多波長(zhǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中的光網(wǎng)絡(luò)單元自校準(zhǔn)的制作方法
【專利說(shuō)明】多波長(zhǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中的光網(wǎng)絡(luò)單元自校準(zhǔn)
[0001]背景
[0002]本文件涉及無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，且在某些方面，涉及光網(wǎng)絡(luò)單元(0NU)。
[0003]概述
[0004]在一個(gè)示例性方面，公開了與在光通信網(wǎng)絡(luò)中操作光網(wǎng)絡(luò)單元(0NU)的主題相關(guān)的方法、裝置和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括在調(diào)諧范圍上進(jìn)行物理層掃描；基于所述物理層掃描在通道上建立所述0NU的操作；在所述操作過(guò)程中監(jiān)視可控的調(diào)諧參數(shù)是否達(dá)到配置的閾值；及當(dāng)所述可控的調(diào)諧參數(shù)超過(guò)所述配置的閾值時(shí)，將所述可控的調(diào)諧參數(shù)的值報(bào)告給光線路終端(0LT)。
[0005]在另一個(gè)示例性方面，公開了與下述步驟相關(guān)的裝置、方法和計(jì)算機(jī)程序，在下行方向朝一個(gè)或多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元(0NU)傳輸光載波，所述光載波在第一波長(zhǎng)傳輸；W0NU接收漂移報(bào)告，所述漂移報(bào)告指示，如由所述0NU測(cè)量的，所述傳輸在不同于所述第一波長(zhǎng)值的第二波長(zhǎng)值被接收到；基于所接收的漂移報(bào)告，確定在所述光載波的傳輸中是否發(fā)生了波長(zhǎng)漂移；及當(dāng)確定已發(fā)生所述波長(zhǎng)漂移時(shí)，廣播指示所述波長(zhǎng)漂移的通道跟蹤信息。
[0006]在又一個(gè)示例性方面，公開了一種多波長(zhǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(Mff-ΡΟΝ)系統(tǒng)，包括:
[0007](a)光分布網(wǎng)絡(luò)(0DN)，所述0DN包括主干光纖、一個(gè)或多個(gè)分支兀件、以及所述0DN的多個(gè)分布光纖，
[0008](b)多個(gè)光線路終端(0LT)，所述多個(gè)0LT通過(guò)波長(zhǎng)多路復(fù)用器(WM)附接到所述0DN的主干光纖，每個(gè)所述0LT與單獨(dú)的雙向波長(zhǎng)通道相關(guān)聯(lián)，所述雙向波長(zhǎng)通道包括單一的下行波長(zhǎng)和單一的上行波長(zhǎng)，且支持特定的下行線路速率和一個(gè)或多個(gè)不同的上行線路速率 '及
[0009](c)多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元(0NU)，每個(gè)所述0NU附接到各自的分布光纖，在特定的下行波長(zhǎng)范圍和特定的上行波長(zhǎng)范圍可調(diào)諧，并支持特定的下行線路速率和特定的上行線路速率；其中在0NU執(zhí)行自校準(zhǔn)程序時(shí)，所述0LT通過(guò)估計(jì)所述下行通道傳輸波長(zhǎng)漂移并確保在所述Mff-PON系統(tǒng)中的所有活躍的下行通道的下行通道傳輸波長(zhǎng)漂移信息在Mff-ΡΟΝ系統(tǒng)中的所有通道上下行廣播來(lái)便利該程序的執(zhí)行。
[0010]附圖簡(jiǎn)述
[0011]圖1示出了典型的單通道TDM Ρ0Ν系統(tǒng)。
[0012]圖2示出了典型的多波長(zhǎng)Ρ0Ν系統(tǒng)，其中多個(gè)0LT通過(guò)波長(zhǎng)多路復(fù)用器連接到傳統(tǒng)的0DN。
[0013]圖3示出了在接收機(jī)可調(diào)范圍的理想的光功率分布。
[0014]圖4提供了在接收機(jī)可調(diào)范圍的實(shí)際的光功率分布的例子。
[0015]圖5是0NU自校準(zhǔn)程序的框圖。
[0016]圖6是光通信過(guò)程的流程圖表示。
[0017]圖7是光網(wǎng)絡(luò)單元的框圖表示。
[0018]圖8是光通信過(guò)程的流程圖表示。
[0019]圖9是光線路終端的框圖表示。
[0020]詳細(xì)描述
[0021]無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(Ρ0Ν)是基于點(diǎn)到多點(diǎn)(P2MP)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的光網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，在P2MP拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，單個(gè)光纖和多個(gè)無(wú)源分支點(diǎn)被用來(lái)提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)。Ρ0Ν系統(tǒng)使用服務(wù)提供者的訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)的電信、信息、娛樂(lè)和其他資源的通信設(shè)施可以方便用戶的訪問(wèn)。Ρ0Ν系統(tǒng)可以包括一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，稱為光線路終端(0LT)，它可以與稱為光網(wǎng)絡(luò)單元(0NU)的一個(gè)或多個(gè)用戶節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)源光分配網(wǎng)絡(luò)(0DN)連接。0NU可以位于或靠近接入用戶的處所。0LT可以位于接入提供商的通信設(shè)施(中心局)處。在基于時(shí)分復(fù)用/時(shí)分多址(TDM/TDMA)原理的傳統(tǒng)Ρ0Ν中，比如G.984G-P0N或G.987XG-P0N，0LT操作在單一的下行波長(zhǎng)和單一的上行波長(zhǎng)上。通過(guò)0DN連接到0LT的多個(gè)0NU共享相同的下行和上行波長(zhǎng)。
[0022]在傳統(tǒng)的TDM Ρ0Ν系統(tǒng)上，當(dāng)0NU加入或恢復(fù)操作時(shí)，它必須經(jīng)過(guò)激活，即，由0LT和0NU執(zhí)行的一組分布程序，包括參數(shù)學(xué)習(xí)、序列號(hào)獲取(發(fā)現(xiàn))和測(cè)距的階段。在TDM-P0N系統(tǒng)中，0NU接收機(jī)是固定的；S卩，通過(guò)制造和測(cè)試過(guò)程總是調(diào)諧到正確的下行波長(zhǎng)。當(dāng)激活程序啟動(dòng)時(shí)，0NU嘗試同步到搜尋定期重復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)模式的稱為PSync的下行信號(hào)，且一旦成功，通過(guò)接收和處理下行幀來(lái)獲取下行信號(hào)。0NU使用在下行方向定期傳輸?shù)耐ㄓ眯畔?lái)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的操作參數(shù)。這些事件構(gòu)成參數(shù)學(xué)習(xí)階段的內(nèi)容，這在下文進(jìn)一步詳細(xì)描述。一旦參數(shù)學(xué)習(xí)階段完全結(jié)束，0NU尋找稱為序列號(hào)授權(quán)的特定的下行傳輸以通過(guò)在上行傳輸脈沖串中宣布其唯一的序列號(hào)來(lái)宣布它在Ρ0Ν系統(tǒng)上的存在。隨后，0LT給0NU分配稱為0NU-1D的本地標(biāo)識(shí)符，這允許0NU被直接尋址，并通過(guò)對(duì)0NU測(cè)距來(lái)完成激活，即建立其特定的均衡時(shí)延。一旦被激活，0NU繼續(xù)監(jiān)視下行傳輸?shù)耐ㄓ眯畔⒉?shí)施網(wǎng)絡(luò)的操作參數(shù)的任何變化。
[0023]在多波長(zhǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(Mff-ΡΟΝ)，每個(gè)操作在唯一的下行波長(zhǎng)通道和唯一的上行波長(zhǎng)通道的多個(gè)0LT都經(jīng)由波長(zhǎng)多路復(fù)用器(WM)連接到同一個(gè)0DN，且通過(guò)所述0DN連接到多個(gè)0NU。上行波長(zhǎng)通道可以由多個(gè)周期性波長(zhǎng)組成。與給定的0LT相關(guān)的一個(gè)下行波長(zhǎng)通道和一個(gè)上行波長(zhǎng)通道的組合形成雙向波長(zhǎng)通道。多個(gè)下行波長(zhǎng)到達(dá)每個(gè)0NU。然而，每個(gè)0NU在任何給定的時(shí)間典型地僅能夠接收和處理一個(gè)下行波長(zhǎng)，在任何給定的時(shí)間僅能生成一個(gè)上行波長(zhǎng)。0NU可被設(shè)計(jì)成在特定的一對(duì)下行和上行波長(zhǎng)上操作，在這種情況下，它是固定的0NU，或者它可能能夠及時(shí)改變其下行和上行波長(zhǎng)，在這種情況下，它是可調(diào)的0NU。可調(diào)的0NU可能能夠獨(dú)立地調(diào)節(jié)其接收機(jī)和發(fā)射機(jī)。具有可調(diào)的接收機(jī)的0NU將內(nèi)部受控接收機(jī)參數(shù)，如電流、電壓、功率或溫度設(shè)置到特定值以將接收機(jī)調(diào)節(jié)到特定的波長(zhǎng)。具有可調(diào)的發(fā)射機(jī)的0NU將內(nèi)部受控發(fā)射機(jī)參數(shù)，如電流、電壓、功率或溫度設(shè)置到特定值以將發(fā)射機(jī)調(diào)節(jié)到特定的波長(zhǎng)。由于允許的雙向波長(zhǎng)通道的集合是有限的，并且對(duì)應(yīng)于每個(gè)雙向波長(zhǎng)通道的標(biāo)稱操作波長(zhǎng)可以在標(biāo)準(zhǔn)或操作文件中預(yù)先指定，實(shí)際的下行或上行波長(zhǎng)值可以不損失一般性地分別由下行或上行通道索引(通道ID)取代。
[0024]校準(zhǔn)是分別在內(nèi)部受控參數(shù)的值與下行和上行方向的可達(dá)到的波長(zhǎng)之間建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的過(guò)程。在安裝到網(wǎng)絡(luò)中之前，可以在工廠或?qū)嶒?yàn)室實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)，在這種情況下，它被稱為預(yù)校準(zhǔn)。校準(zhǔn)可在部署中在操作過(guò)程中進(jìn)行，在這種情況下，它被稱為在服務(wù)中校準(zhǔn)。由于預(yù)校準(zhǔn)影響設(shè)備的成本，預(yù)校準(zhǔn)的較高精度與較高的成本相關(guān)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商為0NU提供滿足網(wǎng)絡(luò)的操作要求和限制的最弱的校準(zhǔn)性能是必須的。
[0025]如果帶有具有強(qiáng)大的校準(zhǔn)性能的接收機(jī)的0NU被安裝在基于TWDM-P0N的接入網(wǎng)絡(luò)中，其初始下行波長(zhǎng)(波長(zhǎng)通道)是可以控制的，以便找到有效的下行信號(hào)，接收器必須跳過(guò)一組明確定義的參考點(diǎn)。術(shù)語(yǔ)“弱”在這里意味著雖然ONU可被接受在網(wǎng)絡(luò)操作而對(duì)操作質(zhì)量無(wú)顯著影響，仍然需要改善校準(zhǔn)以進(jìn)一步優(yōu)化ONU的性能。
[0026]如果帶有具有弱校準(zhǔn)性能的接收機(jī)的0NU安裝在基于TWDM-P0N的接入網(wǎng)絡(luò)，在其最初激活時(shí)，可能無(wú)法控制它正監(jiān)聽的下行波長(zhǎng)。因此，0NU可以掃描接收機(jī)調(diào)諧范圍以搜尋有效的下行傳輸信號(hào)。申請(qǐng)人于2013年2月26日提交的以前的專利文獻(xiàn)PCT/CN2013/071891公開了如何找到有效的下行傳輸通道和有效的激活通道，其考慮了雙向波長(zhǎng)通道的操作分配和0NU的支持協(xié)議以及支持的下行線路速率和上行線路速率。
[0027]本文件提供了建立和保持多波長(zhǎng)Ρ0Ν系統(tǒng)中的0NU校準(zhǔn)的技術(shù)等。
[0028]0NU自校準(zhǔn)的一種公開方法包括0NU的下行調(diào)諧范圍的物理層掃描。0NU通過(guò)改變內(nèi)部受控發(fā)射機(jī)參數(shù)的值并記錄對(duì)應(yīng)于接收的光功率的峰值的參數(shù)值進(jìn)行掃描。根據(jù)0NU的接收機(jī)的校準(zhǔn)性能，0NU可以自行決定，要么在第一次發(fā)現(xiàn)光功率峰值后停止物理層掃描并測(cè)試相應(yīng)的下行波長(zhǎng)通道的下行信號(hào)，要么尋找下一個(gè)光功率峰值，或在測(cè)試選定的下行波長(zhǎng)通道的下行信號(hào)之前完成整個(gè)調(diào)諧范圍的掃描。如果0NU選擇不完成接收機(jī)調(diào)諧范圍的物理層掃描，它有足夠的預(yù)校準(zhǔn)信息來(lái)推斷其余的波長(zhǎng)通道。
[0029]在使用預(yù)校準(zhǔn)信息已完成建立初步的校準(zhǔn)記錄后，作為物理層掃描的結(jié)果，0NU獲取下行波長(zhǎng)通道，監(jiān)視報(bào)告上行中的關(guān)鍵變化的通道的傳輸波長(zhǎng)，并繼續(xù)使用來(lái)自0LT的通道跟蹤信息來(lái)調(diào)節(jié)其自己的校準(zhǔn)記錄，通道跟蹤信息包含了關(guān)于對(duì)有效的下行發(fā)射機(jī)波長(zhǎng)與它們的標(biāo)稱的基于標(biāo)準(zhǔn)的值比較的當(dāng)前漂移的最佳可獲得的估計(jì)的附加信息。0NU使用漂移估計(jì)來(lái)改善0NU接收機(jī)的服務(wù)中校準(zhǔn)，且當(dāng)0NU