N阵列波导光栅AWG与一个第一光环路器相连，第一 光环路器的一路输出通过第四1 X 2N阵列波导光栅AWG与2N个接收机相连，另一路则连 接至位于第一、第二切换设备SD中的一个1 X 2的光开关的端口 1 ;在第一、第二切换设备 SD中，第一光环路器的一路输出连接至一个1 X 2的光开关的端口 i，其输出端口 2、3分别 通过一个第二光耦合器和一个第二光环路器连接至一个4 X 2的光开关的1、3、4、6端口， 其输出端口 2、3分别连接至第一粗波分复用器与位于另一第二、第一切换设备SD中的第二 粗波分复用器，第一粗波分复用器的两路输出分别接至第一、第二可调谐滤波器 T0F，而第 二粗波分复用器的两路输出分别接至第三、第四可调谐滤波器T OF，第一、第三可调谐滤波 器T0F通过一个粗波分复用器连接至一个2 X 2的光开关端口丨，而第二、第四可调谐滤波 器T0F通过一个粗波分复用器连接至一个2 X 2的光开关端口 4, 2 X 2的光开关的输出端 口 2、3分别连接至一个第三、第四光耦合器后经双纤环依次连接至n个远端结点RN，第三、 第四光耦合器）的输出共同连接至一个光信号监测仪。
[0006] 2)所述的远端结点RN中，包含有四个第五光耦合器、两个2 X 3的光开关、两个第 四粗波分复用器与四个交换盒EB;其中，两根光纤环分别连接至一个第五光耦合器，其一 路输出分别送入两个交换盒EB，另一路则分别连接至一个2 X 3的光开关的端口 1和2,其 输出端口 3与5分别送入交换盒EB1和EB2或交换盒EB4和EB3,而输出端口 4通过一个 第四粗波分复用器后分为两部分分别送入交换盒EB1和EB2或交换盒EB4和EB3 ;在交换 盒EB1和EB2或交换盒EB4和EB3中，第五光耦合器的输出连接至一个光信号监测仪,2 | 3的光开关的输出端口 3、5分别连接至交换盒EB1和EB2或交换盒EB4和EB3中的一个第 三光环路器，其两路输出分别连接至一个 3 f： 3的光开关的端口 1、2,第四粗波分复用器的 两路输出分别接入交换盒EB1和EB2或交换盒EB4和EB3中的第四光环路器，其两路路输 出分别连接至3擁3的光开关的端口 3、6,3X 3的光开关的端口 5连接至一个第五1魏2N 阵列波导光栅AWG，其2N个输出中一路通过一个第五光环路器接入一根分布光纤并连接至 一个光网络单元0UN，而第五光环路器另一端与第五1 f< 2N阵列波导光栅AWG其余2N-1个 输出一起连接至一个第六光耦合器后送至交换盒EB4和EB3或交换盒EB1和EB2中通过一 个掺铒光纤光放大器EDFA后连接至3 X 3的光开关的端口 4。
[0007] 3)所述的N个光网络单元0UN组分别由远端结点RN通过四根分布光纤连接的四 个光网络单元0UN组成；各个光网络单元0UN中，包括一个与分布光纤相连的一个1:2光耦 合器，一个下行信号接收机、一个半导体光放大器S0A、一个电吸收调制器EAM和一个第六 光环路器组成；1:2光耦合器的一路输出直接连接至下行信号接收机，其另一路输出通过 一个第六光环路器通过半导体光放大器S0A接至一个电吸收调制器EAM后再次接回第六光 环路器。 一种波分复用汇聚接入型双纤环光网络实现波长复用和保护功能的方法，采用上 述的波分复用汇聚接入型双纤环光网络实现波长复用和保护功能系统进行操作，其特征 在于：系统工作在正常模式时，在中心局C0处，分布式反馈激光器DFB提供2N个波长 ，，通过第一 1 X 2N阵列波导光栅AWG复用后被第一光耦合器分为两部分送 入第一、第二光线路终端0LT中；在第一光线路终端0LT1中，光源经过第二1漏2N阵列波 导光栅AWG解复用后在2N个发射机处进行下行信号的调制，再通过第三1 X〗2N阵列波导 光栅AWG复用后，通过一个第一光环路器送至切换设备SD1;而第二光线路终端〇LT2同样 对光源4,4 "七咕v进行下行调制后，将下行信号4,送至切换设备SD2 ; 在切换设备SD1中，下行信号丸,?…连接至i , 2的光开关，在正常模式下is 2 的光开关的端口 1与端口 3相通，则下行信号传送至第二光环路器后被送入4,2的光开 关的端口 4,在正常模式下4 |;2的光开关的端口 4与端口 2相通且端口 6与端口 5相通， 下行信号Λ…4am，通过4,2的光开关的端口 2连接至第一粗波分复用器，其一路 输出·Λ，Λ…4连接至第二可调谐滤波器T〇F，而另一路输出七⑷,连接至第一可 调谐滤波器TOF ;在正常模式下，第一可调谐滤波器T0F将通频带调至^+--；1#+3 ."u吏 得下行信号得以通过，而第二可调谐滤波器tof将通频带调至;^ 4…，使得下行信号得 以通过；下行信号?分别通过粗波分复用器后连接至2 / 2的光 开关的端口 4与端口 1，在正常模式下2 X: 2的光开关的端口 4与端口 3相通且端口 1与端 口 2相通，则下行信号、| ...1、…馬^分别连接至内纤环和外纤环在逆时针方 向进行下行传输；与第一光线路终端0LT1 (I2)和切换设备SD1类似，第二光线路终端0LT2 同样对光源1朵一為^^进行下行调制后，将下行信号送至切换设备 SD2后，使得下行信号、:4式…4分别连接至内纤环和外纤环在顺时针方 向进行下行传输；在远端结点RN处，在顺时针方向接收到内纤环中的N个波长; ，其中響载有远端结点RN1中光网络单元θΜ/丨的上行信号，其余则载有下行信号；光信号 為，為,…·通过第五光耦合器后连接至2 X 3的光开关的端口 1，在正常模式下，2· 3的光 开关的端口 1与端口 3相通且端口 2与端口 5相通，则光信号Λ ,Λ…冬通过2 Λ 3的光开 关的端口 3送入了交换盒ΕΒ1 ;在交换盒ΕΒ1中，光信号丨|,||·.%首先通过一个第三光环 路器送至3纖:;3的光开关的端口 2,在正常模式下，3親:3的光开关的端口 1与端口 4相通 且端口 2与端口 5相通，则光信号;^…4通过3 _ 3的光开关的端口 5连接至第五1 X 2Ν阵列波导光栅AWG，其2Ν个输出中一路输出将下行信号愁通过一个第五光环路器接入 一根分布光纤并连接至一个光网络单元;在光网络单元0--中，下行信号I:通过 一个光耦合器分为两部分，其中一路送入接收机进行下行信号的接收，而另一路通过第六 光环路器后通过一个处于饱和状态的半导体光放大器S0A对下行信号进行擦除，接着在电 吸收调制器EAM中进行上行信号的调制，载有上行信息的光信号通过第六光环路器接入 分布光纤重新送回位于远端结点_中的交换盒;上行信号1在交换盒EB1中通过第 五光环路器后与第五1 X 2N阵列波导光栅AWG其余2N-1个输出一起连接至一个第六光耦 合器后送至交换盒EB4中通过一个掺铒光纤光放大器EDFA将光信号4 ,Λ…七进行放大， 随后接入3 :雲3的光开关的端口 4,并从端口 1连接至第三光环路器，接着上行信号;_ 与下行信号,?，夾·.*%通过2 |< 3的光开关的端口 3与端口 1后送入内纤环中继续逆时针 传输；采用同样的方法内纤环中，顺时针方向，上行信号^+3…4与下行信号4ι，^+3在 交换盒EB4中将下行信号;送入光网络单元〇抓力接收，并进行上行调制后将上行信号 .4 +2. .. I与下行信号4+1送回内纤环中在顺时针方向继续传输；对于外纤环采用与内纤 环相同的方法，在逆时针和顺时针方向上分别将下行信号4 +2和名在交换盒EB2和交换盒 EB3中送入光网络单元和^^进行下行信号的接收与上行信号的重调制，随后光 信号…'与（名…4各自在逆时针方向和顺时针方向沿着外纤环继续传输； 当上行信号返回至中心局C0处后，在顺时针方向上上行信4+1,…4r与毛名…期分 别沿着内纤环与外纤环连接至切换设备SD1中2^2的光开关的端口 3和端口 2并从端口 4和端口 1分别连接至粗波分复用器与第四、第三可调谐滤波器TOF，之后在第二粗波分复 用器处复用并送入切换设备SD2中的4 X 2的光开关的端口 5,并通过其端口 6和第二光环 路器连接至1 X 2的光开关的端口 3,随后通过其端口 1送入第二光线路终端0LT2 ;在第二 光线路终端0LT2中，上行信号尤名…4,4+1，4+广.；^通过第一光环路器送入第四 1*2~ 阵列波导光栅AWG解复用后在2N个接收机中进行上行信息的接收；在逆时针方向，则采用 与顺时针方向相同的方法将上行信与分别沿着内纤环与外纤环 连接至切换设备SD2,并最终送至第一光线路终端0LT1中进行上行信息的接收。
[0008] 上述波分复用汇聚接入型双纤环光网络实现波长复用和保护功能的方法，其特征 在于： D当网络中中心局C0与远端节点iaq或iai之间，或者是远端节点RN之间的双纤环 段中任意一根光纤发生故障时，网络则进入保护模式一；当光纤故障发生在中心局co与远 端节点W之间，切换设备SD1中的光信号监测仪检测到光信号发生变化，使得切换设备 SD1进入保护模式一；在护模式一下，切换设备SD1中2 X 2的光开关的端口 1和端口 4与正 常工作光纤环所连接的端口相通，当内纤环发生故障，端口 1和端口 4分别与端口 2相通， 反之亦然；通过2 X 2的光开关的切换使得下行业务Α Λ…冬~ 4+1，Λγ+2…；^通过同一 根光纤传输至;在^I中，通过光信号监测仪检测到光信号发生变化使得进入保 护模式一；在保护模式一下，2 X 3的光开关的端口 4与正常工作光纤环的端口相通，当内 纤环发生故障，端口 4与端口 2相通，反之亦然；而交换盒EB1与交换盒EB2中3 :x 3的光 开关的端口 4与端口 6相通，端口 5与端口 3相通；下行业务;ij叉…;^与4+1Λν+2… 通过2|< 3的光开关的端口 4接入第四粗波分复用器，下行彳…4送入交换盒 ΕΒ1而下行信号…4r送入交换盒ΕΒ2 ;在交换盒ΕΒ1中下行信号^通 过第四光环路器连接至3 X 3的光开关的端口 3,并通过端口 5送入第五1 : 2N阵列波 导光栅AWG，随后则与正常模式采用相同的方法进行下行传输；而交换盒EB2中的下行信 号-通过相同的方法实现保护模式一下的下行传输；对于上行信号而言， 连接至交换盒EB1中的3嘴3的光开关的端口 4,随后通过端口 6连接至第 四光环路器，之后通过交换盒ΕΒ2中的第四光环路器送入第四粗波分复用器；而上行信号 (名…卷也采用相同的方法送至第四粗波分复用器；经过第四粗波分复用器复用，上行信 号尤名"_/1於/1瓦+1，4+2".名沉通过2><3的光开关的端口4接入正常工作的光纤环送入中心 局C0 ;在中心局C0处，上行信号…心通过切换设备SD1中的2 X 2的 光开关分为两份分别送入粗波分复用器随后则与正常模式采用相同的方法进行上行传输； 当光纤故障发生在中心局C0与远端节点之间时，切换设备SD2和远端节点中的 交换盒EB4与交换盒EB3分别采用与切换设备SD1和远端节点W中的交换盒EB1与交换 盒EB2相同的方法实现保护模式一下的上下行业务传输；当光纤故障发生在远端节点 之间时，与故障光纤相连的 2 X 3光开关和交换盒EB1与交换盒EB2或交换盒EB4与交换 盒EB3采用与远端节点I%中的交换盒EB1与交换盒EB2相同的方法实现保护模式一下的 上下行业务传输。
[0009] 2)如果网络任意双纤环段中双纤同时发生故障时，中心局C0中的光信号监测仪 与远端节点I中的光信号监测仪检测到光信号发生变化，使得网络进入保护模式二；在 保护模式二下，中心局⑶中位于切换设备SD1和切换设备SD2中的1厶2光开关端口 1和 端口 2相通，4 X 2光开关端口 1和端口 2相通且端口 3和端口 5相通，2 x!2光开关端口 1和端口 2相通且端口 4和端口 3相通；与光纤故障点相邻的远端节点中与光纤故障相接 的交换盒EB1与交换盒EB2或交换盒EB4与交换盒EB3中的3 X 3光开关的端口 4和端 口 5相通，其余部分则与正常模式保持一致；第一光线路终端0LT1的下行业务為，戎…^ ，，巧通过切换设备SD1中的1 . 2光开关接入第二光耦合器被分为两部分分 别连接4 % 2光开关的端口 1和端口 3,随后通过4 _ 2光开关被分别送入第一粗波分复 用器和位于切换设备SD2中的第二粗波分复用器；切换设备SD1中的第一粗波分复用器将 下行信号4^"&分为，分别连接至第一可调谐滤波器TOF 和第二可调谐滤波器T0F，而第二粗波分复用器将下行信号尤;ζ…名#分为七名·,_备与 ^4+1，《似…&分别连接至第三可调谐滤波器TOF和第四可调谐滤波器TOF ;第一可调谐 滤波器TOF和第三可调谐滤波器T0F分别对下行信号;^,；^+2…;^和?…毛进行滤 波，根据光纤故障点位置将切换设备SD1与光纤故障点位置间远端节点RN所需要的下行波 长保留而将其余波长滤除，之后在粗波分复用器进行复用并通过2x 2光开关的端口 1接 Λ外纤环逆时针传输；第二可调谐滤波器TOF和第四可调谐滤波器TOF采用相同的方法分 另U对下行信号It#·#和进行滤波，并连接至粗波分复用器、2 :S 2光开 关的端口 4接入内纤环逆时针传输；光信号采用和正常模式相同的方法在各个远端节点RN 传输，当传输至光纤故障点临近的远端节点RN时，光信号通过与光纤故障点相邻的交换盒 EB4与交换盒EB3中的3光开关的端口 4和端口 5连接至第五1? 2N阵列波导光栅AWG 随后与正常模式相同在光纤环中反向顺时针传输；当上行信号回送至中心局C0处，通过粗 波分复用器将上行信号分别解复用后通过第一?第四可调谐滤波器TOF后在第一、第二粗 波分复用器进行复用并分别连接至4 X 2光开关的端口 2和位于切换设备SD2中的4輿2 光开关的端口 5,，随后通过第二光耦合器和1 f 2光开关回送至第一光线路终端〇LTl ;对 于切换设备SD2与光纤故障点间远端节点RN的上下行通信可以通过相同的方法实现。 [0010] 与现有技术相比，本发明的独特优势和显著性特色在于：（i)实现了环网中的波 长重用，通过纤环上光信号的双向传输使得网络的波长利用率提高了一倍（2 )通过双纤环 的网络结构可以提供高可靠性的业务传输，即使在网络中多处光纤出现故障的情况下，网 络依然能够正常工作（ 3)通过对可选器件的选择，可以根据实际情况灵活选择网络规模和 传输距离。

【专利附图】

【附图说明】
[0011] 图1为本发明一个实施例波分复用汇聚接入型双纤环光网络实现波长复用和保 护功能的系统示意图。
[0012] 图2为波分复用汇聚接入型双纤环光网络中心局C0内部结构的示意图。
[0013] 图3为波分复用汇聚接入型双纤环光网络远端结点RN内部结构的示意图。
[0014] 图4为波分复用汇聚接入型双纤环光网络保护模式一下的系统示意图。°
[0015]图5波分复用汇聚接入型双纤环光网络保护模式一下的中心局C0内部结构的示 意图。
[0016]图6波分复用汇聚接入型双纤环光网络保护模式一下的远端结点RN1内部结构的 示意图。 <
[0017]图7波分見用汇聚接入型双纤环光网络保护模式一下的远端结点RN2内部结构的 示意图。 ' ^
[0018]图8为波分复用汇聚接入型双纤环光网络保护模式二下的系统示意图。
[0019]图9波分复用汇聚接入型双纤环光网络保护模式二下的中心局co内部结构的示
[0020] 图10波分复用汇聚接入型双纤环光网络保护模式二下的远端结点RN内部结构的 示意图。 4

【具体实施方式】
[0021] 本发明的优选实施例结合附图详述如下： 实施例一： 参见图1，本波分复用汇聚接入型双纤环光网络实现波长复用和保护功能的系统，由中 心局CO (1)通过两根单模光纤环（2和3)连接N个远端结点RN (4)，各个远端结点咖（4) 通过分布光纤（11)连接至一个光网络单元组（5)，每个光网络单元组包含四个光^络单元
[0022]参见图2,所述的中心局co (1)包括有第一、第二光线路终端0LT (12、59)、別个 分布式反馈激光器DFB(13)、一个第一 1, 2N阵列波导光栅AWG (14)、一个第一光耦合器 (15)和第一、第一切换设备SD(22、55);其中第一、第二光线路终端〇lt (12、59)中包含有 2N个光信号发射机（17)、2N个光信号接收机（19)、第二、第四和第三li： 2N阵列波导光 栅AWG (16、1S和2〇)、一个第一光环路器（21);第一、第二切换设备 SD(22、55)包含有一个 1 B 2的光开关（23)、一个4 X 2的光开关（26)、一个2 X 2的光开关（35)、四个第一、第二 粗波分复用器（27、28、33和34)、第二、第三和第四光耦合器（25、 38和37)、一个第^光环 路器（24)、一个光信号监测仪（36)和四个第一?第四可调谐滤波器TOF (29?32) ;2N个分 布式反馈激光器DFB (I3)与第一 lx 2N阵列波导光栅AWG (14)相连，其输出通过一个第 一光耦合器（I5)分别连接至第一、第二光线路终端〇LT (12、59);在第一、第二光线路终端 〇LT (12、59)中，第一光稱合器（15)的输出与一个第二1> 2N阵列波导光栅AWG (16)相 连，其2N个输出连接至2N个发射机（17)，再通过一个第三i _ 2N阵列波导光栅AWG (20) 与一个第一光环路器（21)相连，第一光环路器（21)的一路输出通过第四丨X別阵列波导 光栅AWG (18)与2N个接收机（IQ)相连，另一路则连接至位于第一、第二切换设备即（22、 55)中的一个1 X 2的光开关（23)的端口 1 ;在第一、第二切换设备SD (22、55)中，第一光 环路器（21)的一路输出连接至一个1 X|2的光开关（23)的端口 1，其输出端口 2、3分别通 过一个第二光耦合器（25)和一个第二光环路器（24)连接至一个4 X 2的光开关（26)的1、 3、4、6端口，其输出端口 2、3分别连接至第一粗波分复用器（27)与位于另一第二、第一切换 设备SD (55、22)中的第二粗波分复用器（2S)，第一粗波分复用器（以）的两路输出分别接 至第一、第二可调谐滤波器TOF (29、31)，而第二粗波分复用器（28)的两路输出分别接至第 三、第四可调谐滤波器TOF (30、32)，第一、第三可调谐滤波器TOF (29、30)通过一个粗波分 复用器（33)连接至一个2 X 2的光开关（35)端口 1，而第二、第四可调谐滤波器T0F (31、 32)通过一个粗波分复用器（M)连接至一个2 X 2的光开关（35)端口 4,2 :? 2的光开关 (35)的输出端口 2、3分别连接至第三、第四光耦合器（3S、37)后经双纤环（2和3)依次连 接至N个远端结点RN (4)，第三、第四光耦合器（：38、37)的输出共同连接至一个光信号监测 仪（36); 参见图3,所述远端结点RN (2)包括包含有四个第五光耦合器（40)、两个2 X 3的光 开关（41)、两个第四粗波分复用器（42)与四个交换盒EB (39、56?58);而四个交换盒EB (39、56~58)分别又由一个光信号监视仪（50)、一个第六光稱合器（48)、一个3 |?3的光开关 (44)、第四、第三和第五光环路器（43、45和47)、一个第五1拍2Ν阵列波导光栅AWG (46) 和一个可选的掺铒光纤放大器EDFA (49)组成；远端结点RN (4)中，两根光纤环（2、3)分别 连接至一个第五光耦合器（40)，其一路输出分别送入两个交换盒ΕΒ (39、57或56、58)，另 一路则分别连接至一个2 Κ 3的光开关（41)的端口 1和2,其输出端口 3与5分别送入交换 盒ΕΒ1 (39)和ΕΒ2 (57)或交换盒ΕΒ4 (56)和ΕΒ3 (58),而输出端口 4通过一个第四粗 波分复用器（42)后分为两部分分别送入交换盒ΕΒ1 (39)和ΕΒ2 (57)或交换盒ΕΒ4 (56) 和ΕΒ3 (58);在交换盒ΕΒ1 (39)和ΕΒ2 (57)或交换盒ΕΒ4 (56)和ΕΒ3 (58)中，第五光 耦合器（40)的输出连接至一个光信号监测仪（5〇)，2 X 3的光开关（41)的输出端口 3、5分 别连接至交换盒ΕΒ1 (39)和ΕΒ2 (57)或交换盒ΕΒ4 (56)和ΕΒ3 (58)中的一个第三光环 路器（45)，其两路输出分别连接至一个3 X 3的光开关（44)的端口 1、2,第四粗波分复用器 (42)的两路输出分别接入交换盒ΕΒ1 (39)和ΕΒ2 (57)或交换盒ΕΒ4 (56)和ΕΒ3 (58)中 的第四光环路器（43)，其两路路输出分别连接至3 χ 3的光开关（44)的端口 3、6,3 x 3的 光开关（44)的端口 5连接至一个第五1 χ| 2N阵列波导光栅AWG (46)，其2N个输出中一路 通过一个第五光环路器（4?接入一根分布光纤（U)并连接至一个光网络单元OUN (6~9)， 而第五光环路器（47)另一端与第五lx 2N阵列波导光栅AWG (46)其余2N-1个输出一起 连接至一个第六光耦合器（你）后送至交换盒EB4 (56)和EB3 (58)或交换盒EB1 (39)和 EB2 (57)中通过一个掺铒光纤光放大器EDFa (49)后连接至3|< 3的光开关（44)的端口 4。
[0023] 参见图1，所述的光网络单元组（5)由四个ONU (6?9)组成，每个ONU包括一个第 六光环路器（54)、一个电吸收调制器EAM( 53)-个光耦合器（10)、一个半导体光放大器SOA (52)和一个光信号接收机（51)组成；1:2光耦合器（10)的一路输出直接连接至下行信号 接收机（51)，其另一路输出通过一个第六光环路器（54)通过半导体光放大器S〇A (52)接 至一个电吸收调制器EAM (53)后再次接回第六光环路器（54)。
[0024] 实施例二： 参见图1，图2,图3所示系统，实现系统波分复用汇聚接入型双纤环光网络的波长复用 和保护功能的的具体方法是：系统工作在正常模式时，在中心局C0 (1)处，分布式反馈激 光器DFB (I3)提供別个波长通过第一1霍冽阵列波导光栅AWG (14) 复用后被第一光耦合器（15)分为两部分送入第一、第二光线路终端0LT(12、59)中；在第一 光线路终端0LT1(12)中，光源经过第二lx 2N阵列波导光栅AWG (16)解复用后在2N个 发射机处进行下行信号的调制，再通过第三lx 2N阵列波导光栅AWG (20)复用后，通过 一个第一光环路器（21)送至切换设备SD1 (22);而第二光线路终端〇LT2(59)同样对光源 A，.?…美細,'进行下行调制后，将下行信号尤名…送至切换设备SD2 (55);在 切换设备SD1 (22)中，下行信号為,.?…為连接至1)f 2的光开关（23)，在正常模式 下1 ? 2的光开关（?)的端口 1与端口 3相通，则下行信号传送至第二光环路器（24)后被 送入4_ 2的光开关（26)的端口 4,在正常模式下4 k 2的光开关（26)的端口 4与端口 2 相通且端口6与端口5相通，下行信号成,呶,:"4^1，:|^通过4 >^2的光开关（26)的端口2 连接至第一粗波分复用器（27)，其一路输出连接至第二可调谐滤波器T0F(31)， 而另一路输出连接至第一可调谐滤波器T0F( 29);在正常模式下，第一可调 谐滤波器T0F (29)将通频带调至，…，使得下行信号得以通过，而第二可调谐 滤波器T0F (31)将通频带调至灰為…；^，使得下行信号得以通过；下行信号,…知、 …^分别通过粗波分复用器（34和33)后连接至2 χ 2的光开关（35)的端口 4 与端口 1，在正常模式下2 χ; 2的光开关（35)的端口 4与端口 3相通且端口 1与端口 2相 通，则下行信号…V分别连接至内纤环（3)和外纤环⑵在逆时针 方向进行下行传输；与第一光线路终端0LT1(1 2)和切换设备SD1 (22)类似，第二光线路终 栖0LT2 (Μ)同样对光源,4，毛…进行下行调制后，将下行信号d名职,名沉送 至切换设备SD2 (55)后，使得下行信号毛+1,；^+2?4^、^..4分别连接至内纤环 （3) 和外纤环（2)在顺时针方向进行下行传输；在远端结点RN (4)处，在顺时针方向接收到内 纤环（3)中的N个波长:：?1，?…4r，其中_载有远端结点 RN1中光网络单元QW^/〖(6)的 上行信号，其余则载有下行信号；光信号…4通过第五光耦合器（40)后连接至2 _ 3 的光开关（41)的端口 1，在正常模式下，2 %: 3的光开关（41)的端口 1与端口 3相通且端 口 2与端口 5相通，则光信号斗,:··+通过2 x 3的光开关（41)的端口 3送入了交换盒 EB1 (39);在交换盒EB1 (39)中，光信号禹…4首先通过一个第三光环路器（45)送至 3 X 3的光开关（44)的端口 2,在正常模式下，3 X 3的光开关（44)的端口 1与端口 4相通 且端口 2与端口 5相通，则光信号…4通过3 X| 3的光开关（44)的端口 5连接至第 五lx 2Ν阵列波导光栅AWG (46)，其2Ν个输出中一路输出将下行信号|通过一个第五 光环路器（47)接入一根分布光纤（11)并连接至一个光网络单元(6);在光网络单元 (6)中，下行信号毛通过一个光耦合器（10)分为两部分，其中一路送入接收机（51) 进行下行信号的接收，而另一路通过第六光环路器（54)后通过一个处于饱和状态的半导体 光放大器S0A (52)对下行信号进行擦除，接着在电吸收调制器EAM (53)中进行上行信号 的调制，载有上行信息的光信号毛通过第六光环路器（54)接入分布光纤（11)重新送回位 于远端结点死(4)中的交换盒EB1 (39);上行信号為在交换盒EB1 (39)中通过第五光 环路器（47)后与第五1 X 2Ν阵列波导光栅AWG (46)其余2Ν-1个输出一起连接至一个第 六光耦合器（48)后送至交换盒ΕΒ4 (56)中通过一个掺铒光纤光放大器EDFA (49)将光信 号沐,,各…也，进行放大，随后接入3 X 3的光开关（44)的端口 4,并从端口 1连接至第三光 环路器（45)，接着上行信号4,?与下行信号!通过2 I 3的光开关（41)的端口 3 与端口 1后送入内纤环（3)中继续逆时针传输；采用同样的方法内纤环（3)中，顺时针方向， 上行信号毛+3 ... t与下行信号^4+1，^4+2在交换盒ΕΒ4 (56)中将下行信号送入光网络 单元(9)接收，并进行上行调制后将上行信号4+2与下行信号送回内纤 环（3)中在顺时针方向继续传输；对于外纤环（2)采用与内纤环（3)相同的方法，在逆时针 和顺时针方向上分别将下行信号和名在交换盒EB2 (5?和交换盒EB3 (5S)中送入 光网络单元CW柯（7)和以奶1 (8)进行下行信号的接收与上行信号的重调制，随后光信号 ;W+1, 4+3…4与（名…4各自在逆时针方向和顺时针方向沿着外纤环⑵继续传输；当 上行信号返回至中心局⑶⑴处后，在顺时针方向上上行彳目^与 分别沿着内纤环（3)与外纤环（2)连接至切换设备SD1 (22)中2纖:2的光开关（35)的端 口 3和端口 2并从端口 4和端口 1分别连接至粗波分复用器（34和33)与第四、第三可调 谐滤波器T0F (32、30)，之后在第二粗波分复用器（28)处复用并送入切换设备SD2 (55)中 的4 x 2的光开关（26)的端口 5,并通过其端口 6和第二光环路器（24)连接至1 S 2的光 开关（23)的端口 3,随后通过其端口 1送入第二光线路终端0LT2 (59);在第二光线路终端 OLT2 (59)中，上行信号;通过第一光环路器（21)送入第四1* 2N 阵列波导光栅AWG (18)解复用后在2N个接收机（19)中进行上行信息的接收；在逆时针方 向，则采用与顺时针方向相同的方法将上行信H··4 y 4+11 &+2…4分别沿着内纤 环（3)与外纤环（2)连接至切换设备SD2 (55)，并最终送至第一光线路终端0LT1 (12)中进 行上行信息的接收。
[0025] 实施例三： 参见图4,图5,图6,图7,当网络中中心局C0( 1)与远端节点^之间外纤环（2)，同时 远端节点漏f与議间内纤环（3)发生故障时，网络进入保护模式一冲心局C0(1冲的切 换设备SD1 (22)中的光信号监测仪（36)检测到光信号发生变化，使得切换设备SD1 (22)进 入保护模式一；在护模式一下，切换设备SD1 (22)中2 2的光开关（35)的端口 1和端口 4 与端口 3相通，通过2 X 2的光开关（35)的切换使得下行业务4 Λ…;^与;^+1,4+2 通过内纤环（3)传输至;在(4)中，通过光信号监测仪（50)检测到光信号发生变化 使得^ (4)进入保护模式一；在保护模式一下，2 X 3的光开关（41)的端口 4与端口 1相 通；而交换盒EB1 (39)和交换盒EB2 (57)中3 X 3的光开关（44)的端口 4与端口 6相通， 端口 5与端口 3相通；下行业务土，4…^与^+1，^+2通过2 X 3的光开关（41)的 端口 4接入第四粗波分复用器（42)，下行信号?,,|r**||送入交换盒ΕΒ1 (39)而下行信号 2,·"1送入交换盒ΕΒ2 (57);在交换盒ΕΒ1 (39)中下行信号通过第四光 环路器（43)连接至3 ' 3的光开关（44)的端口 3,并通过端口 5送入第五1親:：2Ν阵列波 导光栅AWG (46)，随后则与正常模式采用相同的方法进行下行传输；而交换盒ΕΒ2(57)中 的下行信号，為也通过相同的方法实现保护模式一下的下行传输；对于上行信 号而言，」ikiJka…I:连接至交换盒ΕΒ1 (39)中的3 X 3的光开关（44)的端口 4,随后通 过端口 6连接至第四光环路器（43)，之后通过交换盒EB2(57)中的第四光环路器（43)送入 第四粗波分复用器（42);而上行信号…4 tk采用相同的方法送至第四粗波分复用器 (42);经过第四粗波分复用器（42)复用，上行信号通过2 X 3的光 开关（41)的端口 4接入正常工作的光纤环送入中心局C0(1);在中心局C0(1)处，上行信 号|,身，.泰通过切换设备SD1 (22)中的2 X 2的光开关⑶ 别送入粗波分复用器（33和34)随后则与正常模式采用相同的方法进行上行传输；同时位 于远端节点内交换盒EB4(56)中的光信号监测仪（5〇)与位于远端节点内交换盒 EB1 (39)中的光信号监测仪（50)检测到两远端节点RN (4)间的内纤环（3)发生故障，将远 端节点内的2 X 3的光开关（41)采用相同的方法进行切换，同时使得远端节点 _内的交换盒EB1 (39)和交换盒EB2 (57)采用相同的方法进行切换，远端节点^内 的交换盒EB4 (56)和交换盒EB3 (明）采用相同的方法进行切换，以此实现保护模式一下 的上下行业务传输。 实施例四： 参见图8,图9,图10,当网络中远端节点！^、11|(4)间的双纤同时发生故障时，中 心局CO (1)中的光信号监测仪（36)与远端节点ia/j，、舰Γ2 (4)中的光信号监测仪（50)检 测到光信号发生变化，使得网络进入保护模式二；在保护模式二下，中心局CO (1)中位于切 换设备SD1 (22)和切换设备SD2 (55)中的1 X 2光开关（23)端口 1和端口 2相通，4x 2 光开关（26)端口 1和端口 2相通且端口 3和端口 5相通，2 X 2光开关（35)端口 1和端口 2相通且端口 4和端口 3相通；与光纤故障点相邻的远端节点中与光纤故障相接的交换盒 ΕΒ1(39)与交换盒ΕΒ2(57)或交换盒ΕΒ4(56)与交换盒ΕΒ3(5 8)中的3Χ 3光开关（44)的 端口 4和端口 5相通，其余部分则与正常模式保持一致；第二光线路终端0LT2 (59)的下行 业务尤名…4，4+ι，4+2…4;通过切换设备SD2 (55)中的lx 2光开关（23)接入第二 光耦合器（25)被分为两部分分别连接4 X 2光开关（26)的端口 1和端口 3,随后通过4 X 2光开关（26)被分别送入第一粗波分复用器（27)和位于切换设备SD1 (22)中的第二粗 波分复用器（28);切换设备SD2 (55)中的第一粗波分复用器（27)将下行信号;?；,名…; 分为d"冬与分别连接至第一可调谐滤波器TOF (29)和第二可调谐 滤波器TOF (31)，而第二粗波分复用器（28)将下行信号4 …毛^分为…冬# 与為 >為、"1分别连接至第三可调谐滤波器TOF (30)和第四可调谐滤波器TOF (32);第 一可调谐滤波器TOF (?)和第三可调谐滤波器TOF (3〇)分别对下行信号;毛和 …·^进行滤波，根据光纤故障点位置将切换设备SD2 (55)与光纤故障点位置间 远端节点幻仏至沿(4)所需要的下行波长保留￥…；而将其余波长滤除， 之后在粗波分复用器（33)进行复用并通过2 X 2光开关（35)的端口 1接入外纤环（2)逆 时针传输；第二可调谐滤波器TOF (31)和第四可调谐滤波器TOF (32)采用相同的方法分 另树下行信号 波长滤除，并连接至粗波分复用器（34)、2 X 2光开关（35)的端口 4接入内纤环（3)逆时 针传输；光信号采用和正常模式相同的方法在远端节点:个:5柯间顺时针传输，当传输 至光纤故障点临近的远端节点3^,(4)后，光信号通过天巧（4)的交换盒EB1 (39)与交换 盒EB2(57)中的3 X 3光开关（44)的端口 4和端口 5连接至第五1|| 2N阵列波导光栅 AWG (你）随后与正常模式相同在光纤环中反向逆时针传输光信号屬:::.》4，和 名…芩，^+2t ;当上行信号回送至中心局CO (1)处，通过粗波分复用器（33和34) 将上行信号分别解复用后，$…:知:、4+2、,如+2 _·和4分别通过第-?第四 UN 丄 ?___________ 可调谐滤波器TGF⑶?32)后在第-、第二粗波分复用器（27、 28)进行复用，使得心_·4 ，4…IrV分别连接至4X:2光开关⑶的端Π 2和位于切换设 备SD1 (22)中的4 X 2光开关（26)的端口 5，，随后通过弟一光稱合器（25)与来自切换设 备SD1 (22)的上行信号;d,.-起通过1# 2光开关（23)回送至第二光线路终端0LT2 (59);对于切换设备SD1 (22)与远端节点及Μ (4)的上下行通信可以通过相同的方法实现。
【权利要求】
1. 一种波分复用汇聚接入型双纤环光网络实现波长复用和保护功能的系统，由中心局CO(1)通过两根单模光纤环（2和3)连接N个远端结点RN(4)，各个远端结点RN(4)通 过分布光纤（11)连接至一个光网络单元组（5)，每个光网络单元组（5)包含四个光网络单 元ONU(6~9);其特征在于： 所述的中心局CO(1)是由第一光线路终端OLTl(12)和第二 光线路终端0LT2 (59)、2N个分布式反馈激光器DFB(13)、一个第一 1 X2N阵列波导光栅AWG(14)、一个第一光耦合器（15)和第一切换设备SDl(22)和第二切 换设备SD2 (55)组成；2N个分布式反馈激光器DFB(13)与一个第一IX2N阵列波导光栅 AWG(14)相连，其输出通过一个第一光耦合器（15)分别连接至第一光线路终端OLT(12) 和第二光线路终端OLT(59);在第一、第二光线路终端OLT(12、59)中，第一光耦合器（15) 的输出与一个第二IX2N阵列波导光栅AWG(16)相连，其2N个输出连接至2N个发射机 (17)，再通过一个第三lx2N阵列波导光栅AWG(20)与一个第一光环路器（21)相连，第 一光环路器（21)的一路输出通过第四lx2N阵列波导光栅AWG(18)与2N个接收机（19) 相连，另一路则连接至位于第一、第二切换设备SD(22、55)中的一个IX2的光开关（23) 的端口 1 ;在第一、第二切换设备SD(22、55)中，第一光环路器（21)的一路输出连接至一 个IX2的光开关（23)的端口 1，其输出端口 2、3分别通过一个第二光耦合器（25)和一个 第二光环路器（24)连接至一个4X2的光开关（26)的1、3、4、6端口，其输出端口 2、3分别 连接至一个第一粗波分复用器（27)与位于另一第二、第一切换设备SD(55、22)中的一个 第二粗波分复用器（28)，第一粗波分复用器（27)的两路输出分别接至第一、第二两个可调 谐滤波器TOF(29、31)，而第二粗波分复用器（28)的两路输出分别接至第三、第四两个可调 谐滤波器TOF(30、32)，第一、第三可调谐滤波器TOF(29、30)通过一个第三粗波分复用器 (33)连接至一个2X2的光开关（35)端口 1，而第二、第四可调谐滤波器TOF(31、32)通过 一个粗波分复用器（34)连接至一个2X2的光开关（35)端口 4,2X2的光开关（35)的输 出端口 2、3分别连接至第三、第四两个光耦合器（38、37)后经单模双纤环（2和3)依次连 接至N个远端结点RN(4)，第三、第四光耦合器（38、37)的输出共同连接至一个光信号监测 仪（36);所述的远端结点RN(4)中，包含有四个第五光耦合器（40)、两个2X3的光开关 (41)、两个第四粗波分复用器（42)与四个交换盒EB1~EB4 (39、56~58);其中，两根单模光 纤环（2、3)分别连接至第五光耦合器（40)，其一路输出分别送入两个交换盒EB(39、57或 56、58)，另一路则分别连接至一个2X3的光开关（41)的端口 1和2,其输出端口 3与5 分别送入交换盒EBl(39)和EB2 (57)或交换盒EB4 (56)和EB3 (58)，而输出端口 4通 过一个第四粗波分复用器（42)后分为两部分分别送入交换盒EBl(39)和EB2 (57)或交换 盒EB4 (56)和EB3 (58);在交换盒EBl(39)和EB2 (57)或交换盒EB4 (56)和EB3 (58) 中，第五光耦合器（40)的输出连接至一个光信号监测仪（50)，2X3的光开关（41)的输出 端口 3、5分别连接至交换盒EBl(39)和EB2 (57)或交换盒EB4 (56)和EB3 (58)中的一 个第三光环路器（45)，其两路输出分别连接至一个3X3的光开关（44)的端口 1、2,第四粗 波分复用器（42)的两路输出分别接入交换盒EBl(39)和EB2 (57)或交换盒EB4 (56)和 EB3 (58)中的第四光环路器（43)，其两路路输出分别连接至3X3的光开关（44)的端口3、 6,3X3的光开关（44)的端口 5连接至一个第五IX2N阵列波导光栅AWG(46)，其2N个 输出中一路通过一个第五光环路器（47)接入一根分布光纤（11)并连接至一个光网络单元 OUN(6、），而第五光环路器（47)另一端与第五IX2N阵列波导光栅AWG(46)其余2N-1 个输出一起连接至一个第六光耦合器（48)后送至交换盒EB4 (56)和EB3 (58)或交换盒 EBl(39)和EB2 (57)中通过一个掺铒光纤光放大器EDFA(49)后连接至3X3的光开关 (44)的端口 4 ;所述的N个光网络单元OUN组（5)分别由远端结点RN(4)通过四根分布光 纤（11)连接的四个光网络单元OUN(6~9)组成；各个光网络单元OUN(6~9)中，包括一个 与分布光纤（11)相连的一个1:2光耦合器（10)，一个下行信号接收机（51)、一个半导体光 放大器SOA(52)、一个电吸收调制器EAM(53)和一个第六光环路器（54)组成；1:2光耦合 器（10)的一路输出直接连接至下行信号接收机（51)，其另一路输出通过一个第六光环路 器（54)通过半导体光放大器SOA(52)接至一个电吸收调制器EAM(53)后再次接回第六 光环路器（54)。
2. -种波分复用汇聚接入型双纤环光网络实现波长复用和保护功能的方法，采用根 据权利要求1所述的波分复用汇聚接入型双纤环光网络实现波长复用和保护功能系统进 行操作，其特征在于：系统工作在正常模式时，在中心局CO(1)处，分布式反馈激光器DFB (13)提供2N个波长.?,.?…通过第一IX2N阵列波导光栅AWG(14)复用后被第 一光耦合器（15)分为两部分送入第一、第二光线路终端0LT(12、59)中；在第一光线路终端OLTl(12)中，光源经过第二IX2N阵列波导光栅AWG(16)解复用后在2N个发射机处进行 下行信号的调制，再通过第三IX2N阵列波导光栅AWG(20)复用后，通过一个第一光环路 器（21)送至切换设备SDl(22);而第二光线路终端0LT2(59)同样对光源4,.?…為』《，為# 进行下行调制后，将下行信号送至切换设备SD2 (55);在切换设备SDl (22)中，下行信号Λ,Λ…為#连接至IX2的光开关（23)，在正常模式下IX2的光 开关（23)的端口 1与端口 3相通，则下行信号传送至第二光环路器（24)后被送入4X2的 光开关（26)的端口 4,在正常模式下4X2的光开关（26)的端口 4与端口 2相通且端口 6 与端口 5相通，下行信号…為《，心通过4X2的光开关（26)的端口 2连接至第一粗 波分复用器（27)，其一路输出為，.?…為f连接至第二可调谐滤波器T0F(31)，而另一路输出 Λ?…连接至第一可调谐滤波器TOF(29);在正常模式下，第一可调谐滤波器TOF (29 )将通频带调至a#+1，；^+2….? ,使得下行信号得以通过，而第二可调谐滤波器TOF(31) 将通频带调至…冬，使得下行信号得以通过；下行信号為…… 分别通过第三粗波分复用器（34、33)后连接至2X2的光开关（35)的端口 4与端口 1，在 正常模式下2X2的光开关（35)的端口 4与端口 3相通且端口 1与端口 2相通，则下行信 号I1,為…、<^+1,1#+2…/Iw分别连接至内纤环（3)和外纤环（2)在逆时针方向进行下行 传输；与第一光线路终端OLTl(12)和切换设备SDl(22)类似，第二光线路终端0LT2 (59) 同样对光源為ir进行下行调制后,将下行信号4名…4?,4r送至切换设备 SD2 (55)后，使得下行信号、尤名…分别连接至内纤环（3)和外纤环（2) 在顺时针方向进行下行传输；在远端结点RN(4)处，在顺时针方向接收到内纤环（3)中的 N个波长H··^，其中J1载有远端结点RNl中光网络单元ΟΑ--(6)的上行信号，其余 则载有下行信号；光信号為，Λ通过第五光耦合器（40)后连接至2X3的光开关（41)的端口1，在正常模式下，2X3的光开关（41)的端口1与端口3相通且端口2与端口5相 通，则光信号為，Λ…4通过2X3的光开关（41)的端口3送入了交换盒EBl(39);在交 换盒EBl(39)中，光信号為I…首先通过一个第三光环路器（45)送至3X3的光开关(44)的端口2,在正常模式下，3X3的光开关（44)的端口1与端口4相通且端口2与端口 5相通，则光信号通过3X3的光开关（44)的端口5连接至第五I\ 2Ν阵列波 导光栅AWG(46)，其2N个输出中一路输出将下行信号.?通过一个第五光环路器（47)接入 一根分布光纤（11)并连接至一个光网络单元OAT/】（6);在光网络单元（6)中，下行 信号Λ通过一个光耦合器（10)分为两部分，其中一路送入接收机（51)进行下行信号的接 收，而另一路通过第六光环路器（54)后通过一个处于饱和状态的半导体光放大器SOA(52)对下行信号进行擦除，接着在电吸收调制器EAM(53)中进行上行信号的调制，载有上行信 息的光信号Λ通过第六光环路器（54)接入分布光纤（11)重新送回位于远端结点JW2 (4) 中的交换盒EBl(39);上行信号為在交换盒EBl(39)中通过第五光环路器（47)后与第五IX2Ν阵列波导光栅AWG(46)其余2Ν-1个输出一起连接至一个第六光耦合器（48)后送 至交换盒ΕΒ4 (56)中通过一个掺铒光纤光放大器EDFA(49)将光信号/Vi2…进行放 大，随后接入3X3的光开关（44)的端口 4,并从端口 1连接至第三光环路器（45)，接着上 行信号^与下行信号Α,ΛW通过2、3的光开关（41)的端口 3与端口 1后送入内纤 环（3)中继续逆时针传输；采用同样的方法内纤环（3)中，顺时针方向，上行信号 与下行信号4+1?4+2在交换盒EB4 (56)中将下行信号义+2送入光网络单元OATZ24 (9)接 收，并进行上行调制后将上行信号…名#与下行信号送回内纤环（3)中在顺时针 方向继续传输；对于外纤环（2)采用与内纤环（3)相同的方法，在逆时针和顺时针方向上分 别将下行信号和名在交换盒ΕΒ2 (57)和交换盒ΕΒ3 (58)中送入光网络单元CWlZ22 (7)和ανι/| (8)进行下行信号的接收与上行信号的重调制，随后光信号Aa-与 义名…4各自在逆时针方向和顺时针方向沿着外纤环（2)继续传输；当上行信号返回至 中心局CO(1)处后，在顺时针方向上上行信4+1，4^···4γ与艽名…4分别沿着内纤环(3)与外纤环（2)连接至切换设备SDl(22)中2X2的光开关（35)的端口3和端口2并 从端口4和端口 1分别连接至第三粗波分复用器（34、33)与第四、第三可调谐滤波器TOF (32、30)，之后在第二粗波分复用器（28)处复用并送入切换设备SD2 (55)中的4X2的光 开关（26)的端口5,并通过其端口 6和第二光环路器（24)连接至IX2的光开关（23)的 端口3,随后通过其端口 1送入第二光线路终端0LT2 (59);在第二光线路终端0LT2 (59) 中，上行信号4*，.4?4,4+1，為.;《../4￥通过第一光环路器（21)送入第四1*21^阵列波导光 栅AWG(18)解复用后在2N个接收机（19)中进行上行信息的接收；在逆时针方向，则采用 与顺时针方向相同的方法将上行信Λ …与分别沿着内纤环（3)与外 纤环（2)连接至切换设备SD2 (55)，并最终送至第一光线路终端0LT1(12)中进行上行信息 的接收。
3.据权利要求2所述的一种波分复用汇聚接入型双纤环光网络实现波长复用和保护 功能的方法，其特征在于： 当网络中中心局CO(1)与远端节点Mf1或之间，或者是远端节点RN(4 )之间的双 纤环段中任意一根光纤发生故障时，网络则进入保护模式一；当光纤故障发生在中心局CO (1)与远端节点沿V1之间，切换设备SDl(22)中的光信号监测仪（36)检测到光信号发生变 化，使得切换设备SDl(22)进入保护模式一；在护模式一下，切换设备SDl(22)中2X2的 光开关（35)的端口 1和端口 4与正常工作光纤环所连接的端口相通，当内纤环（3)发生故 障，端口 1和端口 4分别与端口 2相通，反之亦然；通过2X2的光开关（35)的切换使得下 行业务為，..IW与4v+i,.Am…..Iv通过同一根光纤传输至;在JLV1 (4)中，通过光信 号监测仪（50)检测到光信号发生变化使得(4)进入保护模式一；在保护模式一下，2X3的光开关（41)的端口 4与正常工作光纤环的端口相通当内纤环（3)发生故障，端口 4与端 口 2相通，反之亦然；而交换盒EBl(39)与交换盒EB2 (57)中3X3的光开关（44)的端口 4 与端口 6相通，端口 5与端口 3相通；下行业务H··4与..--, ^+2…Ilif通过2X3的光 开关（41)的端口 4接入第四粗波分复用器（42)，下行信号為,Λ…/V送入交换盒EBl(39) 而下行信号4+1，為￥?…4送人交换盒EB2 (57);在交换盒EBl(39)中下行信号/?,為…％ 通过第四光环路器（43)连接至3X3的光开关（44)的端口 3,并通过端口 5送入第五IX 2N阵列波导光栅AWG(46)，随后则与正常模式采用相同的方法进行下行传输；而交换盒 EB2 (57)中的下行信号為V+1,為v+2…也通过相同的方法实现保护模式一下的下行传输； 对于上行信号而言，名连接至交换盒EBl(39)中的3X3的光开关（44)的端口 4,随后通过端口 6连接至第四光环路器（43)，之后通过交换盒EB2(57)中的第四光环路器 (43)送入第四粗波分复用器（42);而上行信号K…^也采用相同的方法送至第四粗波 分复用器（42);经过第四粗波分复用器（42)复用，上行信号通过 2X3的光开关（41)的端口 4接入正常工作的光纤环送入中心局CO(I);在中心局CO(I) 处，上行信号為》4…為--通过切换设备SDl(22)中的2X2的光开关（35)分 为两份分别送入第三粗波分复用器（33、34)随后则与正常模式采用相同的方法进行上行传 输；当光纤故障发生在中心局CO(1)与远端节点ia/# (4)之间时，切换设备SD2 (55)和 远端节点描心（4)中的交换盒EB4(56)与交换盒EB3(58)分别采用与切换设备SDl(22) 和远端节点iWj(4)中的交换盒EBl(39)与交换盒EB2(57)相同的方法实现保护模式一下 的上下行业务传输；当光纤故障发生在远端节点(4)之间时，与故障光纤相连的2X3光开关（41)和交换盒EBl(39)与交换盒EB2 (57)或交换盒EB4 (56)与交换盒EB3 (58)采 用与远端节点AV1 (4)中的交换盒EBl(39)与交换盒EB2(57)相同的方法实现保护模式一 下的上下行业务传输；如果网络任意双纤环段中双纤同时发生故障时，中心局CO(1)中的 光信号监测仪（36)与远端节点(4)中的光信号监测仪（50)检测到光信号发生变化， 使得网络进入保护模式二；在保护模式二下，中心局CO(1)中位于切换设备SDl(22)和 切换设备SD2 (55)中的IX2光开关（23)端口1和端口2相通，4X2光开关（26)端口 1和端口2相通且端口3和端口5相通，2X2光开关（35)端口1和端口2相通且端口4 和端口3相通；与光纤故障点相邻的远端节点中与光纤故障相接的交换盒EBl(39)与交换 盒EB2 (57)或交换盒EB4 (56)与交换盒EB3 (58)中的3X3光开关（44)的端口4和端口5 相通，其余部分则与正常模式保持一致；第一光线路终端OLTl(12)的下行业务.Λ… ，…·通过切换设备SDl(22)中的?κ2光开关（23)接入第二光耦合器（25) 被分为两部分分别连接4X2光开关（26)的端口1和端口3,随后通过4X2光开关（26)被分别送入第一粗波分复用器（27)和位于切换设备SD2 (55)中的第二粗波分复用器（28); 切换设备SD1(22)中的第一粗波分复用器（27)将下行信号為,為…Ajv分为/V+1，/Iim… 与分别连接至第一可调谐滤波器TOF(29)和第二可调谐滤波器TOF(31)，而第 二粗波分复用器（28)将下行信号?·· ^分为与4·+1Λ+3…分别连接至 第三可调谐滤波器TOF(30)和第四可调谐滤波器TOF(32);第一可调谐滤波器TOF(29) 和第三可调谐滤波器TOF(3〇)分别对下行信号4τ+1，λ·+2…和；…;?进行滤波，根 据光纤故障点位置将切换设备SDl(22)与光纤故障点位置间远端节点RN(4)所需要的下 行波长保留而将其余波长滤除，之后在第三粗波分复用器（33)进行复用并通过2X2光开 关（35)的端口1接入外纤环（2)逆时针传输；第二可调谐滤波器TOF(31)和第四可调谐 滤波器TOF(32)采用相同的方法分别对下行信号.?，毛…4和…4进行滤波， 并连接至粗波分复用器（34)、2X2光开关（35)的端口4接入内纤环（3)逆时针传输；光信 号采用和正常模式相同的方法在各个远端节点RN(4)传输，当传输至光纤故障点临近的远 端节点RN(4)时，光信号通过与光纤故障点相邻的交换盒EB4 (56)与交换盒EB3 (58)中的 3X3光开关（44)的端口4和端口5连接至第五IX2N阵列波导光栅AWG(46)随后与正 常模式相同在光纤环中反向顺时针传输；当上行信号回送至中心局CO(1)处，通过粗波分 复用器（33和34)将上行信号分别解复用后通过第一?第四可调谐滤波器TOF(29?32)后 在第一、第二粗波分复用器（27、28)进行复用并分别连接至4X2光开关（26)的端口2和 位于切换设备SD2 (55)中的4X2光开关（26)的端口5，，随后通过第二光耦合器（25)和 Ix 2光开关（23)回送至第一光线路终端OLTl(12);对于切换设备SD2 (55)与光纤故障 点间远端节点RN(4)的上下行通信可以通过相同的方法实现。
【文档编号】H04B10/032GK104270191SQ201410147088
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年4月14日 优先权日:2014年4月14日
【发明者】冯晨, 甘朝钦, 高子越, 郭苏 申请人:上海大学