TWI458276B - 具有非可調諧的傳統光學網路單元(ONUs)之分波長多工(WDM)被動光學網路(PON) - Google Patents

具有非可調諧的傳統光學網路單元(ONUs)之分波長多工(WDM)被動光學網路(PON) Download PDF

Info

Publication number
TWI458276B
TWI458276B TW101103903A TW101103903A TWI458276B TW I458276 B TWI458276 B TW I458276B TW 101103903 A TW101103903 A TW 101103903A TW 101103903 A TW101103903 A TW 101103903A TW I458276 B TWI458276 B TW I458276B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
optical
wavelength
optical network
burst
access controller
Prior art date
Application number
TW101103903A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201251351A (en
Inventor
Wolfgang Poehlmann
Thomas Pfeiffer
Ronald Heron
Original Assignee
Alcatel Lucent
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alcatel Lucent filed Critical Alcatel Lucent
Publication of TW201251351A publication Critical patent/TW201251351A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI458276B publication Critical patent/TWI458276B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/0014Measuring characteristics or properties thereof
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0221Power control, e.g. to keep the total optical power constant
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0278WDM optical network architectures
    • H04J14/0282WDM tree architectures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/0607Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

具有非可調諧的傳統光學網路單元(ONUs)之分波長多工(WDM)被動光學網路(PON)
本文件有關於光學傳輸系統。尤其,本文件有關於致能在一被動光學網路(PON)(例如分波長多工(WDM)PON)中之可調諧及非可調諧的光學網路單元(ONU)之共存的系統及方法。
針對WDM PON,在ONU及光學線路終端(OLT)內使用可調諧雷射以調整傳送器的波長至特定光學濾波器的通帶。非可調諧傳統雷射通常不用於這種WDM PON中,因為無法控制其之波長並會因為溫度改變的關係而漂移。因此,安裝在客戶駐地之傳統ONU的非可調諧雷射無法用於WDM PON中。在本文件中,敘述致能在WDM PON內的非可調諧雷射之使用(亦即,不受控制的傳送器之使用)的方法及系統。
US2008/050119及US2008/267627敘述一種所謂無段ONU方案,其中可由兩個相鄰接收器接收來自ONU的光學信號。
根據一態樣,敘述一種被動光學網路之媒體存取控制器。被動光學網路(PON)包含具有針對第一波長範圍之接收器的第一光學線路終端(OLT)。第一波長範圍可為WDM PON的第一WDM通道。此外,PON可包含具有第二波長範圍之接收器的第二光學線路終端。第二波長範圍可為WDM PON的第二WDM通道。第二波長範圍可在第一波長範圍旁。尤其,第一及第二WDM通道可為WDM PON中之相鄰,亦即,鄰近,的WDM通道。另外,PON可包含具有含有在該第一及該第二波長範圍之間漂移的傳送器波長之傳送器的光學網路單元(ONU),如非可調諧ONU。因此,傳送器波長可為來自第一及/或第二波長範圍的任何值。
媒體存取控制器可組態成分配光學網路單到第一及第二光學線路終端,使得由光學網路單元所傳送的光學叢發係由第一光學線路終端及第二光學線路終端接收。換言之,控制器可組態成同時分配ONU到兩個鄰近的OLT,藉此允許ONU傳送由兩個鄰近的OLT同時接收之光學叢發。ONU之分配可包含保留或歸屬來自光學網路單元的個別上行鏈結上的相應時間槽給第一及第二光學線路終端。這意指會在第一OLT的上行鏈結的一時間槽內及在第二OLT的上行鏈結的一時間槽內並行傳送光學叢發。
媒體存取控制器可組態成判定由第一光學線路終端所接收到的光學叢發之第一品質,並/或判定由第二光學線路終端所接收到的光學叢發之第二品質。第一及/或第二品質可為在光學叢發內由ONU所傳送之資料的位元錯誤率。尤其,可基於包含在由第一及/或第二光學線路終端所接收到的光學叢發內之資料的位元奇偶或位元介面奇偶 及/或前向錯誤校正碼及/或接收到的信號強度指標判定該第一及/或第二品質。
媒體存取控制器可組態成基於第一品質選擇由第一光學線路終端所接收到的光學叢發之第一部分,並/或基於第二品質選擇由第二光學線路終端所接收到的光學叢發之第二部分。尤其,控制器可組態成識別由第一光學線路終端所接收到的光學叢發之第一部分,其具有比由第二光學線路終端所接收到的光學叢發之相應部分更高的品質。以類似的方式,控制器可組態成識別由第二光學線路終端所接收到的光學叢發之第二部分,其具有比由第一光學線路終端所接收到的光學叢發之相應部分更高的品質。第一及第二部分可構成光學叢發之全部。接著,控制器可組態成從第一及第二部分判定重建的光學叢發。
媒體存取控制器可組態成基於第一及第二品質判定傳送器波長的估計。尤其,控制器可組態成判定傳送器波長位在第一與第二波長範圍之間的過渡或邊界範圍內。控制器可藉由比較第一與第二品質之比例和第一波長範圍的中央波長與第二波長範圍的中央波長之比例來判定估計。
替代或額外地,媒體存取控制器可組態成判定光學網路單元的溫度。為此目的,ONU可包含溫度感測器,且媒體存取控制器可組態成從ONU的溫度感測器擷取溫度資料。有關於ONU之溫度的知識,可能結合上有關於第一及/或第二品質之資訊,可讓媒體存取控制器得以判定傳送器波長的估計。
得知上述有關於傳送器波長的知識後,媒體存取控制器可組態成回應於傳送器波長的經判定之估計而修改光學叢發的長度。可藉由插入前文至光學叢發來增加光學叢發的長度。光學叢發之長度的修改可用來控制在光學叢發傳輸期間之ONU的溫度增壓。藉由控制溫度增加,可控制傳送器波長。舉例而言,可判定出估計的傳送器波長位在邊界範圍內。藉由修改光學叢發的長度,可控制傳送器波長使得其漂移出邊界範圍。
媒體存取控制器可組態成判定傳送器波長的估計位在自第二波長範圍的一預定波長距離。這種判定的結果為控制器可終止光學網路單元到第二光學線路終端之分配。換言之,控制器可組態成,若判定傳送器波長位在自第二波長範圍充分遠離處,則終止至第一及第二OLT的雙分配。因此,控制器可組態成僅若傳送器範圍位在第一與第二波長範圍之間的過渡範圍或邊界範圍中利用雙分配。
根據另一態樣,敘述一種被動光學網路(PON)。如上述,PON可包含具有針對第一波長範圍之接收器的第一光學線路終端;及/或具有針對在第一波長範圍旁的第二波長範圍之接收器的第二光學線路終端;及/或具有含有在第一及該第二波長範圍之間漂移的傳送器波長之傳送器的光學網路單元。此外,PON可包含根據本文件中所概述之任何態樣的媒體存取控制器。
尤其,PON可為WDM PON,且第一及第二波長範圍可為分波長多工被動光學網路之分波長多工通道。尤其, 第一及第二波長範圍可具有50 GHz的寬度。被動光學網路可為分波長集多工被動光學網路。
被動光學網路可包含針對第一波長範圍之第一通帶濾波器;及針對第二波長範圍之第二通帶濾波器。第一及第二通帶濾波器可設計成自第二波長範圍隔離第一波長範圍,使得在第一波長範圍或第二波長範圍中的光學叢發之衰減低於一預定值。換言之,第一及第二通帶濾波器設計成使得針對位在第一及第二波長範圍內的任何傳送器波長衰減光學叢發少於預定值。同時,第一通帶濾波器可提供自第二波長範圍的隔離,且第二通帶濾波器可提供自第一波長範圍的隔離。預定值可為超過通帶衰減(亦即,在第一及/或第二通帶濾波器之通帶內的光學信號之衰減)的某值。舉例而言,預定值可為通帶衰減加上3 dB。
根據另一態樣,敘述一種操作在被動光學網路中之非可調諧的光學網路單元之方法。如上概述,被動光學網路可包含具有針對第一波長範圍之接收器的第一光學線路終端;具有針對在該第一波長範圍旁的第二波長範圍之接收器的第二光學線路終端;及具有含有在該第一及該第二波長範圍之間漂移的傳送器波長之傳送器的光學網路單元。該方法可包含分配該光學網路單元到該第一及該第二光學線路終端,使得由該光學網路單元所傳送的光學叢發係由該第一光學線路終端及該第二光學線路終端所接收。
根據又一態樣,敘述一種軟體程式。軟體程式可儲存在電腦可讀取媒體(其為有形或否則非暫時)上作為指令, 當在計算裝置上進行時這些指令適應成在處理器上執行並履行在本文件中所述之態樣及特徵。
根據另一態樣,敘述一種包含軟體程式之儲存媒體。儲存媒體可為記憶體(例如RAM、ROM等等)、光學媒體、磁性媒體、及之類。軟體程式可適應成當在計算裝置上進行時在處理器上執行並履行在本文件中所述之態樣及特徵。
根據再一態樣,敘述一種電腦程式產品。電腦程式產品可包含當在計算裝置上執行時履行在本文件中所述之態樣及特徵的可執行指令。
應注意到可獨立使用包括在本專利申請書中所述的較佳實施例之方法及系統,或與在此文件中揭露的其他方法及系統結合使用。此外,可任意結合在本專利申請書中所述的方法及系統之所有態樣。尤其,可以任意方式互相結合申請專利範圍之特徵。
PON通常為點至多點光纖到駐地網路架構,其中無供電之被動光學分歧器用來讓單一光纖得以服務多個駐地,通常32個上至128個。PON包含在服務提供者之局端的光學線路終止或終端(OLT)及接近終端用戶之若干光學網路單元(ONU)或光學網路終端(ONT)。PON組態與點對點(PTP)架構相比減少所需之光纖及局端設備數量。
廣播在PON中之下游信號至共享單一饋線光纖的每 一個駐地。使用基於分時多存取(TDMA)的媒體存取控制(MAC)協定來結合上游信號。OLT組態被服務的ONT或ONU以提供供上游通訊之時間槽分配。
第1圖描繪具有提供用戶網路介面(UNI)之光學網路單元(ONU)或光學網路終端(ONT)101之一示範PON網路100。ONU 101連接到光學放送網路(ODN)102,其可由光學分歧器/結合器加以實現。經由光學幹線(OTL)103,例如光纖,ONU 101連接至光學線路終端(OLT)104。如上概述,OLT 104在上游鏈結上從複數ONU 101接收經時間多工的光學叢發。
分波長多工的PON(WDM-PON)可用來增加PON系統的容量。WDM-PON之多個波長可用來將個別或群組的光學網路單元(ONU)分成共存在相同實體基礎建設上的若干虛擬PON。通常,WDM系統的一個波長用於從局端OLT(光學線路終端)到一或更多個ONU之下游通訊,且WDM系統的另一個波長用於從一或更多個ONU到OLT之上游通訊。可在相同或不同光纖上履行下游及上游通訊。
第2圖描繪包含複數個ONU 211、212、213、214、215、及216及複數個OLT的一示範WDM PON網路200。第2圖描繪具有複數相應OLT的複數接收器201、202、203、及204之上游情形。由在局端(CO)之WDM傳送器205處置下游訊務。WDM PON網路進一步包含光學饋線(例如,光纖)222及功率分歧光學放送網路或遠端節點(RN)221(例如,光學功率分歧器)。
第2圖之示範WDM PON網路200包含循環分波長多工器205,其允許將不同的WDM波長群集成波長集,其中在該些集內的波長由基本WDM柵之倍數(例如,藉由50 GHz柵之倍數)間隔開來。在所示範例中,顯示一個1至4循環波長多工器205,藉此產生藉由基本WDM柵之四倍(例如,藉由200 GHz)間隔的波長集。當在ONU 211、...、216內使用加熱器可調諧分散式回饋型(DFB)雷射時,使用循環波長多工器205有益處。
本文件解決在分波長多工PON中傳統非可調諧ONU(例如XG PON ONU)和可調節ONU(例如加熱器可調節XGPON ONU)之共存的特定問題。在此所述之方法及系統在分波長集多工(WSDM)PON網路的情景中特別有益,但一般而言可用於WDM PON。
下列說明將基於第2圖中所示之WSDM PON,亦即,基於使用四個波長集之WSDM PON。然而,應注意到在此所述之系統及方法可應用於WDM PON之任何變化例。
在WSDM PON 200內之可調諧ONU 211、...、216通常係分配到WDM系統內的一特定通道,亦即,到一特定波長。特定通道或特定波長係分配到控制WDM PON內之一特定PON的一特定OLT。換言之,可調諧ONU 211、...、216通常係分配到由一特定OLT所控制的一特定PON。
與可調諧ONU相反,傳統非可調諧ONU傾向於跨不同通道漂移。換言之,非可調諧ONU改變其之雷射頻率或波長並因此在變化的WDM通道中傳送。波長的改變可 能源自於在光學叢發的傳送期間之雷射的溫度改變。一典型雷射以大約0.08 nm/K的梯度改變其之雷射波長,亦即,雷射波長針對每K(開氏)的溫度增加會增加約0.08 nm。因此,即使在單一光學叢發的傳輸期間,於此時期中雷射會變熱,非可調諧ONU會改變WDM通道。非可調諧ONU之傳輸波長的此漂移會導致一非可調諧ONU和分配到一特定WDM通道之一或更多個可調諧ONU之干擾。
第3圖描繪一示範WDM通道柵300。可將加熱器可調諧型ONU 211、...、216調諧至WDM通道柵300之通帶301、302、303、及304的中央。如上所述,傳統非加熱器可調諧型ONU通常會跨WSDM PON 200的四個波長集漂移。如上所述,每通道使用一個媒體存取控制(MAC),以控制一特定WDM通道之上行鏈結上的訊務。換言之,一特定OLT使用一個MAC來控制上行鏈結上的時間槽之給特定PON之ONU的分配。舉例而言,MAC可分配特定WDM通道之不同時間槽給複數ONU,其在上行鏈結上傳送至OLT。為了履行其之控制任務,MAC必須知道欲在特定WDM通道上傳送資料之ONU。有鑑於此非可調諧ONU有變化的雷射波長之事實,它們通常無法被分配到一特定WDM通道。因此,無法可靠地致能特定通道的MAC分配時間槽給非可調諧ONU。
為了克服上述問題,提出利用所謂的超MAC協定,其協調對WDM PON之複數WDM通道之存取。尤其,取代僅控制一個特定OLT(與一個特定的WDM通道關聯)之 上游訊務,超MAC組態成控制至複數OLT(分別與複數WDM通道關聯)之上游訊務。
在第2圖中所示的WSDM PON的情況中,超MAC可負責傳統(非可調諧)ONU至4個波長集之管理。在第一步驟中,超MAC可分配非調節ONU的ONU-ID給目前的OLT(或給目前的波長集)。在這種情形中,由目前的OLT之MAC控制上游訊務。然而,在漂移過程中,非可調諧ONU可漂移至目前WDM通道之通帶的邊緣及/或進入鄰近WDM通道之通帶。在這種過渡情形中,超MAC可分配該非可調諧ONU給兩個OLT。這兩個OLT,亦即兩個PON,於是都會保留時間槽給傳統ONU來往上游傳送。換言之,超MAC會藉由請求兩個PON的MAC都保留上行鏈結上的資源給非可調諧ONU來控制介於兩PON之間的非可調諧ONU的過渡。此外,超MAC可協調資源保留過程以確保這兩個PON的MAC都保留於其上非可調諧ONU可傳送之對準的時間槽。
藉由使用這種超MAC,可確保非可調諧ONU不會干擾相鄰PON(亦即相鄰WDM通道)中之ONU的傳輸。只要在WDM PON內之傳統非可調諧ONU的數量相對低,非可調諧ONU至兩個相鄰PON的雙分配將不會強烈影響可用的頻寬。
如上所討論,可藉由超MAC來解決跨不同WDM通道之非可調諧ONU的漂移,該超MAC履行第2圖中所示之WSDM PON 200的四個波長集之動態頻寬分配(DBA)。更 一般而言,超MAC可履行至WDM PON的不同WDM通道(或不同PON)之DBA。進入兩個WDM通道間的交接區域的不受控ONU必須被分配至這兩波長集兩者。此交接區域通常係由兩個WDM通道之通帶濾波器提供。在第3圖中繪示這種濾波器的通帶301、302、303、及304。分配非可調諧ONU至兩個WDM通道(亦即WSDM PON之兩個波長集)的結果為這兩個波長集都保留時間槽給非可調諧ONU,且當不受控ONU被允許往上游發送時,將在兩個接收器兩者中都接收到信號。
已經指出OLT通常利用通帶濾波器來彼此清楚劃界相鄰WDM通道。這繪示在第3圖中,其中顯示濾波器302的通帶範圍305及濾波器302的過渡範圍306。可見到在過渡範圍306內,當進入信號的波長增加時,進入信號的衰減持續增加。同時,可見到鄰近通帶濾波器303的過渡範圍306與通帶濾波器302的過渡範圍306重疊。因此,當信號的波長增加時,鄰近WDM通道(由OLT #3提供)中之進入信號的衰減持續減少。
設計典型的通帶濾波器302及303,以具有相對陡的過渡範圍306。換言之,濾波器302及303設計成確保在鄰近WDM通道之間的強烈選擇性,亦即使用在過渡範圍306很少或沒有重疊的濾波器302及303。如上所述,一非可調諧ONU的上游信號之波長可漂移到兩個相鄰的OLT(OLT #2及OLT #3)之通帶濾波器302及303之間的過渡範圍306中。通帶濾波器302及303之強烈選擇性會 導致在OLT #2及OLT #3之間的過渡之非可調諧ONU的上游信號的強烈衰減。這意味著即使非可調諧ONU可在兩個PON兩者上傳送,這兩個PON沒有一個(亦即,在OLT #2及OLT #3沒有一個)能夠可靠地接收該上游信號。
有鑑於上述,提出設計WDM PON的通帶濾波器301、302、303、及304,使得在兩個相鄰WDM通道之間的過渡範圍306中之上游信號所招致的最大衰減在這兩個的相鄰WDM通道的任一者中低於一預定值。預定值可為3 dB。因此,藉由從一OLT漂移到另一個,上游信號所招致的最壞衰減係當波長在邊緣的交越處。在邊緣的交越處之此波長,會發生3 dB的額外衰減。
換言之,提出設計具有重疊的通帶之WDM濾波器(或循環WDM濾波器)。藉此設計,在(四個)OLT接收器之一中可以例如3 dB的最大額外衰減接收任何波長。此設計的一項缺點在於(四個)WDM通道之隔離需求會更有挑戰性。然而,通常可透過調整受控(亦即可調諧)ONU至通帶濾波器302及303之中央來滿足該隔離需求。
如上所述,超MAC可用來控制非可調諧ONU至OLT的一或更多者的分配。超MAC可組態成監測在一或更多個OLT從一非可調諧ONU接收到的信號之已接收的信號品質。可藉由分析已接收的信號(亦即,已接收的光學叢發)之位元介面奇偶(BIP)及/或前向錯誤校正(FEC)碼及/或已接收的信號強度指標(RSSI)來估計接收的信號品質,尤 其係已接收信號之位元錯誤率(BER)。這些指標可提供超MAC已接收信號之BER的快速估計。
藉由分析BIP或FEC,超MAC可決定哪個OLT接收較佳品質之傳統ONU上游訊息。超MAC可使用品質資訊來判定非可調諧ONU是否在接近第一WDM通道或在其之內或頗接近第二WDM通道或在其之內的波長上傳送。因此,超MAC可估計傳送中之非可調諧ONU的近似波長。
此外,超MAC可從接收非可調諧ONU的上游資料之所有OLT選擇資料。若傳統ONU在兩個相鄰OLT之間的濾波器交越點中發送,則可藉由比較OLT中之兩個FEC保護的資料流並藉由選擇沒有或具有最小的不可校正錯誤之資料流來減少交越點懲罰。如此,因在兩個濾波器302及303間的交越點之增加的衰減所致之懲罰可減少至2或2.5 dB(在3 dB之交越點衰減的情況中)。
因此,超MAC可組態成比較並優化從非可調諧ONU在兩個相鄰的OLT間的交越區域306中接收到的信號品質。可藉由快速RSSI、BIP、或FEC奇偶來判斷已接收信號的品質(BER)。由於在兩個路徑上(亦即在兩個WDM通道中)接收信號,超MAC可藉由結合在這兩個OLT(亦即OLT #2及OLT #3)兩者接收到的無錯部分來重建已接收的信號。這係顯示在第4圖中,其繪示由第一OLT(OLT #2)所接收之光學叢發400及由第二(相鄰)OLT(OLT #3)所接收之光學叢發410。這兩個光學叢發400及410相應於已由非可調諧ONU傳送的單一光學叢發。非可調諧ONU已 分配到第一及鄰近的第二OLT。
光學叢發400包含酬載資料及相應於酬載資料的個別部分之複數FEC碼字401、402、及403。叢發410包含酬載資料及相應於與光學叢發400之酬載資料的相同個別部分之複數FEC碼字411、412、及413。然而,因為在第一及第二PON上(亦即,在第一及第二WDM通道上)的傳輸錯誤的關係,接收到的酬載資料與FEC碼字可能不同。
超MAC可驗證第一光學叢發400的FEC資料401、402、及403及第二光學叢發410的FEC資料411、412、及413。基於此驗證,超MAC可選擇酬載資料的無錯部分。舉例而言,超MAC可選擇相應於來自第一光學叢發400的FEC碼字401及403之酬載資料,及相應於來自第二光學叢發410的FEC碼字412之酬載資料。這係藉由第4圖中之箭頭繪示。藉此,可產生光學叢發420,其包含相應於FEC碼字421、422、及423之來自這兩個接收到的光學叢發400及410兩者的酬載資料。這兩個接收到的光學叢發400及410之結合的結果為可補償在交越點之濾波器衰減所致之額外懲罰(例如3 dB的衰減)。
如上所述,超MAC可組態成判定非可調諧ONU的近似波長。這係藉由分析在兩個鄰近的WDM通道內從非可調諧ONU接收到的信號品質來完成此。如前面討論過,若上游信號的波長係在相鄰WDM通道間的過渡範圍306內,非可調諧ONU之上游信號通常招致衰減。可藉由WDM通道之通帶濾波器302及303的適當設計來減少此 衰減。無論如何,不希望此過渡範圍306被不受控ONU長時間使用。換言之,希望提供一種僅非常短時間在交越區域306內操作不受控ONU之方法。尤其,這為可取的,以確保非可調諧ONU之上游訊務的合理BER。此外,這為可取的,因為在過渡範圍306之外,非可調諧ONU可僅被分配到單一WDM通道,藉此減少非可調諧ONU所需的頻寬。
在50 GHz的典型波長柵中,交越區域306將具有大約5至10 GHz的寬度。如上所指出,此範圍306不應被不受控ONU長時間使用。這可藉由在叢發期間使用不受控ONU的自我加熱性質來達成此。舉例來說,若波長必須保持低,叢發應為短以保持雷射溫度低。若波長應增加到通過交越區域306,叢發應為長以加熱雷射晶片。波長/溫度函數的梯度約為0.08 nm/K。換言之,提出控制由非可調諧ONU所傳送之光學叢發的長度,以控制由非可調諧ONU所傳送之光學叢發的波長。舉例來說,可藉由具有高含量的「1」之特殊前文來增加光學叢發的長度。又換言之,由於具有非可調諧ONU的雷射之自我加熱的關係,在一光學叢發的傳輸之長度上會有某波長漂移。因此,叢發長度的「調諧」可用來通過交越區域306。
另外,可改變非可調諧ONU的偏壓電流,以藉由施加額外的偏壓電流來迅速通過過渡範圍306的關鍵部分(其可能有少於5 GHz的寬度)。頻率/偏壓電流函數的梯度約為500 MHz/mA。
在本文件中,已敘述在WDM PON內操作非可調諧ONU的方法及系統。所提出之方法及系統允許在使用可調諧ONU之WDM PON的情景中之傳統(非可調諧)ONU的重複使用。敘述一種超MAC,其允許非可調諧ONU至一或更多個WDM通道的分配。針對此目的,超MAC可組態成追蹤非可調諧ONU的傳送波長。此外,超MAC可組態成(至少部分地)控制非可調諧ONU之傳送波長,例如透過被傳送的光學叢發之長度的修改。另外,已經概述適當的濾波器設計可如何改善在WDM PON中之非可調諧ONU的性能。
應注意到說明及圖示僅繪示所提出之方法及系統的原理。因此將可理解到熟悉此技藝人士將能夠做出各種配置,其雖未在明確敘述或顯示,體現本發明之原理。此外,在此所述之所有範例原則上明確意圖僅作為教學用,以輔助讀者了解所提出之方法及系統的原理及由本發明為了推動技藝而貢獻的概念,且應詮釋成不限於這種特別敘述的範例及情況。此外,在此敘述本發明之原理、態樣、及實施例還有其之特定範例的所有陳述意圖涵蓋其之等效者。
此外,應注意到可藉由經編程電腦履行所述系統之各種上述方法及組件的步驟。在此,一些實施例也意圖涵蓋程式儲存裝置,例如,數位資料儲存媒體,其為機器或電腦可讀取並編碼機器可執行或電腦可執行指令程式,其中該些指令履行上述方法的一些或全部之步驟。程式儲存裝置可為例如數位記憶體、比如磁碟及磁帶之磁性儲存媒體 、硬碟驅動機、或光學可讀取數位資料儲存媒體。實施例還意圖涵蓋經編程以履行上述方法的步驟之電腦。
另外,應注意到在可透過使用專門硬體,還有能夠執行與適當軟體關聯之軟體的硬體,提供本專利文件中所述的各種元件之功能。當由處理器提供時,可藉由單一專門處理器、藉由單一共享處理器、或藉由複數個別的處理器(其之一些為共享的)來提供這些功能。此外,「處理器」或「控制器」一詞的明確使用不應詮釋成排他性參照能夠執行軟體之硬體,並可隱含地包括,無限制地,數位信號處理器(DSP)硬體、網路處理器、特定應用積體電路(ASIC)、現場可編程閘陣列(FPGA)、儲存軟體之唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、及非依電性貯存。亦可包括傳統及/或客製化的其他硬體。
最後,應注意到在此之任何方塊圖表示體現本發明之原理的例示電路之概念圖。類似地,應可理解到任何流程圖表、流程圖、狀態圖、偽碼、及之類表示可在電腦可讀取媒體中實質上表示並由電腦或處理器如此執行的各種程序,無論是否明確顯示這種電腦或處理器。
100‧‧‧被動光學網路
101‧‧‧光學網路單元
102‧‧‧光學放送網路
103‧‧‧光學幹線
104‧‧‧光學線路終端
200‧‧‧分波長多工被動光學網路
205‧‧‧分波長多工傳送器
211‧‧‧光學網路單元
212‧‧‧光學網路單元
213‧‧‧光學網路單元
214‧‧‧光學網路單元
215‧‧‧光學網路單元
216‧‧‧光學網路單元
222‧‧‧光學饋線
221‧‧‧遠端節點
300‧‧‧分波長多工通道柵
301‧‧‧通帶
302‧‧‧通帶
303‧‧‧通帶
304‧‧‧通帶
305‧‧‧通帶範圍
306‧‧‧過渡範圍
400‧‧‧光學叢發
401‧‧‧FEC碼字
402‧‧‧FEC碼字
403‧‧‧FEC碼字
410‧‧‧光學叢發
411‧‧‧FEC碼字
412‧‧‧FEC碼字
413‧‧‧FEC碼字
420‧‧‧光學叢發
421‧‧‧FEC碼字
422‧‧‧FEC碼字
423‧‧‧FEC碼字
參照附圖以例示方式說明主張專利權之標的,圖中:第1圖繪示一示範PON網路;第2圖繪示使用循環分波長多工器之一示範WDM PON網路; 第3圖繪示一示範WDM柵;及第4圖繪示由複數OLT接收到的一示範光學叢發。
200‧‧‧分波長多工被動光學網路
201、202、203、204‧‧‧接收器
205‧‧‧分波長多工傳送器
211‧‧‧光學網路單元
212‧‧‧光學網路單元
213‧‧‧光學網路單元
214‧‧‧光學網路單元
215‧‧‧光學網路單元
216‧‧‧光學網路單元
222‧‧‧光學饋線
221‧‧‧遠端節點

Claims (13)

  1. 一種被動光學網路(200)之媒體存取控制器,其中-該被動光學網路(200)包含具有針對第一波長範圍之接收器的第一光學線路終端(201);具有針對在該第一波長範圍旁的第二波長範圍之接收器的第二光學線路終端(202);及具有含有在該第一及該第二波長範圍之間漂移的傳送器波長之傳送器的光學網路單元(101);-該媒體存取控制器適應成分配該光學網路單元(101)到該第一(201)及該第二(202)光學線路終端,使得由該光學網路單元(101)所傳送的光學叢發係由該第一光學線路終端(201)及該第二光學線路終端(202)所接收;-該媒體存取控制器適應成判定由該第一光學線路終端(201)所接收到的該光學叢發之第一品質;-該媒體存取控制器適應成判定由該第二光學線路終端(202)所接收到的該光學叢發之第二品質;及-該媒體存取控制器適應成基於該些第一及第二品質判定該傳送器波長的估計。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之媒體存取控制器,其中分配包含-保留來自該光學網路單元(101)的個別上行鏈結上之相應時間槽給該第一(201)及該第二(202)光學線路終端。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之媒體存取控制器,其中該第一及/或第二品質為位元錯誤率。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之媒體存取控制器,其中-基於由該第一(201)及/或該第二(202)光學線路終端所接收到的該光學叢發之位元奇偶及/或前向錯誤校正碼及/或接收到的信號強度指標判定該第一及/或第二品質。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之媒體存取控制器,進一步適應成-基於該第一品質選擇由該第一光學線路終端(201)所接收到的該光學叢發之第一部分;-基於該第二品質選擇由該第二光學線路終端(202)所接收到的該光學叢發之第二部分;及-從該些第一及第二部分判定重建的光學叢發。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之媒體存取控制器,進一步適應成-回應於該傳送器波長的經判定之估計,修改該光學叢發的長度。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之媒體存取控制器,其中藉由插入前文至該光學叢發來增加該光學叢發的該長度。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之媒體存取控制器,進一步適應成-判定該傳送器波長的該估計位在自該第二波長範圍之一預定波長距離;及-終止該光學網路單元(101)到該第二光學線路終端 (202)之該分配。
  9. 一種被動光學網路(200)包含:-具有針對第一波長範圍之接收器的第一光學線路終端(201);-具有針對在該第一波長範圍旁的第二波長範圍之接收器的第二光學線路終端(202);-具有含有在該第一及該第二波長範圍之間漂移的傳送器波長之傳送器的光學網路單元(101);及-如申請專利範圍第1至8項的任一項所述之媒體存取控制器。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之被動光學網路(200),進一步包含-針對第一波長範圍之第一通帶濾波器(302);-針對第二波長範圍之第二通帶濾波器(303);其中該些第一(302)及第二(303)濾波器設計成自該第二波長範圍隔離該第一波長範圍,使得在該第一波長範圍或該第二波長範圍中的該光學叢發之衰減低於一預定值。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之被動光學網路(200),其中該預定值為通帶衰減加上3dB。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之被動光學網路(200),其中-該些第一及第二波長範圍為分波長多工被動光學網路之分波長多工通道;及/或-該光學網路單元為非可調諧的光學網路單元;及/ 或-該被動光學網路(200)為分波長集多工被動光學網路(200);及/或-該些第一及第二波長範圍具有50GHz的寬度。
  13. 一種操作在被動光學網路(200)中之非可調諧的光學網路單元(101)之方法,其中該被動光學網路(200)包含具有針對第一波長範圍之接收器的第一光學線路終端(201);具有針對在該第一波長範圍旁的第二波長範圍之接收器的第二光學線路終端(202);及具有含有在該第一及該第二波長範圍之間漂移的傳送器波長之傳送器的光學網路單元(101);且其中該方法包含:-分配該光學網路單元(101)到該第一(201)及該第二(202)光學線路終端,使得由該光學網路單元(101)所傳送的光學叢發係由該第一光學線路終端(201)及該第二光學線路終端(202)所接收;判定由該第一光學線路終端(201)所接收到的該光學叢發之第一品質;判定由該第二光學線路終端(202)所接收到的該光學叢發之第二品質;及基於該些第一及第二品質判定該傳送器波長的估計。
TW101103903A 2011-02-11 2012-02-07 具有非可調諧的傳統光學網路單元(ONUs)之分波長多工(WDM)被動光學網路(PON) TWI458276B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11290084.0A EP2487821B1 (en) 2011-02-11 2011-02-11 WDM PON with non tunable legacy ONUs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201251351A TW201251351A (en) 2012-12-16
TWI458276B true TWI458276B (zh) 2014-10-21

Family

ID=44148635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101103903A TWI458276B (zh) 2011-02-11 2012-02-07 具有非可調諧的傳統光學網路單元(ONUs)之分波長多工(WDM)被動光學網路(PON)

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9379812B2 (zh)
EP (1) EP2487821B1 (zh)
JP (1) JP5774726B2 (zh)
KR (1) KR101532967B1 (zh)
CN (1) CN103370894B (zh)
TW (1) TWI458276B (zh)
WO (1) WO2012107321A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9420359B2 (en) * 2013-02-22 2016-08-16 Nec Corporation Dynamic wavelength virtualization and/or on-demand flow provisioning in optical networks
WO2014183505A1 (en) * 2013-05-15 2014-11-20 Zte Corporation Optical network unit self-calibration in multi-wavelength passive optical network
CN103916179B (zh) * 2014-03-28 2016-09-07 武汉光迅科技股份有限公司 通过局端光线路终端监控用户端可调激光器波长的方法
JP5914590B2 (ja) * 2014-08-04 2016-05-11 西日本電信電話株式会社 光通信システム
CN105792027B (zh) * 2014-12-22 2019-11-29 南京中兴新软件有限责任公司 无源光网络系统、控制器及通信的方法
CN104540048A (zh) * 2015-01-20 2015-04-22 山东大学 一种基于波分复用无源光网络wdm-pon的光纤、无线融合传感系统及其工作方法
JP5822038B1 (ja) * 2015-02-20 2015-11-24 沖電気工業株式会社 光送信器、加入者側装置、及び光源の温度変化抑制方法。
US10700740B2 (en) * 2016-06-29 2020-06-30 Texas Instruments Incorporated Communication-based physical media monitoring
US10623129B2 (en) * 2017-09-15 2020-04-14 Futurewei Technologies, Inc. Control and management of a first PON using a second PON

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050149822A1 (en) * 2003-12-18 2005-07-07 Hoon Lee Method of controlling FEC in EPON
US20080050119A1 (en) * 2006-08-24 2008-02-28 Huawei Technologies Co., Inc. (Usa) Method and system for random channel assignment in wdm based passive optical networks
US20080126908A1 (en) * 2006-07-25 2008-05-29 Communications Coding Corporation Universal error control coding system for digital communication and data storage systems
EP2073565A2 (en) * 2007-12-21 2009-06-24 Hitachi Communication Technologies, Ltd. Network system, optical network unit and optical line terminal

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100315705B1 (ko) 1998-10-22 2002-02-19 윤종용 파장분할다중광전송시스템의파장안정화장치
WO2000060775A1 (fr) * 1999-04-01 2000-10-12 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Systeme de communication optique mrl (multiplexage par repartition en longueur d'onde)
ATE328384T1 (de) * 2004-07-15 2006-06-15 Cit Alcatel Laserwellenlängensteuerung in einem wdm-system
JP4655610B2 (ja) * 2004-12-07 2011-03-23 沖電気工業株式会社 光通信システム
US7606498B1 (en) * 2005-10-21 2009-10-20 Nortel Networks Limited Carrier recovery in a coherent optical receiver
CN101127571A (zh) * 2006-08-15 2008-02-20 华为技术有限公司 一种wdm-pon系统共享的公共光源及光源共享的方法
US7925156B2 (en) * 2007-01-16 2011-04-12 Broadlight, Ltd. Apparatus and method for measuring the quality of burst signals and performing optical line diagnostics
US8744265B2 (en) * 2007-04-27 2014-06-03 Futurewei Technologies, Inc. Passive optical network with partially-tuned lasers
US8041217B2 (en) * 2007-11-27 2011-10-18 Fujitsu Limited System and method for managing wavelength drift in an optical network
JP4942680B2 (ja) 2008-02-08 2012-05-30 株式会社日立製作所 受動光網システム、光多重終端装置及び受動光網システムの通信方法
US8111985B2 (en) * 2008-05-02 2012-02-07 Broadlight, Ltd. Apparatus and method for performing line analysis of continuous data signals
EP2159937B1 (en) * 2008-09-02 2014-05-14 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. Method for coordinating an uplink TDMA access shared by several sub-networks of a Passive Optical Network (PON)
US8532489B2 (en) * 2009-03-04 2013-09-10 Futurewei Technologies, Inc. Multi-fiber ten gigabit passive optical network optical line terminal for optical distribution network coexistence with gigabit passive optical network
WO2011050855A1 (en) * 2009-11-02 2011-05-05 Nokia Siemens Networks Oy Method and device for processing data in an optical network
CN102971975B (zh) * 2010-07-09 2015-07-22 华为技术有限公司 用于估计和校正相干光学系统中载波相位的方法和设备
KR20120065726A (ko) * 2010-12-13 2012-06-21 한국전자통신연구원 광 수신 신호의 디지털 등화를 수행하는 코히어런트 광 수신 장치 및 방법과 코히어런트 광 송수신 장치
JP5600585B2 (ja) * 2010-12-27 2014-10-01 株式会社日立製作所 光アンプを備えたバースト受信機,光アンプ制御方法、および、システム
US9219550B2 (en) * 2011-06-23 2015-12-22 Infinera Corporation Forward carrier recovery using forward error correction (FEC) feedback

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050149822A1 (en) * 2003-12-18 2005-07-07 Hoon Lee Method of controlling FEC in EPON
US20080126908A1 (en) * 2006-07-25 2008-05-29 Communications Coding Corporation Universal error control coding system for digital communication and data storage systems
US20080050119A1 (en) * 2006-08-24 2008-02-28 Huawei Technologies Co., Inc. (Usa) Method and system for random channel assignment in wdm based passive optical networks
EP2073565A2 (en) * 2007-12-21 2009-06-24 Hitachi Communication Technologies, Ltd. Network system, optical network unit and optical line terminal

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014507095A (ja) 2014-03-20
US9379812B2 (en) 2016-06-28
CN103370894A (zh) 2013-10-23
KR20130126981A (ko) 2013-11-21
JP5774726B2 (ja) 2015-09-09
CN103370894B (zh) 2016-03-09
US20130308937A1 (en) 2013-11-21
WO2012107321A1 (en) 2012-08-16
EP2487821B1 (en) 2018-06-27
KR101532967B1 (ko) 2015-07-02
TW201251351A (en) 2012-12-16
EP2487821A1 (en) 2012-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI458276B (zh) 具有非可調諧的傳統光學網路單元(ONUs)之分波長多工(WDM)被動光學網路(PON)
US9967033B2 (en) Flexible TWDM PON with load balancing and power saving
US9219566B2 (en) Wavelength management in multiple-wavelength passive optical networks
US8744265B2 (en) Passive optical network with partially-tuned lasers
EP2997677B1 (en) Optical network unit self-calibration in multi-wavelength passive optical network
US8995836B2 (en) Passive optical network with adaptive filters for upstream transmission management
US20130302029A1 (en) Wavelength tuning time measurement apparatus and method for multi-wavelength passive optical network
WO2014186601A1 (en) Statistical optical design enabled via twdm-pon
US20150055957A1 (en) Method of determining physical layer wavelength of tunable optical network unit (onu) in time and wavelength division multiplexed passive optical network (twdm-pon)
JP6277285B2 (ja) 光アクセスネットワークにおいて波長分割多重化された光上り信号を受信する方法
US20150055956A1 (en) Passive optical network system using time division multiplexing
JP6152225B2 (ja) Wdm/tdm−ponシステム及びその送信開始時刻補正方法
KR102112785B1 (ko) 다파장 수동형 광네트워크를 위한 파장 선택 시스템 및 방법
JP6298782B2 (ja) ネットワークシステム、局側装置、及び、通信方法
JP6189800B2 (ja) Wdm/tdm−ponシステム及びその動的波長帯域割当方法
Shiraiwa et al. Concurrently establishing and removing multi-wavelength channels reconfiguration system: Implementation for a dynamic and agile next-generation optical switching network
KR20150024286A (ko) 시간 및 주파수 분할 다중 - 수동형 광 네트워크에서 파장가변 수신기의 수신 파장 안정화 방법
Cano et al. Differential link-loss compensation through dynamic bandwidth assignment in statistical OFDMA-PON

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees