CN111386680A - Pon系统、光网络单元、光线路终端、注册光网络单元的方法和数据结构 - Google Patents

Abstract

根据本发明的一种方式的PON系统包括光线路终端(OLT)、至少一个光网络单元(ONU)以及将光线路终端和光网络单元彼此连接的光纤。在光网络单元中设定用于对从光线路终端通过光纤发送的光信号的接收等级进行分类的接收等级类别。在用于搜索和注册对未注册的光网络单元的发现处理中，光线路终端注册与接收等级类别相对应的光网络单元。

Description

PON系统、光网络单元、光线路终端、注册光网络单元的方法和 数据结构

技术领域

本发明涉及一种PON系统、光网络单元、光线路终端、注册光网络单元的方法、以及数据结构。本申请要求于2017年11月22日提交的日本专利申请No.2017-224851和于2018年2月16日提交的日本专利申请No.2018-025986的优先权，其全部内容通过引用合并于本文中。

背景技术

无源光网络(PON)是用于在光线路终端(OLT)和至少一个光网络单元(ONU)之间进行点对多点光通信的系统。光线路终端是通常布置在服务提供商的房屋上并且也被称为“OLT”的单元。光网络单元是布置在订户房屋上或其附近并且也被称为“ONU”的单元。

OLT的接收电路检测接收到的信号的电平，并基于检测到的电平进行增益控制。例如，日本专利公开NO.2006-86737号(PTL 1)公开了一种偏置控制电路，该偏置控制电路控制施加至雪崩光电二极管(APD)的直流电压。偏置控制电路检测由APD生成的光电流，并根据检测到的电流控制电压源。

输入到光线路终端的光放大器的突发信号的强度取决于订户距分光器的距离或来自ONU内的发送器的输出的个体变化而变化。日本专利公开NO.2005-39309(PTL 2)公开了一种用于设定APD的偏置电压的构造。母站(OLT)预先测量每个子站(ONU)的上行光信号的接收等级并存储该接收等级。在紧接从特定子站接收上行光信号之前，母站基于所存储的接收强度来设定APD的偏置电压。

日本专利公开NO.2016-9897(PTL 3)和日本专利公开NO.2016-15640(PTL 4)提出了一种用于控制光放大器的增益的配置。通过光电耦合器将突发信号分支成信号光和监视光，并检测监视光的等级。在信号光的传输路径中引入用于延迟的光纤。因此，可以将光放大器的增益控制为定时以用于信号光的接收。

在100Gbps级PON(例如，100G-EPON)中，使用与10G-EPON相同的光纤线路来传输波长互不相同且各自具有25.78125Gb/s(以下表示为“25Gbps”)的传输容量的四个光信号。光纤线路中的传输损耗最小为15dB且最大为29dB。一百个G-EPON的传输速率大约是10G-EPON的传输速率的2.5倍。由于传输速率较高，因此OLT需要频带更宽的光接收器。因此，估计100G-EPON与10G-EPON相比OLT侧接收器的接收灵敏度低大约4到5dB。较高的传输速率导致传输信号的波形质量劣化，并且由于光纤波长色散而导致损失增加。

在100G-EPON中，采用了用于对四个波进行复用/解复用的光复用器/解复用器。因此，在光线路终端中的光信号接收中，应考虑光复用器和光解复用器中的每个的插入损耗(约1.5dB)。

可以引入错误校正作为防止OLT的接收灵敏度的劣化的措施。在10G-EPON中已经引入了错误校正功能，以用于将误比特率(BER)大约从10^-3降低到10^-12。因此，即使进一步引入了错误校正能力较高的校正码，也不能容易地补偿接收灵敏度的劣化。

可以提高ONU的发送功率以补偿OLT侧接收灵敏度的劣化。但是，应考虑由于ONU的发送功率增加而导致ONU成本增加的可能性。由于在PON系统中将多个ONU 200连接到光分配网络，因此每个ONU的成本增加极大地影响了整个PON系统的成本。从这种观点出发，已经研究了将半导体光放大器(SOA)应用于OLT中的接收的应用(KP Jackson等，“PR30 LinkBudget Considerations from a Component Perspective(从组件角度的PR30链路预算考虑)”，[在线]，IEEE P802.3ca100G-EPON工作组会议，2017年5月23日至25日，[于2017年10月2日搜索]，互联网<URL:http://www.ieee802.org/3/ca/public/meeting_archive/2017/05/jacks on_3ca_1b_0517.pdf>(NPL 1))。通过将光放大器应用于OLT，可以在提高OLT侧的接收灵敏度的同时，抑制ONU的成本大幅增加。

在PON中，对于每个ONU，距OLT的距离和光纤的分支的数量是不同的，并且因此，对于每个ONU，光纤线路中的传输损耗是不同的。OLT可以从一个ONU接收相对较强的光信号，而OLT可以从另一个ONU接收相对较弱的光信号。已经指出当ONU的发送功率提高或当将SOA应用于OLT中的接收时，OLT的光接收设备的最大接收等级超过该设备的损坏阈值(即，光接收设备的故障)的可能性(Hanhyub Lee等，“SOA pre-amplified upstream signal powerin 100G EPON(100G EPON中SOA预放大的上行信号功率)”，[在线]，IEEE P802.3ca 100G-EPON工作组，2017年5月22日至26日，[于2017年10月2日搜索]，互联网<URL：http：//www.ieee802.org/3/ca/public/meeting_archive/2017/05/lee_3ca_1_0517.pdf>(NPL2))。

作为解决该问题的手段，已经提出了通过使用SOA前置放大器来控制OLT接收中每个突发信号的SOA的增益的方法。例如，当OLT接收到强光信号时，OLT降低SOA的增益(D.Umeda等，“SOA Gain Control at OLT(OLT的SOA增益控制)”，[在线]，IEEEP802.3ca100G-EPON工作组会议，2017年7月11日至13日，[于2017年10月2日搜索]，互联网<URL：http：//www.ieee802.org/3/ca/public/meeting_archive/2017/07/umeda_3ca_1_0717.pdf>(NPL 3))。

为了控制SOA增益，应当检测或估计OLT的接收等级。当在检测到OLT的接收等级之后控制SOA的增益时，可能不能及时控制SOA的增益(从高增益变为低增益)。在完成对SOA增益的控制之前，不能充分抵抗强光输入的接收设备可能发生故障。另外，在技术上难以快速检测突发信号的接收等级。

在PTL 3或PTL 4中公开的用于对光信号进行分支的方案下，光信号的强度降低。由于需要用于对光信号进行分支的配置，因此该方案在成本和实现上都是不利的。

OLT不能够保持关于该ONU的信息直到用于发现未注册的ONU的处理(“发现”)为止。因此，OLT不能获得接收处理所需的信息。例如，日本专利公开No.2007-243284号(PTL5)公开了一种能够解决这样的问题的PON系统。在PON系统中，建立了多种传输速率的通信。在PON系统中未注册的终端在发现时段内以一种类型的传输速率做出发现响应。

引文列表

专利文献

PTL 1：日本专利特开NO.2006-86737

PTL 2：日本专利特开NO.2005-39309

PTL 3：日本专利特开NO.2016-9897

PTL 4：日本专利特开NO.2016-15640

PTL 5：日本专利特开NO.2007-243284

非专利文献

NPL 1：KP Jackson等，“PR30 Link Budget Considerations from a ComponentPerspective(从组件角度的PR30链路预算考虑)”，[在线]，IEEE P802.3ca 100G-EPON工作组会议，2017年5月23日至25日，[于2017年10月2日搜索]，互联网<URL:http://www.ieee802.org/3/ca/public/meeting_archive/2017/05/jacks on_3ca_1b_0517.pdf>

NPL 2：Hanhyub Lee等，“SOA pre-amplified upstream signal power in 100GEPON(100G EPON中SOA预放大的上行信号功率)”，[在线]，IEEE P802.3ca 100G-EPON工作组，2017年5月22日至26日，[于2017年10月2日搜索]，互联网<URL：http://www.ieee802.org/3/ca/public/meeting_archive/2017/05/lee_3ca_1_0517.pdf>

NPL 3：D.Umeda等，“SOA Gain Control at OLT(OLT的SOA增益控制)”，[在线]，IEEE P802.3ca 100G-EPON工作组会议，2017年7月11日至13日，[于2017年10月2日搜索]，互联网<URL：http://www.ieee802.org/3/ca/public/meeting_archive/2017/07/umeda_3ca_1_0717.pdf>(NPL 3)

发明内容

根据本发明的一种方式的PON系统，包括：光线路终端、至少一个光网络单元以及使光线路终端和光网络单元彼此连接的光纤。设定接收等级类别，以在光网络单元处对通过光纤从光线路终端发送的光信号的接收等级进行分类。在用于搜索和注册对未注册的光网络单元的发现处理中，光线路终端注册与接收等级类别相对应的光网络单元。

根据本发明的一种方式的PON系统，包括：光线路终端、至少一个光网络单元以及使光线路终端和光网络单元彼此连接的光纤。光线路终端包括放大器，该放大器以可变的增益放大从光网络单元接收到的光信号，并在发现处理中确定并注册增益的类别。在发现处理中，光线路终端以增益的升序来设定放大器的增益的增益类别。未注册的光网络单元尝试以放大器增益的升序对发现处理进行响应。当已经确认了来自未注册的光网络单元的响应时，光线路终端为未注册的光网络单元设定增益类别。

根据本发明的一种方式的光网络单元，包括：接收器，该接收器接收光信号；注册单元，该注册单元与接收器中的光信号的接收等级相关地注册接收等级类别；以及发送器，当在用于搜索和注册未注册的光网络单元的发现处理中指定的接收等级类别与在注册单元中所注册的接收等级相对应时，发送器以光信号的形式发送对发现处理的响应。

根据本发明的一种方式的光线路终端，包括：接收器，该接收器接收光信号；放大器，该放大器设置在接收器之前的级中，该放大器以可变的增益放大光信号；以及发送器，该发送器发送用于搜索和注册未注册的光网络单元的发现处理的光信号。为了对照光网络单元的接收等级类别进行检查，在发现处理中指定与放大器的增益相关联的接收等级类别。光线路终端进一步包括注册单元，该注册单元注册已经对发现处理进行响应的光网络单元。

根据本发明的一种方式的注册光网络单元的方法是在PON系统中注册光网络单元的方法，在该PON系统中，光线路终端和至少一个光网络单元通过光纤彼此连接。该方法包括在光网络单元中设定接收等级类别，以用于在光网络单元处对通过光纤从光线路终端发送的光信号的接收等级进行分类；由光线路终端执行用于指定接收等级并且搜索和注册未注册的光网络单元的发现处理；当由光线路终端指定的接收等级对应于在未注册的光网络单元中设定的接收等级类别时，由未注册的光网络单元对发现处理进行响应；以及由光线路终端注册已经对发现处理进行响应的光网络单元。

根据本发明的一种方式的数据结构是用于PON系统中的发现处理的数据结构，该发现处理用于使光线路终端识别未注册的光网络单元。发现处理包括由光线路终端搜索具有由光线路终端指定的接收等级类别的光网络单元。该数据结构包括用于从光线路终端到光网络单元的通知的接收等级类别。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的光通信系统的示例性构成的图。

图2是示出根据第一实施例的ONU接收等级类别和OLT接收等级类别之间的关系的图。

图3是示出根据第一实施例的在ONU启动时的示例性处理的序列图。

图4是示出根据第一实施例的发现处理的一个示例的序列图。

图5是示出根据第一实施例的示例性正常处理的序列图。

图6是示意性示出根据第一形式的发现门消息的数据结构的一部分的图。

图7是示出根据第二实施例的光通信系统的示例性构成的图。

图8是示出根据第二实施例的在ONU启动时的示例性处理的序列图。

图9是示出根据第二实施例的发现处理(ONU注册失败)的一个示例的序列图。

图10是示出根据第二实施例的发现处理(ONU注册成功)的一个示例的序列图。

图11是示意性示出可应用于第三实施例的映射信息的一个示例的图。

图12是示意性示出根据第三实施例的发现门消息的数据结构的一部分的图。

图13是示出根据第三实施例的发现处理的一个示例的第一序列图。

图14是示出在图13所示的处理之后的处理的第二序列图。

图15是示出根据第三实施例的发现处理的另一示例的第一序列图。

图16是示出在图15所示的处理之后的处理的第二序列图。

图17是示出根据第三实施例的映射信息的另一示例的图。

图18是示出根据第四实施例的光通信系统的示例性构成的图。

图19是示出根据第四实施例的用于测量ONU的发送功率的示例性构成的图。

图20是示出根据第四实施例的在ONU启动时的示例性处理的序列图。

图21是示出根据第四实施例的发现处理的一个示例的序列图。

图22是示出根据第五实施例的ONU的接收等级类别的设置的图。

图23是示出根据第五实施例的示例性发现消息的示意图。

图24是示出根据第五实施例的在ONU启动时的示例性处理的序列图。

图25是示出根据第五实施例的发现处理的一个示例的序列图。

图26是示出根据第六实施例的ONU的接收等级类别的设置的图。

图27是示出根据第六实施例的发现处理的示意图。

图28是示出OLT对ONU的接收等级类别的确定的图。

图29是示出发现处理与SOA增益之间的关系的图。

图30是示出根据第七实施例的发现处理的一个示例的序列图。

图31是示出根据第八实施例的发现处理的一个示例的序列图。

图32是示出根据第八实施例的发现处理的另一示例的序列图。

图33是示出根据第九实施例的在通信期间的处理的另一示例的序列图。

图34是示出根据第十实施例的光通信系统的示例性构成的图。

具体实施方式

[本公开要解决的问题]

在注册ONU之前，OLT不能保持该ONU的接收等级的信息。因此，OLT不能保证来自该ONU的光信号的接收中的增益控制。以上文献均未提出该问题的解决方案。

本公开的目的是提供一种装置和方法，该装置和方法允许未注册的ONU的注册，同时确保来自该ONU的光信号的接收中的增益控制。

[本公开的有益效果]

根据本公开，可以注册未注册的ONU，同时确保从该ONU接收光信号时的增益控制。

[本发明的实施例的描述]

首先将列出并描述本发明的实施例。

(1)根据本发明的一种方式的PON系统，包括：光线路终端、至少一个光网络单元、以及将光线路终端和光网络单元彼此连接的光纤。设定接收等级类别，以在光网络单元处对通过光纤从光线路终端发送的光信号的接收等级进行分类。在用于搜索和注册未注册的光网络单元的发现处理中，光线路终端注册与接收等级类别相对应的光网络单元。

对于每个光网络单元，将光线路终端和光网络单元彼此连接的光纤的长度可以不同。由于光纤的长度因为取决于从光线路终端到光网络单元的距离的光纤的传输损耗而可能不同，因此来自每个光网络单元的光信号在光线路终端处的接收等级可能不同。光线路终端设定接收等级类别，并且然后注册与接收等级相对应的光网络单元。在发现处理中，将具有适当强度的信号从光网络单元输入到光线路终端。因此，在确保了来自未注册的光网络单元的光信号的接收中的增益控制的同时，可以在发现处理中注册该光网络单元。

(2)优选地，光线路终端在发现处理中指定接收等级类别。当未注册的光网络单元基于接收等级确定接收等级类别时，并且当由光线路终端指定的接收等级对应于所确定的接收等级类别时，未注册的光网络单元响应于光线路终端。

根据上述，在确保了来自未注册的光网络单元的光信号的接收中的增益控制的同时，可以在发现处理中注册该光网络单元。

(3)优选地，光线路终端包括放大器，该放大器以可变的增益放大从光网络单元接收到的光信号，并在发现处理中指定接收等级类别。接收等级类别与放大器的增益相关。未注册的光网络单元尝试以放大器的增益的升序对发现处理进行响应，并且将在成功响应的发现处理中指定的接收等级类别设定为未注册的光网络单元的接收等级类别。

根据上述，做出以放大器的增益的升序来响应于发现通知的尝试。因此，可以降低来自光网络单元的光信号对光线路终端中的接收器损坏的可能性。

(4)优选地，光线路终端确定接收等级类别。光线路终端包括放大器，该放大器以可变的增益放大从光网络单元接收到的光信号。使接收等级类别与增益的一个增益等级类别或多个增益等级类别相对应。当将多个增益等级类别分配给单个接收等级类别时，未注册的光网络单元尝试以多个增益等级类别的升序对发现处理进行响应。

根据上述，由于使多个增益等级类别与光网络单元的一侧上的单个接收等级类别相对应，因此可以使更适当的增益等级类别与每个光网络单元的一侧上的接收等级类别相对应。因此，可以更可靠地确保来自未注册的光网络单元的光信号的接收中的增益控制。

(5)优选地，光线路终端向光网络单元发送由光线路终端确定的接收等级类别。

根据上述，可以根据光线路终端中的放大器的特性来设定最佳接收等级类别。例如，可以实现考虑到放大器的特性的个体变化的增益控制。

(6)优选地，当未注册的光网络单元已经对发现处理进行响应时，光线路终端确定是否可以注册未注册的光网络单元。

根据上述，光线路终端可以更准确地确定是否注册光网络单元。

(7)优选地，由光线路终端进行的确定包括错误校正处理中的校正频率与阈值的比较。

根据上述，光线路终端可以基于错误校正处理中的校正频率来确定是否对注册光网络单元。

(8)优选地，基于光网络单元的接收功率来设定接收等级类别。

根据上述，光线路终端可以基于光网络单元的接收功率来直接知道光网络单元的接收等级。

(9)优选地，基于光纤的线路损耗来设定接收等级类别，该光纤的线路损耗对应于光线路终端的发送功率和光网络单元的接收功率之间的差。

根据上述，光线路终端可以根据光纤的线路损耗来估计光网络单元的接收等级。

(10)优选地，基于光网络单元的接收等级的最大值和光网络单元的接收等级的最小值来设这接收等级类别。

根据上述，可以基于接收等级的范围来设定接收等级类别。

(11)优选地，当光线路终端执行发现处理时，光线路终端将最大值和最小值合并到发现门消息中。

根据上述，光线路终端可以通过发现门消息向光网络单元通知接收等级类别。

(12)优选地，最大值和最小值中的至少一个是可变的。

根据上述，可以任意设定一个接收等级类别的接收等级的范围。

(13)优选地，光线路终端将接收等级类别从第一类别变为与第一类别在范围上重叠的第二类别。当在第一类别和第二类别两者中包括光网络单元的接收等级时，光网络单元在设定了第一类别的接收等级和第二类别的接收等级中较高的接收等级类别时，响应于光线路终端。

根据上述，可以降低当光网络单元中的接收等级存在错误或接收等级发生变化时未注册光网络单元的可能性。

(14)优选地，光网络单元测量光网络单元的接收等级，并且基于接收等级的测量值来确定接收等级是否对应于接收等级类别。

根据上述，光线路终端可以注册与接收等级类别相对应的光网络单元。

(15)基于光纤的线路损耗来设定接收等级类别，该光纤的线路损耗与光线路终端的发送功率和光网络单元的接收功率之间的差相对应。

根据上述，光线路终端可以注册与接收等级类别相对应的光网络单元。

(16)光线路终端多次设定最大值和最小值的集合。最大值和最小值的多个集合包括满足第二集合的最大值大于第一集合的最小值的关系的第一集合和第二集合。光线路终端以最大值的降序对多个集合执行发现处理。

根据上述，可以降低当光网络单元中的接收等级存在错误或接收等级发生变化时未注册光网络单元的可能性。

(17)根据本发明的一种方式的PON系统，包括：光线路终端、至少一个光网络单元以及将光线路终端和光网络单元彼此连接的光纤。光线路终端包括放大器，该放大器以可变的增益放大从光网络单元接收到的光信号，并在发现处理中确定并注册增益的类别。在发现处理中，光线路终端以增益的升序来设定放大器的增益的增益类别。未注册的光网络单元尝试以放大器增益的升序来对发现处理进行响应。当已经确认了来自未注册的光网络单元的响应时，光线路终端为未注册的光网络单元设定增益类别。

根据上述，未注册的光网络单元尝试以放大器的增益的升序来对发现处理进行响应。当从光网络单元发送的光信号强度较高时，光线路终端可以以较低增益放大光信号。因此，光线路终端可以接收具有适当强度的光信号。在确保了来自未注册的光网络单元的光信号的接收中的增益控制的同时，可以在发现处理中注册该光网络单元。

(18)光线路终端在发现处理中反复进行放大器的增益的设定，并且将已经从中确认了响应的光网络单元的增益类别设定为低于所注册的增益类别的增益。

根据上述，可以根据来自光网络单元的光信号的强度来设定适当的增益。

(19)光线路终端包括光接收器，该光接收器接收由放大器放大的光信号。当输入到光接收器的光信号的强度高于阈值时，光线路终端选择增益最低的增益类别，并以增益的升序再次设定增益类别。

根据以上所述，可以降低光接收器的损坏的可能性。

(20)光网络单元监视光网络单元的接收等级，并且当接收等级超过阈值时，光网络单元停止光输出。光线路终端基于来自光网络单元的光输出的停止来确定光网络单元处于异常状态，断开光网络单元与PON系统的逻辑链路，并通过执行发现处理再次注册光网络单元。

根据上述，当由于某种原因来自光网络单元的光信号的强度变得较高时，可以设定适当的增益。

(21)光线路终端包括光接收器，该光接收器从光网络单元接收光信号并根据施加到其上的电压来改变放大因子。光线路终端根据接收等级类别改变施加到光接收器的电压。

根据上述，可以通过改变施加到光接收器的电压来在光线路终端中改变光信号的放大因子。

(22)根据本发明的一种方式的光网络单元，包括：接收器，该接收器接收光信号；注册单元，该注册单元与接收器中的光信号的接收等级相关地注册接收等级类别；以及发送器，当在用于搜索和注册未注册的光网络单元的发现处理中指定的接收等级类别与在注册单元中所注册的接收等级相对应时，该发送器以光信号的形式发送对发现处理的响应。

根据上述，当光网络单元的接收等级类别对应于发现处理中指定的接收等级类别时，光网络单元响应于该发现处理。因此，可以基于接收等级类别来管理光网络单元。

(23)根据本发明的一种方式的光线路终端，包括：接收器，该接收器接收光信号；在该接收器之前的一级中设置的放大器，该放大器以可变的增益放大光信号；以及发送器，该发送器发送用于搜索和注册未注册的光网络单元的发现处理的光信号。为了对照光网络单元的接收等级类别进行检查，在发现处理中指定与放大器的增益相关联的接收等级类别。光线路终端进一步包括注册单元，该注册单元注册已对发现处理进行响应的光网络单元。

根据上述，光线路终端注册具有与指定的接收等级类别相对应的接收等级类别的光网络单元。因此，可以基于接收等级类别来管理光网络单元。

(24)根据本发明的一种方式的注册光网络单元的方法是在PON系统中注册光网络单元的方法，在该PON系统中，光线路终端和至少一个光网络单元通过光纤彼此连接。该方法包括在光网络单元中设定接收等级类别，以用于在光网络单元处对通过光纤从光线路终端发送的光信号的接收等级进行分类；由光线路终端执行用于指定接收等级并且搜索和注册未注册的光网络单元的发现处理；当由光线路终端指定的接收等级对应于在未注册的光网络单元中设定的接收等级类别时，由未注册的光网络单元对发现处理进行响应；以及由光线路终端注册已经对发现处理进行响应的光网络单元。

根据上述，光线路终端注册具有与指定的接收等级类别相对应的接收等级类别的光网络单元。因此，可以基于接收等级类别来管理光网络单元。

(25)根据本发明的一种方式的数据结构是用于PON系统中的发现处理的数据结构，该发现处理用于使光线路终端识别未注册的光网络单元。发现处理包括由光线路终端搜索具有由光线路终端指定的接收等级类别的光网络单元。该数据结构包括用于从光线路终端到光网络单元的通知的接收等级类别。

根据上述，光网络单元可以获得用于在光网络单元中确定所注册的接收等级类别是否对应于指定的接收等级类别的数据。

[本发明的实施例的细节]

以下，参照附图描述本发明的实施例。附图中相同或相应的元件分配有相同的附图标记，并且将不重复其描述。

在以下描述中，将PON示出为光通信系统的一个实施例。除非受到限制，否则“PON”包括以太网无源光网络(EPON)。

<第一实施例>

图1是示出根据第一实施例的光通信系统的示例性构成的图。如图1所示，PON系统300包括光线路终端(OLT)100、光网络单元(ONU)200和光分配网络301。

光分配网络301包括光纤线路和分光器302。OLT 100和ONU 200连接到光分配网络301。

光分配网络(ODN)部分306是光分配网络301的一部分，包括分光器302并位于定义点304和305之间。分光器302对光分配网络301进行分支。因此可以将连接多个ONU连接到光分配网络301。图1代表性地示出一个ONU 200。

PON系统300实现100Gbps级的PON(例如100G-EPON)。在100G-EPON中，使与10G-EPON中相同的光纤线路来传输波长互不相同且各自具有25.78125Gb/s(以下表示为“25Gbps”)的传输容量的四个光信号。

OLT 100包括光发送路径101、光接收路径102、双工滤波器103、半导体光放大器(SOA)105a、105b、105c、105d、106a、106b、106c和106d、光复用器110、光解复用器120、光发送器111至114和光接收器121至124。OLT 100可以包括包括上述元件的模块(例如，光收发器)。图1示出了与光信号的发送和接收有关的OLT 100的配置。

由光波导和光纤限定光发送路径101和光接收路径102。双工滤波器103是将光发送路径101和光接收路径102彼此光学分离的部件。

光发送器111至114中的每个光发送器包括例如作为生成光信号的光发送元件的电吸收调制器激光二极管(EML)。光发送器111至114发送波长彼此不同的光。每个光发送器具有25Gbps的传输容量。因此，实现了25Gbps×四个信道。每个光发送器被分配给四个信道中的哪一个没有特别限制。

SOA 105a、105b、105c和105d放大从各个光发送器111至114发出的光信号。光复用器110通过波长复用来复用由SOA 105a、105b、105c和105d放大的四个光信号。

光发送路径101将光复用器110和SOA 105a、105b、105c和105d光学耦合到光发送器111至114。将来自光复用器110的光信号通过光发送路径101发送。光信号通过双工滤波器103并从OLT 100被发送到光分配网络301。

OLT 100从ONU 200接收光信号。该光信号是突发信号。突发信号通过双工滤波器103并且被路由到光接收路径102。来自ONU 200的光信号是波分复用(WDM)光信号。光解复用器120基于波长将通过光接收路径102传输的光信号分成四个光信号。

将光接收路径102通过光耦合到光解复用器120而光耦合到SOA106a、106b、106c和106d。将SOA 106a、106b、106c和106d分别设置在光接收器121到124之前的级中，并放大从光解复用器120输入的光信号。

光接收器121至124中的每一个光接收器是高灵敏度光接收器，并且包括例如雪崩光电二极管(APD)，作为光接收元件。光接收器121、122、123和124与四个相应的信道相关联。

OLT 100进一步包括OLT控制单元130、ONU信息管理器131和增益控制单元132。OLT控制单元130控制OLT 100的操作。ONU信息管理器131在用于搜索和注册未注册的ONU的发现处理中，注册与由OLT 100指定的接收等级类别相对应的ONU。因此，ONU信息管理器131管理关于每个ONU 200的接收等级的信息。

SOA是具有可变的增益的放大器。增益控制单元132基于由ONU信息管理器131管理的信息(每个ONU 200的接收等级)来控制SOA 106a、106b、106c和106d的增益。

在一个实施例中，由单个半导体电路实现OLT控制单元130、ONU信息管理器131和增益控制单元132。可以由单个半导体集成电路实现OLT控制单元130、ONU信息管理器131和增益控制单元132。可以由单个半导体集成电路实现OLT控制单元130、ONU信息管理器131和增益控制单元132中的任何两个。这种半导体集成电路的示例可以包括专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。

在图1所示的配置中，在OLT 100中包括OLT控制单元130、ONU信息管理器131和增益控制单元132。然而，可以在OLT 100外部设置OLT控制单元130、ONU信息管理器131和增益控制单元132中的至少一个。

ONU 200包括光发送路径201、光接收路径202、双工滤波器203、光传播路径204、光复用器210、光解复用器220、光发送器211至214、光接收器221至224、ONU控制单元240、接收信号强度指示(RSSI)电路241和接收等级类别注册/保持单元243。ONU 200可以包括包括上述元件的模块(例如，光收发器)。

ONU 200的模块可以包括图1所示的构成元件中的选择元件。“选择元件”可以是例如光发送路径201、光接收路径202、双工滤波器203、光复用器210、光解复用器220、光发送器211至214和光接收器221至224。“选择元件”可以包括从光发送器211至214和光接收器221至224中选择的在数量上彼此相等的光发送器和光接收器。在这种情况下，OLT 100还可以类似地包括从光发送器111至114和光接收器121至124中选择的在数量上彼此相等的光发送器和光接收器作为“选择元件”。

由光波导和光纤限定光发送路径201、光接收路径202和光传播路径204。双工滤波器203是将光发送路径201和光接收路径202彼此光学分离的部件。光传播路径204是光发送路径201和光接收路径202共有的传播路径。光复用器210布置在光发送路径201中。光解复用器220布置在光接收路径202中。

光发送器211至214中的每个光发送器可以包括EML作为发光元件。替代地，可以通过直接调制激光二极管(DML)来实现光发送器211至214中的每个光发送器的发光元件。光发送器211至214发出波长彼此不同的光信号。该光信号是突发信号。

每个光发送器具有25Gbps的传输容量。因此，实现了25Gbps×四个信道。将每个光发送器分配给四个信道中的哪一个没有特别限制。

光复用器210通过波长复用来复用从光发送器211至214发出的四个光信号。将经复用的光信号通过光发送路径201发送并通过双工滤波器203。将通过光发送路径201发送的光信号作为来自ONU 200的上行光信号发送到光分配网络301。

ONU 200从OLT 100接收光信号。将该光信号通过光传播路径204传输，并由双工滤波器203路由到光接收路径202。光解复用器220基于波长将通过光接收路径202传输的光信号分成四个光信号。将四个光信号输入各个光接收器221至224。

光接收器221至224中的每个光接收器是高灵敏度光接收器。光接收器221至224中的每个光接收器可以包括雪崩光电二极管，作为光接收元件。光接收器221、222、223和224与四个相应的信道相关联。

RSSI电路241是监视ONU 200的接收等级(接收信号强度)的监视电路。在一个实施例中，RSSI电路241监视四个信道中的任何一个信道的接收等级。RSSI电路241可以监视四个信道中的接收等级的最大值或最小值。可替选地，RSSI电路241可以监视四个信道中的接收等级的平均值。

接收等级类别注册/保持单元243是注册ONU 200的接收等级类别的注册单元。接收等级类别注册/保持单元243基于来自RSSI电路241的输出来注册ONU 200的接收等级的类别，并保持关于接收等级类别的信息。在第一实施例中，将ONU 200的接收等级分类为例如“高”、“中”和“低”。

在一个实施例中，可以由一个半导体集成电路或多个半导体集成电路实现ONU控制单元240、RSSI电路241和接收等级类别注册/保持单元243。这种半导体集成电路的示例可以包括专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。

在第一实施例中，设置用于在ONU 200中对从OLT 100通过光分配网络301(光纤)发送的光信号的接收等级进行分类的接收等级类别。OLT 100在用于搜索和注册未注册的ONU的发现处理中注册与接收等级类别相对应的ONU 200。

图1和稍后将描述的图示出了单个ONU 200。假定该ONU 200尽管被连接到了光分配网络301，但仍未在OLT 100中注册。

OLT 100发送也可以被称为发现门(Discovery Gate)的消息，该消息用于搜索未注册的ONU以及注册未注册的ONU。OLT 100在发现门中指定接收等级类别并发送所指定的发现门。以下也将发现门的发送称为“发现通知”。

OLT 100与所指定的接收等级类别相关联地控制接收侧SOA的增益。“接收侧SOA”指的是在OLT 100中放大接收到的光信号的SOA，并且它是SOA 106a至106d中的至少一个SOA。当接收等级类别为“高”时，增益控制单元132降低接收侧SOA的增益。当接收等级类别为“低”时，增益控制单元132增加接收侧SOA的增益。

图2是用于示出根据第一实施例的ONU接收等级类别和OLT接收等级类别之间的关系的图。如图2所示，将ONU接收等级分类为“弱”、“中”和“强”三个等级。接收等级的类别的数量仅应当是两个或更多个，并且不限于三个。

在第一实施例中，ONU接收等级类别和OLT接收等级类别满足一对一的关系。因此，也将OLT接收等级分类为“弱”、“中”和“强”三个等级。图2中以圆圈示出的符号表示ONU接收等级类别和OLT接收等级类别之间的对应。

当图1所示的ODN部分306较长时，光信号在ODN部分306中更多地被衰减。因此，当ONU接收等级类别为“弱”时，OLT接收等级类别为“弱”。当ODN部分306较短时，光信号在ODN部分306中被较小的衰减。当ONU接收等级类别为“强”时，OLT接收等级类别为“强”。

当OLT接收等级较低时，使得SOA的增益较高。因此，OLT的接收等级和OLT的接收侧SOA的增益控制类别以彼此相反的关系。当ONU接收等级类别为“弱”时，OLT接收等级类别为“弱”且SOA的增益控制类别为“强”。当ONU接收等级类别为“强”时，OLT接收等级类别为“强”且SOA的增益控制类别为“弱”。当ONU接收等级类别为“中”时，OLT接收等级类别和SOA的增益控制类别两者均为“中”。

可以将数值分配给接收等级类别。在图2所示的示例中，将“0”、“1”和“2”分别分配给“弱”、“中”和“强”。

图2所示的关系由OLT 100和ONU 200保持，作为OLT 100和ONU 200共同的规则。例如，可以预先确定OLT 100和ONU 200中的每个根据图2所示的关系进行操作的规范。OLT100和ONU 200中的每个的控制器(OLT控制单元130和ONU控制单元240)可以根据其中定义了图2所示的关系的程序来操作，或者可以具有根据图2存储信息的存储器。可替选地，OLT100和ONU 200可以根据图2从未示出的外部设备接收信息。可替选地，ONU 200可以根据图2从OLT 100接收信息。

图3是示出根据第一实施例的在ONU启动时的示例性处理的序列图。如图3所示，在步骤S1中，通过接通ONU 200的电源来启动ONU 200。因此，可以将ONU 200光学地耦合到光纤网络(光分配网络301)。换句话说，将ONU 200连接到光纤网络。

将来自OLT 100的光信号分发到连接到光分配网络301的多个ONU。在步骤S2中，ONU 200检查光信号的接收。在步骤S3中，ONU 200的RSSI电路241基于来自光接收器的输出获得接收等级(RSSI)。接收等级类别注册/保持单元243根据接收等级来注册并保持接收等级类别。举例来说，接收等级类别是“中”。

图4是示出根据第一实施例的发现处理的一个示例的序列图。如图4所示，在步骤S110中，执行其中将OLT接收等级类别设定为“强”的发现处理。

步骤S110包括步骤S111。在步骤S111中，OLT 100将接收侧SOA的增益设定为“低”。OLT 100发送发现门消息，以给出关于OLT 100的接收等级类别(“强”)的通知。OLT 100的接收等级类别处于用于注册未注册的ONU进行的条件。

在步骤S11中，ONU 200(未注册的ONU)接收发现门消息。ONU 200对照在ONU 200中注册的接收等级类别来检查发现门消息中包括的接收等级类别(给定的接收等级类别)。由于在ONU 200中注册的接收等级类别是“中”，所以给定的接收等级类别不对应于ONU 200中注册的接收等级类别。因此，ONU 200不对发现门消息进行响应。

然后，在步骤S120中，执行其中将OLT接收等级类别设置为“中”的发现处理。步骤S120包括步骤S121和S122。在步骤S121中，OLT 100将接收侧SOA的增益设定为“中”。OLT100发送发现门消息，以给出关于OLT 100的接收等级类别(“中”)的通知。

在步骤S12中，ONU 200接收发现门消息。ONU 200对照在ONU 200中注册的接收等级类别来检查发现门消息中包括的接收等级类别。给定的接收等级类别对应于在ONU 200中注册的接收等级类别。因此，在步骤S13中，ONU 200对发现门消息进行响应。

ONU 200向OLT 100发送注册请求(REG_REQ)。在步骤S122中，OLT 100注册已经对发现门消息进行响应的ONU(ONU 200)。OLT 100向ONU 200发送注册消息，以给出关于逻辑链路ID(LLID)的通知。OLT 100发送用于向ONU 200通知发送频带和发送定时的门(门)消息。ONU 200向将OLT 100发送注册消息(注册)的确认(REG_ACK)(步骤S14)。

OLT 100保持所注册的ONU的接收等级类别。将关于ONU的接收等级类别的信息保持在ONU信息管理器131中。

随后，在步骤S130中，执行其中将OLT接收等级类别设定为“弱”的发现处理。步骤S130包括步骤S131。在步骤S131中，OLT 100将接收侧SOA的增益设定为“强”。OLT 100发送发现门消息，以给出有关OLT 100的接收等级类别(“弱”)的通知。

OLT 100重复执行步骤S110、S120和S130中的处理。在未注册的ONU中，接收等级类别注册/保持单元243确定所注册的接收等级类别是否对应于由OLT 100指定的接收等级类别。

与指定的接收等级类别相对应的ONU响应于来自OLT 100的发现通知。在这种情况下，接收等级类别注册/保持单元243将发送许可给予光发送器211至214中的至少一个光发送器。ONU 200发送对发现通知的响应(注册请求)信号。

OLT 100从ONU 200接收注册请求。ONU信息管理器131将ONU 200与ONU 200的接收等级类别一起注册。OLT 100注册与由OLT 100指定的接收等级类别相对应的ONU。ONU因此可以管理多个所注册的ONU中的每个所注册的ONU的接收等级类别。

图5是示出根据第一实施例的示例性正常处理的序列图。在完成注册处理之后的正常处理中，即在OLT 100和ONU 200之间的通信中，OLT 100从ONU 200接收突发信号。OLT100为ONU 200指定由ONU 200通过分配频带来发送突发信号的定时。因此，OLT 100知道由ONU 200发送突发信号的定时。在步骤S201中，OLT 100获得将发送要由OLT 100接收的信号的ONU的接收等级类别。

在步骤S202中，OLT 100在信号接收的定时处设定与ONU接收等级类别相对应的接收侧SOA的增益。如图2所示，ONU接收等级类别和OLT接收等级类别彼此相关联。增益控制单元132从ONU信息管理器131读取关于ONU 200的接收等级类别的信息。增益控制单元132根据突发信号的接收定时来控制接收侧SOA的增益。

在步骤S20中，ONU 200在由OLT 100指定的发送定时处发送突发信号。在步骤S203中，OLT 100接收突发信号。此时，OLT 100的接收侧SOA以与OLT接收等级类别相对应的增益来放大突发信号。

图6是示意性地示出根据第一形式的发现门消息的数据结构的一部分的图。如图6所示，发现门消息10包括用于从OLT 100通知的OLT接收等级类别11、由OLT 100设定的接收等级类别的未注册ONU。OLT接收等级类别11在发现门消息中的位置和OLT接收等级类别10的数据长度和图10所示的数据长度不受限制。

根据第一实施例，OLT 100可以在接收到突发信号之前设定接收侧SOA的增益。当突发信号很强时，OLT 100可以在接收侧SOA的增益较低的情况下开始接收突发信号。因此可以防止强光进入OLT 100的光接收器。因此，可以降低对包括在光接收器中的光接收元件损坏的可能性。在确保了来自未注册的ONU的光信号的接收中的增益控制的同时，可以在发现处理中注册ONU。

为了在OLT中检测到突发信号的强度之后控制接收侧SOA的增益，需要高速等级检测电路。可替选地，需要诸如PTL 3和PTL 4所示的用于延迟信号光的分支元件和诸如光纤的光学元件。相反，根据第一实施例，不需要高速等级检测电路或附加的光学组件。因此，可以实现OLT 100的成本或尺寸的减小。此外，还可以避免由于添加光学部件而导致的插入损耗的问题。

<第二实施例>

图7是示出根据第二实施例的光通信系统的示例性构成的图。第二实施例在ONU200的配置上与第一实施例不同。如图7所示，在ONU 200中未设置RSSI电路241。在ONU 200中，替代接收等级类别注册/保持单元243，设置了SOA增益类别识别单元244。

SOA增益类别识别单元244保持注册处理的记录。SOA增益类别识别单元244将ONU200的接收等级类别与对发现(成功或失败)的响应结果相关联。

ONU 200尝试在改变ONU接收类别的情况下执行注册处理。举例来说，ONU 200的接收等级类别包括“强”、“中”和“弱”。根据第二实施例的ONU接收等级类别和OLT接收等级类别之间的关系可以等于第一实施例中的关系(参见图2)。

图8是示出根据第二实施例的在ONU启动时的示例性处理的序列图。图8所示的步骤S1和S2中的处理与图3所示的相应处理相同。在步骤S3A中，ONU 200进行ONU接收等级类别的初始设定。将ONU 200的接收类别初始设定为“强”。SOA增益类别识别单元244临时将“强”注册为ONU接收等级类别。

图9是示出根据第二实施例的发现处理(ONU的注册失败)的一个示例的序列图。如图9所示，在步骤S110中，执行其中将OLT接收等级类别设定为“强”的发现处理。在步骤S111中，OLT 100将接收侧SOA的增益设定为“低”。OLT 100发送发现门消息，以给出关于OLT 100的接收等级类别(“强”)的通知。

在步骤S31中，未注册的ONU(ONU 200)接收发现门消息，并对照在ONU 200中临时注册的接收等级类别来检查发现门消息中包括的接收等级类别(给定的接收等级类别)。由于ONU 200中注册的接收等级类别是“强”，则给定的接收等级类别对应于所注册的接收等级类别。

在步骤S32中，ONU 200对发现门消息进行响应，并且向OLT 100发送注册请求(REG_REQ)。

在步骤S112中，OLT 100从ONU 200接收响应。

当实际接收等级为“中”时，实际接收等级与ONU的接收等级类别(＝“强”)不匹配。在这种情况下，OLT 100不能以适当的SOA增益从ONU 200接收光信号，并且接收失败(步骤S113)。

然后，在步骤S120中，执行其中将OLT接收等级类别设定为“中”的发现处理。在步骤S121中，OLT 100将接收侧SOA的增益设定为“中”。OLT 100发送发现门消息，以给出关于OLT 100的接收等级类别(“中”)的通知。

在步骤S33中，ONU 200接收发现门消息。给定的接收等级类别不对应于在ONU 200中所注册的接收等级类别。因此，ONU 200不对发现门消息进行响应。

随后，在步骤S130中，执行其中将OLT接收等级类别设定为“弱”的发现处理。在步骤S131中，OLT 100将接收侧SOA的增益设定为“高”。OLT 100发送发现门消息，以给出关于OLT 100的接收等级类别(“弱”)的通知。

在步骤S34中，ONU 200接收发现门消息。给定的接收等级类别不对应于在ONU 200中所注册的接收等级类别。因此，ONU 200不对发现门消息进行响应。

作为步骤S31至S34中的一系列处理的结果，ONU 200确定发现处理已失败。OLT100重复S110至S130中的一系列处理。由于未注册的ONU 200的临时注册的接收等级类别是“强”，因此，每次重复S110至S130中的处理时，ONU 200确定发现处理已失败。

上述发现处理的失败被重复四次。发现处理失败的总数达到五次。因此，OLT 100不注册ONU 200。在OLT 100中ONU 200的注册失败(步骤S140)。由于注册处理失败，ONU 200将接收等级类别改变一级。接收等级类别从“强”变为“中”(步骤S40)。

在发现处理中，多个未注册的ONU可以同时响应。在这种情况下，来自多个ONU的响应消息冲突，并且OLT 100不能接收响应消息。因此，即使发现处理失败，以维持的相同的接收等级类别重复发现处理。ONU 200接收发现门消息，并且在随机延迟时间之后进行响应。因此，可以通过重复发现处理来避免消息冲突。

图10是示出根据第二实施例的发现处理(ONU的注册成功)的一个示例的序列图。如图10所示，在步骤S110中，执行其中将OLT接收等级类别设定为“强”的发现处理。在步骤S111中，OLT 100将接收侧SOA的增益设定为“低”。OLT 100发送发现门消息，以给出关于OLT100的接收等级类别(“强”)的通知。

在步骤S51中，ONU 200接收发现门消息，并对照ONU 200中所注册的接收等级类别来检查发现门消息中包括的接收等级类别(给定的接收等级类别)。由于ONU 200中所注册的接收等级类别是“中”，因此给定的接收等级类别与ONU 200中所注册的接收等级类别不对应。因此，ONU 200不对发现门消息进行响应。

然后，在步骤S120中，执行其中将OLT接收等级类别设定为“中”的发现处理。在步骤S121中，OLT 100将接收侧SOA的增益设定为“中”。OLT 100发送发现门消息，以给出关于OLT 100的接收等级类别(“中”)的通知。

在步骤S52中，ONU 200接收发现门消息，并对照ONU 200中所注册的接收等级类别来检查发现门消息中包括的接收等级类别。发现门消息中给出的接收等级类别对应于接收在ONU 200中所注册的接收等级类别。因此，在步骤S53中，ONU 200对发现门消息进行响应。

在步骤S122中，OLT 100从ONU 200接收响应。由于实际接收等级是“中”，它与ONU接收等级类别匹配。在这种情况下，由于OLT 100能够以适当的SOA增益从ONU 200接收光信号，其接收成功(步骤S122)。OLT 100注册ONU 200(步骤S123)。由于用于注册ONU 200的处理与上述处理相同，将不重复描述。ONU 200的注册完成(步骤S54)。

当注册处理已经失败多次时，ONU 200确定当前接收类别不合适。在这种情况下，ONU 200将接收等级类别从“强”变为“中”，或者从“中”变为“弱”，并再次尝试执行注册处理。

ONU 200中的接收等级类别的改变基于关于存储在SOA增益类别识别单元244中的接收等级类别的信息。OLT 100和ONU 200中的每个在注册处理成功时固定接收等级类别。在ONU 200中，SOA增益类别识别单元244可以存储所固定的接收等级类别。

根据第二实施例，用于监视ONU的接收强度的电路(RSSI电路)不必安装在ONU侧。因此，可以简化ONU的配置。

根据第二实施例，ONU尝试以SOA增益的升序响应发现通知，而不失败。OLT 100将在响应成功的发现处理中指定的接收等级类别设定为未注册的ONU的接收等级类别。因此，可以降低来自ONU的光对OLT 100的接收器损坏的可能性。

如在第一实施例中，可以在OLT 100和ONU 200中将OLT的SOA增益类别和ONU的接收等级类别的设置和改变的顺序作为OLT 100和ONU 200共有的规则进行保持。

<第三实施例>

根据第三实施例的光通信系统在配置上基本上类似于根据第一实施例的光通信系统(见图1)。在第三实施例中，使用了尝试执行注册处理的ONU接收等级类别和OLT的接收类别之间的对应表。将该对应表作为映射信息例如存储在诸如光收发器的存储器的OLT100中。OLT 100向ONU给出映射信息。因此，OLT 100和ONU可以共享关于OLT 100的SOA的特性的信息。因此，可以根据OLT 100中的SOA的特性来最佳地设定接收等级类别。例如，可以实现考虑到放大器特性到个体变化的增益控制。

图11是示意性地示出可应用于第三实施例的映射信息的一个示例的图。如图11所示，对应于单个ONU接收等级类别，带来多个(例如，两个)OLT接收等级类别。在这方面，第三实施例与第一实施例和第二实施例不同。

在ONU接收等级类别的两个相邻类别中，OLT接收等级类别的候选重叠。在图11所示的示例中，OLT接收等级类别“强”和“中到强”对应于ONU接收等级类别的“强”，并且OLT接收等级类别“中到强”和“中到弱”对应于ONU接收等级类别的“中”。因此，“中到强”的OLT接收等级类别是重叠候选。

在ONU 200中RSSI的检测可能包含错误。因此，ONU接收等级类别和OLT接收等级类别可能不完全彼此匹配。通过使多个(例如，两个)OLT接收等级类别与单个ONU接收等级类别相对应，可以使更合适的OLT接收等级类别与每个ONU接收等级类别相对应。

如在第一实施例中，ONU 200的RSSI电路241监视ONU 200的接收等级。ONU接收等级例如被分类为“强”、“中”和“弱”。接收等级类别注册/保持单元243注册由RSSI电路241监视的ONU接收等级类别。

在第三实施例中，对应于单个ONU接收等级类别，带来多个SOA增益。ONU尝试以SOA增益的升序给出发现响应。

图12是示意性地示出根据第三实施例的发现门消息的数据结构的一部分的图。如图12所示，发现门消息10包括OLT接收等级类别11和作为其项的映射信息12。OLT 100通过发送发现门消息来与ONU共享关于OLT 100的SOA的特性的信息(映射信息)。

图13是示出根据第三实施例的示例性发现处理的第一序列图。图14是示出在图13所示的处理之后的处理的第二序列图。

如图13所示，在步骤S81中，未注册的ONU根据RSSI的监视结果来注册ONU接收等级类别。在该示例中，ONU接收等级类别＝1(“中”)被注册。

在步骤S110中，执行其中将OLT接收等级类别设定为“强”的发现处理。在步骤S111中，OLT 100将接收侧SOA的增益设定为“低”。OLT 100发送发现门消息，以给出关于OLT 100的接收等级类别＝0(“强”)的通知以及映射信息。

在步骤S82中，ONU 200接收发现门消息，并对照ONU 200中所注册的接收等级类别来检查发现门消息中包括的接收等级类别(给定的接收等级类别)。由于ONU 200中所注册的接收等级类别是“中”，给定的接收等级类别不对应于在ONU 200中所注册的接收等级类别。因此，ONU 200不对发现门消息进行响应。

然后，在步骤S150中，执行其中将OLT接收等级类别设定为“中到强”的发现处理。步骤S150包括步骤S151和S152。在步骤S151中，OLT 100将接收侧SOA的增益设定为“中到低”。OLT 100发送发现门消息，以给出关于OLT 100的接收等级类别＝1(“中到强”)的通知以及映射信息。

在步骤S83中，ONU 200接收发现门消息。给定的接收等级类别对应于在ONU 200中所注册的接收等级类别。因此，在步骤S84中，ONU 200通过发送注册请求(REG_REQ)消息来对发现处理进行响应。在第三实施例中，注册请求消息还包括ONU接收等级类别。在上述示例中，ONU接收等级类别是“1”(即，“中”)。

在步骤S152中，OLT 100成功接收注册请求消息。OLT 100评估是否可以在不立即注册ONU 200的情况下注册ONU 200。在评估的一个实施例中，OLT 100检查来自ONU 200的消息的错误校正处理中的校正频率。此外，OLT 100确定校正频率是否等于或低于阈值。当校正频率高于阈值时，OLT 100保持ONU 200的注册。OLT 100记录校正频率。

OLT 100将OLT接收等级类别设置为根据以下顺序的类别。在这种情况下，OLT接收等级类别从“0”(“强”)改为“1”(“中到强”)。OLT 100向OUN发送门消息。门消息包括LLID、ONU接收等级类别(在这种情况下为“1”(“中”))和OLT接收等级类别(在这种情况下为“1”(“中到强”))。门消息通知ONU 200保持的注册。

在步骤S85中，ONU 200将响应OLT接收等级类别改为“2”(“中到弱”)。ONU 200将响应消息(REG_ACK)发送到OLT。响应消息包括LLID和保持的关于注册的信息。

然后，根据图14所示的序列执行处理。在步骤S160中，执行其中将OLT接收等级类别设定为“中到弱”的发现处理。步骤S160包括步骤S161、S162和S163。在步骤S161中，OLT100将接收侧SOA的增益设定为“中到高”。OLT 100发送发现门消息，以给出关OLT 100的接收等级类别＝2(“中到弱”)的通知以及映射信息。

在步骤S86中，ONU 200接收发现门消息，并对照ONU 200中所注册的接收等级类别来检查发现门消息中包括的接收等级类别(给定的接收等级类别)。由于ONU 200中所注册的接收等级类别是2(“中到弱”)，给定的接收等级类别对应于ONU中所注册的接收等级类别。因此，ONU通过发送注册请求(REG_REQ)消息来对发现处理进行响应。通过注册请求消息，向OLT 100通知ONU接收等级类别“2”(即，“中到弱”)。

在步骤S162中，OLT 100成功接收注册请求消息。OLT 100评估是否可以注册ONU200。OLT 100检查错误校正处理中的校正频率。当校正频率低于阈值时或当感兴趣的所有OLT接收等级类别的校正频率的记录完成时，确定最佳类别(步骤S163)。

例如，假定校正频率低于阈值。OLT 100向ONU 200发送门消息。在这种情况下，在门消息中，将ONU接收等级类别设定为“1”(“中”)，并且将OLT接收等级类别设定为“2”(“中到弱”)。该门消息进一步包括用于通知ONU 200注册完成的信息。

ONU 200接收门消息，并向OLT 100发送包括LLID和关于注册完成的信息的响应消息(REG_ACK)(步骤S87)。因此注册了OLT接收等级类别“2”(“中到弱”)和ONU接收等级类别“1”。

在图13和图14所示的示例中，以“1”和“2”的顺序改变OLT接收等级类别，并且将OLT接收等级类别“2”固定为最佳类别。但是，在OLT接收等级类别从“1”变为“2”之后，也可以改变回“1”。在这种情况下，将OLT接收等级类别“1”固定为最佳类别。将参照图15和16描述这样的序列。

图15是示出根据第三实施例的发现处理的另一示例的第一序列图。图16是示出在图15所示的处理之后的处理的第二序列图。图15所示的步骤S160、S161和S162的处理(在OLT 100的一侧上)以及步骤S86的处理(在ONU 200的一侧)与图14所示的处理相同。在步骤S162中，评估是否可以注册ONU 200。当错误校正处理中的校正频率低于阈值时，或者当完成感兴趣的所有OLT接收等级类别的校正频率的记录时，或者当在ONU 200的注册请求(REG_REQ)中设定了指示类别评估完成的标志(类别评估完成标志＝“1”)时，确定最佳类别。ONU 200的类别评估完成标志是用于与第一类别评估处理区别并且被给予OLT 100的标志。

在图15所示的序列中，尽管改变了OLT接收等级类别，相继出现了返回到OLT 100的失败、对来自ONU 200的发现通知的响应消息。换句话说，OLT 100的接收失败(步骤S164)。

当OLT的接收连续失败多次(例如，五次)时，ONU 200将OLT接收等级类别设定回“1”(“中到强”)(步骤S88)。为了区别于第一类别评估处理，ONU 200给予OLT 100类别评估完成标志。

参照图16，在步骤S170中，执行其中将OLT接收等级类别设定为“中到强”的发现处理。步骤S170包括步骤S171和S172。在步骤S171中，OLT 100将接收侧SOA的增益设定为“中到低”。OLT 100发送发现门消息，以给出关于OLT 100的接收等级类别＝1(“中到强”)的通知以及映射信息。

在步骤S91中，ONU 200接收发现门消息。给定的接收等级类别对应于ONU 200中所注册的接收等级类别。因此，在步骤S92中，ONU 200通过发送注册请求(REG_REQ)消息来对发现处理进行响应。

在步骤S172中，OLT 100成功接收注册请求消息。OLT 100评估是否可以注册ONU200。OLT 100检查错误校正处理中的校正频率。当校正频率低于阈值时，当完成对感兴趣的所有OLT接收等级类别的校正频率的记录时，或者当设定了指示类别评估完成的标志时(类别评估完成标志＝“1”)，确定最佳类别。

由于已经设定了指示类别评估完成的标志，基于到目前为止的OLT接收等级类别的校正频率的比较来确定最佳类别。由于ONU 200已经响应了设定完成标志，OLT 100从已经从中获得了校正频率的类别中选择最佳类别。换句话说，从OLT 100的接收等级类别“1”和“2”确定最佳类别。在这种情况下，OLT 100的接收等级类别＝“2”是最佳类别。OLT 100将门消息发送到ONU 200。在这种情况下，门消息包括ONU接收等级类别“1”(“中”)和OLT接收等级类别“1”(“中到强”)。此外，门消息向ONU通知注册完成。ONU 200向OLT 100发送包括LLID和关于保持的注册的信息的响应消息(REG_ACK)(步骤S93)。因此注册了OLT接收等级类别“1”(“中等到强”)和ONU接收等级类别“1”并且注册完成。

尽管将OLT接收等级类别设定回OLT先前成功接收的类别，在OLT 100中接收仍可能失败。在这种情况下，继续进行用于将类别设定回在其余的感兴趣类别的范围内的处理。

ONU 200基于从OLT 100给出的信息(图11所示的映射信息)，对包括对应的OLT接收等级类别的发现进行响应。如在第二实施例中，ONU 200以“强”、“中到强”、“中到弱”和“弱”的顺序评估OLT接收等级类别。换句话说，最初将ONU接收等级类别设定为“强”。由于ONU尝试以SOA增益的升序响应于发现通知，可以降低来自ONU的光对OLT 100的接收器损坏的可能性。

图17是示出根据第三实施例的映射信息的另一示例的图。如与图17所示的映射信息相比，ONU接收等级被分类为更大数量的类别。例如，可以根据SOA的特性来设定映射信息。在图17的示例中，将ONU接收等级分类为从“0”到“7”的八个类别。从“0”到“4”的ONU接收等级类别中的每个ONU接收等级类别与OLT接收等级类别“3”相关联。

<第四实施例>

图18是示出根据第四实施例的光通信系统的示例性构成的图。第四实施例在OLT100的配置上与第一实施例不同。如图18所示，向在OLT 100增加发送功率监视单元133。发送功率监视单元133是监视从OLT 100发送的光信号强度(发送信号强度)。OLT 100另外在相应的配置中与图1所示相同。

OLT_Rx_Pow表示OLT 100的接收功率并且ONU_Rx_Pow表示ONU 200的接收功率。由RSSI电路241检测ONSI_Rx_Pow的值。

在第一实施例至第三实施例中，基于ONU 200的接收功率(ONU_Rx_Pow)来设定ONU200的接收等级类别。在第一实施例至第三实施例中，基于ONU 200的接收等级类别来估计OLT 100的接收等级类别，以及基于所估计的接收等级类别来控制SOA的增益。根据第一实施例至第三实施例，OLT 100可以从ONU 200的接收功率直接知道ONU 200的接收等级。

例如，如图1所示，可以通过RSSI电路241监视ONU 200的接收功率(ONU_Rx_Pow)。这种控制基于OLT_Rx_Pow＝ONU_Rx_Pow+A(A为常数)的关系。因此，可以根据ONU_Rx_Pow估计OLT 100的接收功率。

在第四实施例中，基于光纤的线路损耗来设定ONU 200的接收等级类别。当OLT_Tx_Pow表示OLT 100的发送功率，ONU_Tx_Pow表示ONU 200的发送功率，并且Loss表示OLT100和OLT 200之间的线路损耗时，满足下面的关系。取决于上行波长和下行波长，上行线路损耗可以与下行线路损耗不同。然而，为了便于理解，在以下描述中假定线路损耗在上行和下行之间是相同的。

Loss＝OLT_Tx_Pow-ONU_Rx_Pow (1)

OLT_Rx_Pow＝ONU_Tx_Pow-Loss (2)

表达式(1)表示线路损耗Loss对应于OLT 100的发送功率与ONU 200的接收功率之间的差。表达式(2)表示OLT 100的接收功率对应于ONU 200的发送功率与线路损耗之间的差。

假定OLT_Tx_Pow基本恒定。如从表达式(1)理解的，当线路损耗较高时，ONU 200的接收功率较低，且当线路损耗较低时，ONU 200的接收功率较高。换句话说，线路损耗与ONU200的接收功率相关。因此，可以基于光纤的线路损耗来估计ONU 200的接收等级类别，并且可以将所估计的类别设定为ONU 200的接收等级类别。

基于表达式(1)和表达式(2)，建立以下表达式(3)。

OLT_Rx_Pow＝ONU_Rx_Pow+(ONU_Tx_Pow-OLT_Tx_Pow) (3)

在第一实施例至第三实施例中，(ONU_Tx_Pow-OLT_Tx_Pow)被处理为常数A。在第四实施例中，ONU 200的RSSI电路241测量ONU_Rx_Pow，并且OLT 100的发送功率监视单元133测量OLT_Tx_Pow。根据第四实施例，可以提高OLT_Rx_Pow的估计精度。

ONU_Tx_Pow可以具有已知值。可替选地，如图19所示，可以在ONU 200中测量ONU_Tx_Pow。ONU 200包括测量ONU 200的发送功率的发送功率监视单元245。

ONU 200通过突发传输来发送光信号。因此，在ONU 200发光一次之前，发送功率监视单元245不能用于ONU_Tx_Pow的测量。为了将由发送功率监视单元245测量的值用作ONU_Tx_Pow的值，例如，采用以下方法。最初，将指定值用作ONU_Tx_Pow的初始值。在ONU 200发出光之后，获得由发送功率监视单元245测量的值。当测量值与初始值的差较大(超过阈值)时，将ONU_Tx_Pow的值从初始值切换成由发送功率监视单元245测量的值。当测量值与初始值的差较小(小于阈值)时，则可以按原样使用初始值。

图20是示出根据第四实施例的在ONU启动时的示例性处理的序列图。图20所示的序列与图3所示的序列基本相同。以下，图20所示的序列与图3所示的序列不同。

在步骤S1A中，OLT 100获得发送功率监视信息，即OLT_Tx_Pow的值。如图18和图19所示，发送功率监视单元133通过监视OLT 100的发送功率来获得发送功率监视信息。

ONU 200在步骤S3中获得接收等级(RSSI)。ONU 200的RSSI电路241基于来自光接收器的输出获得关于ONU 200的接收功率的信息，即，ONU_Rx_Pow的值。

OLT 100将OLT 100的发送功率监视信息合并到发现门消息中，并发送发现门消息。ONU 200接收发现门消息。

在步骤S3A中，ONU 200通过将发现门消息中包括的OLT_Tx_Pow的值和由RSSI电路241获得的ONU_Rx_Pow的值应用于表达式(1)，来计算线路损耗(Loss)。ONU 200基于计算出的值来确定线路损耗的类别，并且将该类别注册在ONU 200中。接收等级类别注册/保持单元243将线路损耗的类别保持为接收等级类别。

图21是示出根据第四实施例的发现处理的一个示例的序列图。尽管图21所示的序列与图4所示的序列基本相同，用“线路损耗类别”代替术语“接收等级类别”。

在步骤S110中，执行其中将OLT 100一侧的线路损耗类别设定为“低”的发现处理。当线路损耗较低时，输入到OLT 100的光信号的功率可能很高。然后，在步骤S111中，OLT100将接收侧SOA的增益设定为“低”。OLT 100发送发现门消息，以给出关于OLT 100的线路损耗类别(“低”)的通知。

在步骤S11中，ONU 200(未注册的ONU)接收发现门消息。ONU 200对照ONU 200中所注册的线路损耗类别来检查发现门消息中包括的线路损耗类别(给定的接收等级类别)。由于ONU 200中所注册的线路损耗类别是“中”，给定的线路损耗类别不对应于ONU 200中所注册的线路损耗类别。因此，ONU 200不对发现门消息进行响应。

在步骤S120中，执行其中将OLT线路损耗类别设定为“中”的发现处理。在步骤S121中，OLT 100将接收侧SOA的增益设定为“中”。OLT 100发送发现门消息，以给出关于OLT 100的线路损耗类别(“中”)的通知。

在步骤S12中，ONU 200接收发现门消息。ONU 200对照ONU 200中所注册的线路损耗类别来检查发现门消息中包括的线路损耗类别。给定的线路损耗类别与ONU 200中所注册的线路损耗类别相对应。因此，在步骤S13中，ONU 200对发现门消息进行响应。用于注册ONU 200的后续处理与图4所示的处理类似。在步骤S122中，OLT 100的ONU信息管理器131注册关于已经对发现门消息进行响应的ONU(ONU 200)的线路损耗类别的信息。

随后，在步骤S130中，执行其中将OLT线路损耗类别设定为“高”的发现处理。在步骤S131中，OLT 100将接收侧SOA的增益设定为“强”。OLT 100发送发现门消息，以给出关于OLT 100的线路损耗类别(“高”)的通知。

如从第一至第四实施例理解的，确定ONU的接收等级类别所需的信息不限于特定信息。直接指示由ONU接收到的光信号的强度的信息可以是可适用的，并且在本发明的实施例中，可以基于允许估计由ONU接收到的光信号的强度的任何信息来确定ONU的接收等级类别。因此，不仅OLT可以确保来自ONU的光信号的接收中的增益控制，而且OLT也可以注册ONU。

在第一实施例至第三实施例的每个实施例的变型中，可以基于线路损耗来设定接收等级类别。在这种情况下，在第一实施例至第三实施例的每个实施例中，可以将“线路损耗类别”用作“接收等级类别”。将“接收等级类别”的类别“强”替换为“线路损耗类别”的类别“低”，且将“接收等级类别”的类别“弱”替换为“线路损耗类别”的类别“弱”。

<第五实施例>

根据第五实施例的光通信系统可以类似于图1、7、18和19中任何一个所示的配置来配置。

在第五实施例中，ONU的接收等级类别由ONU的接收等级(RSSI)的范围定义。因此，ONU的接收等级类别具有接收等级的最大值和接收等级的最小值。

图22是示出根据第五实施例的ONU的接收等级类别的设定的图。如图22所示，在ONU的接收等级的范围内设定最大值和最小值。接收等级的最大值和接收等级的最小值设定发现处理中感兴趣的接收等级类别。

ONU的接收等级类别的最大值和最小值都是可变的。在图22所示的示例中，接收等级类别的数量被设定为一个，并且接收等级类别的最大值和最小值是可变的。图22示出了其中同时改变最大值和最小值的示例。但是，可以改变最大值和最小值中的任何一个。可以任意设定一个接收等级类别的接收等级的范围。

ONU的接收等级类别由OLT 100设定。具体地说，OLT 100将接收等级类别的最大值和最小值合并到发现门消息中。因此，通过发现门消息从OLT 100通知ONU 200接收等级类别的最大值和最小值。

图23是示出根据第五实施例的示例性发现消息的示意图。如图23所示，发现门消息10可以包括类别最大值11A和类别最小值11B作为其项。类别最大值11A和类别最小值11B对应于根据第一实施例的OLT接收等级类别11。

当ONU 200启动时，ONU 200监视ONU 200自身的接收等级。在执行发现处理中，ONU200从OLT 100接收发现门消息。ONU 200将通过发现门消息给出的类别最大值11A和类别最小值11B与ONU 200的接收等级进行比较。当ONU 200的接收等级处于在类别最大值11A和类别最小值11B之间时，ONU 200对发现门消息进行响应。OLT 100基于来自ONU 200的响应来注册ONU 200。因此，如在第一实施例中，OLT 100可以在发现处理中注册与接收等级类别相对应的光网络单元。

图24是示出根据第五实施例的在ONU启动时的示例性处理的序列图。在步骤S1中，通过接通ONU 200的电源来启动ONU 200。因此，ONU 200连接到光纤网络。在步骤S2中，ONU200检查光信号的接收。在步骤S3中，ONU 200测量接收等级。RSSI电路241基于来自光接收器的输出获得接收等级(RSSI)。接收等级类别注册/保持单元243保持接收等级的值(测量值)。

图25是示出根据第五实施例的发现处理的一个示例的序列图。图25所示的序列与图4所示的序列基本相同。在第五实施例中，接收等级的范围由OLT 100改变。在图25所示的示例中，将假定ONU 200的接收等级假定为与第一实施例中的接收等级类别“中”相对应的等级。

在步骤S110中，设定OLT接收等级类别的范围。在第一实施例中，OLT接收等级类别对应于“强”。在步骤S111中，OLT 100将接收侧SOA的增益设定为“低”。OLT 100通过发现门通知ONU 200接收等级类别。发现门消息包括如上所述的类别最大值11A和类别最小值11B。

在步骤S11中，ONU 200对照从OLT 100给出的接收等级类别来检查ONU 200的接收等级的测量值(见图24)。当ONU 200的接收等级在与接收等级类别相对应的范围以外时，ONU 200的接收等级不对应于由OLT 100给出的接收等级类别。因此，ONU 200不对发现门消息进行响应。

在步骤S120中，OLT 100设定接收等级类别的范围。在步骤S120中设定的接收等级类别对应于第一实施例中的接收等级类别“中”。在步骤S121中，OLT 100将接收侧SOA的增益设定为“中”。OLT 100通过发现门通知ONU 200接收等级类别。

在步骤S12中，ONU 200接收发现门消息。ONU 200对照从OLT 100给出的接收等级类别来检查ONU 200的接收等级(见图24)。由于ONU 200的接收等级在与接收等级类别相对应的范围内，ONU 200的接收等级对应于由OLT 100给出的接收等级类别。因此，在步骤S13中，ONU 200对发现门消息进行响应。

在步骤S13中，ONU 200向OLT 100发送注册请求(REG_REQ)。在步骤S122中，OLT100注册已对发现门消息进行响应的ONU(ONU 200)。OLT 100发送用于通知ONU 200发送频带和发送定时的门消息。在步骤S14中，ONU 200向OLT 100发送注册消息(Register)的确认(REG_ACK)。因此，注册完成。

在步骤S130中，OLT 100设定接收等级类别的范围。在步骤S130中设定的接收等级类别对应于第一实施例中的接收等级类别“弱”。在步骤S131中，OLT 100将接收侧SOA的增益设定为“强”。OLT 100通过发现门消息通知ONU 200接收等级类别。

在第五实施例中，确定接收等级类别的最大值和最小值的方法没有特别限制。最大值和最小值可以预先确定。在一个实施例中，如在第四实施例中，可以基于光纤的线路损耗来设定接收等级类别。在这种情况下，可以基于光纤的线路损耗来设定类别最大值和类别最小值。可以将OLT 100的发送功率与ONU 200的接收功率之间差的定义为光纤的线路损耗。

<第六实施例>

在第六实施例中，将多个(例如，两个)接收等级类别与ONU接收等级相对应。ONU尝试以SOA增益的升序(即，接收等级类别的降序)给出发现响应。

图26是示出根据第六实施例的ONU的接收等级类别的设定的图。如第五实施例中，将接收等级的最大值和接收等级的最小值设定在ONU的接收等级的范围内。由此设定了接收等级类别。

图26示出了第一类别和第二类别。OLT 100将接收等级类别从第一类别变为第二类别。例如，在第一发现处理中，将接收等级类别设定为第一类别，并且在第二发现处理中，将接收等级类别设置为第二类别。第一类别的范围和第二类别的范围彼此重叠。

图27是示出根据第六实施例的发现处理的示意图。如图27所示，以第一类别、第二类别和第三类别的顺序重复设定接收等级类别。接收等级类别可以在一个周期中在第一类别、第二类别和第三类别之间顺序地切换。第一类别的最大值大于第二类别的最大值。第二类别的最大值大于第三类别的最大值。将接收等级类别如此设置以使得接收等级从较高等级变为较低等级。在这种情况下，将SOA增益从较低的增益切换到较高的增益。

第一类别和第二类别彼此重叠。类似地，第二类别和第三类别彼此重叠。因此，第二类别的最大值大于第一类别的最小值。此外，第三类别的最大值大于第二类别的最小值。第一类别的最小值大于第三类别的最大值。因此，第一类别和第三类别彼此不重叠。

图28是用于示出OLT对ONU的接收等级类别的确定的图。图28中的“是”意指ONU接收等级对应于由OLT设定的类别。“否”意指ONU接收等级不对应于该类别。

参考图27和28，当ONU接收等级对应于第一类别而其不对应于第二类别和第三类别时，将接收等级类别设定为第一类别。

当ONU接收等级对应于第一类别和第二类别而其不对应于第三类别时，ONU接收等级在其中第一类别和第二类别彼此重叠的范围内。当设定了接收等级较高的类别时，ONU200在发现处理中响应于OLT 100。在这种情况下，当设定了第一类别时，ONU 200在发现处理中响应于OLT 100。因此，将接收等级类别设定为第一类别。

当ONU接收等级对应于第二类别而其不对应于第一类别和第三类别时，将接收等级类别设定为第二类别。

当ONU接收等级对应于第二类别和第三类别而其不对应于第一类别时，ONU接收等级在其中第二类别和第三类别彼此重叠的范围内。当设定了接收等级较高的类别时，ONU200在发现处理中响应于OLT 100。因此，将接收等级类别设定为第二类别。

当ONU接收等级对应于第三类别而其不对应于第一类别和第三类别时，将接收等级类别设定为第三类别。

可以在上述一个周期内确定ONU接收等级是否对应于第一类别至第三类别中的每个类别。

在第六实施例中，由接收等级的最大值和最小值确定接收等级类别。因此，替代多次设定接收等级，可以多次设定最大值和最小值。例如，替代第一类别至第三类别，可以设定最大值和最小值的三个集合。第一集合、第二集合和第三集合分别对应于第一类别至第三类别。因此，第二集合的最大值可以大于第一集合的最小值，并且第三集合的最大值可以大于第二集合的最小值。

在监视ONU中的接收等级时，接收等级可能存在错误，或者接收等级可能变化。根据第六实施例，即使在这种情况下，也可以降低未注册ONU的可能性。

在执行发现处理中，可以以最大值的降序通知ONU接收等级类别。在OLT 100中光信号的接收中，可以减少对OLT 100的损坏(对SOA或APD的损坏)。

<第七实施例>

在第七实施例中，OLT在OLT的接收单元中与每个ONU相对应地注册增益的等级。ONU独立于ONU自身的接收等级类别来确定是否响应于发现消息。ONU可以测量ONU自身的接收等级。然而，在第七实施例中，接收等级的测量对于发现处理不是必需的。在ONU侧发生接收功能的缺陷导致ONU中的光信号的接收等级的准确度降低或接收功能的失败。由于由ONU测量的接收等级对于发现处理不是必需的，可以解决这样的问题。

图29是示出发现处理与SOA增益之间的关系的图。OLT 100以恒定周期打开用于发现处理的时间窗(发现窗20)。OLT 100在每次打开发现窗口20时切换SOA的增益。SOA的增益从较低的增益变为较高的增益。

图29显示了其中将SOA的增益分为三个等级(低、中和高)的示例。OLT的接收等级类别以强、中和弱的顺序改变。因此，SOA的增益等级反复变为低、中、高、低、中…

未注册的ONU可以在每次OLT 100发送发现门消息时发送注册请求。但是，ONU不知道其自身的接收等级。

例如，假定在定时t1处将一个ONU连接到PON线路。当ONU与OLT 100之间的距离较短时，由OLT 100从该ONU接收的光信号的功率较高。在定时t1旁边的发现窗口中，SOA的增益等级较高。因此，通过ONU对发现门的响应，可能损坏OLT 100的光接收器。

图30是示出根据第七实施例的发现处理的一个示例的序列图。如图30所示，OLT100将与SOA的增益等级相对应的识别号i合并到发现门消息中。例如，i＝1、2和3分别表示SOA增益(增益类别)的等级为LV1(低)、LV2(中级)和LV3(高)。识别号i可以是根据OLT的接收等级类别的号码。在这种情况下，i＝1、2和3分别表示OLT的接收等级类别为强、中和弱。

ONU可以响应于所有发现门消息来发送注册请求。在该实施例中，当无条件地满足i＝1的条件时，未注册的ONU(ONU 200)开始发送注册请求。例如，假定在紧接SOAh增益的电平达到LV3(高)之前的定时处，ONU 200准备就绪。在由ONU 200第一次接收到的发现门消息中，设定i＝3的条件。因此，ONU 200不能对发现门消息进行响应。在满足i＝1的条件之前，ONU 200不能发送注册请求(注册请求)。OLT 100可以确认来自ONU 200的响应。因此，OLT100注册ONU 200并为ONU 200设定增益类别(增益等级LV1(低))。

OLT 100在正常接收每个ONU的注册请求时注册识别号i。OLT 100利用彼此关联的每个ONU和识别号i，注册每个ONU。换句话说，OLT 100为每个所注册的ONU注册SOA的增益类别。在将ONU在OLT 100中注册之后，OLT 100在与该ONU进行通信时根据所注册的识别号i的值来设定增益。

根据第七实施例，可以避免在OLT 100中的以SOA增益从ONU接收发送功率较高的光信号。因此，可以防止对OLT 100的接收器的损坏。此外，由于OLT 100可以为每个ONU设定适当的SOA增益，可以稳定与ONU的通信。因此可以保证通信质量。

<第八实施例>

如在第七实施例中，在第八实施例中，OLT 100请求所有未注册的ONU在发现部分中给出响应，而不依赖于ONU侧的接收等级的测量。OLT 100对应于每个ONU在OLT 100的接收单元中注册增益的等级。多个ONU之间的突发信号的冲突或ONU在发现部分内的启动定时可能导致在通过OLT 100注册ONU时不能为该ONU设定适当的SOA增益。第八实施例可以解决这样的问题。

ONU可以测量ONU自身的接收等级。但是，接收等级的测量对于发现处理不是必需的。在ONU侧发生接收功能的缺陷可能导致ONU中的光信号的接收等级的准确度降低或接收功能的失败。由于由ONU测量的接收等级对于发现处理不是必需的，可以解决这样的问题。

在第八实施例中，在发现部分内重复SOA增益的改变。因此，OLT 100将与每个ONU相关联的SOA增益设定为较低。因此，可以降低对OLT 100中的光接收器损坏的可能性。

图31是示出根据第八实施例的发现处理的一个示例的序列图。图31所示的序列与图30所示的序列相同，因为SOA的增益的等级(增益类别)以低、中和高的顺序改变。

如图30所示的示例，假定未注册的ONU在紧接SOA增益等级达到LV3(高)之前的定时处准备就绪。此后，ONU响应于发现门消息而发送注册请求。最初，ONU响应于其识别号i被设定为3的发现门消息而发送注册请求。当OLT已经成功接收到注册请求时，OLT 100临时将LV3注册为ONU的SOA增益。

在这种情况下，OLT 100确定是否可以将表示较低SOA增益等级的LV1或LV2注册为该ONU的SOA增益等级。ONU响应于其识别号i被设定为1的发现门消息而发送注册请求。当OLT 100已经成功接收到注册请求时，OLT 100更新该ONU的SOA增益的设定。因此，表示低于LV3的增益等级的LV1被最终注册为ONU的SOA增益等级。

假定ONU已经响应于其识别号i为1的发现门消息而发送了注册请求。当OLT 100由于来自ONU的较低的发送功率而不能获得注册请求时，SOA增益等级被保持在临时注册的LV3上。然后，ONU响应于其识别号i为2的发现门消息而发送注册请求。当OLT 100已经成功获得注册请求时，OLT 100将LV2注册为ONU的SOA增益等级。因此，LV2级别被最终注册。

当等级LV1和LV2中的没有一个适合于最终注册时，OLT 100最终将LV3注册为ONU的SOA增益级别。

当存在已经被注册并且可以从其以低于所注册的增益的增益来确认响应的ONU时，OLT 100也执行相同的处理。因此，OLT 100将较低的SOA增益与ONU相关联。当已经将LV1临时注册为增益等级时，也最终将LV1按原样注册。

在OLT 100的光接收器中，当由OLT 100的SOA放大的光的功率超过该光接收器的破坏等级时，将增益类别设定为最低等级的类别，并且再次设定增益类别。

图32是示出根据第八实施例的发现处理的另一示例的序列图。如图32所示，假定未注册的ONU在紧接SOA增益的等级达到LV2(中)之前的定时处准备就绪。ONU响应于发现门消息而发送注册请求。假定由OLT 100的SOA放大的光的功率已超过光接收器的破坏等级。只要功率输入到光接收器的时间段非常短，可以防止甚至高功率的光损坏光接收元件。

在正常序列中，OLT 100然后将SOA增益的等级设定为LV3。但是，当强光进入光接收器时，在这种情况下，OLT 100将SOA增益的等级设置为最低等级(LV1)，并且再次设定增益。例如，通过将由光接收器感测到的强度与阈值进行比较，OLT 100可以确定是否将SOA增益的等级从LV2切换到LV3或从LV2切换到LV1。

ONU响应于发现门消息而发送注册请求。由于输入到OLT 100的光接收器的光的功率处于正常等级，OLT 100可以正常获得注册请求。因此，OLT 100最终将LV1注册为ONU的SOA增益等级。因此，可以防止对光接收器的光接收元件的损坏。

当由OLT 100的光接收器接收的光信号的强度过低时，经常在OLT 100中发生数据读取错误。因此，在发现突发(的同步模式部分)中，OLT 100进行误比特率(BER)测量。当从ONU发送的信号的BER变差到阈值(例如10^-4或10^-5)或更大时，OLT 100确定增益的设定对于ONU太低。在这种情况下，OLT 100提高增益的等级(例如，提高一个等级)。然后，OLT 100注册该等级。因此，可以适当地设定每个ONU的SOA增益。通过在OLT中注册所设定的增益，可以使OLT 100与ONU之间的通信稳定。因此可以保证通信质量。

<第九实施例>

上述每个实施例均以光传播路径(光纤)中的损耗不变为前提。但是，在某些情况下，尽管OLT 100和ONU 200正常，光传播路径中的损耗可能随时间变化。例如，当将光收发器和光纤彼此连接的光连接器发生接触故障时，或者当在操作期间改善光纤的弯曲损耗时，光传播路径的损耗可能随着时间变化。

特别地，当减小光传播路径中的损耗时，输入到OLT 100的光信号的功率增加。因此，OLT 100中的光接收器可能被损坏。在该实施例中，ONU也在正常通信期间监视光信号的强度。当光信号的强度超过阈值时，ONU强制停止其输出。因此，可以避免对OLT 100中的光接收器的损坏。

根据第九实施例的PON系统在配置上可以与图1所示的相同。图33是示出根据第九实施例的在通信期间的处理的另一示例的序列图。参照图33，在步骤S301中，ONU 200的RSSI电路241基于来自光接收器的输出获得接收等级(RSSI)。

在步骤S302中，ONU 200(例如，ONU控制单元240)确定接收等级是否已经超过预先设定的阈值。当接收等级未超过预先设定的阈值时，建立正常通信。当接收等级已经超过预先设定的阈值时，ONU 200强制停止光输出(步骤S303)。

当ONU 200停止光输出时，OLT 100确定ONU 200处于异常状态(步骤S401)。在这种情况下，OLT 100执行用于断开ONU 200的逻辑链路的处理(注销)(步骤S402)。

OLT 100例如根据第一实施例执行发现处理(步骤S110)。因此，OLT 100再次注册ONU 200。由OLT 100执行的发现处理不限于根据第一实施例的发现处理。OLT 100可以执行根据上述任何实施例的发现处理。

如上所述，根据第九实施例，可以降低在OLT 100侧以SOA的增益由OLT 100接收功率较高的光信号的可能性。因此，可以保护OLT 100中的光接收器。

<第十实施例>

在上述每个实施例中，OLT 100利用SOA放大来自ONU 200的光信号。但是，如图34所示，不必在OLT 100中设置接收侧的SOA。通过改变施加到光接收器121至124的电压，可以改变光接收器121至124的接收电流放大因子。OLT 100因此可以控制来自ONU的光信号的放大的增益。

应当理解，本文中公开的实施例在各个方面都是说明性的而非限制性的。本发明的范围由权利要求书的条款来限定，而不是由上述实施例限定，并且旨在包括与权利要求的条款等同的范围以及含义内的所有变型。

参考标记列表

10发现门消息；11接收等级类别；12映射信息；101、201光发送路径；102、202的光接收路径；103、203双工滤波器；110、210光复用器；111、114、211、214光发送器；120、220复用器；121、122、123、124、221、222、223、224光接收器；130OLT控制单元；131ONU信息管理器；132增益控制单元；133、245发送功率监视单元；204光传播路径；240ONU控制单元；241RSSI电路；243接收等级类别注册/保持单元；244SOA增益类别识别单元；300PON系统；301光分配网络；302分光器；304、305定义点；306ODN部分；S1、S1A、S2、S3、S3A、S11、S12、S13、S14、S20、S31、S32、S33、S34、S40、S51、S52、S53、S54、S81、S82、S83、S84、S85、S86、S87、S88、S91、S92、S93、S110、S111、S112、S113、S120、S121、S122、S123、S130、S131、S140、S150、S151、S152、S160、S161、S162、S163、S164，S170、S171、S172、S201、S202、S203步骤。

Claims (25)

1.一种PON系统，包括：

光线路终端；

至少一个光网络单元；以及

光纤，所述光纤将所述光线路终端和所述光网络单元彼此连接，其中

设定接收等级类别，以在所述光网络单元处对从所述光线路终端通过所述光纤发送的光信号的接收等级进行分类，以及

在用于搜索和注册未注册的光网络单元的发现处理中，所述光线路终端注册与所述接收等级类别相对应的光网络单元。

2.根据权利要求1所述的PON系统，其中

所述光线路终端在所述发现处理中指定所述接收等级类别，以及

当所述未注册的光网络单元基于所述接收等级确定所述接收等级类别时，并且当由所述光线路终端指定的所述接收等级对应于确定的所述接收等级类别时，所述未注册的光网络单元对所述光线路终端进行响应。

3.根据权利要求1所述的PON系统，其中

所述光线路终端包括放大器，所述放大器以可变的增益放大从所述光网络单元接收到的所述光信号，并且在所述发现处理中指定所述接收等级类别；

所述接收等级类别与所述放大器的所述增益相关联，并且

所述未注册光网络单元尝试以所述放大器的所述增益的升序对所述发现处理进行响应，并且将在成功响应的所述发现处理中指定的所述接收等级类别设定为所述未注册的光网络单元的所述接收等级类别。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的PON系统，其中

所述光线路终端确定所述接收等级类别，并且所述光线路终端包括放大器，所述放大器以可变的增益放大从所述光网络单元接收到的所述光信号，

使所述接收等级类别与所述增益的一个增益等级类别或多个增益等级类别相对应，并且

当所述多个增益等级类别被分配给单个接收等级类别时，所述未注册的光网络单元尝试以所述多个增益等级类别的升序对所述发现处理进行响应。

5.根据权利要求4所述的PON系统，其中

所述光线路终端向所述光网络单元发送由所述光线路终端确定的所述接收等级类别。

6.根据权利要求4或5所述的PON系统，其中

当所述未注册的光网络单元已经对所述发现处理进行响应时，所述光线路终端确定是否能够注册所述未注册的光网络单元。

7.根据权利要求6所述的PON系统，其中

所述光线路终端的确定包括错误校正处理中的校正频率与阈值的比较。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的PON系统，其中

基于所述光网络单元的接收功率来设定所述接收等级类别。

9.根据权利要求1至7中的任一项所述的PON系统，其中

基于与所述光线路终端的发送功率和所述光网络单元的接收功率之间的差相对应的所述光纤的线路损耗来设定所述接收等级类别。

10.根据权利要求1至7中的任一项所述的PON系统，其中

基于所述光网络单元的所述接收等级的最大值和所述光网络单元的所述接收等级的最小值来设定所述接收等级类别。

11.根据权利要求10所述的PON系统，其中

当所述光线路终端执行所述发现处理时，所述光线路终端将所述最大值和所述最小值合并到发现门消息中。

12.根据权利要求10或11所述的PON系统，其中

所述最大值和所述最小值中的至少一个是可变的。

13.根据权利要求10至12中的任一项所述的PON系统，其中

所述光线路终端将所述接收等级类别从第一类别变为与所述第一类别在范围上重叠的第二类别，以及

当在所述第一类别和所述第二类别中都包括所述光网络单元的所述接收等级时，所述光网络单元在设定了所述第一类别和所述第二类别中的接收等级较高的所述接收等级类别时，对所述光线路终端进行响应。

14.根据权利要求10至13中的任一项所述的PON系统，其中

所述光网络单元测量所述光网络单元的所述接收等级，并且基于所述接收等级的测量值确定所述接收等级是否对应于所述接收等级类别。

15.根据权利要求10至14中的任一项所述的PON系统，其中

基于与所述光线路终端的发送功率和所述光网络单元的接收功率之间的差相对应的所述光纤的线路损耗来设定所述接收等级类别。

16.根据权利要求10至12中的任一项所述的PON系统，其中

所述光线路终端多次设定所述最大值和所述最小值的集合，

所述最大值和所述最小值的多个集合包括第一集合和第二集合，所述第一集合和所述第二集合满足所述第二集合的所述最大值大于所述第一集合的所述最小值的关系，以及

所述光线路终端以所述最大值的降序对所述多个集合执行所述发现处理。

17.一种PON系统，包括：

光线路终端；

至少一个光网络单元；以及

光纤，所述光纤将所述光线路终端和所述光网络单元彼此连接，

所述光线路终端包括放大器，所述放大器以可变的增益放大从所述光网络单元接收的光信号，并且在发现处理中确定并且注册所述增益的类别，其中

在所述发现处理中，所述光线路终端以所述增益的升序来设定所述放大器的所述增益的增益类别，

未注册的光网络单元尝试以所述放大器的所述增益的所述升序对所述发现处理进行响应，以及

当已经确认了来自所述未注册的光网络单元的响应时，所述光线路终端设定所述未注册的光网络单元的所述增益类别。

18.根据权利要求17所述的PON系统，其中

所述光线路终端在所述发现处理中反复进行所述放大器的所述增益的设定，并且将已经从其确认了所述响应的所述光网络单元的所述增益类别设定为比注册的所述增益类别低的增益。

19.根据权利要求17或18所述的PON系统，其中

所述光线路终端包括光接收器，所述光接收器接收由所述放大器放大的光信号，以及

当输入到所述光接收器的所述光信号的强度高于阈值时，所述光线路终端选择增益最低的所述增益类别，并且以所述增益的升序再次设定所述增益类别。

20.根据权利要求1至19中的任一项所述的PON系统，其中

所述光网络单元监视所述光网络单元的所述接收等级，并且当所述接收等级超过阈值时，所述光网络单元停止光输出，以及

所述光线路终端基于来自所述光网络单元的所述光输出的停止来确定所述光网络单元处于异常状态，断开所述光网络单元到所述PON系统的逻辑链路，并且通过执行所述发现处理再次注册所述光网络单元。

21.根据权利要求1和权利要求10至16中的任一项所述的PON系统，其中

所述光线路终端包括光接收器，所述光接收器从所述光网络单元接收光信号，并且根据施加到所述光接收器的电压来改变放大因子；以及

所述光线路终端根据所述接收等级类别改变施加到所述光接收器的所述电压。

22.一种光网络单元，包括：

接收器，所述接收器接收光信号；

注册单元，所述注册单元注册与所述接收器中的所述光信号的接收等级有关的接收等级类别；以及

发送器，当在用于搜索和注册未注册的光网络单元的发现处理中指定的接收等级类别与在所述注册单元中注册的所述接收等级相对应时，所述发送器以光信号的形式发送对所述发现处理的响应。

23.一种光线路终端，包括：

接收器，所述接收器接收光信号；

放大器，所述放大器设置在所述接收器的前级中，所述放大器以可变的增益放大所述光信号；

发送器，所述发送器发送用于发现处理的光信号，所述发现处理用于搜索和注册未注册的光网络单元，

为了参照所述光网络单元的接收等级类别进行检查，在所述发现处理中指定与所述放大器的所述增益相关联的接收等级类别；以及

注册单元，所述注册单元注册已经对所述发现处理进行响应的光网络单元。

24.一种在PON系统中注册光网络单元的方法，在所述PON系统中，光线路终端和至少一个光网络单元通过光纤彼此连接，所述方法包括：

在所述光网络单元中，设定用于在所述光网络单元处对从所述光线路终端通过所述光纤发送的光信号的接收等级进行分类的接收等级类别；

由所述光线路终端执行发现处理，所述发现处理用于指定接收等级并且搜索和注册未注册的光网络单元；以及

当由所述光线路终端指定的所述接收等级对应于在所述未注册的光网络单元中设定的所述接收等级类别时，由所述未注册的光网络单元对所述发现处理进行响应；以及

由所述光线路终端注册已经对所述发现处理进行响应的光网络单元。

25.一种用于PON系统中的发现处理以使光线路终端识别未注册的光网络单元的数据结构，

所述发现处理包括由所述光线路终端搜索具有由所述光线路终端指定的接收等级类别的光网络单元，

所述数据结构包括用于从所述光线路终端通知所述光网络单元的接收等级类别。

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