CN101321402A - 保持与既有接收机的兼容性的方法和光分布式网络结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于保持与在光分布式网络结构尤其是无源光网络中的网络终端单元(ONT1)中的既有接收机的兼容性的方法，在分布式网络结构中，也将运行数据率是既有接收机的倍数的先进接收机，其中在与用于既有接收机的信号相同的波长上并利用与用于既有接收机的信号相同的物理路径传送用于先进接收机的信号，在传送用于先进接收机的信号时，同时传送用于既有接收机的信号，并且相对于用于既有接收机的信号的幅度来说，用于先进接收机的信号的幅度被选择为使得用于先进接收机的信号不会阻碍既有接收机接收预定用于它们的信号。本发明进一步涉及光分布式网络结构及其各部分，包括用于使用这些部分的方法。

Description

保持与既有接收机的兼容性的方法和光分布式网络结构

技术领域

本发明涉及一种用于保持既有接收机兼容性的方法、一种光分布式网络、一种中心站、一种用于接收信号的方法、一种接收机以及一种网络终端。

背景技术

本发明从所谓的无源光网络或PON开始。这些PON是具有中心站、分布式网络结构和多个用户站的树形光接入网络，。在用户端，将设备划分为由网络提供者负责和控制的光网络终端以及由用户负责和控制的终端设备。

每个中心站的用户站数目达到数十个至数万个。

实际发展趋于这样的网络，该网络还包括光放大器或再生器，也就是有源元件。然而，至少在现在，它们的名字仍包括术语“无源”。

尽管这些网络现在以大约1Gbps的数据范围工作，但是已经在规划下一代网络，其具有大约10Gbps的数据范围。在这样的规划中，要求后向兼容性，意味着当以更高数据范围工作的先进设备在相同网络中投入运行时，可在网络中保留以较低的数据范围工作的既有设备。这是与用户侧设备的主要关联。

这种设备的(上行)传输侧彼此独立运行且互不影响。因此后向兼容仅影响下行链路路径。

因此，就满足兼容而言，并不需要改变上行链路方向；改变仅涉及用户侧设备的接收部分。

在由Keiji Tanaka向2006年5月24-25日在奥斯汀举行的IEEE 802.3临时会议提交的“后向兼容”一文中，提出了一些“升级方法”：

-具有物理上分离的两代网络的重叠结构。这是非常不经济的。

-波分重叠，其中至少下行链路操作针对两代网络使用了不同的波长。这可以被视为对波长的浪费，从而也是对容量的浪费。其涉及使用滤波来防止新的先进服务到达既有接收机，以便防止干扰。

-某种种类的时分重叠。再次，出现了正在进行的对既有接收机进行同步的问题。

可以看出，这种情况不仅会出现在上面已明确表达的示例中，而且会出现在光分布结构中需要进行具有后向兼容性的升级的任何情况下。

因此，出现了如下问题，即提供用于对这种网络或结构进行具有后向兼容性的升级的解决方案，而不需要改变整个网络，不会浪费容量或冒错误操作既有接收机的风险。

发明内容

通过根据本发明的用于保持与既有接收机的兼容性的方法、根据本发明的光分布式网络、根据本发明的中心站、根据本发明的用于接收信号的方法、根据本发明的接收机以及网络终端来解决本发明的这一问题。

本发明建议对用于既有接收机的信号和用于先进接收机的信号进行某种类型的复用，在相同的波长上并利用相同的物理路径组合传送。为了在既有接收机中保持同步，在发送用于先进接收机的信号期间一定不能中断用于既有接收机的信号，而是继续地发送用于既有接收机的信号。至少就同步而言，将用于既有接收机的信号和用于先进接收机的信号二者的幅度选择为使得用于先进接收机的信号不会阻碍既有接收机接收预定用于它们的信号。

在从属权利要求以及以下描述中可得到本发明的进一步实施例。

附图说明

以下将结合附图描述本发明。

图1示出了一种根据本发明的光分布式网络结构，在该结构中可以应用根据本发明的方法，在该结构中具有根据本发明的中心站，根据本发明的网络终端单元，该网络终端单元包括根据本发明的接收机，在该接收机中可以应用根据本发明的另一种方法。

图2示出了图1所示的网络中使用的信号。

图3示出了由图2中信号产生的眼图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的光分布式网络结构。

在左侧，有一个中心站，在该种网络中通常称为光线路终端OLT。该中心站是与全世界范围的通信网络的接口。在右侧，可以看到三个通常所称的光网络终端，其构成了到端用户设备的转接点，该端用户设备通常称为终端设备。在两者之间，具有无源的、在此为树型的分布式网络DN。

该分布式网络DN示出了单独的一个分离点SP，作为对全部的多个分离点的代表。通常，这种分布式网络不止包括下行信号路径在其中发生分支的一个分离点，还具有很多这样的分支点，就像一棵树具有不止一个分支和末梢一样。如上所述，原则上用户数目可以达到数千个，这意味着网络必须分支到该数目的末梢。

随着该种网络中用户数目的增加，要在其中传送的数据量也会增加。但不仅如此，而且还因为单个用户的需求增加。然后，至少要为那些用户提供更高密度也就是更高比特率的数据流。

然后为这些用户提供先进的光网络终端单元ONTa。而其他用户则使用常规的或通常所称的既有光网络终端单元ONT1。

由于上行链路方向不会影响其他光网络终端单元，在此仅需要考虑这些单元的接收机。在下文中称之为既有接收机和先进接收机。

只要这样的分布式网络是完全无源的，当然就不需要任何改变。如果该分布式网络包括电子放大器或中继器，这就会依赖于它们是否无论如何都能处理这种更高的数据速率。

只要这样的分布式网络保持不改变，既有光网络终端单元ONT1就必须要保持不受该更高数据速率的影响。

本领域技术人员可容易地得出既有接收机要保持不受用于先进接收机的信号影响所需的幅度：

为了将用于先进接收机的信号和用于既有接收机的信号二者的幅度选择为使得用于先进接收机的信号不会阻碍既有接收机接收预定用于它们的信号，最低要求是，这两种类型的接收机在没有用于对方的信号的情况下都能够正常工作。

但是，当然，当这两种信号同时出现时，它们至少代表了对另一个接收机的某种噪声。这意味着两者共存的情况下的幅度将必须比没有另一种信号的情况下更高。

只要在传送用于先进收发机的信号的同时继续传送用于既有接收机的信号的唯一目的仅仅是保持既有接收机的同步，而不是还要传送数据内容，则两者共存的情况下用于既有信号的幅度就只需要略微增加。

当在传送用于先进收发机的信号的同时继续传送用于既有接收机的信号的目的还有传送数据而不仅仅是保持同步时，对必需幅度的增加就会更高。

给出针对接收机的规范可能会有所帮助。将来，当既有接收机不再被插入这种网络中时，这也可能依赖于当时使用的既有接收机的特征。

图2示出了这种信号的波形的一个示例。下面的信号是仅仅用于既有接收机的信号。上面的信号是整个信号，其至少以示意性表示代表了用于既有接收机的信号与用于先进接收机的信号的重叠。在此，两种信号的比特率差4倍。

在此，用于先进接收机的信号的幅度只比用于既有接收机的信号的幅度稍小。然而，至少人类观察者能够清楚地区分这两种信号。因此，它们是否也能够区分这两种信号(在此，这意味着它们能够识别仅预定用于它们的信号)实际上仅仅依赖于既有接收机的真实特征或规范。

图3示出了由对图2中上面的信号进行信号模拟而得到的眼图。

在该眼图中，中间的“眼睛”张开得很大。这些眼睛来自用于既有接收机的信号，并且显然可以很容易地被各接收机解译。但是，在此看到的是网络入口处中心站处的眼睛。在远端既有接收机处，眼睛将由于噪声而部分闭合，解译可能就不那么容易了。但是，这种考虑对本领域技术人员来说是公知的。

图2和图3中示出的信号假定在中心站OLT中，信号是根据它们的频率和相位关系来联合构造的。

原则上通过完全分离的包括激光或其他源的发射机而得到的实现也是可能的。但是，强烈推荐这两个信号彼此进行同步，并且在使用单一源时更容易实现这一点。

另一种可能方案是，当构造用于先进接收机的信号时考虑用于既有接收机的信号。在开发处理用于先进接收机的信号的那些网络单元时，这当然可以被考虑。

一种可能方案可以是利用考虑了用于既有接收机的信号的码来对用于先进接收机的信号进行编码，以在对既有接收机进行服务的时间间隔期间改善针对既有接收机的眼图张开度。

另一种可能的编码可以简化针对先进接收机的解码过程。关于这一点，标记和空间编码随既有信号的状态而反转。作为结果，只需要两个幅度分块，而不是三个。对于既有状态“标记”(mark)先进接收机的“标记”状态是向上的(顶部)，而对于既有状态“空”(space)，先进接收机的“标记”状态是反向的(底部)。

在最后一个提到的示例中，对先进接收机处所接收的信号的解码可以通过映射来进行。在这种情况下，这种接收机很容易就可以使用这两种信号，并从而具有更高的容量。

在得出图3中所示的眼睛信号的示例中，先进接收机能够很容易地做到与上面的眼睛和下面的眼睛同步，并随后以通常的方式进行解码，如对多级信号进行解码那样。

另外，在不使用特殊解码的情况下，也可以将对用于既有接收机的信号和用于先进接收机的信号的使用结合起来，以增加整体容量。然后，在接收机端可以使用两级解码，其中在第一级中，用作既有接收机的接收机部分可以以常规方式将其信号确定为两级信号。然后，可以将其从整个信号中减去，使得只有用于先进接收机的信号保留下来。然后，接着可以以常规方式将这些信号确定为两级信号。

尽管可能会证明没有必要并且在某些情况下甚至是不可能的，但仍然强烈推荐将用于既有接收机的信号与用于先进接收机的信号彼此同步，使得用于既有接收机的可能信号边缘与用于既有接收机的可能信号边缘一致。通常，较高比特率要么是较低比特率的2的幂次方，要么是较低比特率的十倍。然后，可以很容易地实现这种同步。

Claims (10)

1.一种用于保持与在光分布式网络结构尤其是无源光网络中的网络终端单元(ONT1)中的既有接收机的兼容性的方法，在该分布式网络结构中，也将运行数据速率是既有接收机的倍数的先进接收机，所述方法的特征在于：

在与用于既有接收机的信号相同的波长上并利用与用于既有接收机的信号相同的物理路径传送用于先进接收机的信号；

在传送用于先进接收机的信号时，同时传送用于既有接收机的信号；以及

相对于用于既有接收机的信号的幅度来说，用于先进接收机的信号的幅度被选择为使得用于先进接收机的信号不会阻碍既有接收机接收预定用于它们的信号。

2.一种光分布式网络结构，尤其是无源光网络，具有中心站(OLT)、分布式网络(DN)以及多个网络终端单元(ONT1，ONTa)，其特征在于将所述光分布式网络结构构造为使其根据权利要求1所述的方法工作。

3.一种用于光分布式网络结构尤其是无源光网络的中心站(OLT)，其特征在于将所述中心站构造为使其根据权利要求1所述的方法工作。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用于先进接收机的信号和用于既有接收机的信号彼此同步，使得用于既有接收机的信号的可能信号边缘与用于先进接收机的可能信号边缘一致。

5.一种在光分布式网络结构尤其是无源光网络中的网络终端单元(ONTa)中接收信号的方法，其中根据权利要求1所述的方法构造要接收的信号，所述方法的特征在于在考虑用于既有接收机的信号的情况下确定用于先进接收机的信号。

6.一种在光分布式网络结构尤其是无源光网络中的网络终端单元的接收机，其用于接收根据权利要求1所述的方法构造的信号，其特征在于将所述接收机构造为使其根据权利要求5所述的方法工作。

7.一种网络终端单元(ONTa)，包括根据权利要求6所述的接收机。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将接收到的全部信号作为多级信号处理，其中通过映射构造用于先进接收机的信号。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，以常规方式确定用于既有接收机的信号，并从全部信号中减去用于既有接收机的信号，以便获得仅用于先进接收机的信号，然后以常规方式接着确定仅用于先进接收机的信号。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过电滤波器将用于先进接收机的信号与用于既有接收机的信号分离。

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