CN114845188A - 时延敏感网络中的光网络单元激活和低延迟传输 - Google Patents

时延敏感网络中的光网络单元激活和低延迟传输 Download PDF

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CN114845188A CN202210108024.3A CN202210108024A CN114845188A CN 114845188 A CN114845188 A CN 114845188A CN 202210108024 A CN202210108024 A CN 202210108024A CN 114845188 A CN114845188 A CN 114845188A
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Abstract

根据实施例的一方面，一种方法，其可以包括在无源光网络(PON)中，在上行传输窗口的一部分期间，通过光线路终端分配激活窗口。所述方法可以包括对第一上行传输执行第一修改。所述方法可以包括对第二上行传输执行第二修改。所述方法可以包括在所述激活窗口期间从第一光网络单元(ONU)接收第一上行传输，所述第一ONU在所述PON中同步。所述方法可以包括在所述激活窗口期间，从第二ONU接收第二上行传输，所述第二ONU请求在所述PON中激活。

Description

时延敏感网络中的光网络单元激活和低延迟传输
技术领域
本公开中讨论的实施例涉及时延敏感网络中的光网络单元激活和低延迟传输。
背景技术
除非本文另有说明，否则本文所描述的材料并非作为本申请权利要求中的现有技术，也不得通过包含在本部分中而被认为是现有技术。
无源光网络(Passive Optical Network，PON)可以包括可连接至一个或多个光网络单元(optical network unit，ONU)的光线路终端(optical line terminal，OLT)。从OLT到一个或多个ONU的传输可以包括可由包含在PON中的所有ONU接收的连续广播。从一个或多个ONU到OLT的传输可以突发方式组织，其中每个单独的ONU可以分配传输窗口。
本公开中要求保护的主题并不限于解决任何缺点或仅在诸如上述环境中操作的实施例。相反，本背景技术仅用于说明一个示例性技术领域，在该技术领域中可以实施本公开中描述的一些实施例。
发明内容
在一个实施例中，一种方法，包括在无源光网络(PON)中，在上行传输窗口的一部分期间，通过光线路终端分配激活窗口。该方法还包括对第一上行传输执行第一修改。该方法还包括对第二上行传输执行第二修改。该方法还包括在激活窗口期间，从第一光网络单元(ONU)接收第一上行传输，第一ONU在PON中同步。该方法还包括在激活窗口期间，从第二ONU接收第二上行传输，第二ONU请求在PON中激活。
在另一实施例中，一种系统包括光线路终端、第一光网络单元和第二光网络单元。该光线路终端包括接收电路。第一光网络单元在无源光网络中同步。第一光网络单元配置为向光线路终端发送第一复用消息。第一复用消息包括与第一扩频码复用的第一上行传输。第二光网络单元在无源光网络中不同步。第二光网络单元配置为向光线路终端发送第二复用消息。第二复用消息包括与第二扩频码复用的第二上行传输。接收电路配置为对第一上行传输解复用并且对第二上行传输解复用。
在另一实施例中，光线路终端包括发送元件和接收元件。发送元件配置为向一个或多个光网络单元发送下行消息。下行消息包括一个或多个光网络单元的传输配置文件。接收元件配置为从一个或多个光网络单元接收一个或多个上行消息。接收元件将来自一个或多个光网络单元的第一光网络单元的一个或多个上行消息的第一消息，与来自一个或多个光网络单元的第二光网络单元的一个或多个上行消息的第二消息区分开。
这些实施例的目的和优点将至少通过权利要求中特别指出的要素、特征和组合来达到和实现。
前面的一般描述和后面的详细描述都是示例性和解释性的，并非是对如权利要求所描述的本发明的限制。
附图说明
通过使用附图以附加的特征和详细信息来描述和阐明示例性实施例，其中：
图1示出配置为在时延敏感网络中执行光网络单元激活和低延迟传输的示例性无源光网络的框图；
图2A和图2B示出无源光网络中的示例性时序图；
图3是配置为将扩频码应用于上行传输的示例性无源光网络的框图；
图4示出示例性软判决接收机；
图5示出示例性硬判决接收机；
图6示出在无源光网络中接收上行传输的示例性概率密度图；
图7A和图7B示出在无源光网络中的激活窗口期间的示例性传输；
图8示出在时延敏感网络中的光网络单元激活和低延迟传输的示例性方法；
图9示出可用于时延敏感网络中的光网络单元激活和低延迟传输的示例性计算系统；
图10示出示例性信号概率密度函数；
图11示出示例性交互信息量和判决阈值图；和
图12示出无源光网络接收机的示例性眼图。
具体实施方式
在一些现有系统中，尝试以无源光网络(PON)中的光线路终端(OLT)激活光网络单元(ONU)，其可以包括调度一个或多个静默窗口(quiet window)以激活ONU进行传输。在静默窗口期间，上行传输可以限于来自激活ONU的传输，并且可以不包括来自同步ONU的传输。在某些情况下，一些同步ONU可以包括时延敏感传输，这些传输可以由被调度的静默窗口中断。
在一些现有系统中，可以引入第二信道，该第二信道可以主要保留用于激活ONU传输。该激活信道可以包括单独的波长以分开激活上行传输(activating upstreamtransmission)和同步上行传输。在某些情况下，该第二信道可以减少和/或消除PON中的静默窗口。另外，该第二信道可增加成本、设备尺寸、占地面积等，因为第二发射机可用于第二信道。
在一些现有系统中，可优化PON中的资源分配(例如通过OLT)，以判定是否存在低延迟同步上行传输的情况。在很少或无低延迟同步上行传输的情况下，可以为激活ONU调度静默窗口以发送上行传输。在某些情况下，静默窗口之间的时间量可或短或长，这可以限制正在等待静默窗口的激活ONU的激活。
在一些现有系统中，可在同步上行传输中调度小时隙，并且可以将激活ONU配置为以降低的功率进行传输，使得激活上行传输不会干扰同步上行传输。在某些情况下，可以将ONU的发送功率降至阈值水平以下，使得OLT接收机可不接收激活上行传输。
本公开的方面通过提供可以配置为将扩频码与上行传输复用的PON，解决现有方法的这些及其他缺点。扩频码可以在激活窗口期间降低上行数据速率，并且扩频码可以配置为允许OLT接收机在激活窗口期间，使用相同的信道接收低延迟同步上行传输和激活上行传输。在某些情况下，低延迟上行传输可以在激活窗口期间传输，使得可减少或消除对低延迟上行传输的延迟。附加地，或者可替代地，扩频码可以配置为减少开放竞争授权(opencontention grant)设置中的冲突，因为OLT接收机可以配置为区分两个接收到的上行传输。
本公开的实施例将参照附图进行阐明。
图1示出了根据本公开中描述的至少一个实施例，配置为在时延敏感网络中执行光网络单元激活和低延迟传输的示例性无源光网络(PON)100的框图。PON 100可以包括光线路终端(OLT)105、分路器110、第一光网络单元(ONU)115、第二ONU 120和第n ONU 125。
在一些实施例中，PON 100可以配置为支持低延迟传输。例如，PON 100可以配置为支持5G无线前传。5G无线前传可以包括第五代移动通信技术标准中的中央控制器和相关无线电之间的中间链路。另外，5G无线前传可以包括160μs的单向延迟阈值。在一些实施例中，PON 100中的一个或多个组件可以配置为支持低延迟传输。例如，在一些实施例中，下行消息可以作为低延迟下行消息向多个ONU同时广播，例如第一ONU 115、第二ONU 120和第nONU 125。在另一实施例中，第一ONU 115、第二ONU 120和第n ONU 125可以布置和/或配置为发送低延迟上行消息。在这些及其他实施例中，PON 100可以配置为实现无源光网络的一个或多个标准。例如，PON 100可以包括50G PON、10G以太网PON(EPON)、10G千兆PON(GPON)和/或无源光网络标准的其他变体。
在一些实施例中，OLT 105可以配置为管理上行传输和下行传输的分配，这可有助于PON 100支持低延迟通信。例如，OLT 105可以配置为使下行传输(例如数据消息)广播到PON 100中的所有连接的ONU，例如第一ONU 115、第二ONU 120和第n ONU 125。在另一实施例中，OLT 105可以配置为引导上行流量的传输，例如为来自第一ONU 115、第二ONU 120和第n ONU 125的上行传输分配窗口。
在一些实施例中，OLT 105可以配置为向第一ONU 115、第二ONU 120和第n ONU125发送传输配置文件。在一些实施例中，可以用从OLT 105到第一ONU 115、第二ONU 120和第n ONU 125的下行传输，广播传输配置文件。在一些实施例中，传输配置文件可以包括与上行传输相关联的一个或多个详细信息，例如激活窗口和/或开放竞争授权。本文将对与激活窗口和开放竞争授权有关的附加详细信息做进一步讨论。
在一些实施例中，OLT 105可以实现开放竞争授权，该OLT可以配置为允许第一ONU115、第二ONU 120和/或第n ONU 125中的任何一个同时传输，使得来自第一ONU 115、第二ONU 120和/或第n ONU 125的任何上行传输可以在未分配上行传输窗口的情况下发生。例如，第一ONU 115可以同步并可以发送第一上行传输，并且第二ONU 120可以请求激活并可以在相同的传输窗口中发送第二上行传输。在另一实施例中，第一ONU 115可以同步并可以发送第一上行传输，并且第二ONU 120可以同步并可以在相同的传输窗口中发送第二上行传输。
在一些实施例中，第一上行传输和第二上行传输可在OLT 105处发生冲突。例如，第一上行传输和第二上行传输可由OLT 105在重叠的时间帧中接收，使得来自第一上行传输和第二上行传输的数据可以重叠和/或混合。在这些及其他实施例中，第一上行传输和第二上行传输可以包括一个或多个修改，使得在第一上行传输和第二上行传输之间可能发生冲突的情况下，OLT 105可以配置为区分第一上行传输和第二上行传输。可以相对于图3进一步说明和讨论与修改有关的附加详细信息。
在一些实施例中，分路器110可以配置为分离低延迟下行消息和/或将低延迟下行消息分发到第一ONU 115、第二ONU 120和第n ONU 125中的每一个。例如，分路器110可以接收来自OLT 105的输入(例如低延迟下行消息)，并且分路器110可以配置为将低延迟下行消息发送到第一ONU 115、第二ONU 120和第n ONU 125。
在一些实施例中，第一ONU 115、第二ONU 120和/或第n ONU 125中的一个或多个可以在PON 100中同步，使得第一ONU 115、第二ONU 120和/或第n ONU 125可以配置为发送上行传输。例如，第一ONU 115、第二ONU 120和/或第n ONU 125可以在PON 100中进行时间同步，并且可以配置为在可由OLT 105判定的分配时间期间发送上行传输。
可替代地，或者附加地，第一ONU 115、第二ONU 120和/或第n ONU 125中的一个或多个可以在PON 100中不同步，并且可以配置为在PON 100中请求激活。例如，PON 100中的第一ONU 115、第二ONU 120和/或第n ONU 125可以尝试连接PON 100，并且可以配置为在可由OLT 105判定的时间段内发送激活请求。
可替代地，或者附加地，PON 100中的第一ONU 115、第二ONU 120和/或第n ONU125中的一个或多个可以在PON 100中同步，并且PON 100中的第一ONU 115、第二ONU 120和/或第n ONU 125中的一个或多个可以在PON 100中不同步，且可以在PON 100中请求激活。例如，第一ONU 115可以在PON 100中同步，并且可以配置为发送上行传输，而第二ONU120可以在PON 100中不同步，并且可以配置为在可由OLT 105分配的传输窗口中发送激活请求。
在一些实施例中，第一ONU 115、第二ONU 120和第n ONU 125中的每一个可以配置为在单个信道上发送上行传输。例如，第一ONU 115可以配置为在上行信道上向OLT 105发送上行传输，第二ONU 120可以配置为在上行信道上向OLT 105发送上行传输。可替代地，或者附加地，第一ONU 115、第二ONU 120和第n ONU 125中的每一个可以包括可提供多于一个上行信道的扩频码。例如，第一ONU 115可以实现第一扩频码，第二ONU 120可以实现第二扩频码，使得第一ONU 115可以发送第一上行传输，第二ONU 120可以发送第二上行传输，并且第一上行传输和第二上行传输两者都可以由OLT 105接收。可以相对于图3进一步说明和讨论与扩频码有关的附加详细信息。
在一些实施例中，来自第一ONU 115、第二ONU 120和/或第n ONU 125的上行传输可以包括可有助于保护上行传输的数据的前向纠错(Forward Error Correction，FEC)编码。在一些实施例中，FEC编码可以在高速PON系统中实现。在一些实施例中，附加纠错编码可以包括在PON中，例如PON 100中。例如，低密度奇偶校验编码可以包含在包括硬判决接收机的PON中和/或对数似然比(log-likelihood ratio，LLR)可以包含在包括软判决接收机的PON中。
在一些实施例中，软信息可以从二进制信号中导出。在一些实施例中，软信息可以从软判决接收机获得，例如相对于图4的描述。软信息可以包括可从软判决接收机中的模数转换器(ADC)获得的每个符号的多个比特。在一些实施例中，每个符号的多个比特可以是将扩频码应用于发射信号的结果。另外，在接收机处，可通过以下等式执行错误代码解复用：
Figure BDA0003494040240000051
在
Figure BDA0003494040240000052
为二进制的情况下(例如，
Figure BDA0003494040240000053
)，接收值
Figure BDA0003494040240000054
可以包括多电平信号(例如，
Figure BDA0003494040240000055
)。在无传输错误与
Figure BDA0003494040240000056
相关联的情况下，
Figure BDA0003494040240000057
可以包括-Tc值和+Tc值，类似于二进制信号。可替代地，或者附加地，在传输错误与
Figure BDA0003494040240000058
相关联的情况下，
Figure BDA0003494040240000059
可以包括-Tc与+Tc之间的值，这些值可用于判定软信息。在一些实施例中，各LLR值可以与
Figure BDA00034940402400000510
的值相关联，该值可受益于在FEC解码期间获得的软信息。在这些及其他实施例中，可以通过取Tc符号的平均值来减少传输中的噪声。
在一些实施例中，OLT 105可以配置为静默窗口和/或激活窗口。例如，在第一ONU115为激活ONU，第二ONU 120为同步ONU并且两者都支持扩频码的情况下，可以调度激活窗口用以激活来自第一ONU 115的上行传输，和来自第二ONU 120的同步上行传输。在第一ONU115为激活ONU且不支持扩频码的情况下，OLT 105可以调度静默窗口，在该静默窗口中可以发送激活上行传输，例如来自第一ONU 115的上行传输。
在一些实施例中，配置为支持激活窗口和静默窗口的PON 100可以包括静默窗口之间的时间增加量。静默窗口之间的时间增加可以减少许多在静默窗口期间传输的、以在PON中激活ONU的机会数。
在一些实施例中，例如从第一ONU 115到OLT 105的上行传输可以以突发方式组织。在一些实施例中，OLT 105可以配置为向PON 100中的ONU(例如第一ONU 115、第二ONU120和第n ONU 125)发送上行传输配置。在一些实施例中，OLT 105可以在下行传输中发送上行传输配置，例如在控制信道中。例如，来自OLT 105的下行传输可以包括数据信道中的数据和/或控制信道中的上行传输配置。
在一些实施例中，上行传输配置可以包括发送上行传输的ONU可以实现的突发配置文件和复用参数。在一些实施例中，突发配置文件可以至少包括前导内容、前导长度和/或FEC设置。在一些实施例中，复用参数可以至少包括扩频码序列比特、扩频码序列长度、发送功率降低变量、交织设置和/或FEC码率。在一些实施例中，可以由OLT 105定义多个扩频码，并且激活ONU和/或同步ONU(例如第一ONU 115)可以选择多个扩频码中的一个。在一些实施例中，ONU可以配置为从多个扩频码中随机选择一个扩频码。例如，第一ONU 115可以随机选择多个扩频码中的第一扩频码，第二ONU 120可以随机选择多个扩频码中的第二扩频码，其中第二扩频码可以与第一扩频码相同或不同。可替代地，或者附加地，OLT 105可以为每个突发配置文件定义一个扩频码，并且激活ONU可以配置为以随机延迟发送序列号消息。
在这些及其他实施例中，上行传输的一个或多个部分可以包括带宽映射。在一些实施例中，带宽映射可以包括PON 100中每个同步ONU和/或PON 100中每个未同步的激活ONU的传输时间。替代地，或者附加地，带宽映射可以包括将由传输ONU使用的对应突发配置文件。
在不脱离本公开范围的情况下，可以对PON 100进行修改、增添或删减。例如，在一些实施例中，PON 100可以包括可能未明确示出或描述的任何数量的其他组件。
图2A示出了根据本公开中描述的至少一个实施例的无源光网络中的示例性下行时序图200。下行时序图200可以包括OLT 205、ONU 210和下行延迟215。
在一些实施例中，下行时序图200可以示出从OLT 205到ONU 210的下行传输。在一些实施例中，来自OLT 205的下行传输可以发送到可包括在PON中的ONU 210，例如相对于图1的描述。在一些实施例中，来自OLT 205的下行传输可以由ONU 210接收。虽然图示为仅向ONU 210的下行传输，但是来自OLT 205的下行传输可以在同一传输中发送到多个ONU。
在这些及其他实施例中，下行延迟215可以指示OLT 205发送下行传输和ONU 210接收下行传输之间可能经过的时间量。在一些实施例中，下行延迟215对PON中的每个ONU可以是唯一的。例如，从OLT 205到第一ONU的下行传输可以包括第一延迟，并且从OLT 205到第二ONU的下行传输可以包括第二延迟。可替代地，或者附加地，来自第一ONU的下行延迟215可以与来自第二ONU的下行延迟215相同。例如，从OLT 205到第一ONU的下行传输可以包括第一延迟，并且从OLT 205到第二ONU的下行传输可以包括第一延迟。
在一些实施例中，OLT 205与ONU 210之间下行延迟215的量可以由OLT 205和ONU210之间的传输信道的一个或多个特性判定。例如，OLT 205与ONU 210之间的物理长度、信道介质、信道中包含的噪声量和/或其他传输信道特性可有助于下行延迟215。
在不脱离本公开范围的情况下，可以对下行时序图200进行修改、增添或删减。例如，在一些实施例中，下行时序图200可以包括可能未明确示出或描述的任何数量的其他组件。
图2B示出了根据本公开中描述的至少一个实施例的无源光网络中的示例性上行时序图250。上行时序图250可以包括ONU 255、OLT 260、上行延迟265、上行传输270、同步上行传输275、低延迟传输280和激活窗口285。
在一些实施例中，上行时序图250可以示出从ONU 255到OLT 260的上行传输270。在一些实施例中，上行传输270可以包括上行延迟265。在一些实施例中，上行延迟265可以与ONU 255和OLT 260之间的下行延迟相同或相似，如图2A中OLT 205和ONU 210之间的下行延迟215所示。可替代地，或者附加地，上行延迟265可以比下行延迟215长或短。例如，上行延迟265可以包括由ONU 255所致的额外处理时间和/或可导致上行延迟265不同于下行延迟215的其他随机延迟。
在一些实施例中，上行传输270可以包括在PON中激活ONU 255的请求。例如，ONU255可以是与PON中的OLT 260不同步的激活ONU，并且ONU 255可以发送上行传输270以与OLT 260变得同步。
在一些实施例中，OLT 260可以配置为接收同步上行传输275。同步上行传输275可以是来自与OLT 260已同步的一个或多个ONU的传输。在一些实施例中，OLT 260可以包括调度窗口，在该调度窗口中可以不发送同步上行传输275。激活窗口285可以示出同步上行传输275可不在其中发送的调度窗口。
可替代地，或者附加地，激活窗口285可以允许来自激活ONU的传输，例如来自ONU255的上行传输270。例如，可以允许激活ONU(例如，与OLT 260不同步的ONU)，从而在激活窗口285期间发送上行传输。在一些实施例中，可以允许多于一个激活ONU在激活窗口285期间发送上行传输。
可替代地，或者附加地，激活窗口285可以允许来自同步ONU的低延迟传输280，该同步ONU可以包括高优先级流量。例如，可以允许包括低延迟传输280的第一ONU在激活窗口285期间传输，并且可以不允许包括非低延迟传输的第二ONU在激活窗口285期间传输。在一些实施例中，可以在激活窗口285期间以降低的数据速率发送低延迟传输280。例如，如本文所述，扩频码可以与低延迟传输280复用，并且可以降低低延迟传输280的数据速率。
在一些实施例中，可以在上行传输期间周期性地调度激活窗口285。例如，OLT 260可以周期性地调度激活窗口285，用以激活ONU发送上行传输270和/或用以一些同步ONU发送低延迟传输280。
在一些实施例中，ONU 255可以配置为在激活窗口285期间发送上行传输270。上行传输270可以设置在激活窗口285的任何部分。例如，上行传输270可以设置在激活窗口285的开始部分、结束部分或其间的任何部分。在一些实施例中，ONU 255可以配置为在激活窗口285之前，以预期会出现上行延迟265开始发送上行传输270。例如，ONU 255可以在激活窗口285开始之前，以高达或等于上行延迟265的量发送上行传输270。
在一些实施例中，扩频码可以在激活窗口285期间与传输复用。例如，上行传输270可以包括复用扩频码和/或低延迟传输280可以包括复用扩频码。用于上行传输270和低延迟传输280的扩频码可以相同。可替代地，或者附加地，上行传输270和低延迟传输280之间的扩频码可以不同。
在一些实施例中，扩频码可布置成使得低延迟传输280可将数据速率和/或比特误码率(bit error rate)保持在阈值以上。例如，可以以大于第一阈值的第一数据速率发送第一低延迟传输，并且与第一低延迟传输复用的扩频码可以将数据速率降至仍大于第一阈值的第二数据速率。在一些实施例中，如本文所述，扩频码可布置成使得在激活ONU与同步ONU之间的干扰可部分地、基本上或完全消除。可替代地，或者附加地，扩频码可以布置成使得来自多个激活ONU的重叠上行传输(例如，在相同时段内来自第一ONU的第一上行传输和来自第二ONU的第二上行传输)可通过OLT 260分开。
在不脱离本公开范围的情况下，可以对上行时序图250进行修改、增添或删减。例如，在一些实施例中，上行时序图250可以包括可能未明确示出或描述的任何数量的其他组件。
图3示出了根据本公开中描述的至少一个实施例，配置为将扩频码应用于上行传输的示例性无源光网络(PON)300的框图。PON 300可以包括光线路终端(OLT)305、扩频码系统310、光网络单元(ONU)315、正交序列320和伪随机序列325。
在一些实施例中，PON 300的一个或多个元件可以与图1的PON 100的一个或多个元件相同或相似。例如，OLT 305与图1的OLT 105，ONU 315与图1的第一ONU 115、第二ONU120和/或第n ONU 125中的任何一个可以和相同或相似。在一些实施例中，ONU 315可以在无源光网络中同步，或者ONU 315可以在无源光网络中请求激活。
在一些实施例中，扩频码系统310可以配置为对输入数据流(例如上行传输)执行修改。例如，可以将来自ONU 315的上行传输输入扩频码系统310，并由扩频码系统310修改，然后发送至OLT 305。在一些实施例中，扩频码系统310可以包括至少两个扩频码，包括正交序列320和伪随机序列325。
在一些实施例中，正交序列320可以包括长度为Tc的Tc相互正交序列。例如，序列c1＝[11]T且c2＝[1-1]T可以是可用作扩频码的两个正交序列320。在一些实施例中，正交序列320可以配置为使得当由OLT 305接收时，包括第一正交序列的一个上行传输的影响可由包括第二正交序列的另一个上行传输消除。在一些实施例中，当一些或所有上行传输时间同步时，是可操作取消其他上行传输的。例如，在PON中的第一ONU同步并发送第一上行传输并且PON中的第二ONU激活(例如，未同步)并发送第二上行传输的情况下，将正交序列320应用于第一上行传输和第二上行传输，则可能无法使PON中的OLT以第一上行传输来消除第二上行传输的影响。
在一些实施例中，应用于一个或多个上行传输的伪随机序列325可以配置为部分地消除来自包括伪随机序列325的其他上行传输的干扰。例如，当由OLT 305接收时，来自第一ONU的包括第一伪随机序列的第一上行传输可以部分消除来自第二ONU的包括第二伪随机序列的第二上行传输。在一些实施例中，伪随机序列325可以与来自ONU的上行传输一起工作，该ONU在PON中可以不是时间同步的。例如，在PON中的第一ONU同步并发送第一上行传输并且PON中的第二ONU激活(例如，未同步)并发送第二上行传输的情况下，将伪随机序列325应用于第一上行传输和第二上行传输，则可能无法使PON中的OLT至少部分地消除第二上行传输的来自第一上行传输的影响。
在一些实施例中，有限数量的伪随机序列325可用于与如下提供的上行传输复用。
对于包括七个元素的伪随机序列325，包括两个代码：
c1＝[1 1 1 -1 1 -1 -1]T
c2＝[1 -1 1 1 1 -1 -1]T。
对于包括十五个元素的伪随机序列325，包括两个代码：
c1＝[1 1 1 1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 -1 -1]T
c2＝[1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1]T。
对于包括二十三个元素的伪随机序列325，包括两个代码：
c1＝[1 1 1 1 1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 -1 -1 -1]T
c2＝[1 -1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1]T。
对于包括三十一个元素的伪随机序列325，包括八个代码：
c1＝[1 1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1 -1 1-1 -1 -1 -1]T
c2＝[1 -1 1 -1 1 1 1 -1 1 1 -1 -1 -1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1-1 -1 -1 -1]T
c3＝[1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 1 1 -1 1 1 1 -1 1 -1 1-1 -1 -1 -1]T
c4＝[1 1 -1 -1 1 -1 -1 1 1 1 1 1 -1 1 1 1 -1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 1 -1 1-1 -1 -1 -1]T
c5＝[1 -1 1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 -1 1 1 1 -1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 -1 -1 1 1-1 -1 -1 -1]T
c6＝[1 1 1 -1 -1 1 1 -1 1 1 1 1 1 -1 1 -1 -1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 1-1 -1 -1 -1]T
c7＝[1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 -1 -1 1 -1 1 1 1 1 1 -1 1 1 -1 -1 1 1 1-1 -1 -1 -1]T
c8＝[1 -1 -1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1 1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 1 1-1 -1 -1 -1]T。
在一些实施例中，扩频码系统310可以配置为通过修改上行传输的比特将扩频码应用于上行传输。例如，给定输入信号ut、扩频码c1＝[1 1]T和c2＝[1 -1]T以及上行传输xt，扩频码系统310可以将ut的每个比特重复Tc次并将每个比特乘以扩频码，使得x2t+tc,n＝utctc,n。以另一种方式表示，则给定ut、c1＝[1]T和c2＝[1-1]T以及xt，第一信道可配置为发送xt＝…ut-1,1ut-1,1ut,1ut,1ut+1,1ut+1,1…和第二信道可配置为发送xt＝…ut-1,2-ut-1,2ut,2-ut, 2ut+1,2-ut+1，2…。
在一些实施例中，接收机(例如OLT 305)可以配置为恢复上行传输。例如，给定接收信号yt，OLT 305可以配置为判定输入信号
Figure BDA0003494040240000104
该输入信号可以由
Figure BDA0003494040240000101
和
Figure BDA0003494040240000102
Figure BDA0003494040240000103
表示。
在一些实施例中，与发送第一上行传输的第一ONU相关联的特性和/或传输要求可以不同于与发送第二上行传输的第二ONU相关联的特性和/或传输要求。例如，第一ONU可以包括低延迟传输和/或高数据速率传输并且可以在PON中同步，而第二ONU可以包括任意定时传输和/或低数据速率传输并且可以不在PON中同步。在一些实施例中，扩频码系统310可以将短扩频码与包括低延迟传输和/或高数据速率传输的上行传输复用，并且扩频码系统310可以将长扩频码与包括任意定时传输和/或低数据速率传输的上行传输复用。可替代地，或者附加地，扩频码系统310可以将长扩频码或短扩频码与低延迟传输和/或高数据速率传输复用，并且可以将长扩频码或短扩频码与任意定时传输和/或低数据速率传输复用。
在这些及其他实施例中，扩频码系统310可以配置为将不同的扩频码复用至来自不同ONU的上行传输。例如，扩频码系统310可以将短扩频码(例如c＝[1-1]T)与来自同步ONU的上行传输复用，并且可以将长扩频码(例如c＝[1 -1 1 -1]T)与来自激活ONU的上行传输复用。在这些及其他实施例中，由扩频码系统310应用的扩频码的长度可以改变用于上行传输的传输信道的带宽。例如，扩频码c＝[1 -1]T可导致信道带宽减半。
在一些实施例中，扩频码系统310可以使用包括正交序列320和伪随机序列325的组合的扩频码。例如，扩频码系统310可以将扩频码与来自激活ONU的上行传输复用，其中扩频码包括七元伪随机序列和正交序列的组合，例如：
c1＝[1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1-1]T
c2＝[1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1-1]T。
在不脱离本公开范围的情况下，可以对PON 300进行修改、增添或删减。例如，在一些实施例中，PON 300可以包括可能未明确示出或描述的任何数量的其他组件。
图4示出了根据本公开中描述的至少一个实施例的示例性软判决接收机400。软判决接收机400可以包括二极管405、第一放大器410、第二放大器415、ADC 420、均衡器425、时钟恢复电路430和锁相回路435。
在一些实施例中，软判决接收机400可以包括在OLT中，例如图1的OLT 105。软判决接收机400可以包括在PON系统中，该PON系统可以包括多种操作数据速率的，例如包括50Gbit/s的高数据速率。在一些实施例中，软判决接收机400可以配置为接收上行传输，例如来自ONU的上行传输。如本文所述，软判决接收机400可以配置为恢复可能已结合上行传输修改的输入信号。
在一些实施例中，可以将光信号(例如上行传输)输入到二极管405中。在一些实施例中，二极管405可以配置为将光信号转换为电信号。例如，上行传输可以包括可由二极管405接收并转换为电信号的光信号。在一些实施例中，二极管405可以包括光电二极管，例如雪崩光电二极管。
在一些实施例中，可以将来自二极管405的输出输入到第一放大器410，以放大二极管405获得的电信号。在一些实施例中，可将跨阻抗放大器用作第一放大器410。
在一些实施例中，可以将来自第一放大器410的输出输入第二放大器415。第二放大器415可以配置为将来自第一放大器的信号输出放大至高于ADC 420的阈值的幅度。在一些实施例中，第二放大器415可以包括可变增益放大器，该可变增益放大器可以与自动增益控制反馈系统结合使用。在一些实施例中，时钟恢复电路430和锁相回路435可以配置为与作为自动增益控制反馈系统的第二放大器415和ADC 420结合操作。
在一些实施例中，ADC 420可以配置为将从第二放大器415接收到的信号转换为输出信号yt。在一些实施例中，输出信号yt可能包括符号间干扰，该符号间干扰可以使输出信号yt相对于作为上行传输发送的输入信号的精度失真或降低。在这些及其他实施例中，可以将输出信号yt输入可部分、基本上或完全减轻符号间干扰的均衡器425中。均衡器425可以输出均衡信号
Figure BDA0003494040240000111
该均衡信号可用于通过去除包括在上行传输中的扩频码，判定上行传输中的传输信号。例如，可以通过以下方式获得恢复符号
Figure BDA0003494040240000112
Figure BDA0003494040240000113
在一些实施例中，软判决接收机400可以与低延迟上行传输的比特流同步，例如来自同步ONU的低延迟上行传输比特流。可替代地，或者附加地，软判决接收机400可以与来自激活ONU的上行传输不同步。在一些实施例中，软判决接收机400可以配置为使用来自同步ONU的定时基准，对来自激活ONU的上行传输采样。在这些及其他实施例中，与来自激活ONU的上行传输一起使用的扩频码的长度可以与来自同步ONU的上行传输一起使用的扩频码的长度相同，或比其更长。例如，与激活ONU一起使用的扩频码的长度可为4，而与同步ONU一起使用的扩频码的长度可为2。在另一实施例中，与激活ONU一起使用的扩频码的长度可为7，而与同步ONU一起使用的扩频码的长度可为4。在另一个实施例中，与激活ONU一起使用的扩频码的长度可为4，而与同步ONU一起使用的扩频码的长度可为4。激活ONU和同步ONU也可以使用其他的扩频码长度组合，使得激活ONU的扩频码长度可以与同步ONU的扩频码长度相同或比其更长。
在一些实施例中，可以对扩频码实施变更以有助于软判决接收机400区分同步ONU的上行传输与激活ONU的上行传输。例如，交替扩频码可以与同步ONU的上行传输和激活ONU的上行传输两者一起使用。可替代地，或者附加地，可变长度扩频码可用于(例如，如本文所述)同步ONU的上行传输和激活ONU的上行传输。可替代地，或者附加地，交替扩频码和可变长度扩频码的组合可以用于同步ONU的上行传输和激活ONU的上行传输。例如，同步ONU可以包括扩频码cs＝[1 -1]，激活ONU可以包括扩频码ca＝[1 1 1 1 -1 -1 -1 -1,…]。
在这些及其他实施例中，交替扩频码和/或可变长度扩频码可有助于软判决接收机400从可包括任意定时的激活ONU处接收上行传输。例如，可以多次重复来自激活ONU的上行传输中的每个比特，这可以降低上行传输比特的损伤概率。可替代地，或者附加地，来自激活ONU的上行传输中的边沿数可低于阈值，这可降低上行传输比特的损伤概率。
在一些实施例中，将扩频码应用于来自同步ONU的上行传输可使上行传输的信噪比(SNR)增加。例如，长度为2的扩频码可以使SNR增加约3dB或更多。
在不脱离本公开范围的情况下，可以对软判决接收机400进行修改、增添或删减。例如，在一些实施例中，软判决接收机400可以包括可能未明确示出或描述的任何数量的其他组件。
图5示出了根据本公开中描述的至少一个实施例的示例性硬判决接收机500。硬判决接收机500可以包括二极管505、放大器510、限幅放大器515、时钟数据恢复电路520和锁相回路525。
在一些实施例中，硬判决接收机500的一个或多个元件可以与图4的软判决接收机400的一个或多个元件相同或相似。例如，二极管505、放大器510和锁相回路525可以与图4的二极管405、第一放大器410和锁相回路435相同或相似。
在一些实施例中，硬判决接收机500可以作为接收机包括在OLT中，例如图1的OLT105。硬判决接收机500可以包括在PON系统中，该PON系统包括多种操作数据速率，例如包括50Gbit/s的高数据速率。在一些实施例中，硬判决接收机500可以配置为接收上行传输，例如来自ONU的上行传输。如本文所述，硬判决接收机500可以配置为恢复可能已结合上行传输修改的输入信号。
在一些实施例中，限幅放大器515可以配置为基于接收信号对观测信号做硬判决。接收信号可以包括来自放大器510的输出，该输出可以从二极管505和所接收到的上行传输中获得。例如，限幅放大器515可以包括阈值，使得高于阈值的观测值可以判定为第一值，低于阈值的观测察值可以判定为第二值。在一些实施例中，时钟数据恢复电路520和锁相回路525可以配置为调整限幅放大器的阈值。在一些实施例中，硬判决接收机500可以配置为使用与软判决接收机400相关联的相同等式来恢复符号
Figure BDA0003494040240000131
Figure BDA0003494040240000132
在一些实施例中，符号
Figure BDA0003494040240000133
可以包括多电平信号，多电平信号可以包括附加信息。附加信息可以用作前向纠错编码的一部分(如本文所讨论的)。
在一些实施例中，可以调整限幅放大器515的阈值，使得硬判决接收机500可以配置为从同步ONU和激活ONU接收上行传输。可替代地，或者附加地，限幅放大器515的阈值可以被调整，以构成与来自同步ONU的上行传输相关联的信号强度，该信号强度强于与来自激活ONU的上行传输相关联的信号强度。如本文所述，可以参照图10、图11和/或图12进一步讨论与阈值相关联的附加详细信息。
图10示出了根据本公开中描述的至少一个实施例的示例性信号概率密度函数1000。该信号概率密度函数1000可以包括第一信号1005和第二信号1010。图11示出了根据本公开中描述的至少一个实施例的示例性交互信息量和判决阈值图1100。交互信息量和判决阈值图1100可以包括第一信号1105、第二信号1110和第三信号1115。图12示出了根据本公开中描述的至少一个实施例的无源光网络接收机的示例性眼图1200。眼图1200可以包括第一判决点1205和第二判决点1210。
在一些实施例中，图10、图11和/或图12可以阐明来自激活ONU的上行传输比来自同步ONU的上行传输弱约6dB的情况下的阈值问题。例如，图10示出了在OLT处的一个或多个接收信号的信号概率密度函数1000。如图所示，第一信号1005可以与来自同步ONU的上行传输相关联，并且第二信号1010可以与来自同步ONU的上行传输和激活ONU的上行传输的同时传输或近同时传输(near simultaneous transmission)相关联。
在一些实施例中，第一信号1005(例如，与来自同步ONU的上行传输相关联的信号)可以包括最佳阈值，该最佳阈值可以在约4e-3处，如图11中的交互信息量和判决阈值图1100的第一信号1105所示。图11中4e-3处的最佳阈值可以是最大化或近最大化图11中第一信号1105的交互信息量的点。
在同步ONU和激活ONU在激活窗口中传输的情况下，接收功率分布可以移至更高的值，如图10中的第二信号1010所示，因为来自同步ONU的上行传输和来自激活ONU的上行传输两者重叠。
图11示出了包括同步ONU的低延迟信道质量和激活ONU的信道质量之间的权衡的交互信息量。例如，对于4.5e-3和5.5e-3之间的阈值，激活窗口内同步ONU信道的信道质量等于或优于激活窗口外常规传输的信道质量。
可替代地，或者附加地，5e-3处低延迟流量的最佳阈值可能导致激活ONU信道的质量下降。例如，在阈值对于低延迟流量为最佳的情况下，阈值对于激活ONU的较弱信号可能不太敏感，使得激活ONU信道的质量可能降低。
该降质的激活ONU通道可以用图12所示的眼图来阐明。在一些实施例中，同步ONU信号更强的最佳判决点可以强于来自激活ONU的信号，该最佳判决点可以位于眼睛的中心，例如第一判决点1205。在一些实施例中，第一判决点1205可对激活ONU引起的电平变化不敏感。在一些实施例中，可以将判决阈值移至更靠近眼睛的上沿或下沿，例如可以更好检测小变化的第二判决点1210。在一些实施例中，由于激活窗口中低延迟传输链路的额外鲁棒性(可由扩频码引起)，因此可能可以接受判决阈值位移是由低延迟链路引起的信道质量下降。
在一些实施例中，来自同步ONU的上行传输可以包括第一衰减量，并且来自激活ONU的上行传输可以包括第二衰减量。在第一种情况下，第一衰减量可以小于第二衰减量。或者，在第二种情况下，第一衰减量可以大于第二衰减量。
在第一种情况下(例如，与同步ONU相关联的第一衰减量小于与激活ONU相关联的第二衰减量)，来自同步ONU的低延迟上行传输可以包括低衰减量，使得OLT接收机(例如硬判决接收机500)可以配置为接收低延迟上行传输并解码低延迟上行传输。可替代地，或者附加地，来自激活ONU的非低延迟上行传输可以包括高衰减量，使得OLT接收机可以不接收非低延迟上行传输和/或OLT接收机可能有问题或可能无法解码非低延迟上行传输。
在包括第一种情况的一些实施例中，可以调制与ONU上行传输相关的发送功率。例如，可以降低与同步ONU上行传输相关联的发送功率，使得OLT接收机可以配置为接收和/或解码来自同步ONU和激活ONU两者的上行传输。可替代地，或者附加地，可以调整扩频码长度，该扩频码可以与来自同步ONU和激活ONU的上行传输一起使用。调整扩频码可以改进OLT接收机对高衰减非低延迟上行传输的检测。例如，扩频码中元素数量的增加可以提高OLT接收机获得高衰减非低延迟上行传输的可能性，因为上行传输中的重复比特的数量可能会随扩频码元素的的数量增加而一起增加。
在第二种情况下(例如，与同步ONU相关联的第一衰减量大于与激活ONU相关联的第二衰减量)，由于激活ONU的低衰减非低延迟上行传输，OLT接收机从同步ONU接收到的高衰减低延迟上行传输可能会经历数据损坏和/或数据丢失或降级。例如，激活ONU可以包括在物理上到OLT比到同步ONU更短的通信长度，使得来自同步ONU的上行传输可能比来自激活ONU的上行传输经历更大的衰减。
在一些实施例中，激活ONU可以配置为判定激活ONU和OLT之间在传输中的衰减水平。例如，激活ONU可以基于从OLT接收到的下行传输来判定衰减水平。
在一些实施例中，激活ONU可以配置为降低与上行传输相关联的发送功率。例如，在激活ONU判定衰减水平大于阈值量的情况下，该激活ONU可以降低后续上行传输至OLT的发送功率，这可以减少同步ONU的上行传输中断。可替代地，或者附加地，该激活ONU可以配置为增加与上行传输相关联的发送功率。例如，在激活ONU未能在PON中激活的情况下，该激活ONU可以将与上行传输相关联的发送功率增加第一量，并在PON中重试激活。在将发送功率增加第一量之后激活ONU未能在PON中激活的情况下，该激活ONU可以将与上行传输相关联的发送功率增加第二量，并在PON中重试激活，以此类推。
在这些及其他实施例中，可以调谐硬判决接收机500以接收上行传输，该上行传输可以包括发送功率低于阈值的上行传输。例如，在激活ONU发送功率水平低于阈值的上行传输的情况下，硬判决接收机500可以配置为调整一个或多个接收机设置，这可以提高从激活ONU接收未来上行传输的可能性。
在一些实施例中，包括硬判决接收机500的OLT接收机可以包括多于一个限幅放大器515，使得在硬判决接收机500中可以实现多于一个阈值。在一些实施例中，双阈值OLT接收机可以配置为区分同步ONU的高衰减低延迟上行传输与激活ONU的低衰减非低延迟上行传输。在一些实施例中，双阈值OLT接收机可以配置为在上行传输中每个接收符号接收多于一个比特的信息。例如，在OLT接收机处的接收符号的第一比特可以与来自激活ONU的上行传输相关联，并且在OLT接收机处的接收符号的第二比特可以与来自同步ONU的上行传输相关联。双阈值OLT接收机如何接收重叠上行传输的示例，参见图6。在一些实施例中，高衰减上行传输可以与低衰减上行传输重叠，并且双阈值OLT接收机可以配置为接收高衰减上行传输和低衰减上行传输两者。
在不脱离本公开范围的情况下，可以对硬判决接收机500进行修改、增添或删减。例如，硬判决接收机500可以包括第二限幅放大器。在一些实施例中，第二限幅放大器的输出可以与限幅放大器515的输出组合，以输入时钟数据恢复电路520中。在一些实施例中，该组合可以包括第二限幅放大器的输出和限幅放大器515的输出之和。
在不脱离本公开范围的情况下，可以对硬判决接收机500进行替代或额外修改、增添或删减。例如，在一些实施例中，硬判决接收机500可以包括可能未明确示出或描述的任何数量的其他组件。
图6示出了根据本公开中描述的至少一个实施例的用于在无源光网络中接收上行传输的示例性概率密度图600。概率密度图600可以包括概率轴605、幅度轴610、低衰减阈值615、第一高衰减阈值620a和第二高衰减阈值620b(统称为高衰减阈值620)、第一高衰减信号范围630a、第二高衰减信号范围635a、第三高衰减信号范围630b、第四高衰减信号范围635b、第一低衰减信号范围640a以及第二低衰减信号范围640b。
在一些实施例中，概率密度图600可以示出OLT接收机(例如图5的硬判决接收机500)所接收的上行传输的概率密度。在一些实施例中，硬判决OLT接收机可以包括多于一个可在判定来自上行传输的符号时产生多个阈值的限幅放大器。
在一些实施例中，低衰减阈值615可以配置为将第一低衰减信号范围640a与第二低衰减信号范围640b分开。例如，包括在概率密度图600的第一低衰减信号范围640a中的信号可以与低衰减上行传输的第一符号相关联。可替代地，或者附加地，包括在第二低衰减信号范围640b中的信号可以与低衰减上行传输的第二符号相关联。在这些及其他实施例中，第一低衰减信号范围640a和第二低衰减信号范围640b可以与低衰减上行传输相关联。
在一些实施例中，第一高衰减阈值620a和第二高衰减阈值620b可以配置为分别将第一高衰减信号范围630a与第二高衰减信号范围635a分开，并且将第三高衰减信号范围630b与第四高衰减信号范围635b分开。在一些实施例中，第一高衰减信号范围630a和第二高衰减信号范围635a可以与第一低衰减信号范围640a相关联。例如，第一高衰减信号范围630a中的上行传输可以指示与第一高衰减信号范围630a相关联的第一高衰减符号，并且还可以指示与第一低衰减信号范围640a相关联的第一低衰减符号。
可替代地，或者附加地，635a和635b可以是第三高衰减信号范围630b,并且第四高衰减信号范围635b可以与第二低衰减信号范围640b相关联。例如，第三高衰减信号范围630b中的上行传输可以指示与第三高衰减信号范围630b相关联的第一高衰减符号，并且还可以指示与第二低衰减信号范围640b相关联的第二低衰减符号。
在不脱离本公开范围的情况下，可以对概率密度图600进行修改、增添或删减。例如，在一些实施例中，概率密度图600可以包括可能未明确示出或描述的任何数量的其他组件。
图7A和图7B示出了根据本公开中描述的至少一个实施例的在无源光网络中的激活窗口期间的示例性第一传输700a和示例性第二传输700b。第一传输700a可以包括第一上行传输705、第二上行传输710和第一激活上行传输715a。第二传输700b可以包括第一上行传输705、第二上行传输710和第二激活上行传输715b。
在一些实施例中，第一上行传输705和第二上行传输710可以包括从一个或多个同步ONU到PON中的OLT的上行传输。在一些实施例中，第一激活上行传输715a可以包括在第一时间来自激活ONU的上行传输，例如激活窗口的第一部分。在一些实施例中，第二激活上行传输715b可以包括在第二时间来自激活ONU的上行传输，例如激活窗口的第二部分。
在一些实施例中，上行传输可以以突发方式组织，例如第一上行传输705和第二上行传输710。在一些实施例中，扩频码可以与上行传输复用，例如在激活窗口期间。在一些实施例中，扩频码可以与上行传输的前导码和/或数据复用。在一些实施例中，前导码可以用于将上行传输的比特定时与OLT同步。可替代地，或者附加地，前导码可用于调整OLT接收机的自适应元件，例如模拟增益控制和/或判决阈值。在这些及其他实施例中，OLT可以定义可包括在前导码中的内容。
在一些实施例中，激活上行传输(例如第一激活上行传输715a)的传输可导致与同步上行传输(例如第一上行传输705)相关联的比特误码率临时增加。例如，在同步上行传输期间开始激活上行传输的情况下，OLT接收机的自适应元件可以调整，以配置为接收激活上行传输，这可能会导致与同步上行传输相关联的比特误码率临时增加。
如图7A所示，在一些实施例中，第一激活上行传输715a可以在第一上行传输705的数据部分期间发生。在一些实施例中，第一上行传输705可以包括前向纠错(FEC)编码，如本文所述，这可以减少和/或防止来自第一上行传输705的数据丢失。可替代地，或者附加地，第一上行传输705可以实现FEC码字之间的交织，这可以减少和/或防止误码率在发送第一激活上行传输715a期间暂时增加。
在一些实施例中，第一激活上行传输715a可以在开始发送第二上行传输710期间进行。在一些实施例中，OLT接收机可以配置为在第一激活上行传输715a之后，调整OLT接收机自适应元件，这可引起与第二上行传输710相关联的比特误码率临时增加。在一些实施例中，OLT接收机可以配置为实现FEC编码和/或交织，这可以减少和/或防止第二上行传输710的误码率临时增加。
如图7B所示，在一些实施例中，第二激活上行传输715b可以在第一上行传输705的前导码部分期间发生。在一些实施例中，第二激活上行传输715b和第一上行传输705的重叠可对第一上行传输705的数据造成很小的影响或没有影响。例如，OLT接收机可以配置为在第一上行传输705的前导码和第二激活上行传输715b的前导码期间，调整自适应元件，使得第一上行传输705的数据和第二激活上行传输715b的数据可不经历误码率的暂时增加。
在一些实施例中，第二激活上行传输715b可以在开始发送第二上行传输710期间进行，例如在第二上行传输710的前导码部分期间进行。在一些实施例中，与第二激活上行传输715b复用的扩频码和/或与第二激活上行传输715b相关联的FEC编码可以使OLT接收机能够继续从第二激活上行传输715b接收数据。
在不脱离本公开范围的情况下，可以对第一传输700a和/或第二传输700b进行修改、增添或删减。例如，在一些实施例中，第一传输700a和/或第二传输700b可以包括可能未明确示出或描述的任何数量的其他组件。
图8示出了根据本公开中描述的至少一个实施例在时延敏感网络中的光网络单元激活和低延迟传输的示例性方法800。该方法800可以根据本公开中描述的至少一个实施例来布置。
方法800可以由包括硬件(电路、专用逻辑等)、软件(例如在计算机系统或专用机器上运行的软件)或二者组合的处理逻辑来执行，该处理逻辑可以包括在图1的OLT 105、图9的计算系统900，或者另一设备、设备组合或系统中。
为了便于解释，将本文中所述的方法描绘和描述为一系列动作。然而，本公开中的动作可以以多种顺序发生和/或同时发生，并且与本文未呈现和描述的其他动作一起发生。此外，并非所有示出的动作都可以用于实施本公开主题中的方法。另外，本领域技术人员会理解并意识到，这些方法可以经由状态图或事件可替换地表示为一系列相互关联的状态。此外，本说明书中公开的方法能够存储在制品上，例如非瞬态计算机可读介质，以便于将这些方法传输和转移至计算设备上。如本文所用，术语制品旨在涵盖可从任何计算机可读设备或存储介质访问的计算机程序。虽然图示为离散的方框，但根据所需的实施方式，可以将各方框划分成附加方框、组合成更少的方框或删除方框。
方法800可以从方框802开始，其中处理逻辑可在无源光网络(PON)中的上行传输窗口的一部分期间，由光线路终端(OLT)分配激活窗口。
在方框804，处理逻辑可以对第一上行传输执行第一修改。在一些实施例中，第一修改可以包括第一扩频码，并且第二修改可以包括第二扩频码。在一些实施例中，第一扩频码可以包括第一长度。可替代地，或者附加地，第二扩频码可以包括不同于第一长度的第二长度。
在一些实施例中，第一上行传输可以包括低延迟高优先级传输。在一些实施例中，第一上行传输的第一数据可以使用第一代码设置进行前向纠错(FEC)编码。可替代地，或者附加地，第二上行传输的第二数据可以使用第二代码设置进行FEC编码。
在一些实施例中，第一扩频码可以包括正交序列或伪随机序列中的至少一个。可替代地，或者附加地，第二扩频码可以包括正交序列或伪随机序列中的至少一个。可替代地，或者附加地，第一扩频码可以包括正交序列，第二扩频码可以包括伪随机序列。
在方框806处，处理逻辑可以对第二上行传输执行第二修改。
在方框808处，处理逻辑可以在激活窗口期间从第一光网络单元(ONU)接收第一上行传输，该第一ONU在PON中同步。
在方框810处，处理逻辑可以在激活窗口期间从第二ONU接收第二上行传输，该第二ONU请求在PON中激活。
在不脱离本公开范围的情况下，可以对方法800进行修改、增添或删减。例如，在一些实施例中，第一修改可以包括第一发送功率调制。可替代地，或者附加地，第二修改可以包括第二发送功率调制。
在一些实施例中，OLT可以通过软判决接收机接收第一上行传输和第二上行传输。可替代地，或者附加地，OLT可以通过硬判决接收机接收第一上行传输和第二上行传输。
在一些实施例中，处理逻辑可以在激活窗口期间限制来自第三ONU的第三上行传输。该第三上行传输可以包括非低延迟传输。
在一些实施例中，处理逻辑可以通过OLT分配开放竞争授权，使得第一ONU、第二ONU和第三ONU可以在无来自OLT的显式授权的情况下进行传输。处理逻辑可以接收来自第三ONU、与来自第二ONU的第二上行传输相冲突的第三上行传输。在一些实施例中，第三上行传输可以包括第一扩频码，第二上行传输可以包括第二扩频码。在一些实施例中，处理逻辑可以在PON中激活第二ONU。在一些实施例中，处理逻辑可以在PON中激活第三ONU。
在一些实施例中，第二ONU可以随机选择第一扩频码。可替代地，或者附加地，第三ONU可以随机选择第二扩频码。
图9示出了根据本公开中描述的至少一个实施例在时延敏感网络中可用于光网络单元激活和低延迟传输的示例性计算系统900。该计算系统900可以配置为实现或指示与时延敏感网络中、与光网络单元激活和低延迟传输相关联的一个或多个操作，其可以包括图1的OLT105、第一ONU 115、第二ONU 120和/或第n ONU 125。计算系统900可以包括全部通信耦合的处理器902、内存904、数据存储器906以及通信单元908。在一些实施例中，计算系统900可以是本公开中描述的任何系统或设备的一部分。
例如，计算系统900可以是图1的OLT 105、第一ONU 115、第二ONU 120和/或第nONU 125的一部分，并且可以配置为分别执行上述关于OLT 105、第一ONU 115、第二ONU 120和/或第n ONU 125的任务中的一个或多个。
处理器902可以包括任何计算实体，或者包括多种计算机硬件或软件模块的处理设备，并且可以配置为执行存储在任何适用的计算机可读存储介质上的指令。例如，处理器902可以包括微处理器、微控制器、并行处理器(例如图形处理单元(GPU)或张量处理单元(TPU))、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或配置为解释和/或执行程序指令和/或处理数据的任何其他数字或模拟电路。
虽然在图9中示为单个处理器，但应当理解，处理器902可以包括分布在任意数量的网络或物理位置上的任意数量的处理器，这些处理器配置为单独地或共同地执行本文中所描述的任意数量的操作。
在一些实施例中，处理器902可以配置为解释和/或执行程序指令和/或处理存储在内存904、数据存储器906，或内存904和数据存储器906中的数据。在一些实施例中，处理器902可以从数据存储器906获取程序指令并将程序指令加载到内存904中。在将程序指令加载到内存904后，处理器902可以执行程序指令。
例如，在一些实施例中，处理器902可以配置为解释和/或执行程序指令和/或处理存储在内存904、数据存储器906，或内存904和数据存储器906中的数据。程序指令和/或数据可以与时延敏感网络中的光网络单元激活和低延迟传输有关，使得计算系统900可以按照指令的指示执行或指示执行与其相关联的操作。在这些及其他实施例中，指令可用于执行图8的方法800。
内存904和数据存储器906可以包括计算机可读存储介质或者用于承载或具有存储其上的计算机可执行指令或数据结构的一种或多种计算机可读存储介质。此种计算机可读存储介质可以是可由计算机访问的任何可用介质，例如处理器902。
作为示例而非限制，此种计算机可读存储介质可以包括非瞬态计算机可读存储介质，包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、光盘只读存储器(CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁存储设备、闪存设备(例如固态存储设备)或可用于以计算机可执行指令或数据结构的形式承载或存储特定程序代码并可由计算机访问的任何其他存储介质。上述的组合也可以包括在计算机可读存储介质的范围内。
计算机可执行指令可以包括例如配置为使处理器902执行如本公开中所描述的特定操作或一组操作的指令和数据。在这些及其他实施例中，本公开中阐明的术语“非瞬态”应被视为仅排除联邦巡回法院在In re Nuijten，500F.3d 1346(Fed.Cir.2007)一案中裁决属于可专利主题范围之外的瞬态介质类型。上述的组合也可以包括在计算机可读介质的范围内。
通信单元908可以包括配置为通过网络发送或接收信息的任何组件、设备、系统或其组合。在一些实施例中，通信单元908可以在其他位置、相同位置或甚至相同系统内的其他组件处与其他设备进行通信。例如，通信单元908可以包括调制解调器、网卡(无线或有线)、红外通信设备、无线通信设备(例如实现4G通信(LTE)、4.5G通信(LTE-A)和/或5G通信(mmWave))和/或芯片组(例如
Figure BDA0003494040240000201
设备，如蓝牙5(低功耗蓝牙))、802.6设备(例如城域网(MAN))、无线设备(例如IEEE 802.11ax、WiMax设备、蜂窝通信设施等)和/或类似设备。通信单元908可以允许与本公开中描述的网络和/或任何其他设备或系统交换数据。例如，当计算系统900包括在图1的OLT 105中时，通信单元908可以允许OLT 105与图1的第一ONU 115、第二ONU 120和/或第n ONU 125通信。
在不脱离本公开范围的情况下，可以对计算系统900进行修改、增添或删减。例如，在一些实施例中，计算系统900可以包括可能未明确示出或描述的任何数量的其他组件。此外，根据某些实施方式，计算系统900可以不包括图示和描述的组件中的一个或多个。
如上所述，本文中描述的实施例可以包括使用包括多种计算机硬件或软件模块的计算系统(例如图9的处理器902)。此外，如上所述，本文中描述的实施例可以使用用于承载或具有存储其上的计算机可执行指令或数据结构的计算机可读介质(例如图9的内存904)来实现。
在一些实施例中，本文中描述的不同组件、模块、引擎和服务可以作为在计算系统上执行的对象或进程(例如，作为单独的线程)来实现。虽然本文中描述的一些系统和方法通常被描述为在软件中实现(存储在硬件上和/或由硬件执行)，但特定硬件的实现或软件和特定硬件组合的实现也是可能的，并且也是可以设想的。
本文且尤其是所附权利要求(例如所附权利要求的主体)中所用的术语通常旨在作为“开放性”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包含”应解释为“包含但不限于”等)。
另外，如果想要表述所介绍的权利要求表述的特定数量，则会在权利要求中明确表述这种意图，而在无此种表述的情况下，则不存在这样的意图。例如，为了帮助理解，以下所附权利要求可能包含使用介绍性短语“至少一个”和“一个或多个”来介绍权利要求表述。然而，此类短语的使用不应被视为暗示通过不定冠词“一”或“该”介绍的权利要求表述会将包含此类介绍的权利要求表述的任何特定权利要求限制为仅包含一个此类表述的实施例，即使当同一权利要求中包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”以及诸如“一”或“该”等不定冠词(例如，“一”和/或“该”应解释为“至少一个”或“一个或多个”)；这同样适用于介绍权利要求表述的定冠词的使用。
另外，即使明确地表述了所介绍的权利要求的具体数量，也应当理解，这种表述应当被解释为至少表示所表述的数量(例如，在没有其他修饰语的情况下，“两次表述”的单纯表述意味着至少两次表述，或者两次或两次以上表述)。此外，在类似于“A、B和C等中的至少一个”或者“A、B、C等中的一个或多个”的使用惯例中，此种结构通常旨在包括单独的A、单独的B、单独的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起，或者A、B和C一起等。例如，术语“和/或”的使用即旨在以这种方式进行解释。
此外，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，表示两个或两个以上替代性术语的任何转折词或短语都应被理解为考虑包括术语中的一个、术语中的任何一个或两个术语的可能性。例如，短语“A或B”应理解为包括“A”或“B”，或者“A和B”的可能性。
另外，术语“第一”、“第二”、“第三”等的使用在本文中并非一定用于表示元件的特定顺序或数量。通常，术语“第一”、“第二”、“第三”等用作通用标识符以区分不同元件。在未表明术语“第一”、“第二”、“第三”等暗指特定顺序的情况下，则不应将这些术语理解为暗指特定顺序。此外，在未表明术语“第一”、“第二”、“第三”等暗指特定数量的元件的情况下，这些术语不应被理解为暗指特定数量的元件。例如，可以将第一小部件描述为具有第一面，并且可以将第二小部件描述为具有第二面。所用的与第二小部件有关的术语“第二面”可以是为了将第二小部件的该面与第一小部件的“第一面”区分开，而不是暗指第二小部件具有两个面。
本文中所引用的所有实施例和条件性用语均出于教导性目的，旨在帮助读者理解本发明以及发明人为推动现有技术而赋予本发明的概念，而不应视为受限于此类特别引用的实施例和条件。虽然已经详细描述了本公开的实施例，但是应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对其进行各种更改、替换和变更。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
在PON中，在上行传输窗口的一部分期间，通过OLT分配激活窗口；
对第一上行传输执行第一修改；
对第二上行传输执行第二修改；
在所述激活窗口期间，从第一ONU接收第一上行传输，所述第一ONU在所述PON中同步；以及
在所述激活窗口期间，从第二ONU接收第二上行传输，所述第二ONU请求在所述PON中激活。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一修改包括第一扩频码，并且所述第二修改包括第二扩频码。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述第一扩频码包括第一长度，并且所述第二扩频码包括与所述第一长度不同的第二长度。
4.如权利要求2所述的方法，其中，所述第一扩频码包括正交序列或伪随机序列中的至少一个，并且所述第二扩频码包括所述正交序列或伪随机序列中的至少一个。
5.如权利要求2所述的方法，其中，所述第一扩频码为正交序列，并且所述第二扩频码为伪随机序列。
6.如权利要求2所述的方法，其中，所述第一修改还包括第一发送功率调制，并且所述第二修改还包括第二发送功率调制。
7.如权利要求1所述的方法，还包括所述OLT通过软判决接收机，接收所述第一上行传输和所述第二上行传输。
8.如权利要求1所述的方法，还包括所述OLT通过硬判决接收机，接收所述第一上行传输和所述第二上行传输。
9.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一上行传输包括低延迟、高优先级传输。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一上行传输的第一数据使用第一代码设置进行FEC编码，并且所述第二上行传输的第二数据使用第二代码设置进行FEC编码。
11.如权利要求1所述的方法，还包括在所述激活窗口期间限制来自第三ONU的第三上行传输，所述第三上行传输包括非低延迟传输。
12.如权利要求1所述的方法，还包括：
通过OLT分配开放竞争授权，使得所述第一ONU、所述第二ONU和第三ONU可以在无来自OLT的显式授权的情况下进行传输；
从所述第三ONU接收第三上行传输，所述第三上行传输与来自所述第二ONU的第二上行传输相冲突，所述第三上行传输包括第一扩频码，并且所述第二上行传输包括第二扩频码；
激活所述PON中的第二ONU；以及
激活所述PON中的第三ONU。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述第二ONU随机选择所述第一扩频码，并且所述第三ONU随机选择所述第二扩频码。
14.一种系统，包括：
光线路终端，包括接收电路；
在无源光网络中同步的第一光网络单元，配置为向所述光线路终端发送第一复用消息，所述第一复用消息包括与第一扩频码复用的第一上行传输；以及
在无源光网络中不同步的第二光网络单元，配置为向所述光线路终端发送第二复用消息，所述第二复用消息包括与第二扩频码复用的第二上行传输，
其中，所述接收电路配置为对所述第一上行传输解复用，并且对所述第二上行传输解复用。
15.如权利要求14所述的系统，其中，所述第一复用消息包括第一发送功率，并且所述第二复用消息包括比所述第一发送功率小的第二发送功率。
16.如权利要求14所述的系统，其中，
接收电路包括硬判决接收机，所述硬判决接收机包括限幅放大器，并且所述接收电路配置为基于第一扩频码，将来自第一复用消息的多个连续比特组合成与第一上行传输的传输比特相对应的接收比特；以及
将硬判决接收机调谐至阈值，以接收发送功率低于阈值的第二复用消息。
17.如权利要求14所述的系统，其中，所述接收电路包括软判决接收机，所述软判决接收机包括模数转换器，并且所述接收电路配置为将所述第二复用消息的多个接收幅度与所述第二扩频码相乘和相加，以判定与所述第二上行传输的传输比特相对应的接收比特。
18.一种光线路终端，包括配置为从一个或多个光网络单元接收一个或多个上行消息的接收元件，所述接收元件将来自一个或多个光网络单元的第一光网络单元的一个或多个上行消息的第一消息，与来自所述一个或多个光网络单元的第二光网络单元的一个或多个上行消息的第二消息区分开。
19.如权利要求18所述的光线路终端，还包括配置为向所述一个或多个光网络单元传输下行消息的传输元件，所述下行消息包括用于所述一个或多个光网络单元的传输配置文件。
20.如权利要求19所述的光线路终端，其中，所述传输配置文件包括激活窗口或开放竞争授权中的至少一个。
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