CN107852262B - 用于检测带外通信信道中的冲突的方法和主装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于检测带外通信信道中的冲突的方法，该方法由光通信网络的主装置来实施，该光通信网络支持带内通信且还包括从装置。带外通信信道以连续符号周期上的调制符号的形式支持关于带内通信的信令信息的发送。在多个从装置通过使用彼此匹配的载波波长访问带外通信信道时，发生冲突。主装置：经由带外通信信道接收信号；通过使用用于对带内通信采样的频率或与从其得到的约数对所接收的信号过采样以获得其样本；逐个符号周期地检查样本的至少一个参数的大小的变化；以及在各所述参数的变化大于预定阈值时检测到冲突。

Description

用于检测带外通信信道中的冲突的方法和主装置

技术领域

本发明总体上涉及光通信网络，更具体地涉及检测在访问带外信令通信信道时的冲突。

背景技术

光通信网络且更具体地无源光通信网络越来越多地用于给予对住宅或办公室网关或数据中心的网络访问，或者例如用于确保移动回传。

为了增加由一个访问系统服务于网络的用户终端的数量，已经开发波(或频)分复用技术。这些技术在单个光纤上使用不同载波频率来利用复用多个光信号。虽然一些用户终端可以共享同一载波频率，但为了增加同时光发送的数量，通常使用分频器来分离使用中的不同频率。分频器通常被放置在用户终端与提供到网络的剩余部分的访问的一组主终端之间。例如，这些主终端提供到城域网或核心网的访问。不同的技术可以用于实现这种频率划分。我们可以举例基于薄膜的系统、如基于AWG(阵列波长光栅)和FBG(光纤光栅)的系统的干涉腔。

分频器然后对于各通信方向包括多个光带通滤波器。使用光带通滤波器来滤波并组合由用户终端向所述用户终端附接到的主终端发出的光信号，然后假定各用户终端与一个主终端通信。在另一方向上，使用光带通滤波器来滤波并频谱地划分由主终端向附接到主终端的用户终端发出的光信号。

发明内容

技术问题

这种结构中的难题是构造终端的发送接口。实际上，这些发送接口应被构造为使得有效使用的载波频率大致等于它们通信所经由的相应光带通滤波器的标称频率。然而，相应光带通滤波器的标称频率和/或因终端的发送接口的有效构造而产生的载波频率会根据诸如温度的环境条件而变化。使用非温控环境通常是优选的，因为需要较低的复杂度来操作，特别是关于用户终端。因为相应光带通滤波器的标称频率可能事前未知和/或因为终端的发送接口的有效构造可能事前未知，因此，为了在由这种光带通滤波器分离的光通信装置之间建立通信，需要能够适当限定终端的发送接口的构造，以关于相应光带通滤波器的有效标称频率锁定实际使用的载波频率。

这种光通信网络内的通信通常依赖在光载波频率上发送的基带信号，并且被称为带内通信。基带例如被定义为从1GHz到10GHz的范围。基带与对于执行带内通信信号的解码重要的从任何带内通信信号得到的分量所位于的频谱范围对应。

为了执行前面提及的频率锁定且为了不干扰在光通信网络内创建的带内通信或为了防止由带内通信使用的频谱资源被任何信令使用，可以创建用于允许实施锁定协议或任何其他信令协议的带外通信信道。两个光通信装置之间的带外通信使用与所述两个光通信装置之间的带内通信相同的载波频率。术语带外指示发生在带外通信信道内的通信依赖与带内通信的基带不同的频谱部分，在频率方面通常远低于基带下限，这意味着带外通信信道中的波特率远低于基带中的波特率。关于频率锁定，可能的方案是第一光通信装置和第二光通信装置中的发起装置通过使用给定载波频率经由带外通信信道向第一光通信装置和第二光通信装置中的另一光通信装置发送锁定信号。发起装置通过扫描各种频率直到与所涉及的光带通滤波器的标称频率匹配为止来执行。

这种带外通信信道可以被创建以提供其他类型的信令信息。然而，在两个用户终端使用同一载波频率来访问朝所述终端所附接到的主终端的带外通信信道时，会因为用户终端不能在发送信号之前感测介质而发生冲突(与大多数射频或有线系统相反)，这会致使主终端处的信号解码困难(即使潜在地并非不可能)。

技术方案

因此，希望能够在不依赖于对接收到的信号的解码的情况下检测这种冲突，以增大对冲突的反应性(例如，请求重新发送)。

此外，期望提供前面提及的问题的有成本效益的解决方案。

本发明涉及一种用于检测带外通信信道中的冲突的方法，该方法由光通信网络的主装置来实施，该光通信网络包括经由光纤连接到该主装置的从装置，所述光通信网络适于支持带内通信，所述带外通信信道旨在支持以连续符号周期上的调制符号的形式发送关于所述带内通信的信令信息，当多个从装置使用彼此匹配的相应载波波长访问所述带外通信信道时，在所述带外通信信道中发生冲突。方法使得主装置执行：经由所述带外通信信道接收信号；通过使用与用于所述带内通信的采样频率对应或与从所述采样频率得到的约数对应的频率从接收所述信号的时刻开始对所接收的信号过采样，以获得其样本，使得由此每一符号周期获得的样本的数量足够高以认为在样本的所述数量上自补偿所述带外通信信道上的噪声；逐个符号周期地检查所述样本的至少一个参数的大小的变化，各所述参数为振幅、相位以及频率中的一个参数并且被选择以根据为了经由所述带外通信信道发送而在所述信号上应用的调制来检查所述变化；以及在各所述参数的所述变化大于预定阈值时检测到冲突，该预定阈值等于或大于所述带外通信信道上关于所述参数的噪声方差。

由此，过采样使得噪声在各符号周期上被自补偿。因此，通过检查振幅、相位以及频率中的至少一个参数的大小的变化，主装置能够在不需要依赖解码所接收信号的情况下以简单方式检测带外通信信道中的冲突。由于过采样依赖用于带内通信的采样频率或从采样频率得到的约束，解决方案有成本效率。

根据特定特征，所述主装置从接收所述信号接收的时刻开始逐个符号周期地启动具有等于所述符号周期的持续时间的定时器，以及特征在于：所述主装置处理直到所述定时器的到期减去余裕M为止所获得的样本以进行冲突检测，其中，所述余裕旨在撤回与符号间过渡有关的样本。

由此，符号间过渡不影响冲突检测。

根据特定特征，由所述从装置使用相移键控或差分相移键控调制来经由所述带外通信信道发送信令信息，以及特征在于：振幅是所述参数。

由此，由于带外通信信道由于介质(光纤)的光学性质而是准静态的，可以容易地检测冲突检测。

根据特定特征，各所述参数是为了经由所述带外通信信道发送而在所述信号上应用的所述调制所作用于的振幅、相位以及频率中的一个参数。

根据特定特征，所述主装置通过以下处理来检查各符号周期的所述样本的至少一个参数的大小的变化：在通过在所述符号周期内应用滑动窗形成的样本组上累计所述参数，并且对于所述符号周期内的各对连续样本组确定各所述参数的累计值之间的差。

由此，可以在冲突检测的反应性与潜在的冲突错误检测之间找到折中。

根据特定特征，所述主装置通过对于所述符号周期内的各对连续样本确定各所述参数的值之间的差来检查各符号周期的所述样本的至少一个参数的大小的变化。

由此，冲突检测是反应性的。

根据特定特征，所述主装置通过确定所述符号周期内的各所述参数的最小值与各所述参数的最大值之间的差来检查各符号周期的所述样本的至少一个参数的大小的变化。

由此，可以容易地执行冲突检测。

根据另一个方面，本发明涉及一种适于检测带外通信信道中的冲突的主装置，所述主装置旨在用于光通信网络中，该光通信网络还包括经由光纤连接到所述主装置的从装置，所述光通信网络适于支持带内通信，所述带外通信信道旨在支持以连续符号周期上的调制符号的形式发送关于所述带内通信的信令信息，当多个从装置使用彼此匹配的相应载波波长访问所述带外通信信道时，在所述带外通信信道中发生冲突。主装置使得该主装置包括：接收器，该接收器经由所述带外通信信道接收信号；过采样电路，该过采样电路通过使用与用于所述带内通信的采样频率对应或与从所述采样频率得到的约数对应的频率从接收所述信号的时刻开始对所接收的信号过采样，以获得其样本，使得由此每一符号周期获得的样本的数量足够高以认为在样本的所述数量上自补偿所述带外通信信道上的噪声；检查电路，该检查电路逐个符号周期地检查所述样本的至少一个参数的大小的变化，各所述参数为振幅、相位以及频率中的一个参数，并且被选择以根据为了经由所述带外通信信道发送而在所述信号上应用的调制来检查所述变化；以及检测器，该检测器在各所述参数的所述变化大于预定阈值时检测到冲突，该预定阈值等于或大于所述带外通信信道上关于所述参数的噪声方差。

本发明还涉及一种可以从通信网络下载和/或存储在可以由计算机读取且由处理器运行取的介质上的计算机程序。该计算机程序包括指令，这些指令用于在所述程序由处理器执行时在其各种实施方式中的任意一个中实施前面提及的方法。本发明还涉及一种信息存储介质，该信息存储介质存储包括一组指令的计算机程序，当所存储指令由计算机读取且由处理器运行时，该组指令用于实施在本发明的各种实施方式中的任意一个中的前面提及的方法。

本发明的特性将从实施方式的示例的以下描述的阅读更清楚地显现，所述描述关于附图来产生。

附图说明

[图1]图1示意性表示可以实施本发明的包括主装置和多个从装置的光通信网络的结构。

[图2]图2示意性表示光通信网络的主装置的结构。

[图3]图3示意性表示由主装置执行的用于处理经由带外通信信道接收的信令信号的算法。

[图4]图4示意性表示由主装置执行的用于检测带外通信信道中的冲突的第一实施方式的算法。

[图5]图5示意性表示由主装置执行的用于检测带外通信信道中的冲突的第二实施方式的算法。

[图6]图6示意性表示由主装置执行的用于检测带外通信信道中的冲突的第三实施方式的的算法。

具体实施方式

图1示意性表示可以实施本发明的无源光网络的结构。

需要注意的是，因为波长和频率借助直接反比关系缚在一起，所以本领域技术人员没有区别地使用这两个术语，因为它们指代相同的概念。

下文中在无源光通信网络的背景下详细说明描述，但描述可以类似地应用于光通信网络的更一般背景。

无源光通信网络100包括主装置110、多个从装置141、142、143以及谱分器装置120。从装置141、142、143经由谱分器装置120与主装置110互连。为了增加与主装置110互连的从装置的数量，可以如下文中描述在从装置与谱分器装置120之间设置功分器。无源光通信网络100的所有互连通过使用光纤来执行。下文中关于图2详细说明用于实施主装置110和从装置141、142、143的具体硬件平台实施方式。

在无源光通信网络100的背景下，从装置141、142、143为ONU(光网络单元)型。ONU通常旨在位于最终用户家庭处或用于前传应用的远程无线电头处。

在无源光通信网络100的背景下，主装置110为OLT(光线路终端)型。主装置使得ONU能够访问城域网或核心网(未示出)。

从装置141、142、143可以经由功分器装置132连接到谱分器装置120。功分器装置132是无源划分器，其将输入信号沿下行链路方向(从主装置110向从装置)分成多个对应信号，信号的功率由到从装置141、142、143的链路的数量划分。由功分器装置132输出的信号在沿下行链路方向上的各链路上包含与输入信号相同的信息，功分器装置132仅对信号的功率有影响。

其他从装置可以经由功分器装置131、133连接到谱分器装置120。各功分器装置131、132、133以及连接到的从装置与所述从装置所附接到的主装置一起形成PON(无源光网络)式的网络。PON在如由谱分器装置120滤波的相应波长带上操作。为了实现这一点，针对对相应波长带滤波并由此使得谱分器装置120能够执行波分复用，谱分器装置120包括各PON的一对光带通滤波器的组。

因此，如图1所示，谱分器装置120包括专用于通过功分器装置132及其关联的从装置141、142、143的PON进行的发送的光带通滤波器组121、122。下文中被称为上行链路滤波器的滤波器组122负责对在上行链路方向(从处于同一PON中的从装置141、142、143到主装置10)上的光信号滤波。下文中被称为下行链路滤波器的滤波器组121负责对在下行链路方向上的光信号滤波。组121、122的各滤波器是由还被称为中心波长的标称波长以及带宽限定的带通滤波器。组121、122的各滤波器还可以由频谱形状来限定。

对于所考虑的上行链路或下行链路方向，谱分器装置120的所有滤波器优选地具有相同的带宽值，并且优选地被隔开固定频谱距离。然而，滤波器的标称波长事前未知。谱分器装置120优选地为无源的，滤波器的标称波长会根据谱分器装置120的温度(由谱分器装置120或由位于附近的设备或环境条件生成的热量)而变化。

需要注意的是，如果在相同约束下设计带通滤波器，则滤波器的带宽值以及滤波器之间的频谱距离大致独立于温度的变化。

另外，与从装置141、142、143或主装置110二者之一的光发送接口的给定构造对应的有效载波波长可能是未知的。

因此，从装置141、142、143需要被构造为在与所涉及的上行链路滤波器组122的标称频率大致相等的载波波长上沿上行链路方向发送光信号。另外，主装置110需要被构造为在与所涉及的下行链路滤波器组121的标称频率大致相等的载波波长上沿下行链路方向发送光信号。换言之，如下文中详细说明的，需要锁定载波频率，并且带外通信信道被实施以做这一点。所述带外通信信道还可以用于发送其他信令信息。更具体地，带外通信信道旨在使得能够发送为连续符号周期内的调制符号的形式的与带内通信有关的信令信息。这种信令信息例如可以包括与从所述从装置向主装置的带内通信流量有关的服务类或数据速率信息或由所述从装置已知且对于主装置110能够管理带内通信有用的任何其他信息。这种信令信息在所涉及的从装置装配有适应传感器时还可以包括操作信息，诸如电池剩余负载、环境温度，或所述从装置已知且对于主装置110能够管理无源光通信网络100有用的任何其他信息。

可以注意的是，给定滤波器的通带中的波长被认为大致等于所述给定滤波器的标称频率。

可以注意的是，组121、122的滤波器的标称波长可以是相同的。这意味着相同载波波长或不同载波波长可以用于下行链路和上向链路方向。

还可以注意的是，通过在光通信网络的相应接收二极管上粘贴滤膜可以获得等同结构，而不是使用谱分器装置120。也在这种情况下，上行链路和下行链路存在于主装置110与从装置之间的路径上。

为了允许锁定在诸如从装置141的一个从装置与主装置110之间的载波频率，某种方案是从装置经由带外通信信道发送锁定信号。该锁定信号通过由所述从装置例如随机选择的载波频率来发送。在已建立从主装置110到所述从装置的带外通信信道时，主装置110可以在由主装置110接收到该锁定信号时(在用于锁定信号的载波频率与所涉及的上行链路滤波器组122的标称频率匹配时)向从装置发送带外消息。当在继锁定信号的发送之后的预定时间段内没有这种带外消息被所述从装置接收时，所述从装置以另一载波频率重复该处理，以此类推，直到已使用与所涉及的上行链路滤波器组122的标称频率匹配的载波频率为止。在已建立从主装置110到所述从装置的带内通信时，主装置110相反可以使用带内消息来响应于锁定信号。为了锁定实际使用的载波频率以匹配所涉及的上行链路滤波器组122的标称频率，可以实施其他方案。例如，锁定载波频率可以使用在专利申请EP2466768A1中描述的基于镜像的方案沿上行链路方向来实现。

为了避免生成与已在光通信网络100中设置的带内通信(例如从从装置142到主装置110)的干扰，提出生成特定形状的锁定信号。由此，光通信网络100的任意接收器装置(诸如主装置110)能够区分锁定信号与已建立的带内通信的信号，并且继续解码在已建立的带内通信内交换的信号。锁定信号是从要向主装置110发送的信息获得的已调制信号。在特定实施方式中，调制例如由频率Ω低于带内通信的波特率的圆函数来执行。换言之，频率Ω低于基带的下限，其中，要记得基带与需要滤除以解码带内通信信号的频率范围对应。在优选实施方式中，频率Ω显著低于基带的下限。例如，频率Ω等于1MHz并且基带的下限为1GHz(或高达10GHz)。可以使用不同种类的调制技术以经由锁定信号提供信令信息。锁定信号例如可以使用例如幅移键控(ASK)调制或频移键控(FSK)调制或相移键控(PSK)调制或从其得到的任意种类的调制(诸如不同类型(差分频移键控、...))来调制。在优选实施方式中，所述从装置对已调制信号变迹(即，去除已调制信号中的尖锐不连续性或使其平滑)。由此，所述从装置确保经变迹的已调制锁定信号在信号的开始和结束平滑地趋向于零，使得在锁定信号中不生成基带中的过渡频率。在参考号EP2621112A1下公布的欧洲专利申请中公开了用于生成带外通信信号并区别所述带外通信信号与带内通信信号的实施方式。

如已经提及的，带外通信信道可以用于发送除了载波频率锁定处理的范围内之外的信令信息。所述信令信息以与前面提及的锁定信号相同的信号形状经由带外通信信道来发送。由此，信令信息可以通过依赖用于形成带外信号的调制来编码。与其他类型的信息相比，信令信息是优选的，因为经由带外通信信道可实现的波特率根据定义远低于可经由带内通信信道实现的波特率，并且因此期望经由带外通信信道发送的信息在尺寸方面受限，所以为了限制冲突的发生并使共享对从装置之间的带外通信信道的访问容易。在多个从装置通过使用彼此匹配的相应载波波长访问带外通信信道时在带外通信信道中发生冲突。从主装置110的角度在载波波长在同一检测信道内时(如跨同一上行链路滤波器组122的由主装置110检测到的载波波长)，所述载波波长彼此匹配。

可以注意的是，这种冲突还发生在仅PON光网络的范围内，因为在这种情况下，从装置在从主装置110的角度在同一检测信道内与主装置通信(因为，在图1的范围内，谱分器装置120目的在于创建可由不同主装置使用的多个独立检测信道)。

下文中关于图3详细说明由主装置110执行的用于处理经由带外通信信道接收的信令信号的算法，并且下文中关于图4-图6详细说明由从装置执行的用于检测经由带外通信信道发送的所述信令信号的冲突的算法的多个实施方式。

图2示意性表示主装置110的结构。根据所示结构，主装置110包括由通信总线210互连的以下部件：处理器、微处理器、微控制器或CPU(中央处理单元)200；RAM(随机存取存储器)201；ROM(只读存储器)202；装置203，该装置适于读取在存储装置上存储的信息；第一通信接口204，该第一通信接口目的在于连接到谱分器装置120以发送和接收光信号；以及第二通信接口205，该第二通信接口目的在于连接到城域网或核心网。

CPU 200能够执行从ROM 202或从任意其他存储装置加载到RAM 201中的指令。在主装置110通电之后，CPU 200能够从RAM 201读取指令并执行这些指令。指令形成使得CPU200执行下文中关于图3到图6描述的算法的步骤中的一些或全部的一个计算机程序。

可以注意的是，从装置141、142、143也可以基于图2示意性示出的结构来实施。在这种情况下，第一通信接口204允许潜在地借助谱分器装置120与主装置110通信，并且第二通信接口205允许将所考虑的从装置141、142、143连接到局域网(诸如家庭网络)。

下文中关于图3至图6描述的算法的任意和全部步骤可以通过由可编程计算机(诸如DSP(数字信号处理器)或微控制器)执行一组指令或程序在软件中实施，否则由机器或专用部件(诸如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))在硬件中实施。

图3示意性表示由主装置110执行的用于处理经由带外通信信道接收的信令信号的算法。

在步骤S301中，主装置110开始经由带外通信信道接收至少一个信令信号。这种信令信号由从装置经由带外通信信道来异步发送，这意味着可以由主装置110同时接收多个信令信号。由于主装置110开始在确切相同的时刻接收来自两个或更多个相应从装置的信令信号的概率相当低，所以主装置110通常开始从第一从装置接收第一信令信号，并且潜在地可以在第一信令信号仍然在接收中的同时开始从第二从装置接收第二信令信号，这意味着在这种情况下，在使用中的载波频率彼此匹配时发生冲突。这种冲突还可能在时分多址(TDMA)方案的时隙可以由多个同时装置使用时发生在TDMA方案的范围内。

在步骤S302中，主装置110启动具有预定持续时间T的定时器。持续时间T等于带外通信信道上的符号周期。

在步骤S303中，主装置110开启冲突检测机制。下文中关于图4到图6详细说明冲突检测机制的三个实施方式。

在步骤S304中，主装置110执行对在步骤S301中接收的信号的过采样，以获得其样本。过采样通过使用与用于带内通信的采样频率对应的频率或从其(即，从用于带内通信的采样频率)得到的约数来执行。过采样使得由此每符号周期获得的样本的量足够高以认为在带外通信信道上的噪声在所述样本的量上被自补偿。这允许针对带外通信信道范围内的冲突检测而重新使用通常被设计为处理带内信号的主装置110的部件。

在步骤S305中，主装置110向冲突检测机制提供在步骤S304中获得的样本，直到在步骤S302中启动的定时器的到期为止。一旦到达定时器的到期，则重复步骤S301，并且在另一符号周期内处理接收下的信号(如果仍然存在)。

在特定实施方式中，主装置110仅向冲突检测机制提供在步骤S304中获得的样本一直到与定时器的到期减去余裕M对应的时刻，其中，余裕M旨在从由冲突检测机制分析的样本撤出与符号间过渡有关的样本。

图4示意性表示由主装置110执行的用于检测带外通信信道中的冲突的第一实施方式的算法(冲突检测机制)。如在步骤S302中开启的冲突检测机制由主装置110来实施。在图4的算法的范围内，认为一旦收集单个符号周期内的所有样本，则可以检测潜在的冲突。

在步骤S401中，主装置110收集样本，如由在一个符号周期上在步骤S304中执行的过采样操作获得的。提醒的是，由从装置发送的信令信号根据预定调制方案来调制，因此信令信号在连续符号周期上分别以(调制)符号的形式来发送。

在步骤S402中，主装置110检查所收集的样本的至少一个参数的大小。各所述参数是振幅、相位以及频率中的一个参数，并且被选择以根据为了经由带外通信信道发送而应用于所述信号的调制来检查参数的大小变化。

根据特定实施方式，从装置使用PSK或差分PSK调制来经由带外通信信道发送信令信号，并且振幅是被选择以检查其大小变化的所述参数。实际上，因为带外通信信道由于介质(光纤)的光学性质而是准静态的，所以这意味着期望信令信号的包络在各符号周期上大致恒定。

根据特定实施方式，在变型例中，被选择以检查参数的大小变化的所述参数是为了经由带外通信信道发送而在所述信号上应用的调制所作用于的振幅、相位以及频率中的一个参数。在ASK调制等中，振幅是调制所作用于的参数；在PSK调制等中，相位是调制所作用于的参数；在FSK调制等中，频率是调制所作用于的参数；在QAM(正交调幅)调制等中，振幅和相位是调制所作用于的参数；等。

在步骤S403中，主装置110检查所收集的样本的各所考虑参数的大小的变化是否大于相应预定阈值TH。在考虑样本的多个参数时，将各参数与对应的阈值TH进行比较。例如，在QAM调制中，可以将样本的振幅与振幅阈值进行比较，和/或可以将样本的相位与相位阈值进行比较。还可以注意的是，即使使用QAM调制，也可以为了冲突检测而由主装置110仅检查相位和振幅中的一个参数。

主装置110通过确定所述参数的最大值与所述参数在所述符号周期内的最大值之间的差来检查所述变化。

在所收集的样本的各所考虑的参数的大小的变化大于预定阈值TH时，执行步骤S404；否则，执行步骤S405。预定阈值TH等于或大于带外通信信道上的关于将大小变化与阈值TH进行比较的所述参数的噪声方差。在该意义上，阈值TH依赖于经由带外通信信道发送信令信号而应用的调制。

在步骤S404中，主装置110认为在带外通信信道上检测到冲突。然后，执行步骤S706。装置110然后能够应用充分对策，诸如请求重新发送信令信号或生成由管理实体处理的警告信号，甚至简单地增加经由带外通信信道的上行链路的统计。在一个实施方式中，作为冲突检测的结果，主装置110请求对带外通信信道的访问临时切换到TDMA方案，其中，通过在预定时隙上分配对带外通信信道的访问，期望避免冲突，或者至少期望减少冲突发生的数量。然后，执行步骤S406。

在步骤S405中，主装置110认为在带外通信信道上没有检测到冲突。然后，执行步骤S406。

在步骤S406中，主装置110停止冲突检测机制(已经处理符号周期的所有样本)。如果需要处理另一符号，则期望步骤S303的新迭代再次开启冲突检测机制。

图5示意性表示由主装置110执行的用于检测带外通信信道中的冲突的第二实施方式的的算法(冲突检测机制)。在图5的算法的范围内，认为通过依赖符号周期期间的每一样本分析可以检测到潜在的冲突。由此，图5的算法可以随着获得样本而执行。

在步骤S501中，主装置110获得由在一个符号周期期间在步骤S304中执行的过采样操作获得的样本中的一个样本。提醒的是，由从装置发送的信令信号是根据预定方案经调制的，因此信令信号在连续符号周期上分别以(调制)符号的形式来发送。

在步骤S502中，主装置110检查在步骤S501中获得样本自开启冲突检测机制以来按顺序是否是第一个。当在步骤S501中获得的样本按顺序是第一个时，为了获得自发起冲突检测机制以来的按顺序的第二样本，重复步骤S501；否则，执行步骤S503。

在步骤S503中，主装置110将在步骤S501的紧前面的执行期间获得的样本的至少一个参数的大小按顺序与紧前面的样本的同一参数的大小进行比较。关于图4的算法的执行的背景，各所述参数是振幅、相位以及频率中的一个参数，并且被选择以根据为了经由带外通信信道发送而应用于所述信号的调制来检查参数的大小变化。

在步骤S504中，主装置110检查在步骤S503中比较的样本的各所考虑参数的大小的变化是否大于相应预定阈值TH。由此，主装置110通过对于所述符号周期内的各对连续样本确定所述参数之间的差来检查所述变化。在所述样本的各所考虑参数的振幅的变化大于相应预定阈值TH时，执行步骤S505；否则，执行步骤S506。如关于图4的算法的执行的背景，预定阈值TH等于或大于带外通信信道上关于所述参数的噪声方差，该参数的大小的变化与该阈值TH比较。

在步骤S505中，主装置110认为在带外通信信道上检测到冲突。主装置110然后能够应用适当对策，诸如请求信令信号的重新发送或生成由管理实体处理的警告信号，甚至简单地增加经由带外通信信道的上行链路的统计。然后，执行步骤S508。

在步骤S506中，主装置110检查在步骤S501的紧前面的执行期间获得的样本在所考虑的符号周期内按顺序是否是最后一个样本。当在步骤S501的紧前面的执行期间获得的样本按顺序是最后一个样本时，执行步骤S507；否则，重复步骤S501以按顺序获得下一个样本。

在步骤S507中，主装置110认为在带外通信信道上没有检测到冲突。然后，执行步骤S508。

在步骤S508中，主装置110停止冲突检测机制(已经处理符号周期的所有样本)。如果需要处理另一符号，期望步骤S303的新迭代再次开启冲突检测机制。

图6示意性表示由主装置110执行的用于检测带外通信信道中的冲突的第三实施方式的算法(冲突检测机制)。在图6的算法的范围内，认为通过在符号周期期间依赖样本的每一组分析可以检测到潜在的冲突。然后，为了执行累计并由此降低对样本分析的噪声影响，由预定基数的组收集连续的样本。由此，图6的算法可以随着获得样本的组而执行。

在步骤S601中，主装置110获得由在一个符号周期期间在步骤S304中执行的过采样操作获得的样本中的连续样本组。提醒的是，由从装置发送的信令信号是根据预定方案经调制的，因此信令信号在连续符号周期上分别以(调制)符号的形式来发送。

在步骤S602中，主装置110检查在步骤S601中获得的连续样本组自发起冲突检测机制依赖按顺序是否是第一个。当在步骤S601中获得的样本按顺序是第一个时，为了自发起冲突检测机制依赖按顺序获得连续样本的第二组，重复步骤S601；否则，执行步骤S603。例如，样本组被限定为预定尺寸的相应相邻窗(由预定数量的样本构成)。在优选实施方式中，样本组由于预定尺寸的滑动窗限定，从一个样本组的限定到按顺序紧接之后的一个样本组的限定迭代地移位所考虑符号周期内的一个或更多个样本。

在步骤S603中，主装置110将在步骤S601的紧前面的执行期间获得的一组样本的至少一个参数的累计大小按顺序与紧前面的样本的同一参数的累计大小进行比较。关于图4和图5的算法的执行的背景，各所述参数是振幅、相位以及频率中的一个参数，并且被选择以根据为了经由带外通信信道发送而应用于所述信号的调制来检查参数的大小变化。

在步骤S604中，主装置110检查在步骤S603中比较的样本的各所考虑参数的累计大小的变化是否大于相应预定阈值TH。由此，主装置110通过对于所考虑的符号周期内的各对连续样本组确定所述参数的累计值之间的差来检查所述变化。在所述样本组的各所考虑参数的累计大小大于相应预定阈值TH时，执行步骤S605；否则，执行步骤S606。如关于图4和图5的算法的执行的背景，预定阈值TH等于或大于带外通信信道上关于所述参数的噪声方差，该参数的大小的变化与该阈值TH比较。

在步骤S606中，主装置110认为在带外通信信道上检测到冲突。主装置110然后能够应用充分对策，诸如请求信令信号的重新发送或生成由管理实体处理的警告信号，甚至简单地增加经由带外通信信道的上行链路的统计。然后，执行步骤S608。

在步骤S607中，主装置110检查在步骤S601的紧前面的执行期间获得的样本组在所考虑的符号周期内按顺序是否是最后一个样本组。当在步骤S601的紧前面的执行期间获得的样本组按顺序是最后一个样本组时，执行步骤S607；否则，重复步骤S601以按顺序获得下一个样本组，。

在步骤S607中，主装置110认为在带外通信信道上没有检测到冲突。然后，执行步骤S608。

在步骤S608中，主装置110停止冲突检测机制(已经处理符号周期的所有样本)。如果需要处理另一符号，期望步骤S303的新迭代再次开启冲突检测机制。

鉴于关于图4至图6分别描述的三个实施方式，冲突检测机制由以下组成：对从信号的接收时刻开始逐个符号周期地对经由带外通信信道接收的信号过采样，以获得所接收的信号的样本；检查样本的至少一个参数的大小的变化，各所述参数在振幅、相位以及频率中，并且被选择以根据为了经由带外通信信道发送在所述信号上应用的调制来检查参数的大小变化；以及在各所述参数的大小的变化大于预定各阈值TH时检测到冲突，其中，预定阈值TH等于或大于带外通信信道上的关于所述参数的噪声方差。

Claims (11)

1.一种用于检测带外通信信道中的冲突的方法，该方法由光通信网络的主装置来实施，该光通信网络包括经由光纤连接到该主装置的从装置，所述光通信网络适于支持带内通信，所述带外通信信道旨在支持以连续符号周期上的调制符号的形式发送关于所述带内通信的信令信息，当多个从装置使用彼此匹配的相应载波波长访问所述带外通信信道时，在所述带外通信信道中发生冲突，该方法的特征在于：所述主装置执行：

-经由所述带外通信信道接收信号；

-通过使用与用于所述带内通信的采样频率对应或与从所述采样频率得到的约数对应的频率从接收所述信号的时刻开始对所接收的信号过采样，以获得其样本，使得由此每一符号周期获得的样本的数量足够高以认为在样本的所述数量上自补偿所述带外通信信道上的噪声；

-逐个符号周期地检查所述样本的至少一个参数的大小的变化，各所述参数为振幅、相位以及频率中的一个参数并且被选择以根据为了经由所述带外通信信道发送而在所述信号上应用的调制来检查所述变化；以及

-在各所述参数的所述变化大于预定阈值时检测到冲突，该预定阈值等于或大于所述带外通信信道上关于所述参数的噪声方差。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：由所述从装置使用相移键控或差分相移键控调制来经由所述带外通信信道发送信令信息，以及特征在于：振幅是所述参数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：各所述参数是为了经由所述带外通信信道发送而在所述信号上应用的所述调制所作用于的振幅、相位以及频率中的一个参数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述主装置从接收所述信号的所述时刻开始逐个符号周期地启动具有等于所述符号周期的持续时间的定时器，以及特征在于：所述主装置处理直到所述定时器的到期减去余裕M为止所获得的样本以进行冲突检测，其中，所述余裕旨在撤回与符号间过渡有关的样本。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：由所述从装置使用相移键控或差分相移键控调制来经由所述带外通信信道发送信令信息，以及特征在于：振幅是所述参数。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：各所述参数是为了经由所述带外通信信道发送而在所述信号上应用的所述调制所作用于的振幅、相位以及频率中的一个参数。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于：所述主装置通过以下处理来检查各符号周期的所述样本的至少一个参数的大小的变化：在通过在所述符号周期内应用滑动窗形成的样本组上累计所述参数，并且对于所述符号周期内的各对连续样本组确定各所述参数的累计值之间的差。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于：所述主装置通过对于所述符号周期内的各对连续样本确定各所述参数的值之间的差来检查各符号周期的所述样本的至少一个参数的大小的变化。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于：所述主装置通过确定所述符号周期内的各所述参数的最小值与各所述参数的最大值之间的差来检查各符号周期的所述样本的至少一个参数的大小的变化。

10.一种信息存储介质，该信息存储介质存储包括程序代码指令的计算机程序，当所述程序代码指令由可编程装置运行时可以被加载在所述可编程装置中，以实施根据权利要求1至9中任一项所述的方法。

11.一种适于检测带外通信信道中的冲突的主装置，所述主装置旨在用于光通信网络中，该光通信网络还包括经由光纤连接到所述主装置的从装置，所述光通信网络适于支持带内通信，所述带外通信信道旨在支持以连续符号周期上的调制符号的形式发送关于所述带内通信的信令信息，当多个从装置使用彼此匹配的相应载波波长访问所述带外通信信道时，在所述带外通信信道中发生冲突，该主装置的特征在于：所述主装置包括：

-接收器，该接收器经由所述带外通信信道接收信号；

-过采样电路，该过采样电路通过使用与用于所述带内通信的采样频率对应或与从所述采样频率得到的约数对应的频率从接收所述信号的时刻开始对所接收的信号过采样，以获得其样本，使得由此每一符号周期获得的样本的数量足够高以认为在样本的所述数量上自补偿所述带外通信信道上的噪声；

-检查电路，该检查电路逐个符号周期地检查所述样本的至少一个参数的大小的变化，各所述参数为振幅、相位以及频率中的一个参数，并且被选择以根据为了经由所述带外通信信道发送而在所述信号上应用的调制来检查所述变化；以及

-检测器，该检测器在各所述参数的所述变化大于预定阈值时检测到冲突，该预定阈值等于或大于所述带外通信信道上关于所述参数的噪声方差。