CN101364844A - 在无源光网络中实现拉远传输数据的方法、系统及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在无源光网络中实现拉远传输数据的方法、装置及系统，在BCDR模块和E/O放大模块之间，该装置包括定界符匹配模块和缓存前序补偿模块，其中，定界符匹配模块，用于接收所述BCDR模块发送的数据帧，并确定该数据帧中定界符的位置；其中，所述数据帧经过所述O/E放大模块进行光/电O/E转换、放大和整形后，再经过BCDR模块进行时钟数据恢复处理；缓存前序补偿模块，用于接收并缓存从所述定界符匹配模块输出的数据帧，并根据所述定界符匹配模块确定的数据帧中定界符的位置，在所述数据帧中插入补偿的前序，然后根据下行方向的重定时时钟将所述数据帧发送给所述E/O放大模块。本发明实施例实现了采用电中继OEO方式实现拉远传输数据。
Description
技术领域
本发明涉及在无源光网络(PON，Passive Opticai Network)中传输数据技术，特别涉及一种在PON中实现拉远传输数据的方法、系统及装置。
背景技术
随着视频点播、高清晰度电视、网络游戏等新兴业务的兴起，用户对带宽的需求日益增长，发展光纤到户技术可有效保证“最后一公里”的接入网带宽。其中，无源光网络(PON，Passive Optical Network)技术是目前应用最广泛的光纤到户技术之一。目前，PON包含宽带无源光网络(BPON，BroadPassive Optical Network)、吉比特无源光网络(GPON，Gigabit Passive OpticalNetwork)以及以太网无源光网络(EPON，Ethernet Passive Optical Network)。
图1为现有技术中PON的网络结构示意图，用户的多种业务通过PON的接入和传送网传输，能够灵活地接入到不同的电信业务节点上接受服务。如图所示，PON包括在PON接入层的光线路终端(OLT，Optical LineTerminals)、光网络单元(ONU，Optical Network Unit)和无源光分路器等部分以及包括城域汇聚层中的传输网和电信业务节点。用户设备通过PON接入层接入城域汇聚层。OLT和无源光分路器之间由主干光纤连接，无源光分路器实现点对多点的光功率分配，通过多个分支光纤分别连接到多个ONU上，ONU和用户设备连接。OLT和ONU之间的主干光纤、无源光分路器和分支光纤统称为无源光分路网络(ODN，Optical DistributionNetwork)。从OLT经ODN到ONU传输数据称为下行方向，从ONU经ODN到OLT传输数据称为上行方向。
在PON中，OLT通过无源光分路器对接的ONU数量较少，覆盖半径不超过20公里，导致在PON架构中为了满足用户设备需求，OLT数量较多，且位置区域偏远以及分散，不易于管理和维护，建立和维护PON的成本较高。随着下一代光接入网络的兴起，提出了将PON从ONU拉远至100公里传输数据的技术，该技术提出传输10Gbps对称速率的数据、100公里传输距离和1:512分光比的PON目标，采用的技术主要是光功率放大和波分技术。在PON中拉远传输数据有利于简化PON接入层和城域汇聚层等网络的层次，减少网络节点数，增加单个OLT所管辖的用户设备数量，最大程度的分摊成本，最终实现降低设备投资、节省管理和维护成本。
目前，在PON中拉远传输数据可以采用电中继光/电/光转换(OEO，Optical-Electrical-Optical)方式的再生器拉远方案。图2为现有技术采用电中继OEO方式在PON中拉远传输数据的网络结构示意图，在无源光分路器和OLT之间设置电中继OEO的拉远盒子(extender box)，该中继OEO的extender box就是电中继OEO设备，该中继OEO的extender box将传统的ODN分为两个ODN，即ODN1和ODN2。电中继OEO的extender box用于对经过自身的数据完成光/电转换、突发接收、功率放大和电/光转换等工作后，再发送，这样可以使传输的数据不会因为随着传输距离的增长而功率逐渐衰减，使接收数据的OLT或ONU无法接收数据。
对于在图2中的电中继OEO的extender box具体设置的位置还存在争议，有一种电中继OEO的extender box具体设置的结构示意图如图3所示，即在OLT和ONU之间设置两个电中继OEO的extender box，一个位于OLT附近，另一个位于无源光分路器附近，即位于ONU侧。不过，使用两个电中继OEO的extender box不是一种经济的做法。还有一种电中继OEO的extender box具体设置的方法，即在OLT和ONU之间设置一个电中继OEO的extender box，将该电中继OEO的extender box设置在OLT附近，但是，这样对功率预算改善较小。
图4为现有技术中电中继OEO的extender box的基本结构示意图，在上行方向上包括光/电(O/E，Optical-Electrical)放大整形模块、突发模式时钟数据恢复(BCDR，Burst-mode Clock and Data Recovery)模块以及电/光(E/O，Electrical-Optical)放大模块；在下行方向上包括O/E放大整形模块、重定时模块(其中包括CDR模块)以及E/O模块。
在上行方向上，由于ONU通常采用突发模式光器件发送数据，即发送突发的数据，为了保证接收方，如电中继OEO的extender box或OLT的正确接收，需要为数据的每个数据帧帧头前增加前序，用于接收方的正确接收。因此，在上行方向上，电中继OEO的extender box中的上行方向上的O/E放大整形模块接收到数据帧后，对该数据帧进行O/E转换、放大以及整形，发送给BCDR模块进行突发模式时钟数据恢复后，根据恢复出的上行时钟再发送给E/O放大模块进行电光转换放大后输出。在下行方向上，电中继OEO的extender box中的下行方向上的O/E放大整形模块接收到数据帧后对该数据帧进行O/E转换、放大以及整形后，再通过重定时对数据帧进行时钟数据恢复后，采用恢复出的下行时钟将该数据帧发送给E/O模块进行电光转换后输出。
发明人在实现本发明的过程中发现：由于在上行方向上，涉及接收突发的数据，所以需要采用进行O/E转换、放大以及整形，且利用BCDR模块正确识别接收且恢复时钟数据，但是在经过这些处理时，如果保证突发的经过光电转换放大整形后的每个数据帧被正确接收且能恢复时钟数据，需要一定的调整时间，这就造成了该数据帧的前序损伤。等到BCDR模块将该数据帧进行突发模式时钟数据恢复后，再发送时，该数据帧中的前序就缺失了一部分。数据帧经过突发接收O/E放大整形模块和BCDR模块进行时钟数据恢复的时序图如图5所示，在图中的上方时序图表示电中继OEO的extenderbox接收的数据帧，其中，TDSR表示突发间隔，Ton表示在该时间段内ONU的突发发送激光器在开启过程中发送的无效数据，TLR表示在该时间段内O/E放大整形模块的跨阻放大器以及限幅放大器电平恢复时间，TCR表示在该段时间内BCDR时钟恢复时间，其中，数据帧的前序跨越了TLR和TCR，后续才是数据帧承载的以定界符起始的数据部分，在后续中还有可能包含一些前序的剩余部分；在图中的下方时序图表示经过了O/E放大整形模块和BCDR模块处理后的数据帧时序图，包括了带宽分配的间隔时间以及前序损伤的时间、未损伤的前序时间和数据帧承载的数据部分。图5所示的为一种特殊的情况，刚好前序全部被消耗掉了，经过BCDR模块进行突发模式时钟数据恢复后只剩下了数据帧中承载的数据部分。
这种因为采用O/E放大整形模块对数据帧进行O/E转换、放大以及整形，以及BCDR模块对数据帧在进行突发模式时钟数据恢复后而造成的前序损伤，会影响后续接收方，如OLT或后续电中继OEO的extender box对该数据帧的正确接收。例如：假定数据帧的前序有44个比特，E/O放大模块的O/E转换、放大以及整形以及BCDR模块的对该数据帧进行突发模式时钟恢复需要13个比特才能完成，这时该数据帧就只剩下31个比特的前序，对于后续接收该数据帧的OLT来说，该数据帧的前序无法满足协议规定的前序字节数，导致OLT无法正确接收到该数据帧，从而最终导致采用电中继OEO方式不能真正实现拉远传输数据。
发明内容
本发明实施例提供一种在PON中实现拉远传输数据的方法，该方法能够采用电中继OEO方式实现拉远传输数据。
本发明实施例还提供一种在PON中实现拉远传输数据的装置，该装置能够采用电中继OEO方式实现拉远传输数据。
本发明实施例还提供一种在PON中实现拉远传输数据的系统，该系统能够采用电中继OEO方式实现拉远传输数据。
根据上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
一种在无源光网络中实现拉远传输数据的装置，在上行方向上，包括光/电O/E放大整形模块、突发模式时钟数据恢复BCDR模块和电/光E/O放大模块，所述装置还包括：
定界符匹配模块，用于接收所述BCDR模块发送的数据帧，并确定该数据帧中定界符的位置；其中，所述数据帧经过所述O/E放大模块进行光/电O/E转换、放大和整形后，再经过BCDR模块进行时钟数据恢复处理；
缓存前序补偿模块，用于接收并缓存从所述定界符匹配模块输出的数据帧，并根据所述定界符匹配模块确定的数据帧中定界符的位置，在所述数据帧中插入补偿的前序，然后根据下行方向的重定时时钟将所述数据帧发送给所述E/O放大模块。
一种在无源光网络中实现拉远传输数据的系统，包括光网络单元ONU和光线路单元OLT，其特征在于，该系统还包括：
电中继OEO设备，用于接收ONU发送的数据帧进行O/E转换、放大以及整形后，进行突发的时钟数据恢复操作，将得到的恢复后的数据帧界定前序和数据后，再对所述数据帧的前序进行补偿，将补偿了前序的数据帧进行O/E转换和放大后，发送给OLT。
一种在无源光网络中实现拉远传输数据的方法，拉远OLT和ONU之间的距离，在OLT和ONU之间放置电中继OEO设备，该方法包括：
电中继OEO设备对接收到的从ONU通过无源光分路器发送来的数据帧进行O/E转换、放大以及整形后，进行突发模式时钟数据恢复BCDR，得到突发模式时钟数据恢复后的数据帧；
电中继OEO设备界定突发模式时钟数据恢复出的数据帧的前序和数据后，对前序进行补偿后，将补偿了前序的数据帧进行O/E转换和放大后，发送给OLT。
从上述方案可以看出，本发明实施例提供的方法、装置及系统，应用在拉远传输数据的系统中(在OLT和ONU之间包括电中继OEO设备)，由于在电中继OEO设备中设置了对数据帧的前序补偿功能，从而补偿了因为中继OEO设备采用E/O放大模块对数据帧进行O/E转换、放大以及整形，以及采用BCDR模块对数据帧在进行突发模式时钟数据恢复后而造成的前序损伤，保证后续接收方不会因为数据帧的前序损伤而无法正确接收数据帧。因此，本发明实施例实现了采用电中继OEO方式实现拉远传输数据。
附图说明
图1为现有技术中PON的网络结构示意图；
图2为现有技术采用电中继OEO方式在PON中拉远传输数据的网络结构示意图；
图3为现有技术中电中继OEO的extender box具体设置的结构示意图；
图4为现有技术中电中继OEO的extender box的基本结构示意图；
图5为现有技术数据帧经过BCRD模块进行时钟数据恢复的时序图；
图6为本发明实施例采用电中继OEO方式在PON中拉远传输数据的网络结构示意图；
图7为本发明实施例提供的3R设备结构示意图；
图8为本发明实施例实现拉远传输数据的方法流程图；
图9为本发明实施例在GPON拉远传输数据的3R设备示意图；
图10为本发明实施例GPON中传输的承载在数据的数据帧。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施例作进一步的详细描述。
为了能够采用电中继OEO方式实现拉远传输数据，必须解决电中继OEO设备对上行方向传输的数据帧前序损伤，而导致后续接收方因为数据帧的前序损伤而无法正确接收的问题，因此，本发明实施例重新构造了电中继OEO设备，该设备不仅可以对上行方向传输的数据帧进行E/O、突发接收、功率放大以及O/E，还可以对由于突发接收而导致的对该数据帧的前序损伤进行补偿。
在本发明实施例中，将重新构造的电中继OEO设备称为3R设备。
图6为本发明实施例采用电中继OEO方式在PON中拉远传输数据的网络结构示意图，在无源光分路器和OLT之间设置本发明实施例提供的3R设备，该3R设备将ODN分为了ODN1和ODN2，该3R设备和ONU之间在上行方向上采用突发方式传输数据，在下行方向采用连续模式传输数据；该3R设备和OLT之间无论在上行方向还是在下行方向都采用连续模式传输数据。
在本发明实施例中，采用连续模式传输数据是指不需要在发送数据前先开启发送激光器(在ONU设备、3R设备和OLT设备中都具有)，发送完后再次关闭，而是一直开启发送激光器。
在本发明实施例中，考虑到尽量兼容PON已有的ODN接口标准，该3R设备可以设置在PON原来的OLT的位置，而将OLT拉远设置。这样设置的好处是：
1)3R设备经无源光分路器和ONU之间的接口标准，可以沿用以前OLT接口标准，ONU的接口标准不变；
2)拉远传输数据的距离主要取决于3R设备和OLT之间的光功率预算，即在上行方向3R设备向OLT侧的发送数据功率经过一段距离的光纤衰减后能满足OLT接收数据灵敏度的要求，在下行方向，OLT发送的数据功率经过一段距离的光纤衰减后，3R设备在OLT侧可以正常接收。
具体地，可以将3R设备设置在距离ONU小于等于20公里处。
图7为本发明实施例提供的3R设备结构示意图，如图所示，该3R设备在上行方向上包括O/E放大整形模块、BCDR模块、定界符匹配模块、缓存前序补偿模块以及E/O放大模块；在下行方向上包括E/O放大整形模块、重定时模块以及E/O模块。
在上行方向上传输数据时，各个模块的作用为：
上行方向上的O/E放大整形模块，用于接收上行方向上的数据帧，对该数据帧进行O/E转换、放大和整形后，发送给BCDR模块；
BCDR模块，用于接收上行方向上的O/E放大整形模块发送的经过O/E转换、放大和整形后的数据帧，采用下行重定时时钟作为参考时钟进行时钟数据恢复后，将恢复后的数据帧发送给定界符匹配模块，同时，也将上行恢复的时钟发送给定界符匹配模块；
定界符匹配模块，用于对进行时钟数据恢复后的数据帧进行搜索，搜索到定界符后，确定数据位置和前序位置，根据从BCDR模块接收的上行恢复时钟将承载数据的数据帧发送给缓存前序补偿模块；
缓存前序补偿模块，用于对从定界符匹配模块接收到的承载定界后数据的数据帧进行缓存，在定界符匹配模块确定的前序插入位置插入补偿的前序后，按照从重定时模块获得的下行重定时时钟将插入补偿前序的数据帧发送给E/O放大模块；
在本发明实施例中，也可以继续采用上行恢复时钟将插入了补偿前序的数据帧发送给E/O放大模块(在图7中未示出)。
E/O放大模块，用于将从缓存前序补偿模块接收到的经过前序补偿的数据帧进行E/O转换和放大功率后，发送出去。
在下行方向上传输数据时，各个模块的作用为：
下行方向上的O/E放大模块，用于接收下行方向的数据帧，对该数据帧进行O/E转换、放大和整形后，发送给重定时模块；
重定时模块，用于接收下行方向上的O/E放大整形模块发送的经过O/E转换、放大和整形后的数据帧，对恢复出的该数据帧的下行时钟进行去抖处理后形成下行重定时时钟，采用该下行重定时时钟将该数据帧发送给E/O模块；
E/O模块，用于将从重定时模块接收的数据帧进行E/O转换后发送出去。
在本发明实施例中，定界符匹配模块具体包括时钟模块和定界符确定模块，其中，时钟模块，用于接收BCDR模块时钟数据恢复经O/E转换、放大和整形的数据帧得到的上行恢复时钟，发送给定界符确定模块；定界符确定模块，用于根据上行恢复时钟将时钟数据恢复后的数据帧发送给缓存前序补偿模块。
在本发明实施例中，重定时模块的作用是恢复出该数据帧的下行时钟，然后对下行时钟进行去抖处理后形成下行重定时时钟，即变成相位稳定的下行重定时时钟，这个过程可以采用现有技术实现。对于形成的下行重定时时钟，主要有三个方面作用：
第一个方面，将下行重定时时钟发送给上行方向的BCDR模块，用作BCDR模块的参考时钟，实现上行数据帧的多相采样，恢复出有效数据和时钟。
第二个方面，将下行重定时时钟发送给上行方向的缓存前序补偿模块，用于缓存前序补偿模块采用该下行重定时时钟发送经过前序补偿的数据帧，由于下行重定时时钟是经过了去抖处理，所以以下行重定时时钟发送经过前序补偿的数据帧，能够使经过前序补偿的数据帧的相位稳定和相位统一，利于OLT的接收；当然，也可以不进行去抖处理，这时，相位可能不会很稳定。
另外，由于在PON中的ONU传输数据的上行时钟是跟踪OLT下行方向上传输的数据的下行时钟而来，所以对于上行时钟和下行时钟是同源的，频率一致，只是在相位上有变化，所以3R设备可以采用在下行方向上获得的下行重定时时钟发送经过前序补偿的数据帧。
第三个方面，在下行方向上，经过3R设备的数据帧也可以利用下行重定时时钟来修正相位，由于ONU的处理数据帧的处理时钟是跟踪OLT下行方向上传输的数据的下行时钟而来，所以将相位稳定的数据帧在下行方向上发送，也方便了ONU的接收和时钟信号的恢复。
在本发明实施例中，缓存前序补偿模块根据定界符匹配模块确定的数据位置和前序位置在缓存输出的数据帧的前序位置上插入补偿的前序，在前序位置插入补偿的前序有两种方法，分别为仅补偿损坏的前序以及将定界符界定的前序位置上所有的前序都替换为补偿的前序。以下对这两种方式分别进行说明。
仅补偿损坏的前序的方式
对于上行方向上的O/E放大整形模块在进行O/E转换、放大以及整形，以及BCDR模块对数据帧在进行突发模式时钟数据恢复后而造成的前序损伤的比特数，可以预先根据产品说明书或实验预估出且设定在缓存前序补偿模块中，且缓存前序补偿模块还预先设定生成前序的规则(或称格式)(该规则与在ONU以及OLT生成数据帧的前序规则相同)，当定界符匹配模块确定了所缓存的数据帧的帧头后，根据设定的前序损伤比特数确定所损伤的前序位置，根据设定的生成前序规则生成前序后，将生成的对应部分补入到所损伤的前序位置上。
将数据帧的定界符界定的前序位置上所有的前序都替换为补偿的前序的方式
在缓存前序补偿模块预先设定生成前序的规则(该规则与在ONU以及OLT生成数据帧的前序规则相同)，当缓存前序补偿模块确定了所缓存的定界后的数据帧的前序位置后，根据设定的生成前序规则生成前序，覆盖缓存输出的数据帧中前序位置的前序。
图7只是叙述了3R设备处理一个数据帧的情况，在具体实现时，可以在上行方向上依次处理接收到的数据帧，并以连续方式发送给OLT，这样便于OLT的接收。
图8为本发明实施例实现拉远传输数据的方法流程图，在OLT和ONU之间设置3R设备，3R设备设置在OLT侧，经无源光分路器和ONU相连接，其具体步骤为：
步骤801、3R设备接收到ONU通过无源光分路器发送来的数据帧；
步骤802、3R设备对该数据帧进行O/E转换、放大以及整形后，进行BCDR，得到突发模式时钟数据恢复后的数据帧；
步骤803、3R设备对进行突发模式时钟数据恢复出的数据帧进行数据信号搜索，界定前序和数据后，对前序进行补偿；
在本步骤中，补偿的方式有两种，分别为仅补偿损坏的前序以及将定界符界定的前序位置所有的前序都替换为补偿的前序，具体实现如前所述；
步骤804、3R设备将补偿了前序的数据帧进行O/E转换和放大后，发送给OLT。
在将补偿了前序的数据帧进行O/E转换和放大之前，也可以从下行方向上获取下行重定时时钟或继续使用BCDR输出的时钟，用于根据获取的时钟，将补偿了前序的数据帧发送给O/E放大模块进行O/E转换和放大。
由于OLT接收的数据帧是具有完整的前序部分的(经过了补偿)，所以可以正确接收到。
以下举一个具体的实施例。
在时分复用(TDM，Time Division Multiplex)-PON中，GPON因其具有固定的帧周期，能够灵活地提供多种上下行速率和光分路比、采用的GPON封装模式(GEM，GPON Encapsulation Mode)议适合任何数据业务的匹配、能够很好地支持TDM业务数据传送并有良好的定时保证，使其成为一种综合业务接入比较理想的方案，正在获得越来越广泛的应用。这个具体实施例就以在GPON如何实现拉远传输数据进行说明。
对于GPON的拉远传输数据，图9示出了在GPON拉远传输数据的3R设备示意图，其中，大部分处理模块的功能，和图7相同，只不过将缓存前序补偿模块替换为两个模块，一个为缓存模块，另一个为前序插入模块，另外，在重定时模块和缓存模块之间增加了2分频模块，其中，
缓存模块，用于对从定界符匹配模块接收到的承载定界后数据的数据帧进行缓存，按照从重定时模块通过2分频模块进行2分频的下行重定时时钟，将补偿了前序的数据帧发送给E/O放大模块；
前序插入模块，根据定界符匹配模块界定的数据帧的数据位置和前序位置，在需要补偿的前序位置插入补偿的前序；
前序插入模块，还用于接收定界符匹配模块发送的插入控制信号后，执行在前序位置插入补偿的前序。定界符匹配模块对进行时钟数据恢复后的数据帧进行搜索，搜索到定界符后，发送插入控制信号给前序插入模块。
GPON中传输的数据帧如图10所示，图中PLOU表示上行方向上的数据帧的帧头，其中a bytes为前序，b bytes为定界符。在协议中规定1.25Gpbs上行数据帧的前序为44比特，定界符为20比特，图案为0xB5983。在图9中的定界符匹配模块通过搜索，确定定界符0xB5983来确定数据帧的帧头后，将数据帧缓存到缓存模块中。缓存的写时钟来自BCDR输出的上行时钟，即1.25G赫兹上行时钟，E/O放大模块读取缓存的时钟来自经过重定时模块的下行重定时时钟，即去抖处理的2..5G赫兹下行时钟，并且对其二分频变为1.25G赫兹的重定时时钟。这样处理，是因为上下行方向上所采用的频率是不一样的，所以需要对下行重定时时钟进行分频，以得到和缓存的写时钟相同的频率。当然，也可以采用其他分频模块进行处理，如4分频模块以及16分频模块等等，具体实现时可根据上下行间的速率关系决定。
如上所述，本发明实施例提供的方法、系统及装置可以同时对PON在上下行方向上进行电中继OEO，且使用一个3R设备就能够有效地拉远PON覆盖范围，避免了在PON中引入过多的有源设备；保证通过3R设备拉远传输的数据帧的前序不受损伤，不影响后续OLT的接收和时间恢复；可以将PON在上行方向上发送的数据帧由突发模式变为连续模式，且对齐上行方向上的相位，降低了OLT的接收难度，这在高速PON中尤其重要，因为OLT的高速突发接收光器件目前是制约速率提升的瓶颈；3R设备简单易实现，成本低廉，契合了市场需求，可以很快得到应用。
以上是对本发明具体实施例的说明，在具体的实施过程中可对本发明的方法进行适当的改进，以适应具体情况的具体需要。因此可以理解，根据本发明的具体实施方式只是起示范作用，并不用以限制本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种在无源光网络中实现拉远传输数据的装置，在上行方向上，包括光/电O/E放大整形模块、突发模式时钟数据恢复BCDR模块和电/光E/O放大模块，其特征在于，所述装置还包括：
定界符匹配模块，用于接收所述BCDR模块发送的数据帧，并确定该数据帧中定界符的位置；其中，所述数据帧经过所述O/E放大模块进行光/电O/E转换、放大和整形后，再经过BCDR模块进行时钟数据恢复处理；
缓存前序补偿模块，用于接收并缓存从所述定界符匹配模块输出的数据帧，并根据所述定界符匹配模块确定的数据帧中定界符的位置，在所述数据帧中插入补偿的前序，然后根据下行方向的重定时时钟将所述数据帧发送给所述E/O放大模块。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述定界符匹配模块包括时钟模块和定界符确定模块，其中，
时钟模块，用于接收BCDR模块时钟数据恢复经O/E转换、放大和整形的数据帧得到的上行恢复时钟，发送给定界符确定模块；
定界符确定模块，用于根据上行恢复时钟将时钟数据恢复后的数据帧发送给缓存前序补偿模块。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在下行方向上，所述装置还包括O/E放大整形模块、重定时模块和E/O模块，其中，
O/E放大整形模块，用于接收数据帧进行O/E转换、放大和整形后，发送给重定时模块；
重定时模块，用于对从O/E放大整形模块接收的经O/E转换、放大和整形的数据帧中恢复出时钟和数据，并对时钟去抖动，形成相位稳定的重定时时钟，发送给BCDR模块和缓存前序补偿模块，且根据重定时时钟将经O/E转换、放大和整形的数据帧发送给E/O模块；
E/O模块，用于将接收重定时模块发送的经O/E转换、放大和整形的数据帧进行E/O转换后，发送；
在上行方向上，所述BCDR模块将接收到的重定时时钟作为参考时钟，恢复出上行恢复时钟和数据帧，经定界符匹配模块发送给缓存前序补偿模块。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述缓存前序补偿模块包括缓存模块和前序插入模块，其中，
缓存模块，用于缓存从定界符匹配模块接收确定了定界符位置的数据帧，将补偿了前序的数据帧，根据重定时模块得到的重定时时钟或经定界符匹配模块从BCDR模块得到的上行恢复时钟，发送给E/O放大模块；
前序插入模块，用于对缓存模块所输出的确定了定界符的数据帧，在前序位置插入补偿的前序。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述前序插入模块，在接收定界符匹配模块发送的插入控制信号后，对缓存模块所输出的确定了定界符的数据帧在前序位置插入补偿的前序。
6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：
分频模块，用于对所述重定时模块输出的重定时时钟进行分频处理并将经过分频处理的重定时时钟发送给所述BCDR模块和所述缓存模块。
7.一种在无源光网络中实现拉远传输数据的系统，包括光网络单元ONU和光线路单元OLT，其特征在于，该系统还包括：
电中继OEO设备，用于接收ONU发送的数据帧进行O/E转换、放大以及整形后，进行突发的时钟数据恢复操作，将得到的恢复后的数据帧界定前序和数据后，再对所述数据帧的前序进行补偿，将补偿了前序的数据帧进行O/E转换和放大后，发送给OLT。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述电中继OEO设备和OLT之间的距离根据两者之间的光功率预算确定。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述电中继OEO设备设置在距离ONU小于等于20公里处。
10.一种在无源光网络中实现拉远传输数据的方法，拉远OLT和ONU之间的距离，在OLT和ONU之间放置电中继OEO设备，其特征在于，该方法包括：
电中继OEO设备对接收到的从ONU通过无源光分路器发送来的数据帧进行O/E转换、放大以及整形后，进行突发模式时钟数据恢复BCDR，得到突发模式时钟数据恢复后的数据帧；
电中继OEO设备界定突发模式时钟数据恢复出的数据帧的前序和数据后，对前序进行补偿后，将补偿了前序的数据帧进行O/E转换和放大后，发送给OLT。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述对前序进行补偿的步骤具体包括：
根据突发模式时钟数据恢复时损伤的数据帧的前序比特数设定生成前序规则，界定突发模式时钟数据恢复出的数据帧的前序和数据后，根据设定的生成前序规则生成前序，并将生成的前序补入到所损伤的前序位置上；
或者，
根据协议规定的前序比特数预先设置生成前序规则，界定了突发模式时钟数据恢复出的数据帧的前序和数据后，根据设定的生成前序规则生成前序后覆盖前序位置的所有前序。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述将补偿了前序的数据帧进行O/E转换和放大之前，该方法还包括：
根据下行数据帧重定时恢复得到的重定时时钟或从BCDR恢复出来的上行重定时时钟，将补偿了前序的数据帧发送给O/E放大模块进行O/E转换和放大。
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| ES08783873T ES2374028T3 (es) | 2007-08-10 | 2008-08-05 | Dispositivo para realizar una extensión de una transmisión de datos en una red óptica pasiva. |
| EP08783873A EP2169852B1 (en) | 2007-08-10 | 2008-08-05 | Device for realizing elongation of data transmission in a passive optical network |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010091556A1 (zh) * | 2009-02-16 | 2010-08-19 | 华为技术有限公司 | 无源光网络突发发送方法及接收机复位方法与装置 |
| WO2010096969A1 (zh) * | 2009-02-27 | 2010-09-02 | 华为技术有限公司 | 无源光网络中发送上行传送帧的方法及设备 |
| CN103516431A (zh) * | 2012-06-26 | 2014-01-15 | 中兴通讯股份有限公司 | 光电光中继器、长距盒及其对上下行光信号的处理方法 |
| CN103516433A (zh) * | 2012-06-26 | 2014-01-15 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种光电光中继器、长距盒及对上下行光信号的处理方法 |
| CN107181527A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-09-19 | 武汉盈科通信技术有限公司 | 一种pon拉远系统上行突发数据的恢复方法及装置 |
| CN107222295A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-09-29 | 武汉盈科通信技术有限公司 | Pon聚合拉远系统上行突发处理方法及远端、局端设备 |
| CN108155943A (zh) * | 2016-12-06 | 2018-06-12 | 北京旋极信息技术股份有限公司 | 一种光纤传输中继方法、装置和系统 |
| CN108632682A (zh) * | 2017-03-21 | 2018-10-09 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种数据传输方法和光线路终端 |
| CN109617809A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-04-12 | 中天宽带技术有限公司 | 弹性光网络中再生器选择放置和流量疏导方法 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8538258B2 (en) * | 2008-05-08 | 2013-09-17 | Alcatel Lucent | Burst-mode data recovery for multi-gigabit passive optical networks |
| CN101729154B (zh) * | 2008-11-03 | 2012-04-18 | 华为技术有限公司 | 实现lr-pon的方法、装置及系统 |
| US20120141139A1 (en) * | 2010-08-17 | 2012-06-07 | Umesh Bakhru | System and Method for Optical-Electrical-Optical Reach Extension in a Passive Optical Network |
| US10341038B2 (en) | 2010-12-14 | 2019-07-02 | Arris Enterprises Llc | Multiplex conversion for a passive optical network |
| JP5408199B2 (ja) * | 2011-06-20 | 2014-02-05 | 住友電気工業株式会社 | 中継装置、中継方法及びその中継装置を用いた光通信システム |
| JP5842438B2 (ja) * | 2011-07-28 | 2016-01-13 | 富士通株式会社 | 中継装置、中継方法及び光伝送システム |
| US9154851B2 (en) | 2011-11-10 | 2015-10-06 | Arris Technology, Inc. | Tunable RF return path filter with automatic channel plan detection |
| US9054796B2 (en) * | 2011-11-17 | 2015-06-09 | Finisar Corporation | Dual optical electrical conversion module |
| KR101727779B1 (ko) * | 2013-01-02 | 2017-04-17 | 한국전자통신연구원 | 파장 가변 광 모듈 기반 수동형 광 망 거리 확장장치 및 그 방법 |
| US9184846B2 (en) * | 2013-03-17 | 2015-11-10 | Finisar Corporation | Pluggable optical host and network I/O optoelectronic module |
| US9525542B2 (en) | 2013-07-02 | 2016-12-20 | Viavi Solutions Deutschland | Synchronization to upstream bursts |
| US9577758B2 (en) * | 2014-04-10 | 2017-02-21 | Tibit Communications, Inc. | Method and system for scheduling cascaded PON |
| KR101578191B1 (ko) * | 2015-10-06 | 2015-12-16 | 라이트웍스 주식회사 | 수동형 광네트워크를 위한 중계장치 및 중계방법 |
| KR101586075B1 (ko) * | 2015-11-02 | 2016-01-15 | 라이트웍스 주식회사 | 수동형 광네트워크의 전송거리 연장을 위한 중계시스템 및 중계방법 |
| JP2017192002A (ja) * | 2016-04-12 | 2017-10-19 | 住友電気工業株式会社 | 光信号中継装置および中継方法 |
| US10523356B2 (en) * | 2016-05-31 | 2019-12-31 | Cable Television Laborties, Inc. | System and methods for coherent optical extension |
| CN108964771A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-12-07 | 上海欣诺通信技术股份有限公司 | 一种带有光放大模块的光分路装置 |
| CN117278125A (zh) * | 2022-06-13 | 2023-12-22 | 上海诺基亚贝尔股份有限公司 | 用于光通信的方法、设备、装置和计算机可读介质 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3434869B2 (ja) * | 1994-02-07 | 2003-08-11 | 株式会社日立製作所 | 光再生中継器および光伝送装置 |
| JP2002271271A (ja) * | 2001-03-06 | 2002-09-20 | Hitachi Ltd | 再生中継方法及び再生中継装置 |
| EP1331745A1 (en) * | 2002-01-26 | 2003-07-30 | Corning Incorporated | Apparatus and method for 3R regeneration of optical signals |
| US20060127100A1 (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-15 | Frankel Michael Y | Simplified signal regenerator structure |
| JP4682692B2 (ja) * | 2005-05-16 | 2011-05-11 | 沖電気工業株式会社 | 光通信システム |
| JP4072184B2 (ja) * | 2005-12-09 | 2008-04-09 | 古河電気工業株式会社 | 光伝送システム |
| CN1983837A (zh) * | 2006-04-10 | 2007-06-20 | 华为技术有限公司 | 一种在传输设备上提供数据发送、接收的方法及装置 |
-
2007
- 2007-08-10 CN CN2007101405043A patent/CN101364844B/zh active Active
-
2008
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-
2010
- 2010-01-08 US US12/684,412 patent/US8184987B2/en active Active
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8755695B2 (en) | 2009-02-16 | 2014-06-17 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Burst transmission method, and receiver resetting method and apparatus in a passive optical network |
| US8571422B2 (en) | 2009-02-16 | 2013-10-29 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Burst transmission method, and receiver resetting method and apparatus in a passive optical network |
| WO2010091556A1 (zh) * | 2009-02-16 | 2010-08-19 | 华为技术有限公司 | 无源光网络突发发送方法及接收机复位方法与装置 |
| WO2010096969A1 (zh) * | 2009-02-27 | 2010-09-02 | 华为技术有限公司 | 无源光网络中发送上行传送帧的方法及设备 |
| US8331379B2 (en) | 2009-02-27 | 2012-12-11 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method and device for sending upstream transfer frame in passive optical network |
| US9054811B2 (en) | 2009-02-27 | 2015-06-09 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method and device for sending upstream transfer frame in passive optical network |
| CN103516433B (zh) * | 2012-06-26 | 2017-07-11 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种光电光中继器、长距盒及对上下行光信号的处理方法 |
| CN103516433A (zh) * | 2012-06-26 | 2014-01-15 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种光电光中继器、长距盒及对上下行光信号的处理方法 |
| CN103516431A (zh) * | 2012-06-26 | 2014-01-15 | 中兴通讯股份有限公司 | 光电光中继器、长距盒及其对上下行光信号的处理方法 |
| CN103516431B (zh) * | 2012-06-26 | 2018-09-14 | 南京中兴软件有限责任公司 | 光电光中继器、长距盒及其对上下行光信号的处理方法 |
| CN108155943A (zh) * | 2016-12-06 | 2018-06-12 | 北京旋极信息技术股份有限公司 | 一种光纤传输中继方法、装置和系统 |
| CN108155943B (zh) * | 2016-12-06 | 2021-01-08 | 北京旋极信息技术股份有限公司 | 一种光纤传输中继方法、装置和系统 |
| CN108632682A (zh) * | 2017-03-21 | 2018-10-09 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种数据传输方法和光线路终端 |
| CN114945116A (zh) * | 2017-03-21 | 2022-08-26 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种数据传输方法和光线路终端 |
| CN107181527A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-09-19 | 武汉盈科通信技术有限公司 | 一种pon拉远系统上行突发数据的恢复方法及装置 |
| CN107181527B (zh) * | 2017-05-24 | 2018-03-23 | 武汉盈科通信技术有限公司 | 一种pon拉远系统上行突发数据的恢复方法及装置 |
| CN107222295A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-09-29 | 武汉盈科通信技术有限公司 | Pon聚合拉远系统上行突发处理方法及远端、局端设备 |
| CN109617809A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-04-12 | 中天宽带技术有限公司 | 弹性光网络中再生器选择放置和流量疏导方法 |
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