CN102378070A - Gpon olt与gpon onu之间的通信建立方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种GPON OLT与GPON ONU之间的通信建立方法，其包括：S1、该GPON OLT在不查找该GPON ONU的突发数据的状态下向该GPON ONU下发一EqD，该GPON ONU将突发数据的位置偏移EqD；S2、该GPON OLT在每帧中均下发一相同的BWMap；S3、在该GPON OLT内部设置一用于查找该GPON ONU的突发数据的指针ptr，设ptr的位置相距每帧帧头的距离为offset；S4、将offset的值从0开始每次加1，直至该GPONOLT查找到该GPON ONU的突发数据为止。本发明采用软件手段来查找GPON ONU的上行突发数据的实际位置，降低了硬件电路成本以及设计人力成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种GPON(Gigabit-capable Passive Optical Networks，吉比特无源光网络)OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)设计方法，特别是涉及一种GPON OLT与GPON ONU(Optical Network Unit，光网络单元)之间的通信建立方法。
背景技术
在GPON OLT的设计中，为了使得GPON OLT能够与多个GPON ONU建立通信，就必须利用到ranging测距，ranging过程的目的即在于获取每个GPON ONU到GPON OLT之间的RTD(Round Trip Delay，往返延迟)，从而指定均衡延时参数EqD(Equalization Delay)，由此使得多个GPON ONU能够互不干扰地向GPON OLT发送上行突发(burst)数据，最终实现GPONOLT与GPON ONU之间的正常通信。
在普通的应用场合下，GPON OLT需要在非常大的范围(20公里甚至60公里)内实时地搜索GPON ONU的上行光信号，这必然需要设计极为复杂的硬件逻辑以实现该搜索过程，并对搜索结果进行解析。如图1中的上图所示，当GPON OLT在其查找范围内查找到了上行的突发数据后，便会将该突发数据与自己的期望位置(expect)进行比较，并计算出二者的差值EqD，然后如图1中的下图所示，GPON OLT会把EqD下发给GPON ONU，接着GPON ONU将根据EqD将自己的上行突发数据的位置偏移EqD的距离，即从虚线位置偏移至实线位置，以使得burst与expect重合，这样GPON OLT便可以正常地接收到GPON ONU的上行突发数据了。
由此可以看出，在生产、调试以及测试GPON OLT与GPON ONU的过程中，要实现GPON OLT在大范围内实时搜索上行的光信号、计算获得EqD、同时存储该延时时段内的各种参数信息，必然需要极为复杂的逻辑电路设计，这样的设计不但难度较高而且验证难度同样较高，从而会导致占用大量的硬件电路资源以及人力资源，并最终导致设计成本的升高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术因实时测距需求而导致较高的硬件成本的缺陷，提供一种完全利用软件手段执行测距过程的GPONOLT与GPON ONU之间的通信建立方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种GPON OLT与GPON ONU之间的通信建立方法，其特点在于，其包括：S1、该GPON OLT进入ranging过程，并在不查找该GPON ONU的突发数据的状态下向该GPON ONU下发一EqD，该GPON ONU将突发数据的位置偏移EqD；S2、将该GPON OLT设置为在每帧中均下发一相同的BWMap(带宽映射长度)；S3、在该GPON OLT内部设置一用于查找该GPON ONU的突发数据的指针ptr，设ptr的位置相距每帧帧头的距离为offset，其中offset为正整数、且可以在每帧包含的时钟周期数的范围内变化；S4、将offset的值从0开始每次加1，直至该GPON OLT查找到该GPON ONU的突发数据为止，然后结束该轮通信建立过程。
较佳地，该GPON OLT每次在ptr的位置处查找该GPON ONU的突发数据。
较佳地，该GPON OLT每次在ptr到ptr+a的范围内查找该GPON ONU的突发数据，其中a为小于每帧包含的时钟周期数的自然数，设使该GPONOLT能够查找到该GPON ONU的突发数据的offset的值为x到x+a，则将offset的值取定为x+0.5(a+1)，然后结束该轮通信建立过程。
较佳地，每帧帧长为125us，该GPON OLT的内部时钟为155.52MHz，每帧包含19440个时钟周期，并且利用一可配置的寄存器实现offset的值的变化，该寄存器的值可以在0-19439的范围内变化。
较佳地，a的值为31。
本发明的积极进步效果在于：本发明完全省去了现有技术中采用硬件逻辑电路实时执行的完整的ranging测距过程，在GPON OLT进入ranging过程之后，并不通过硬件逻辑电路在大范围内查找GPON ONU的上行突发数据，而是向GPON ONU直接下发一已知的EqD，使GPON ONU的上行突发数据的位置先行发生一理论偏移，而后再利用一系列的软件手段来查找到GPON ONU的上行突发数据的实际位置，以建立GPON OLT与GPON ONU之间的正常通信。由此本发明的查找GPON ONU的上行突发数据的实际位置的动作完全利用软件手段来实现，整个动作过程中极大地简化了硬件逻辑，从而能够降低GPON OLT的设计难度以及验证难度，降低硬件电路成本以及设计人力成本，并且还无需对已有的GPON ONU进行任何修改。
附图说明
图1为现有技术中GPON OLT与GPON ONU之间的通信建立方法的原理示意图。
图2为本发明中GPON OLT与GPON ONU之间的通信建立方法的第一原理示意图。
图3为本发明中GPON OLT与GPON ONU之间的通信建立方法的第二原理示意图。
图4为本发明中GPON OLT与GPON ONU之间的通信建立方法的第三原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
由于在许多GPON的应用领域中，并不会经常改变GPON OLT与GPONONU之间的光纤距离以及延时，同时GPON OLT到多个GPON ONU之间的光纤长度也基本相同、且误差很小。考虑到以上因素，现有技术中GPONOLT在大范围内实时地搜索GPON ONU的上行光信号显然会对硬件资源造成极大的浪费。公知地，在GPON OLT以及GPON ONU的设计中，能够预先获得一个理论上较为精确的EqD，因此本发明将在已知该理论EqD的值的基础上，完全利用软件手段在一个很小的范围(即每帧帧长范围)内执行对GPON ONU的上行突发数据的实际位置的查找，从而建立GPON OLT与GPON ONU之间的正常通信。
接下来，将通过一个实施例对本发明的该通信建立方法进行说明，在该实施例中，GPON OLT的内部时钟采用155.52MHz，每帧的帧长为125us，由此可以计算得到在每帧的帧长之内将包含有19440个时钟周期。然而本领域技术人员均应理解，上述参数仅为举例所需，其并不对本发明产生限制。
本发明的该GPON OLT与GPON ONU之间的通信建立方法主要包括以下步骤：
S1、该GPON OLT进入ranging过程，并按照正常的ranging顺序ranging一个GPON ONU，但是在此过程中，该GPON OLT并不会像现有技术中那样对该GPON ONU的上行突发数据进行查找，而是直接将已知的EqD下发给该GPON ONU，如图2所示，该GPON ONU会根据该EqD将其上行突发数据的位置偏移EqD的距离，即从虚线位置偏移至实线位置。此时，该GPON OLT便进入ranging成功，进入正常的工作状态，同时也将该GPONONU设置进入正常的工作状态，但是此时该GPON OLT仍然时无法正常接收到该GPON ONU的上行突发数据。
S2、在该GPON OLT进入正常的工作状态后，使其在每帧(例如125us)中均下发一个相同的BWMap，参考图3，这样便可以使得该GPON ONU在每帧的相同位置处上行发送突发数据。相比于现有技术中GPON OLT将在每帧中下发不同的BWMap，从而使得GPON ONU将在每帧的不同位置处上行发送突发数据，本发明的该相同的BWMap显然能够极大地简化后续步骤中对上行突发数据的查找难度。
S3、如图3所示，设该GPON ONU的上行突发数据的实际位置相距每帧帧头的距离为true_offset，其中在很多实际的生产测试中GPON ONU的种类是不变的，并且光纤也是不变的，从而该true_offset的变化范围可以认为是非常小的，特别地在本发明中可以认为该true_offset的值是基本不变的；另外，在该GPON OLT的内部设置一可以变化的指针ptr，该GPON OLT将会在该指针ptr的位置处查找GPON ONU的上行突发数据，设该指针ptr的位置相距每帧帧头的距离为offset，在本发明中该offset的值为正整数、且可以在每帧包含的时钟周期数范围内变化，在本实施例中该offset的值可以在0-19439(15bits)的范围内变化，从而该指针ptr将能够在每帧的帧头与帧尾之间对上行突发数据进行查找。在本实施例中采用一可配置的寄存器来实现该offset的值的改变，即该寄存器的值可以在0-19439的范围内变化，从而实现该指针ptr的查找动作。
S4、为了准确地查找出该GPON ONU的上行突发数据的实际位置，通过软件手段使该offset的值在0-19439的范围内从0开始每次加1，然后在软件的最小延迟(例如1ms)之后，该GPON OLT便会在该指针ptr的当前位置处立即执行一次对该GPON ONU的上行突发数据的查找动作，若查找到了，则该GPON OLT便能够正常地接收该GPON ONU的数据，至此该轮通信建立过程便告结束，从图3中可以看出此时该offset的值将与该true_offset的值相等；若未查找到，则通过软件手段使该offset的值再次加1，然后在软件的最小延迟之后，该GPON OLT将会在该指针ptr的当前位置处再次执行对该GPON ONU的上行突发数据的查找动作，上述过程循环执行，直至该GPON OLT在该指针ptr的某一当前位置处查找到该GPON ONU的上行突发数据为止。
然而实际上，由于实际环境的不同，对于不同的GPON ONU，甚至对于同一个GPON ONU，尽管光纤相同或者光纤长度相差不大，但是其true_offset的值仍然会随着环境的变化而有所不同。在这种情况下，虽然仍然可以如上所述地将该GPON OLT设置为每次仅在该指针ptr的当前位置处执行对该GPON ONU的上行突发数据的查找动作，但是这样的动作显然无法较好地适应实际情况，因此较佳地，如图4所示，在本发明中还可以将该GPON OLT设置为每次均在该指针ptr处的一定范围内执行对该GPON ONU的上行突发数据的查找动作，例如每次均在ptr到ptr+a的范围内进行查找，其中该a的取值应当为相对于每帧包含的时钟周期数而言较小的一自然数，例如在本实施例中便可以将该a的值取定为31，由此该GPON OLT每次的查找范围将为ptr到ptr+31(5bits)。这样一来，在理论上，上述的软件手段必然会发现有32个offset值均可以成功地查找到该GPON ONU的上行突发数据，设该32个offset值为x到x+31，为了很好地适应正负两个方向的偏移，从而确保测距的准确性，可以选择将offset的值取定为x+16(即x+0.5(a+1))这一中间值，然后该轮通信建立过程便告结束。
本发明中所述的软件手段的实现对于知晓编程知识的本领域技术人员而言是非常容易的，故其实现过程在此不做赘述。
综上所述，本发明完全省去了现有技术中采用硬件逻辑电路实时执行的完整的ranging测距过程，查找GPON ONU的上行突发数据的实际位置的动作完全利用软件手段来实现，整个动作过程中极大地简化了硬件逻辑，从而能够降低GPON OLT的设计难度以及验证难度，降低硬件电路成本以及设计人力成本，并且还无需对已有的GPON ONU进行任何修改。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种GPON OLT与GPON ONU之间的通信建立方法，其特征在于，其包括：
S1、该GPON OLT进入ranging过程，并在不查找该GPON ONU的突发数据的状态下向该GPON ONU下发一EqD，该GPON ONU将突发数据的位置偏移EqD；
S2、将该GPON OLT设置为在每帧中均下发一相同的BWMap；
S3、在该GPON OLT内部设置一用于查找该GPON ONU的突发数据的指针ptr，设ptr的位置相距每帧帧头的距离为offset，其中offset为正整数、且可以在每帧包含的时钟周期数的范围内变化；
S4、将offset的值从0开始每次加1，直至该GPON OLT查找到该GPONONU的突发数据为止，然后结束该轮通信建立过程。
2.如权利要求1所述的GPON OLT与GPON ONU之间的通信建立方法，其特征在于，该GPON OLT每次在ptr的位置处查找该GPON ONU的突发数据。
3.如权利要求1所述的GPON OLT与GPON ONU之间的通信建立方法，其特征在于，该GPON OLT每次在ptr到ptr+a的范围内查找该GPONONU的突发数据，其中a为小于每帧包含的时钟周期数的自然数，设使该GPON OLT能够查找到该GPON ONU的突发数据的offset的值为x到x+a，则将offset的值取定为x+0.5(a+1)，然后结束该轮通信建立过程。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的GPON OLT与GPON ONU之间的通信建立方法，其特征在于，每帧帧长为125us，该GPON OLT的内部时钟为155.52MHz，每帧包含19440个时钟周期，并且利用一可配置的寄存器实现offset的值的变化，该寄存器的值可以在0-19439的范围内变化。
5.如权利要求3所述的GPON OLT与GPON ONU之间的通信建立方法，其特征在于，a的值为31。
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