CN113573176A - 一种onu、olt、光通信***及数据传输方法 - Google Patents

一种onu、olt、光通信***及数据传输方法 Download PDF

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Abstract

一种光网络单元ONU、光线路终端OLT、光通信***及数据传输方法，用于解决现有技术中ONU发送数据时延大的问题。该ONU可应用于无源光网络***等。该ONU可包括编码模块和电光转换模块；编码模块用于对待发送的数据进行正交性编码，得到电信号，并将电信号传输至电光转换模块；电光转换模块用于将电信号转换为光信号，并通过光分配网络ODN，向光线路终端OLT发送光信号。若多个ONU需要发送数据，则多个ONU的电信号之间相互不干扰，且多个ONU的数据可以同时到达OLT，从而有助于减小ONU发送的数据的时延。即通过编码模块的正交性编码，相当于每个ONU与OLT建立了一条逻辑上的点对点链路。

Description

一种ONU、OLT、光通信***及数据传输方法
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种ONU、OLT、光通信***及数据传输方法。
背景技术
随着宽带接入技术的迅速发展，无源光网络(passive optical network，PON)***在光通信技术中的应用越来越广。PON***中包括光线路终端(optical line terminal，OLT)和多个光网络单元(optical network unit，ONU)，其中，OLT与多个ONU之间通信。在上行信号的传输中，每个ONU仅在分配给自己的时隙上才能发送数据，其余时间必须关闭发射机，若出现多个ONU同时发射信号，会造成信号之间的干扰。
为了确保时分复用(time division multiplexing，TDM)PON的正常运行，需严格分配每个ONU发送数据的时隙，以避免信号之间的干扰。而且，在时间上不同的ONU的数据从前到后，互相不重叠，且每个数据之间都在时间上留有一定的空白间隙，以进一步保证发送数据的时间不重叠。如此，虽然在一定程度上可避免信号之间的串扰，但是排在后面发送数据的ONU的数据明显会比排在前面的ONU的数据晚到达OLT，尤其是排在前面ONU的数量较多时，后面ONU发送数据的时延会更大。
发明内容
本申请提供一种ONU、OLT、光通信***及数据传输方法，用于减小ONU发送的数据的时延。
第一方面，本申请提供一种ONU，该ONU包括编码模块和电光转换模块；编码模块用于对待发送的数据进行正交性编码，得到电信号，并将电信号传输至电光转换模块；电光转换模块用于将接收到的电信号转换为光信号，并通过光分配网络(optical distributionnetwork，ODN)，向OLT发送光信号。
基于该方案，编码模块对ONU待发送的数据进行正交性编码，得到电信号，由于是正交性编码，因此，不同ONU得到的电信号互不相同、且相互正交。若有多个ONU需要发送数据，则多个ONU的电信号之间相互不干扰，且多个ONU可以同时传输光信号，即多个ONU的数据在时间上是可以重叠的。如此，多个ONU的数据可以同时到达OLT，从而有助于减小ONU发送的数据的时延。而且，ONU之间在时间上也不需要预留空白时隙，可进一步减小ONU发送的数据的时延。也就是说，通过编码模块的正交性编码，相当于每个ONU与OLT建立了一条逻辑上的点对点链路(即ONU和OLT是点对点的独立传输通道)，且不同链路之间不会互相干扰。
在一种可能的实现方式中，编码模块为频分复用接入(frequency divisionmultiplexing access，FDMA)编码器；编码模块具体用于确定ONU对应的频段，将数据与对应的频段进行乘法运算，得到电信号。
通过上述ONU中的FDMA编码器，可以实现不同ONU的电信号在频域上的正交性，从而可保证多个ONU同时传输的数据相互不干扰。
进一步，可选地，编码模块还用于接收来自OLT的第一配置信息，第一配置信息包括ONU对应的频段。
通过OLT接收第一配置信息，可以快速的确定出ONU对应的频段，从而有助于提高编码模块编码的效率。
在一种可能的实现方式中，编码模块为码分多址(code division multipleaccess，CDMA)编码器；编码模块具体用于确定ONU对应的码字，将数据与对应的码字进行乘法运算，得到电信号。
通过上述ONU中的CDMA编码器，可以实现不同ONU的电信号在时域上的正交性，从而可保证多个ONU同时传输的数据相互不干扰。
进一步，可选地，编码模块还用于接收来自OLT的第二配置信息，第二配置信息包括ONU对应的码字。
通过OLT接收第二配置信息，可以快速的确定出ONU对应的码字，从而有助于提高编码模块编码的效率。
在一种可能的实现方式中，电光转换模块具体用于接收来自OLT的注入光源发射的第一注入光，根据第一注入光，产生第一光载波，将电信号调制到第一光载波上，得到光信号，第一光载波的波长等于第一注入光的波长。
通过上述ONU接收的来自OLT的注入光源发射的第一注入光，可以使得ONU的发射的光信号的波长可控，从而有助于降低OLT恢复数据的复杂度。进一步，每个ONU接收到的第一注入光的波长都相等，可节省波长资源，进而有助于降低集成ONU的成本。
在一种可能的实现方式中，电光转换模块具体用于接收来自OLT的注入光源发射的N个第二注入光，根据N个第二注入光，产生第二光载波，将电信号调制到第二光载波上，得到光信号，第二光载波的波长与N个第二注入光中的一个第二注入光的波长相同，N为大于1的整数。
通过上述ONU，电光转换模块接收来自OLT的注入光源发射的N个第二注入光，可以使得ONU的发射的光信号的波长可控，从而有助于降低OLT恢复数据的复杂度，相比于单一波长的第一注入光，N个不同波长的第二注入光可进一步降低OLT恢复数据的复杂度。
第二方面，本申请提供一种OLT，该OLT包括光电转换模块和解码模块。光电转换模块用于通过ODN接收叠加光信号，将叠加光信号转换为叠加电信号，并向解码模块传输叠加电信号，叠加光信号是来自M个ONU的M个光信号叠加得到的，叠加电信号包括M个相互正交的电信号，M个电信号与M个光信号一一对应，M个ONU与M个光信号一一对应，M为大于1的整数；解码模块用于根据叠加电信号进行解码，得到M个ONU中每个ONU发送的数据。
基于上述方案，OLT接收到叠加光信号，经光电转换模块将叠加光信号转换为叠加电信号，经解码模块解码叠加电信号可以同时得到来自M个ONU的M个数据。如此，有助于减小M个ONU发送的数据的时延。进一步，叠加电信号是M个相互正交的电信号，相互之间不干扰，从而可以得到独立的且互相不干扰的每个ONU发送的数据。
在一种可能的实现方式中，解码模块为FDMA解码器，FDMA解码器可包括K个滤波器，K个滤波器中各个滤波器所允许通过的频段不同，K为正整数；K个滤波器中的每个滤波器用于允许叠加电信号中的对应频段的电信号通过，一个ONU对应一个频段，任意两个ONU对应的频段互不重叠。
通过上述OLT中的FDMA解码器，可以解码得到M个ONU中每个ONU发送的数据。在一种可能的实现方式中，解码模块为CDMA解码器；CDMA解码器用于通过M个ONU中每个ONU对应的码字与叠加电信号进行乘累加运算，得到M个ONU中每个ONU发送的数据，一个ONU对应一个码字，任意两个码字相互正交。
通过上述OLT中的CDMA解码器，可以解码得到M个ONU中每个ONU发送的数据。
在一种可能的实现方式中，该OLT还可包括注入光源；注入光源用于向M个ONU中的每个ONU分别发射第一注入光；其中，第一注入光用于ONU产生第一光载波，第一光载波用于承载ONU的电信号，第一光载波的波长与第一注入光的波长相同。
通过上述OLT中的注入光源，可向M个ONU中的每个ONU发射单一波长的第一注入光，从而可使得ONU发射的光信号的波长等于第一注入光的波长，即可使得ONU发射的光信号的波长可控，从而有助于降低OLT恢复ONU的数据的复杂度。
在一种可能的实现方式中，该OLT还包括注入光源，注入光源用于向M个ONU中的每个ONU分别发射N个第二注入光；其中，N个第二注入光用于ONU产生第二光载波，第二光载波用于承载ONU的电信号，N个第二注入光的波长不同，第二光载波的波长与N个第二注入光中的一个第二注入光的波长相同，N为大于1的整数。
通过上述OLT中的注入光源，可向M个ONU中的每个ONU发射N个第二注入光，从而可使得ONU可从N个第二注入光中选择一个波长的第二注入光，可使得ONU发射的光信号的波长与选择的第二注入光的波长相同，从而使得ONU发射的光信号的波长可控，进而有助于降低OLT恢复ONU的数据的复杂度。
在一种可能的实现方式中，光电转换模块为相干接收机，相干接收机包括本征光源、光混频器和平衡探测器；本征光源用于向光混频器发射本征光；光混频器用于对接收到的本征光和叠加光信号进行混频处理，得到混频信号，并将混频信号传输至平衡探测器；平衡探测器用于将混频信号转换为叠加电信号，并向解码模块传输叠加电信号。
通过上述OLT中的相干接收机，可以将接收到叠加光信号转换为叠加电信号。而且，有助于提高接收性能。
在一种可能的实现方式中，光电转换模块可包括雪崩光电二极管(avalanchephoton diode，APD)和跨阻放大器(trans-impedance amplifier，TIA)；APD用于接收叠加光信号，并将叠加光信号转换为叠加电流信号；TIA用于将叠加电流信号转换为叠加电压信号。
通过上述OLT中的APD和TIA可以将接收到叠加光信号转换为叠加电信号。进一步，APD有10～200倍的增益，可以提高接收叠加光信号的灵敏度。而且，由于叠加电信号是M个互不相同、且相互正交的电信号，因此，该TIA不需要突发TIA，即TIA不需要做到快速放大倍数切换功能,可以直接复用现有技术中的TIA，如此，有助于降低集成OLT的成本。
在一种可能的实现方式中，叠加电信号包括叠加模拟电信号和叠加数字电信号；OLT还包括模数转换模块；模数转换模块用于接收来自光电转换模块的叠加模拟电信号，并将叠加模拟电信号转换为叠加数字电信号，并向解码模块传输叠加数字电信号。
第三方面，本申请提供一种光通信***，该光通信***可包括M个上述第一方面或第一方面中的任意一种ONU、上述第二方面或第二方面中任意一种OLT、以及ODN，OLT通过ODN与M个ONU中的每个ONU进行通信。
基于上述光通信***，ONU中的编码模块对ONU待发送的数据进行正交性编码，得到电信号，由于是正交性编码，因此，不同ONU得到的电信号互不相同、且相互正交。若有多个ONU需要发送数据，则多个ONU的电信号之间相互不干扰，且多个ONU可以同时向OLT传输光信号，即多个ONU的数据在时间上是可以重叠的。如此，多个ONU的数据可以同时到达OLT，从而有助于减小ONU发送的数据的时延。也就是说，通过编码模块的正交性编码，相当于每个ONU与OLT建立了一条逻辑上的点对点链路(即ONU和OLT是点对点的独立传输通道)，且不同链路之间不会互相干扰。经解码模块解码叠加电信号可以同时得到来自M个ONU的M个数据。
在一种可能的实现方式中，ODN包括主干光纤、分光器和M个分支光纤，M个分支光纤与M个ONU一一对应，分光器与M个ONU中的每个ONU通过对应的分支光纤连接，OLT和分光器通过主干光纤连接，M为大于1的整数；M个ONU中的每个ONU用于通过对应的分支光纤向分光器发送光信号；分光器用于对接收到的M个光信号进行合并，得到叠加光信号，并通过主干光纤向OLT发送叠加光信号。
第四方面，本申请提供一种数据传输方法，该方法可应用于上述第一方面或第一方面中的任意一种的ONU。该方法可包括对待发送的数据进行正交性编码，得到电信号；将电信号转换为光信号，并通过ODN向OLT发送光信号。
如下示例性的示出了两种对待发送的数据进行正交性编码的实现方式。
实现方式1，确定ONU对应的频段，将数据与对应的频段进行乘法运算，得到电信号。应理解，不同的ONU对应不同的频段，任意两个ONU对应的频段不重叠。
进一步，可选地，可以接收来自OLT的第一配置信息，第一配置信息包括ONU对应的频段。
实现方式2，确定ONU对应的码字，将数据与对应的码字进行乘法运算，得到电信号。应理解，不同的ONU对应不同的码字，不同的码字相互正交。
进一步，可选地，可以接收来自OLT的第二配置信息，第二配置信息包括ONU对应的码字。
在一种可能的实现方式中，可接收来自OLT发射的第一注入光，根据第一注入光，产生第一光载波，将电信号调制到第一光载波上，得到光信号，第一光载波的波长等于第一注入光的波长。
在另一种可能的实现方式中，可接收来自OLT发射的N个第二注入光，根据N个第二注入光，产生第二光载波，将电信号调制到第二光载波上，得到光信号，第二光载波的波长与N个第二注入光中的一个第二注入光的波长相同，N为大于1的整数；
上述第四方面中任一方面可以达到的技术效果可以参照上述第一方面中有益效果的描述，此处不再重复赘述。
第五方面，本申请提供一种数据传输方法，该方法可应用于上述第二方面或第二方面中的任意一种的OLT。该方法可包括通过光分配网络ODN接收叠加光信号，将叠加光信号转换为叠加电信号，叠加光信号是来自M个光网络单元ONU的M个光信号叠加得到的，叠加电信号包括M个相互正交的电信号，M个电信号与M个光信号一一对应，M个ONU与M个光信号一一对应，M为大于1的整数；根据叠加电信号进行解码，得到M个ONU中每个ONU发送的数据。
如下示例性的示出了两种解码的实现方式。
实现方式A，分别允许叠加电信号中的对应频段的电信号通过，得到M个ONU中每个ONU发送的数据，一个ONU对应一个频段，任意两个ONU对应的频段互不重叠。
实现方式B，通过M个ONU中每个ONU对应的码字与叠加电信号进行乘累加运算，得到每个ONU发送的数据，一个ONU对应一个码字，任意两个码字相互正交。
在一种可能的实现方式中，该方法还包括向M个ONU中的每个ONU分别发射第一注入光，其中，第一注入光用于ONU产生第一光载波，第一光载波用于承载ONU的电信号，第一光载波的波长与第一注入光的波长相同。
在一种可能的实现方式中，该方法还包括向M个ONU中的每个ONU分别发射N个第二注入光；其中，N个第二注入光用于ONU产生第二光载波，第二光载波用于承载ONU的电信号，N个第二注入光的波长不同，第二光载波的波长与N个第二注入光中的一个第二注入光的波长相同，N为大于1的整数。
在一种可能的实现方式中，该方法还可包括接收本征光，对本征光和叠加光信号进行混频处理，得到混频信号；将混频信号转换为叠加电信号。
在另一种可能的实现方式中，该方法可包括将叠加光信号转换为叠加电流信号，将叠加电流信号转换为叠加电压信号。
在一种可能的实现方式中，叠加电信号包括叠加模拟电信号和叠加数字电信号；方法还可包括接收来自光电转换模块的叠加模拟电信号，并将叠加模拟电信号转换为叠加数字电信号。
上述第五方面中任一方面可以达到的技术效果可以参照上述第二方面中有益效果的描述，此处不再重复赘述。
附图说明
图1为本申请提供的一种PON***架构示意图；
图2为本申请提供的一种上行传输示意图；
图3为本申请提供的一种ONU的结构示意图；
图4a为本申请提供的一种FDMA编解码的原理示意图；
图4b为本申请提供的一种CDMA编解码的原理示意图；
图5a为本申请提供的一种注入光锁定ONU发光波长的原理示意图；
图5b为本申请提供的另一种注入光锁定ONU发光波长的原理示意图；
图6为本申请提供的一种OLT的结构示意图；
图7a为本申请提供的一种相干接收机的结构示意图；
图7b为本申请提供的一种光电转换模块的结构示意图；
图8为本申请提供的一种光通信***架构示意图；
图9a为本申请提供的一种PON***架构示意图；
图9b为本申请提供的另一种PON***架构示意图；
图10为本申请提供的一种数据传输方法的方法流程示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
以下，对本申请中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。
一、无源光网络(passive optical network，PON)
PON是指在光分配网络(optical distribution network，ODN)中不含任何电子器件及电子电源，ODN由分光器(splitter)等无源器件组成，不需要有源电子设备。因此，称为无源光网络。通常，一个无源光网络包括一个安装于中心控制站的光线路终端(opticalline terminal，OLT)、以及配套的安装于用户场所的多个光网络单元(optical networkunit，ONU)。
二、相干探测
相干探测也可称为光外差探测。相干探测是基于相干的本征光(或称为参考光)和入射的信号光在光敏面上混频的原理实现的。其中，相干的本征光和信号光是指本征光的频率与信号光的频率极为接近，可使本征光和信号光在光电探测器的光敏面上形成拍频信号。
三、频分复用接入(frequency division multiplexing access，FDMA)
FDMA是把总带宽分隔为多个正交的信道，每个用户占用一个频率的信道(载波)，在时间上，各信道可同时使用。也就是说，不同的用户占用不同的频率，即不同的用户采用不同的载波频率。在接收端，可以利用相应的滤波器来区分(或选取)各路信号，然后，再通过各自的解码器便可恢复出各路原始信号。
四、码分多址(code division multiple access，CDMA)
CDMA是指利用地址码正交性实现多址通信，各个发送端用相互正交的地址码调制其发送的信号。在接收端用地址码的正交性，通过地址识别，从混合信号(或称为叠加信号)中选取出相应的信号。CDMA***为每个用户分配一个或者多个地址码(或称为码字)。各个用户的地址码互不相同、且相互正交。
基于上述内容，如图1所示，为本申请提供的一种PON***架构示意图。该PON***是基于树形网络拓扑结构的多点对点(multi-point to point，MP2P)***，该PON***以包括OLT、三个ONU(或者光网络终端(optical network terminal，ONT)和ODN为例说明。OLT通过ODN与三个ONU中的每个ONU连接。图1中的三个ONU分别为ONU1、ONU2和ONU3；ODN包括主干光纤、分光器(splitter)和分支光纤。分光器也可称为光分路器，分光器可以是具有多个输入端和多个输出端的光纤汇接器，主要用于光信号的耦合和分配。OLT与分光器之间通过主干光纤连接，分光器与每个ONU之间通过分支光纤连接。应理解，OLT为局端设备，ONU为终端设备，图1仅是示意图。另外，本申请对该PON***中包括的OLT和ONU的数量不做限定。
需要说明的是，光信号从OLT传输至ONU的传输方向称为下行方向。光信号从ONU传输至OLT的方向称为上行方向。OLT向ONU传输光信号的方式可以是广播，ONU向OLT传输光信号的方式可以单播。应理解，对于上行方向，该PON***是MP2P***；对于下行方向，该PON***是点到多点(point 2multiple point，P2MP)***。
目前，上行传输(即ONU向OLT的传输方向)通常采用时分复用接入方式。例如，时分多址接入(time division multiple access，TDMA)。结合上述图1，在一种可能的实现方式中，OLT可测定OLT自身与各个ONU的距离后，对各个ONU进行严格的发送定时，ONU可从OLT发送的下行信号中获取定时信息，并在OLT规定的时隙内发送上行信号，其中，基于这种原理的PON也可称为TDM-PON。
请参阅图2，每个动态带宽分配(dynamically bandwidth assignment，DBA)周期(上行传输时间)被分为多个时隙Ti(i＝1,2,3,……32,……)，在每个时隙内只安排(或称为分配)一个ONU向OLT发送上行光信号，每个ONU按OLT分配的时隙顺序依次发送光信号。需要说明的是，一个ONU可以被分配一个或多个时隙。
由于ONU向OLT传输(上行方向)数据采用时分复用技术，若多个ONU同时发射光信号会造成各个ONU的光信号之间相互干扰，从而造成OLT无法正常接收ONU的数据，进而导致整个PON网络的业务中断。为了尽可能避免各个ONU的光信号之间的干扰，要求每个ONU只能在自己的时隙到来的时候发送光信号，其余时间不能发射光信号。因此，排在后面发送数据的ONU的数据明显会比排在前面的ONU的数据晚到达OLT，尤其是排在前面的ONU的数量较多时，排在后面的ONU发送的数据的时延会更大。而且，ONU向OLT发送的光信号中通常还需要携带一部分开销数据，例如用于OLT进行时钟同步的信号、信号交互(如ONU向OLT上报的带宽请求信息，工作温度信息等)等，会造成带宽浪费。应理解，ONU只能在自己的时隙到来的时候发送光信号的模式称为“突发发送模式”，ONU在自己时隙内发送的光信号叫做“突发包”，不在自己的时隙而随意发信号的ONU称为流氓ONU。
鉴于上述问题，本申请提出一种ONU、OLT及光通信网络。下面结合附图3、附图4a、附图4b、附图5a和附图5b，对本申请提出的ONU进行具体阐述；结合附图6、附图4a、附图4b、附图7a和附图7b，对本申请提出的OLT进行具体阐述；结合附图8、附图9a和附图9b，对本申请提出的光通信***进行具体阐述。
基于上述内容，如图3所示，为本申请提供的一种ONU的结构示意图。该ONU可包括编码模块和电光转换模块。其中，编码模块用于对待发送的数据进行正交性编码，得到电信号，并将电信号传输至电光转换模块；电光转换模块用于将接收到的电信号转换为光信号，并通过ODN，向OLT发送光信号。
需要说明的是，待发送的数据是指ONU待发送的有效数据，例如用户的语音信息、或用户的上网信息等，不存在开销数据，因此上行带宽利用率较高。对待发送的数据进行正交性编码得到的电信号即为编码后的数据，不同ONU得到的编码后的数据不同、且相互正交，即不同ONU得到的电信号不同、且相互正交。
基于上述ONU，编码模块对ONU待发送的数据进行正交性编码，得到电信号，由于是正交性编码，因此，不同ONU得到的电信号互不相同、且相互正交。若有多个ONU需要发送数据，则多个ONU的电信号之间相互不干扰，且多个ONU可以同时传输光信号，即多个ONU的数据在时间上是可以重叠的。如此，多个ONU的数据可以同时到达OLT，从而有助于减小ONU发送的数据的时延。而且，ONU之间在时间上也不需要预留空白时隙，可进一步减小ONU发送的数据的时延。也就是说，通过编码模块的正交性编码，相当于每个ONU与OLT建立了一条逻辑上的点对点链路(即ONU和OLT是点对点的独立传输通道)，且不同链路之间不会互相干扰。进一步，每个ONU传输的都是有效数据，不需要传输开销数据，从而有助于节约带宽。
下面对图3所示的各个功能模块分别进行介绍说明，以给出示例性的具体实现方案。
一、编码模块
在一种可能的实现方式中，编码模块可以为FDMA编码器，或者也可为CDMA编码器。FDMA编码器是指采用FDMA编码的编码器，FDMA编码具有频域的正交性；CDMA编码器是指采用CDMA编码的编码器，CDMA编码具有时域的正交性。也就是说，通过CDMA编码或者FDMA编码可以实现正交性编码，从而可保证多个ONU传输的数据相互之间不存在干扰。
如下，以编码模块为FDMA编码器或CDMA编码器为例，分别进行详细介绍。
情形一，编码模块为FDMA编码器。
在一种可能的实现方式中，每个ONU可对应一个频段，进一步，FDMA编码器可确定该ONU的对应的频段，将待发送的数据与对应的频段进行乘法运算，得到电信号。
在一种可能的实现方式中，ONU对应的频段可以是：ONU接收来自OLT的第一配置信息，第一配置信息中包括ONU对应的频段；或者，ONU与OLT预先约定的；或者，ONU预先在本地存储有ONU对应的频段，或者也可以是协议规定的，本申请对此不做限定。另外，任意两个ONU对应的频段互不重叠。
结合上述图1，如图4a所示，为本申请提供的一种FDMA编解码的原理示意图。图4a中以ONU1对应频段1，ONU2对应频段2，ONU3对应频段3，ONU1待发送数据为数据1，ONU2待发送数据为数据2，ONU3待发送数据为数据3；ONU1中编码模块为FDMA编码器1，ONU2中编码模块为FDMA编码器2，ONU3中编码模块为FDMA编码器3；FDMA编码器1用于将数据1与对应的频段1进行乘法运算，得到电信号1(用TX1表示)；FDMA编码器2用于将数据2与对应的频段2进行乘法运算，得到电信号2(用TX2表示)；FDMA编码器3用于将数据3与频段3进行乘法运算，得到电信号3(用TX3表示)。应理解，频段可用一个正弦波表示，任意两个ONU占用的频段之间互不重合。另外，由于中频通常被用来作为发送频率或接收频率，因此，ONU对应的频段可以选择中频。需要说明的是，电信号1即为编码后的数据1，电信号2即为编码后的数据2，电信号3即为编码后的数据3。
情形二，编码模块为CDMA编码器。
在一种可能的实现方式中，CDMA编码器可通过正交码(code)实现时域上的正交性。各ONU对应的码字互不相同、且相互正交。示例性地的，码字分别为code1＝{1,1,1,1}，code2＝{1,-1,1,-1}，code3＝{1,1,-1,-1}，code1、code2和code3互不相同、且相互正交。需要说明的是，码字包括但不限于4个比特位。
在一种可能的实现方式中，ONU可确定ONU对应的码字，将数据与对应的码字进行乘法运算，得到电信号。进一步，可选地，ONU对应的码字可以是：ONU接收来自OLT的第二配置信息，第二配置信息中包括ONU对应的码字；或者，ONU与OLT预先约定的；或者，ONU预先在本地存储有ONU对应的码字，或者也可以是协议规定的，本申请对此不做限定。
结合上述图1，如图4b所示，为本申请提供的一种CDMA编解码的原理示意图。图4b中以ONU1对应码字code1＝{1,1,1,1}，ONU2对应码字code2＝{1,-1,1,-1}，ONU3对应码字code3＝{1,1,-1,-1}为例。ONU1待发送数据为数据1，ONU2待发送数据为数据2，ONU3待发送的数据为ONU3；ONU1中编码模块为CDMA编码器1，ONU2中编码模块为CDMA编码器2，ONU3中编码模块为CDMA编码器3；CDMA编码器1用于将数据1与code1进行乘法运算，得到电信号1，TX1＝数据1*(1+1+1+1)；CDMA编码器2用于将数据2与code2进行乘法运算，得到电信号2，TX2＝数据2*(1-1+1-1)；CDMA编码器3用于将数据3与code3进行乘法运算，得到电信号3，TX3＝数据3*(1+1-1-1)。应理解，电信号1即为编码后的数据1，电信号2即为编码后的数据2，电信号3即为编码后的数据3。
通过上述CDMA编码器或者FDMA编码器可以实现不同ONU的待发送的数据进行正交性处理，得到不同且相互正交的电信号，从而多个ONU可以同时向OLT发送光信号、且相互之间没有干扰。
二、电光转换模块
本申请中，电光转换模块可用于将接收到的电信号转换为光信号，并通过ODN向OLT发送光信号。
在一种可能的实现方式中，电光转换模块可以是分布式反馈(distributedfeedback，DFB)激光器、法布里-珀罗(Fabry-Perot，FP)激光器或电吸收调制激光器(electlro-absorption modulated laser，EML)等。该FP激光器、DFB激光器和EML均为波长可调谐的激光器，所谓波长可调谐激光器是指可根据需要改变输出激光的波长。如下分别进行详细说明。
DFB激光器主要以半导体材料为介质，包括锑化镓(GaSb)、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等，具有较高的边模抑制比(side-mode suppression ratio，SMSR)，其中，SMSR是指主模强度和边模强度的最大值之比称为边模抑制比，是标志纵模性能的一个重要指标。在DFB激光器的有源层中集成有光栅，即DFB激光器的激光振荡是靠光栅形成的光耦合。可通过改变注入DFB激光器的电流大小，以调节DFB激光器待输出的波长，直至DFB激光器待输出的波长等于DFB激光器接收到的注入光的波长，DFB激光器将该波长的光信号作为输出光信号输出。也就是说，DFB激光器接收注入光，可发射与注入光一样波长的光，因此，也称为DFB激光器被注入光锁定。
EML输出光信号的原理与上述DFB激光器输出光信号的原理相同。即可通过改变注入EML的电流大小，以调节EML待输出的波长，直至EML待输出的波长等于EML接收到的注入光的波长，EML将该波长的光信号作为输出光信号输出。
FP激光器输出光信号的原理为：注入光射入FP激光器的光学谐振腔，可强制FP激光器的光学谐振腔的激射波长与注入光的波长一致。
在一种可能的实现方式中，电光转换模块可用于接收来自OLT的注入光源发射的第一注入光，根据第一注入光，产生第一光载波，将电信号调制到第一光载波上，得到光信号，第一光载波的波长等于第一注入光的波长。结合上述图1，参阅图5a，若ONU1、ONU2和ONU3接收到来自OLT的注入光源发射的第一注入光的波长均为λ1，则ONU1产生的第一光载波的波长为λ1，ONU2产生的第一光载波的波长也为λ1，ONU3产生的第一光载波的波长也为λ1。关于OLT的注入光源的介绍可参见下述注入光源的介绍，此处不再重复赘述。
在另一种可能的实现方式中，电光转换模块可用于接收来自OLT的注入光源发射的N个第二注入光，根据N个第二注入光，产生第二光载波，并将电信号调制到第二光载波上，得到光信号，其中，第二光载波的波长与N个第二注入光中的一个第二注入光的波长相同，N为大于1的整数。应理解，OLT发射的第二注入光的数量N大于或等于ONU所在光通信***中的ONU的数量。
进一步，可选地，电光转换模块还可用于接收来自OLT的指示信息，该指示信息用于指示电光转换模块选择哪个波长的第二注入光，即产生的第二光载波的波长需与哪个第二注入光的波长相同。或者，也可以理解为，OLT给ONU分配一个波长的第二注入光，ONU将波长调谐到这个分配的波长。
结合上述图1，参阅图5b，若ONU1、ONU2和ONU3接收到来自OLT的注入光源发射的3个第二注入光的波长分别为λ1、λ2和λ3，ONU1产生的第二光载波的波长可为λ1，ONU2产生的第二光载波的波长也为λ2，ONU3产生的第二光载波的波长也为λ3。当然，ONU1产生的第二光载波的波长可为λ2，ONU2产生的第二光载波的波长也为λ3，ONU3产生的第二光载波的波长也为λ1；或者，ONU1产生的第二光载波的波长可为λ3，ONU2产生的第二光载波的波长也为λ1，ONU3产生的第二光载波的波长也为λ2等等，图5b仅是一种示例，ONU产生的第二光载波的波长可以根据来自OLT的指示信息确定，或者，也可以理解为，OLT给ONU分配一个波长的第二注入光，ONU将波长调谐到这个分配的波长。关于OLT的注入光源的介绍可参见下述注入光源的介绍，此处不再重复赘述。
在又一种可能的实现方式中，电光转换模块也可以随机产生一个波长的第三光载波；或者，电光转换模块自行调节产生一个波长的第三光载波，将电信号调制到第三光载波，得到光信号。
如图6所示，为本申请提供的一种OLT的结构示意图。该OLT包括光电转换模块和解码模块；光电转换模块用于通过ODN接收叠加光信号，将叠加光信号转换为叠加电信号，并向解码模块传输叠加电信号，叠加光信号是来自M个光网络单元ONU的M个光信号叠加得到的，叠加电信号包括M个相互正交的电信号，M个电信号与M个光信号一一对应，M个ONU与M个光信号一一对应，M为大于1的整数；解码模块用于根据叠加电信号进行解码，得到M个ONU中每个ONU发送的数据。
需要说明的是，叠加光信号是指对M个光信号的功率进行叠加得到的。结合上述图1，例如，ONU1的功率为1mW，ONU2的功率为1mW，ONU3的功率为1mW，叠加后的功率为1+1+1＝3mW。叠加电信号是对M个电信号进行叠加得到的，例如，电信号1用TX1表示，电信号2用TX2表示，电信号3用TX3表示，电信号1、电信号2和电信号3进行叠加，得到的叠加电信号为TX＝TX1+TX2+TX3，其中，电信号1、电信号2和电信号3不同且相互正交。
基于上述OLT，OLT接收到叠加光信号，经光电转换模块将叠加光信号转换为叠加电信号，经解码模块解码叠加电信号可以同时得到来自M个ONU的M个数据。如此，有助于减小M个ONU发送的数据的时延。进一步，叠加电信号是M个相互正交的电信号，相互之间不干扰，从而可以得到独立的且互相不干扰的每个ONU发送的数据。
下面对图6所示的各个功能模块分别进行介绍说明，以给出示例性的具体实现方案。
三、光电转换模块
本申请中，光电转换模块用于将叠加光信号转换为叠加电信号，如下示例性地的示出了两种光电转换模块的结构。
结构一，光电转换模块为相干接收机。
如图7a所示，为本申请提供的一种相干接收机的结构示意图。该相干接收机包括本征光源、光混频器和平衡探测器。本征光源用于向光混频器发射本征光。光混频器用于对接收到的本征光和叠加光信号进行混频处理，得到混频信号，并将混频信号传输至平衡探测器。也就是说，混频器的一端输入的是本征光，另一端输入的叠加光信号。一种可能的实现方式中，混频器输出的混频信号的频率等于两输入信号频率的和、与差。一般用混频器可产生中频信号：cosαcosβ＝[cos(α+β)+cos(α-β)]/2，cosα和cosβ为输入的两个信号(例如叠加光信号和本征光)，cos(α+β)和cos(α-β)为输出的混频信号。平衡探测器用于将混频信号转换为叠加电信号，并向解码模块传输叠加电信号。进一步，可选地，平衡探测器可包括光电二极管(photon diode，PD)和TIA。
结构二，光电转换模块包括APD和TIA。
如图7b所示，为本申请提供的一种光电转换模块的结构示意图。该光电转换模块可包括APD和TIA。APD用于接收叠加光信号，并将叠加光信号转换为叠加电流信号；TIA用于将接收到的叠加电流信号转换为叠加电压信号。
上述APD是基于光电效应原理，将接收到的叠加光信号转换为叠加电流信号。而且，APD有10～200倍的增益，可以提高接收叠加光信号的灵敏度。现有技术中，由于突发包的电功率不一样，而OLT中需要统一的电信号的功率，因此，现有技术中的TIA器件还需要具备快速放大倍数切换功能。即在高突发包时，切换成低放大倍数；在低功率突发包时，切换成高放大倍数。但是本申请中，由于叠加电信号是M个互不相同、且相互正交的电信号，因此，不需要突发TIA，即TIA不需要做到快速放大倍数切换功能,可以直接复用现有技术中的TIA，因此，集成OLT的成本较低。
四、解码模块
在一种可能的实现方式中，解码模块可以为FDMA解码器，或者也可为CDMA解码器。对于来自每个ONU的数据经过ONU的FDMA编码器的编码后，得到编码后的数据，每个ONU的编码后的数据占用不同的频段，因此，经过FDMA解码器进行滤波处理后，可以得到独立的且互相不干扰的每个ONU的数据。对于来自每个ONU的数据经过ONU的CDMA编码器的编码后，得到编码后的数据，每个ONU的编码后得到数据与对应的码字进行乘累加运算不等于零，与其它码字的乘累加运算等于零。
在一种可能的实现方式中，FDMA解码器可包括K个滤波器，K个滤波器中每个滤波器所允许通过的频段不同，K个滤波器中的每个滤波器用于允许叠加电信号中的对应频段的电信号通过，一个ONU对应一个频段，任意两个ONU对应的频段互不重叠，K为正整数。由于每个ONU的数据占据不同的频段，经过对应的滤波器进行滤波处理后，可以得到各个ONU的独立的、互不干扰的数据。
需要说明的是，K通常等于M，即一个ONU对应一个滤波器。K也可以小于M，即多个ONU对应一个滤波器。例如，两个ONU对应一个滤波器，该滤波器可以允许这两个ONU对应的频段均通过。当然，K也可以大于M，一个ONU对应一个滤波器，即有部分滤波器用于在新增ONU时，与新增的ONU对应。
基于上述情形一，参阅上述图4a，FDMA解码器接收到的叠加电信号为RX，RX＝TX＝TX1+TX2+TX3，滤波器1允许频段1的电信号1通过，滤波器2允许频段2的电信号2通过，滤波器3允许频段3的电信号3通过。也就是说，叠加电信号RX经过滤波器1时，可得到电信号1；经过滤波器2时，可得到电信号2；经过滤波器3时，可得到电信号3。
进一步，可选地，由于ONU对应的频段通常为中频，但是解码和恢复电信号是在低频段完成的，为了便于快速的恢复出每个ONU的数据，FDMA解码器还可包括K个下变频器，K个下变频器和K个滤波器一一对应，K个下变频器中的每个下变频器用于将对应的电信号转换为低频段的电信号(例如基带信号)。示例性地，下变频器1可将电信号1转换为低频段的电信号1，下变频器2可将电信号2转换为低频段的电信号2，下变频器3可将电信号2转换为低频段的电信号3，其中，低频段的电信号1、低频段的电信号2和低频段的电信号3可以均为基带信号。
基于上述情形二，参阅上述图4b，CDMA解码器接收到的叠加电信号为RX，RX＝TX＝TX1+TX2+TX3＝数据1*(1+1+1+1)+数据2*(1-1+1-1)+数据3*(1+1-1-1)。CDMA解码器解码ONU1的数据1的过程可为：CDMA解码器用ONU1对应码字code1与叠加电信号RX进行乘累加运算，即：RX*code1＝[数据1*(1+1+1+1)+数据2*(1-1+1-1)+数据3*(1+1-1-1)]*(1+1+1+1)＝数据1*(1+1+1+1)*(1+1+1+1)+数据2*(1-1+1-1)*(1+1+1+1)+数据3*(1+1-1-1)*(1+1+1+1)＝数据1*(1+1+1+1)+数据2*(1-1+1-1)*+数据3*(1+1-1-1)＝4*数据1+0+0＝4*数据1。由于正交码的正交性，ONU2和ONU3解码后等于0，只解码出ONU1的数据1。
CDMA解码器解码ONU2的数据2的过程为：CDMA解码器用ONU2对应的码字code2与叠加电信号RX进行乘累加运算，即：RX*code2＝[数据1*(1+1+1+1)+数据2*(1-1+1-1)+数据3*(1+1-1-1)]*(1-1+1-1)＝数据1*(1+1+1+1)*(1-1+1-1)+数据2*(1-1+1-1)*(1-1+1-1)+数据3*(1+1-1-1)*(1-1+1-1)＝数据1*(1-1+1-1)+数据2*(1+1+1+1)*+数据3*(1-1-1+1)＝0+4*数据2+0＝4*数据2。由于正交码的正交性，ONU1和ONU3解码后等于0，只解码出ONU2的数据2。
CDMA解码器解码ONU3的数据的过程为：CDMA解码器用ONU3对应的码字code3与RX进行乘累加运算，即：RX*code3＝[数据1*(1+1+1+1)+数据2*(1-1+1-1)+数据3*(1+1-1-1)]*(1+1-1-1)＝数据1*(1+1+1+1)*(1+1-1-1)+数据2*(1-1+1-1)*(1+1-1-1)+数据3*(1+1-1-1)*(1+1-1-1)＝数据1*(1+1-1-1)+数据2*(1-1-1+1)*+数据3*(1+1+1+1)＝0+0+4*数据3＝4*数据3。由于正交码的正交性，ONU1和ONU2解码后等于0，只解码出ONU3的数据3。
本申请中，叠加电信号可包括叠加模拟电信号和叠加数字电信号。上述电光转换模块可将叠加光信号转换为叠加模拟电信号。进一步，可选地，该OLT还可包括模数转换模块，模数转换模块用于接收来自光电转换模块的叠加模拟电信号，并将叠加模拟电信号转换为叠加数字电信号，并向解码模块传输叠加数字电信号。进一步，可选地，为了提高OLT恢复ONU的数据的效率，OLT还可包括注入光源。如下，分别详细介绍模数转换模块和注入光源。
五、模数转换模块
若光电转换模块为上述结构一，模数转换模块用于接收来自相干接收机的叠加模拟电信号，将叠加模拟电信号转换为叠加数字电信号，并向解码模块传输叠加数字电信号。
若光电转换模块为上述结构二，模数转换模块用于接收来自TIA的叠加模拟电压信号，并将叠加模拟电压信号转换为叠加数字电压信号，并向解码模块传输叠加数字电压信号。
在一种可能的实现方式中，模数转换模块可以为ADC，ADC可实现将输入的模拟电信号转换为数字电信号并输出，输出的数字电信号用于数据处理模块对数字信号处理。如此，不需要突发ADC，可以直接复用现有技术中的ADC，从而有助于降低集成OLT的成本。
进一步，可选地，OLT还可包括数据处理模块，数据处理模块可用于时钟信号的恢复等。
六、注入光源
在一种可能的实现方式中，注入光源可以是DFB激光器、或多波长光源灯。
基于注入光源发射的注入光的波长，如下示例性示出注入光源发射注入光的两种可能的方式。
方式1，注入光源发射单一波长的注入光。
在一种可能的实现方式中，OLT还可以包括注入光源，该注入光源可用于向M个ONU中的每个ONU分别发射第一注入光。该第一注入光也可称为第一种子光。ONU收到该第一注入光后可产生与该第一注入光波长相同的第一光载波，具体可参阅上述图5a的介绍，此处不再重复赘述。
方式2，注入光源发射多个波长的注入光。
在一种可能的实现方式中，OLT还包括注入光源，该注入光源可用于向M个ONU中的每个ONU分别发射N个第二注入光，其中，N为大于1的整数。ONU收到N个第二注入光后，可从N个第二注入光中选择一个第二注入光，并产生与选择的该第二注入光的波长相同的第二光载波，具体可参见上述图5b的介绍，此处不再重复赘述。
需要说明的是，若光电转换模块为上述图7a中的相干接收机，注入光源还可以作为相干接收机的本征光源。应理解，相干接收机的本征光源也可以独立的光源。
在一种可能的实现方式中，OLT中还可包括介质访问控制(medium accesscontrol，MAC)模块，该MAC模块可配置第一配置信息或第二配置信息。
基于上述内容，本申请提供一种光通信***。图8示例性地的示出了本申请提供的一种光通信***的架构示意图。该光通信***可包括OLT、M个ONU和ODN，图8的示例中以M＝3为例，即包括ONU1、ONU2和ONU3，OLT可通过ODN分别与ONU1、ONU2和ONU3进行通信。其中，ONU可包括电光转换模块和编码模块；OLT可包括光电转换模块和解码模块。进一步，可选地，OLT还可包括模数转换模块、数据处理模块和注入光源。关于各个模块的介绍相关描述可参见上述相关内容，此处不再重复赘述。
进一步，可选地，该ODN可包括主干光纤、分光器和M个分支光纤，M个分支光纤与M个ONU一一对应，分光器与M个ONU中的每个ONU可通过对应的分支光纤连接，OLT和分光器通过主干光纤连接，M为大于1的整数。M个ONU中的每个ONU用于通过对应的分支光纤向分光器发送对应的光信号；分光器用于对接收到的M个光信号进行合并，即对来自每个分支光纤的光信号进行汇聚，得到叠加光信号，并通过主干光纤向OLT发送叠加光信号。结合上述图8，ONU1通过对应的分支光纤向分光器发送光信号1，ONU2通过对应的分支光纤向分光器发送光信号2，ONU3通过对应的分支光纤向分光器发送光信号3。分光器用于将光信号1、光信号2和光信号3进行汇聚，得到叠加光信号，即输入三路光信号，输出一路叠加光信号，并通过主干光纤向OLT发送该叠加光信号。应理解，分光器为无源器件，可对输入的多路光信号进行简单的功率叠加。
对于下行方向，OLT发送的一路光信号通过分光器后，分为M路光信号分别发送给M个ONU，每个ONU可选择性接收与自设编号相同的下行数据，丢弃其它数据。例如，OLT的注入光源发射一路包括一个第一注入光的光信号，经分光器后，分为M路第一注入光，分别发送给M个ONU。结合上述图5a，OLT的注入光源发射一路包括一个第一注入光的光信号，经分光器后，分为三路第一注入光，并经对应的分支光纤分别发送至ONU1、ONU2和ONU3。再比如，OLT的注入光源发射一路包括N个第二注入光的光信号，经分光器后，分为M路光信号，每路光信号包括N个第二注入光，并分别发送给M个ONU。结合上述图5b，OLT的注入光源发射一路包括三个第二注入光的光信号，经分光器后，分为三路，每一路包括三个第二注入光，并将每一路光信号通过对应的分支光纤传输至ONU1、ONU2和ONU3。
对于上行方向，分光器可以将来自M个ONU的光信号M路光信号进行汇聚为一路叠加光信号，经主干光纤传输至OLT。
需要说明的是，在该光通信***中，OLT发射的第一注入光的波长的数量或第二注入光的波长的数量均大于或等于ONU的数量。
本申请中的光通信***可以是PON***。PON***可以是吉比特无源光网络(gigabit-capable PON，GPON)***、以太网无源光网络(ethernet PON，EPON)***、十吉以太无源光网络(10Gb/s ethernet passive optical network，10G-EPON)***、时分和波分复用无源光网络(time and wavelength division multiplexing passive opticalnetwork，TWDM-PON)、十吉比特无源光网络(10gigabit-capable passive opticalnetwork，XG-PON)***或者十吉比特对称无源光网络(10-gigabit-capable symmetricpassive optical network，XGS-PON)***等。未来演进的新技术，将会将PON的速率提升到25Gbps、50Gbps甚至100Gbps，因此可以本申请还可以应用更高传输速率的PON***。
在一种可能的实现方式中，PON***中可包括64～128个ONU。示例性地，若PON***包括64个ONU，其中，32个ONU需要发送数据，32个ONU不需要发送数据，基于上述方案，可保证需要发送数据的32个ONU发送的数据时延尽可能小。
基于上述内容，下面结合具体的硬件结构，给出上述光通信***的两种具体实现方式。以便于进一步理解上述光通信***的架构以及数据传输的实现过程。
如图9a所示，为本申请提供的一种PON***的架构示意图。该PON***可包括ONU1、ONU2、ONU3、OLT和ODN。其中，ONU包括FDMA编码器或CDMA编码器、以及DFB；OLT包括APD、TIA、ADC、数据处理模块、FDMA解码器或CDMA解码器、以及注入光源；ODN包括主干光纤、分支光纤和分光器。应理解，若ONU包括FDMA编码器，则OLT包括FDMA解码器；若ONU包括CDMA编码器，则OLT包括CDMA解码器。各个结构可分别参见上述相关内容的描述，此处不再重复赘述。
如图9b所示，为本申请提供的另一种PON***的结构示意图。该PON***可包括ONU1、ONU2、ONU3、OLT和ODN。其中，ONU包括FDMA编码器或CDMA编码器、以及DFB；OLT包括相干接收机、ADC、数据处理模块、FDMA解码器或CDMA解码器、以及注入光源；ODN包括主干光纤、分支光纤和分光器。应理解，若ONU包括FDMA编码器，则OLT包括FDMA解码器；若ONU包括CDMA编码器，则OLT包括CDMA解码器。与上述图9a的区别是，该PON***中的光电转换模块为相干接收机。
基于上述图9a或图9b所示的PON***，通过对ONU待发送的数据进行编码后，可将现有技术中的PON***的上行信号的TDMA突发模式转换成所有ONU发送数据的连续模式，能够解决当前PON***突发模式面临的问题，如突发TIA技术难度高，突发ADC产业链不成熟等问题。
基于上述内容和相同的构思，本申请还提供一种数据传输方法。参阅图10，该方法可应用于上述图1、图8、图9a或图9b所示的***。该数据传输方法可包括以下步骤。
步骤1001，ONU对待发送的数据进行正交性编码，得到电信号。
如下示例性的示出了两种ONU对待发送的数据进行正交性编码的实现方式。
实现方式1，确定ONU对应的频段，将数据与对应的频段进行乘法运算，得到电信号。应理解，不同的ONU对应不同的频段，任意两个ONU对应的频段不重叠。
进一步，可选地，可以接收来自OLT的第一配置信息，第一配置信息包括ONU对应的频段。
实现方式2，确定ONU对应的码字，将数据与对应的码字进行乘法运算，得到电信号。应理解，不同的ONU对应不同的码字，不同的码字相互正交。
进一步，可选地，可以接收来自OLT的第二配置信息，第二配置信息包括ONU对应的码字。
该步骤1001可由上述ONU中的编码模块执行，可能的实现方式可参见上述编码模块的介绍，此处不再重复赘述。
步骤1002，ONU将电信号转换为光信号，并向ODN传输光信号。
示例性地，光通信***包括M个ONU，在一种可能的实现方式中，M个ONU中的每个ONU可分别接收来自OLT发射第一注入光，根据第一注入光，产生第一光载波，将电信号调制到第一光载波上，得到光信号，其中，第一光载波的波长等于第一注入光的波长。在另一种可能的实现方式中，M个ONU中的每个ONU可分别接收来自OLT的N个第二注入光，从N个第二注入光中选择一个第二注入光，并根据选择的第二注入光，产生第二光载波，将电信号调制到第二光载波上，得到光信号，第二光载波的波长与选择的该第二注入光的波长相同，N为大于1的整数。
该步骤1002可由上述电光转换模块执行，可能的实现方式可参见上述电光转换模块的介绍，此处不再重复赘述。
步骤1003，ODN将来自M个ONU的M个光信号叠加，得到叠加光信号，并向OLT发送叠加光信号。相应地，OLT通过ODN接收叠加光信号。
该步骤1003为可选步骤。ODN的可能的实现方式可参见上述相关描述，此处不再重复介绍。
步骤1004，OLT将接收到的叠加光信号转换为叠加电信号。
此处，叠加电信号包括M个相互正交的电信号，M个电信号与M个光信号一一对应，M个ONU与M个光信号一一对应，M为大于1的整数。
在一种可能的实现方式中，该方法还可包括接收本征光，对本征光和叠加光信号进行混频处理，得到混频信号，将混频信号转换为叠加电信号。
在另一种可能的实现方式中，该方法可包括将叠加光信号转换为叠加电流信号，将叠加电流信号转换为叠加电压信号。
该步骤1004可由上述光电转换模块执行，可能的实现方式中可参见上述光电转换模块的介绍，此处不再重复赘述。
步骤1005，OLT可根据叠加电信号进行解码，得到M个ONU中每个ONU发送的数据。
如下示例性的示出了两种解码的实现方式。
实现方式A，分别允许叠加电信号中的对应频段的电信号通过，得到M个ONU中每个ONU发送的数据，一个ONU对应一个频段，任意两个ONU对应的频段互不重叠。
实现方式B，通过M个ONU中每个ONU对应的码字与叠加电信号进行乘累加运算，得到每个ONU发送的数据，一个ONU对应一个码字，任意两个码字相互正交。
该步骤1005可由上述解码模块执行，可能的实现方式可参见上述解码模块的介绍，此处不再重复赘述。
在一种可能的实现方式中，叠加电信号包括叠加模拟电信号和叠加数字电信号；OLT接收到的叠加电信号为叠加模拟电信号。进一步，可将叠加模拟电信号转换为叠加数字电信号。
从上述步骤1001至步骤1005可以看出，ONU对待发送的数据进行正交性编码，得到电信号，由于是正交性编码，因此，不同ONU得到的电信号互不相同、且相互正交。若有多个ONU需要发送数据，则多个ONU的电信号之间相互不干扰，且多个ONU可以同时向OLT传输光信号，即多个ONU的数据在时间上是可以重叠的。如此，多个ONU的数据可以同时到达OLT，从而有助于减小ONU发送的数据的时延。相当于每个ONU与OLT建立了一条逻辑上的点对点链路(即ONU和OLT是点对点的独立传输通道)，且不同链路之间不会互相干扰。
在本申请的各个实施例中，如果没有特殊说明以及逻辑冲突，不同的实施例之间的术语和/或描述具有一致性、且可以相互引用，不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。
本申请中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。在本申请的文字描述中，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。在本申请的公式中，字符“/”，表示前后关联对象是一种“相除”的关系。
可以理解的是，在本申请中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定。术语“第一”、“第二”等类似表述，是用于分区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元。方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的方案进行示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (32)

1.一种光网络单元ONU，其特征在于，包括编码模块和电光转换模块；
所述编码模块，用于对待发送的数据进行正交性编码，得到电信号，并将所述电信号传输至所述电光转换模块；
所述电光转换模块，用于将接收到的所述电信号转换为光信号，并通过光分配网络ODN，向光线路终端OLT发送所述光信号。
2.如权利要求1所述的ONU，其特征在于，所述编码模块为频分复用接入FDMA编码器；
所述编码模块，具体用于：
确定所述ONU对应的频段；
将所述数据与所述对应的频段进行乘法运算，得到所述电信号。
3.如权利要求1或2所述的ONU，其特征在于，所述编码模块，还用于：
接收来自所述OLT的第一配置信息，所述第一配置信息包括所述ONU对应的频段。
4.如权利要求1所述的ONU，其特征在于，所述编码模块为码分复用接入CDMA编码器；
所述编码模块，具体用于：
确定所述ONU对应的码字；
将所述数据与所述对应的码字进行乘法运算，得到所述电信号。
5.如权利要求1或4所述的ONU，其特征在于，所述编码模块，还用于：
接收来自所述OLT的第二配置信息，所述第二配置信息包括所述ONU对应的码字。
6.如权利要求1至5任一项所述的ONU，其特征在于，所述电光转换模块，具体用于：
接收来自所述OLT的注入光源发射的第一注入光；
根据所述第一注入光，产生第一光载波，所述第一光载波的波长等于所述第一注入光的波长；
将所述电信号调制到所述第一光载波上，得到所述光信号。
7.如权利要求1至5任一项所述的ONU，其特征在于，所述电光转换模块，具体用于：
接收来自所述OLT的注入光源发射的N个第二注入光，所述N为大于1的整数；
根据所述N个第二注入光，产生第二光载波，所述第二光载波的波长与所述N个第二注入光中的一个第二注入光的波长相同；
将所述电信号调制到所述第二光载波上，得到所述光信号。
8.一种光线路终端OLT，其特征在于，包括光电转换模块和解码模块；
所述光电转换模块，用于通过光分配网络ODN接收叠加光信号，将所述叠加光信号转换为叠加电信号，并向所述解码模块传输所述叠加电信号，所述叠加光信号是对来自M个光网络单元ONU的M个光信号叠加得到的，所述叠加电信号包括M个相互正交的电信号，所述M个电信号与所述M个光信号一一对应，所述M个ONU与所述M个光信号一一对应，所述M为大于1的整数；
所述解码模块，用于根据所述叠加电信号进行解码，得到所述M个ONU中每个ONU发送的数据。
9.如权利要求8所述的OLT，其特征在于，所述解码模块为频分复用接入FDMA解码器，所述FDMA解码器包括K个滤波器，所述K个滤波器中各个滤波器所允许通过的频段不同，所述K为正整数；
所述K个滤波器中的每个滤波器，用于允许所述叠加电信号中的对应频段的电信号通过，一个ONU对应一个频段，任意两个ONU对应的频段互不重叠。
10.如权利要求8所述的OLT，其特征在于，所述解码模块为码分复用接入CDMA解码器；
所述CDMA解码器，用于通过所述M个ONU中每个ONU对应的码字与所述叠加电信号进行乘累加运算，得到所述M个ONU中每个ONU发送的数据，一个ONU对应一个码字，任意两个码字相互正交。
11.如权利要求8至10任一项所述的OLT，其特征在于，所述OLT还包括注入光源；
所述注入光源，用于向所述M个ONU中的每个ONU分别发射第一注入光；
其中，所述第一注入光用于所述ONU产生第一光载波，所述第一光载波用于承载所述ONU的电信号，所述第一光载波的波长与所述第一注入光的波长相同。
12.如权利要求8至10任一项所述的OLT，其特征在于，所述OLT还包括注入光源；
所述注入光源，用于向所述M个ONU中的每个ONU分别发射N个第二注入光；
其中，所述N个第二注入光用于所述ONU产生第二光载波，所述第二光载波用于承载所述ONU的电信号，所述N个第二注入光的波长不同，所述第二光载波的波长与所述N个第二注入光中的一个第二注入光的波长相同，所述N为大于1的整数。
13.如权利要求8至12任一项所述的OLT，其特征在于，所述光电转换模块为相干接收机，所述相干接收机包括本征光源、光混频器和平衡探测器；
所述本征光源，用于向所述光混频器发射本征光；
所述光混频器，用于对接收到的所述本征光和所述叠加光信号进行混频处理，得到混频信号，并将所述混频信号传输至所述平衡探测器；
所述平衡探测器，用于将所述混频信号转换为叠加电信号，并向所述解码模块传输所述叠加电信号。
14.如权利要求8至12任一项所述的OLT，其特征在于，所述光电转换模块包括雪崩光电二级管APD和跨阻放大器TIA；
所述APD，用于接收所述叠加光信号，并将所述叠加光信号转换为叠加电流信号，并向所述TIA传输所述叠加电流信号；
所述TIA，用于将接收到的所述叠加电流信号转换为叠加电压信号。
15.如权利要求8至14任一项所述的OLT，其特征在于，所述叠加电信号包括叠加模拟电信号和叠加数字电信号；所述OLT还包括模数转换模块；
所述模数转换模块，用于接收来自所述光电转换模块的所述叠加模拟电信号，并将所述叠加模拟电信号转换为叠加数字电信号，并向所述解码模块传输所述叠加数字电信号。
16.一种光通信***，其特征在于，包括M个如权利要求1至7任一项光网络单元ONU、如权利要求8至15任一项所述的光线路终端OLT、以及光分配网络ODN；
其中，所述OLT通过所述ODN与所述M个ONU中的每个ONU进行通信。
17.如权利要求16所述的光通信***，其特征在于，所述ODN包括主干光纤、分光器和M个分支光纤，所述M个分支光纤与所述M个ONU一一对应，所述分光器与所述M个ONU中的每个ONU通过对应的分支光纤连接，所述OLT和所述分光器通过所述主干光纤连接，所述M为大于1的整数；
所述M个ONU中的每个ONU，用于通过所述对应的分支光纤向所述分光器发送光信号；
所述分光器，用于对接收到的M个所述光信号进行合并，得到所述叠加光信号，并通过所述主干光纤向所述OLT发送所述叠加光信号。
18.一种数据传输方法，其特征在于，所述方法应用于光网络单元ONU，所述方法包括：
对待发送的数据进行正交性编码，得到电信号；
将所述电信号转换为光信号，并通过光分配网络ODN，向光线路终端OLT发送所述光信号。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述对待发送的数据进行正交性编码，得到电信号，包括：
确定所述ONU对应的频段；
将所述数据与所述对应的频段进行乘法运算，得到所述电信号。
20.如权利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收来自所述OLT的第一配置信息，所述第一配置信息包括所述ONU对应的频段。
21.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述对待发送的数据进行正交性编码，得到电信号，包括：
确定所述ONU对应的码字；
将所述数据与所述对应的码字进行乘法运算，得到所述电信号。
22.如权利要求18或21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收来自所述OLT的第二配置信息，所述第二配置信息包括所述ONU对应的码字。
23.如权利要求18至22任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述电信号转换为光信号，包括：
接收来自所述OLT发射的第一注入光；
根据所述第一注入光，产生第一光载波，所述第一光载波的波长等于所述第一注入光的波长；
将所述电信号调制到所述第一光载波上，得到所述光信号。
24.如权利要求18至22任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述电信号转换为光信号，包括：
接收来自所述OLT发射的N个第二注入光，所述N为大于1的整数；
根据所述N个第二注入光，产生第二光载波，所述第二光载波的波长与所述N个第二注入光中的一个第二注入光的波长相同；
将所述电信号调制到所述第二光载波上，得到所述光信号。
25.一种数据传输方法，其特征在于，应用于光线路终端OLT，所述方法包括：
通过光分配网络ODN接收叠加光信号；
将所述叠加光信号转换为叠加电信号，所述叠加光信号是来自M个光网络单元ONU的M个光信号叠加得到的，所述叠加电信号包括M个相互正交的电信号，所述M个电信号与所述M个光信号一一对应，所述M个ONU与所述M个光信号一一对应，所述M为大于1的整数；
根据所述叠加电信号进行解码，得到所述M个ONU中每个ONU发送的数据。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述根据所述叠加电信号进行解码，得到所述M个ONU中每个ONU发送的数据，包括：
分别允许所述叠加电信号中的对应频段的电信号通过，得到所述M个ONU中每个ONU发送的数据，一个ONU对应一个频段，任意两个ONU对应的频段互不重叠。
27.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述根据所述叠加电信号进行解码，包括：
通过所述M个ONU中每个ONU对应的码字与所述叠加电信号进行乘累加运算，得到每个ONU发送的数据，一个ONU对应一个码字，任意两个码字相互正交。
28.如权利要求25至27任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
向所述M个ONU中的每个ONU分别发射第一注入光；
其中，所述第一注入光用于所述ONU产生第一光载波，所述第一光载波用于承载所述ONU的电信号，所述第一光载波的波长与所述第一注入光的波长相同。
29.如权利要求25至27任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
向所述M个ONU中的每个ONU分别发射N个第二注入光；
其中，所述N个第二注入光用于所述ONU产生第二光载波，所述第二光载波用于承载所述ONU的电信号，所述N个第二注入光的波长不同，所述第二光载波的波长与所述N个第二注入光中的一个第二注入光的波长相同，所述N为大于1的整数。
30.如权利要求25至29任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述叠加光信号转换为叠加电信号，包括：
接收本征光；
对所述本征光和所述叠加光信号进行混频处理，得到混频信号；
将所述混频信号转换为叠加电信号。
31.如权利要求25至29任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述叠加光信号转换为叠加电信号，包括：
将所述叠加光信号转换为叠加电流信号；
将所述叠加电流信号转换为叠加电压信号。
32.如权利要求25至31任一项所述的方法，其特征在于，所述叠加电信号包括叠加模拟电信号和叠加数字电信号；
所述方法还包括：
接收来自所述光电转换模块的所述叠加模拟电信号，并将所述叠加模拟电信号转换为叠加数字电信号。
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