專利名稱：混合正交頻分復(fù)用時域復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及網(wǎng)絡(luò)通信，具體而言涉及無源光網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
在過去的二十到三十年內(nèi)，同軸電纜線路已廣泛地部署在世界各地。雖然出現(xiàn)了 基于時域復(fù)用(TDM)無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)的光纖到戶(FTTH)架構(gòu)，但是由于此類系統(tǒng)的成本相對較高，所以同軸電纜線路目前仍然服務(wù)于許多寬帶三網(wǎng)融合客戶。同軸電纜具有約5千兆比特/秒(Gbps)的數(shù)字帶寬，這對于寬帶接入需求而言通常已足夠。傳統(tǒng)電纜接入的一個問題在于其可能不具有足夠滿足當前或未來用戶需求的令人滿意的數(shù)據(jù)接入方案。例如，有線數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)接口規(guī)范(DOCSIS)標準用于在北美洲和歐洲提供數(shù)據(jù)接入。DOCSIS標準的上游數(shù)據(jù)速率限于大約100兆比特/秒(Mbps)，例如具有通道綁定的D0CSIS3. 0，其由許多(例如，從大約100個到大約500個)電纜調(diào)制解調(diào)器共享。由于歷史原因，例如，為了支持遺留系統(tǒng)和/或節(jié)約新基礎(chǔ)設(shè)施上的投資成本，在可以預(yù)見的未來在這些地區(qū)仍會將DOCSIS用作電纜數(shù)據(jù)接入方案。TDM PON可提供比同軸電纜系統(tǒng)高得多的數(shù)據(jù)速率。例如，以太網(wǎng)PON (EPON)可向大約32名共享客戶提供大約IGbps的上游和下游對稱帶寬，而GPON對大約32名共享客戶可支持2. 5Gbps的下游帶寬和1. 25Gbps的上游帶寬。因此，TDMPON對于亞洲和中國等非DOCSIS地區(qū)而言是更有吸引力的數(shù)據(jù)接入方法。

發(fā)明內(nèi)容
在一項實施例中，本發(fā)明包括一種設(shè)備，所述設(shè)備包括TDM信道到正交頻分復(fù)用(OFDM)信道或有界正交調(diào)幅(QAM)信道的HOT PON轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器用于經(jīng)由光纖耦合到光線路終端(OLT)并且經(jīng)由點對多點同軸電纜耦合到多個網(wǎng)絡(luò)終端(NT)，并且用于使用OFDM信道或有界QAM信道將TDM數(shù)據(jù)從OLT傳輸?shù)綄?yīng)的NT，其中TDM數(shù)據(jù)的OFDM信道或有界QAM信道傳輸保留了端對端(E2E) TDM無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)協(xié)議、業(yè)務(wù)提供，以及服務(wù)質(zhì)量(QoS)。在另一項實施例中，本發(fā)明包括一種網(wǎng)絡(luò)部件，所述網(wǎng)絡(luò)部件包括接收器，其用于從OLT接收TDM PON下游數(shù)據(jù)并且從多個NT接收OFDM或有界QAM上游數(shù)據(jù)；轉(zhuǎn)換器，其用于移除TDM PON線路編碼，并且對TDM PON下游幀進行封裝，并將其轉(zhuǎn)換為OFDM或有界QAM下游數(shù)據(jù)，并且對OFDM或有界QAM上游數(shù)據(jù)進行封裝，并將其轉(zhuǎn)換為TDM PON上游幀；以及射頻(RF)發(fā)射器，其用于將OFDM或有界QAM下游數(shù)據(jù)發(fā)送到對應(yīng)的NT和光發(fā)射器，以將TDM PON上游數(shù)據(jù)發(fā)送到OLT。
在又一項實施例中，本發(fā)明包括一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實施的方法，所述方法包括從OLT接收TDM光信號，用處理器對TDM光信號進行處理以移除TDM PON線路代碼，并且在TDM PON幀中提取TDM數(shù)據(jù)，用處理器進行處理以使用OFDM或有界QAM對TDM PON幀進行封裝，以及將OFDM或有界QAM處理過的TDM PON幀經(jīng)由同軸電纜發(fā)送到多個NT。從結(jié)合附圖和所附權(quán)利要求書進行的以下詳細描述將更清楚地理解這些和其它特征。


為了更完整地理解本發(fā)明，現(xiàn)在參考以下結(jié)合附圖和詳細描述進行的簡要描述，其中相同參考標號表不相同部分。 圖1是基于TDM PON (ΕΡ0Ν和/或GP0N)的HOT PON的實施例的示意圖。圖2是基于EPON的HOT PON的另一項實施例的示意圖。圖3是基于千兆比特PON (GPON)的HOT PON的一項實施例的示意圖。圖4是基于組合式EPON和GPON的HOT PON的一項實施例的示意圖。圖5是HOT PON轉(zhuǎn)換器的一項實施例的示意圖。圖6是HOT PON幀的一項實施例的示意圖。圖7是HOT PON通信信道的一項實施例的示意圖。圖8是HOT PON數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法的一項實施例的流程圖。圖9是網(wǎng)絡(luò)單元的一項實施例的示意圖。圖10是通用計算機系統(tǒng)的一項實施例的示意圖。
具體實施例方式最初應(yīng)理解，盡管下文提供一個或一個以上實施例的說明性實施方案，但可使用任何數(shù)目的技術(shù)，不管是當前已知還是現(xiàn)有的，來實施所揭示的系統(tǒng)和/或方法。本發(fā)明決不應(yīng)限于下文所說明的所述說明性實施方案、圖式和技術(shù)，包括本文所說明并描述的示范性設(shè)計和實施方案，而是可在所附權(quán)利要求書的范圍以及其均等物的完整范圍內(nèi)修改。雖然TDM PON被視為更加高級的光纖接入技術(shù)，但是同軸電纜仍然廣泛地應(yīng)用于最后一英里寬帶接入。同軸電纜具有基本上高于雙絞線的帶寬，并且在過去的二十或三十年中被廣泛地采用。由于FTTH的成本相對較高，所以將現(xiàn)有的同軸電纜線路的帶寬與TDMPON技術(shù)結(jié)合起來進行的充分利用，可作為當前滿足當前帶寬需求的經(jīng)濟方法。將至少一部分TDM PON業(yè)務(wù)擴展到現(xiàn)有的同軸電纜線路中可預(yù)期獲得TDM PON系統(tǒng)的一些優(yōu)勢，并且同時保留至少一部分同軸電纜線路的基礎(chǔ)設(shè)施。然而，將TDM PON業(yè)務(wù)擴展到同軸電纜線路中也是充滿挑戰(zhàn)的。本文揭示了用于建立混合OFDM TDM PON的系統(tǒng)和方法。混合OFDM TDM PON可將TDM PON協(xié)議(例如，對于ΕΡ0Ν、千兆比特PON (GP0N),或其他PON類型)擴展到具有相關(guān)寬帶OFDM技術(shù)或有界QAM信道的同軸電纜。因此，TDM PON協(xié)議、供應(yīng)、QoS，以及業(yè)務(wù)可準確無誤地擴展到同軸電纜線路。將來，混合OFDM TD PON也可向FTTH提供平滑的遷移路徑。本文中也將混合OFDM TDM PON稱作HOT Ρ0Ν。圖1 描繪了基于 TDM Ρ0Ν(ΕΡ0Ν和 / 或GPONM^ HOT P0N120 的實施例。HOT P0N120可包括NGB聚合網(wǎng)絡(luò)121、多個EPON 0LT122、多個HOT PON轉(zhuǎn)換器單元124，以及多個網(wǎng)絡(luò)終端(NT) 128。EPON OLT122可，例如，在邊緣，耦合到NGB聚合網(wǎng)絡(luò)121，并且每個EPONOLT122都可經(jīng)由光纖123耦合到對應(yīng)的HOT PON 0/E單元124。每個HOTPON 0/E單元124可經(jīng)由同軸電纜線路127耦合到多個NT128。HOT P0N120的部件可如圖1所示進行布置。HOT PON轉(zhuǎn)換器單元124可用于將同軸電纜線路127上的EPONQoS以及EPON的供應(yīng)擴展到客戶端，例如，NT128。HOT PON轉(zhuǎn)換器單元124可實施OFDM方案或有界QAM信道來擴展TDM協(xié)議，并且允許從EPON OLT122到NT128以及相關(guān)客戶的E2E QoS和供應(yīng)。PON協(xié)議可能非常清楚OFDM方案或有界QAM方案，且下文將對OFDM方案或有界QAM方案進行更詳細的描述。NT128可以是客戶設(shè)備，其用于經(jīng)由同軸電纜線路127以電信號的形式從對應(yīng)的HOT PON 0/E單元124中接收客戶數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)，和/或系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)。NT128可對接收到的電信號進行解調(diào)或處理，以提供數(shù)據(jù)/業(yè)務(wù)給關(guān)聯(lián)于NT128的客戶或終端用戶。NT128也可對數(shù)據(jù)進行調(diào)制，并且以電信號的形式經(jīng)由同軸電纜線路127將數(shù)據(jù)從客戶(例如，客戶通信裝置)發(fā)送到HOT PON轉(zhuǎn)換器單元124。 在一項實施例中，從EPON 0LT122中發(fā)送的數(shù)據(jù)可包括活動圖像專家組(MPEG)單路節(jié)目傳輸流(SPTS)、IP多播、EPON控制數(shù)據(jù)或幀。可基于HOT PON轉(zhuǎn)換器單元124對EPON幀進行處理。轉(zhuǎn)發(fā)到NT128的數(shù)據(jù)可包括IP多播、以太網(wǎng)、EPON控制，和/或OFDM數(shù)據(jù)或幀。圖1中的HOT PONl20是基于EPON的HOT Ρ0Ν，但如同下文進一步描述的，類似的架構(gòu)可用于其他類型的TDM Ρ0Ν，例如，基于GPON的Η0ΤΡ0Ν。圖2描繪了另一個基于EPON的HOT P0N200的一項實施例。EPON HOT P0N200可包括EPON 0LT210、HOT PON轉(zhuǎn)換器220，以及多個EPON NT230。EPON 0LT210可經(jīng)由單光纖215耦合到HOT PON轉(zhuǎn)換器220。在EPON OLT128與HOT PON轉(zhuǎn)換器220之間沒有分光器。HOT PON轉(zhuǎn)換器220可經(jīng)由點對多點同軸電纜225耦合到HOT PON NT230。EPON HOTP0N200的部件與HOT P0N120的對應(yīng)部件的配置類似。EPON HOT P0N200可支持的邏輯EPONNT230達32，768個左右。EPON 0LT210使用EPON協(xié)議來傳輸數(shù)據(jù)。EPON 0LT210可位于中心局。HOT PON轉(zhuǎn)換器220可將EPON幀轉(zhuǎn)換為頻域，所述頻域以電(例如，RF)信號的形式在同軸電纜225上傳輸。HOT PON轉(zhuǎn)換器220可對TDM PON媒體接入控制(MAC)幀進行封裝，所述幀在同軸電纜225上使用電信號進行傳輸。在OFDM或有界QAM方案中，不同的HOT PON NT230可共享頻帶，但是不需要HOT PON轉(zhuǎn)換器220處的時間調(diào)度。TDM協(xié)議可能非常清楚在EPON0LT210處的OFDM方案或有界QAM方案，但是TDM協(xié)議可能并不知道在HOT PON轉(zhuǎn)換器220處的OFDM方案或有界QAM方案。HOT PON轉(zhuǎn)換器220可位于遠離EP0N0LT210的域中。位于EPON 0LT210與HOT PON轉(zhuǎn)換器220之間的光纖215可不包括任何分離器，因此光纖215可達到的距離大于標準的20公里(km) PON距離。例如，光纖215可從EPON0LT210攜帶TDM PON信號到HOT PON轉(zhuǎn)換器220的距離大約等于70km或大于70km。隨后，HOT P0NNT230可接收包括了 TDM PON MAC幀和業(yè)務(wù)的RF信號。HOT PON NT230可以是這樣的EPON 0ΝΤ，其中光收發(fā)器由裝配有OFDM或QAM解調(diào)器的電收發(fā)器取代。圖3描繪了基于GPON的HOT P0N300的一項實施例。GPON HOT P0N300可包括GPON 0LT310, HOT PON 轉(zhuǎn)換器 320，以及多個 HOT PON NT330。GPON 0LT310 可經(jīng)由單根點對點光纖315耦合到HOT PON轉(zhuǎn)換器320。HOT PON轉(zhuǎn)換器320可經(jīng)由同軸電纜325耦合到HOT PON NT330。GPON HOT P0N300的部件與HOT P0N120的對應(yīng)部件的配置類似。GPONHOT P0N200可支持的HOT PON NT330達128個左右。GPON 0LT310可以是使用GPON協(xié)議來傳輸數(shù)據(jù)的TDM PON OLT。GPON可具有的帶寬基本上大于EPON的帶寬。例如，GPON數(shù)據(jù)以約為2. 5Gbps的下游速率和約為1. 25Gbps的上游速率進行傳輸。GPON HOT PON轉(zhuǎn)換器320可類似于EPON HOT PON轉(zhuǎn)換器220。然而，GPON HOT PON轉(zhuǎn)換器320可處理GPON GEM幀，而非EPON以太網(wǎng)幀。GPON 0LT310可位于中心局，而HOT PON轉(zhuǎn)換器320可位于遠離GPON 0LT310的域。位于GPON 0LT310與HOTPON轉(zhuǎn)換器320之間的光纖315可不包括任何分離器，并且因此可達到大約70km或更大的范圍。GPON NT330可類似于EPON NT230，但是GPON NT330可處理GPON幀，而非EPON幀。
圖4描繪了基于組合式EPON和GPON的HOT P0N400的一項實施例。組合式EPON和 GPON HOT P0N400 可包括類似于上述 HOT PON 的 EPON HOT PON 和 GPON HOT PON。EPONHOT PON和GPON HOT PON可共享相同的同軸電纜，但是是在不同的頻帶上。組合式EPON和GPON HOT P0N400 可包括 EPON 0LT410、GPON 0LT412、HOT PON 轉(zhuǎn)換器 420、多個 EPON HOTPON NT430，以及多個 GPON HOT PON NT432。每個 EPON 0LT410 和 GPON 0LT412 都可分別經(jīng) 由對應(yīng)的單光纖415和416耦合到HOT PON轉(zhuǎn)換器420。HOT PON轉(zhuǎn)換器420可經(jīng)由多個同軸電纜 425 耦合到多個 EPON HOT PON NT430 以及 GPON HOT PON NT432。EPON HOT PONNT430以及GPON HOT PON NT432可共享相同的同軸電纜425。組合式EPON和GPON HOTP0N400的部件與HOT P0N120的對應(yīng)部件的配置類似。組合式EPON和GPON HOT P0N400可支持的邏輯EPON HOT PON NT430達32，768個左右，并且可支持的GPON HOT PON NT432達128個左右。在其他實施例中，組合式EPON和GPON HOT P0N400可包括更多的EPON 0LT410和/或GPON 0LT412，所述EPON 0LT410和/或GPON 0LT412可經(jīng)由多根對應(yīng)的光纖共享HOT PON 轉(zhuǎn)換器 420。在從HOT PON遷移到FTTH的情況下，針對對應(yīng)于EPON 0LT410的光纖415，HOTPON轉(zhuǎn)換器420可由分離器422取代，針對對應(yīng)于GPON 0LT412的光纖416，HOT PON轉(zhuǎn)換器420可由分離器424取代。分離器422可將EPON 0LT410耦合到所有對應(yīng)的EPON NT430,分離器424可將GPON 0LT412耦合到所有對應(yīng)的GPON NT432，例如經(jīng)由光纖電纜?？蓪⒁寻惭b的GPON HOT PON NT以及EPON HOT PON NT變?yōu)閷?yīng)的GPON NT和EPON NT，方法是分別用對應(yīng)的插頭小型可插拔式(SFP)GPON收發(fā)器和SFP EPON收發(fā)器來取代插入式GPONHOT PON電收發(fā)器和EPON HOT PON電收發(fā)器。TDM信號可包括分配到不同的NT的多個不同的時隙。每個時隙都可包括用于對應(yīng)的EPON NT430 (在EPON 0LT410的情況下)的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)或用于對應(yīng)的GPON NT432 (在GPON 0LT412的情況下)的千兆比特無源光網(wǎng)絡(luò)封裝方法(GEM)數(shù)據(jù)。隨后，HOT PON轉(zhuǎn)換器420可使用OFDM或有界QAM在多個不同的頻道上將以太網(wǎng)和/或GEM幀重新分配到對應(yīng)的NT。隨后，TDM到OFDM轉(zhuǎn)換器420可在點對多點同軸電纜區(qū)段中再次使用TDM PON調(diào)度協(xié)議，而不是為同軸電纜設(shè)計另一個調(diào)度協(xié)議。所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)仍可包括TDM PON MAC幀，所述幀可由對應(yīng)的NT以類似于TDM PON的方式進行處理，即，使用TDM協(xié)議進行處理。此外，HOT PON轉(zhuǎn)換器420可在專用的或預(yù)定的頻道上將視頻廣播從OLT轉(zhuǎn)發(fā)到NT，例如，平行于以太網(wǎng)和GEM中貞。圖5 描繪了可用于 EPON HOT P0N200、GPON HOT P0N300，或組合式 EPON 和 GPONHOT P0N400中的HOT PON轉(zhuǎn)換器500的一項實施例。因此，HOT PON轉(zhuǎn)換器500可經(jīng)由一根光纖耦合到至少一個TDM PON 0LT501，并經(jīng)由一根同軸電纜耦合到多個HOT PON (HP)NT530。如上文所述，TDM PON 0LT501 可以是 EPON OLT 和 / 或 GPON 0LT，而 HP NT530 可以是 EPON HP NT 和 / 或 GPON HP NT。HOT PON轉(zhuǎn)換器500可包括下游光接收器(RX)以及時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)(⑶R)模塊502、PON MAC幀處理器504、QAM/0FDM編碼模塊和調(diào)幀器506，以及RF上轉(zhuǎn)換模塊508，它們可用于將下游信號從TDM PON 0LT501轉(zhuǎn)換到HP NT530。HOT PON轉(zhuǎn)換器500也可包括上游突發(fā)模式接收器以及⑶R模塊510、QAM/0FDM解碼模塊512、第二 PON MAC幀處理器514，以及上游光發(fā)射器(TX)516，它們可用于將上游信號從HP ΝΤ530轉(zhuǎn)換到TDM PON 0LT501。分光器522可在耦合到TDM PON 0LT501的光纖處對下游和上游信號進行結(jié)合/分離。電分離器532也可在耦合到HP ΝΤ530的同軸電纜處對下游和上游信號進行結(jié)合/分離?？墒褂糜布韺嵤〩OT PON轉(zhuǎn)換器500的部件，在一些實施例中也可使用軟件來實施。來自TDM PON 0LT501的下游光信號可由能夠提取時鐘信息的光RX和⑶R模塊502來接收。隨后，信號中的已提取的TDM數(shù)據(jù)可在以太網(wǎng)(對于ΕΡ0Ν)或GEM (對于GPON) 幀中由PON MAC幀處理器504來處理。隨后，所述幀被轉(zhuǎn)發(fā)到QAM/0FDM編碼模塊和調(diào)幀器506，以實施QAM和/或OFDM方案。隨后，RF上轉(zhuǎn)換模塊508在頻域中以電RF信號格式來傳輸所述數(shù)據(jù)。來自HP ΝΤ530的上游電信號可由實施⑶R的突發(fā)RX和⑶R模塊510來接收。隨后，信號中的QAM和OFDM數(shù)據(jù)可由QAM/0FDM解碼模塊512基于QAM和OFDM方案進行處理。隨后，已解調(diào)的數(shù)據(jù)可經(jīng)第二 PON MAC幀處理器514的處理而獲得TDM PON MAC幀。隨后，TDM數(shù)據(jù)可作為光信號由上游光ΤΧ516傳輸?shù)絋DM PON 0LT510。由于HOT PON的架構(gòu)，HOT PON轉(zhuǎn)換器500中的上游光ΤΧ516可以在連續(xù)模式而非突發(fā)模式下進行操作。不同于將OLT經(jīng)由共享的光纖耦合到多個ONU的其他一些系統(tǒng)，只有一個光鏈路可經(jīng)由對應(yīng)的光纖在HOT PO N TDM到HOT PON轉(zhuǎn)換器500與TDM PON 0LT501之間延伸。因此，HOT PON轉(zhuǎn)換器500不需要在突發(fā)模式下進行操作即可例如間歇性地發(fā)送上游信號到TDM PON 0LT501。相反，HOT PON轉(zhuǎn)換器500可用于使用連續(xù)的傳輸模式在“開啟”狀態(tài)下對上游信號進行操作，這樣可改進上游信號的質(zhì)量并減少誤差。此外，EPONHOT P0N200.GP0N HOT Ρ0Ν300，或組合式 EPON 和 GPON HOT Ρ0Ν400 系統(tǒng)可只具有沖突域，即，點對多點同軸電纜區(qū)段中的沖突。沖突不可能發(fā)生在HOT PON架構(gòu)中的光纖區(qū)段中。其他構(gòu)造可具有兩個沖突域，其中沖突可發(fā)生在點對多點光纖網(wǎng)絡(luò)中以及點對多點同軸電纜網(wǎng)絡(luò)中。圖6描繪了 EPON HOT PON幀700的一項實施例，所述幀可由HOT PON轉(zhuǎn)換器在⑶R之后從EPON OLT中接收并移除EPON線路代碼，并且隨后使用OFDM方案或有界QAM信道進行封裝，并且在下游方向上發(fā)送。EPON幀700也可由HOT PON轉(zhuǎn)換器進行封裝，并且在上游方向上發(fā)送到0LT。具體而言，EPON幀700可包括以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。因此，EPON幀700可包括EPON幀頭710以及以太網(wǎng)幀720。EPON幀頭710可包括幀間隔(IFG) 711、未使用的字段712 (例如，包括大約2比特)、邏輯鏈路標識(LLID)定界符的起始(SLD)713 (例如，包括大約I比特)、第二未使用的字段714 (例如，包括大約2比特)、LLID715 (例如，包括大約2比特)，以及循環(huán)冗余碼校驗(CRC)716 (例如，包括大約2比特)。EPON幀頭710也可包括目的地址(DA) 721 (例如，包括大約6比特)、源地址(SA) 722 (例如，包括大約6比特)、鏈路跟蹤(LT) 723 (例如，包括大約2比特)、凈負荷724 (例如，其可包括從大約46比特到大約1500比特的任意大小)，以及幀校驗序列(FCS) 725 (例如，包括大約4比特)。以太網(wǎng)幀720可包括以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，可使用TDM方案將所述數(shù)據(jù)分配到多個NT。例如，以太網(wǎng)幀720可包括對應(yīng)于不同NT的多個后繼字段或槽。EPON幀頭710中的字段可以是典型的EPON字段，并且可基于EPON TDM協(xié)議對以太網(wǎng)幀的字段進行配置。圖 7 描繪了 EPON HOT P0N200、GPON HOT P0N300，或組合式 EPON 和 GPON HOTP0N400中支持的多重HOT PON通信信道800的一項實施例。HOT PON通信信道800可包括一個或多個OFDM上游(US)信道810或有界QAM信道、視頻(例如，QAM視頻)信道820，以及一個或多個OFDM下游(DS)信道830或有界QAM信道。OFDM或有界QAM US信道810的范圍可從大約5兆赫到大約300兆赫(MHz)，并且其可由HOT PON轉(zhuǎn)換器從多個NT處接收。OFDM或有界QAM DS信道830的范圍可從大約700MHz到大約1,000MHz，并且其可由HOT PON轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)絅T。視頻信道820的范圍可從大約300MHz到大約700MHz，并且其也可由HOTPON轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)絅T。需在三個信道之間維持帶間隙以避免串擾或干擾。在一些實施例中，HOT PON轉(zhuǎn)換器或同軸電纜可包括一個或多個濾波器以適當?shù)貍鬏?接收不同的信道。
同軸電纜回波延遲大約為幾微秒(μ S)。如果使用OFDM調(diào)度，那么要求OFDM符號長度足夠長，使得循環(huán)前綴(CP)長于電纜中的回波延遲。上述頻帶中的OFDM子信道數(shù)目可以是幾千，例如大約2000個OFDM子信道。所得的OFDM幀可以相對較長，例如，大約幾百μ s，這可能不足以傳輸相對較短的EPON幀，例如，在EPON的情況下最小為大約64字節(jié)。如果在HOT PON架構(gòu)中使用了有界QAM信道，那么可使用基本上較短的幀來更加有效地傳輸短的EPON幀。在上述頻帶中，可將大約20、128或256個信道綁定起來，以提供大約IGbps的帶寬。圖8 描繪了可用于 EPON HOT P0N200.GP0N HOT Ρ0Ν300,以及組合式 EPON 和 GPONHOT Ρ0Ν400等HOT PON的HOT PON數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法900的一項實施例。HOT PON數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法900可使用OFDM方案或有界QAM信道將TDM PON協(xié)議(例如，對于EP0N、GP0N，或其他PON類型)擴展到同軸電纜線路，并且該方法可在HOT PON轉(zhuǎn)換器上實施。HOT PON數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法900可用于處理下游數(shù)據(jù)，并將下游數(shù)據(jù)從OLT轉(zhuǎn)發(fā)到NT。方法900可起始于塊910，此處TDM光信號可接收自O(shè)LT(例如，EPON或GPON 0LT)。這可通過使用光RX⑶R模塊502來實現(xiàn)。在塊920，可對TDM光信號進行處理以在以太網(wǎng)或GEM幀中提取TDM PON幀(例如，EPON或GPON TDM)。這可通過使用PON MAC幀處理器504來實現(xiàn)。在塊930，可使用OFDM方案或有界QAM對封裝的TDM幀進行處理、調(diào)制以及封裝。這可通過使用QAM/0FDM編碼模塊以及調(diào)幀器506或QAM/0FDM編碼模塊602來實現(xiàn)。在塊940，OFDM或有界QAM封裝的TDM PON幀可作為電信號經(jīng)由同軸電纜傳輸?shù)蕉鄠€NT。這可通過使用RF上轉(zhuǎn)換模塊508或606來實現(xiàn)。隨后，方法900結(jié)束。類似的轉(zhuǎn)發(fā)方法也可由HOT PON轉(zhuǎn)換器實施，以對上游數(shù)據(jù)進行處理并將其從NT轉(zhuǎn)發(fā)到0LT，例如，使用HOTPON轉(zhuǎn)換器500的上游信號處理部件來實現(xiàn)。上游數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法可包括HOT PON數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法900的相反步驟。圖9描繪了網(wǎng)絡(luò)單元1000的一項實施例，網(wǎng)絡(luò)單元1000可以是通過HOT PON輸送和處理數(shù)據(jù)的任何裝置。例如，網(wǎng)絡(luò)單元1000可位于上文所描述的任何網(wǎng)絡(luò)部件中，例如，在HOT PON轉(zhuǎn)換器、0LT，以及NT中的任何一者處。網(wǎng)絡(luò)單元1000可包括一個或多個入端口或單元1010，所述入端口或單元1010耦合到接收器(Rx) 1012以用于從其他網(wǎng)絡(luò)部件接收信號和幀/數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)單元1000可包括邏輯單元1020，用于確定將包發(fā)送到哪些網(wǎng)絡(luò)部件。邏輯單元1020可使用硬件、軟件或這兩者來實施。網(wǎng)絡(luò)單元1000還可包括一個或多個出端口或單元1030，所述出端口或單元1030耦合到發(fā)射器(Tx) 1032以用于將信號和幀/數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌W(wǎng)絡(luò)部件。接收器1012、邏輯單元1020以及發(fā)射器1032也可實施或支持動態(tài)配置和轉(zhuǎn)發(fā)方法900，以及業(yè)務(wù)可達性轉(zhuǎn)發(fā)方案900和/或1000。可如圖9所示對網(wǎng)絡(luò)單元1000的部件進行布置。上述網(wǎng)絡(luò)部件可在任何通用網(wǎng)絡(luò)部件上實施，例如計算機或特定網(wǎng)絡(luò)部件，其具有足夠的處理能力、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)吞吐能力來處理其上的必要工作量。圖10描繪了典型的通用網(wǎng)絡(luò)部件1100，其適用于實施本文本所揭示的部件的一項或多項實施例。網(wǎng)絡(luò)部件1100包括處理器1102 (可稱為中央處理器單元或CPU)，其與包括以下項的存儲裝置通信輔助存儲器1104、只讀存儲器(R0M)1106、隨機存取存儲器(RAM)1108、輸入/輸出(I/O)裝置1110，以及網(wǎng)絡(luò)連接裝置1112。處理器1102可作為一個或多個CPU芯片實施，或者可為一個或多個專用集成電路(ASIC)的一部分。 次要存儲裝置1104通常由一個或一個以上磁盤驅(qū)動器或磁帶驅(qū)動器組成，且用于數(shù)據(jù)的非易失性存儲，且用作溢流數(shù)據(jù)存儲裝置，前提是RAM1108的大小不足以保持所有工作數(shù)據(jù)。次要存儲裝置1104可用于存儲程序，當選擇此些程序來執(zhí)行時，將所述程序加載到RAM1108中。R0M1106用于存儲在程序執(zhí)行期間讀取的指令以及可能的數(shù)據(jù)。ROMl 106為非易失性存儲裝置，其存儲器容量相對于輔助存儲器1104的較大存儲器容量而言通常較小。RAM1108用于存儲易失性數(shù)據(jù)，還可能用于存儲指令。對ROMl 106和RAMl 108兩者的存取通常比對次要存儲裝置1104的存取快。揭示至少一個實施例，且所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員對所述實施例和/或所述實施例的特征的變化、組合和/或修改在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因組合、整合和/或省略所述實施例的特征而產(chǎn)生的替代實施例也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在明確陳述數(shù)值范圍或限制的情況下，應(yīng)將此些表達范圍或限制理解為包括屬于明確陳述的范圍或限制內(nèi)的類似量值的重復(fù)范圍或限制(例如，從約I到約10包括2、3、4等；大于O. 10包括O. 11,0. 12,0. 13等)。舉例來說，每當揭示具有下限R1和上限Ru的數(shù)值范圍時，具體是揭示屬于所述范圍的任何數(shù)字。具體而言，特定揭示所述范圍內(nèi)的以下數(shù)字=R=RJk* (Ru-R1),其中k為從1%到100%范圍內(nèi)
以 1% 遞增的變量，即，k 為 1%、2%、3%、4%、7%、......、70%、71%、72%、......、97%、96%、97%、98%、
99%或100%。此外，還特定揭示由如上文所定義的兩個R數(shù)字定義的任何數(shù)值范圍。相對于權(quán)利要求的任一元素使用術(shù)語“任選地”意味著所述元素是需要的，或者所述元素是不需要的，兩種替代方案均在所述權(quán)利要求的范圍內(nèi)。使用例如包括、包括和具有等較廣術(shù)語應(yīng)被理解為提供對例如由……組成、基本上由……組成以及大體上由……組成等較窄術(shù)語的支持。因此，保護范圍不受上文所陳述的描述限制，而是由所附權(quán)利要求書界定，所述范圍包括所附權(quán)利要求書的標的物的所有均等物。每一和每個權(quán)利要求作為進一步揭示內(nèi)容并入說明書中，且所附權(quán)利要求書是本發(fā)明的實施例。所述揭示內(nèi)容中的參考的論述并不是承認其為現(xiàn)有技術(shù)，尤其是具有在本申請案的在先申請優(yōu)先權(quán)日期之后的
公開日期的任何參考。本發(fā)明中所引用的所有專利、專利申請案和公開案的揭示內(nèi)容特此以引用的方式并入本文中，其提供補充本發(fā)明的示范性、程序性或其它細節(jié)。
雖然本發(fā)明中已提供若干實施例，但應(yīng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，所揭示的系統(tǒng)和方法可以許多其它特定形式來體現(xiàn)。本發(fā)明的實例應(yīng)被視為說明性的而非限制性的，且本發(fā)明不限于本文所給出的細節(jié)。舉例來說，各種元件或組件可在另一系統(tǒng)中組合或集成，或某些特征可省略或不實施。另外，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，各種實施例中描述和說明為離散或單獨的技術(shù)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)和方法可與其它系統(tǒng)、模塊、技術(shù)或方法組合或整合。展示或論述為彼 此耦合或直接耦合或通信的其它項目也可以電方式、機械方式或其它方式通過某一接口、裝置或中間組件間接地耦合或通信。改變、替代和更改的其它實例可由所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員確定，且可在不脫離本文所揭示的精神和范圍的情況下作出。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，其包括 時域復(fù)用(TDM)信道到正交頻分復(fù)用(OFDM)信道或有界正交調(diào)幅(QAM)信道的HOTPON轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器用于經(jīng)由光纖耦合到光線路終端(OLT)并且經(jīng)由點對多點同軸電纜耦合到多個網(wǎng)絡(luò)終端(NT)，并且用于使用OFDM信道或有界QAM信道將TDM數(shù)據(jù)從所述OLT傳輸?shù)剿鰧?yīng)的NT， 其中TDM數(shù)據(jù)的所述OFDM信道或有界QAM信道傳輸保留了端對端(E2E)TDM無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)協(xié)議、業(yè)務(wù)提供，以及服務(wù)質(zhì)量(QoS)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述光纖并不包括分離器，并且具有至少70公里的范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述OLT和NT交換多個以太網(wǎng)PON(EPON)幀，并且其中所述EPON幀使用TDM信道在所述OLT與所述HOT PON轉(zhuǎn)換器之間輸送，并且使用OFDM信道或有界QAM信道在所述HOT PON轉(zhuǎn)換器與所述NT之間輸送。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述OLT和NT交換多個千兆比特PON(GPON)封裝方法(GEM)幀，并且其中所述GEM幀使用TDM信道在所述OLT與所述HOT PON轉(zhuǎn)換器之間輸送，并且使用OFDM信道或有界QAM信道在所述HOT PON轉(zhuǎn)換器與所述NT之間輸送。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述HOTPON轉(zhuǎn)換器包括第一分離器，其用于將以太網(wǎng)PON (EPON) OLT耦合到對EPON幀進行交換的多個EPON NT ；以及第二分離器，其用于將千兆比特PON (GPON) OLT耦合到對千兆比特PON (GPON)封裝方法(GEM)幀進行交換的多個GPON NT。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述HOTPON轉(zhuǎn)換器包括光接收器與數(shù)據(jù)恢復(fù)(OTR)模塊、TDM PON媒體接入控制(MAC)幀處理器、正交調(diào)幅(QAM) /OFDM編碼模塊和調(diào)幀器，以及射頻(RF)上轉(zhuǎn)換模塊，它們可用于將下游信號從所述OLT轉(zhuǎn)換到所述NT，并且其中所述HOT PON轉(zhuǎn)換器進一步包括用于將上游信號從所述NT轉(zhuǎn)換到所述OLT的突發(fā)接收器以及⑶R模塊、QAM/0FDM解碼模塊、第二 TDM PON MAC幀處理器，以及上游光發(fā)射器。
7.一種網(wǎng)絡(luò)部件，其包括 接收器，其用于從光線路終端(OLT)接收時域復(fù)用(TDM)無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)下游數(shù)據(jù)，并且從多個網(wǎng)絡(luò)終端(NT)接收正交頻分復(fù)用(OFDM)或有界正交調(diào)幅(QAM)上游數(shù)據(jù)； 轉(zhuǎn)換器，其用于移除TDM PON線路編碼，并且對所述TDM PON下游幀進行封裝，并將其轉(zhuǎn)換為OFDM或有界QAM下游數(shù)據(jù)，并且對所述OFDM或有界QAM上游數(shù)據(jù)進行封裝，并將其轉(zhuǎn)換為TDM PON上游幀；以及 射頻(RF)發(fā)射器，其用于將所述OFDM或有界QAM下游數(shù)據(jù)發(fā)送到所述對應(yīng)的NT以及光發(fā)射器，以將所述TDM PON上游數(shù)據(jù)發(fā)送到所述0LT。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的網(wǎng)絡(luò)部件，其中所述光發(fā)射器進一步用于使用連續(xù)的傳輸模式來對上游信號進行操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的網(wǎng)絡(luò)部件，其中所述TDMPON下游數(shù)據(jù)包括EPON幀并且所述TDM PON上游數(shù)據(jù)類似地包括EPON幀，所述EPON幀包括EPON幀頭和以太網(wǎng)幀，其中所述EPON幀頭包括幀間隔(IFG)、未使用的字段、邏輯鏈路標識(LLID)定界符的起始(SLD)、第二未使用的字段、LLID、循環(huán)冗余碼校驗(CRC)、目的地址(DA)、源地址(SA)、鏈路跟蹤(LT)、凈負荷，以及幀校驗序列(FCS)，其中所述以太網(wǎng)幀包括對應(yīng)于不同NT的多個后繼字段或槽。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的網(wǎng)絡(luò)部件，其中所述OFDM或有界QAM下游數(shù)據(jù)包括并且所述OFDM或有界QAM上游數(shù)據(jù)類似地包括=TDMPON媒體接入控制(MAC)幀，所述幀包括以太網(wǎng)幀和/或千兆比特無源光網(wǎng)絡(luò)封裝方法(GEM)幀中的至少一者。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的網(wǎng)絡(luò)部件，其中所述OFDM或有界QAM下游數(shù)據(jù)在范圍為大約700兆赫(MHz)到大約1000MHz的OFDM或有界QAM下游信道上進行傳輸，并且其中所述OFDM或有界QAM上游數(shù)據(jù)在范圍為大約5MHz到大約300MHz的OFDM或有界QAM上游信道上進行傳輸。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的網(wǎng)絡(luò)部件，其中所述發(fā)射器進一步用于將視頻廣播數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鯪T，并且其中所述視頻廣播數(shù)據(jù)使用QAM來調(diào)制。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的網(wǎng)絡(luò)部件，其中所述視頻廣播數(shù)據(jù)是在范圍為大約300兆赫(MHz)到大約700MHz的QAM視頻信道上進行傳輸。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的網(wǎng)絡(luò)部件，其中所述NT包括的邏輯以太網(wǎng)PON(EPON)HOTPON NT達32，768個左右。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的網(wǎng)絡(luò)部件，其中所述NT包括的PON(GPON)HOT PON NT達128個千兆比特左右。
16.一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實施的方法，其包括 從光線路終端(OLT)接收時域復(fù)用(TDM)光信號； 用處理器對所述TDM光信號進行處理，以移除TDM無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)線路代碼，并且在TDM PON幀中提取TDM數(shù)據(jù)； 用處理器進行處理，以使用正交頻分復(fù)用(OFDM)或有界正交調(diào)幅(QAM)來封裝TDMPON幀；以及 經(jīng)由同軸電纜發(fā)送所述OFDM或有界QAM處理過的TDM PON幀到多個網(wǎng)絡(luò)終端(NT)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實施的方法，其中對所述接收到的TDMPON光信號進行處理以用于時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)(⑶R)，并且以提取PON媒體接入控制(MAC)幀。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實施的方法，其中使用OFDM和/或有界正交調(diào)幅(QAM)對所述已封裝的TDM PON幀進行調(diào)制。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實施的方法，其進一步包括 從所述NT接收OFDM或QAM電信號； 對所述OFDM或QAM電信號進行處理以獲得TDM無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)幀；以及 經(jīng)由點對點光纖鏈路使用光信號將所述TDM PON幀發(fā)送到所述0LT，其中使用連續(xù)模式上游光發(fā)射器來傳輸所述光信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實施的方法，其中對所述接收到的OFDM或QAM電信號進行解調(diào)和處理以用于時鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)，并且以提取所述TDM PON幀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種設(shè)備，其包括時域復(fù)用(TDM)信道到正交頻分復(fù)用(OFDM)信道或有界正交調(diào)幅(QAM)信道的HOT PON轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器用于經(jīng)由光纖耦合到光線路終端(OLT)并且經(jīng)由點對多點同軸電纜耦合到多個網(wǎng)絡(luò)終端(NT)并且用于使用OFDM信道或有界QAM信道將TDM數(shù)據(jù)從所述OLT傳輸?shù)剿鰧?yīng)的NT，其中TDM數(shù)據(jù)的所述OFDM信道或有界QAM信道傳輸保留了端對端(E2E)TDM無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)協(xié)議、業(yè)務(wù)提供，以及服務(wù)質(zhì)量(QoS)。
文檔編號H04L27/34GK103026678SQ201180036315
公開日2013年4月3日 申請日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者戴宇新 申請人:華為技術(shù)有限公司