CN101582734A - 波分复用无源光网络中的接入控制方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种新颖的波分复用无源光网络的技术方案。该方案综合考虑了持续增长的用户下行带宽需求和高速互联网业务的上下行非对称性，其在下行采用多波长用以承载下行信号而上行保持单波长用以承载上行信号。本发明所提供的技术方案可以提高PON系统的总体下行带宽，同时对接入控制技术和帧格式设计又可以大量采用现有技术，使得本发明的技术方案可以兼容现有无源光网络中的终端设备。因而本发明的技术方案是一种经济的高速无源光网络解决方案，尤其在应用于对现有无源光网络进行升级时，其可以有效地保护运营者或者使用者的前期投资，降低建设或使用成本。

Description

波分复用无源光网络中的接入控制方法及其装置

技术领域

本发明涉及无源光网络技术，尤其涉及具有多下行波长的波分复用(WDM)无源光网络中的接入控制方法及其装置。

背景技术

PON(无源光网络)技术是一种点到多点的光纤接入技术，它由局侧的OLT(光线路终端)、用户侧的ONU(光网络单元)或ONT(光网络终端)以及ODN(光分配网络)组成，其可以灵活地组成树形、星形和总线式拓扑结构(典型结构为树形结构)。所谓“无源”，是指ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源，全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成，因此其管理维护的成本较低。

波分复用无源光网络已知以下两种实现方式：

第一种方式为：上行信号和下行信号使用不同的波长，上行信号波长为λu，下行信号波长为λd，下行采用TDM广播方式，上行采用TDMA方式，各ONU按OLT分配的时隙来发送接收数据。

第二种方式为：OLT为每个ONU分配专用的上行信号波长和下行信号波长，即具有多个不同的上行信号波长λu1、...、λum和多个不同的下行信号波长λd1、...、λdm，每个ONU独享一个上行信号波长和一个下行信号波长。

其中第一种方式已经因为成本等方面的优势而率先走入实用。现有的BPON、GPON、EPON等技术普遍采用点对多点拓扑结构、TDMA技术实现多用户接入。因为各个ONU与OLT之间的物理距离不同，以及环境温度的变化和光电器件的老化等因素，使得各个ONU与OLT之间传输时延不同，各个ONU的发出的信号会在上行信道发生碰撞，且信号到达OLT的时间具有不确定性。因此，OLT必须采用一种测距技术来补偿不同ONU和OLT之间的传输时间差异，并据此来指示ONU调整其信号发送时间，使不同的ONU所发送的信号能在OLT处准确地复用在一起而不会产生相互冲突。

测距技术的基本原理如下：为避免上行数据的冲突，需要保证不同的ONU到OLT的总的逻辑距离相同，这个总的逻辑距离时间就是均衡环路延时T_eqd，它是一个常数。由OLT向一个ONU发测距指令，该ONU收到指令后立即发回相应的测距应答指令。OLT从发出测距指令到收到相应测距应答指令的时间差即为OLT与该ONU间的光纤传输延时T_loop。则该ONU为达到均衡环路延时而需要插入的控制延时T_d＝T_eqd-T_loop。OLT把T_d通知给该ONU，该ONU据此调整自己的发送时间。OLT依次对每个ONU进行上述操作，即可避免上行信号的碰撞。

测距的方法可以分为以下三种：

1)低幅伪随机码测距(扩频法测距)：测距时，OLT先向需测距的ONU发出测距指令；ONU收到指令后，向上发出特定的一个幅度很小的伪随机码。由于此信号幅度很小(相对于业务数据幅度而言可忽略)，故测距过程中不用中断其他ONU运行中的业务。在OLT接收端，利用相关检测的方法，将信号到达相位提取出来。这种方法的优点是测距过程可以在不中断ONU业务的情况下进行。如此可以减小ONU对信元缓冲器的需求，对业务QoS影响不大。缺点是技术复杂，不易实现，精度不高。

2)低幅低频正弦波测距(带外法测距)：粗测时OLT向ONU发出一条测距指令，ONU接到指令后将低频小幅的正弦波加到激光器的偏置电流中，正弦波的初始相位固定。OLT通过检测正弦波的相位值计算出环路时延。精测时需要开一个帧大小的窗口。这种方法的优点是采用低幅带外的测距信号，测距过程不中断运行中的ONU的业务，不需要加大的信元缓冲器，对业务QoS影响很小。缺点是采用模拟相位测量技术，实现复杂，成本较高；而且由于静态测距要分两阶段完成，所需完成时间长，不利于切换时的系统恢复。

3)开窗测距法(带内开窗测距)：当有ONU需要测距时，OLT发出指令使所有运行中的ONU在某段时间内暂停上行业务，相当于在上行时隙内打开一个测距窗口；同时OLT命令需测距的ONU向上发送一个特殊的信元。OLT记录从发出命令到收到ONU的响应信元的延时，即可得到此ONU的光纤传输延时T_loop。这种方法的优点是利用成熟的数字技术，实现简单、精度高、成本低。缺点是测距占用上行带宽。

综合考虑上面三种测距方法的测距精度和实现难易程度，以及接入网最敏感的成本问题，目前最常用的测距方案是带内开窗测距法。

为了促进无源光网络技术的发展，不同的组织致力于各种无源光网络技术标准的制定与推广。例如，IEEE(美国电气电子工程师协会)802.3ah工作组主要开展EPON的标准化工作，ITU-T SG15/Q2标准工作组和FSAN(全业务接入联盟)致力于BPON和GPON标准的制定与推广，目前已经发布了BPON标准(G.983.x)、GPON标准(G.984.x)和基于G.984.x的GPON运营商公共技术规范CTS，并对GPON系统的实现做了明确的定义和约束，现有的GPON技术标准中，已经支持上下行均采用2.48Gbps的码元速率。

因为持续增长的用户下行带宽需求，需要接入网提供更高的带宽，然而简单地通过同时提高上下行信道带宽(例如提高到10Gbps)虽然可以保证用户的带宽需求，但其成本却是难以被用户或运营商所接受的。

发明内容

为解决上述现有技术中的问题，本发明提出了一种新的波分复用无源光网络的技术方案。该方案综合考虑了持续增长的用户下行带宽需求和高速互联网业务的上下行非对称性，其在下行采用多波长用以承载下行信号而上行保持单波长用以承载上行信号，并通过在下行多波长上同步发送测距通知信号来解决不同光用户侧设备所发上行信号冲突的问题。为实现上述目的：

根据本发明的第一方面，提供了一种在具有多下行波长的波分复用无源光网络的光局端设备中用于激活并接入光用户侧设备的方法，其中，包括以下步骤：a.经由一个或多个下行光波长将测距通知消息发送给一个或多个光用户侧设备，并接收来自所述光用户侧设备的测距响应消息，并根据所述测距响应消息来确定所述光用户侧设备的测距延时相关信息并将其通知给所述光用户侧设备。

根据本发明的第二方面，提供了一种在具有多下行波长的波分复用无源光网络的光用户侧设备中用于接入光局端设备的方法，其中，包括以下步骤：i.接收来自所述光局端设备的测距通知消息，并发送相应的测距响应消息给所述光局端设备，并接收来自所述光局端设备的测距延时相关信息。

根据本发明的第三方面，提供了一种在具有多下行波长的波分复用无源光网络的光局端设备中用于激活并接入光用户侧设备的激活装置，其中包括：第一通知装置，用于经由一个或多个下行光波长将测距通知消息发送给一个或多个光用户侧设备；第一接收装置，用于接收来自所述光用户侧设备的测距响应消息；第一确定装置，用于根据所述测距响应消息来确定所述光用户侧设备的测距延时相关信息；第二通知装置，用于将所述测距延时相关信息通知给所述光用户侧设备。

根据本发明的第四方面，提供了一种在具有多下行波长的波分复用无源光网络的光用户侧设备中用于接入光局端设备的接入装置，其中包括：第三接收装置，用于接收来自所述光局端设备的测距通知消息；第一发送装置，用于发送相应的测距响应消息给所述光局端设备；第四接收装置，用于接收来自所述光局端设备的测距延时相关信息。

根据本发明的第五方面，提供了一种用于具有多下行波长的波分复用无源光网络中的光局端设备，其包括本发明第三方面的激活装置。

根据本发明的第六方面，提供了一种用于具有多下行波长的波分复用无源光网络中的光用户侧设备，其包括本发明第四方面的接入装置。

与现有技术相比，本发明所提供的技术方案在下行采用多波长承载下行信号可以极大提高PON系统的总体下行带宽，同时通过在下行多波长上同步发送测距通知信号来解决不同光用户侧设备所发上行信号冲突的问题，使其技术上可行。此外，本发明在接入控制技术和帧格式设计方面可采用现有技术，尤其是终端设备方面可以仅进行微小的改动甚至不作改动，使得本发明的技术方案可以兼容现有无源光网络中的终端设备。因而本发明的技术方案是一种经济的高速无源光网络解决方案，尤其在应用于对现有无源光网络进行升级时，其可以有效地保护运营者或者使用者的前期投资，降低建设或使用成本。本发明的其它特点将在以下结合优选实施例的描述中变得更为清晰。

附图说明

图1所示为根据本发明的一个具体实施例的具有多下行波长的波分复用无源光网络的系统组成示意图；

图2示出了根据本发明的一个具体实施例的在具有多下行波长的波分复用无源光网络中用于激活并接入光用户侧设备的方法流程图；

图3所示为根据本发明的一个具体实施例的在具有多下行波长的波分复用无源光网络的光局端设备中用于激活并接入光用户侧设备的激活装置；

图4所示为根据本发明的一个具体实施例的在具有多下行波长的波分复用无源光网络的光用户侧设备中用于接入光局端设备的接入装置；

图5所示为根据本发明的一个具体实施例的在具有多下行波长的波分复用GPON网络中的帧结构的示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合本发明的具体实施例作进一步说明，但其不限制本发明。

图1所示为根据本发明的一个具体实施例的具有多下行波长的波分复用无源光网络的系统组成示意图。如图1所示，该系统包括光局端设备10，光分配网络20和光用户侧设备30a、30b和30c。其中，光局端设备10典型地是光线路终端(OLT)，光用户侧设备30典型地是光网络单元(ONU)或光网络终端(ONT)。具体地，光线路终端10包括一个接收器和多个发射器，其中接收器用于接收承载于上行光波长λu的上行信号，多个发射器用于分别经由不同的下行光波长发送下行信号，其对应的下行光波长分别为λd1、...、λdm。每个光用户侧设备各包括一个接收器和一个发射器，其中发射器用于发射上行信号，其对应的上行光波长为λu，接收器用于接收下行信号，其对应的下行光波长为λd1、...、λdm中的一个。各用户侧设备以时分多址(TDMA)方式共享上行信道。为简明起见，光分配网络20中仅示出一个光分路器20a。

在以下的描述中，不失一般性地，采用“OLT”以具体地指代“光局端设备”，采用“ONU”以具体地指代“光用户侧设备”。

图2示出了根据本发明的一个具体实施例的在具有多下行波长的波分复用无源光网络中用于激活并接入光用户侧设备的方法流程图。其中，由于图1中所示的光分配网络为无源设备，其操作相对于光局端设备与光用户侧设备均为透明，为简明起见，在此省略。

以下基于针对图1的相关解释，将参照图2并结合图1对本发明的具体实现进行详细描述。

实施例1

本例中的步骤是基于OLT和ONU已经实现同步的前提条件之下执行的。OLT和ONU可通过多种方式来实现同步，诸如，由OLT周期性地发送同步信号给ONU来实现同步，对此将在下文予以详述。

在步骤S101中，OLT10经由一个或多个下行光波长将注册通知消息发送到一个或多个光用户侧设备，用以通知所述光用户侧设备进行注册。基于现有技术，OLT10会定期发送注册通知消息，用以通知任何新的ONU来进行注册。在基于下行采用单波长传输的现有技术中，注册通知消息是由OLT广播发送的，其还用于通知所有ONU注册开窗时间以中止上传业务，避免某些ONU的反馈消息与其他某些ONU的上传业务在上行路径上发生碰撞。在本例中，下行方向上具有多个波长，因此，优选地，OLT10需要经由多个下行光波长同步地广播发送注册通知消息，以通知ONU进行注册。

当ONU30接收到来自OLT10的注册通知消息后，优选地，其将根据自身状态的不同分别进行以下操作：如果ONU30已经注册并接入系统，则其在指定的开窗时间内中止上传；如果ONU30正准备接入系统，例如第一次接入或者由于断电等原因而需要重新接入时，则其生成一个相应的注册响应消息，并在步骤S102中将该注册响应消息发送到OLT10。基于现有技术，该注册响应消息包括该ONU30的设备标识信息，例如，其MAC地址或物理地址。

当OLT10接收到来自ONU30的注册响应消息后，其在步骤S103中根据该注册响应消息，尤其是根据该注册响应消息中的ONU30的设备标识信息，确定ONU30的网络标识信息，例如其PON_ID。而后，在步骤S104中，OLT10将该网络标识信息发送给ONU30。具体地，OLT10在收到来自ONU30的注册响应消息后，选择一个空闲的网络标识信息分配给ONU30；然后，OLT10将包括ONU30的设备标识信息和网络标识信息写入下行信号帧的数据包中并在下行光波长上广播发送。ONU30接收到该下行信号帧的数据包后，从中检出自身的设备标识信息和相应的网络标识信息，得知该网络标识信息是分配给自己的，于是将其保存下来；其他的ONU接收到该下行信号帧的数据包后，发现其设备标识信息不属于自己，于是将该数据包丢弃。此后，直至该网络标识信息被重新分配之前，OLT10在下行信号帧的数据包中使用该网络标识信息来对ONU30进行寻址。

由于ONU30未完成注册前，OLT10并不知晓ONU30所对应的下行光波长，所以前述携带ONU30的设备标识信息和网络标识信息的下行信号帧的数据包需要在多个下行光波长上广播发送。优选地，为更有效地利用网络资源，OLT10需要知道ONU30对应的下行光波长，并仅在该下行光波长上发送上述携带ONU30的设备标识信息和网络标识信息的下行信号帧的数据包。该功能可以采用以下两种方式实现：

1)OLT10根据一个预存的用户波长映射表来确定ONU30对应的下行波长；具体地，在OLT10中预存了一个用户波长映射表，其中包括各ONU的设备标识信息与其对应的下行波长的映射关系；在收到来自ONU30的注册响应消息后，在步骤S103中，OLT10还根据该注册响应消息，尤其是根据该注册响应消息中的ONU30的设备标识信息来从该预存的用户波长映射表中确定ONU30对应的下行波长，例如，确定了其对应的下行波长为λd1；而后，在步骤S104中，OLT10将为ONU30确定的网络标识信息经由下行波长λd1发送给ONU30；该用户波长映射表还可以通过手动方式对其中的内容进行增加、删除或者修改，以适应网络设备的情况变化；

2)ONU30主动告知OLT10其对应的下行光波长；具体地，在ONU30所生成的注册响应消息中，还包括其所对应的下行光波长的波长信息，该波长信息位于注册响应消息的特定位置，用不同的代码(如数字)来代表不同的波长；在收到来自ONU30的注册响应消息后，在步骤S103中，OLT10还根据该注册响应消息，尤其是根据该注册响应消息中的ONU30的波长信息来确定ONU30对应的下行波长，例如，确定了其对应的下行波长为λd1；而后，在步骤S104中，OLT10将为ONU30确定的网络标识信息经由下行波长λd1发送给ONU30。

接下来，系统转入测距流程。在步骤S105中，OLT10经由下行光波长λd1(ONU30对应的下行光波长)将测距通知消息发送给ONU30。在接收到该测距通知消息后，ONU30立即生成一个相应的测距响应消息并在步骤S106中将其发送给OLT10；或者，ONU30随机延迟一段时间再生成相应的测距响应消息并将其发送给OLT10，此时，该测距响应消息还应包括该段延迟时间的指示信息。接收到来自ONU30的测距响应消息后，在步骤S107中，OLT10将根据该测距响应消息(或者还包括其中的延迟时间的指示信息)来确定ONU30的测距延时相关信息，基于现有技术，该测距延时相关信息具体地对应于前面描述过的控制延时T_d。然后，在步骤S108中，OLT10将该测距延时相关信息经由下行光波长λd1发送给ONU30。在接收到该测距延时相关信息后，ONU30据此调整自己的发送时间，以保证不同的ONU所发送的信号能在光分路器20a以及OLT10处准确地复用在一起而不会产生相互冲突。

本例中的上述步骤是基于OLT和ONU已经实现同步的前提条件之下执行的。具体地，结合本实施例，OLT10和ONU30之间的同步可以采用以下方式实现：OLT10根据一个固定的轮询周期来定期发送注册通知消息，ONU30根据来自OLT10的下行信号来确定其上行帧定时。

如果本例所描述的波分复用无源光网络为具有不定长帧周期的系统，则OLT10在每个轮询周期开始时在多个下行光波长上同步地发送同步信息，具体地，OLT10在多个下行光波长上同步地广播发送带有同步定时信息的数据包。ONU30侦听下行信号并检索到该数据包，从中提取出同步定时信息并根据该同步定时信息来确定该轮询周期的起始时间并据此确定其上行帧定时。因为OLT10到各ONU之间的传输时延不同，各ONU接收到该同步定时信息的时间也不同，因此各ONU确定的轮询周期起始时间也不相同。OLT10还可以在每个轮询周期开始时连续发送一组(多个)携带同步定时信息的数据包，相邻数据包的时间间隔相同，且每个数据包还包括该数据包在该组数据包中的排序信息；ONU30接收到其中任何一个携带同步定时信息的数据包，并提取出其同步定时信息和该数据包在该组数据包中的排序信息，即可据此确定该轮询周期的起始时间并据此确定其上行帧定时。

在发送过同步信息之后，OLT10即可启动上述的注册、测距流程。具体地，OLT10经由多个下行光波长同步地广播发送注册通知消息，通知所有ONU本轮询周期中的注册开窗时间，所有ONU在此开窗时间内中止上传业务，由需要注册的ONU发送注册响应消息，避免某些ONU的反馈消息与其他某些ONU的上传业务在上行路径上发生碰撞。在测距过程中，OLT10将ONU30a、30b、30c各自所对应的测距延时相关信息经由其各自对应的下行光波长分别发送给ONU30a、30b、30c，具体地，该测距延时相关信息对应于前面提及的现有技术中的控制延时T_d。ONU30a、30b、30c接收到各自的测距延时相关信息，并据此在各自的上行帧定时的基础上调整信号发送时间，以使得不同的ONU所发送的信号能在光分路器20a以及OLT10处准确地复用在一起而不会产生相互冲突。

如果本例所描述的波分复用无源光网络为具有定长帧周期的系统，则OLT10可以在每个下行信号帧中携带同步定时信息。具体地，OLT10经由多个下行光波长同步地发送下行信号帧。基于现有技术，每个下行信号帧在其帧头的特定位置携带同步定时信息，ONU30检测到任何一个下行信号帧，即可从中提取出同步定时信息并据此来确定其上行帧定时。同样地，因为OLT10到各ONU之间的传输时延不同，各ONU接收到该同步定时信息的时间也不同，因此各ONU的上行帧定时也不相同。每个轮询周期开始时，OLT10在各下行波长上相同时刻的下行帧中携带注册通知消息，通知所有ONU本轮询周期中的注册开窗时间，所有ONU在此开窗时间中止上传业务，由需要注册的ONU发送注册响应消息，避免某些ONU的反馈消息与其他某些ONU的上传业务在上行路径上发生碰撞。同样地，在测距流程中，ONU30a、30b、30c接收到来自OLT10的各自的测距延时相关信息，并据此在各自的上行帧定时的基础上调整信号发送时间，以使得不同的ONU所发送的信号能在光分路器20a以及OLT10处准确地复用在一起而不会产生相互冲突。

在上述实施例1中，注册过程(包括步骤S101至步骤S104)和测距过程(包括步骤S105至步骤S108)是两个相对独立的过程，即完成注册过程后再转入测距过程。根据上述实施例1的一个变化例，测距通知消息也可以由OLT10经由多个下行光波长广播发送，注册过程和测距过程也可以合并在一起完成，即步骤S101至S104分别并入步骤S105至步骤S108。

在步骤S105中，OLT10经由多个下行光波长发送测距通知消息，优选地，OLT10需要经由多个下行光波长同步地广播发送测距通知消息，同时，该测距通知消息还用以通知ONU进行注册。

当ONU30接收到来自OLT10的测距通知消息后，优选地，其将根据自身状态的不同分别进行以下操作：如果ONU30已经接入系统，则其在指定的开窗时间内中止上传；如果ONU30正准备接入系统，例如第一次接入或者由于断电等原因而需要重新接入时，则其立即生成一个相应的测距响应消息，并在步骤S106中将该测距响应消息发送到OLT10，或者，ONU30随机延迟一段时间再生成相应的测距响应消息并将其发送给OLT10，此时，该测距响应消息还应包括该段延迟时间的指示信息。为响应测距通知消息的注册通知功能，基于现有技术，该测距响应消息还包括该ONU30的设备标识信息，例如，其MAC地址或物理地址。

当OLT10接收到来自ONU30的测距响应消息后，在步骤S107中，OLT10将根据该测距响应消息(或者还包括其中的延迟时间的指示信息)来确定ONU30的测距延时相关信息，同时，该OLT10还将根据该测距响应消息中的ONU30的设备标识信息来确定ONU30的网络标识信息，例如，其PON_ID。基于现有技术，该测距延时相关信息可以具体地对应于前面描述过的控制延时T_d。

然后，在步骤S108中，OLT10将ONU30的测距延时相关信息和网络标识信息发送给ONU30。在接收到该测距延时相关信息后，ONU30据此调整自己的发送时间，以保证不同的ONU所发送的信号能在光分路器20a以及OLT10处准确地复用在一起而不会产生相互冲突；在接收到该网络标识信息后，ONU30将其保存下来。此后，直至该网络标识信息被重新分配之前，OLT10在下行信号帧的数据包中使用该网络标识信息来对ONU30进行寻址。

由于在ONU30完成注册之前，OLT10并不知晓ONU30所对应的下行光波长，所以在步骤S105和S108中，OLT10所发送的相应的消息或者信息均是在多个下行光波长上广播发送的。为更有效地利用网络资源，优选地，OLT10需要知道ONU30对应的下行光波长，并仅在该下行光波长上发送上述ONU30的测距延时相关信息和网络标识信息。该功能可以采用以下两种方式实现：1)OLT10根据一个预存的用户波长映射表来确定ONU30对应的下行波长。具体地，在OLT10中预存了一个用户波长映射表，其中包括各ONU的设备标识信息与其对应的下行波长的映射关系；在收到来自ONU30的测距响应消息后，在步骤S107中，OLT10还根据该测距响应消息，尤其是根据该测距响应消息中的ONU30的设备标识信息来从该预存的用户波长映射表中确定ONU30对应的下行波长，例如，确定了其对应的下行波长为λd1；而后，在步骤S108中，OLT10将为ONU30确定的网络标识信息和测距延时相关信息经由下行波长λd1发送给ONU30；该用户波长映射表还可以通过手动方式对其中的内容进行增加、删除或者修改，以适应网络设备的情况变化；2)ONU30主动告知OLT10其对应的下行光波长；具体地，在ONU30所生成的测距响应消息中，还包括其所对应的下行光波长的波长信息，该波长信息位于测距响应消息的特定位置，用不同的代码(如数字)来代表不同的波长；在收到来自ONU30的测距响应消息后，在步骤S107中，OLT10还根据该测距响应消息，尤其是根据该测距响应消息中的ONU30的波长信息来确定ONU30对应的下行波长，例如，确定了其对应的下行波长为λd1；而后，在步骤S108中，OLT10将为ONU30确定的网络标识信息和测距延时相关信息经由下行波长λd1发送给ONU30。

该变化例中的上述步骤是基于OLT和ONU已经实现同步的前提条件之下执行的。具体地，该变化例中，OLT10和ONU30之间的同步可以采用与实施例1中相同的方式实现。

根据实施例1的又一个变化例，注册过程也可以采用其他方式实现，例如通过人工方式完成ONU30在OLT10的注册，即人工地为ONU30分配一个网络标识信息并记录在OLT10，OLT10在下行信号帧的数据包中使用该网络标识信息来对ONU30进行寻址。另外，ONU30所对应的下行光波长的有关信息也可以通过手动方式在OLT10中进行增加、删除或者修改。因此，根据该变化例的在具有多下行波长的波分复用无源光网络中用于激活并接入光用户侧设备的方法可以仅保留如图2中所示的步骤S105至S108。

在步骤S105中，OLT10经由下行光波长λd1(ONU30对应的下行光波长)将测距通知消息发送给ONU30。在接收到该测距通知消息后，在步骤S106中，ONU30立即生成一个相应的测距响应消息并将其发送给OLT10；或者，ONU30随机延迟一段时间再生成相应的测距响应消息并将其发送给OLT10，此时，该测距响应消息还应包括该段延迟时间的指示信息。接收到来自ONU30的测距响应消息后，在步骤S107中，OLT10将根据该测距响应消息(或者还包括其中的延迟时间的指示信息)来确定ONU30的测距延时相关信息，基于现有技术，该测距延时相关信息具体地对应于前面描述过的控制延时T_d。然后，在步骤S108中，OLT10将该测距延时相关信息经由下行光波长λd1发送给ONU30。在接收到该测距延时相关信息后，ONU30据此调整自己的发送时间，以保证不同的ONU所发送的信号能在光分路器20a以及OLT10处准确地复用在一起而不会产生相互冲突。

该变化例中的上述步骤是基于OLT和ONU已经实现同步的前提条件之下执行的。具体地，该变化例中，OLT10和ONU30之间的同步可以采用与实施例1中相同的方式实现。

图3所示为根据本发明的一个具体实施例的在具有多下行波长的波分复用无源光网络的光局端设备中用于激活并接入光用户侧设备的激活装置。如图3所示，该激活装置100包括同步控制装置1000、第一通知装置1001、第一接收装置1002、第一确定装置1003、第二通知装置1004、第三通知装置1005、第二接收装置1006、第二确定装置1007和第四通知装置1008。该激活装置典型地位于图1中所示光局端设备10中。

图4所示为根据本发明的一个具体实施例的在具有多下行波长的波分复用无源光网络的光用户侧设备中用于接入光局端设备的接入装置。如图4所示，该接入装置300包括第一提取装置30001、第一同步装置30002、第三接收装置3001、第一发送装置3002、第四接收装置3003、第五接收装置3004、第二发送装置3005和第六接收装置3006。该接入装置300典型地位于图1中所示光用户侧设备30中。

以下将参照图3、图4并结合图1、图2，从装置的角度对本发明的具体实现进行详细描述。

实施例2

当注册过程开始时，OLT10中的激活装置100中的第三通知装置1005经由一个或多个下行光波长将注册通知消息发送到一个或多个光用户侧设备，用以通知所述光用户侧设备进行注册。基于现有技术，OLT10会定期发送注册通知消息，用以通知任何新的ONU来进行注册。在基于下行采用单波长传输的现有技术中，注册通知消息是由OLT广播发送的，其还用于通知所有ONU注册开窗时间以中止上传业务，避免某些ONU的反馈消息与其他某些ONU的上传业务在上行路径上发生碰撞。在基于下行采用单波长传输的现有技术中，注册通知消息是由OLT广播发送的，其还用于通知所有ONU测距流程的开窗时间(尤其是起始时间)以中止上传业务，避免某些ONU的反馈消息与其他某些ONU的上传业务在上行路径上发生碰撞。在本例中，下行方向上具有多个波长，因此，优选地，第一通知装置1005需要经由多个下行光波长同步地广播发送注册通知消息，以通知ONU进行注册。

ONU30中的接入装置300中的第五接收装置3004接收到来自OLT10的注册通知消息后，优选地，其将根据自身状态的不同分别进行以下操作：如果ONU30已经注册并接入系统，则其在指定的开窗时间内中止上传；如果ONU30正准备接入系统，例如第一次接入或者由于断电等原因而需要重新接入时，则其生成一个相应的注册响应消息(为简明起见，生成注册响应消息的装置未示出)，并由第二发送装置3005将该注册响应消息发送到OLT10。基于现有技术，该注册响应消息包括该ONU30的设备标识信息，例如，其MAC地址或物理地址。

OLT10中的第二接收装置1006接收到来自ONU30的注册响应消息后，第二确定装置1007根据该注册响应消息，尤其是根据该注册响应消息中的ONU30的设备标识信息来确定ONU30的网络标识信息，例如其PON_ID。而后，由第四通知装置1008将该网络标识信息发送给ONU30。具体地，第二接收装置1006在收到来自ONU30的注册响应消息后，第二确定装置1007选择一个空闲的网络标识信息分配给ONU30；然后，第四通知装置1008将包括ONU30的设备标识信息和网络标识信息写入下行信号帧的数据包中并在下行光波长上广播发送。ONU30中的第六接收装置3006接收到该下行信号帧的数据包后，ONU30从中检出自身的设备标识信息和相应的网络标识信息，得知该网络标识信息是分配给自己的，于是将其保存下来；其他的ONU接收到该下行信号帧的数据包后，发现其设备标识信息不属于自己，于是将该数据包丢弃。此后，直至该网络标识信息被重新分配之前，OLT10在下行信号帧的数据包中使用该网络标识信息来对ONU30进行寻址。

由于ONU30未完成注册前，OLT10并不知晓ONU30所对应的下行光波长，所以前述的携带ONU30的设备标识信息和网络标识信息的下行信号帧的数据包需要在多个下行光波长上广播发送。优选地，为更有效地利用网络资源，OLT10需要知道ONU30对应的下行光波长，并仅在该下行光波长上发送上述携带ONU30的设备标识信息和网络标识信息的下行信号帧的数据包。该功能可以采用以下两种方式实现：1)OLT10根据一个预存的用户波长映射表来确定ONU30对应的下行波长；具体地，在OLT10中预存了一个用户波长映射表，其中包括各ONU的设备标识信息与其对应的下行波长的映射关系；在第二接收装置1006收到来自ONU30的注册响应消息后，第二确定装置1007还根据该注册响应消息，尤其是根据该注册响应消息中的ONU30的设备标识信息来从该预存的用户波长映射表中确定ONU30对应的下行波长，例如，确定了其对应的下行波长为λd1；而后，由第四通知装置1008将为ONU30确定的网络标识信息经由下行波长λd 1发送给ONU30；该用户波长映射表中的内容还可以通过手动方式进行增加、删除或者修改，以适应网络设备的情况变化；2)ONU30主动告知OLT10其对应的下行光波长；具体地，在ONU30所生成的注册响应消息中，还包括其所对应的下行光波长的波长信息，该波长信息位于注册响应消息的特定位置，用不同的代码(如数字)来代表不同的波长；在第二接收装置1006收到来自ONU30的注册响应消息后，第二确定装置1007还根据该注册响应消息，尤其是根据该注册响应消息中的ONU30的波长信息来确定ONU30对应的下行波长，例如，确定了其对应的下行波长为λd1；而后，第四通知装置1008将为ONU30确定的网络标识信息经由下行波长λd1发送给ONU30。

接下来，系统转入测距流程。OLT10中的第一通知装置1001经由下行光波长λd1(ONU30对应的下行光波长)将测距通知消息发送给ONU30。

ONU30中的第三接收装置3001在接收到该测距通知消息后，ONU30会立即生成一个相应的测距响应消息并由第一发送装置3002将其发送给OLT10；或者，ONU30随机延迟一段时间再生成相应的测距响应消息并由第一发送装置3002将其发送给OLT10，此时，该测距响应消息还应包括该段延迟时间的指示信息。

OLT10中的第一接收装置1002接收到来自ONU30的测距响应消息后，第一确定装置1003将根据该测距响应消息(或者还包括其中的延迟时间的指示信息)来确定ONU30的测距延时相关信息，基于现有技术，该测距延时相关信息具体地对应于前面描述过的控制延时T_d。然后，由第二通知装置1004将该测距延时相关信息经由下行光波长λd1发送给ONU30。

在由第四接收装置3003接收到该测距延时相关信息后，ONU30据此调整自己的发送时间，以保证不同的ONU所发送的信号能在光分路器20a以及OLT10处准确地复用在一起而不会产生相互冲突。

本实施例中的上述流程是基于OLT和ONU已经实现同步的前提条件之下执行的。具体地，结合本实施例，OLT10和ONU30之间的同步可以采用以下方式实现：OLT10根据一个固定的轮询周期来定期发送注册通知消息，ONU30根据来自OLT10的下行信号来确定其上行帧定时。

如果本例所描述的波分复用无源光网络为具有不定长帧周期的系统，则OLT10中的激活装置100中的同步控制装置1000为第一同步控制装置，该第一同步控制装置用于控制在每个轮询周期开始时在多个下行光波长上同步地发送同步信息。基于现有技术，该第一同步控制装置控制对应于多个下行波长的信号处理装置使用同一个本地时钟。具体地，OLT10中的第一同步控制装置控制对应于多个下行波长的信号处理装置在每个轮询周期开始时在多个下行光波长上同步地广播发送带有同步定时信息的数据包。ONU30侦听下行信号并检测到该数据包，由接入装置300中的第一提取装置30001从该数据包中提取出同步定时信息并由第一同步装置30002根据该同步定时信息来确定该轮询周期的起始时间并据此确定ONU30的上行帧定时。因为OLT10到各ONU之间的传输时延不同，各ONU接收到该同步定时信息的时间也不同，因此各ONU确定的轮询周期起始时间也不相同。或者还可以是，在每个轮询周期开始时，OLT10中的第一同步控制装置控制对应于多个下行波长的信号处理装置在多个下行光波长上同步地连续发送一组(多个)携带同步定时信息的数据包，相邻数据包的时间间隔相同，且每个数据包还包括该数据包在该组数据包中的排序信息。ONU30接收到其中任何一个携带同步定时信息的数据包，并由接入装置300中的第一提取装置30001提取出其同步定时信息和该数据包在该组数据包中的排序信息，第一同步装置30002即可据此确定该轮询周期的起始时间并据此确定其上行帧定时。

在发送过同步信息之后，OLT10中的激活装置100即可启动上述的注册、测距流程。具体地，同步控制装置1000控制第三通知装置1005经由多个下行光波长同步地广播发送注册通知消息，通知所有ONU本轮询周期中的注册开窗时间，所有ONU在此开窗时间中止上传业务，由需要注册的ONU发送注册响应消息，避免某些ONU的反馈消息与其他某些ONU的上传业务在上行路径上发生碰撞。在测距过程中，由OLT10中的第一通知装置1001将ONU30a、30b、30c各自所对应的测距延时相关信息经由其各自对应的下行光波长分别发送给ONU30a、30b、30c，具体地，该测距延时相关信息对应于前面提及的现有技术中的控制延时T_d。ONU30a、30b、30c由其各自的第三接收装置3001接收到各自的测距延时相关信息，并据此在各自的上行帧定时的基础上调整信号发送时间，以使得不同的ONU所发送的信号能在光分路器20a以及OLT10处准确地复用在一起而不会产生相互冲突。

如果本例所描述的波分复用无源光网络为具有定长帧周期的系统，则OLT10中的激活装置100中的同步控制装置1000为第二同步控制装置，该第二同步控制装置用于控制经由多个下行光波长同步地发送下行信号帧。基于现有技术，该第二同步控制装置控制对应于多个下行波长的信号处理装置使用同一个本地时钟。具体地，OLT10中的第二同步控制装置控制对应于多个下行波长的信号处理装置经由多个下行光波长同步地发送下行信号帧。基于现有技术，每个下行信号帧可以在其帧头的特定位置携带同步定时信息，ONU30检测到任何一个下行信号帧，即可由接入装置300中的第一提取装置30001从中提取出同步定时信息并由第一同步装置30002据此来确定ONU30的上行帧定时。同样地，因为OLT10到各ONU之间的传输时延不同，各ONU接收到该同步定时信息的时间也不同，因此各ONU的上行帧定时也不相同。每个轮询周期开始时，OLT10由其同步控制装置1000控制第三通知装置1005在各下行波长上相同时刻的下行帧中携带注册通知消息，通知所有ONU本轮询周期中的注册开窗时间，所有ONU在此开窗时间中止上传业务，由需要注册的ONU发送注册响应消息，避免某些ONU的反馈消息与其他某些ONU的上传业务在上行路径上发生碰撞。同样地，在测距流程中，ONU30a、30b、30c由其各自的第三接收装置3001接收到来自OLT10的各自的测距延时相关信息，并据此在各自的上行帧定时的基础上调整信号发送时间，以使得不同的ONU所发送的信号能在光分路器20a以及OLT10处准确地复用在一起而不会产生相互冲突。

在上述实施例2中，注册过程和测距过程是两个相对独立的过程，即完成注册过程后再转入测距过程。根据上述实施例2的一个变化例，测距通知消息也可以由OLT10经由多个下行光波长广播发送，注册过程和测距过程也可以合并在一起完成。OLT10中的激活装置100包括同步控制装置1000、第一通知装置1001、第一接收装置1002、第一确定装置1003和第二通知装置1004，而图3中所示第三通知装置1005、第二接收装置1006、第二确定装置1007和第四通知装置分别合并入第一通知装置1001、第一接收装置1002、第一确定装置1003和第二通知装置1004。ONU30中的接入装置300包括第一提取装置30001、第一同步装置30002、第三接收装置3001、第一发送装置3002和第四接收装置3003，而图4中所示第五接收装置3004、第二发送装置3005和第六接收装置3006分别合并入第三接收装置3001、第一发送装置3002和第四接收装置3003。

OLT10启动注册激活过程，其激活装置100中的第一通知装置1001经由多个下行光波长发送测距通知消息，优选地，OLT10需要经由多个下行光波长同步地广播发送测距通知消息，同时，该测距通知消息还用以通知ONU进行注册。

当ONU30中的接入装置300中的第三接收装置3001接收到来自OLT10的测距通知消息后，优选地，ONU30将根据自身状态的不同分别进行以下操作：如果ONU30已经接入系统，则其在指定的开窗时间内中止上传；如果ONU30正准备接入系统，例如第一次接入或者由于断电等原因而需要重新接入时，则其立即生成一个相应的测距响应消息，并由第一发送装置3002将该测距响应消息发送到OLT10，或者，ONU30随机延迟一段时间再生成相应的测距响应消息并由第一发送装置3002将其发送给OLT10，此时，该测距响应消息还应包括该段延迟时间的指示信息。为响应测距通知消息的注册通知功能，基于现有技术，该测距响应消息还包括该ONU30的设备标识信息，例如，其MAC地址或物理地址。

当OLT10由其第一接收装置1002接收到来自ONU30的测距响应消息后，第一确定装置1003将根据该测距响应消息(或者还包括其中的延迟时间的指示信息)来确定ONU30的测距延时相关信息，同时，该第一确定装置1003还将根据该测距响应消息中的ONU30的设备标识信息来确定ONU30的网络标识信息，例如，其PON_ID。基于现有技术，该测距延时相关信息可以具体地对应于前面描述过的控制延时T_d。

然后，OLT10由其第二通知装置1004将ONU30的测距延时相关信息和网络标识信息发送给ONU30。

在由第四接收装置3003接收到该测距延时相关信息后，ONU30据此调整自己的发送时间，以保证不同的ONU所发送的信号能在光分路器20a以及OLT10处准确地复用在一起而不会产生相互冲突；在接收到该网络标识信息后，ONU30将其保存下来。此后，直至该网络标识信息被重新分配之前，OLT10在下行信号帧的数据包中使用该网络标识信息来对ONU30进行寻址。

由于在ONU30完成注册之前，OLT10并不知晓ONU30所对应的下行光波长，所以其第一通知装置1001经由多个下行光波长广播发送测距通知消息，其第二通知装置1004将ONU30的测距延时相关信息和网络标识信息经由多个下行光波长广播发送出去。

为更有效地利用网络资源，优选地，OLT10需要知道ONU30对应的下行光波长，并仅在该下行光波长上发送上述ONU30的测距延时相关信息和网络标识信息。该功能可以采用以下两种方式实现：1)OLT10根据一个预存的用户波长映射表来确定ONU30对应的下行波长。。具体地，在OLT10中预存了一个用户波长映射表，其中包括各ONU的设备标识信息与其对应的下行波长的映射关系；在第一接收装置1002收到来自ONU30的测距响应消息后，第一确定装置1003还根据该测距响应消息，尤其是根据该测距响应消息中的ONU30的设备标识信息来从该预存的用户波长映射表中确定ONU30对应的下行波长，例如，确定了其对应的下行波长为λd1；而后，第二通知装置1004将为ONU30确定的网络标识信息和测距延时相关信息经由下行波长λd1发送给ONU30。该用户波长映射表中的内容还可以通过手动方式进行增加、删除或者修改，以适应网络设备的情况变化。2)ONU30主动告知OLT10其对应的下行光波长。具体地，在ONU30所生成的测距响应消息中，还包括其所对应的下行光波长的波长信息，该波长信息位于测距响应消息的特定位置，用不同的代码(如数字)来代表不同的波长。在OLT10由其激活装置100中的第一接收装置1002收到来自ONU30的测距响应消息后，第一确定装置1003还根据该测距响应消息，尤其是根据该测距响应消息中的ONU30的波长信息来确定ONU30对应的下行波长，例如，确定了其对应的下行波长为λd1；而后，第二通知装置1004将为ONU30确定的网络标识信息和测距延时相关信息经由下行波长λd1发送给ONU30。

该变化例中的上述过程是基于OLT和ONU已经实现同步的前提条件之下执行的。具体地，该变化例中，OLT10和ONU30之间的同步可以采用与实施例2中相同的方式实现。

根据实施例2的又一个变化例，注册过程也可以采用其他方式实现，例如通过人工方式完成ONU30在OLT10的注册，即人工地为ONU30分配一个网络标识信息并记录在OLT10，OLT10在下行信号帧的数据包中使用该网络标识信息来对ONU30进行寻址。另外，ONU30所对应的下行光波长的有关信息也可以通过手动方式在OLT10中进行增加、删除或者修改。因此，根据该变化例的在具有多下行波长的波分复用无源光网络中用于激活并接入光用户侧设备的方法可以仅保留测距过程，OLT10中的激活装置100保留同步控制装置1000、第一通知装置1001、第一接收装置1002、第一确定装置1003和第二通知装置1004；ONU30中的接入装置300保留第一提取装置30001、第一同步装置30002、第三接收装置3001、第一发送装置3002和第四接收装置3003。

OLT10启动测距过程，其第一通知装置1001经由ONU30对应的下行光波长λd1将测距通知消息发送给ONU30。

在由第三接收装置3001接收到该测距通知消息后，ONU30立即生成一个相应的测距响应消息并由第一发送装置3002将其发送给OLT10；或者，ONU30随机延迟一段时间再生成相应的测距响应消息并由第一发送装置3002将其发送给OLT10，此时，该测距响应消息还应包括该段延迟时间的指示信息。

由第一接收装置1002接收到来自ONU30的测距响应消息后，OLT10将由其第一确定装置1003根据该测距响应消息(或者还包括其中的延迟时间的指示信息)来确定ONU30的测距延时相关信息。基于现有技术，该测距延时相关信息具体地对应于前面描述过的控制延时T_d。然后，OLT10中的第二通知装置1004将该测距延时相关信息经由下行光波长λd1发送给ONU30。

在由第四接收装置3003接收到该测距延时相关信息后，ONU30据此调整自己的发送时间，以保证不同的ONU所发送的信号能在光分路器20a以及OLT10处准确地复用在一起而不会产生相互冲突。

该变化例中的上述步骤是基于OLT和ONU已经实现同步的前提条件之下执行的。具体地，该变化例中，OLT10和ONU30之间的同步可以采用与实施例2中相同的方式实现。

图5所示为根据本发明的一个具体实施例的在具有多下行波长的波分复用GPON网络中的帧结构的示意图。

以下将参照图5并结合图1、图2、图3、图4，从帧结构的角度对本发明应用于GPON网络的优选实施方式进行详细描述。

现有GPON标准所规定的下行帧结构的特点主要包括：每帧固定帧长为125μs，包含PCBd(下行物理层控制块)及载荷区，载荷区透明承载ATM信元和/或GEM(GPON封装模式)帧。

PCBd模块组成包括：

1.Psync(物理层同步)信息：用作ONU与OLT同步，值为0xF628；

2.Ident信息：用作指示超帧，值为0时指示一个超帧的开始；

3.US BW Map域，用于各ONU的上行带宽分配，其包括以下内容：

Allocation ID，用于指明授权发送的ID标识，一个Allocation ID对应于一个传输聚合实体T-CONT(Transmission Container)，一个ONU可分配多个Allocation ID；SSTART，用于指明发送起始的时隙位置；SSTOP，用于指明发送终止的时隙位置；RESERVED，保留用于将来使用；CRC，用于提供整个US BW Map域的校验。

ONU根据接收到的下行帧中的PCBd中的Psync信息获取上行帧定时等信息，并依据ATM信元头的VPI/VCI过滤ATM信元，依据GEM帧头的Port ID过滤GEM帧。

GPON上行帧主要包括以下内容：

1.PLOu(上行物理层开销)用于突发传输同步，包含前导码、定界符、BIP、PLOAMu指示及FEC指示，其长度由OLT在初始化ONU时设置，ONU在占据上行信道后首先发送PLOu单元，以使OLT能够快速同步并正确接受ONU的数据；

2.PLSu：上行功率测量序列，长度为120字节，用于调整光功率；

3.PLOAMu：用于承载上行PLOAM信息，包含ONU ID、Message及CRC，长度为13字节；

4.PCBu：包含DBA域及CRC域，用于申请上行带宽，共2字节；

5.载荷区：填充ATM信元和/或GEM帧。

实施例3

参考图1至图5，在本实施例中，OLT10上行采用单波长λu，其对应1310nm；下行采用四个波长λd1至λd4，分别对应1490nm、1510nm、1530nm和1550nm；当每个下行波长上的下行信号采用2.48Gbps的码元速率，则系统总体下行带宽接近10G。本领域技术人员应该理解，以上这些参数均为示例性而非限制性的。相对于现有GPON技术，本实施例的主要改进在于：

在OLT侧，由激活装置100中的同步控制装置1000控制对应于各个下行波长的信号处理装置使用同一个本地时钟，以保持四个波长上的下行信号帧的同步，四个下行波长上在相同时刻发送的下行帧中的

“超级帧计数器”的值保持一致。在每个轮询周期开始时，第一通知装置1001经由四个下行波长上具有相同“超级帧计数器”值的下行帧(亦即不同波长上同一时刻的下行帧)发送注册通知消息以启动ONU的注册激活过程。

在ONU侧，各ONU仍然根据接收到的下行帧中的PCBd中的Psync信息获取上行帧定时信息。因为不同的ONU可能使用不同的下行波长，因此各ONU必须在初始测距阶段将其允许的下行光波长告知OLT。具体地，可以对上行PLOAM信息中的“Serial_Number_ONU”消息进行如表1所示的扩展，该“Serial_Number_ONU”消息对应于前面实施例1和实施例2中所描述的注册响应消息，序列号(Serial Number)对应于前面描述的设备标识信息，ONU-ID对应于前面描述的网络标识信息。

表1.根据本发明的一个具体实施例的“Serial_Number_ONU”消息

扩展的“Serial_Number_ONU”消息格式如表1所示，其中，字节1至字节12的内容与现有GPON协议规定保持一致，对字节13进行了扩展定义，该字节13用以指示该ONU使用的下行光波长。各ONU至少在其第一次上传“Serial_Number_ONU”消息时携带该下行光波长信息。例如，ONU30a、30b、30c在注册过程中第一次上传“Serial_Number_ONU”消息时，尚未分配ONU-ID，亦即其各自的该消息中字节1的内容均为“11111111”；ONU30a和ONU30b对应的下行光波长为λd1(1490nm)，则ONU30a和ONU30b上传的该消息中字节13的内容均为“00000000”；ONU30c对应的下行光波长为λd4(1550nm)，则其上传的该消息中字节13的内容为“00000011”。本实施例中充分考虑了与现有GPON技术的兼容性，本实施例中所用的ONU相比于现有GPON技术中所用的ONU，其硬件方面的变化仅在于由于对应的下行光波长不同而可能带来的光模块的替换，其软件方面也仅需进行简单的升级，这一特点非常有利于运营商对现有GPON网络进行升级时保护原有设备投资。

当OLT10由其第一接收装置1002接收到该“Serial_Number_ONU”消息，其第一确定装置1003根据该消息中ONU30的序列号为其分配一个ONU-ID，并根据其中字节13的内容确定ONU30对应的下行光波长，而后，第二通知装置1004经由ONU30对应的下行光波长将该ONU-ID通知给ONU30。例如，OLT10由其第一接收装置1002接收到来自ONU30a的“Serial_Number_ONU”消息，其第一确定装置1003根据该消息中ONU30a的序列号为其分配一个ONU-ID为“9”，并根据其中字节13的内容确定ONU30对应的下行光波长为λd1(1490nm)，而后，第二通知装置1004经由λd1将该ONU-ID通知给ONU30a。在ONU30a的第六接收装置3006接收到该ONU-ID之后，直至该ONU-ID被重新分配之前，OLT10单独发送给ONU30a的数据包均经由下行光波长λd1发送，并携带该ONU-ID以对ONU30a进行寻址。此后的测距过程参考实施例2，当ONU30a由其第四接收装置3003接收到来自OLT10的测距延时相关信息后，ONU30a在自身上行帧定时的基础上据此调整自己的发送时间，其他ONU也在各自的测距过程进行类似的处理，以保证不同的ONU所发送的信号能在光分路器20a以及OLT10处准确地复用在一起而不会产生相互冲突。

图5中还示出了下行帧中US BW Map域对上行带宽的分配。如图5所示，在下行波长λd1上的第n个下行帧中，分配了三个T-CONT，例如其中第一个和第三个T-CONT分配给ONU30a，第二个T-CONT分配给ONU30b，则ONU30a可以在第n个上行帧的第100至300时隙和第506至600时隙插入其上传业务，ONU30b可以在第n个上行帧的第400至500时隙插入其上传业务。在ONU30c所对应的下行波长λd4上的第n个下行帧中，也为ONU30c分配了一个T-CONT(图5中未示出)，其指定的发送起始时隙和终止时隙分别为310和390，则ONU30c可以在第n个上行帧的第310至390时隙插入其上传业务。

上述实施例3对本发明应用于GPON网络的优选实施例进行了描述。参考实施例1、2、3，并结合现有BPON技术和EPON技术，本领域技术人员应该很容易地将本发明的技术方案应用于BPON网络和EPON网络。

根据本发明的另一个具体实施例，波分复用无源光网络不仅有多个下行光波长，还有多个上行光波长。OLT对应多个上行光波长和多个下行光波长，每个ONU对应一个下行光波长和一个上行光波长，且任意两个对应不同上行光波长的ONU所对应的下行光波长不重复。例如，OLT10中包括两个接收器，分别对应上行波长λu1，λu2，还包括八个发射器，分别对应八个下行波长λd1至λd8；ONU30a对应的上行光波长为λu1，其对应的下行光波长只能是λd1至λd4中的一个；ONU30c对应的上行光波长为λu2，其对应的下行光波长只能是λd5至λd8中的一个。该实施例中的接入控制方法及其装置参考实施例1和实施例2。本领域技术人员应该理解，以上这些参数均为示例性而非限制性的。

以上对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于特定的系统、设备和具体协议，本领域内技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。

Claims (28)

1.一种在具有多下行波长的波分复用无源光网络的光局端设备中用于激活并接入光用户侧设备的方法，其中，包括以下步骤：

a.经由一个或多个下行光波长将测距通知消息发送给一个或多个光用户侧设备，并接收来自所述光用户侧设备的测距响应消息，并根据所述测距响应消息来确定所述光用户侧设备的测距延时相关信息并将其通知给所述光用户侧设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述测距通知消息还用以通知光用户侧设备进行注册，所述测距响应消息还包含相应的光用户侧设备的设备标识信息；

其中，所述经由一个或多个下行光波长将测距通知消息发送给一个或多个光用户侧设备的步骤还包括：

经由多个下行光波长同步地发送所述测距通知消息给所述一个或多个光用户侧设备；

其中，该方法还包括：

-根据所述测距响应消息来确定所述光用户侧设备的网络标识信息，并将所述网络标识信息发给所述光用户侧设备。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中步骤a还包括

-根据所述光用户侧设备的设备标识信息，从一个预存的用户波长映射表中确定对应所述光用户侧设备的下行波长；

其中所述预存的用户波长映射表包括各光用户侧设备的设备标识信息与其对应的下行波长的映射关系。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测距响应消息中还包括所述光用户侧设备对应的下行波长的波长信息；

其中步骤a还包括

-根据所述波长信息确定对应所述光用户侧设备的下行波长。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a之前还包括以下步骤：

-经由多个下行光波长同步地将注册通知消息发送给一个或多个光用户侧设备，并接收来自所述光用户侧设备的注册响应消息，并根据所述注册响应消息，确定所述光用户侧设备的网络标识信息，并将所述网络标识信息发给所述光用户侧设备，其中所述注册响应消息包含所述光用户侧设备的设备标识信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中还包括

-根据所述光用户侧设备的设备标识信息，从一个预存的用户波长映射表中确定对应所述光用户侧设备的下行波长；

其中所述测距通知消息发送给一个或多个光用户侧设备的步骤还包括

-经由一个或多个光用户测设备各自所对应的下行光波长将测距通知消息发送给所述一个或多个光用户侧设备；

其中所述预存的用户波长映射表包括各光用户侧设备的设备标识信息与其对应的下行波长的映射关系。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述注册响应消息中还包括所述光用户侧设备对应的下行波长的波长信息；

其中还包括

-根据所述波长信息确定对应所述光用户侧设备的下行波长；

其中所述测距通知消息发送给一个或多个光用户侧设备的步骤还包括

-经由一个或多个光用户侧设备各自所对应的下行光波长将测距通知消息发送给所述一个或多个光用户侧设备。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述波分复用无源光网络为具有不定长帧周期的系统，还包括

-周期性在所述多个下行波长上同步发送同步信息。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述波分复用无源光网络为具有定长帧周期的系统，该方法还包括

-经由多个下行光波长同步地发送下行信号帧。

10.一种在具有多下行波长的波分复用无源光网络的光用户侧设备中用于接入光局端设备的方法，其中，包括以下步骤：

i.接收来自所述光局端设备的测距通知消息，并发送相应的测距响应消息给所述光局端设备，并接收来自所述光局端设备的测距延时相关信息。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述测距通知消息还用以通知所述光用户侧设备进行注册；所述测距响应消息中还包含所述光用户侧设备的设备标识信息和所述光用户侧设备对应的下行波长的波长信息；

所述接收来自所述光局端设备的测距延时相关信息的步骤还包括

-接收来自所述光局端设备的有关所述光用户侧设备的网络标识信息。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤i之前还包括步骤：

-接收来自所述光局端设备的注册通知消息，并发送相应的注册响应消息给所述光局端设备，并接收来自所述光局端设备的有关所述光用户侧设备的网络标识信息；所述注册响应消息中包含所述光用户侧设备的设备标识信息和所述光用户侧设备对应的下行波长的波长信息。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

-由所接收的来自所述光局端设备的用于同步的下行信号中提取同步信息；

-根据所提取的同步信息来进行同步。

14.一种在具有多下行波长的波分复用无源光网络的光局端设备中用于激活并接入光用户侧设备的激活装置，其中包括：

第一通知装置，用于经由一个或多个下行光波长将测距通知消息发送给一个或多个光用户侧设备；

第一接收装置，用于接收来自所述光用户侧设备的测距响应消息；

第一确定装置，用于根据所述测距响应消息来确定所述光用户侧设备的测距延时相关信息；

第二通知装置，用于将所述测距延时相关信息通知给所述光用户侧设备。

15.根据权利要求14所述的激活装置，其特征在于，

所述第一通知装置还用于经由多个下行光波长同步地发送所述测距通知消息给所述一个或多个光用户侧设备，所述测距通知消息还用以通知所述光用户侧设备进行注册；

其中所述测距响应消息还包含相应的光用户侧设备的设备标识信息；

所述第一确定装置还用于根据所述测距响应消息来确定所述光用户侧设备的网络标识信息；

所述第二通知装置还用于将所述网络标识信息发给所述光用户侧设备。

16.根据权利要求15所述的激活装置，其特征在于，

所述第一确定装置还用于根据所述光用户侧设备的设备标识信息，从一个预存的用户波长映射表中确定对应所述光用户侧设备的下行波长；

其中所述预存的用户波长映射表包括各光用户侧设备的设备标识信息与其对应的下行波长的映射关系。

17.根据权利要求15所述的激活装置，其特征在于，所述测距响应消息中还包括所述光用户侧设备对应的下行波长的波长信息；

所述第一确定装置还用于根据所述波长信息确定对应所述光用户侧设备的下行波长。

18.根据权利要求14所述的激活装置，其特征在于，还包括：

第三通知装置，用于经由多个下行光波长将注册通知消息发送给一个或多个光用户侧设备；

第二接收装置，用于接收来自所述光用户侧设备的注册响应消息；

第二确定装置，用于根据所述注册响应消息，确定所述光用户侧设备的网络标识信息，其中所述注册响应消息包含所述光用户侧设备的设备标识信息；

第四通知装置，用于将所述网络标识信息发给所述光用户侧设备。

19.根据权利要求18所述的激活装置，其特征在于，

所述第二确定装置还用于根据所述光用户侧设备的设备标识信息，从一个预存的用户波长映射表中确定对应所述光用户侧设备的下行波长；

所述第一通知装置还用于经由一个或多个光用户测设备各自所对应的下行光波长将测距通知消息发送给所述一个或多个光用户侧设备；

其中所述预存的用户波长映射表包括各光用户侧设备的设备标识信息与其对应的下行波长的映射关系。

20.根据权利要求18所述的激活装置，其特征在于，所述注册响应消息中还包括所述光用户侧设备对应的下行波长的波长信息；

所述第二确定装置还用于根据所述波长信息确定相应的所述光用户侧设备的下行波长；

所述第一通知装置还用于经由一个或多个光用户侧设备各自所对应的下行光波长将测距通知消息发送给所述一个或多个光用户侧设备。

21.根据权利要求14至20中任一项所述的激活装置，其特征在于，所述波分复用无源光网络为具有不定长帧周期的系统，还包括

第一同步控制装置，用于控制周期性在所述多个下行波长上同步发送同步信息。

22.根据权利要求14至20中任一项所述的激活装置，其特征在于，所述波分复用无源光网络为具有定长帧周期的系统，还包括

第二同步控制装置，用于控制经由多个下行光波长同步地发送下行信号帧。

23.一种在具有多下行波长的波分复用无源光网络的光用户侧设备中用于接入光局端设备的接入装置，其中包括：

第三接收装置，用于接收来自所述光局端设备的测距通知消息；

第一发送装置，用于发送相应的测距响应消息给所述光局端设备；

第四接收装置，用于接收来自所述光局端设备的测距延时相关信息。

24.根据权利要求23所述的接入装置，其特征在于，所述测距通知消息还用以通知所述光用户侧设备进行注册；所述测距响应消息中还包含所述光用户侧设备的设备标识信息和所述光用户侧设备对应的下行波长的波长信息；

其中第四接收装置还用于接收来自所述光局端设备的有关所述光用户侧设备的网络标识信息。

25.根据权利要求23所述的接入装置，其特征在于，还包括：

第五接收装置，用于接收来自所述光局端设备的注册通知消息；

第二发送装置，用于发送相应的注册响应消息给所述光局端设备，所述注册响应消息中包含所述光用户侧设备的设备标识信息和所述光用户侧设备对应的下行波长的波长信息；

第六接收装置，用于接收来自所述光局端设备的有关所述光用户侧设备的网络标识信息。

26.根据权利要求23至25中任一项所述的接入装置，其特征在于，还包括

第一提取装置，用于由所接收的来自所述光局端设备的用于同步的下行信号中提取同步信息；

第一同步装置，用于根据所提取的同步信息来进行同步。

27.一种用于具有多下行波长的波分复用无源光网络中的光局端设备，其包括权利要求14至22中任一项所述的激活装置。

28.一种用于具有多下行波长的波分复用无源光网络中的光用户侧设备，其包括权利要求23至26中任一项所述的接入装置。

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