CN101542960A - 用于无源光网络中的数据同步的方法和系统 - Google Patents

用于无源光网络中的数据同步的方法和系统 Download PDF

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CN101542960A CNA2008800003572A CN200880000357A CN101542960A CN 101542960 A CN101542960 A CN 101542960A CN A2008800003572 A CNA2008800003572 A CN A2008800003572A CN 200880000357 A CN200880000357 A CN 200880000357A CN 101542960 A CN101542960 A CN 101542960A
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Abstract

一种用于无源光网络中的数据同步的系统和方法。根据实施例，本发明提供用于在光通信网络中提供上行数据同步的方法。该方法包括从光网络单元发送数据。该数据包括第一数据帧，第一数据帧包含报头序列、同步片段和数据片段。同步片段包括66比特，该66比特包括第一数量的具有非零值的比特和第二数量的具有零值的比特。该方法进一步包括由光线路终端接收至少第一数据帧。该方法还包括处理第一数据帧。该方法还包括选择第一数据帧的第一片段，第一片段包括66比特。

Description

用于无源光网络中的数据同步的方法和系统
相关申请的交叉引用
本申请要求Leung，Raymond W.K.等人在2007年11月13日提交的国际专利申请号PCT/CN2007/071056的优先权，并且要求Leung，Raymond W.K.等人在2007年12月17日提交的申请PCT/CN2007/071253的优先权，其中PCT/CN2007/071253要求了PCT/CN2007/071056的优先权，将它们作为整体引入本文作为参考。
技术领域
本发明通常地涉及电信技术。更具体地，本发明提供了一种用于在无源光网络(PON)中提供数据同步的方法和系统。在具体的实施例中，本发明提供了一种使用优化的数据起始定界符(SOD)来进行上行同步的技术及其硬件实现。仅通过示例，将本发明描述为应用于PON，然而应当认识到本发明具有更广的应用范围。例如，本发明可以应用于使用指定序列来进行数据同步的任意通信系统。
背景技术
为改善本申请的可读性和清晰性，我们使用了首字母缩写词。以下列出首字母缩写词：
PON(Passive Optical Network)        无源光网络
VoIP(Voice Over Internet Protocol)  基于因特网协议的语音
HDTV(High Definition Television)    高清电视
OLT(Optical Line Terminal)          光线路终端
ONU(Optical Network Unit)           光网络单元
ODN(Optical Distribution Network)   光分布网络
TDM(Time Division Multiplexing)     时分复用
TDMA(Time Division Multiple Access) 时分多址
ID(Identification)                     标识
SOD(Start of Data)                     数据起始
BD(Burst Delimiter)                    突发定界符
HFP(High Frequency Pattern)            高频模式
AGC(Automatic Gain Control)            自动增益控制
CDR(Clock and Data Recovery)           时钟和数据恢复
FSC(False Synchronization Candidates)  假同步备选项
HD(Hamming Distance)                   汉明距离
HDC(Hamming Distance Calculation)      汉明距离计算
SDM(Synchronization Decision Module)   同步判决模块
MSB(Most Significant Bit)              最高有效位
LSB(Least Significant Bit)             最低有效位
PON是其中一种最具前景的接入网络技术。这种类型的网络具备很多益处，其中包括低维护成本、高带宽、低实现成本等等。PON可以是用于诸如VoIP、数据传输、HDTV等等的多重播放的理想平台。
典型地，将PON实现为基于树型拓扑的点到多点介质，包括光线路终端(OLT)、一些光网络单元(ONU)和带有分路器/耦合器的光分布网络(ODN)。PON的其中一个最具吸引力的特点是PON在ODN中并不需要任何有源组件。
通常，PON系统采用点到多点接入协议，这样所有的ONU用户可以共享OLT和主干光纤。例如，在当前的PON系统中广泛地使用下行传输的时分复用(TDM)广播以及上行传输的时分多址(TDMA)。
仅仅作为示例，图1示出了PON系统中的下行传输过程。如图1所示，OLT在下行传输中向所有的ONU用户广播信号，ONU根据分组中所包含的目的地标识(ID)提取属于它的分组并且丢弃所有其它分组。例如，ONU-1提取带有它的标识ID的分组并且发送该分组给它所对应的端用户；ONU-2将分组-2发送给它所对应的端用户，等等。
仅仅作为示例，图2示出了PON系统中的上行传输过程。ONU在PON系统的上行信道中以突发模式发送它的信号，这不同于传统的点到点连续模式传输。ONU首先会设立与OLT的通信链路，然后OLT将以TDMA的方式向不同的ONU用户分配不同的时隙，从而当来自不同ONU的信号到达ODN中的耦合器时它们不会相互重叠。如图2所示，ONU-1仅仅在它的时隙(也就是No.1)发送它的信号，以及ONU-2在它的时隙(也就是No.2)发送它的信号，等等。
图3是示出了上行数据的帧结构的简化图。高频模式序列(HFP)“0x5555…”(0x意味着十六进制数，它的二进制形式是0101010101010101…)是OLT接收端用于自动增益控制(AGC)以及时钟和数据恢复(CDR)的特殊前导序列。HFP之后跟随着66比特长的数据起始<SOD>定界符，或将其称为突发定界符(BD)。SOD用于界定数据帧的边界。SOD定界符的长度与数据帧长度一致，均为66比特。标记为受FEC保护的部分“…”可以是一个或多个IDLE块，是用于同步OLT接收端的解扰器以及码字定界的。将数据附加在IDLE(空闲)块之后。
SOD是用来同步数据的。图4是示出了SOD和假同步序列(FSC)之间的相关性的简化图。在OLT检测到进入信号并且将该信号与参考时钟进行同步之后，OLT将接收信号发送到边界检测器。SOD相关器嵌入在边界检测器模块中，以测试SOD定界符和接收信号之间的相关性。SOD相关器将计算SOD定界符和接收的66比特数据之间的汉明距离(HD)以确定突发同步的有效性，这与界定数据帧的边界相同。假锁定同步会把截短的数据帧向它的更高层输出，这会降低系统的性能。因此，所采用的SOD定界符应该提供尽可能低的假锁定概率。SOD定界符的设计应该是使SOD定界符和FSC之间的相关性最小化，换句话说，即SOD定界符和FSC之间的HD最大化。
可以看到，多种传统的技术可用于光网络中的数据同步。但这些技术因为多种原因通常具有不足。
因此，需要改进数据同步的系统和方法。
发明内容
本发明实施例通常涉及电信技术。更具体地，本发明实施例提供了一种用于在PON中提供数据同步的方法和系统。在具体的实施例中，本发明提供了一种使用优化的数据起始定界符(SOD)来进行上行同步的技术及其硬件实现。仅仅作为示例，将本发明描述为应用于PON，然而应当认识到本发明具有更宽的应用范围。例如，本发明可以应用于使用指定序列来进行数据同步的任意通信系统。
根据实施例，本发明提供一种用于在光通信网络中提供上行数据同步的方法。方法包括从ONU发送数据。该数据包括第一数据帧，其包括报头序列、同步片段以及数据片段。同步片段包括66比特，该66比特包括第一数量具有非零值的比特以及第二数量具有零值的比特。第一数量不同于第二数量。该方法进一步包括由OLT接收至少第一数据。该方法同样包括处理第一数据帧。该方法还包括选择第一数据帧的第一片段，其中第一片段包括66比特。该方法进一步包括对该第一片段和同步定界符进行比较。此外，该方法包括基于第一片段确定汉明距离。该方法还包括确定数据帧的边界。
根据另一个实施例，本发明提供一种包括多个ONU的PON系统。该光网络包括发射器。每个ONU将以TDMA方式使用发射器发送数据。该数据包括第一数据帧，第一数据帧包括头序列、同步片段以及数据片段。同步片段包括66比特，其包括第一数量具有非零值的比特以及第二数量具有零值的比特。第一数量不同于第二数量。该系统同样包括OLT。OLT包括用于接收至少第一数据帧的接收机。OLT同样包括用于储存第一数据帧的移位寄存器。OLT包括用于对第一片段和同步定界符进行比较的逻辑电路。OLT还包括用于基于第一片段来确定汉明距离的汉明距离模块。OLT包括用于确定第一数据帧的边界的同步判决模块(SDM)。
应当理解本发明的实施例提供了多个优于传统技术的优势。此外，通过使用优化的同步定界符及其硬件，优化了同步过程的速度和可靠性。另外，通过最小限度的修改，可以使用和/或结合传统的系统来容易地实现本发明的实施例。还有其它益处，下面将进行描述。
根据实施例可以实现这些益处中的一个或多个。参考以下的详细描述以及附图，可以充分理解本发明的这些益处以及多个其它目的、特征和优势。
附图说明
图1示出了PON系统中的下行传输过程；
图2示出了PON系统中的上行传输过程；
图3是示出了上行数据的帧结构的简化图；
图4是示出了SOD定界符和假同步备选项之间的相关性的简化图；
图5是示出了PON系统中从ONU到OLT的上行传输的简化图；
图6是示出了数据帧中使用的SOD定界符的简化图；
图7是示出了根据本发明的实施例的10G EPON系统的上行数据帧结构的简化图；
图8A是示出了根据本发明的实施例的SOD相关器的同步电路的简化图；
图8B是示出了用于提供根据本发明的实施例SOD定界符逻辑的硬逻辑的简化图；
图9是示出了现有技术和本发明的实施例之间的假锁定概率的比较的图表；
图10是示出了根据本发明的实施例的10G EPON系统的上行数据帧结构的简化图。
具体实施方式
本发明实施例通常涉及电信技术。更具体地，本发明实施例提供了一种用于在无源光网络(PON)中提供数据同步的方法和系统。在具体的实施例中，使用优化的数据起始定界符SOD)和其硬件实现，本发明提供用于上行同步的技术。仅仅作为示例，将本发明描述为适用于PON，然而应当认识到本发明具有更宽的应用范围。例如，本发明可以适用于使用指定序列用于数据同步的任意通信系统。
如上所述，因为多种原因，传统的数据同步技术通常是不适用的，以下将详细解释。
图5是示出了PON系统中从ONU到OLT的上行传输的简化图。帧格式形成器(frame formator)把FEC(Forward Error Correction前向纠错)码字组合形成上行数据帧。
接下来将HFP和SOD定界符分别附加到如图3所示的数据帧的开头。当前采用的SOD是66比特的二进制序列。例如，如下的二进制序列，{0001010100 10101110 11111001 11011010 01111000 00111101 1100001001000110}，它的十六进制表示是{0x 0 54 AE F9 DA 78 3D C2 46}。应该注意到除了第一个十六进制数或首位数代表2个二进制比特之外，每个十六进制数代表4个二进制比特。当前采用的SOD定界符和FSC的最小距离是31。作为示例，图6是示出了数据帧中使用的SOD定界符的简化图。
在PON系统中，ONU用户和OLT之间的距离是不同的，因此对于不同的ONU，光信号功率的损耗和信道损失不同。例如，当信号到达OLT时，它们的功率级别是不同的。因此，通常需要OLT自动地调节接收功率的级别并且将接收信号与它的参考时钟进行正确地同步。通常由OLT中的AGC和CDR模块执行这些功能。
在OLT端，边界检测器包括SOD相关器。此外，SOD相关器可用于界定来自ONU上行信号的数据帧边界。例如，如图3所示，SOD定界符不受FEC编码保护，因此SOD出现误比特率相对较高。因为接收机端的所接收到的SOD定界符序列通常很有可能被错误比特破坏，因此需要SOD相关器容忍错误比特。例如，由预定的同步门限来定义SOD相关器可以容忍的错误比特的数量。通常根据操作错误比特级别来判决SOD相关器中的同步门限。
通过设立适当的同步门限，OLT的SOD相关器可以有效地快速界定接收信号，并且将假锁定出现的平均时间最小化。典型地，传统的系统将SOD相关器的同步门限设置为12。如果在SOD定界符和66比特的接收数据之间计算出的HD小于12，那么OLT声明与接收信号成功地同步。另一方面，如果HD等于或大于12，那么将接收信号移位一个比特，并且SOD相关器将重新计算SOD定界符和新的66比特数据之间的HD直到声明了成功的同步为止。
上述传统方法具有多个问题。此外，因为SOD定界符没有FEC编码保护，所以在传输信道上SOD定界符的误比特率通常较高。结果需要SOD定界符在SOD定界符和FSC之间具有大的HD。例如，传统的SOD定界符和FSC的最小HD等于31。
然而，使用等式1可以计SOD定界符和FSC之间算理论上建议的最小HD：
Figure A20088000035700131
N是SOD的长度    (等式1)
可以使用下面的等式2来计算理论上建议的最大同步门限的值，例如SOD相关器的性能：
定界门限 T = [ N 4 ] - 1 = 16 - 1 = 15 (等式2)
应当理解本发明实施例的目的是为了提供符合理论建议值的数据起始定界符<SOD>的集合。例如，SOD定界符和FSC之间的最小HD是32。
在具体的实施例中，本发明基于使用一个或多个SOD定界符来提供SOD相关电路。此外，该实施例提供了用于多个同步门限的快速同步算法。
根据具体应用，可以使用多个SOD定界符。作为示例，表1示出5个示例性的SOD定界符：
  SOD长度(比特)   SOD定界符(十六进制数)   SOD和FSC之间的最小HD   允许的最大同步门限
  66   1 16 A2 DC 69 F0 CD EE 40   32   15
  66   1 5A E3 94 B6 66 C7 E0 03   32   15
  66   1 7F A0 96 0E 14 A7 33 66   32   15
  66   1 70 3A 08 6D ED 4E 99 66   32   15
  66   0 41 BD B2 B3 D5 A7 C8 F0   32   15
表1
表1所示的SOD定界符符合SOD定界符和FSC之间的理论建议的最小HD。此外，SOD定界符在33个偶数位置和33个奇数位置上具有16个零值和17个非零值，反之亦然。结果SOD具有的零值的数量不等于非零值的数量(例如，32个零值加上34个非零值或34个零值加上32个非零值)。作为示例，所有二进制形式的SOD定界符都符合所述要求。例如，以下以SOD定界符示为十六进制数形式，并且它们的二进制形式具有34个零值和32个非零值，
0x 1 16 A2 DC 69 F0 CD EE 40
01 00010110 10100010 11011100 01101001 11110000 11001101 1110111001000000
0x 1 5A E3 94 B6 66 C7 E0 03
01 01011010 11100011 10010100 10110110 01100110 11000111 1110000000000011
0x 1 7F A0 96 0E 14 A7 33 66
01 01111111 10100000 10010110 00001110 00010100 10100111 0011001101100110
0x 1 70 3A 08 6D ED 4E 99 66
01 01110000 00111010 00001000 01101101 11101101 01001110 1001100101100110
以下定界符具有32个零值和34个非零值，
0x 0 41 BD B2 B3 D5 A7 C8 F0
00 01000001 10111101 10110010 10110011 11010101 10100111 1100100011110000
表1所示的SOD定界符符合SOD定界符和FSC之间的理论建议的最小HD。例如，这些SOD定界符以及本发明设想的其它SOD定界符可以使用于代替传统的SOD定界符，这样无需额外地修改现有的数据帧结构或增加复杂就可以将最小HD从31增加到32。换句话说，本发明无需任何额外成本就能降低假锁定概率。
在实施例中，SOD定界符符合SOD定界符和FSC之间的理论建议的最小HD值。SOD必须在33个偶数位置和33个奇数位置上具有16个零值和17个非零值，反之亦然。因此，零值的数量必须不等于非零值的数量(例如，32个零值加上34个非零值或34个零值加上32个非零值)。
为实现实施例，十六进制序列的二进制形式是66比特长的序列。例如，{0x 1 16 A2 DC 69 F0 CD EE 40}的二进制形式是{01 00010110 1010001011011100 01101001 11110000 11001101 11101110 01000000}。应该注意到除了第一个十六进制数或首位数代表2个二进制比特之外，每个十六进制数代表4个二进制比特。
图7是示出了根据本发明的实施例的10G EPON系统的上行数据帧结构的简化图。这个图表仅仅是示例，而非限制权利要求的范围。本发明的一个普通技术人员应当认识到多个变形、替换和修改。如图7所示，在数据帧中使用表1列出的SOD定界符。
应当理解本发明的实施例具广泛的应用范围，并且可以用于将SOD定界符用于与接收信号的同步或用于界定数据帧的边界的任意系统。在具体的实施例中，本发明实施例将用于基于IEEE 802.3标准的10G EPON系统中。
在ONU发射器端，将SOD定界符附加到FEC编码的数据帧的开头与附加HFP一样。例如，将HFP用作为上行信号的前导码序列。
在OLT接收机端，SOD相关器计算接收信号和SOD定界符之间的HD以测试HD是否小于系统的同步门限。与传统的系统相反，该同步门限是可以根据系统需要来调节的。例如，如果T被设置为0，则可以将假锁定的概率最小化。
图8A是示出了根据本发明的实施例的SOD相关器的同步电路的简化图。这个图表仅仅是示例，而非限制权利要求的范围。本发明实施例的一个普通技术人员应当认识到多个变形、替换和修改。如图8A所示，用移位寄存器来处理接收ONU分组，并且向汉明距离计算(HDC)模块提供处理后的分组。汉明距离计算模块基于汉明距离计算来确定定界。
图8B是示出了用于提供根据本发明的实施例的SOD定界符的逻辑硬件的简化图。这个图表仅仅是示例，而非限制权利要求的范围。本发明的一个普通技术人员应当认识到多个变形、替换和修改。如图所示，用于这个特殊情形的SOD定界符是“0x 1 16 A2 DC 69 F0 CD EE 40”。
OLT只要检测到来自ONU的上行信号，它就将它的参考时钟与上行信号进行同步。OLT接下来将接收数据传送到SOD相关器的移位寄存器中。一旦移位寄存器充满了66比特的接收数据，它就通过基于SOD定界符的电子电路来传递这66个比特。电子电路是如下定义的：SOD定界符的每个比特响应于从移位寄存器到HDC模块的直接电子逻辑。如果SOD定界符的对应比特的比特是零值，则将最初接收的数据比特发送到未改变的HDC模块。另一方面，如果SOD的对应比特是非零值，则它将接收数据比特的取反值传递到HDC模块(也就是零值改变为非零值或是非零值改变为零值)。HDC模块计算对应的HD并且将输出传递到同步判决模块(SDM)。最后，SDM确定它是否是有效的同步。如果声明了成功的同步，则OLT知道数据帧的开头并且开始接收数据。
在实施例中，本发明提供来自SDM的二进制格式的HD的快速同步算法。使用66比特的SOD定界符来实现该算法。SOD定界符和所有可能的66比特二进制序列之间的最小HD是0。SOD定界符和所有可能的66比特二进制序列之间的最大HD是66。因为26＜66＜27，所以需要至少7个二进制比特以表示二进制格式的结果HD。
根据表2，如果同步门限T被设置为T＝8＝23或T＝16＝24，则SDM可以计算从最高有效位(MSB)到最低有效位(LSB)的连续的零值比特的数量，以确定是否是有效的同步。例如，如果T＝8，则SDM仅仅需要检查前4个连续比特是否全为0。
Figure A20088000035700161
Figure A20088000035700171
表2
假设需要表示二进制格式的HD的比特数量是n，并且同步门限被设置为T＝2m，其中0≤m≤n。则通过检查第一组n-m的连续比特是否全为0，SDM就可以判决是否是有效的同步。如果是全0，则SDM可以声明成功的同步。否则移位寄存器将移位一个比特以获得SOD定界符将要测试的“新的”66比特的数据。
应当理解本发明的多个实施例提供了优于传统技术的大量优势。此外，根据本发明使用SOD定界符来实现的数据帧可以降低假锁定的概率。同时，这个实现并不引入任何复杂性开销。
图9是示出了现有技术和本发明的实施例之间的假锁定概率的比较的图表。作为示例，HFP的长度是4000比特。从图9的图表中可以看到本发明的实施例的假锁定的概率要低得多。点划线表示门限T＝12，虚线表示门限T＝15。
与传统的系统相比，除了更好的性能，本发明的实施例同样提供更好的灵活性。例如，同步门限T是可以根据系统需要来调节的。可以对不同门限值采用快速同步算法。
此外，本发明的上述实施例提供5个数据起始<SOD>定界符。每个SOD定界符理想地适用于以太网PON的上行传输。
在实施例中，HFP可以具有如“10101010 10101010…”的二进制格式，其结尾为零值。HFP还可以提供AGC和CDR功能。在实施例中，SOD的十六进制数为{0x C D5 8A 60 A4 E1 43 BC 9D}，它的二进制序列为{11 1010101101010001 00000110 00100101 10000111 11000010 00111101 10111001}。当前使用的SOD定界符和FSC的最小距离是31。
如果将结尾为零值的二进制序列为“10101010 10101010…”用作系统中的HFP，则符合SOD定界符和FSC之间的HD的SOD定界符是表1中提供的SOD定界符的补码形式。对应的SOD定界符如表3所示。
  SOD长度(比特) SOD定界符(十六进制数)   SOD和FSC之间的最小HD   允许的最大同步门限
  66   4 97 BA C4 69 F0 4C 88 FD   32   15
  66   4 A5 38 D6 92 99 1C F8 3F   32   15
  66   4 01 FA 96 8F D7 1A 33 99   32   15
  66   4 F1 A3 EF 49 48 8D 66 99   32   15
  66   C 7D 42 B2 32 54 1A EC F0   32   15
表3
表3所示的SOD定界符符合SOD定界符和FSC之间的理论建议的最小HD。此外，SOD定界符分别在33个偶数位置和33个奇数位置上具有16个非零值和17个零值，反之亦然。结果SOD具有的零值的数量不等于非零值的数量(例如，32个零值加上34个非零值或34个零值加上32个非零值)。作为示例，所有二进制形式的SOD定界符都符合所述要求。例如，以十六进制数来显示以下SOD定界符，并且它们的二进制形式具有34个零值和32个非零值，
0x 4 97 BA C4 69 F0 4C 88 FD
10 11101001 01011101 00100011 10010110 00001111 00110010 0001000110111111
0x 4 A5 38 D6 92 99 1C F8 3F
10 10100101 00011100 01101011 01001001 10011001 00111000 0001111111111100
0x 4 01 FA 96 8F D7 1A 33 99
10 10000000 01011111 01101001 11110001 11101011 01011000 1100110010011001
0x 4 F1 A3 EF 49 48 8D 66 99
10 10001111 11000101 11110111 10010010 00010010 10110001 0110011010011001
以下定界符具有32个非零值和34个零值，
0x C 7D 42 B2 32 54 1A EC F0
11 10111110 01000010 01001101 01001100 00101010 01011000 0011011100001111
二进制比特和字段(8比特每字段)位置的LSB在左边。以标准的十六进制形式来显示十六进制数，并且两个十六进制数表示一个对应字段。例如，将字段“0x BA”(表3所示)发送为01011101，表示66比特SOD定界符1的第11到第18个比特。每个字段的LSB位于字段的最低数位置而且是字段中第一个被发送的比特。注意到除了第一个十六进制数或首位数表示对应的4个二进制比特表示的2个MSB之外，一个十六进制数表示4个二进制比特。例如，“0x 4”的二进制表示是“0010”以及第一个十六进制数“0x 4”表示10。
图10是示出了根据本发明的实施例的10G EPON系统的上行数据帧结构的简化图。这个图表仅仅是示例，而非限制权利要求的范围。本发明的一个普通技术人员应当认识到多个变形、替换和修改。如图7所示，在数据帧中使用表3中列出的SOD定界符。
在实施例中，HFP可以是n个连续具体的66比特块的序列，其中66比特块具有如“10 1111 1101 0000 0010 0001 1000 1010 0111 1010 00111001 0010 1101 1101 1001 1010”的二进制形式，其十六进制表示是{0x 4BF 40 18 E5 C5 49 BB 59}。HFP适用于并不仅有利于AGC和CDR功能而且还适用于在OLT的接收机端应用峰值检测器或均衡器的高速PON系统(例如10G-EPON系统)。在实施例中，SOD的十六进制数是{0x 8 6B F8 D8 12D8 58 E4 AB}，其二进制序列是{01 1101 0110 0001 1111 0001 1011 01001000 0001 1011 0001 1010 0010 0111 1101 0101}。当前采用的SOD定界符和FSC的最小汉明距离是30。
如果在系统中使用以上HFP，则表4显示了在SOD定界符和FSC之间具有大HD的SOD定界符。
  SOD长度(比特)   SOD定界符(十六进制数)   SOD和FSC之间的最小HD   允许的最大同步门限
  66   8 6B F8 D8 12 D8 58 E4 AB   30   14
表4
SOD定界符分别在33个偶数位置和33个奇数位置上具有14个非零值和19个零值，反之亦然。结果是SOD具有的零值的数量等于非零值的数量(例如33个零值加上33个非零值)。例如，所有二进制形式的SOD定界符都符合所述要求。例如，以十六进制数来显示以下SOD定界符是，并且它们的二进制形式具有33个零值和33个非零值，
0x 8 6B F8 D8 12 D8 58 E4 AB
01 11010110 00011111 00011011 01001000 00011011 00011010 0010011111010101
二进制比特和字段(8比特每字段)位置的LSB在左边。以标准的十六进制形式来显示十六进制数，并且两个十六进制数表示一个对应字段。例如，将字段“0x BA”(表3所示)发送为01011101，表示66比特SOD定界符1的第11到第18比特。每个字段的LSB位于字段的最低数位置而且是字段中第一个被发送的比特。注意到除了第一个十六进制数或首位数表示对应的4个二进制比特表示的2个MSB之外，十六进制数表示4个二进制比特。例如，“0x 4”的二进制表示是“0010”以及第一个十六进制数“0x 4”表示10。
尽管已经描述了本发明的具体实施例，本领域的技术人员将理解具有其它与所述实施例等效的实施例。因此，需要理解本发明并不是由示出的具体实施例所限制的，而仅仅是由附带的权利要求的范围所限制的。
在实施例中，HFP可以是n个连续具体的66比特块的序列，其中66比特块具有如“10 0111 1101 0110 0000 1010 1001 1111 0101 1000 0010 10100111 1101 0110 0000 1010”的二进制形式，其十六进制表示是{0x 4 BE 0695 AF 41 E5 6B 50}。HFP适用于不仅有利于AGC和CDR功能而且适用于在OLT的接收机端应用峰值检测器或均衡器的高速PON系统(例如10G-EPON系统)并。在实施例中，SOD的十六进制数是{0x 4 BE E4 B1 DA AA 13 18B1}，其二进制序列是{10 0111 1101 0010 0111 1000 1101 0101 1011 01010101 1100 1000 0001 1000 1000 1101}。当前采用的SOD定界符和FSC的最小汉明距离是31。
如果在系统中使用以上HFP，则表5显示了在SOD定界符和FSC之间具有大HD的SOD定界符。
  SOD长度(比特) SOD定界符(十六进制数)   SOD和FSC之间的最小HD   允许的最大同步门限
  66   4 BE E4 B1 DA AA 13 18 B1   31   15
  66   4 BE A4 03 50 32 BF 3A E3   31   15
  66   C AE 85 47 BE 2B 06 24 A7   31   15
  66   4 FE 82 16 48 79 BA 98 B3   31   15
表5
SOD定界符分别在33个偶数位置和33个奇数位置上具有14个非零值和19个零值，反之亦然。奇数比特和偶数比特上的零值和非零值的数量组成交叉组合(cross combination)；如果在奇数比特上，具有14个零值和19个非零值，则在偶数比特上，将有19个零值和14个非零值。结果是SOD具有零值的数量等于非零值的数量(例如，33个零值加上33个“1“)。例如，所有二进制形式的SOD定界符都符合所述要求。例如，以十六进制数来显示以下SOD定界符是，并且它们的二进制形式具有33个零值和33个非零值，
0x 4 BE E4 B1 DA AA 13 18 B1，
10 01111101 00100111 10001101 01011011 01010101 11001000 0001100010001101；
0x 4 BE A4 03 50 32 BF 3A E3，
10 01111101 00100101 11000000 00001010 01001100 11111101 0101110011000111；
0x C AE 85 47 BE 2B 06 24 A7，
11 01110101 10100001 11100010 01111101 11010100 01100000 0010010011100101；
0x 4 FE 82 16 48 79 BA 98 B3，
10 01111111 01000001 01101000 00010010 10011110 01011101 0001100111001101。
二进制比特和字段(8比特每字段)位置的LSB在左边。以标准的十六进制形式来显示十六进制数，并且两个十六进制数表示一个对应字段。例如，将字段“0x BA”(表3所示)发送为01011101，表示66比特SOD定界符1的第11到第18比特。每个字段的LSB位于字段的最低数位置而且是字段中第一个被发送的比特。注意到除了第一个十六进制数或首位数表示对应的4个二进制比特表示的2个MSB之外，十六进制数表示4个二进制比特。例如，“0x 4”的二进制表示是“0010”以及第一个十六进制数“0x 4”表示10。
尽管已经描述了本发明的具体实施例，本领域的技术人员将理解具有与所述实施例等效的其它实施例。因此，需要理解本发明并不是由示出的具体实施例所限制的，而仅仅是由附带的权利要求的范围所限制的。

Claims (15)

1、一种用于在光通信网络中提供上行数据同步的方法，所述方法包括：
从光网络单元发送数据，所述数据包括第一数据帧，所述第一数据帧包含括报头序列、同步片段和数据片段，所述同步片段包括66比特，所述66比特包括第一数量的非零值的比特和第二数量的零值的比特；
通过光线路终端接收至少所述第一数据帧；
处理所述第一数据帧；
选择所述第一数据帧的第一片段，其中所述第一片段包括66比特；
将所述第一片段与同步定界符进行比较；
基于所述第一片段确定汉明距离；以及
确定所述第一数据帧的边界。
2、如权利要求1所述的方法，进一步包括：
移位所述第一数据帧；
选择第二片段；
将所述第二片段与所述同步定界符进行比较。
3、如权利要求1所述的方法，其中所述同步片段具有的所述第一数量为32并且所述第二数量为34，所述同步片段具有如下序列：
十六进制形式的序列1：1 16 A2 DC 69 F0 CD EE 40，
二进制形式的序列1：
01 00010110 10100010 11011100 01101001 11110000 1100110111101110 01000000，
十六进制形式的序列2：1 5A E3 94 B6 66 C7 E0 03，
二进制形式的序列2：
01 01011010 11100011 10010100 10110110 01100110 1100011111100000 00000011，
十六进制形式的序列3：1 7F A0 96 0E 14 A7 33 66，
二进制形式的序列3：01 01111111 10100000 10010110 0000111000010100 10100111 00110011 01100110，
十六进制形式的序列4：1 70 3A 08 6D ED 4E 99 66，
二进制形式的序列4：
01 01110000 00111010 00001000 01101101 11101101 0100111010011001 01100110。
4、如权利要求1所述的方法，其中所述同步片段具有的所述第一数量为34并且所述第二数量为32，所述同步片段具有如下序列：
十六进制形式的序列5：0 41 BD B2 B3 D5 A7 C8 F0
二进制形式的序列5：
00 01000001 10111101 10110010 10110011 11010101 1010011111001000 11110000。
5、如权利要求1所述的方法，进一步包括基于所述边界对所述第一数据帧进行解码。
6、如权利要求1所述的方法，其中所述汉明距离具有最小值32。
7、如权利要求1所述的方法，其中所述确定汉明距离包括：计算所述第一片段和所述同步定界符之间的距离。
8、如权利要求1所述的方法，其中所述同步片段与同步门限值15相关联。
9、如权利要求1所述的方法，其中所述同步片段具有的所述第一数量为34并且所述第二数量为于32，所述同步片段具有如下序列：
十六进制形式的序列1：4 97 BA C4 69 F0 4C 88 FD，
二进制形式的序列1：
10 11101001 01011101 00100011 10010110 00001111 0011001000010001 10111111，
十六进制形式的序列2：4 A5 38 D6 92 99 1C F8 3F，
二进制形式的序列2：
10 10100101 00011100 01101011 01001001 10011001 0011100000011111 11111100，
十六进制形式的序列3：4 01 FA 96 8F D7 1A 33 99，
二进制形式的序列3：
10 10000000 01011111 01101001 11110001 11101011 0101100011001100 10011001，
十六进制形式的序列4：4 F1 A3 EF 49 48 8D 66 99，
二进制形式的序列4：
10 10001111 11000101 11110111 10010010 00010010 1011000101100110 10011001。
10、如权利要求1所述的方法，其中所述同步片段具有的所述第一数量为32并且所述第二数量为34，所述同步片段具有如下序列：
十六进制形式的序列5：C 7D 42 B2 32 54 1A EC F0
二进制形式的序列5：
11 10111110 01000010 01001101 01001100 00101010 0101100000110111 00001111。
11、如权利要求1所述的方法，其中所述同步片段具有的所述第一数量为33并且所述第二数量为33，并且奇数位比特和偶数位比特上的所述零值和非零值的数量组成交叉组合；如果在奇数位比特上，具有14个零值和19个非零值，则在偶数位比特上，将有19个零值和14个非零值。
12、如权利要求11所述的方法，其中所述同步片段包括如下序列：
十六进制形式的序列2：4 BE E4 B1 DA AA 13 18 B1，
该序列2用二进制形式表示为：
10 01111101 00100111 10001101 01011011 01010101 1100100000011000 10001101，
十六进制形式的序列2：4 BE E4 B1 DA AA 13 18 B1，
该序列2用二进制形式表示为：
10 01111101 00100111 10001101 01011011 01010101 1100100000011000 10001101，
十六进制形式的序列3：4 BE A4 03 50 32 BF 3A E3，
该序列3用二进制形式表示为：
10 01111101 00100101 11000000 00001010 01001100 1111110101011100 11000111，
十六进制形式的序列4：C AE 85 47 BE 2B 06 24 A7，
该序列4用二进制形式表示为：
11 01110101 10100001 11100010 01111101 11010100 0110000000100100 11100101
十六进制形式的序列5：4 FE 82 16 48 79 BA 98 B3，
该序列5用二进制形式表示为：
10 01111111 01000001 01101000 00010010 10011110 0101110100011001 11001101。
13、如权利要求11所述的方法，其中所述同步片段的最小距离是30。
14、一种无源光网络系统，所述系统包括：
光网络单元，所述光网络包括发射器，所述光网络单元用于使用所述发射器来发送数据，所述数据包括第一数据帧，所述第一数据帧包括头序列、同步片段和数据片段，所述同步片段包括66比特，所述66比特包括第一数量的具有非零值的比特，所述66比特包括第二数量的具有零值的比特，所述第一数量不同于所述第二数量；
光线路终端，所述光线路终端包括：
接收机，用于接收至少所述第一数据帧；
移位寄存器，用于储存所述第一数据帧；
逻辑电路，用于将所述第一片段与同步定界符进行比较；
汉明距离模块，用于基于所述第一片段确定汉明距离；
定界判决模块，用于确定所述第一数据帧的边界。
15、如权利要求14所述的系统，其中所述移位寄存器包括至少66比特。
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