CN109889273A - 波分复用无源光网络中的收发机及波长调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种波分复用无源光网络中的收发机及波长调整方法。本发明收发机采用一个固定频率的导频信号直接在业务信号上进行调顶，通过导频的频率来标识波长，通过导频的幅度来表示信号的强度，通过与另一收发机连续两次的交互来获得对波长调整方向的指示，通过多次地从所述另一收发机获得反馈信息持续地对波长进行调整来实现波长锁定，基于本地存储的波长‑导频绑定关系表通过导频信号来进行波长分配。本发明收发机不需要复杂电路单元，结构简单，成本低。本发明波长调整方法通过收发机之间的握手完成控制，不需要系统干预。
Description
技术领域
本发明涉及一种波分复用无源光网络，具体涉及一种波分复用无源光网络中的收发机及波长调整方法。
背景技术
在波分复用无源光网络(WDM-PON，Wavelength Division Multiplexing-PassiveOptical Network)中，光模块需要自动获取波长分配信息和发送被分配到的光波长，同时光波长由于出厂差异、工作环境差异、内部参数差异会造成工作波长偏离标准定义波长的现象。而波长漂移的现象可能会造成收端接收到的信号的强度减弱。因此需要对光信号的波长进行调整。
目前，WDM-PON的ITUT-989.2协议推荐使用辅助管理控制通道(AMCC，AuxiliaryManagement and Control Channel)来传输用于波长调整等操作维护管理(OAM，OperationAdministration and Maintenance)信息，光线路终端(OLT，Optical Line Terminal)和光网络单元(ONU，Optical Network Unit)光模块之间可以通过AMCC进行波长、功率等信息的传递，完成波长调整。AMCC通道采用ASK调制方式，作为独立的传输通道，通过硬件耦合到业务信号上。业务信号和AMCC的时域和频域示意图如图1和图2所示。由于使用AMCC来传递信息需要进行包括ASK调制、成帧、ASK解调、解帧、误码纠错等步骤，而这些步骤的计算量很大，因此需要使用复杂的硬件单元例如供专门应用的集成电路(ASIC，ApplicationSpecific Integrated Circuit)来进行处理，如图3所示。然而，复杂的硬件单元具有体积大、成本高的缺点，会增加OLT和ONU的成本、功耗和体积。
因此，需要一种波长调整方法，能够使得光网络中的OLT和ONU能够具有成本更低、功耗更小且体积更小的硬件结构。
发明内容
为解决以上全部或部分技术问题，本发明提出一种波分复用无源光网络中的波长调整方法，所述波分复用无源光网络包括第一收发机和第二收发机，所述第一收发机和所述第二收发机中分别存储有波长-导频绑定关系表，其中，所述波长调整方法包括：
步骤S1：将第一收发机作为调整端收发机，将第二收发机作为反馈端收发机；
步骤S2：所述调整端收发机获得调整端业务信号的波长，根据所述波长-导频绑定关系表找出与所述调整端业务信号的波长绑定的调整端导频信号的频率，使用所述调整端导频信号以第一强度对所述调整端业务信号进行调顶以获得调整端输出信号，将所述调整端输出信号发送至反馈端收发机；
步骤S3：所述反馈端收发机在接收到调整端输出信号后，检测所述调整端导频信号的强度，记为第二强度，根据所述第二强度按照正比例关系计算第三强度，根据所述波长-导频绑定关系表找出与所述调整端导频信号的频率绑定的反馈端业务信号的波长，根据所述波长-导频绑定关系表找出与所述调整端信号的频率绑定的反馈端导频信号的频率，使用所述反馈端导频信号以第三强度对反馈端业务信号进行调顶以获得反馈端输出信号，将所述反馈端输出信号发送至所述调整端收发机；
步骤S4：所述调整端收发机在接收到反馈端输出信号后，检测所述反馈端导频信号的强度，记为第四强度，将所述调整端业务信号在初始的调整方向上以初始的步进长度进行调整，使用所述调整端导频信号以第一强度对调整后的调整端业务信号进行调顶以获得调整端输出信号，将所述调整端输出信号发送至反馈端收发机；
步骤S5：所述反馈端收发机在接收到调整端输出信号后，检测所述调整端导频信号的强度，记为第五强度，根据所述第五强度按照所述正比例关系计算第六强度，使用所述反馈端导频信号以第六强度对反馈端业务信号进行调顶以获得反馈端输出信号，将所述反馈端输出信号发送至所述调整端收发机；
步骤S6：所述调整端收发机在接收到反馈端输出信号后，检测所述反馈端导频信号的强度，记为第七强度，根据所述第四强度和所述第七强度来更新所述调整方向，按照更新后的调整方向来调整所述调整端业务信号的波长，然后使用所述调整端导频信号以第一强度对调整后的调整端业务信号进行调顶以获得调整端输出信号，将所述调整端输出信号发送至反馈端收发机，并将所述第七强度的值赋予所述第四强度，返回步骤S5。
进一步地，所述步骤S6在根据所述第四强度和所述第七强度来更新所述调整方向之前，包括：根据所述第四强度和所述第七强度判断是否满足停止波长调整的条件，如果满足停止波长调整的条件，则结束对调整端业务信号的波长调整。
进一步地，在步骤S6中，如果结束对调整端业务信号的波长调整，则进入步骤S7，将所述第二收发机作为调整端收发机，将所述第一收发机作为反馈端收发机，返回步骤S2。
相应地，本发明还提供一种波分复用无源光网络中的收发机，所述收发机包括光发射次模块、光接收次模块和控制模块，其中，
所述光发射次模块，用于获得待发送的调整端业务信号，使用所述控制模块提供的调整端导频信号按照所述控制模块提供的调顶强度对所述调整端业务信号进行调顶，并将调顶后的调整端业务信号作为调整端输出信号进行发送；
所述光接收次模块，用于接收反馈端输出信号，并将接收到的一部分反馈端输出信号传递至所述控制模块；
所述控制模块，用于获得调整端业务信号的波长，根据存储的所述波长-导频绑定关系表找出与所述调整端业务信号的波长绑定的调整端导频信号的频率，控制所述光发射次模块使用调整端导频信号以第一强度对调整端业务信号进行调顶以获得调整端输出信号，并控制所述光发射次模块发送所述调整端输出信号；在所述光接收次模块首次接收到反馈端输出信号时，检测所述反馈端导频信号的强度，记为第四强度，将所述调整端业务信号在初始的调整方向上以初始的步进长度进行调整，使用所述调整端导频信号以第一强度对调整后的调整端业务信号进行调顶以获得调整端输出信号，并控制所述光发射次模块发送所述调整端输出信号；在所述光接收次模块再次接收到反馈端输出信号时，检测所述反馈端导频信号的强度，记为第七强度，根据所述第四强度和所述第七强度来更新所述调整方向，根据更新后的调整方向来调整所述调整端业务信号的波长，然后使用调整端导频信号以第一强度对调整后的调整端业务信号进行调顶以获得调整端输出信号，并控制所述光发射次模块发送所述调整端输出信号，将所述第七强度的值赋予所述第四强度。
进一步地，所述控制模块根据所述第四强度和所述第七强度来更新所述第一调整方向包括：如果所述第七强度大于所述第四强度，则将更新前的调整方向作为更新后的调整方向，如果所述第七强度小于所述第四强度，则将更新前的调整方向的反方向作为更新后的调整方向。
进一步地，所述控制模块还用于根据所述第四强度和所述第七强度来更新所述步进长度并根据更新后的调整方向和更新后的步进长度来调整所述调整端业务信号的波长。
进一步地，所述控制模块还用于在根据所述第四强度和所述第七强度更新所述调整方向之前，根据所述第四强度和所述第七强度判断是否满足停止波长调整的条件，如果满足停止调整的条件，则结束对调整端业务信号的波长调整。
进一步地，在所述波长-导频绑定关系表中所述调整端导频信号的频率与所绑定的所述反馈端导频信号的频率相同或不同。
进一步地，所述控制模块由MCU芯片或DSP芯片实现，所述控制模块包括模数变换单元、FFT处理单元，所述模数变换单元用于将光接收次模块接收到的模拟信号转换成数字信号，并传递至FFT处理单元，所述FFT处理单元用于对所述数字信号进行FFT处理，以获取所述反馈端导频信号；所述光接收次模块包分光镜或PD电流镜，用于将接收到的信号中的一部分传递至所述控制模块，所述调整端导频信号和所述收端导频信号是正弦信号或PWM信号，所述光发射次模块包括分布式反馈激光器或电吸收调制激光器。
相应地，本发明还提供一种波分复用无源光网络中的收发机，包括光发射次模块、光接收次模块和控制模块，其中，
所述光发射次模块，用于获得待发送的反馈端业务信号，使用所述控制模块提供的反馈端导频信号按照所述控制模块提供的调顶强度对所述反馈端业务信号进行调顶，并将调顶后的反馈端业务信号作为反馈端输出信号进行发送；
所述光接收次模块，用于接收调整端输出信号，并将接收到的一部分调整端输出信号传递至所述控制模块；
所述控制模块，用于在所述光接收次模块首次接收到调整端输出信号时，检测所述调整端导频信号的强度，记为第二强度，根据所述第二强度按照正比例关系计算第三强度，根据存储的所述波长-导频绑定关系表找出与所述调整端导频信号的频率绑定的反馈端导频信号的频率，控制所述光发射次模块使用反馈端导频信号以第三强度对反馈端业务信号进行调顶以获得反馈端输出信号，并控制所述光发射次模块发送所述反馈端输出信号；在所述光接收次模块再次接收到调整端输出信号时，检测所述调整端导频信号的强度，记为第五强度，根据所述第五强度案所述正比例关系计算第六强度，使用反馈端导频信号以第六强度对反馈端业务信号进行调顶以获得反馈端输出信号，并控制所述光发射次模块发送所述反馈端输出信号。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
1、本发明不需要复杂的电路单元，仅用普通的单片机或微控制单元即可实现导频生成和调顶，因此本发明收发机结构简单、成本低、功耗小。
2、由于本发明提取导频信号的方式简单，可以直接对模拟信号进行检测，不需要数字调制的复杂操作过程，因此握手过程快。
3、本发明不同波长的业务信号使用不同的导频频率，因此各导频信号在光域上不会相互串扰。
4、模块之间通过握手完成控制，不需要系统干预。
附图说明
图1为现有技术中业务信号和AMCC的时域示意图。
图2为现有技术中业务信号和AMCC的频域示意图。
图3为现有技术中收发机结构示意图。
图4为本发明的一个实施方式中的波分复用无源光网络的结构示意图。
图5为本发明的一个实施方式中收发机存储的波长-导频绑定关系表的示意图。
图6为本发明的一个实施方式中的波长调整方法的流程示意图。
图7为本发明的一个实施方式中的业务信号和导频信号的时域示意图。
图8为本发明的一个实施方式中的业务信号和导频信号的频域示意图
图9为本发明的一个实施方式中的收发机中存储的波长-导频绑定关系表的另一示意图。
图10为本发明的一个实施方式中的收发机的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
参照图4，本发明提供一种波分复用无源光网络。在该系统中至少存在第一收发机和第二收发机。所述第一收发机和所述第二收发机中的一个为OLT，另一个为ONU。在一个实施例中，第一收发机是OLT，第二收发机是ONU。所述第一收发机和所述第二收发机中存储有如图5所示的波长-导频绑定关系表，在所述波长-导频绑定关系表中每一行之间的波长和导频频率之间具有绑定关系。参考图6，第一收发机和第二收发机采用如下方法进行波长调整。
步骤S1：将第一收发机作为调整端收发机，将第二收发机作为反馈端收发机。
步骤S2：所述调整端收发机获取调整端业务信号的波长，例如为λ1。在本例中，调整端收发机是OLT，此时调整端收发机可以根据所处光网络的系统指令来确定调整端业务信号的波长。而当所述调整端收发机是ONU时，可以根据OLT的指令来确定调整端业务信号的波长。所述指令例如可基于所述波长-导频绑定关系表以导频信号来传递。例如，在图5所示的示例中，ONU可发出波长为λ2、λ4、λ6、λ8、λ10和λ12的业务信号，若ONU收到频率为f1的导频信号，则ONU应当向OLT发送波长为λ2的业务信号。
然后，所述调整端收发机根据所述波长-导频绑定关系表找出与所述调整端业务信号的波长λ1(为便于描述，下文中也用代表波长的符号来代表业务信号，例如调整端业务信号λ1)绑定的调整端导频信号的频率f1(为便于描述，下文中也用代表频率的符号来代表导频信号，例如导频信号f1)。
然后，所述调整端收发机使用所述调整端导频信号f1以第一强度对所述调整端业务信号λ1进行调顶以获得调整端输出信号，参照图7和图8。其中，所述强度可以体现为光功率。
然后，所述调整端收发机将所述调整端输出信号发送至反馈端收发机。
步骤S3：所述反馈端收发机在接收到调整端输出信号后，检测所述调整端导频信号f1的强度，记为第二强度。
然后，所述反馈端收发机根据所述第二强度按照正比例关系计算第三强度。所述正比例关系是指较小的第二强度对应较小的第三强度，较大的第二强度对应较大的第三强度。
然后，所述反馈端收发机根据所述波长-导频绑定关系表找出与所述调整端导频信号的频率f1绑定的反馈端业务信号的波长λ2，根据所述波长-导频绑定关系表找出与所述调整端信号的频率f1绑定的反馈端导频信号的频率f2。
然后，所述反馈端收发机使用所述反馈端导频信号f2以第三强度对反馈端业务信号λ2进行调顶以获得反馈端输出信号。
然后，所述反馈端收发机将所述反馈端输出信号发送至所述调整端收发机。
步骤S4：所述调整端收发机在接收到反馈端输出信号后，检测所述反馈端导频信号f2的强度，记为第四强度。
然后，所述调整端收发机将所述调整端业务信号的波长λ1在初始的调整方向上以初始的步进长度进行调整，获得调整后的波长λ1’。其中，所述调整方向例如是朝着波长增大的方向或是朝着波长减小的方向。
然后，所述调整端收发机使用所述调整端导频信号f1以第一强度对调整后的调整端业务信号λ1’进行调顶以获得调整端输出信号，将所述调整端输出信号发送至反馈端收发机。
步骤S5：所述反馈端收发机在接收到调整端输出信号后，检测所述调整端导频信号f1的强度，记为第五强度。
然后，所述反馈端收发机根据所述第五强度按照所述正比例关系计算第六强度。
然后，所述反馈端收发机使用所述反馈端导频信号f2以第六强度对反馈端业务信号λ2进行调顶以获得反馈端输出信号。
然后，所述反馈端收发机将所述反馈端输出信号发送至所述调整端收发机。
步骤S6：所述调整端收发机在接收到反馈端输出信号后，检测所述反馈端导频信号f2的强度，记为第七强度。
然后，所述调整端收发机根据所述第四强度和所述第七强度来更新所述调整方向。在一个实施例中，如果所述第七强度大于所述第四强度，则代表前一次的波长调整使得调整端业务信号的波长更加接近通道中心，此时保持调整方向不变，即将更新前的调整方向直接作为更新后的调整方向，如果所述第七强度小于所述第四强度，则代表前一次的波长调整使得调整端业务信号的波长更加远离通道中心，此时调转所述调整方向，即将更新前的调整方向的反方向作为更新后的调整方向。
然后，所述调整端收发机按照更新后的调整方向来调整所述调整端业务信号的波长λ1’。
然后，所述调整端收发机使用所述调整端导频信号f1以第一强度对调整后的调整端业务信号λ1’进行调顶以获得调整端输出信号。
然后，所述调整端收发机将所述调整端输出信号发送至反馈端收发机，并将所述第七强度的值赋予所述第四强度，返回步骤S5。
在波分复用无源光网络中，当波长中心未在通道中心时接收信号的强度会变弱。该实施方式充分利用波分复用无源光网络的这种特性，使得调整端收发机能够根据反馈端收发机反馈的强度信息来判断调整方向。在该实施方式中，所述调整端收发机通过对比所述反馈端收发机连续两次反馈的强度信息来确定波长的调整方向，从而实现波长调整，并通过多次地从所述反馈端收发机获得反馈信息持续地对波长进行调整来实现波长锁定。
此外，在该实施方式中，仅需对比两次信号强度的大小关系即可确定调整方向，因此不需要获得准确地信号强度值，因此该实施方式对调整端收发机和反馈端收发机的硬件精度要求不高，容易实现。
此外，一个信号可以具有两个特征，即频率特征和幅度特征。在该实施方式中，导频信号的频率特征被用来表征业务信号的波长，导频信号的幅度特征被用来表征信号强度大小。该实施方式充分地利用了导频信号的频率和幅度特征，从而仅使用一个导频就可以实现业务波长和信号强度两个信息的传递。相较于通过AMCC来传递波长信息和信号强度信息的技术方案，该实施方式仅占用一个频率，因此极大地减小了对带宽的占用。
此外，由于该实施方式是直接对模拟信号进行检测，因此不需要像使用AMCC的技术那样进行ASK调制、成帧、ASK解调、解帧、误码纠错等操作，因此该实施方式的操作过程简单，握手速度快。
此外，该实施方式的波长调整方法由调整端收发机和反馈端收发机通过握手完成控制，不需要系统干预。
此外，在该实施方式中，通过本地存储波长-导频绑定关系对应表，本发明还可以基于导频信号实现波长分配的功能。从而可以进一步通过导频信号来替代AMCC通道的功能。
此外，本发明不同波长的业务信号使用不同的导频频率，因此各导频信号在光域上不会相互串扰。
在一个实施方式中，所述调整端收发机根据所述反馈端收发机反馈的信号步进对调整方向进行更新还对步进长度进行更新。具体地，该实施方式在步骤S6中，在检测所述反馈端导频信号的强度之后，根据所述第四强度和所述第七强度来更新所述调整方向和所述步进长度，并按照更新后的调整方向和更新后的步进长度来调整所述调整端业务信号的波长。更具体地，在一个实施例中，所述步骤S6在检测所述反馈端导频信号的强度之后，求取所述第四强度和所述第七强度的差值，当所述差值的绝对值大于预设阈值时以第一步进长度作为更新后的步进长度，当所述差值的绝对值小于等于预设阈值时以第二步进长度作为更新后的步进长度。
在该实施方式中，不仅对调整方向进行更新还对调整的步进长度进行更新，从而可以更准确和更快速地实现波长锁定。
在一个实施方式中，所述调整端收发机在上电时即自动开始进行波长调整，并持续进行波长调整不停止。在另一个实施方式中，所述步骤S6在根据所述第四强度和所述第七强度更新所述调整方向之前，还包括：根据所述第四强度和所述第七强度判断是否满足停止波长调整的条件，如果满足停止调整的条件，则结束对调整端业务信号的波长调整。在一个实施例中，所述停止波长调整的条件是所述第四强度和所述第七强度的差值小于预设的阈值。
进一步地，在一个实施方式中，如果结束对调整端业务信号的波长调整，则进入步骤S7，将所述第二收发机作为调整端收发机，将所述第一收发机作为反馈端收发机，返回步骤S2。
在该实施方式中，当第一收发机通过第二收发机完成了波长锁定的功能后，第二收发机开始通过第一收发机进行波长锁定。
需要说明的是，虽然在上述实施方式中，根据波长-导频绑定关系表，一对儿通信的收发机使用不同的导频信号调顶各自的业务信号，例如参照图5，OLT使用频率为f1的导频信号来调顶向ONU发送的业务消息，而ONU使用频率为f2的导频信号来调顶向OLT发送的业务消息。但是本发明不限于此。在另一个实施方式中，OLT的导频信号的频率可以与ONU的导频信号的频率相同。即在光网络中，一对儿通信的收发机可以使用相同频率的导频信号，参照图9。例如，OLT和ONU都使用导频信号f1，此时如果ONU接收到导频信号f1时，则表示接收到波长为λ1的业务信号，应当向OLT发送波长为λ2的业务信号并用频率为f1的导频信号调顶。如果OLT接收到频率为f1的导频信号时，则表示接收到波长为λ2的业务信号，应当向ONU发送波长为λ1的业务信号并用频率为f1的导频信号调顶。
相应地，本发明还提供一种波分复用无源光网络中的收发机，用于作为调整端收发机。参照图10，在一个实施方式中，所述收发机包括光发射次模块(TOSA,TransmitterOptical Subassembly)、光接收次模块(ROSA，Receiver Optical Subassembly)和控制模块。其中，
所述光发射次模块，用于获取待发送的调整端业务信号，使用所述控制模块提供的调整端导频信号按照所述控制模块提供的调顶强度对所述调整端业务信号进行调顶，并将调顶后的调整端业务信号作为调整端输出信号进行发送。在一个实施例中，所述光发射次模块包括分布式反馈激光器(DFB，Distributed Feedback Laser)，该实施例通过将所述调整端导频信号加载到激光器偏置点来实现调顶。在另一个实施例中，所述光发射次模块包括电吸收调制激光器(EML，Electlro-absorption Modulated Laser)，所述电吸收调制激光器包括电吸收调制器，该实施例通过将所述调整端导频信号加载到电吸收调制器偏置点来实现调顶。在另一个实施例中，所述光发射次模块包括数据驱动器，通过将所述调整端导频信号加载到数据驱动器增益控制管脚来实现调顶。同时通过激光二极管(LD，LaserDiode)的背光检测，来锁定导频信号和光功率的比例关系，即确定导频信号的强度。
所述光接收次模块，用于接收反馈端输出信号，并将接收到的一部分反馈端输出信号传递至所述控制模块。在一个实施例中，所述光接收次模块包括分光器，通过所述分光器将接收的反馈端输出信号的一部分传递至所述控制模块。在另一个实施例中，所述光接收次模块包括PD电流镜，通过所述PD电流镜将接收的反馈端输出信号中的一部分传递至所述控制模块。
所述控制模块，用于获取调整端业务信号的波长，根据存储的所述波长-导频绑定关系表找出与所述调整端业务信号的波长绑定的调整端导频信号的频率，控制所述光发射次模块使用调整端导频信号以第一强度对调整端业务信号进行调顶以获得调整端输出信号，并控制所述光发射次模块发送所述调整端输出信号；在所述光接收次模块首次接收到反馈端输出信号时，检测所述反馈端导频信号的强度，记为第四强度，将所述调整端业务信号在初始的调整方向上以初始的步进长度进行调整，使用所述调整端导频信号以第一强度对调整后的调整端业务信号进行调顶以获得调整端输出信号，并控制所述光发射次模块发送所述调整端输出信号；在所述光接收次模块再次接收到反馈端输出信号时，检测所述反馈端导频信号的强度，记为第七强度，根据所述第四强度和所述第七强度来更新所述调整方向，根据更新后的调整方向来调整所述调整端业务信号的波长，然后使用调整端导频信号以第一强度对调整后的调整端业务信号进行调顶以获得调整端输出信号，并控制所述光发射次模块发送所述调整端输出信号，将所述第七强度的值赋予所述第四强度。
在该实施方式中，由于收发机通过反馈端业务信号中的导频信号强度来确定波长调整方向，因此可以避免使用AMCC通道来传递信号的强度信息。
此外，该实施方式基于本地存储的波长-导频绑定关系表和导频信号来实现的波长分配，因此可以避免使用AMCC通道来传递波长信息。
由于该实施方式不需要使用AMCC通道来传递波长和信号强度的信息，因此不需要使用进行ASK调制、成帧、ASK解调、解帧、误码纠错等操作，同时，该实施方式采用导频调顶的方式，使得该实施方式的收发机能够直接对模拟信号进行检测，因此该实施方式的收发机可以不采用复杂的电路单元例如ASIC而是仅使用普通的数字信号处理器(DSP，DigitalSignal Processor)或微控制单元(MCU，Micro Controller Unit)即可，因此该实施方式的收发机结构简单、成本低、功耗小。
在一个实施方式中，所述控制模块由MCU芯片或DSP芯片实现，所述控制模块包括模数变换单元、FFT处理单元，所述模数变换单元用于将光接收次模块接收到的模拟信号转换成数字信号，并传递至FFT处理单元，所述FFT处理单元用于对所述数字信号进行FFT处理，以获取所述反馈端导频信号。
在一个实施方式中，所述控制模块根据所述第四强度和所述第七强度来更新所述第一调整方向包括：如果所述第七强度大于所述第四强度，则将更新前的调整方向作为更新后的调整方向，如果所述第七强度小于所述第四强度，则将更新前的调整方向的反方向作为更新后的调整方向。
在一个实施方式中，所述控制模块还用于根据所述第四强度和所述第七强度来更新所述步进长度并根据更新后的调整方向和更新后的步进长度来调整所述调整端业务信号的波长。
在一个实施方式中，所述控制模块还用于在根据所述第四强度和所述第七强度更新所述调整方向之前，根据所述第四强度和所述第七强度判断是否满足停止波长调整的条件，如果满足停止调整的条件，则结束对调整端业务信号的波长调整。
在一个实施方式中，在所述波长-导频绑定关系表中所述调整端导频信号的频率与所绑定的所述反馈端导频信号的频率相同或不同。
相应地，继续参照图10，本发明还提供一种波分复用无源光网络中的收发机，用于作为反馈端收发机，所述收发机包括光发射次模块、光接收次模块和控制模块，其中，
所述光发射次模块，用于获取待发送的反馈端业务信号，使用所述控制模块提供的反馈端导频信号按照所述控制模块提供的调顶强度对所述反馈端业务信号进行调顶，并将调顶后的反馈端业务信号作为反馈端输出信号进行发送。在一个实施例中，所述光发射次模块包括分布式反馈激光器，该实施例通过将所述反馈端导频信号加载到激光器偏置点来实现调顶。在另一个实施例中，所述光发射次模块包括电吸收调制激光器，所述电吸收调制激光器包括电吸收调制器，该实施例通过将所述反馈端导频信号加载到电吸收调制器偏置点来实现调顶。在另一个实施例中，所述光发射次模块包括数据驱动器，通过将所述反馈端导频信号加载到数据驱动器增益控制管脚来实现调顶。同时通过激光二极管的背光检测，来锁定导频信号和光功率的比例关系，即确定导频信号的强度。
所述光接收次模块，用于接收调整端输出信号，并将接收到的一部分调整端输出信号传递至所述控制模块。在一个实施例中，所述光接收次模块包括分光器，通过所述分光器将接收的调整端输出信号的一部分传递至所述控制模块。在另一个实施例中，所述光接收次模块包括PD电流镜，通过所述PD电流镜将接收的调整端输出信号中的一部分传递至所述控制模块。
所述控制模块，用于在所述光接收次模块首次接收到调整端输出信号时，检测所述调整端导频信号的强度，记为第二强度，根据所述第二强度按照正比例关系计算第三强度，根据存储的所述波长-导频绑定关系表找出与所述调整端导频信号的频率绑定的反馈端导频信号的频率，控制所述光发射次模块使用反馈端导频信号以第三强度对反馈端业务信号进行调顶以获得反馈端输出信号，并控制所述光发射次模块发送所述反馈端输出信号；在所述光接收次模块再次接收到调整端输出信号时，检测所述调整端导频信号的强度，记为第五强度，根据所述第五强度计算第六强度，使用反馈端导频信号以第六强度对反馈端业务信号进行调顶以获得反馈端输出信号，并控制所述光发射次模块发送所述反馈端输出信号。
相应地，本发明还提供一种收发机，即可用于作为调整端收发机又可用于作为反馈端收发机，该收发机包括光发射次模块、光接收次模块和控制模块。当所述收发机作为调整端收发机时，所述光发射次模块、光接收次模块和控制模块实现前述调整端收发机的功能，当所述收发机作为反馈端收发机时，所述光发射次模块、光接收次模块和控制模块实现前述反馈端收发机的功能。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种波分复用无源光网络中的波长调整方法，其特征在于，所述波分复用无源光网络包括第一收发机和第二收发机，所述第一收发机和所述第二收发机中分别存储有波长-导频绑定关系表，其中，所述波长调整方法包括：
步骤S1：将第一收发机作为调整端收发机，将第二收发机作为反馈端收发机；
步骤S2：所述调整端收发机获得调整端业务信号的波长，根据所述波长-导频绑定关系表找出与所述调整端业务信号的波长绑定的调整端导频信号的频率，使用所述调整端导频信号以第一强度对所述调整端业务信号进行调顶以获得调整端输出信号，将所述调整端输出信号发送至反馈端收发机；
步骤S3：所述反馈端收发机在接收到调整端输出信号后，检测所述调整端导频信号的强度，记为第二强度，根据所述第二强度按照正比例关系计算第三强度，根据所述波长-导频绑定关系表找出与所述调整端导频信号的频率绑定的反馈端业务信号的波长，根据所述波长-导频绑定关系表找出与所述调整端信号的频率绑定的反馈端导频信号的频率，使用所述反馈端导频信号以第三强度对反馈端业务信号进行调顶以获得反馈端输出信号，将所述反馈端输出信号发送至所述调整端收发机；
步骤S4：所述调整端收发机在接收到反馈端输出信号后，检测所述反馈端导频信号的强度，记为第四强度，将所述调整端业务信号在初始的调整方向上以初始的步进长度进行调整，使用所述调整端导频信号以第一强度对调整后的调整端业务信号进行调顶以获得调整端输出信号，将所述调整端输出信号发送至反馈端收发机；
步骤S5：所述反馈端收发机在接收到调整端输出信号后，检测所述调整端导频信号的强度，记为第五强度，根据所述第五强度按照所述正比例关系计算第六强度，使用所述反馈端导频信号以第六强度对反馈端业务信号进行调顶以获得反馈端输出信号，将所述反馈端输出信号发送至所述调整端收发机；
步骤S6：所述调整端收发机在接收到反馈端输出信号后，检测所述反馈端导频信号的强度，记为第七强度，根据所述第四强度和所述第七强度来更新所述调整方向，按照更新后的调整方向来调整所述调整端业务信号的波长，然后使用所述调整端导频信号以第一强度对调整后的调整端业务信号进行调顶以获得调整端输出信号，将所述调整端输出信号发送至反馈端收发机，并将所述第七强度的值赋予所述第四强度，返回步骤S5。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S6在根据所述第四强度和所述第七强度来更新所述调整方向之前，包括：根据所述第四强度和所述第七强度判断是否满足停止波长调整的条件，如果满足停止调整的条件，则结束对调整端业务信号的波长调整。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤S6中，如果结束对调整端业务信号的波长调整，则进入步骤S7，将所述第二收发机作为调整端收发机，将所述第一收发机作为反馈端收发机，返回步骤S2。
4.一种波分复用无源光网络中的收发机，其特征在于，包括光发射次模块、光接收次模块和控制模块，其中，
所述光发射次模块，用于获得待发送的调整端业务信号，使用所述控制模块提供的调整端导频信号按照所述控制模块提供的调顶强度对所述调整端业务信号进行调顶，并将调顶后的调整端业务信号作为调整端输出信号进行发送；
所述光接收次模块，用于接收反馈端输出信号，并将接收到的一部分反馈端输出信号传递至所述控制模块；
所述控制模块，用于获得调整端业务信号的波长，根据存储的所述波长-导频绑定关系表找出与所述调整端业务信号的波长绑定的调整端导频信号的频率，控制所述光发射次模块使用调整端导频信号以第一强度对调整端业务信号进行调顶以获得调整端输出信号，并控制所述光发射次模块发送所述调整端输出信号；在所述光接收次模块首次接收到反馈端输出信号时，检测所述反馈端导频信号的强度，记为第四强度，将所述调整端业务信号在初始的调整方向上以初始的步进长度进行调整，使用所述调整端导频信号以第一强度对调整后的调整端业务信号进行调顶以获得调整端输出信号，并控制所述光发射次模块发送所述调整端输出信号；在所述光接收次模块再次接收到反馈端输出信号时，检测所述反馈端导频信号的强度，记为第七强度，根据所述第四强度和所述第七强度来更新所述调整方向，根据更新后的调整方向来调整所述调整端业务信号的波长，然后使用调整端导频信号以第一强度对调整后的调整端业务信号进行调顶以获得调整端输出信号，并控制所述光发射次模块发送所述调整端输出信号，将所述第七强度的值赋予所述第四强度。
5.根据权利要求4所述的收发机，其特征在于，所述控制模块根据所述第四强度和所述第七强度来更新所述第一调整方向包括：如果所述第七强度大于所述第四强度，则将更新前的调整方向作为更新后的调整方向，如果所述第七强度小于所述第四强度，则将更新前的调整方向的反方向作为更新后的调整方向。
6.根据权利要求4所述的收发机，其特征在于，所述控制模块还用于根据所述第四强度和所述第七强度来更新所述步进长度并根据更新后的调整方向和更新后的步进长度来调整所述调整端业务信号的波长。
7.根据权利要求4所述的收发机，其特征在于，所述控制模块还用于在根据所述第四强度和所述第七强度来更新所述调整方向之前，根据所述第四强度和所述第七强度判断是否满足停止波长调整的条件，如果满足停止调整的条件，则结束对调整端业务信号的波长调整。
8.根据权利要求4所述的收发机，其特征在于，在所述波长-导频绑定关系表中所述调整端导频信号的频率与所绑定的所述反馈端导频信号的频率相同或不同。
9.根据权利要求4所述的收发机，其特征在于，所述控制模块由MCU芯片或DSP芯片实现，所述控制模块包括模数变换单元、FFT处理单元，所述模数变换单元用于将光接收次模块接收到的模拟信号转换成数字信号，并传递至FFT处理单元，所述FFT处理单元用于对所述数字信号进行FFT处理，以获取所述反馈端导频信号；所述光接收次模块包分光镜或PD电流镜，用于将接收到的信号中的一部分传递至所述控制模块，所述调整端导频信号和所述收端导频信号是正弦信号或PWM信号，所述光发射次模块包括分布式反馈激光器或电吸收调制激光器。
10.一种波分复用无源光网络中的收发机，其特征在于，包括光发射次模块、光接收次模块和控制模块，其中，
所述光发射次模块，用于获得待发送的反馈端业务信号，使用所述控制模块提供的反馈端导频信号按照所述控制模块提供的调顶强度对所述反馈端业务信号进行调顶，并将调顶后的反馈端业务信号作为反馈端输出信号进行发送；
所述光接收次模块，用于接收调整端输出信号，并将接收到的一部分调整端输出信号传递至所述控制模块；
所述控制模块，用于在所述光接收次模块首次接收到调整端输出信号时，检测所述调整端导频信号的强度，记为第二强度，根据所述第二强度按照正比例关系计算第三强度，根据存储的所述波长-导频绑定关系表找出与所述调整端导频信号的频率绑定的反馈端导频信号的频率，控制所述光发射次模块使用反馈端导频信号以第三强度对反馈端业务信号进行调顶以获得反馈端输出信号，并控制所述光发射次模块发送所述反馈端输出信号；在所述光接收次模块再次接收到调整端输出信号时，检测所述调整端导频信号的强度，记为第五强度，根据所述第五强度按所述正比例关系计算第六强度，使用反馈端导频信号以第六强度对反馈端业务信号进行调顶以获得反馈端输出信号，并控制所述光发射次模块发送所述反馈端输出信号。
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