CN107317624B - 一种无源光网络测距方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种无源光网络测距方法，该方法包括：光网络单元接收到光线路终端发送的测距指令后，将其自身的RX管脚和TX管脚短接；光线路终端发送下行光至所述光网络单元，并记录发送下行光时的时间；光网络单元将RX管脚所接收的下行光，从TX管脚直接发送回光线路终端；光线路终端记录接收到从光网络单元发送回来的下行光时的时间；光线路终端计算光网络单元和该光线路终端自身之间的距离。本发明在光网络单元接收到光线路终端发送的下行光之前将光网络单元的RX管脚和TX管脚短接，使得RX管脚接收到的来自光线路终端的下行光直接从TX管脚发送回光线路终端，提高异厂商的光网络单元和光线路终端对接时测距的精度。同时公开了一种无源光网络测距系统。

Description

一种无源光网络测距方法及系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，更具体地涉及一种无源光网络测距方法及系统。
背景技术
随着光器件及相关技术的发展，主干网的单信道速率已经有了很大的提高。光放大器、色散补偿技术和光纤技术的发展，使得密集波分复用的复用波长数目更多。这两方面的技术发展使主干网的容量有了一定的进步。在客户一侧，人们对于信息的需求更加迫切，用户对带宽的要求越来越高，导致接入瓶颈问题的产生。为了解决这个问题，人们提出了很多解决方案：非对称数字用户线(ADSL)，光接入网(OAN，OpticalAccess Network)等。在光接入网中，根据是否采用有源器件分为有源光接入网和无源光接入网(PON，PassiveOptical Network)。
在现有的接入方案中，无源光接入网(PON)技术是最吸引人、应用最广的解决方案。现有技术中的PON系统由安装于中心控制站的光线路终端(OLT)、光分配网(ODN)和多个安装于用户场所的光网络单元(ONU)这三部分组成。由于ONU所处的物理位置不同，所以各自所发数据帧到达OLT的时间就会不同，很有可能产生发送碰撞冲突，因此OLT需要对处于注册激活阶段的ONU进行测距。
由于PON系统中的测距不是单个设备完成的，是由OLT和ONU配合完成的，OLT和ONU之间的距离是由光路上的传输时延Tpd和光速率决定的，由于RTD＝2*Tpd+Ts+TiO1+TiO2+TiS1+TiS2+EqD；其中，TiO1是指ONU端将光信号转换为电信号所需的处理时间，Ts是指ONU端对电信号进行处理所消耗的时间，TiO2是指将处理后的电信号转换为光信号的时间，这三者都取决于OUN，而TiS1是指OLT端将电信号转换为光信号所需的处理时间，TiS2是指OLT端将光信号转换为电信号所需的处理时间，这两者均取决于OLT，EqD为均衡时延，根据该均衡时延可调节ONU发送数据的时钟以实现上行传输同步。现在OLT和ONU的技术都比较成熟，市场上的OLT和ONU厂商如雨后春笋般出现，由于厂商不同，选择方案时的硬件和软件也会不同，ONU硬件处理性能和软件处理性能各不相同，导致在配合测距的过程中Ts、TiO1及TiO2会出现不同，而测距是由OLT发起的，所以TiS1、TiS2的处理时间比较可控，而且测距是用光速来测的，稍有几微秒的差异所得出的结果偏差都会比较大，所以不同厂商ONU和OLT对接后测距精度会较差。
鉴于此，有必要提供一种测距精度较高的无源光网络测距方法及系统以解决上述缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题提供一种测距精度较高的无源光网络测距方法。
本发明所要解决的技术问题提供一种测距精度较高的无源光网络测距方系统。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供一种无源光网络测距方法，该方法包括：
光网络单元接收到光线路终端发送的测距指令后，将其自身的RX管脚和TX管脚短接；
光线路终端发送下行光至所述光网络单元以进行测距，并记录当前发送所述下行光时的时间；
光网络单元将RX管脚所接收的下行光，从TX管脚直接发送回所述光线路终端；
光线路终端记录接收到从所述光网络单元发送回来的下行光时的时间；
光线路终端根据所记录的发送下行光时的时间、接收到发送回来的下行光时的时间及光速计算所述光网络单元和该光线路终端自身之间的距离。
其进一步技术方案为：所述光网络单元进入测距状态后，在预设时间后断开其自身RX管脚和TX管脚的连接。
其进一步技术方案为：所述下行光的波长为1490nm。
为了解决上述技术问题，根据本发明的另一个方面，提供一种无源光网络测距系统，该系统包括：光网络单元及光线路终端。其中，所述光网络单元，用于当接收到光线路终端发送的测距指令后，将其自身的RX管脚和TX管脚短接，且将RX管脚所接收的来自光线路终端的下行光，从TX管脚直接发送回该光线路终端。所述光线路终端，用于发送测距指令及下行光给所述光网络单元以进行测距，并记录发送所述下行光时的时间，且接收从该光网络单元发送回来的下行光并记录此时的时间，根据所记录的发送下行光时的时间、接收到从光网络单元发送回来的下行光时的时间及光速计算所述光网络单元和该光线路终端自身之间的距离。
其进一步技术方案为：所述光网络单元还用于进入测距状态后，在预设时间后断开其自身RX管脚和TX管脚的连接。
其进一步技术方案为：所述光网络单元包括一控制单元以及一光反射单元；其中，所述控制单元，用于当接收到光线路终端发送的测距指令后，将该光网络单元的RX管脚和TX管脚短接；所述光反射单元，用于将RX管脚所接收的来自光线路终端的下行光，从TX管脚直接发送回该光线路终端。
其进一步技术方案为：所述控制单元还用于进入测距状态后，在预设时间后断开该光网络单元RX管脚和TX管脚的连接。
其进一步技术方案为：所述光线路终端包括一测距控制单元、一记录单元以及一计算单元；其中，所述测距控制单元，用于发送测距指令及下行光给所述光网络单元以进行测距，且接收从该光网络单元发送回来的下行光；所述记录单元，用于记录发送所述下行光时的时间以及接收到从光网络单元发送回来的下行光时的时间；所述计算单元，用于根据所述记录单元记录的发送下行光时的时间、接收到从光网络单元发送回来的下行光时的时间以及光速计算所述光网络单元和该光线路终端自身之间的距离。
其进一步技术方案为：所述下行光的波长为1490nm。
与现有技术相比，本发明在光网络单元接收到光线路终端发送的下行光之前将光网络单元的RX管脚和TX管脚短接，以使得光网络单元的RX管脚接收到的来自光线路终端的下行光不用经过所述光网络单元内部的光电转换模块、PON芯片以及电光转换模块，而是直接从其TX管脚发送回所述光线路终端，且所述光线路终端根据发送下行光和接收到下行光的时间差及光速可计算距离，即通过减小光网络单元端的测距干扰因素，来提高异厂商的光网络单元和光线路终端对接时测距的精度。
附图说明
图1是本发明无源光网络测距方法一实施例的流程图。
图2是本发明无源光网络测距系统一实施例的结构框图。
具体实施方式
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
图1展示了本发明的无源光网络测距方法一实施例的流程图。如图1所示，该方法包括：
S101、光网络单元接收到光线路终端发送的测距指令后，将其自身的RX管脚和TX管脚短接。
光网络单元上线注册，光线路终端发送下行测距命令，且发送用于测距的下行光，而现有的光网络单元接收到下行光的处理过程是：收到下行光→光模块芯片把光信号转成电信息→电信号再发送至PON芯片进行处理→将处理完后的信息发送至电光转换模块→电光转换模块将接收到电信号转变成光信号→再把光信号上行发送出去。而将RX管脚和TX管脚短接后，光网络单元的处理流程为：接收管脚(RX)收到下行光→信号从发送管脚(TX)直接发送回去。
该步骤中，光网络单元接收到测距指令后，将接收管脚(RX)和发送管脚(TX)短接，则可使后续接收到的下行光不用经过所述光网络单元内部的光电转换模块、PON芯片以及电光转换模块，使得测距不受这几个模块影响，提高测距的精度。
S102、光线路终端发送下行光至所述光网络单元以进行测距，并记录当前发送所述下行光时的时间。
该步骤中，光线路终端也能接收1490nm的上行光，因现有技术中测距所采用的下行光的波长为1490nm，优选地则本实施例中也选用波长为1490nm的下行光，而且由于RX管脚所接收的光直接从TX管脚发送出去，则TX管脚发送出去的光的波长也为1490nm，且其和现有采用的波长为1310nm的上行光互不干扰，可使得测距稳定性更强。
S103、光网络单元将RX管脚所接收的下行光，从TX管脚直接发送回所述光线路终端。
S104、光线路终端记录接收到从所述光网络单元发送回来的下行光时的时间。
S105、光线路终端根据所记录的发送下行光时的时间、接收到发送回来的下行光时的时间及光速计算所述光网络单元和该光线路终端自身之间的距离。
本发明中，不用再考虑光网络单元端的响应时间和光电转换时间，且光网络单元直接将所接收的下行光发送出去，不对所接收的下行光进行处理，则EqD时延也可以不用考虑，因光线路终端和光网络单元之间的距离由光路上的传输时延Tpd和光速率决定，而传输时延Tpd＝(RTD-TiS1-Tis2)/2，其由光网络单元的往返时延RTD、TiS1及TiS2决定，光网络单元的往返时延RTD为发送下行光时和接收到发送回来的下行光的时间差，而TiS1和TiS2取决于光线路终端本身，所以根据所记录的发送下行光时的时间、接收到发送回来的下行光时的时间可实现测距。
上述步骤S103还包括：所述光网络单元进入测距状态后，在预设时间后断开其自身RX管脚和TX管脚的连接。因下行光发送下来到折返时间是相当短的，即相当短的时间就可完成测距，所以所述预设时间设置为几个ticks时间即可。
因现有的光网络单元11的RX管脚接收到下行光后，所接收的下行光需经过光网络单元11内部的光电转换模块、PON芯片以及电光转换模块进行处理，再将转换后的光信号从TX管脚发送出去以进行测距，为了避免光网络单元11端光电转换模块、PON芯片以及电光转换模块对测距精度的影响，则应使得RX管脚所接收的下行光直接从TX管脚发送出去，不经过光网络单元内部的各个模块，以提高测距精度。
根据上述原理，本发明提供了一种无源光网络测距系统10，参照图2，图2展示了本发明的无源光网络测距系统10一实施例的结构框图。该系统10包括：一光线路终端12及至少一光网络单元11。其中，所述光网络单元11，用于当接收到光线路终端12发送的测距指令后，将其自身的RX管脚和TX管脚短接，且将RX管脚所接收的来自光线路终端12的下行光，从TX管脚直接发送回该光线路终端12。所述光线路终端12，用于发送测距指令及下行光给所述光网络单元11以进行测距，并记录发送所述下行光时的时间，且接收从该光网络单元11发送回来的下行光并记录此时的时间，根据所记录的发送下行光时的时间、接收到从光网络单元11发送回来的下行光时的时间及光速计算所述光网络单元11和该光线路终端12自身之间的距离。本实施例中，所述光线路终端12也能接收1490nm的上行光，因现有技术中测距下行光的波长为1490nm，优选地则本实施例中也选用波长为1490nm的下行光，而且由于RX管脚所接收的光直接从TX管脚发送出去，则TX管脚发送出去的光的波长也为1490nm，且其和现有采用的波长为1310nm的上行光互不干扰，可使得测距稳定性更强。
在某些实施例，例如本实施例中，所述光网络单元11还用于进入测距状态后，在预设时间后断开其自身RX管脚和TX管脚的连接。因下行光发送下来到折返时间是相当短的，即相当短的时间就可完成测距，所以所述预设时间设置为几个ticks时间即可。
在附图所示的实施例中，所述光网络单元11包括一控制单元111以及一光反射单元112。其中，所述控制单元111，用于当接收到光线路终端12发送的测距指令后，将该光网络单元11的RX管脚和TX管脚短接。所述光反射单元112，用于将RX管脚所接收的来自光线路终端12的下行光，从TX管脚直接发送回该光线路终端12。进一步地，所述控制单元111还用于进入测距状态后，在预设时间后断开该光网络单元11中RX管脚和TX管脚的连接。
在某些事实例，例如本实施例中，所述光线路终端12包括一测距控制单元121、一记录单元122以及一计算单元123。其中，所述测距控制单元121，用于发送测距指令及下行光给所述光网络单元11以进行测距，且接收从该光网络单元11发送回来的下行光。所述记录单元122，用于记录发送所述下行光时的时间以及接收到从光网络单元11发送回来的下行光时的时间。所述计算单元123，用于根据所述记录单元122记录的发送下行光时的时间、接收到从光网络单元11发送回来的下行光时的时间以及光速计算所述光网络单元11和该光线路终端12自身之间的距离。
综上所述，本发明在光网络单元接收到光线路终端发送的下行光之前将光网络单元的RX管脚和TX管脚短接，以使得光网络单元的RX管脚接收到的来自光线路终端的下行光不用经过所述光网络单元内部的光电转换模块、PON芯片以及电光转换模块，而是直接从其TX管脚发送回所述光线路终端，且所述光线路终端根据发送下行光和接收到下行光的时间差及光速可计算距离，即通过减小光网络单元端的测距干扰因素，来提高异厂商的光网络单元和光线路终端对接时测距的精度。
以上所述仅为本发明的优选实施例，而非对本发明做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无源光网络测距方法，其特征在于，所述无源光网络测距方法包括：
光网络单元接收到光线路终端发送的测距指令后，将其自身的接收RX管脚和发送TX管脚短接；
光线路终端发送下行光至所述光网络单元以进行测距，并记录当前发送所述下行光时的时间；
光网络单元将RX管脚所接收的下行光，从TX管脚直接发送回所述光线路终端；
光线路终端记录接收到从所述光网络单元发送回来的下行光时的时间；
光线路终端根据所记录的发送下行光时的时间、接收到发送回来的下行光时的时间及光速计算所述光网络单元和该光线路终端自身之间的距离。
2.如权利要求1所述的无源光网络的测距方法，其特征在于：所述光网络单元进入测距状态后，在预设时间后断开其自身RX管脚和TX管脚的连接。
3.如权利要求1所述的无源光网络的测距方法，其特征在于：所述下行光的波长为1490nm。
4.一种无源光网络测距系统，其特征在于，所述无源光网络测距系统包括：光网络单元及光线路终端；其中，
所述光网络单元，用于当接收到光线路终端发送的测距指令后，将其自身的接收RX管脚和发送TX管脚短接，且将RX管脚所接收的来自光线路终端的下行光，从TX管脚直接发送回该光线路终端；
所述光线路终端，用于发送测距指令及下行光给所述光网络单元以进行测距，并记录发送所述下行光时的时间，且接收从该光网络单元发送回来的下行光并记录此时的时间，根据所记录的发送下行光时的时间、接收到从光网络单元发送回来的下行光时的时间及光速计算所述光网络单元和该光线路终端自身之间的距离。
5.如权利要求4所述的无源光网络测距系统，其特征在于：所述光网络单元还用于进入测距状态后，在预设时间后断开其自身RX管脚和TX管脚的连接。
6.如权利要求4所述的无源光网络测距系统，其特征在于，所述光网络单元包括：一控制单元以及一光反射单元；其中，
所述控制单元，用于当接收到光线路终端发送的测距指令后，将该光网络单元的RX管脚和TX管脚短接；
所述光反射单元，用于将RX管脚所接收的来自光线路终端的下行光，从TX管脚直接发送回该光线路终端。
7.如权利要求6所述的无源光网络测距系统，其特征在于：所述控制单元还用于进入测距状态后，在预设时间后断开该光网络单元RX管脚和TX管脚的连接。
8.如权利要求4所述的无源光网络测距系统，其特征在于：所述光线路终端包括：一测距控制单元、一记录单元以及一计算单元；其中，
所述测距控制单元，用于发送测距指令及下行光给所述光网络单元以进行测距，且接收从该光网络单元发送回来的下行光；
所述记录单元，用于记录发送所述下行光时的时间以及接收到从光网络单元发送回来的下行光时的时间；
所述计算单元，用于根据所述记录单元记录的发送下行光时的时间、接收到从光网络单元发送回来的下行光时的时间以及光速计算所述光网络单元和该光线路终端自身之间的距离。
9.如权利要求4所述的无源光网络测距系统，其特征在于：所述下行光的波长为1490nm。
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GR01 Patent grant
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Denomination of invention: A Passive Optical Network Ranging Method and System

Effective date of registration: 20231031

Granted publication date: 20211207

Pledgee: Shenzhen small and medium sized small loan Co.,Ltd.

Pledgor: SHENZHEN FH-NET OPTOELECTRONICS CO.,LTD.

Registration number: Y2023980063582

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