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光处理单元、光传送系统及光传送方法与流程

2022-03-01 22:18:50 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及通信技术领域,特别是涉及一种光处理单元、光传送系统及光传送方法。


背景技术:

2.第五代移动通信(5th generation mobile networks,5g)技术即将迈入商用化进程,其新型业务特性和更高指标要求对接入网络架构及各层技术方案均提出了新的挑战。如图1所示,5g前传中,aau(active antenna unit,有源天线处理单元)和du(distribution unit,分布单元)之间的组网采用cwdm(coarse wavelength division multiplexing,粗波分复用)双纤双向实现,这种组网架构下aau侧的光模块只能在分布一个区域(基站)中,灵活性较低。


技术实现要素:

3.以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
4.本发明实施例提供了一种光处理单元、光传送系统及光传送方法,能够提高光模块分布的灵活性。
5.第一方面,本发明实施例提供了一种光处理单元,包括:
6.分光组件,用于将单路光信号按照预设比例分成多路光信号或者将多路光信号合并成单路光信号,其中,所述多路光信号中的每路光信号均包括粗波分复用cwdm方式的第一光信号和密集波分复用dwdm方式的第二光信号;
7.多个第一合波分波组件,用于对所述第一光信号和所述第二光信号进行合波或者分波,所述多个第一合波分波组件分别连接所述分光组件,每个所述第一合波分波组件均连接有若干个第一光模块。
8.第二方面,本发明实施例还提供了一种光传送系统:
9.包括第一方面所述的光处理单元,以及光分布单元,其中,所述光分布单元包括:
10.第二合波分波组件,用于对所述第一光信号和所述第二光信号进行合波或者分波,所述第二合波分波组件连接有若干个第二光模块,所述第二合波分波组件与所述分光组件通过传输光纤连接。
11.第三方面,本发明实施例还提供了一种光传送方法,包括:
12.将单路光信号按照预设比例分成多路光信号,其中,所述多路光信号中的每路光信号均包括cwdm方式的第一光信号和dwdm方式的第二光信号;
13.对所述多路光信号中的每路光信号进行分波得到所述第一光信号和/或所述第二光信号;
14.传送所述第一光信号和/或所述第二光信号。
15.第四方面,本发明实施例还提供了一种光传送方法,包括:
16.将多路光信号的每路光信号中的第一光信号和/或第二光信号进行合波,其中,所述第一光信号为cwdm方式,所述第二光信号为dwdm方式;
17.将所述多路光信号合并成单路光信号;
18.传送所述单路光信号。
19.本发明实施例包括:分光组件和多个第一合波分波组件,其中,第一合波分波组件用于对cwdm方式的第一光信号和dwdm方式的第二光信号进行合波或者分波,即采用cwdm和dwdm混合的方式进行光信号的传输,从而可以实现单光纤双向传输,在此基础上,通过设置分光组件,能够将单路光信号按照预设比例分成多路光信号或者将多路光信号合并成单路光信号,从而可以扩大主干光纤的覆盖范围,使得第一光模块可以分布在不同的区域中,提高第一光模块分布的灵活性。并且,实现单光纤双向传输也能够节省光纤资源,降低成本。
20.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
21.附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对本发明技术方案的限制。
22.图1是现有技术中的cwdm光传送系统架构图;
23.图2是本发明实施例提供的光传送系统的架构图;
24.图3是本发明实施例提供的例子一中的光传送系统的架构图;
25.图4是本发明实施例提供的例子一中的光信号波长分布图;
26.图5是本发明实施例提供的例子二中的光传送系统的架构图;
27.图6是本发明实施例提供的例子三中的光信号波长分布图;
28.图7是本发明实施例提供的例子三中的光传送系统的架构图;
29.图8是本发明实施例提供的光传送方法的流程图;
30.图9是本发明另一实施例提供的光传送方法的流程图。
具体实施方式
31.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
32.应了解,在本发明实施例的描述中,多个(或多项)的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
33.目前,现有的cwdm传送方式中,对于25gb及以上的波特率,采用c波段(1530nm-1565nm)和l波段(1565nm-1625nm)时,存在色散大的问题,很难进行中/远距离的传输,成本相对比较高。因此,本发明实施例采用o波段进行传输,波长范围为1260nm至1360nm,从而避免色散大的问题,降低成本。
34.在此基础上,基于图1所示的cwdm光传送系统架构图,如果单通道实现25gb的传输,则四通道可以实现100gb的传输,然而在o波段,上下行波长总共只有5组粗波(20nm间隔),收发需要成对,在一根传输光线的情况下,仅能实现两通道传输。基于此,本发明实施例采用cwdm和dwdm(dense wavelength division multiplexing,密集波分复用)混合的方式进行光信号的传输,实现在一根传输光纤的基础上传输光信号,有效节省光纤资源,降低成本。另外,相对于仅使用dwdm方式传输的方案,能够有效降低功耗,降低温控要求。
35.参照图2,为本发明实施例提供的光传送系统的架构图,示例性地,光处理单元为5g网络中的aau侧,光分布单元为5g网络中的du侧,光处理单元包括用于将单路光信号按照预设比例分成多路光信号或者将多路光信号合并成单路光信号的分光组件201以及多个第一合波分波组件202,多个第一合波分波组件202分别连接分光组件201,每个第一合波分波组件202均连接有若干个第一光模块203;光分布单元包括第二合波分波组件204,第二合波分波组件204连接有若干个第二光模块205,第二合波分波组件204与分光组件201通过传输光纤连接,其中,传输光纤的数量为一根,同时传输cwdm方式的第一光信号和dwdm方式的第二光信号。
36.其中,第一合波分波组件202用于对第一光信号和第二光信号进行合波或者分波。同样地,第二合波分波组件204用于对第一光信号和第二光信号进行合波或者分波。通过设置分光组件201,能够将单路光信号按照预设比例分成多路光信号或者将多路光信号合并成单路光信号,从而可以扩大主干光纤的覆盖范围,使得第一光模块203可以分布在不同的区域中,提高第一光模块203分布的灵活性。
37.需要补充说明的是,本发明实施例中的光处理单元包括分光组件201和第一合波分波组件202,第一合波分波组件202连接有若干个第一光模块203,并不代表分光组件201、第一合波分波组件202和第一光模块203在物理上处于同一设备中,在实际应用中,分光组件201、第一合波分波组件202和第一光模块203既可以集成于同一设备中,也可以其中至少一个作为分立元器件位于不同的设备中,本发明实施例并不作出限定。对于光分布单元来说同理,在此不再赘述。
38.在一实施例中,分光组件201可以采用均分或者非均分的分光器,其分光的预设比例可以为1:2、1:3等,可以根据实际需要选择,本发明实施例并不作出限定。
39.在一实施例中,第一合波分波组件202包括第一合波分波组件2021、第一粗波分复用解复用器2022和第一密集波分复用解复用器2023,第一粗波分复用解复用器2022和第一密集波分复用解复用器2023分别连接第一合波分波组件2021,第一粗波分复用解复用器2022和第一密集波分复用解复用器2023分别连接有若干个第一光模块203。其中,由于光路是可逆的,第一合波分波组件2021可以对分光组件201的每路光信号进行分波得到第一光信号和第二光信号,或者对第一光信号和第二光信号进行合波;第一粗波分复用解复用器2022可以对第一光信号进行复用或者解复用,实现第一光信号的波长合并或者分离,第一密集波分复用解复用器2023可以对第二光信号进行复用或者解复用,实现第二光信号的波长合并或者分离。
40.在一实施例中,第二合波分波组件204包括第二合波分波器2041、第二粗波分复用解复用器2042和第二密集波分复用解复用器2043,第二粗波分复用解复用器2042和第二密集波分复用解复用器2043分别连接第二合波分波器2041,第二粗波分复用解复用器2042和
第二密集波分复用解复用器2043分别连接有若干个第二光模块205。第二合波分波组件204与第一合波分波组件202的结构和原理相类似,在此不再赘述。
41.需要补充说明的是,本发明实施例中的第一合波分波组件202包括第一合波分波组件2021、第一粗波分复用解复用器2022和第一密集波分复用解复用器2023,并不代表第一合波分波组件2021、第一粗波分复用解复用器2022和第一密集波分复用解复用器2023在物理上处于同一设备中,在实际应用中,分光组件201、第一合波分波组件202和第一光模块203既可以集成于同一设备中,也可以其中至少一个作为分立元器件位于不同的设备中,本发明实施例并不作出限定。对于第二合波分波组件204来说同理,在此不再赘述。
42.在一实施例中,不同第一合波分波组件202下的第一光模块203所收发的第一光信号的波长不相同,且不同第一合波分波组件202下的第一光模块203所收发的第二光信号的波长不相同。举例来说,第一光信号的波长有λ
d1
、λ
d2
、λ
d3
和λ
d4
,当其中一个第一合波分波组件202使用了波长λ
d1
和λ
d2
,则另一个第一合波分波组件202不使用波长λ
d1
和λ
d2
,只能使用波长λ
d3
和λ
d4
。如此一来,一方面可以保证不同的第一合波分波组件202之间不会发生干涉现象,提高工作的稳定性;另一方面,可以其中一个第一合波分波组件202不使用的波长,可以在另一个第一合波分波组件202中使用,即在一个区域中不使用的波长可以在另一个区域使用,提高波长的利用率,增加可扩展性。可以理解的是,第二光信号的波长分布原理与第一光信号的相类似,在此不再赘述。第二合波分波组件204下的第一光信号和第二光信号的波长分布原理与第一合波分波组件202的相类似,在此不再赘述。
43.在一实施例中,在aau侧,上行发送通道可以采用第一光信号的波长,下行接收通道可以采用第二光信号的波长,即第一光信号的波长仅包括上行波长,第二光信号的波长仅包括下行波长;当然,上下行的波长可调换,即第一光信号的波长仅包括下行波长,第二光信号的波长仅包括上行波长。
44.在一实施例中,第一光信号的波长也可以包括有上行波长和下行波长,同样地,第二光信号的波长也包括有上行波长和下行波长。这种方式的好处在于,可以均摊cwdm方式和dwdm方式的功耗,使得网络架构的整体功耗分布更加合理,组网更加灵活。
45.下面以几个实际例子说明本发明实施例的光传送系统的原理。
46.例子一
47.参照图3,aau侧在发送时,光模块1、光模块2发射的cwdm光信号(波长分别为λ
c1
和λ
c2
)通过粗波分复用解复用器c1进行复用,再通过合波分波器m1合波到分光器上;光模块3、光模块4发射的cwdm光信号(波长分别为λ
c3
和λ
c4
)通过粗波分复用解复用器c2进行复用,再通过合波分波器m2合波到分光器上,分光器将合波分波器m1和合波分波器m2的cwdm光信号合并后送至传输光纤。
48.du侧在接收时,先通过合波分波器m3从传输光纤中分离出波长为λ
c1
、λ
c2
、λ
c3
和λ
c4
的cwdm光信号,由粗波分复用解复用器c3进行解复用,送到对应的光模块5、光模块6、光模块7和光模块8中。
49.对于dwdm波长光信号来说流向相类似,du侧在发送时,光模块5、光模块6、光模块7和光模块8发射的dwdm光信号(波长分别为λ
d1
、λ
d2
、λ
d3
和λ
d4
)通过密集波分复用解复用器d3进行复用,再通过合波分波器合波m3到传输光纤上。
50.aau侧在接收时,先通过分光器分成两路光信号,合波分波器m1和m2分别分离出
dwdm波长为λ
d1
、λ
d2
、λ
d3
和λ
d4
的dwdm光信号,由密集波分复用解复用器d1和密集波分复用解复用器d2分别对应进行解复用,密集波分复用解复用器d1分离出的波长为λ
d1
、λ
d2
的dwdm光信号分别由光模块1和光模块2接收,密集波分复用解复用器d2分离出的波长为λ
d3
、λ
d4
的dwdm光信号分别由光模块3和光模块4接收。
51.参照图4,上行光信号为cwdm光信号,中心波长为λ
c1
=1270nm、λ
c2
=1290nm、λ
c3
=1310nm和λ
c4
=1330nm,下行光信号为dwdm光信号,中心波长为λ
d1
=1344nm、λ
d2
=1348nm、λ
d3
=1352nm和λ
d4
=1356nm。
52.其中,光模块1、光模块2、光模块3、光模块4的激光器可以采用dfb激光器,以降低成本和功耗;光模块5、光模块6、光模块7、光模块8的激光器可以采用wml激光器,在不增加过多功耗的基础上提升激光器的线宽性能。
53.另外,为了可以保证较长距离的情况下仍能够正常传输,降低传输光纤的色散影响,cwdm光信号的波长数量可以压缩为3个,对应地dwdm光信号的波长数量也压缩为3个,例如cwdm光信号的波长范围为1260nm至1310nm,dwdm光信号的波长范围为1310nm至1340nm。
54.如此一来,光模块1和光模块2可以在其中一个区域工作,光模块3和光模块4可以在另一个区域工作。可以理解的是,上述光模块1、光模块2、光模块3、光模块4的波长分布可以根据实际情况进行调整,例如光模块1、光模块2、光模块3在同一区域工作,光模块4在另外一个区域工作。
55.例子二
56.参照图5,组网架构与例子一类似,区别在于du侧的光模块5、光模块6、光模块7、光模块8合成一个光模块,并且合波分波器m3、粗波分复用解复用器c3和密集波分复用解复用器d3均嵌入光模块的内部,从而使得光模块可以直接连接传输光纤,节省跳纤数量,降低维护难度。
57.而在aau侧,则采用元器件分立的形式,方便不同区域的设备进行灵活安装。
58.例子三
59.参照图6至图7,本例子中组网架构与例子一相同,区别在于波长的划分上,在例子一中,上行波长全部为cwdm光信号的波长,下行波长全部为dwdm光信号的波长,在本例子中,上行波长既有cwdm光信号的波长λ
c3
和λ
c4
,也有dwdm光信号的波长λ
d1
和λ
d2
;下行波长既有cwdm光信号的波长λ
c1
和λ
c2
,也有dwdm光信号的波长λ
d3
和λ
d4

60.由于光路是可逆的,这种波长分布方式并不需要改变组网架构,只需光模块收发端口匹配即可。这种波长分布方式的优点在于,由于cwdm方式和dwdm方式的功耗不同,能够达到功耗分摊的效果,假设aau侧对功耗不是很敏感时,可以分摊du侧的功耗,并且能够提高组网的灵活性。
61.参照图8,本发明实施例还提供了一种光传送方法,示例性地应用于上述实施例中的光传送系统,具体包括但不限于以下步骤801至步骤803:
62.步骤801:将单路光信号按照预设比例分成多路光信号;
63.步骤802:对每路光信号进行分波得到第一光信号和/或第二光信号;
64.步骤803:传送第一光信号和/或第二光信号。
65.其中,在上述步骤801中,多路光信号中的每路光信号均包括粗波分复用cwdm方式的第一光信号和密集波分复用dwdm方式的第二光信号;
66.其中,上述步骤802中,对每路光信号进行分波得到第一光信号和/或第二光信号,可以是对每路光信号进行分波得到第一光信号,例如上述例子一中的组网架构下,下行光信号为cwdm信号时的处理方式;也可以是对每路光信号进行分波得到第二光信号,例如上述例子一中的组网架构下,下行光信号为dwdm信号时的处理方式;也可以是对每路光信号进行分波得到第一光信号和第二光信号,例如上述例子三中的组网架构下,下行光信号同时包括cwdm信号和dwdm信号的处理方式。
67.采用cwdm和dwdm混合的方式进行光信号的传输,可以实现单光纤双向传输,在此基础上,通过将单路光信号按照预设比例分成多路光信号或者将多路光信号合并成单路光信号,从而可以扩大主干光纤的覆盖范围,使得第一光模块可以分布在不同的区域中,提高第一光模块分布的灵活性。并且,实现单光纤双向传输也能够节省光纤资源,降低成本。
68.在一实施例中,上述步骤802中,的对每路光信号进行分波得到第一光信号和/或第二光信号,具体可以是对每路光信号进行分波后再进行解复用得到若干个第一光信号和/或若干个第二光信号,以实现多通道传输。具体分波及解复用的实现方式上述实施例已进行说明,在此不再赘述。
69.参照图9,本发明实施例还提供了一种光传送方法,示例性地应用于上述实施例中的光传送系统,具体包括但不限于以下步骤901至步骤903:
70.步骤901:将多路光信号的每路光信号中的第一光信号和/或第二光信号进行合波;
71.步骤902:将多路光信号合并成单路光信号;
72.步骤903:传送单路光信号。
73.其中,在步骤901中,第一光信号为cwdm方式,第二光信号为dwdm方式;
74.上述步骤901至步骤903为步骤801至步骤803的相反过程,其原理相类似,因此可以使得第一光模块可以分布在不同的区域中,提高第一光模块分布的灵活性。并且,实现单光纤双向传输也能够节省光纤资源,降低成本。
75.在一实施例中,上述步骤901中,将多路光信号的每路光信号中的第一光信号和/或第二光信号进行合波,具体可以是将多路光信号的每路光信号中的若干个第一光信号和/或若干个第二光信号进行复用后合波,以实现多通道传输。具体复用及合波的实现方式上述实施例已进行说明,在此不再赘述。
76.还应了解,本发明实施例提供的各种实施方式可以任意进行组合,以实现不同的技术效果。
77.以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明,但本发明并不局限于上述实施方式,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的共享条件下还可作出种种等同的变形或替换,这些等同的变形或替换均包括在本发明权利要求所限定的范围内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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