CN101151827A - 用于pon网络的自适应ont - Google Patents

Abstract

一种用于通过经由无源光学网络(PON)与光学线路终端(OLT)(18)相通信的光学网络终端(ONT)(12)识别并适应PON(10)中的变化的方法，包括把多个发送格式和内容格式预先加载到单独的ONT中。该方法还包括在该ONT处对应于所预先加载的发送格式中的至少一个来自动地识别经由PON从OLT发送到该ONT的下行信号(16)的发送格式。该方法还包括在该ONT处对应于所预先加载的内容格式中的至少一个来自动地识别下行信号的内容格式，以及自动地调整该ONT以根据所识别的发送格式和所识别的内容格式从下行信号中恢复信息。

Description

用于PON网络的自适应ONT

相关申请的交叉引用

本申请要求于2005年3月31日提交的所转让的申请号为60/667,365的临时专利申请的权益。

技术领域

本发明通常涉及无源光学网络，并尤其涉及用于自动适应不同类型的无源光学网络(passive optical network，PON)的自适应光学网络终端(optical network terminal，ONT)。

背景技术

基于光纤光学的网络用于传送信息信号的应用继续在普及的世界范围内增长。这些网络在源节点处利用光学数据发送机用以把电信号转换为光学信号以通过该网络来传输。在目标节点处光学信号被转换回到电形式用以处理和提取信息信号。

光学网络被分类为有源的和无源的。有源光学网络包括有中间节点(位于源和目标节点之间)，用于利用接收机/发送机(也即收发器(transceiver))来重新生成光学信号，其中所述接收机/发送机提供光到电到光转换以及对电形式的信号的放大。无源光学网络(PON)构架不使用中间节点，而是包括分束器和滤光器以把光学信号引导到其所预期的目标节点。

PON典型地提供多数据传输路径，其中每一个都能够把高带宽数据业务传送给多个用户。PON可以根据多个不同的传输标准来运行，比如B-PON(宽带无源光学网络(broadband passvie opticalnetwork))或G-PON(千兆比特无源光学网络(gigabit passive opticalnetwork))。每种标准都可以具有相应不同的传输带宽和传输速度，并可以包括相应不同的介质访问控制(MAC)信息和操作、管理和经营(operation，administration and management，OAM)信息编码方案。

PON网络典型地包括在网络首端的光学线路终端(optical lineterminal，OLT)和位于或接近用户位置的多个光学网络终端(ONT)。每个ONT都可以连接到多个用户，从而允许每个用户来访问该无源光学网络并通过该PON连接到其他网络。通常的PON拓扑包括共享上行信号路径和广播下行路径。下行数据包括地址头，并可以利用MAC和/或OEM信息来编码。下行数据从OLT向下行的ONT广播。所有的ONT都接收所广播的数据，并且每个都使用地址匹配过程以识别为其所预期的数据。

附图说明

在下文中借助于附图对本发明进行解释，其中：

图1示出了自适应ONT的示例性实施例。

图2示出了用于在ONT处识别并适应PON格式变化的方法的示例性流程图。

图3示出了PON格式发现过程的示例性流程图。

具体实施方式

典型地，PON ONT被设计以在上行和下行方向中支持由PON信息编码方案所确定的特定PON标准，比如PON MAC功能性和带宽。因此，当更新和改变PON网络的网络标准时，比如改变该PON网络的MAC功能性特性和/或带宽时，已有的ONT必须用与新的网络标准相兼容的ONT来更换。本发明的发明人已创新地开发了一种ONT，该ONT自动地识别并适应其所连接的PON网络的网络标准的变化，比如当该PON网络被更新时。

图1示出了PON 10的自适应ONT 12的一个示例性实施例，所述自适应ONT自动地识别并适应多种PON格式，包括PON发送格式(比如下行信号16的带宽)和PON内容格式(比如MAC功能性)。在一个实施例中，该ONT 12包括接收自适应处理器14，该接收自适应处理器14从OLT 18通过光学信号到电信号转换器20来接收下行信号(downstream signal)16。该接收自适应处理器14被配置用于自动识别该下行信号16的发送格式，并用于自动地自身调整(adapt)以从信号16中根据所识别的发送格式来恢复数据。该接收自适应处理器14可以与接收格式存储器22相通信，其中该接收格式存储器22可以用于存储该ONT 12所能期待接收的不同的接收格式，比如不同的时钟范围和/或数据范围。在本发明的一个方面中，比如在安装在PON 10中之前，该接收格式存储器22可以被预先加载不同的接收格式。在另一方面中，比如当已经连接到PON 10时，该接收格式存储器22可以远程更新或加载。

该接收自适应处理器14可以包括有逻辑15，该逻辑15可由处理器14执行以用于顺序地把存储在该接收格式存储器22中的不同的内容接收格式之一与下行信号16的接收格式(比如该下行信号16的数据或时钟格式)相比较。该逻辑15可以被配置用于识别在不同的接收格式中的至少一个与下行信号16的接收格式之间的接收格式匹配。当找到匹配时，该逻辑15可以进一步被配置用于根据该接收格式匹配来从下行信号16中恢复数据，并然后把所恢复的数据24提供给下行内容自适应处理器26。

该内容自适应处理器26可以被配置，以用于自动识别所恢复的数据24的内容格式并用于自动自身调整以根据所识别的内容格式来翻译所恢复的数据24。比如该内容自适应处理器26可以被配置用于识别诸如下行信号16的MAC代码之类的内容格式。该MAC代码可以包括OEM代码和/或信号同步，其可由该内容自适应处理器26识别以允许该处理器26确定下行信号16的内容格式并然后适当地自身配置。该内容自适应处理器26可以与内容格式存储器28相通信，其中该内容格式存储器28存储可预先加载和/或远程更新或加载的不同的内容格式，比如不同的MAC代码。

该内容自适应处理器26可以包括逻辑27，该逻辑27可以由该处理器执行以用于顺序地把存储在内容格式存储器28中的不同的内容格式之一与所恢复的数据24的内容格式相比较。该逻辑27还可以被配置用于识别在存储于内容格式存储器28中的不同的内容格式之一与所恢复的数据24的内容格式之间的内容格式匹配。当找到匹配时，该逻辑27可以进一步被配置，以用于根据该内容格式匹配来向下行数据用户42(比如电缆调制解调器用户)提供经内容翻译的数据40。

该内容自适应处理器26可以进一步被配置，用以自身调整来根据下行信号16的所识别的内容格式对上行信号30的内容进行格式化。比如，可由该处理器26执行的逻辑27可以进一步被配置，用于响应于内容格式匹配来对该上行信号30的内容进行格式化。该逻辑27可以被配置，用于访问在存储器28中的查找表36以确定要使用的合适的上行内容格式，其中该存储器28存储与相应的接收内容格式相对应的多个内容格式。

可以提供发送格式自适应处理器32，以用于从内容格式自适应处理器26接收内容格式化的上行信号38，并根据该PON 10的上行信号发送属性来发送上行信号。比如，该发送格式自适应处理器32可以包括有逻辑33，其中该逻辑33可由该处理器32执行，以用于响应于接收格式匹配来配置内容格式化的上行信号38的发送格式。在一个实施例中，处理器26可以根据在下行信号16中所提供的格式信息来配置上行发送格式。在另一实施例中，处理器32可以通过访问存储器22中的查找表34来确定要使用的合适的上行发送格式来配置上行发送格式，其中该存储器22存储有与相应的接收格式相对应的多个发送格式。

图2示出了可以由图1的OLT使用的PON格式识别和自适应的示例性过程。比如当由于把第一PON OLT与第二PON OLT互换而造成光学信号丢失44时，该过程可以开始，其中所述第二PONOLT可以具有不同的PON链路属性，比如接收格式和/或内容格式属性。在互换并为该第二OLT重新建立由OLT所接收的下行信号16之后，ONT开始PON格式发现阶段46，以确定与该第二OLN相关联的上行和下行链路属性。在该OLT识别了该新的PON链路的上行和下行属性之后，该OLT根据所识别的链路属性自动地自身配置，并然后可以实施通常的频率测距(ranging)活动48，并根据新的属性来重新开始通信50。

图3更详细地示出了图2的发现过程。该发现阶段可以开始于该ONT顺序地通过多个尝试以发现新的PON链路属性。在第一尝试中，该ONT可以启用在尝试中要使用的第一PON接收格式和PON内容格式52，以匹配新的下行信号的相应格式54。如果没有为所试的第一属性找到可识别的格式56，比如如果没有识别到同步或OAM单元，那么就可以尝试下一内容PON发送格式属性和/或PON内容格式属性，以获得与下行信号的匹配58。该序列可以被重复直到找到发送格式和内容格式的匹配组合为止。在识别了下行信号的格式之后，可以确定上行信号格式60。比如，上行发送格式(比如上行信号的带宽)可以通过提取合适的早已在下行信号中被编码的上行信号格式来确定。在另一方面中，上行/下行格式组合比如可以在查找表中被提供，使得该OLT可以查找与所识别的下行格式相关联的特定上行格式。在确定了合适的上行格式之后，该OLT可以被配置以使用比如某一MAC代码和某一突发模式的这些格式，来生成适当格式化的上行信号。当为了在新的PON方案下接收和发送而自身配置62之后，该OLT可以运行以跨越PON网络来接收和发送信息。

根据前面的说明，所述的方法可以使用包括计算机软件、固件、硬件或其子集的任何组合的计算机编程或工程技术来实施，其中技术效果应提供用于自动适应不同类型的PON网络的一种自适应ONT。具有计算机可读代码装置的任何这种结果程序可以在一种或多种计算机可读介质中来实现或提供，从而根据本发明形成计算机程序产品、也即制造物品。该计算机可读介质例如可以是固定式(硬)驱动器、磁盘、光盘、磁带、诸如只读存储器(ROM)等的半导体存储器、或比如因特网或其他通信网络或链路的任何发送/接收介质。含有计算机代码的制造物品可以通过直接从一种介质执行代码、通过把代码从一种介质拷贝到另一种介质、或通过经由网络传输代码来制造和/或使用。

计算机科学领域的技术人员将能够容易地把如上所述所创建的软件与适当的通用或专用计算机硬件(比如处理器14、26、32)组合以创建实施本发明方法的计算机系统或计算机子系统。用于制造、使用或销售本发明的设备可以是一个或多个处理系统，其包括但并不局限于中央处理单元(CPU)、存储器、存储装置、通信链路和装置、I/O装置、或一个或多个处理系统的任何子组件，包括实施本发明的软件、固件、硬件或其任何组合或其子集。

虽然在此已示出并描述了本发明的多个实施例，但是显然这些实施例仅仅以示例的方式来提供。在此在不脱离本发明的情况下可以进行许多变化、改变和替代。因此，所企图的是，本发明仅仅通过所附的权利要求的精神和范围来进行限制。

Claims (28)

1.用于通过光学网络终端(ONT)来识别并适应无源光学网络(PON)格式中的变化的方法，其中所述光学网络终端(ONT)经由所述PON与光学线路终端(OLT)相通信，该方法包括：

把多个发送格式和内容格式预先加载到单独的ONT中；

在所述ONT处，对应于所预先加载的发送格式中的至少一个来自动地识别通过PON从OLT向所述ONT所发送的下行信号的发送格式，

在所述ONT处，对应于所预先加载的内容格式中的至少一个来自动地识别所述下行信号的内容格式；以及

根据所识别的发送格式和所识别的内容格式来自动地调整所述ONT，以从所述下行信号中恢复信息。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括根据所识别的发送格式和所识别的内容格式来自动地调整所述ONT，以向所述OLT发送上行信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其中根据所识别的发送格式来调整所述ONT以发送上行信号包括：配置所述ONT来以在下行信号中被编码的发送突发模式发送。

4.根据权利要求2所述的方法，其中根据所识别的发送格式来适应所述ONT以发送上行信号包括：配置所述ONT来以与所识别的发送格式相对应的预定的发送突发模式发送。

5.根据权利要求4所述的方法，其中根据所识别的发送格式来调整所述ONT以发送上行信号还包括：访问查找表以重新找到对应于所识别的发送格式的预定的发送突发模式。

6.根据权利要求1所述的方法，其中识别所述发送格式包括：识别下行信号的时钟格式或数据格式中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的方法，其中识别所述内容格式包括：识别在下行信号中的介质访问控制(MAC)代码。

8.根据权利要求7所述的方法，其中识别MAC代码包括：识别在所述MAC代码中的操作、管理和经营(OAM)代码。

9.根据权利要求4所述的方法，其中识别MAC代码包括：识别在所述MAC代码中的同步代码。

10.一种ONT，其被配置用于实施根据权利要求1所述的方法。

11.无源光学网络(PON)的用于识别并适应PON格式中的变化的光学网络终端(ONT)，包括：

接收自适应单元，其用于自动地识别在所述ONT处所接收的下行信号的发送格式，并用于自动地自身调整以根据所识别的发送格式从所述信号中恢复数据；以及

内容自适应单元，其用于自动地识别由所述接收自适应单元所提供的被恢复的数据的内容格式，并用于自动地自身调整以根据所识别的内容格式来翻译所恢复的数据。

12.根据权利要求11所述的ONT，其中所述接收自适应单元被配置用于识别下行信号的时钟格式和数据格式中的至少一个。

13.根据权利要求11所述的ONT，其中所述内容自适应单元还被配置用于根据被恢复的数据的所识别的内容格式来对要从所述ONT发送的上行信号的内容进行格式化。

14.根据权利要求13所述的ONT，还包括发送自适应单元，用于根据所识别的发送格式来配置内容格式化的上行信号的发送格式。

15.根据权利要求11所述的ONT，还包括数据表格，所述数据表格可由所述接收自适应单元访问以存储所识别的发送格式，并可由所述发送自适应单元访问以对应于所识别的发送格式来重新得到预定的发送格式。

16.根据权利要求11所述的ONT，其中所述内容格式包括介质访问控制(MAC)代码。

17.根据权利要求16所述的ONT，其中所述MAC代码包括信号同步代码。

18.根据权利要求16所述的ONT，其中所述MAC代码包括操作、管理、和经营(OEM)代码。

19.无源光学网络(PON)的用于识别和适应PON格式中的变化的光学网络终端(ONT)，包括：

内容自适应处理器，其用于接收从下行信号所恢复的数据，其中该下行信号在所述ONT处从上行光学线路终端(OLT)接收；

与所述内容自适应处理器相通信的用于存储不同内容格式的内容格式存储器；

可由所述内容自适应处理器执行的逻辑，用于顺序地把存储在所述内容格式存储器中的不同的内容格式之一与从下行信号中所恢复的数据的内容格式相比较，用于识别在存储于内容格式存储器中的不同的内容格式之一和从下行信号所恢复的数据的内容格式之间的内容格式匹配，并用于根据内容格式匹配来向下行数据用户提供经内容翻译的数据。

20.根据权利要求19所述的ONT，其中不同的内容格式被预先加载到内容格式存储器中。

21.根据权利要求19所述的ONT，还包括从所述OLT接收下行信号的接收自适应处理器。

22.根据权利要求21所述的ONT，还包括与接收自适应处理器相通信的用于存储不同的接收格式的接收格式存储器。

23.根据权利要求22所述的ONT，还包括可由接收自适应处理器执行的逻辑，用于顺序地把存储在所述接收格式存储器中的不同的内容接收格式之一与下行信号的接收格式相比较，用于识别在不同的接收格式之一和下行信号的接收格式之间的接收格式匹配，并用于根据接收格式匹配来向内容自适应处理器提供所恢复的数据。

24.根据权利要求22所述的ONT，其中不同的接收格式被预先加载到接收格式存储器中。

25.根据权利要求22所述的ONT，其中接收格式存储器还包括存储有对应于相应的接收格式的多个发送格式的查找表。

26.根据权利要求23所述的ONT，还包括可由内容自适应处理器执行的逻辑，用于根据内容格式匹配来对要从所述OLT发送的上行信号的内容进行格式化。

27.根据权利要求26所述的ONT，还包括：

发送格式自适应处理器，其从内容格式自适应处理器接收内容格式化的上行信号，以及

可由发送格式自适应处理器执行的逻辑，用于响应于接收格式匹配来配置内容格式化的上行信号的发送格式。

28.根据权利要求27所述的ONT，其中发送格式自适应处理器与存储在内容格式存储器中的查找表相通信，以重新得到与下行信号的接收格式相关联的发送格式。

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