TWI450508B - 管理的被動光纖網路中繼器及交叉連接 - Google Patents

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Description

管理的被動光纖網路中繼器及交叉連接
本發明之揭示係大致有關一種被動光纖網路(Passive Optical Network；簡稱PON)。更具體而言，本發明之揭示係有關一種具有延伸傳輸距離之PON。
為了與愈來愈多的網際網路通訊齊步並進，網路業者已廣泛地部署了光纖及光纖傳輸設備，因而大幅增加了骨幹網路的容量。然而，接取網路(access network)容量之對應的增加尚未匹配該骨幹網路容量的增加。縱然已有諸如數位用戶線路(Digital Subscriber Line；簡稱DSL)及纜線數據機(Cable Modem；簡稱CM)等的寬頻解決方案，但是現有接取網路所提供的有限頻寬仍然於將大量寬頻提供給終端使用者時產生了嚴重的瓶頸。
在不同的相互競爭之技術中，被動光纖網路(PON)是次世代接取網路的最佳候選者之一。由於光纖的大頻寬，所以PON可同時提供寬頻語音、資料、及視訊通訊。DSL或CM技術難以提供此種整合式服務。此外，可以諸如以太網路或非同步傳輸模式(ATM)等的現有通訊協定建構PON，因而促進PON與其他網路設備間之可互通性(interoperability)。
通常係將PON用於網路的“第一哩”(“first mile”)，以便提供服務供應商的中心局與用戶端間之連線。該“第一哩”通常是一種邏輯上單點對多點的網路，係由一中心局服務一些用戶。例如，PON可採用樹狀拓撲，其中一幹線光纖將該中心局耦合到一被動式分光器/結合器(passive optical splitter/combiner)。經由一 些分支光纖，該被動式分光器/結合器將下行光信號分割且分送到各用戶，並合併來自各用戶的上行光信號(請參閱第1圖)。請注意，諸如環狀及網狀拓撲等的其他拓撲也是可行的。
通常是在一光纖線路終端設備(Optical Line Terminal；簡稱OLT)與一些光纖網路單元(Optical Network Unit；簡稱ONU)之間執行一PON內的傳輸。OLT通常設於中心局，且將光纖接取網路耦合到一都會骨幹網路，該都會骨幹網路可以是屬於諸如一網際網路服務供應商(Internet Service Provider；簡稱ISP)或一區域電信業者(local exchange carrier)的一外部網路。ONU可被設置在用戶住宅，且經由一用戶端設備(Customer-Premises Equipment；簡稱CPE)而被耦合到該用戶自己的家庭網路。
在乙太被動光纖網路(Ethernet PON；簡稱EPON)之例子中，通訊可包括下行通訊及上行通訊。在下文之說明中，“下行”意指自一OLT至一或多個ONU的方向，且“上行”意指自一ONU至該OLT之方向。在下行方向中，因為1xN被動式光偶合器(optical coupler)的廣播本質，所以資料封包被該OLT廣播到所有的ONU，且被其目標ONU選擇性地提取。此外，每一ONU被指定了一或多個邏輯鏈路識別碼(Logical Link Identifier；簡稱LLID)，且OLT傳輸的資料封包通常指定目標ONU的一LLID。在上行方向中，該等ONU必須共用通道容量及資源，這是因為只有將該被動式光偶合器耦合到該OLT的一條鏈路。
第1圖示出其中包含一中心局以及經由光纖及一被動式分光器而被耦合的一些用戶之一被動光纖網路(先前技術)。一被動式分光器102及一些光纖將該等用戶耦合到一中心局101。被動式分光器102可被設置在接近終端使用者的位置，以便將初始光纖部署成本最小化。中心局101可被耦合到諸如由一網際網路服務供應商(ISP)營運的一都會網路(metropolitan area network)等的一外部網路103。雖然第1圖示出一樹狀拓撲，但是PON亦可基於諸如 邏輯環或邏輯匯流排等的其他拓撲。請注意，雖然在本發明的揭示中，許多例子係基於EPON，但是本發明之實施例不限於EPON，且可將本發明之實施例應用於諸如非同步傳輸模式被動光纖網路(ATM PON；簡稱APON)以及超高速被動光纖網路(Gigabit PON；簡稱GPON，係為使用通用框架協定(generic framing protocol)的變形之PON)之各種PON。
為了降低將寬頻服務提供給用戶之成本，服務供應商最好是自一單一節點將服務提供給諸如500個以上的用戶等的大量用戶。為了以一種合乎成本效率之方式將服務提供給地廣人稀的區域中之用戶，最好是能夠實施一種可傳輸到位於離開一中心局有諸如100公里以上的距離等的長距離之用戶。然而，PON的被動本質以及分歧引發的損耗限制了一PON內之用戶數目(通常為32或64)，且自中心局至一用戶的距離(自一OLT至一ONU之距離)通常為20公里。
一實施例提供了一種智慧型被動光纖網路(PON)節點。該智慧型PON節點包含被耦合到一第一光纖之一些光纖線路終端設備(OLT)端收發器、一些光纖網路單元(ONU)端收發器、組態被設定成耦合該等OLT端收發器及該等ONU端收發器之一交換機構、以及組態被設定成控制該交換機構的耦合操作之一控制器。該等OLT端收發器之組態被設定成：經由一些波長通道將光信號傳輸到該OLT，並經由一些波長通道自該OLT接收光信號。各別之ONU端收發器之組態被設定成：將光信號傳輸到一下行PON，並自該下行PON接收光信號。
在該實施例之一變形中，該控制器之組態被設定成登錄為一ONU。
在該實施例之一變形中，該智慧型節點控制器之組態被設定成自該OLT接收一操作、執行、及管理(Operations,Administration ,and Management；簡稱OAM)訊息，因而促進該智慧型節點之遠端管理。
在該實施例之一變形中，該控制器之組態被設定成進行效能監視。
在該實施例之一變形中，該控制器之組態被設定成聚集來自一些下行PON之上行通訊。
在該實施例之一變形中，該智慧型PON節點包含下列各組件中之至少一組件：被耦合到一第二光纖而用以促進該OLT與該智慧型PON節點間之保護交換之一OLT端收發器、以及被耦合到一備用光纖而用以促進該智慧型PON節點與一下行被動式分光器間之保護交換之一ONU端收發器。
在該實施例之一變形中，在一發現程序期間，該控制器之組態被設定成：識別一埠，其中一新近被發現的ONU係經由該埠而被耦合到該智慧型PON節點。
在該實施例之一變形中，該智慧型PON節點係經由一第一被動式分光器而被耦合到該OLT，且係經由一第二被動式分光器而被耦合到該下行PON。
在該實施例之一變形中，該控制器被實施為一單晶片系統(System-on-a-Chip；簡稱SoC)。
在該實施例之一變形中，至少一ONU端收發器之組態被設定成將光信號傳輸到一不同的智慧型PON節點並自該不同的智慧型PON節點接收光信號。
102,206,208,506,508,716,718,720‧‧‧被動式分光器
101‧‧‧中心局
103‧‧‧外部網路
200,510,512,600‧‧‧被動光纖網路
202,252,400,400',502,602,702‧‧‧光纖線路終端設備
204,254,300,414,414',504,604,606,608,708‧‧‧智慧型被動光纖網路節點
210,212,260,262‧‧‧光纖網路單元組
214,264,332,444,514,516‧‧‧幹線光纖
216,218,220,706,710‧‧‧光纖網路單元
250‧‧‧混合式被動光纖網路
264‧‧‧同軸纜線
256‧‧‧同軸分歧器
302,424,424'‧‧‧交換機構
304-310,406-412,416-422,406',416'‧‧‧波長分割多工收發模組
312‧‧‧串化器/解串化器
314-320,426-432,426'-432‧‧‧被動光纖網路-光纖線路終端設備收發模組
322,434,434'‧‧‧智慧型節點控制器
330,440,442‧‧‧波長分割多工多工器/解多工器
402,404‧‧‧光纖線路終端設備晶片
518‧‧‧備用光纖
700‧‧‧串連被動光纖網路
704‧‧‧主要被動光纖網路
712,714‧‧‧次要被動光纖網路
第1圖示出經由一些光纖及一被動式分光器而耦合的一中心局以及一些用戶之一被動光纖網路(PON)(先前技術)。
第2A圖示出根據本發明的一實施例而具有延伸傳輸距離的一例示PON之架構。
第2B圖示出根據本發明的一實施例而使用同軸纜線的一例 示混合式PON之架構。
第3圖示出根據本發明的一實施例的一例示智慧型PON節點之架構。
第4A圖示出根據本發明的一實施例而在智慧型節點上沒有通訊聚集時在OLT上之波長通道指定。
第4B圖示出根據本發明的一實施例而在智慧型節點執行通訊聚集時在OLT上之波長通道指定。
第5圖示出根據本發明的一實施例而啟用保護交換的一例示傳輸距離延伸的PON之架構。
第6圖示出根據本發明的一實施例而具有多個智慧型PON節點的一例示PON之架構。
第7圖示出根據本發明的一實施例的一串連PON之架構。
在該等圖式中，相同的代號參照到相同的圖式元件。
提供了下文中之說明，使熟悉此項技術者能夠製作及使用各實施例，且係在一特定應用及其要求之環境下提供該說明。熟悉此項技術者將易於作出所揭示的該等實施例之各種修改，且可在不脫離本發明揭示的精神及範圍下，將本發明中界定的一般性原理應用於其他實施例及應用。因此，因此，本發明不限於所示之該等實施例，而是將符合與本說明書中揭示的原理及特徵一致之最廣義範圍。
概觀
增加混合式光纖同軸纜線(Hybrid Fiber-Coaxial；簡稱HFC)系統支援的用戶數目之一種方法是增加接中心局及光纖節點間之光纖的數目。然而，新光纖的增加可能是高成本的。另一種方法包含：將一PON OLT置放在使用現場；以及將一些光纖用來將該OLT連接到中心局中之其他設備。然而，現有的OLT設備可能不適於使用現場的部署。例如，遠端節點通常是被以柱或絞線安裝 在溫度控制能力薄弱或沒有溫度控制之戶外環境。OLT由於其複雜的本質，通常不適於耐受此種環境。
本發明之實施例提供了一種使用智慧型PON節點而延伸PON的傳輸距離之系統。該智慧型PON節點包含用來介接OLT之OLT端光學組件、以及用來介接多個下行PON之ONU端PON光學組件。可以用來將該智慧型PON節點耦合到該OLT之一幹線光纖延伸該PON之傳輸距離。該智慧型PON節點亦包含可重新設定組態之交換機構，用以交叉連接OLT端之波長分割多工(WDM)信號及ONU端之PON信號。可被登錄為一ONU之一智慧型節點控制器控制該交換機構之組態，並促進保護交換、回送(loopback)、以及其他的網路管理功能。此外，該智慧型節點控制器可聚集來自小負載且在地理上散佈的各下行PON之上行通訊。
多波長PON
本發明之實施例並不將整個OLT置放在使用現場，而是提供了一種將更能容忍環境狀況的光纖傳輸設備置放在使用現場且將較脆弱的OLT線路卡保留在中心局內之解決方案。第2A圖示出根據本發明的一實施例而具有延伸傳輸距離的一例示PON之架構。PON 200包含一OLT 202、一智慧型PON節點204、其中包括被動式分光器206及208之一些被動式分光器、以及其中包括ONU組210及212之一些ONU組。
OLT 202被保留在中心局，且經由一幹線光纖214而與智慧型PON節點204通訊。藉由實施波長分割多工(WDM)(該WDM可以是低密度WDM(Coarse WDM；簡稱CWDM)或高密度WDM(Dense WDM；簡稱DWDM)，即可使多個波長通道共存在OLT 202與智慧型PON節點204間之幹線光纖214上。在下行方向，智慧型PON節點204將該等多波長信號解多工，並將每一波長通道映射到被耦合到一被動式分光器之一鏈路。每一被動式分光器被耦合到可被設置在用戶家中或辦公室之一組ONU。例如，被動式分光器206 被耦合到其中包含ONU 216、218、及220之ONU組210。
在一實施例中，每一ONU組構成以獨立於其他ONU的方式操作之一各別的PON。沿著上行方向，每一ONU組以獨立於其他ONU組之方式傳輸光信號，這是因為係在幹線光纖214的不同之波長通道上載送來自不同的PON之上行傳輸。因此，每一PON可獨立地將上行傳輸排程。在傳統的系統中，由於光分歧損耗，所以限制了可經由一被動式分歧器而耦合到一OLT的ONU之數目。通常不超過128個ONU可共存於一單一波長的PON。然而，藉由容許多組ONU佔用幹線光纖214上的不同之波長通道，一單一OLT可支援的ONU之總數可增加n倍數，其中n是OLT 202支援的波長通道之數目。例如，OLT 202可提供多達4個波長通道，而每一波長通道可支援多達128個ONU。因此，OLT 202支援的ONU之總數或用戶之總數可達到512。
除了增加用戶的數目之外，本發明之實施例也延伸了PON之傳輸距離。由於有限的功率預算以及諸如分歧損耗及光纖損耗等的各種類型的光損耗，傳統PON中的中心局與一ONU間之典型距離通常是小於20公里。例如，藉由將可沿著雙向而再生光信號之智慧型PON節點置放在使用現場，即可將自中心局至ONU的距離延伸到100公里或更大。在一實施例中，該智慧型PON節點可先將信號放大及重新時序，然後才重新傳輸，因而可以一中繼器之方式工作，而延伸PON之傳輸距離。PON傳輸距離的延伸可大幅降低整個網路的成本，這是因為此種方式可合併都會網路及接取網路而簡化網路架構。
除了延伸PON的傳輸距離之外，在某些實施例中，智慧型PON節點被用於可以是公寓建築、公寓大廈、旅館、或被細分成多個住宅的任何其他建築物之集合式住宅(Multi-Dwelling Unit；簡稱MDU)環境。當被用於MDU環境時，諸如當被用於將服務提供給居住在公寓建築的使用者時，可將該智慧型PON節點置放在該建 築的地下室中，以取代傳統所使用的OLT。該智慧型PON節點可被耦合到一些被動式分光器，每一被動式分光器可將下行傳輸分歧到一些ONU，並結合來自一些ONU的上行傳輸。由於(被設置在地下室的)該智慧型PON節點與(被設置在個別公寓的)該等ONU間之短距離，所以諸如1：128或1：256等的較大分歧比率是可能的。因此，具有4個PON埠的一智慧型PON節點可支援1000個以上的用戶。
在一實施例中，並不使用光纖，而是將諸如同軸纜線等的銅導線用來將各下行ONU耦合到該智慧型PON節點。第2B圖示出根據本發明的一實施例而使用同軸纜線的一例示混合式PON之架構。與第2A圖所示之PON類似，混合式PON 250包含一OLT 252、一智慧型PON節點254、以及其中包括ONU組260及262之一些ONU組。一幹線光纖264將智慧型節點254耦合到OLT 252。與第2A圖所示之PON相比時，在混合式PON 250中，同軸纜線及同軸分歧器被用來耦合該等ONU組及智慧型PON節點254。例如，在第2B圖中，同軸纜線264及同軸分歧器256被用來將ONU組260耦合到智慧型PON節點254。
智慧型PON節點
第3圖示出根據本發明的一實施例的一例示智慧型PON節點之架構。智慧型PON節點300包含一可重新設定組態之交換機構302、一些WDM收發模組304-310、諸如串化器/解串化器312等的一些高速介面、一些PON收發模組314-320、一智慧型節點控制器322、以及一WDM多工器/解多工器(Multiplexer/Demultiplexer；簡稱MUX/DEMUX)330。
WDM MUX/DEMUX 330將被耦合到一遠端OLT的幹線光纖332上載送之多波長通道解多工為對應於智慧型PON節點300上的多個OLT端埠之多個單波長通道。一OLT端埠包含一WDM收發模組，其中包括WDM收發模組304-310。如，WDM收發模組 304-310係分別在波長λ 1-λ 4上操作。一實施例中，WDM收發模組304-310可包含一些連續模式(continuous mode)光收發器。一另外的實施例中，WDM收發模組304-310可包含在突爆模式(burst mode)下操作之一些PON收發器。一收發模組被專用於一波長通道，且係經由諸如串化器/解串化器312等的一高速介面而被耦合到可重新設定組態之交換機構302。一實施例中，WDM收發模組304-310是小型化尺寸可插拔(Small Form-factor Pluggable；簡稱SFP)光收發器。
在面向該等ONU的這端，該智慧型PON節點包含一些ONU端埠或PON埠，每一埠包含諸如PON-OLT收發模組314-320等的一PON-OLT收發模組，用以將光信號傳輸到該等多組下行ONU中之一組下行ONU，並該等多組下行ONU中之一組下行ONU接收光信號。在一實施例中，PON-OLT收發模組314-320包含突爆模式光收發器。每一收發器係經由一被動式分歧器而被耦合到一組下行ONU，因而可讓每一ONU組(或每一下行PON)有其本身的OLT光學組件。在一實施例中，PON-OLT收發模組314-320包含在一突爆模式下操作的一些小型化尺寸可插拔(SFP)光收發器。在上行方向，每一PON-OLT收發模組自該等ONU接收上行傳輸，並將該通訊經由一串化器/解串化器(SERDES)介面而傳送到可重新設定組態之交換機構302。可重新設定組態之交換機構302根據其現行的組態設定而將上行傳輸交叉連接到對應的WDM收發模組。請注意，可使用韌體而在客戶端可程式閘陣列(Field-Programmable Gate Array；簡稱FPGA)中實施可重新設定組態之交換機構302。
智慧型節點控制器322設定交換機構302之組態，並與該OLT訊，以便啟用其中包括保護交換、遠端升級、以及包括對上行及下行PON效能的監視的效能監視之各種遠端網路管理功能。例如，控制器322可讀取該等下行PON的收發器之狀態。在一實施 例中，控制器322被登錄為屬於該等下行PON中之一下行PON的一ONU(或該等ONU組中之一ONU組)，且該OLT將一LLID指定給控制器322。因此，該OLT可建立通到控制器322之一操作、執行、及管理(OAM)通訊路徑，因而促進交換機構302之組態設定。可將控制器322實施為一可包含一處理器及一記憶體之一單晶片系統(SoC)。在一實施例中，控制器322可包括一特定應用積體電路(Application-Specific Integrated Circuit；簡稱ASIC)晶片。
藉由重新設定交換機構302之組態，智慧型PON節點300可將屬於不同PON的各小負載ONU支上行傳輸聚集為一單一上行傳輸。例如，當該ONU偵測到該等下行PON是小負載(亦即，只有少數ONU正在啟動上行傳輸)時，該OLT可指示智慧型節點控制器322重新設定交換機構302之組態，以便讓不同下行PON的上行傳輸被切換到一單波長通道。因此，該OLT上只須使一波長通道處於現用狀態，因而降低了初始網路部署階段的傳輸設備成本，尤其在地廣人稀的區域中部署PON時更是如此。
在一實施例中，交換機構302亦可被用來作為一多工器/解多工器(MUX/DEMUX)，該MUX/DEMUX可讓該OLT與智慧型節點300間之N個波長通道多工化為面向用戶的M個埠。請注意，N不必然等於M。較小的N意指數目較少的OLT刀鋒伺服器(blade)之組態被設定成支援數目較多的下行PON，因而可容許有不同的OLT設備投資，但通訊仍然保持在負載較小的狀況。對比之下，較大的N可容許一種保護機制，其中該OLT與智慧型節點300間之N-M個OLT刀鋒伺服器及(或)N-M個通道係處於一熱待命(hot standby)模式。
第4A圖示出根據本發明的一實施例而在智慧型節點上沒有通訊聚集時在OLT上之波長通道指定。在第4A圖所示之例子中，OLT 400包含OLT晶片402及404，每一OLT晶片支援兩個波長 通道。因此，OLT 400支援四個波長通道，且WDM收發模組406-412將輸入/輸出提供給這四個波長通道。在一實施例中，WDM收發模組406-412包含WDM SFP光收發器。該等多波長通道在OLT 400上經由一WDM MUX/DEMUX 440而被多工化為一單一幹線光纖444。OLT 400提供的每一WDM通道對應於一智慧型PON節點414上之一WDM輸入/輸出通道。在下行方向，被設置在智慧型PON節點414上之一WDM MUX/DEMUX 442將該被結合的多波長通道解多工為4個單波長通道，而每一單波長通道被耦合到其中包括WDM收發模組416-422之一WDM收發模組。一可重新設定組態之交換機構424將智慧型節點414上之該等WDM輸入/輸出通道交叉連接到對應的PON-OLT收發模組426-432，該等PON-OLT收發模組將光信號傳輸到對應的下行PON，並自對應的下行PON接收光信號。在上行方向，來自不同的PON之上行傳輸係經由受智慧型節點控制器434的交換機構424而被映射到不同的波長通道。因此，不同的WDM收發模組416-422將來自不同PON的上行傳輸傳輸到OLT 400之不同的波長通道。在OLT 400上，對應的WDM光學組件及OLT邏輯獨立地接收及處理每一波長通道之上行傳輸。
第4B圖示出根據本發明的一實施例而在智慧型節點執行通訊聚集時在OLT上之波長通道指定。在第4B圖所示之例子中，與第4A圖類似，PON-OLT收發模組426'-432'接收來自個別下行PON之上行傳輸。然而，因為該等下行PON是小負載(亦即，只有少數ONU正在每一PON內進行傳輸，或來自每一PON的頻寬要求是小的)，所以被智慧型節點控制器434'控制的交換機構424'將來自所有ONU的上行傳輸映射為一波長通道。因此，來自該等不同PON的上行傳輸被聚集為一單波長通道，且經由一WDM收發模組416'而被傳輸到OLT 400'。OLT 400'上之一對應的WDM收發模組406'接收該單波長上行傳輸。因此，只使用了OLT 400'提 供的一波長通道。如第4B圖所示，WDM收發模組408'-412'以及418'-422'並未被使用。換言之，來自不同PON的上行傳輸被聚集為OLT 400'中之一單一通道。在一實施例中，智慧型節點控制器434'之組態可被設定成：控制交換機構424'，以便根據該等PON之負載而將來自各PON的上行傳輸聚集為兩個或更多個波長通道。智慧型PON節點414'的通訊聚集能力能夠根據通訊量而重新設定整個網路之組態，因而降低部署PON網路的起始成本。例如，在一地廣人稀的區域中，每一PON中之用戶的數目可能較少。因此，並不投資安裝有最大數量的收發模組之一OLT，而是可實施開始時只支援一個或少數幾個波長通道之一OLT。當用戶數或通訊量增加時，可相應地擴充該OLT，以便支援更多個波長通道。在一實施例中，可增添更多的WDM SFP收發器，而擴充該OLT。
在一實施例中，在該OLT發現新加入的ONU並將該等新加入的ONU初始化之發現程序期間，該智慧型節點控制器之組態被設定成識別新加入的ONU被耦合到哪一PON。因此，當在該智慧型PON節點上聚集來自各PON埠之通訊時，該OLT及管理系統若知道哪一埠包含一有問題的ONU，將可更易於診斷問題。
本發明之某些實施例也提供了對保護交換之選擇。第5圖示出根據本發明的一實施例而啟用保護交換的一例示傳輸距離延伸的PON之架構。PON 500包含一OLT 502、一智慧型PON節點504、諸如被動式分歧器506及508等的一些被動式分歧器、以及諸如PON 510及512等的一些下行PON。為了啟用保護交換，諸如幹線光纖514及516等的一個以上的幹線光纖被包含在PON 500中，以便耦合OLT 502及智慧型PON節點504。在操作期間，智慧型PON節點504之組態被設定成根據光纖狀態而選擇通到OLT 502之不同的上行傳輸路徑。例如，如果幹線光纖514被切斷，則智慧型PON節點504可選擇一對應的收發器，而將原來經由幹線光纖514載送的通訊切換到幹線光纖516。此外，亦可在智慧型 PON節點504與該等被動式分歧器之間加入一些備用光纖(例如，在第5圖中，一備用光纖518被加入智慧型PON節點504與被動式分光器506之間)，以便啟用節點504與分歧器506間之A型保護。同樣地，當發生一光纖被切斷時，智慧型PON節點504可選擇一對應的收發器，而將通訊切換到備用光纖518。
除了快速保護交換之外，OLT 502與智慧型PON節點504間之該等多條光纖也能夠進行遠端診斷測試、非服務中斷回送測試、該可重新設定組態之交換機構及該智慧型節點控制器之遠端升級。
在一實施例中，可將一個以上的智慧型PON節點用來進一步延伸PON的傳輸距離，或用來支援更多的用戶。第6圖示出根據本發明的一實施例而具有多個智慧型PON節點的一例示PON之架構。PON 600包含一OLT 602以及一些串連的智慧型PON節點604-608。每一智慧型PON節點被耦合到一些下行ONU組(或下行PON)。例如，智慧型PON節點604-608分別被耦合到ONU組610-614。此外，一智慧型PON節點亦可使用其PON埠中之一PON埠耦合到一下行智慧型PON節點。例如，智慧型PON節點604耦合到智慧型PON節點606，而智慧型PON節點606又耦合到智慧型PON節點608。因為智慧型PON節點可再生信號，所以該串連結構可進一步延伸PON之傳輸距離。此外，該架構可讓智慧型PON節點被用來作為一塞取多工器(Add-Drop Multiplexer；簡稱ADM)，用以根據用戶需求而連接或切斷一下行PON(被耦合到相同被動式分歧器之一ONU組)，因而提供了較大的架構彈性。
本發明之一實施例包含一串連PON結構，該串連PON結構包含被耦合到OLT之一主要PON、以及被耦合到一智慧型PON節點之一次要PON。第7圖示出根據本發明的一實施例的一串連PON之架構。串連PON 700包含一OLT 702，OLT 702係經由一被動式分光器716而耦合到一主要PON 704。主要PON 704包含 諸如ONU 706及710等的一些ONU、以及一智慧型PON節點708。智慧型PON節點708經由諸如被動式分光器718及720等的一些被動式分光器而進一步耦合到諸如次要PON 712及714等的一些次要PON。
在第7圖所示之例子中，智慧型PON節點708包含面向OLT 702的一些收發器、以及面向該等下行ONU組的一些收發器。面向OLT 702的該等收發器可以是PON-ONU收發器，而面向該等下行ONU組的該等收發器可以是PON-OLT收發器。智慧型PON節點708可包含組態被設定成交叉連接該等OLT端收發器及該等ONU端收發器之一交換機構。可將該交換機構控制成聚集來自該等多個次要PON之上行通訊。
該實施方式中述及的資料結構及碼通常被儲存在一電腦可讀取的儲存媒體，該電腦可讀取的儲存媒體可以是可儲存電腦系統使用的碼及(或)資料之任何裝置或媒體。該電腦可讀取的儲存媒體包括(但不限於)揮發性記憶體、非揮發性記憶體、諸如磁碟機、磁帶、光碟(Compact-Disc；簡稱CD)、數位多功能光碟或數位視訊光碟(Digital Versatile Disc or Digital Video Disc；簡稱DVD)等的磁性及光學儲存裝置、或現在已知的或未來被開發的能夠儲存電腦可讀取的資料之其他媒體。
可將實施方式中述及的該等方法及程序實施為碼及(或)資料，且該碼及(或)資料可被儲存在前文所述之電腦可讀取的儲存媒體中。當一電腦系統讀取並執行該電腦可讀取的儲存媒體中儲存的該碼及(或)資料時，該電腦系統執行被實施為資料結構及碼且被儲存在該電腦可讀取的儲存媒體內之該等方法及程序。
此外，前文所述之該等方法及程序可被包在一些硬體模組中。例如，該等硬體模組可包括(但不限於)特定應用積體電路(Application-Specific Integrated Circuit；簡稱ASIC)晶片、客戶端可程式閘陣列(Field-Programmable Gate Array；簡稱FPGA)、以及 現在已知的或未來被開發的其他可程式之邏輯裝置。當該等硬體模組被啟動時，該等硬體模組執行被包含在該等硬體模組內之該等方法及程序。
只是為了例示及說明之用途而提供了前文中對各實施例之說明。該等說明將不具有耗盡性，也不將本發明限制於所揭示的該等形式。因此，熟悉此項技術者將可易於作出許多修改及變化。此外，前文之揭示的用意並非在限制本發明。
206,208‧‧‧被動式分光器
200‧‧‧被動光纖網路
202‧‧‧光纖線路終端設備
204‧‧‧智慧型被動光纖網路節點
210,212‧‧‧光纖網路單元組
214‧‧‧幹線光纖
216,218,220‧‧‧光纖網路單元

Claims (20)

  1. 一種智慧型被動光纖網路(PON)節點，包含：被耦合到一第一光纖之一些光纖線路終端設備(OLT)端收發器，該等OLT端收發器之組態被設定成經由一些波長通道將光信號傳輸到一OLT並經由一些波長通道自該OLT接收光信號；一些光纖網路單元(ONU)端收發器，其中各別之ONU端收發器之組態被設定成將光信號傳輸到一下行PON並自該下行PON接收光信號；組態被設定成耦合該等OLT端收發器及該等ONU端收發器之一交換機構；以及組態被設定成控制該交換機構的耦合操作之一控制器；其中，該控制器之組態被設定成登錄為一ONU。
  2. 如申請專利範圍第1項之智慧型PON節點，其中該控制器之組態被設定成自該OLT接收一操作、執行、及管理(OAM)訊息，因而促進該智慧型PON節點之遠端管理。
  3. 如申請專利範圍第1項之智慧型PON節點，其中該控制器之組態被設定成進行效能監視。
  4. 如申請專利範圍第1項之智慧型PON節點，其中該控制器之組態被設定成聚集來自一些下行PON之上行通訊。
  5. 如申請專利範圍第1項之智慧型PON節點，進一步包含下列各組件中之至少一組件：被耦合到一第二光纖而用以促進該OLT與該智慧型PON節點間之保護交換之一OLT端收發器；以及被耦合到一備用光纖而用以促進該智慧型PON節點與一下行被動式分光器間之保護交換之一ONU端收發器。
  6. 如申請專利範圍第1項之智慧型PON節點，其中在一發現程序期間，該控制器之組態被設定成識別一埠，其中一新近被發現的ONU係經由該埠而被耦合到該智慧型PON節點。
  7. 如申請專利範圍第1項之智慧型PON節點，其中該智慧型 PON節點係經由一第一被動式分光器而被耦合到該OLT，且其中該智慧型PON節點係經由一第二被動式分光器而被耦合到該下行PON。
  8. 如申請專利範圍第1項之智慧型PON節點，其中該控制器被實施為一單晶片系統(SoC)。
  9. 如申請專利範圍第1項之智慧型PON節點，其中至少一ONU端收發器之組態被設定成將光信號傳輸到一不同的智慧型PON節點並自該不同的智慧型PON節點接收光信號。
  10. 一種延伸被動光纖網路(PON)的傳輸距離之系統，包含：組態被設定成支援一些波長分割多工(WDM)通道之一光纖線路終端設備(OLT)；一第一光纖；以及經由該第一光纖而被耦合到該OLT之一第一智慧型節點，其中該智慧型節點包含：被耦合到該第一光纖之一些OLT端收發器，該等OLT端收發器之組態被設定成經由一些波長通道將光信號傳輸到該OLT並經由一些波長通道自該OLT接收光信號；一些光纖網路單元(ONU)端收發器，其中各別之ONU端收發器之組態被設定成將光信號傳輸到一下行PON並自該下行PON接收光信號；組態被設定成耦合該等OLT端收發器及該等ONU端收發器之一交換機構；以及組態被設定成控制該交換機構的耦合操作之一控制器；其中，該控制器之組態被設定成登錄為一ONU。
  11. 如申請專利範圍第10項之系統，其中該控制器之組態被設定成自該OLT接收一操作、執行、及管理(OAM)訊息，因而促進該第一智慧型節點之遠端管理。
  12. 如申請專利範圍第10項之系統，其中該控制器之組態被設定成進行效能監視。
  13. 如申請專利範圍第10項之系統，其中該控制器之組態被設定成聚集來自一些下行PON之上行通訊。
  14. 如申請專利範圍第10項之系統，包含下列各組件中之至少 一組件：被耦合到一第二光纖而用以促進該OLT與該第一智慧型PON節點間之保護交換之一OLT端收發器；以及被耦合到一備用光纖而用以促進該第一智慧型PON節點與一下行被動式分光器間之保護交換之一ONU端收發器。
  15. 如申請專利範圍第10項之系統，其中該控制器被實施為一單晶片系統(SoC)。
  16. 如申請專利範圍第10項之系統，其中在一發現程序期間，該控制器之組態被設定成識別一埠，其中一新近被發現的ONU係經由該埠而被耦合到該第一智慧型PON節點。
  17. 如申請專利範圍第10項之系統，進一步包含一被動式分光器，其中該被動式分光器之組態被設定成將一些ONU及該第一智慧型PON節點耦合到該OLT。
  18. 如申請專利範圍第10項之系統，進一步包含經由該第一智慧型節點上的一ONU端收發器而被耦合到該第一智慧型節點之一第二智慧型節點。
  19. 如申請專利範圍第10項之系統，其中該OLT與一下行ONU間之距離是介於20公里與100公里之間。
  20. 如申請專利範圍第10項之系統，其中該OLT可支援的ONU之數目超過500。
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