本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域的,尤其涉及一種接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)及其裝置。
背景技術(shù):
目前接入網(wǎng)主要以樹形結(jié)構(gòu)的PON(無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))技術(shù)為主,隨著用戶對(duì)高清IPTV、視頻監(jiān)控等高帶寬業(yè)務(wù)需求的不斷增長(zhǎng),運(yùn)營(yíng)商對(duì)PON系統(tǒng)在帶寬需求、業(yè)務(wù)支撐能力、接入節(jié)點(diǎn)設(shè)備和配套設(shè)備性能等方面,都提出了更高的期望?;赥DM-PON(時(shí)分復(fù)用的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))應(yīng)用較廣泛,10G之后的下一代PON技術(shù)的演進(jìn)方向,也成為ITU-T(國(guó)際電信聯(lián)盟遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)化組織)和FSAN(全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)論壇)等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的討論熱點(diǎn)。
隨著PON技術(shù)的演進(jìn):從GPON/EPON到XGPON/10GEPON直至40G-TWDM-PON,帶寬不再是限制用戶體驗(yàn)的唯一的技術(shù)瓶頸。運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商的興趣都在逐漸的投向OFDM-PON(基于正交頻分復(fù)用方式無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))。OFDM-PON在2012年時(shí)依然是NG-PON2的備選方案之一,但由于NG-PON2標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)敲定時(shí)間的限制,隨著由其血緣關(guān)系最近的TWDM-PON(基于時(shí)分和波分復(fù)用方式無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))入選標(biāo)準(zhǔn)而落選NG-PON2標(biāo)準(zhǔn)之外。
OFDM(正交頻分復(fù)用)是一種多載波傳輸技術(shù),將高速串行的比特信息動(dòng)態(tài)分配到各個(gè)頻譜相互重疊的子載波上,有效提升系統(tǒng)的頻譜效率。子載波可采用PSK(相移鍵控調(diào)制)、QAM(正交振幅調(diào)制)等高階調(diào)制提高系統(tǒng)容量。由于OFDM符號(hào)的長(zhǎng)度增加,加上循環(huán)前綴技術(shù)的使用,有力地克服了傳輸鏈路中由于多徑和色散帶來(lái)的碼間干擾(ISI)。同時(shí),OFDM調(diào)制融合了軟件無(wú)線電的思想,主要功能依靠DSP(數(shù)字信號(hào)處理)芯片實(shí)現(xiàn)IDFT(離散傅里葉逆變換)和DFT(離散傅里葉變換)等數(shù)字信號(hào)處理,再通過(guò)數(shù)/模以及模/數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)數(shù)字域和模擬域之間的轉(zhuǎn)換,將通信系統(tǒng)除了射頻前端和天線等的大部分功能利用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn),極大地發(fā)揮了軟件的靈活簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確計(jì)算、可重配置以及高效的信 號(hào)數(shù)字處理算法的優(yōu)勢(shì)。DSP使能的OFDM-PON作為未來(lái)的光接入技術(shù)一直保持了高速的發(fā)展態(tài)勢(shì),是未來(lái)諸多光接入方案中具有“通用接入”能力、可軟件定義化、具備可重構(gòu)性的有效方案。同時(shí),在數(shù)據(jù)中心和無(wú)線前端回傳中的“并行應(yīng)用”也是推進(jìn)OFDM-PON技術(shù)演進(jìn)和開發(fā)的重要力量。
考慮到OFDM-PON本身所具備的抗色散能力和頻譜有效性的顧身優(yōu)勢(shì),以及在光接入網(wǎng)絡(luò)中可以實(shí)現(xiàn)靈活的載波資源調(diào)度,本應(yīng)在光接入中獲得極高的認(rèn)可和發(fā)展。但是,相對(duì)傳統(tǒng)的低成本光接入網(wǎng),OFDM-PON在復(fù)雜度和成本方面的劣勢(shì)是其主要的受限原因。
縱使有諸多的技術(shù)優(yōu)勢(shì),OFDM-PON的一個(gè)局限就是DSP開銷較大,計(jì)算復(fù)雜度較高,因而導(dǎo)致耗能較高。結(jié)合圖1、2所示意,它提供的是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的OFDM傳輸比較。從圖1中可見(jiàn),OFDM傳輸在發(fā)射端Tx和接收端Rx具有對(duì)稱性結(jié)構(gòu)。該傳輸方式應(yīng)用在圖2點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)中,每一個(gè)ONU也需要工作在和發(fā)射端OLT一樣的時(shí)鐘頻率下,而理論上而言,我們希望ONU能工作在盡量低耗能和低計(jì)算復(fù)雜度的狀況下。同時(shí),該OFDM-PON架構(gòu)下,由于數(shù)據(jù)和資源具有非常低的調(diào)度精細(xì)度,每一個(gè)ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元)需工作在和OLT(光纖線路終端)一致全速率狀態(tài),以抓取下行PON信號(hào)中的全部鏈路信息,完成全頻段的FFT(傅里葉變換)之后識(shí)別和抽取該ONU所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊,丟棄非相關(guān)數(shù)據(jù),如此一來(lái),ONU側(cè)全帶寬的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換、S/P串并行轉(zhuǎn)換、和FFT傅里葉變換計(jì)算所帶來(lái)的開銷已經(jīng)產(chǎn)生。
鑒于此,在PON的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,ONU的復(fù)雜度和有效性都是需要被重新優(yōu)化,有必要針對(duì)在OFDM-PON中ONU必須運(yùn)行在和OLT一致的時(shí)鐘頻率并必須全頻段進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和傅里葉變換計(jì)算這一問(wèn)題,提出解決計(jì)算復(fù)雜度高和有效性低的問(wèn)題。目前有不少方案采用了OFDM-FDMA-PON的方案。在這些方案中,每一個(gè)用戶的數(shù)據(jù)以O(shè)FDM格式承載在某一個(gè)中頻載波上,在OLT端形成多個(gè)頻域上并行的OFDM的中頻復(fù)用的形式。這樣的方案可以很好的解決前述的問(wèn)題,每個(gè)用戶可以只要通過(guò)解復(fù)用的方式獲取目標(biāo)中頻,而后用較小的帶寬和較低的數(shù)據(jù)獲取OFDM數(shù)據(jù),不會(huì)造成計(jì)算復(fù)雜度的浪費(fèi)不必要的開銷。
然而,基于OFDM-FDMA-PON方案帶來(lái)了一個(gè)隱含的問(wèn)題是過(guò)高的信號(hào)峰均比(PAPR)。因?yàn)轭l域上的復(fù)用,對(duì)應(yīng)時(shí)域上的信號(hào)疊加,故而PAPR會(huì)隨著OLT端需要復(fù)用進(jìn)來(lái)的用戶數(shù)的增加而不斷增加,導(dǎo)致傳輸系統(tǒng)的線性度的喪失。而 隨著非線性效應(yīng)的引入,OFDM信號(hào)的質(zhì)量會(huì)受到嚴(yán)重的交調(diào)并出現(xiàn)傳輸差錯(cuò),因而這樣的方案只能較好的適合輕用戶的場(chǎng)景(例如小于16個(gè)用戶)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)OFDM-PON中ONU的有效性缺陷,本發(fā)明旨在提供一種降低用戶側(cè)ONU的ADC的采樣量化的速率,減少傅里葉變換計(jì)算的尺寸和DSP計(jì)算量,以減少功耗,最終提升OFDM-PON技術(shù)的可實(shí)用性的技術(shù)解決方案。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,這里提供一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的光纖線路終端,其包括:若干反向傅里葉變換裝置,對(duì)分別發(fā)送給若干光網(wǎng)絡(luò)單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行反向傅里葉變換,形成對(duì)應(yīng)的若干路正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)子幀;處理裝置,對(duì)所述若干路正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)子幀進(jìn)行符號(hào)交織處理,形成新的正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)幀;第一轉(zhuǎn)換裝置,對(duì)所述新的正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)幀進(jìn)行并串行數(shù)據(jù)裝換、以及數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換形成無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)下行模擬電信號(hào);電光轉(zhuǎn)換裝置,對(duì)所述無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)下行模擬電信號(hào)進(jìn)行光調(diào)制生成無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)下行光信號(hào),并通過(guò)光分配網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給光網(wǎng)絡(luò)單元。
優(yōu)選地,前述反向傅里葉變換裝置中每路正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)子幀的反向傅里葉變換尺寸可由軟件定義的。
優(yōu)選地,前述符號(hào)交織裝置對(duì)所述正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)子幀先進(jìn)行緩存,再按照一定的比例進(jìn)行符號(hào)交織。
優(yōu)選地,前述第一轉(zhuǎn)換裝置以對(duì)應(yīng)于一個(gè)基準(zhǔn)采樣率的N倍速率對(duì)所述新的正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)幀進(jìn)行數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換。
優(yōu)選地,前述反向傅里葉變換裝置包含正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)子幀數(shù)據(jù)的同步、控制信令,進(jìn)一步包含無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的控制信令,所述無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的控制信令包括動(dòng)態(tài)帶寬分配、公共運(yùn)維管理信令
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面,這里提供一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的光網(wǎng)絡(luò)單元,其包括:光電轉(zhuǎn)換裝置,接收來(lái)自光分配網(wǎng)絡(luò)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)下行光信號(hào),轉(zhuǎn)換為無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)下行電信號(hào);第二轉(zhuǎn)換裝置,對(duì)所述無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)下行電信號(hào)中的正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)幀進(jìn)行去符號(hào)交織處理,選擇接收本光網(wǎng)絡(luò)單元的正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)子幀;傅里葉變換裝置,對(duì)發(fā)送給本光網(wǎng)絡(luò)單元的正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)子幀進(jìn)行傅里葉變換計(jì)算,恢復(fù)下行無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)該光網(wǎng)絡(luò)單元的下行數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地,前述第二轉(zhuǎn)換裝置以一個(gè)基準(zhǔn)采樣率對(duì)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)下行電信號(hào)進(jìn)行數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換。
優(yōu)選地,前述第二轉(zhuǎn)換裝置根據(jù)所恢復(fù)的下行數(shù)據(jù)中的控制信令對(duì)下行電信號(hào)中的正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)幀進(jìn)行去符號(hào)交織處理。
優(yōu)選地,前述第二轉(zhuǎn)換裝置包括:本地時(shí)鐘裝置,產(chǎn)生特定時(shí)鐘頻率的時(shí)鐘信號(hào);模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置,以所述時(shí)鐘信號(hào)對(duì)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)下行電信號(hào)中的本光網(wǎng)絡(luò)單元對(duì)應(yīng)的正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)子幀進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換;去交織處理裝置,對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行去交織處理,獲得本地網(wǎng)絡(luò)單元對(duì)應(yīng)的正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)子載波,并輸出給所述傅里葉變換裝置;運(yùn)維管理控制裝置,根據(jù)恢復(fù)的下行數(shù)據(jù)中的控制信令控制同步控制裝置以及去交織處理裝置;同步控制裝置,控制并校準(zhǔn)所述本地時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘頻率和觸發(fā)延時(shí)
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所提供的方法及其裝置,很大程度上降低了ONU端DSP計(jì)算量和硬件器件的要求,相較于傳統(tǒng)OFDM-PON技術(shù)而言,本發(fā)明中ONU可以以較低的ADC采樣率、FFT計(jì)算量來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)。依賴本發(fā)明中所述技術(shù),可以很大程度上降低OFDM-PON的建設(shè)和運(yùn)維成本,是未來(lái)全接入PON網(wǎng)絡(luò)的一項(xiàng)有力技術(shù)。
附圖說(shuō)明
通過(guò)下面提出的結(jié)合附圖的詳細(xì)描述,本發(fā)明的特征、性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯,附圖中相同的元件具有相同的標(biāo)識(shí),其中:
圖1是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)OFDM傳輸結(jié)構(gòu)示意圖例;
圖2是點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)OFDM傳輸結(jié)構(gòu)示意圖例;
圖3是本發(fā)明所提供的一種PON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中OFDM傳輸結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明所提供的OLT中符號(hào)交織處理示意圖;
圖5是本發(fā)明所提供的ONU中去符號(hào)交織處理結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本發(fā)明所提供的在符號(hào)交織處理前后的OFDM數(shù)據(jù)幀示意圖;
圖7是本發(fā)明所提供的另外一種PON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中OFDM傳輸結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
在以下優(yōu)選的實(shí)施例的具體描述中,將參考構(gòu)成本發(fā)明一部分的所附的附圖。所附的附圖通過(guò)示例的方式示出了能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的特定的實(shí)施例。示例的 實(shí)施例并不旨在窮盡根據(jù)本發(fā)明的所有實(shí)施例。需要說(shuō)明的是,盡管本文中以特定順序描述了本發(fā)明中有關(guān)方法的步驟,但是這并非要求或者暗示必須按照該特定順序來(lái)執(zhí)行這些操作,或是必須執(zhí)行全部所示的操作才能實(shí)現(xiàn)期望的結(jié)果,相反,本文中所描述的步驟可以改變執(zhí)行順序。附加地或備選地,可以省略某些步驟,將多個(gè)步驟合并為一個(gè)步驟執(zhí)行,和/或?qū)⒁粋€(gè)步驟分解為多個(gè)步驟執(zhí)行。
圖3是本發(fā)明所提供的一種PON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中OFDM傳輸結(jié)構(gòu)示意圖,它包括為于局端的OLT和位于用戶側(cè)的ONU,其主要在OLT和ONU兩個(gè)方面的設(shè)計(jì)來(lái)降低OFDM-PON的系統(tǒng)復(fù)雜度。
圖例中局端的OLT提供了四路ONU數(shù)據(jù)的處理,它包括:4個(gè)iFFT(反向傅里葉變換)裝置,處理裝置,第一轉(zhuǎn)換裝置,電光轉(zhuǎn)換裝置,其中:
4個(gè)iFFT裝置對(duì)分別發(fā)送給光網(wǎng)絡(luò)單元ONU1......ONU4的數(shù)據(jù)Data-1......Data-4進(jìn)行反向傅里葉變換,反向傅里葉變換可把一串?dāng)?shù)據(jù)信號(hào)切成n份分別對(duì)應(yīng)到n個(gè)正交的不同信道,最后形成對(duì)應(yīng)的若干路OFDM數(shù)據(jù)子幀;這里,每一個(gè)OFDM子幀的iFFT尺寸是由軟件定義的,例如64點(diǎn)或其他。
根據(jù)本發(fā)明所提供的優(yōu)選實(shí)施例,每個(gè)Data-1......Data-4數(shù)據(jù)流不僅要包含本幀數(shù)據(jù)的時(shí)鐘同步、控制信令,還要包含整體數(shù)據(jù)的控制信令,整體數(shù)據(jù)的控制信令包括DBA動(dòng)態(tài)帶寬分配、公共運(yùn)維管理信令。如此,可以保證每個(gè)ONU在單獨(dú)解本路數(shù)據(jù)時(shí)依然可以正確的解讀全局控制信令和受管控。
處理裝置,對(duì)所述4路OFDM數(shù)據(jù)子幀進(jìn)行符號(hào)交織處理,形成新的OFDM數(shù)據(jù)幀,它可以先將多個(gè)OFDM子幀緩存起來(lái),然后按照一定的比例進(jìn)行符號(hào)交織,圖例中我們以1∶4為例進(jìn)行說(shuō)明和驗(yàn)證。圖4是本發(fā)明所提供的OLT中符號(hào)交織處理示意圖,圖例以三路信號(hào)交織處理為例進(jìn)行說(shuō)明,在iFFT(反向傅里葉變換)裝置完成反向傅里葉變換計(jì)算后的3個(gè)數(shù)據(jù)流......,其第1個(gè)數(shù)據(jù)流的第1至第3個(gè)符號(hào)如圖中所示依次表示為1-1,1-2,1-3;第2個(gè)數(shù)據(jù)流的第1至第3個(gè)符號(hào)如圖中所示依次表示為2-1,2-2,2-3;第3個(gè)數(shù)據(jù)流的第1至第3個(gè)符號(hào)如圖中所示依次表示為3-1,3-2,3-3,進(jìn)行符號(hào)交織之后的數(shù)據(jù)輸出為1-1,2-1,3-1,1-2,2-2,3-2,1-3,2-3,3-3。
第一轉(zhuǎn)換裝置,對(duì)所述新的OFDM數(shù)據(jù)幀進(jìn)行P/S(并串行)數(shù)據(jù)裝換、以及D/A(數(shù)字模擬)轉(zhuǎn)換形成PON下行模擬電信號(hào);
電光轉(zhuǎn)換裝置,對(duì)所述PON下行模擬電信號(hào)進(jìn)行光調(diào)制生成PON下行光信 號(hào),并通過(guò)光分配網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給光網(wǎng)絡(luò)單元。
于用戶側(cè)的ONU,圖例中我們以其中一路ONU數(shù)據(jù)處理為例進(jìn)行說(shuō)明,ONU包括:光電轉(zhuǎn)換裝置,第二轉(zhuǎn)換裝置,F(xiàn)FT(傅里葉變換)裝置,其中:
光電轉(zhuǎn)換裝置,接收來(lái)自光分配網(wǎng)絡(luò)的PON下行光信號(hào),轉(zhuǎn)換為PON下行電信號(hào),恢復(fù)成電域模擬信號(hào)。
第二轉(zhuǎn)換裝置,對(duì)所述PON下行電信號(hào)中的OFDM數(shù)據(jù)幀進(jìn)行去符號(hào)交織處理,選擇接收本光網(wǎng)絡(luò)單元的OFDM數(shù)據(jù)子幀;
FFT裝置,對(duì)發(fā)送給本光網(wǎng)絡(luò)單元的OFDM數(shù)據(jù)子幀進(jìn)行傅里葉變換計(jì)算,恢復(fù)下行PON數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)該ONU的下行數(shù)據(jù)。值得注意的是,此處iFFT的尺寸和OLT端生成該路OFDM的FFT尺寸是一致的。
根據(jù)本發(fā)明所提供的一種優(yōu)選實(shí)施方式,第二轉(zhuǎn)換裝置以一個(gè)基準(zhǔn)采樣率對(duì)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)下行電信號(hào)進(jìn)行數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換。
進(jìn)一步地,由于OLT側(cè)發(fā)往每個(gè)ONU的數(shù)據(jù)流不僅要包含本幀數(shù)據(jù)的時(shí)鐘同步、控制信令,還包含整體數(shù)據(jù)的控制信令,整體數(shù)據(jù)的控制信令包括DBA動(dòng)態(tài)帶寬分配、公共運(yùn)維管理信令,第二轉(zhuǎn)換裝置可根據(jù)FFT裝置所恢復(fù)的下行數(shù)據(jù)中的控制信令對(duì)下行電信號(hào)中的正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)幀進(jìn)行去符號(hào)交織處理。
圖5進(jìn)一步提供了ONU中第二轉(zhuǎn)換裝置去符號(hào)交織處理結(jié)構(gòu)示意圖,其包括:模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、去交織處理裝置、OAM裝置、同步控制裝置、以及本地時(shí)鐘,其中:
本地時(shí)鐘裝置,產(chǎn)生特定時(shí)鐘頻率的時(shí)鐘信號(hào),例如,它對(duì)應(yīng)于OLT中時(shí)鐘頻率的1/4.
模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置,受本地時(shí)鐘控制,對(duì)來(lái)自O(shè)NU光電轉(zhuǎn)換裝置的PON下行電模擬信號(hào)進(jìn)行采樣和量化,顯然,由于ONU的時(shí)鐘頻率僅僅為OLT的1/4,這樣的稀疏采樣意味著:若鏈路波特率為2.5G,在64QAM調(diào)制格式下,鏈路比特率為15Gb/s,ONU的采樣率可設(shè)置為625MSa/s。
去交織處理裝置,在初始化階段,由于全局控制信令被分配在某一特定(例如第一)子載波上,去交織處理裝置對(duì)A/D轉(zhuǎn)換裝置輸出的該子載波數(shù)據(jù)導(dǎo)入FFT裝置進(jìn)行默認(rèn)FFT計(jì)算,恢復(fù)出其中包含的全局控制信令并返回給OAM裝置。在初始化完成后,去交織處理裝置會(huì)根據(jù)OAM返回的控制信令配置去交織參數(shù), 以進(jìn)行后續(xù)的FFT計(jì)算。
OAM裝置,運(yùn)維管理控制裝置根據(jù)FFT裝置計(jì)算后返回的結(jié)果解析全局控制信令,以及本幀數(shù)據(jù)的時(shí)鐘同步、控制信令來(lái)控制同步控制裝置以及去交織處理裝置中的FFT子載波分配和時(shí)隙等參數(shù)。
同步控制裝置,前述OAM裝置輸出的全局控制信令以及本幀數(shù)據(jù)的時(shí)鐘同步、控制信令調(diào)整本地時(shí)鐘的時(shí)鐘頻率和觸發(fā)延時(shí)以正確的對(duì)準(zhǔn)本子幀的時(shí)序。從而使得A/D轉(zhuǎn)換裝置選擇接收本光網(wǎng)絡(luò)單元的OFDM數(shù)據(jù)子幀。
模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入FFT裝置進(jìn)行前述傅里葉變換處理后續(xù)的數(shù)據(jù)計(jì)算,恢復(fù)下行PON數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)該ONU的下行數(shù)據(jù),這與傳統(tǒng)的OFDM-PON解調(diào)無(wú)異。
從上述的1∶4點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)中可見(jiàn),ONU中ADC模塊只需工作在線路速率的1/4,即可恢復(fù)本路數(shù)據(jù),同時(shí)在FFT的計(jì)算量也只有FFT總點(diǎn)數(shù)的1/4,理論上存在75%的節(jié)能。是以,相較于傳統(tǒng)OFDM-PON技術(shù)而言,本發(fā)明中ONU可以以較低的ADC采樣率、FFT計(jì)算量來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù),可以很大程度上降低OFDM-PON的建設(shè)和運(yùn)維成本,是未來(lái)全接入PON網(wǎng)絡(luò)的一項(xiàng)有力技術(shù)。
值得注意的是,本系統(tǒng)中含有4個(gè)OFDM子幀的交織,可以使得單個(gè)ONU可以1∶4的采樣速率和FFT尺寸解調(diào)本路數(shù)據(jù)和信息。事實(shí)上,在上述的每一個(gè)OFDM子幀時(shí)可以繼續(xù)實(shí)行時(shí)頻兩維的資源快的調(diào)度和復(fù)用。即多個(gè)ONU可以都解同一個(gè)OFDM子幀,而在進(jìn)一步的顆粒度上實(shí)現(xiàn)ONU之間的時(shí)頻資源塊的調(diào)度和復(fù)用。
圖6是本發(fā)明所提供的在符號(hào)交織處理前后的OFDM數(shù)據(jù)幀示意圖,一個(gè)1∶4欠采樣的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證也在本中給出了部分佐證,在20km的傳輸實(shí)驗(yàn)中,數(shù)據(jù)可以在遠(yuǎn)端得到滿意的恢復(fù)。設(shè)定的實(shí)驗(yàn)參數(shù)為:OLT DAC采樣率1G Sa/s,ONU ADC采樣率250M Sa/s,傳輸鏈路20km光纖,64QAM,接收端數(shù)據(jù)滿足<8%EVM
其提供了6個(gè)數(shù)據(jù)波形,依次表示為:
A圖分別是4路數(shù)據(jù),各路數(shù)據(jù)的前端6個(gè)符號(hào)是一致的,后續(xù)跟著的數(shù)據(jù)表示凈荷;
B圖表示4路數(shù)據(jù)交織處理之后的波形;
C圖表示4路數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)光分配網(wǎng)絡(luò)纖傳輸之后的波形;
D圖表示ONU1按照延時(shí)在給定時(shí)序內(nèi)采樣量化得到的數(shù)據(jù);
E圖表示4路數(shù)據(jù)分別采樣恢復(fù)的數(shù)據(jù)波形;
F圖表示傳輸前和傳輸后數(shù)據(jù)波形的重疊比較;
傳統(tǒng)的基于副載波復(fù)用技術(shù)的OFDM-PON方案其缺陷在于犧牲了光調(diào)制部分的線性度和信噪比的損失。相比之下,本發(fā)明不僅明顯降低了ONU端ADC的采樣量化速率和體量,更加重要的是,保持了數(shù)據(jù)的傳輸性能不受損失。
圖7是本發(fā)明所提供的另外一種PON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中OFDM傳輸結(jié)構(gòu)示意圖,根據(jù)該實(shí)施例,本發(fā)明中所提的符號(hào)交織的OFDM-PON可以與現(xiàn)存的TDM-PON共存。圖例中,傳統(tǒng)TDM-PON數(shù)據(jù)和OFDM-PON數(shù)據(jù)一起交織,共享光傳輸網(wǎng)絡(luò)。以4倍速率OFDM-PON為例,ONU可以是傳統(tǒng)OOK接收機(jī),也可是OFDM接收機(jī)。因此不同屬性的ONU可以在該光接入網(wǎng)中共存。符號(hào)交織的OFDM-PON將作為下一代PON的備選方案,在網(wǎng)絡(luò)靈活性、組網(wǎng)有效性、對(duì)異質(zhì)服務(wù)強(qiáng)支持、包括有線無(wú)線服務(wù)回傳提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持和推進(jìn)。
通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的硬件平臺(tái)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn),當(dāng)然也可以全部通過(guò)硬件來(lái)實(shí)施,但很多情況下前者是更佳的實(shí)施方式?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術(shù)方案對(duì)背景技術(shù)做出貢獻(xiàn)的全部或者部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái),該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中,如ROM/RAM、磁碟、光盤等,包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。
以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其進(jìn)行限制,盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術(shù)方案脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。