專利名稱：被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與保護方法及光開關(guān)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與保護方法及光開關(guān)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近來，分波多工被動式光纖網(wǎng)絡(luò)(wavelength division multiplexed passive optical networks, WMD-PONs)最后一哩的應(yīng)用(last mile applications)受至Ij廣泛討論與研究，因為其具有高速與龐大的容量。在典型被動式光纖網(wǎng)絡(luò)與分波多工被動式光纖網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)連結(jié)中央辦公室(Central Office, CO)與光用戶端(optical network units, ONUs)的光纖發(fā)生斷點時，數(shù)據(jù)流量(data traffic)無法到達(dá)受影響的光用戶端，進(jìn)而導(dǎo)致龐大數(shù)據(jù)遺失。被動式光纖網(wǎng)絡(luò)的故障管理(fault management)是關(guān)鍵問題之一。 在未來的分波多工被動式光纖網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)速率是展望達(dá)到10(ib/S，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性與此類網(wǎng)絡(luò)的存活性必須被謹(jǐn)慎地應(yīng)付?？刂仆ǖ酪?guī)范的標(biāo)準(zhǔn)(ITU-T G. 983. 1)中的分時多工 (time-division-multiplexed)被動式光纖網(wǎng)絡(luò)，提出數(shù)個被動式光纖網(wǎng)絡(luò)保護方案。然而，此類方案主要是以復(fù)制光纖，光用戶端，甚至是光局端(Optical Line Terminal, 0LT) 為基礎(chǔ)。這樣可能會大量增加以價格導(dǎo)向的存取網(wǎng)絡(luò)的成本。數(shù)種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已經(jīng)被報導(dǎo)， 來實現(xiàn)分波多工被動式光纖網(wǎng)絡(luò)的保護。圖IA是被動式光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的一個范例示意圖。如圖IA所示，一篇技術(shù)文獻(xiàn)公開一種具有自我修護的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)，此網(wǎng)絡(luò)使用兩個不同波長頻道(wavelength channel)來收送信號。此被動式光纖網(wǎng)絡(luò)包含一光局端10 ；以一有效饋線光纖(working feeder fiber) 11 或一備用光纖(backup fiber) 12 連接至一遠(yuǎn)端(remote node) 13 ；以分布光纖(distribution fiber) 14連結(jié)至多個光用戶端15。光局端10包括兩個寬帶光源(Broadband Light Sources, BLS) 101 與 102、一光纖故障監(jiān)測器 103、兩個 1X2 光開關(guān) 104 與 105、一 2XN 陣列波導(dǎo)光柵(Array Waveguide Grating, AffG) 106、以及 N 個收發(fā)器(transceivers，TRx) 107。一整合多用途的陣列波導(dǎo)光柵的自由光頻(Free Spectral Range, FSR)分離兩個不同寬帶光源(A-與B —頻)的波長頻寬。遠(yuǎn)端13包括一 2XN陣列波導(dǎo)光柵131。并且，陣列波導(dǎo)光柵131的第一端口耦接于有效饋線光纖11，而陣列波導(dǎo)光柵131的第二端口耦接于一備用光纖12。此網(wǎng)絡(luò)為預(yù)防饋線光纖故障，其修復(fù)方式是利用陣列波導(dǎo)光柵131的路線特性與備用光纖12。由于修復(fù)過程中，此結(jié)構(gòu)的所指定的波長已經(jīng)被改變，所以光收發(fā)器107的無色源操作(colorless operation)是必須在光局端10 與光用戶端15。圖IB是說明圖IA中的上傳與下載波段的示意圖。如圖IB所示，在正常運作之下，由于信號流量是經(jīng)由有效饋線光纖來完成，此波段{>lb 與{>la XnJ分別被指定為下載與上傳信號。然而，當(dāng)有限饋線光纖發(fā)生故障時，光纖故障監(jiān)測器利用監(jiān)測從用戶端上傳信號的光纖功率，來檢測出此有效饋線光纖的故障，并啟動1X2光切換單器 (Optical Swtich, 0S)，將其連接狀況改變至陣列波導(dǎo)光柵的其它端口。所以，上傳流量能夠經(jīng)由{ λ & λ (N+1)J來傳送；而下傳信號被指定給波段{ λ a λ (N+1)b}。此技術(shù)主要在保護光局端與遠(yuǎn)端之間的光纖斷點，在光局端與遠(yuǎn)端內(nèi)使用2XN陣列波導(dǎo)光柵，但其兩個輸出端口會差一個波長的位置，因此其仍需要使用無色源光注入操作(colorless optical injection)的方式來控制與決定傳輸?shù)牟ㄩL，因此較不易控制且只能防御饋線光纖的斷
點ο另一篇文獻(xiàn)公開一種自我保護機制的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。當(dāng)遠(yuǎn)端與光用戶端之間發(fā)生任何光纖斷點(fiber cut)時，提供一種雙向(bidirectional) 1 1的保護方式。當(dāng)發(fā)生光纖斷點時，藉由相鄰連接的光用戶端來改變分波多工頻道，以維持被影響的光用戶端與光局端之間的收送信號。此技術(shù)將兩個光用戶端形成一組，意即兩個光用戶端以光纖相互連結(jié)，再光纖發(fā)生斷點期間，可通過另一光用戶端重新與光局端做信號連結(jié)。但是光用戶端內(nèi)的控制模塊過于復(fù)雜與繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與保護方法及光開關(guān)結(jié)構(gòu)。在一實施范例中，所公開者關(guān)于一種被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。此光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包含一光局端、一遠(yuǎn)端、以及至少一用戶端保護單元。每一用戶端保護單元包括一第一光用戶端與一第二光用戶端，其分別備有一光用戶端光開關(guān)。此遠(yuǎn)端的一端連接一光局端，另一端連接用戶端保護單元。此光局端光控制開關(guān)的切換，分別與一第一饋線光纖或一第二饋線光纖進(jìn)行連結(jié)，以傳輸信號；此第一光用戶端與此第二光用戶端除了分別以一第一分布光纖與一第二分布光纖連結(jié)至此遠(yuǎn)端，來傳輸信號，并以一第一保護光纖與一第二保護光纖連結(jié)此兩者，以形成備用傳輸路徑，而發(fā)生斷點時，此光用戶端光開關(guān)自動切換傳輸路徑，來維持信號的傳輸。所述的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中，每一該光收發(fā)模塊包括一接收單元與一傳送單元。所述的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中，該接收單元還包括一接收分波多工陣列導(dǎo)波光柵與至少一接收器。所述的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中，該傳送單元還包括一傳送分波多工陣列導(dǎo)波光柵與至少一傳送器。所述的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中，該光局端包括一光循環(huán)器，分別連結(jié)該接收單元、該傳送單元與該監(jiān)控電路，為分離該接收單元與該傳送單元的波頻。所述的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中，該遠(yuǎn)端包括一上行耦合器、至少一下行耦合器、以及一遠(yuǎn)端分波多工陣列導(dǎo)波光柵。所述的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中，當(dāng)該第一饋線光纖發(fā)生斷點時，該監(jiān)控電路監(jiān)測到該第一饋線光纖的電壓異?，F(xiàn)象，則切換至該光局端光開關(guān)來與該第二饋線光纖進(jìn)行連結(jié)，以傳輸信號至該遠(yuǎn)端。所述的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中，當(dāng)該第一分布光纖發(fā)生斷點時，該第一光用戶端的該光用戶端光開關(guān)自動切換以該第一保護光纖連結(jié)該第二光用戶端的該光用戶光開關(guān)，并經(jīng)由該第二分布光纖重新進(jìn)行連結(jié)。所述的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中，當(dāng)該第二分布光纖發(fā)生斷點時，該第二光用戶端的該光用戶光開關(guān)自動切換以該第二保護光纖連結(jié)該第一光用戶端的該光用戶光開關(guān)，并經(jīng)由該第一分布光纖重新進(jìn)行連結(jié)。在一實施范例中，所公開者關(guān)于一種被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的保護方法，該方法將一遠(yuǎn)端連接備有一光用戶端光開關(guān)的一第一與一第二光用戶端的一用戶端保護單元，而另一端連接一光局端，一監(jiān)控電路切換光局端光開關(guān)至一第一或一第二饋線光纖進(jìn)行連結(jié)， 以傳輸光收發(fā)模塊的信號，此第一與此第二光用戶端分別以一第一與一第二分布光纖連結(jié)至此遠(yuǎn)端，來傳輸信號，并且以一第一與一第二保護光纖連結(jié)此第一與此第二光用戶端，以形成一備用傳輸路徑，當(dāng)發(fā)生斷點時，此光用戶端光開關(guān)自動切換至此備用傳輸路徑，來維持信號的傳輸。所述的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)的保護方法，其中，當(dāng)該第一饋線光纖發(fā)生光纖斷點時，該監(jiān)控電路監(jiān)測到電壓異?，F(xiàn)象，則控制該光局端光開關(guān)的切換至該第二饋線光纖與該光收發(fā)模塊，來進(jìn)行信號收送。所述的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)的保護方法，其中，當(dāng)該第一分布光纖或該第二分布光纖發(fā)生光纖斷點，則該光局端光開關(guān)切換由該第一保護光纖或該第二保護光纖，以重新進(jìn)行信號連結(jié)。在又一實施范例中，所公開者關(guān)于一種光開關(guān)結(jié)構(gòu)，光開關(guān)結(jié)構(gòu)的一 Y型導(dǎo)波器備有一單連接端口以及一第一雙連接端口與一第二雙連接端口，其中此第一雙連接端口連結(jié)于一 2 X 1光開關(guān)，該2 X 1光開關(guān)備有一第一連接端口、一第二連接端口、與一第三連接端□。所述的光開關(guān)結(jié)構(gòu)，其中，于正常運作下，該2X 1光開關(guān)的該第一連接端口同時連結(jié)于該Y型導(dǎo)波器的該第一雙連接端口與該2X1光開關(guān)的該第二連接端口。所述的光開關(guān)結(jié)構(gòu)，其中，當(dāng)發(fā)生光纖斷點時，原該第一連接端口與該第二連接端口的連接會被切換，則該第二連接端口與該2 X 1光開關(guān)的該第三連接端口連接。茲配合下列圖標(biāo)、實施范例的詳細(xì)說明及申請專利范圍，將上述及本發(fā)明的其它目的與優(yōu)點詳述于后。


圖IA是被動式光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的一個范例示意圖；圖IB是說明上傳與下載波段的示意圖；圖2是一種被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的一個范例示意圖，并與本發(fā)明的某些實施范例
一致；圖3是被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的細(xì)部組件的一個范例示意圖，并與本發(fā)明的某些實施范例一致；圖4是一個范例示意圖，說明如何使用上傳與下載信號的波長，并與本發(fā)明的某些實施范例一致；圖5A是一種光開關(guān)結(jié)構(gòu)的一個范例示意圖，并與本發(fā)明的某些實施范例一致；圖5B是說明光開關(guān)結(jié)構(gòu)在正常運作下的一個范例示意圖，并與本發(fā)明的某些實施范例一致；圖5C是說明光開關(guān)結(jié)構(gòu)在發(fā)生光纖斷點時的一個范例示意圖，并與本發(fā)明的某些實施范例一致；
圖6是一個范例示意圖，說明用戶端保護單元的每一光用戶端光開關(guān)如何連結(jié)， 并與本發(fā)明的某些實施范例一致；圖7是一個范例示意圖，說明當(dāng)?shù)谝火伨€光纖發(fā)生斷點的時，監(jiān)控電路如何切換光局端光開關(guān)，并與本發(fā)明的某些實施范例一致；圖8是一個范例示意圖，說明當(dāng)?shù)谝环植脊饫w發(fā)生斷點時，如何連接用戶端保護單元的第一保護光纖，并與本發(fā)明的某些實施范例一致；圖9是一個范例示意圖，說明當(dāng)?shù)诙植脊饫w發(fā)生斷點時，如何連接用戶端保護單元的第二保護光纖，并與本發(fā)明的某些實施范例一致；圖10是一種被動式光纖網(wǎng)絡(luò)的保護方法的一個范例示意圖，并與本發(fā)明的某些實施范例一致。其中，附圖標(biāo)記10光局端101寬帶光源102寬帶光源103光纖故障監(jiān)測器104光開關(guān)105光開關(guān)106陣列波導(dǎo)光柵107收發(fā)器11有效饋線光纖12備用光纖13遠(yuǎn)端14分布光纖131陣列波導(dǎo)光柵15光用戶端20被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)21光局端211光收發(fā)模塊2111傳送單元21111傳送分波多工陣列導(dǎo)波光柵21113傳送器2113接收單元21131接收分波多工陣列導(dǎo)波光柵21133接收器213監(jiān)控電路215光局端光開關(guān)216光循環(huán)器23 遠(yuǎn)端231上行耦合器233下行耦合器235遠(yuǎn)端分波多工陣列導(dǎo)波光柵25用戶端保護單元251第一光用戶端253第二光用戶端2511光用戶端光開關(guān)25111 2X1光開關(guān)25111a第一連接端口25111b第二連接端口25111c第三連接端口25112 Y型導(dǎo)波器25112a單連接端口25112b第一雙連接端口25112c第二雙連接端口2531光用戶端光開關(guān)25311 2X 1光開關(guān)
25311a第一連接端口25311b第二連接端口25311c第三連接端口25312 Y型導(dǎo)波器25312a單連接端口25312b第一雙連接端口25312c第二雙連接端口2512濾波器2532濾波器2513接收器2533接收器2514傳送器2534傳送器255第一保護光纖256第二保護光纖26第一饋線光纖27第二饋線光纖28第一分布光纖四第二分布光纖1010在此光局端提供一光收發(fā)模塊、一監(jiān)控電路、以及一光局端光開關(guān)，且在每一用戶端保護單元提供分別備有一光用戶端光開關(guān)的一第一與一第二光用戶端1020連接此遠(yuǎn)端的一端于此光局端，并連結(jié)另一端于此用戶端保護單元1030此光收發(fā)模塊經(jīng)由此光局端光開關(guān)后，連結(jié)至此遠(yuǎn)端，并以監(jiān)控電路控制光局端光開關(guān)的切換，分別與一第一或一第二饋線光纖進(jìn)行連結(jié)，以傳輸信號1040此第一與此第二光用戶端分別以一第一與一第二分布光纖連結(jié)至此遠(yuǎn)端，來傳輸上傳信號，并以一第一與一第二保護光纖連結(jié)此第一與此第二光用戶端，以形成備用傳輸路徑，而發(fā)生斷點時，此光用戶端光開關(guān)自動切換傳輸路徑，來維持信號的傳輸
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。圖2是一種被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的一個范例示意圖，并與本發(fā)明的某些實施范例一致。在圖2的范例中，光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)20包含一光局端21、一遠(yuǎn)端23、以及至少一用戶端保護單元25。每一用戶端保護單元25包含一第一光用戶端251與一第二光用戶端253，并分別備有一光用戶端光開關(guān)2511、2531。遠(yuǎn)端23的一端連接光局端21，另一端連接用戶端保護單元25。光局端21控制切換分別與一第一饋線光纖沈或一第二饋線光纖27進(jìn)行連結(jié)，以傳輸信號；第一光用戶端251與第二光用戶端253除了分別以一第一分布光纖觀與一第二分布光纖四連結(jié)至遠(yuǎn)端23，來傳輸信號，并以一第一保護光纖255與一第二保護光纖256連結(jié)第一光用戶端251與第二光用戶端253，形成一備用傳輸路徑。當(dāng)發(fā)生斷點時仍維持信號的傳輸。圖3是被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的細(xì)部組件的一個范例示意圖，并與本發(fā)明的某些實施范例一致。如圖3所示，光局端21包括一光收發(fā)模塊211、一監(jiān)控電路(monitor circuit) 213、一光局端光開關(guān)215、以及一光循環(huán)器(optical circulator，0C) 216。光收發(fā)模塊211還包括一傳送單元2111與一接收單元2113。傳送單元2111還包括一傳送分波多工陣列導(dǎo)波光柵21111與至少一傳送器(transceiver) 21113。接收單元2113還包括一接收分波多工陣列導(dǎo)波光柵21131與至少一接收器(receiver) 21133。光局端光開關(guān)215例如是一 1X2光開關(guān)。光循環(huán)器216例如是一 3端口(port)光循環(huán)器。遠(yuǎn)端23包括一上行耦合器(coupler) 231、至少一下行耦合器233、以及一遠(yuǎn)端分波多工陣列導(dǎo)波光柵235。遠(yuǎn)端分波多工陣列導(dǎo)波光柵235例如是一 1X2分波多工陣列導(dǎo)波光柵。上行耦合器231例如是一 1X2耦合器。下行耦合器233例如一 1X2與50 50的光耦合器。第一光用戶端 251與第二光用戶端253還分別包括一濾波器(打1切1~)2512、2532、一接收器2513、2533、以及一傳送器2514、2534。光用戶端光開關(guān)2511、2531例如是一 2X2光開關(guān)。濾波器2512 例如是一 1X2濾波器。光循環(huán)器216連接光收發(fā)模塊211與監(jiān)控電路213，光局端光開關(guān)215的一端連接監(jiān)控電路213，另一端連接第一饋線光纖沈與第二饋線光纖27。光收發(fā)模塊211產(chǎn)生一信號，經(jīng)由光循環(huán)器216分離此信號，并通過光局端光開關(guān)215連接至第一饋線光纖沈或第二饋線光纖27，將此信號經(jīng)由遠(yuǎn)端23傳輸至光用戶端25。正常運作情況下時，光局端光開關(guān)215設(shè)定與第一饋線光纖沈為優(yōu)先使用，當(dāng)?shù)谝火伨€光纖沈發(fā)生斷點時，監(jiān)控電路213 控制光局端光開關(guān)215切換至與第二饋線光纖27進(jìn)行連結(jié)。承前述，其中第一饋線光纖沈與第二饋線光纖27可分別為一工作饋線光纖 (working feeder fiber)或一保護饋線光纖(protection feeder fiber)，依預(yù)設(shè)情況而定。例如當(dāng)?shù)谝火伨€光纖26為一工作饋線光纖時，第二饋線光纖27則為一工作饋線光纖； 反之，當(dāng)?shù)诙伨€光纖27為一工作饋線時，第一饋線光纖27則為一工作饋線光纖。遠(yuǎn)端23的上行耦合器231與每一下行耦合器233設(shè)置于遠(yuǎn)端分波多工陣列導(dǎo)波光柵235。上行耦合器231連接第一饋線光纖沈與第二饋線光纖27。每一下行耦合器233 連接每一用戶端保護單元25。上行耦合器231單獨設(shè)置于遠(yuǎn)端分波多工陣列導(dǎo)波光柵235 的一邊，與連接第一饋線光纖沈與第二饋線光纖27連結(jié)；每一下行耦合器233設(shè)置于遠(yuǎn)端分波多工陣列導(dǎo)波光柵235的另一邊，與每一光用戶端保護單元25連結(jié)。用戶端保護單元25的第一光用戶端251與第二光用戶端252分別以第一分布光纖觀與第二分布光纖四連接至下行耦合器233。在正常運作情況下，第一光用戶端251與第二光用戶端252分別以第一分布光纖觀與第二分布光纖四與光局端21連結(jié)，并進(jìn)行傳輸信號，此信號經(jīng)光用戶端光開關(guān)2511、2531后，再經(jīng)由濾波器2512、2532過濾此信號，并由接收器2513、2533接收。當(dāng)?shù)谝环植脊饫w觀或第二分布光纖四發(fā)生斷點時，光用戶端光開關(guān)2511、2531自動切換至第一保護光纖255或第二保護光纖256，來連結(jié)用戶端保護單元25內(nèi)第一光用戶端251與第二光用戶端252的光局端開關(guān)2511、2531，以維持傳輸信號。圖4是一個范例示意圖，說明如何使用上傳與下載信號的波長，并與本發(fā)明的某些實施范例一致。如圖4的范例所示，遠(yuǎn)端分波多工陣列導(dǎo)波光柵235的自由光頻區(qū)隔開每一用戶端保護單元25的下載波長(Ai，Bi)與上傳波長(Ci，Di)，所以，遠(yuǎn)端分波多工陣列導(dǎo)波光柵235可同時支持4個波長信號。第一光用戶端251的過濾器2512設(shè)定為藍(lán)色過濾器，其過濾下載波長Ai與上傳波長Ci ；第二光用戶端253的過濾器2532設(shè)定為紅色過濾器，其過濾下載波長Bi與上傳波長Di。圖5A是一種光開關(guān)結(jié)構(gòu)的一個范例示意圖，并與本發(fā)明的某些實施范例一致。本發(fā)明的每一光用戶端光開關(guān)的光開關(guān)結(jié)構(gòu)皆相同，在圖5A至圖5C的范例中，以光用戶端光開關(guān)2511為例來說明。如圖5A的范例所示，光用戶端光開關(guān)2511包括一 Y型導(dǎo)波器25112 與一 2X 1光開關(guān)25111。Y型導(dǎo)波器25112備有一單連接端口 2511 以及一第一雙連接端口 25112b與一第二雙連接端口 25112c。2X1光開關(guān)25111備有一第一連接端口 25111a、 一第二連接端口 25111b、以及一第三連接端口 25111c。Y型導(dǎo)波器25112的第一雙連接端口 25112b連接2X1光開關(guān)25111的第一連接端口 25111a。圖5B是說明光開關(guān)結(jié)構(gòu)在正常運作下的一個范例示意圖，并與本發(fā)明的某些實施范例一致。如圖5B的范例所示，于正常運作情況下，2X1光開關(guān)25111的第一連接端口 25111a同時連結(jié)于Y型導(dǎo)波器25112的第一雙連接端口 25112b與2X 1光開關(guān)25111的第二連接端口 25111b。圖5C是說明光開關(guān)結(jié)構(gòu)在發(fā)生光纖斷點時的一個范例示意圖，并與本發(fā)明的某些實施范例一致。圖5C的范例所示，當(dāng)發(fā)生光纖斷點時，原第一連接端口 25111a與第二連接端口 2511 Ib的連接會被切換，則第二連接端口 2511 Ib與2 X 1光開關(guān)25111的第三連接端口 25111c連接。圖6是一個范例示意圖，說明用戶端保護單元的每一光用戶端光開關(guān)如何連結(jié)， 并與本發(fā)明的某些實施范例一致。如圖6的范例所示，用戶端保護單元25包含一第一與一第二光用戶端光開關(guān)2511、2531。第一光用戶端光開關(guān)2511的2X1光開關(guān)25111的第三連接端口 25111c以一第一保護光纖255連接于第二光用戶端光開關(guān)2531的第二雙連接端口 25311b ；第二光用戶端光開關(guān)2531的2X 1光開關(guān)253111的第三連接端口 25311c以一第二保護光纖256連接于第一光用戶端光開關(guān)2511的第二雙連接端口 25112b。圖7是一個范例示意圖說明當(dāng)?shù)谝火伨€光纖發(fā)生斷點的時，監(jiān)控電路如何切換光局端光開關(guān)，并與本發(fā)明的某些實施范例一致。如圖7的范例所示，當(dāng)?shù)谝火伨€光纖沈發(fā)生斷點時，每一個用戶端保護單元25無法接收經(jīng)由遠(yuǎn)端23收來自光局端21的信號，而光局端21也收不到任何來自于用戶端保護單元25的信號。當(dāng)光局端21無法接收光用戶端 22的信號時，若光局端21的監(jiān)控電路213監(jiān)測到第一饋線光纖沈的電壓異?，F(xiàn)象，如電壓急速下降，則表示第一饋線光纖沈發(fā)生斷點情況，監(jiān)控電路213會控制切換光局端光開關(guān) 215，以第二饋線光纖27連結(jié)光收發(fā)模塊211。因此，網(wǎng)絡(luò)通訊能夠立即地藉由第二饋線光纖27重新進(jìn)行信號連結(jié)，并恢復(fù)至正常狀態(tài)，藉此提升系統(tǒng)可靠度。圖8是一個范例示意圖，說明當(dāng)?shù)谝环植脊饫w發(fā)生斷點時，如何連接用戶端保護單元的第一保護光纖，并與本發(fā)明的某些實施范例一致。如圖8的范例所示，用戶端保護單元25內(nèi)的第一光用戶端251與第二光用戶端253分別以第一分布光纖觀與第二分布光纖 29連結(jié)至遠(yuǎn)端23，并分別以第一保護光纖255與第二保護光纖256(圖中無顯示)連結(jié)第一光用戶端251與第二光用戶端253的光用戶端光開關(guān)2511、2531，進(jìn)而形成一回路。當(dāng)光纖斷點發(fā)生在第一分布光纖觀與遠(yuǎn)端23之間時，第一光用戶端251無法收送信號。由于信號無法被檢測，光用戶端光開關(guān)2511自動切換初始設(shè)定的第一連接端口 25111a與Y型導(dǎo)波器25112的連結(jié)，成為第一連接端口 25111a與第三連接端口 25111c的連結(jié)，且第三連接端口 25111c以第一保護光纖255與第二光用戶端253的光用戶端光開關(guān)2531的第二雙連接端口 25312c連接，所以通過第二光用戶端253重新連結(jié)至遠(yuǎn)端23。第一分布光纖觀的斷點被修復(fù)后，光用戶端光開關(guān)2511自動恢復(fù)初使設(shè)定的第一連接端口 25111a與Y型導(dǎo)波器25112的連結(jié)。圖9是一個范例示意圖，說明當(dāng)?shù)诙植脊饫w發(fā)生斷點時，如何連接用戶端保護單元的第二保護光纖，并與本發(fā)明的某些實施范例一致。如圖9的范例所示，用戶端保護單元25內(nèi)的第一光用戶端251與第二光用戶端253分別以第一分布光纖觀與第二分布光纖 29連結(jié)至遠(yuǎn)端23，并分別以第一保護光纖255(圖中無顯示)與第二保護光纖256連結(jié)第一光用戶端251與第二光用戶端253的光用戶端光開關(guān)2511、2531，進(jìn)而形成一回路。當(dāng)光纖斷點發(fā)生在第二分布光纖四與遠(yuǎn)端23之間時，第二光用戶端253無法收送信號。由于信號無法被檢測，光用戶端光開關(guān)2531自動切換初始設(shè)定的第一連接端口 25311a與Y型導(dǎo)波器25312的連結(jié)，成為第一連接端口 25311a與第三連接端口 25311c的連結(jié)，且第三連接端口 25111c以第二保護光纖256與第一光用戶端251的光用戶端光開關(guān)2511的第二雙連接端口 25112c連接，所以通過第一光用戶端251重新連結(jié)至遠(yuǎn)端23。第二分布光纖四的斷點被修復(fù)后，光用戶端光開關(guān)2511自動恢復(fù)初使設(shè)定的第一連接端口 25311a與Y型導(dǎo)波器25312的連結(jié)。圖10是一種被動式光纖網(wǎng)絡(luò)的保護方法的一個范例示意圖，并與本發(fā)明的某些實施范例一致。此被動式光纖網(wǎng)絡(luò)的保護方法可應(yīng)用在一被動式光纖網(wǎng)絡(luò)，此被動式光纖網(wǎng)絡(luò)備有一光局端、一遠(yuǎn)端、以及至少一用戶端保護單元，參考圖10，如步驟1010所示，此光局端提供一光收發(fā)模塊、一監(jiān)控電路、以及一光局端光開關(guān)，并且在每一用戶端保護單元分別提供備有一光用戶端光開關(guān)的一第一與一第二光用戶端。然后，連接此遠(yuǎn)端的一端于此光局端，并連結(jié)另一端于此用戶端保護單元，如步驟1020所示。此光收發(fā)模塊經(jīng)由此光局端光開關(guān)后，連結(jié)至此遠(yuǎn)端，并以監(jiān)控電路控制光局端光開關(guān)的切換，分別與一第一或一第二饋線光纖進(jìn)行連結(jié)，以傳輸信號，如步驟1030所示。此第一與此第二光用戶端除了分別以一第一與一第二分布光纖連結(jié)至此遠(yuǎn)端，來傳輸信號，并以一第一與一第二保護光纖連結(jié)此兩者，以形成一備用傳輸路徑，當(dāng)發(fā)生斷點時，此光用戶端光開關(guān)自動切換至此備用傳輸路徑，來維持信號的傳輸，如步驟1040所示。在步驟1030中，當(dāng)此第一饋線光纖發(fā)生光纖斷點時，此監(jiān)控電路監(jiān)測到電壓異常現(xiàn)象，如電壓急速下降，則控制此光局端光開關(guān)的切換至第二饋線光纖與此光收發(fā)模塊，來進(jìn)行信號收送。在步驟1040中，當(dāng)此第一或此第二分布光纖發(fā)生光纖斷點時，則自動切換由此第一或此第二保護光纖，以重新進(jìn)行信號連結(jié)。綜上所述，本發(fā)明的實施范例提供一種被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與保護方法，能夠在光纖發(fā)生斷點時，在不影響網(wǎng)絡(luò)正常運作的情況下，快速恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)線，并維持光局端與光用戶端之間的網(wǎng)絡(luò)連結(jié)暢通，來預(yù)防及保護光局端與光用戶端，不會因任何光纖斷點而造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓，進(jìn)而提高此網(wǎng)絡(luò)的可靠度。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其特征在于，該光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包含至少一用戶端保護單元，每一用戶端保護單元包括一第一光用戶端與一第二光用戶端，該第一與該第二光用戶端分別備有一光用戶端光開關(guān)；以及一遠(yuǎn)端，該遠(yuǎn)端的一端連接一光局端，該另一端連接每一用戶端保護單元；該光局端光開切換至一第一饋線光纖或一第二饋線光纖，以傳輸信號，該第一與該第二光用戶端分別以一第一與一第二分布光纖連結(jié)至該遠(yuǎn)端，來傳輸信號，并以一第一與一第二保護光纖連結(jié)該第一與該第二光用戶端，以形成一備用傳輸路徑，當(dāng)發(fā)生斷點時，該光用戶端光開關(guān)自動切換至該備用傳輸路徑，來維持信號的傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要1所述的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其特征在于，每一該光收發(fā)模塊包括一接收單元與一傳送單元。
3.根據(jù)權(quán)利要2所述的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其特征在于，該接收單元還包括一接收分波多工陣列導(dǎo)波光柵與至少一接收器。
4.根據(jù)權(quán)利要2所述的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其特征在于，該傳送單元還包括一傳送分波多工陣列導(dǎo)波光柵與至少一傳送器。
5.根據(jù)權(quán)利要1所述的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其特征在于，該光局端包括一光循環(huán)器， 分別連結(jié)該接收單元、該傳送單元與該監(jiān)控電路，為分離該接收單元與該傳送單元的波頻。
6.根據(jù)權(quán)利要1所述的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其特征在于，該遠(yuǎn)端包括一上行耦合器、 至少一下行耦合器、以及一遠(yuǎn)端分波多工陣列導(dǎo)波光柵。
7.根據(jù)權(quán)利要1所述的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其特征在于，當(dāng)該第一饋線光纖發(fā)生斷點時，該監(jiān)控電路監(jiān)測到該第一饋線光纖的電壓異?，F(xiàn)象，則切換至該光局端光開關(guān)來與該第二饋線光纖進(jìn)行連結(jié)，以傳輸信號至該遠(yuǎn)端。
8.根據(jù)權(quán)利要1所述的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其特征在于，當(dāng)該第一分布光纖發(fā)生斷點時，該第一光用戶端的該光用戶端光開關(guān)自動切換以該第一保護光纖連結(jié)該第二光用戶端的該光用戶光開關(guān)，并經(jīng)由該第二分布光纖重新進(jìn)行連結(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要1所述的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其特征在于，當(dāng)該第二分布光纖發(fā)生斷點時，該第二光用戶端的該光用戶光開關(guān)自動切換以該第二保護光纖連結(jié)該第一光用戶端的該光用戶光開關(guān)，并經(jīng)由該第一分布光纖重新進(jìn)行連結(jié)。
10.一種光開關(guān)結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于一被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其特征在于，該光開關(guān)結(jié)構(gòu)包含一 Y型導(dǎo)波器，備有一單連接端口以及一第一雙連接端口與一第二雙連接端口 ；一 2 X 1光開關(guān)，備有一第一連接端口、一第二連接端口、與一第三連接端口 ；該Y型導(dǎo)波器的該第一雙連接端口連接該第一連接端口。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光開關(guān)結(jié)構(gòu)，其特征在于，于正常運作下，該2X 1光開關(guān)的該第一連接端口同時連結(jié)于該Y型導(dǎo)波器的該第一雙連接端口與該2X 1光開關(guān)的該第二連接端口。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光開關(guān)結(jié)構(gòu)，其特征在于，當(dāng)發(fā)生光纖斷點時，原該第一連接端口與該第二連接端口的連接會被切換，則該第二連接端口與該2 X 1光開關(guān)的該第三連接端口連接。
13.一種被動式光纖網(wǎng)絡(luò)的保護方法，其特征在于，該保護方法包含在該光局端提供一光收發(fā)模塊、一監(jiān)控電路、以及一光局端光開關(guān)，并且在每一該用戶端保護單元分別提供備有一光用戶端光開關(guān)的一第一與一第二光用戶端；連接該遠(yuǎn)端的一端于該光局端，并連結(jié)另一端于該用戶端保護單元；該光收發(fā)模塊經(jīng)由該光局端光開關(guān)后，連結(jié)至該遠(yuǎn)端，并以該監(jiān)控電路控制該光局端光開關(guān)的切換，分別與一第一或一第二饋線光纖進(jìn)行連結(jié)，以傳輸信號；該第一與該第二光用戶端分別以一第一與一第二分布光纖連結(jié)至該遠(yuǎn)端，來傳輸信號，并以一第一與一第二保護光纖連結(jié)該第一與該第二光用戶端，以形成一備用傳輸路徑， 當(dāng)發(fā)生斷點時，該光用戶端光開關(guān)自動切換至該備用傳輸路徑，來維持信號的傳輸。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)的保護方法，其特征在于，當(dāng)該第一饋線光纖發(fā)生光纖斷點時，該監(jiān)控電路監(jiān)測到電壓異?，F(xiàn)象，則控制該光局端光開關(guān)的切換至該第二饋線光纖與該光收發(fā)模塊，來進(jìn)行信號收送。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的被動式光纖網(wǎng)絡(luò)的保護方法，其特征在于，當(dāng)該第一分布光纖或該第二分布光纖發(fā)生光纖斷點，則該光局端光開關(guān)切換由該第一保護光纖或該第二保護光纖，以重新進(jìn)行信號連結(jié)。
全文摘要
本發(fā)明有關(guān)于一種被動式光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中一遠(yuǎn)端的一端連接一光局端，另一端連接至少一用戶端保護單元的每一光用戶端。此光局端切換至一第一或一第二饋線光纖，以傳輸信號，一第一與一第二光用戶端分別以一第一與一第二分布光纖連結(jié)至此遠(yuǎn)端，來傳輸信號，并以一第一與一第二保護光纖連結(jié)此第一與此第二光用戶端，以形成一備用傳輸路徑，當(dāng)發(fā)生斷點時，此光用戶端光開關(guān)自動切換此備用傳輸路徑，來維持上傳信號的傳輸。
文檔編號G02B6/35GK102457329SQ20101052730
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者葉建宏 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院