CN104660340A - 一种用于操作无源光网络的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于操作无源光网络(PON)的方法。所述无源光网络包括通过光纤与多个网络终端(NT1、NT2、NT3、NT4、NT5)相连的光线路终端(OLT)。该方法包括生成通过光纤之一发送、且包含多个信号状态的光信号的步骤。本发明的特征在于所述信号状态的数目是变化的。
Description
本申请是于申请日2006年4月3日提交的、申请号为200610066562.1、发明名称为“一种用于操作无源光网络的方法”的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于操作无源光网络的方法,所述无源光网络包括通过光纤与多个网络终端相连的光线路终端,并且该方法包括生成通过光纤之一发送、且包含多个信号状态的光信号的步骤。本发明还涉及相应的无源光网络、相应的光线路终端和相应的网络终端。
背景技术
将无源光网络中的传输速率定义成一个预设值是众所周知的。在这种情况下,所有的网络终端都可以与光线路终端通信。
为了把网络终端包含到具有较高传输速率的无源光网络中,已知至少可以在上游方向上使用多个不同的传输速率。在这种情况下,光线路终端必须适用于所有使用的传输速率。为了在下游方向使用多个传输速率,网络终端的接收机必须适应性地更改。
但是,光线路终端与网络终端之间的链路的传输质量可能会有所不同,甚至可能随时间发生改变。例如,无源光纤网络中的变化可能导致一个特定传输路径包括一个附加的分路器(splitter),从而引起链路的传输质量下降。
已知的方法并没有考虑传输质量的这种变化。
发明内容
本发明的目的是提供一种操作无源光网络的方法,这种方法能够考虑链路传输质量的变化。
基于上述方法,本发明通过改变信号状态数目的步骤实现了这一目的。
一方面,假如证明链路传输质量较好,则可以增加光信号的信号状态数目。由于较好的传输质量,光线路终端和/或相应的网络终端能够在接收的光信号中正确地辨别出该增加的信号状态数目。
另一方面,假如证明链路传输质量较差,则需要减少信号状态数目,使得光线路终端和/或相应的网络终端更容易在接收的光信号中识别出正确的信号状态。
因此,光信号的信号状态数目可以根据链路传输质量来调整。
但是信号状态数目的增加意味着传输速率的提高。所以,本发明提供了一种依赖于链路传输质量的传输速率的自适应法。
在一个有利的实施例中,第一信号状态数是2,第二信号状态数大于2。作为替代,也可以第一信号状态数和第二信号状态数都大于2,但是彼此不相等。
在另一个有利的实施例中,光信号的信号状态数目不仅可以在第一和第二信号状态数之间变化,还可以在多个不同的信号状态数之间变化,例如可以在2、4、8和16个信号状态之间变化。
在本发明的一个有利的实施例中,信号状态的数目依赖于接收光信号的功率。例如,光线路终端对接收到的具有特定帧格式的光信号针对其功率进行分析,然后估计相应的信号状态数目。假如接收功率较高,则信号状态数目也可能较高。这是一种用于确定信号状态数目的简单但有效的方法。
假如信号状态数目是针对网络终端中的任意一个终端定义的,则这是有利的。这使得可以针对任意一个网络终端单独地调整传输速率。
在本发明的另一个有利的实施例中,针对一个特定帧估计在光线路终端接收的光信号的光功率,根据所估计的光功率确定信号状态的数目,并且将所确定的信号状态数目分配给发送所述接收帧的那个网络终端。
有利地,将所确定的信号状态数目告知发送所述接收帧的那个网络终端。
附图说明
通过下面对附图中示出的本发明的示范实施例的描述,本发明的其它特征、应用和优势将会变得明显。其中,所有描述和示出的特征都单独地或者以任意组合的形式代表了本发明的主题,独立于说明书中对这些特征的措辞,也独立于权利要求或者其从属权利要求中这些特征的组合。
图1示出了根据本发明的无源光网络的一个实施例的示意性框图,并且图2a和图2b示出了图1中的无源光网络中的信号的示意图。
具体实施方式
图1中示出了无源光网络PON。在网络提供商一端,无源光网络PON提供光线路终端OLT。在链路的客户端,无源光网络PON提供了多个网络终端NT1、NT2、NT3、NT4、NT5。
根据图1,通过经第一光分路器S1的光纤将光线路终端OLT连接到第一网络终端NT1。第一光分路器S1通过光纤与第二光分路器S2相连,第二光分路器接着通过光纤与第三光分路器S3相连。第二网络终端和第五网络终端NT2、NT5与第二光分路器S2相连,第三网络终端和第四网络终端NT3、NT4与第三光分路器S3相连。
从光线路终端OLT到网络终端NT1、NT2、NT3、NT4、NT5的传输方向称为下游。相反方向,即从网络终端NT1、NT2、NT3、NT4、NT5到光线路终端OLT的方向,称为上游。
光路径可以在组合了上游方向和下游方向的单根光纤上实现;但是也可以提供多光纤路径。
光线路终端OLT包括用于通过其连接的光纤发送和接收光信号的设备。此外,光线路终端OLT还包括用于分析接收的光信号、并且用于生成用于上游方向的信号状态的设备。稍后将解释这些信号状态。
任意一个网络终端NT1、NT2、NT3、NT4、NT5均包括用于发送和接收光信号的设备。任意一个光分路器S1、S2、S3都是设计为用于将从分路器一端连接的光纤之一接收的信号转发给另一端连接的光纤,反之亦然。
将需要在下游方向传输的数据封装成帧。任意一个帧均包含一个目的地地址。光线路终端OLT利用相应的目的地地址依次对这些帧进行发送。所有的网络终端NT1、NT2、NT3、NT4、NT5接收所有的帧。每个网络终端NT1、NT2、NT3、NT4、NT5检查接收帧的目的地地址。如果某个帧的地址指向网络终端NT1、NT2、NT3、NT4、NT5中的一个,则这个特定网络终端(如NT2)将存储该接收帧用于进一步处理。
同样,将需要在上游方向传输的数据封装成帧。然而,每个网络终端NT1、NT2、NT3、NT4、NT5只允许在分配的时间帧内发送数据。因此,光线路终端OLT从不同的网络终端NT1、NT2、NT3、NT4、NT5接收一系列帧。
因为在下游方向传输的所有帧是由同一光线路终端OLT生成的,所以相应的光信号的传输强度也是相同的。图2a中示出了这一点。
图2a示出了在时间t内光线路终端OLT输出端的发送光功率P的示意图。在图2a中,光线路终端OLT在下游方向“DS”上发送一系列帧。可以看出,所有帧都具有相同的功率P。
反之,光线路终端OLT在上游方向上接收的各个帧是由不同的网络终端NT1、NT2、NT3、NT4、NT5生成的。来自不同的网络终端NT1、NT2、NT3、NT4、NT5的帧是经由不同路径在无源光网络中发送的。所以,不同帧经过的光分路器数目和光纤的长度也是不同的。
因此,对应于光线路终端OLT在上游方向上接收的不同帧的光信号通常具有不同的强度。图2b中示出了这一点。
图2b示出了在t时间内光线路终端OLT输入端的接收光功率P的示意图。在图2b中,光线路终端OLT在上游方向“US”上接收一系列帧。可以看出,不同的帧具有不同的功率P。
每个帧均由符号组成。与将在上游或者下游方向上发送的所有帧有关,最大符号率或者波特率是预先设置的。举例来说,该速率是1.244,16Mbaud(兆波特)。该预设速率保持不变。
光线路终端OLT对来自不同网络终端NT1、NT2、NT3、NT4、NT5的接收帧进行分析,并对每个对应帧中的接收光信号进行估计。这一估计可以是针对接收信号的光功率P的,但是,该估计也可以是或者另外包含对接收光信号的误码率、误码比率和/或眼图张开度(eyeopening)等的估计。
根据这种估计,光线路终端为每个接收帧确定一个信号模式。该信号模式包括一定数目的信号状态,其中用不同的光功率或者不同的光强度等定义每个信号状态。然后,光线路终端OLT将此信号模式(即信号状态的相应数目)分配给发送所述帧的网络终端NT1、NT2、NT3、NT4、NT5的上游方向。
如果来自如网络终端NT1的接收帧的光信号具有较高的光功率P和传输链路质量的足够裕量,则光线路终端OLT确定与网络终端NT1有关的例如包含16个信号状态的信号模式。但是,假如来自如网络终端NT4的接收帧的光信号具有较低的光功率P,则光线路终端OLT确定与网络终端NT4有关的例如包含2个信号状态的信号模式。其它信号模式可能具有其它数目(如8和/或4)的信号状态,以用于在较高的接收光功率P与较低的接收光功率P之间的其它接收光功率。
16个信号状态的数目意味着从各网络终端(如网络终端NT1)接收的光信号可以有16个不同的值,其中每个值对应一个不同的二进制值。所以根据这16个不同的信号状态,在每个传输符号中可以编码4位二进制数。
但是,假如只具有2个信号状态,则从各网络终端(如网络终端NT4)接收的光信号只可以表示2个不同的值。所以,根据这2个不同的信号状态,在每个传输符号中只可以编码1位二进制数。
如具有8个信号状态,则可以在每个传输符号中编码3位二进制数,如有4个信号状态,则可以在每个传输符号中编码2位二进制数。
其结果是,举例来说,如果符号率是1.244,16Mbaud,并且与特定网络终端有关的信号状态数是16,则该网络终端发送和接收的传输速率是4×1.244,16Mbits/sec(兆比特/秒)。如果信号状态数定是8,则传输速率是3×1.244,16Mbits/sec,如果信号状态数是4,则传输速率是2×1.244,16Mbits/sec,如果信号状态数是2,则传输速率是1.244,16Mbits/sec,相当于符号率1.244,16Mbaud。
然后,光线路终端OLT通知各网络终端所估计的信号模式,即估计的信号状态的数目。然后,各网络终端与光线路终端之间在上游方向上的随后的传输都使用所述确定数目的信号状态来进行。
对于所有的网络终端NT1、NT2、NT3、NT4、NT5执行这一过程。而且,可以连续地或者不时地针对所有网络终端NT1、NT2、NT3、NT4、NT5重复执行该过程。
其结果是任一网络终端NT1、NT2、NT3、NT4、NT5与光线路终端OLT在上游方向上的传输始终与光线路终端OLT接收的光信号的实际质量相适应。例如,如有必要,就基于接收功率P和/或其他质量标准,对各网络终端NT1、NT2、NT3、NT4、NT5的信号模式进行评价和调整。从而,光线路终端与网络终端NT1、NT2、NT3、NT4、NT5之间的传输速率总是最优值。
作为替代或者作为补充,可以在下游方向上执行类似方案。在这种情况下,一个或更多的网络终端NT1、NT2、NT3、NT4、NT5自适应地对从光线路终端OLT接收的帧就接收光信号的光功率或其他类似的标准(如从光线路终端OLT接收的光信号的误码率和/或误码比率和/或眼图张开度)进行分析。各网络终端将分析结果送回到光线路终端OLT,该光线路终端随后根据接收到的结果确定如上所述的信号模式。然后,光线路终端OLT与各网络终端之间下游方向上的传输都使用所述确定的信号模式来进行。
为了执行所述过程,光线路终端OLT和/或网络终端NT1、NT2、NT3、NT4、NT5必须能够生成具有例如16个不同信号状态的光信号,并且能在接收的光信号中区分16个不同的信号状态。
当然,任何情况下光线路终端OLT都必须符合这项要求。不过,有可能只有“新”网络终端能够满足这一要求,而“旧”网络终端仍只能使用2个信号状态工作。可以将这些“旧”网络终端的地址存储在光线路终端OLT中,以便这些“旧”网络终端的信号状态数保持固定。因此,不需要更换这些“旧”网络终端。
此外,在下游方向上至少任何帧的地址,尤其是地址头,有可能始终只使用2种信号状态发送。这确保了任意一个网络终端,无论是“旧”网络终端还是“新”网络终端,都能够正确地解读接收地址或者接收地址头。
同样也有可能,所述数目的信号状态只在两个传输方向中的一个方向上引入,例如只在上游方向使用。于是,网络终端只需要能够产生如16个不同信号状态的光信号。而网络终端的接收机不需要能够探测接收光信号中的16个信号状态。当然,光线路终端OLT的接收机必须能够区分接收光信号的不同状态。所以,只有光线路终端OLT必须要满足这一要求,而在网络终端中不须满足这一要求。
此外,在上述过程之前,还可以使用所谓的前置码(preamble)对光线路终端OLT与网络终端之间的信号状态进行校准。无论何时当一个新的网络终端结合到无源光网络PON中,都可以进行所述信号状态的校准。而且,在上游方向发送的任何前置码可用于所述的校准,以及将发送网络终端的可能信号状态数目通知给光线路终端OLT。
Claims (9)
1.一种用于操作无源光网络(PON)的方法,所述无源光网络包括通过光纤与多个网络终端(NT1、NT2、NT3、NT4、NT5)相连的光线路终端(OLT),其中所述光线路终端(OLT)对来自不同的所述网络终端(NT1、NT2、NT3、NT4、NT5)的接收帧进行分析并对每个对应帧中的接收光信号进行估计;
其中所述光线路终端为每个接收帧确定一个信号模式,所述信号模式包括一定数目的信号状态,其中用不同的光功率或不同的光强度定义每个信号状态;所述光线路终端(OLT)将信号状态的相应数目分配给网络终端(NT1、NT2、NT3、NT4、NT5)的上游方向。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述估计针对所述接收信号的光功率。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述估计包括对接收光信号的误码率、误码比率和/或眼图张开度的估计。
4.根据权利要求1所述的方法,其中在上游方向和/或下游方向,针对所述多个网络终端(NT1、NT2、NT3、NT4、NT5)中的任意一个网络终端确定所述信号状态的数目。
5.根据权利要求1所述的方法,其中将所确定的信号状态数目分配给发送所述帧的网络终端(NT1、NT2、NT3、NT4或NT5)。
6.根据权利要求5所述的方法,其中将所确定的信号状态数目告知发送所述帧的网络终端(NT1、NT2、NT3、NT4或NT5)。
7.一种无源光网络(PON),包括通过光纤与多个网络终端(NT1、NT2、NT3、NT4、NT5)相连的光线路终端(OLT),其特征在于所述光线路终端(OLT)对来自不同的所述网络终端(NT1、NT2、NT3、NT4、NT5)的接收帧进行分析并对每个对应帧中的接收光信号进行估计;
其中所述光线路终端为每个接收帧确定一个信号模式,所述信号模式包括一定数目的信号状态,其中用不同的光功率或不同的光强度定义每个信号状态,所述光线路终端(OLT)将信号状态的相应数目分配给网络终端(NT1、NT2、NT3、NT4、NT5)的上游方向。
8.一种光线路终端(OLT),其为包括通过光纤与多个网络终端(NT1、NT2、NT3、NT4、NT5)相连的所述光线路终端(OLT)的无源光网络(PON)的一部分,其特征在于所述光线路终端(OLT)对来自不同的所述网络终端(NT1、NT2、NT3、NT4、NT5)的接收帧进行分析并对每个对应帧中的接收光信号进行估计;
其中所述光线路终端为每个接收帧确定一个信号模式,所述信号模式包括一定数目的信号状态,其中用不同的光功率或不同的光强度定义每个信号状态,所述光线路终端(OLT)将信号状态的相应数目分配给网络终端(NT1、NT2、NT3、NT4、NT5)的上游方向。
9.一种网络终端(NT1、NT2、NT3、NT4或NT5),其为包括通过光纤与多个网络终端(NT1、NT2、NT3、NT4、NT5)相连的光线路终端(OLT)的无源光网络(PON)的一部分,其特征在于所述光线路终端(OLT)对来自不同所述网络终端(NT1、NT2、NT3、NT4、NT5)的接收帧进行分析并对每个对应帧中的接收光信号进行估计;
其中所述光线路终端为每个接收帧确定一个信号模式,所述信号模式包括一定数目的信号状态,其中用不同的光功率或不同的光强度定义每个信号状态,所述光线路终端(OLT)将信号状态的相应数目分配给网络终端(NT1、NT2、NT3、NT4、NT5)的上游方向。
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Legal Events
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TR01 | Transfer of patent right |
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