無源光網(wǎng)絡(luò)(passive optical network，PON)是用于在最后一公里提供網(wǎng)絡(luò)接入的一種系統(tǒng)，最后一公里是向客戶提供通信的電信網(wǎng)絡(luò)的最后一部分。PON是一種點對多點(point-to-multipoint，P2MP)網(wǎng)絡(luò)，包括中心局(central office，CO)處的光線路終端(optical line terminal，OLT)、光分配網(wǎng)絡(luò)(optical distribution network，ODN)以及用戶室內(nèi)的光網(wǎng)絡(luò)單元(optical network unit，ONU)。PON還可包括位于OLT和ONU之間的遠(yuǎn)程節(jié)點(remote node，RN)，例如，位于多個客戶所在的道路的末端。

近年來，千兆比特PON(gigabit-capable PON，GPON)和以太網(wǎng)PON(Ethernet PON，EPON)等時分復(fù)用(time-division multiplexing，TDM)PON已經(jīng)在全世界部署，用于多媒體應(yīng)用。在TDM PON中，多個用戶之間使用時分多址(time-division multiple access，TDMA)方案共享總?cè)萘?，因此每個用戶的平均帶寬可以限制在100兆比特每秒(Mb/s)以下。

波分復(fù)用(wavelength-division multiplexing，WDM)PON被認(rèn)為是未來寬帶接入業(yè)務(wù)的非常有前景的解決方案。WDM PON能夠提供具有高達(dá)10千兆比特每秒(Gb/s)的專用帶寬的高速鏈路。通過采用波分多址(wavelength-division multiple access，TDMA)方案，WDM PON中的每個ONU由專用波長信道服務(wù)以與CO或OLT通信。下一代PON(Next-generation PON，NG-PON)和NG-PON2可包括點對點WDM PONs(point-to-point WDM PON，P2P-WDM PON)，這樣可提供高于10Gb/s的數(shù)據(jù)速率。

NG-PON和NG-PON2還可以包括時分和波分復(fù)用(time-and wavelength-division multiplexing，TWDM)PON，這樣也可提供高于10Gb/s的數(shù)據(jù)速率。TWDM PON可以合并TDMA和WDMA以支持更高的容量，使得增加的用戶數(shù)量可以由每個用戶具有足夠帶寬的單個OLT來服務(wù)。在TWDM PON中，WDM PON可以覆蓋在TDM PON的頂部。換言之，不同的波長可以一起復(fù)用以共享單個主干光纖，且多個用戶可以使用TDMA共享每個波長。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在一項實施例中，本發(fā)明包括一種OLT信道終端(channel termination，CT)，包括：接收器，用于接收來自O(shè)NU的包含相關(guān)標(biāo)簽的上行消息，其中，所述相關(guān)標(biāo)簽表示唯一數(shù)字；處理器，耦合到所述接收器且用于處理所述上行消息，并基于所述上行消息生成下行消息，其中，所述下行消息包括所述相關(guān)標(biāo)簽；發(fā)射器，耦合到所述處理器且用于向所述ONU傳輸所述下行消息。

在另一項實施例中，本發(fā)明包括一種ONU，包括：發(fā)射器，用于向OLT CT傳輸上行消息，其中，所述上行消息包括相關(guān)標(biāo)簽，所述相關(guān)標(biāo)簽表示唯一數(shù)字；接收器，耦合到所述發(fā)射器且用于接收來自所述OLT CT的下行消息，其中，所述下行消息包括所述相關(guān)標(biāo)簽。

在又一項實施例中，本發(fā)明包括一種用于ONU在線校準(zhǔn)的方法，包括：接收來自O(shè)NU的上行消息，其中，所述上行消息包括相關(guān)標(biāo)簽，所述相關(guān)標(biāo)簽表示唯一數(shù)字；基于所述上行消息生成下行消息，其中，所述下行消息包括所述相關(guān)標(biāo)簽；向所述ONU傳輸所述下行消息。

在又一項實施例中，本發(fā)明包括另一種用于ONU在線校準(zhǔn)的方法，包括：向OLT CT傳輸上行消息，其中，所述上行消息包括相關(guān)標(biāo)簽，所述相關(guān)標(biāo)簽表示唯一數(shù)字；接收來自所述OLT CT的下行消息，其中，所述下行消息包括所述相關(guān)標(biāo)簽。

結(jié)合附圖和權(quán)利要求書可以從以下的詳細(xì)描述中更清楚地理解這些和其它特征。

附圖說明

為了更透徹地理解本發(fā)明，現(xiàn)參閱結(jié)合附圖和具體實施方式而描述的以下簡要說明，其中的相同參考標(biāo)號表示相同部分。

圖1為TWDM PON的示意圖。

圖2為圖示ONU在線校準(zhǔn)的消息序列圖。

圖3為根據(jù)本發(fā)明一實施例的圖示一種用于ONU在線校準(zhǔn)的方法的流程圖。

圖4為根據(jù)本發(fā)明一實施例的圖示另一種用于ONU在線校準(zhǔn)的方法的流程圖。

具體實施方式

首先應(yīng)理解，盡管下文提供一項或多項實施例的說明性實施方案，但所公開的系統(tǒng)和/或方法可使用任何數(shù)目的技術(shù)來實施，無論該技術(shù)是當(dāng)前已知還是現(xiàn)有的。本發(fā)明決不應(yīng)限于下文所說明的說明性實施方案、附圖和技術(shù)，包括本文所說明并描述的示例性設(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等效物的完整范圍內(nèi)修改。

現(xiàn)有PON技術(shù)是單波長PON，并且采用具有單個OLT CT的OLT，OLT CT是與ONU通信的OLT端口。因此，現(xiàn)有PON技術(shù)不支持ONU波長調(diào)諧。NG-PON和NG-PON2，包括WDM PON、P2P-WDM PON和TWDM PON等多波長PON，可以具有多個OLT CT，以便支持多個波長。每個OLT CT可以在一對上行和下行波長中提供數(shù)據(jù)傳輸。上行可以指從ONU到OLT的通信方向。相反，下行可以指從OLT到ONU的通信的方向。

在典型的TWDM PON中，在下行方向和上行方向上可以有多達(dá)八個波長。校準(zhǔn)是一個在特定誤差范圍內(nèi)調(diào)整ONU傳輸?shù)纳闲泄庑盘柕牟ㄩL的過程。對于未校準(zhǔn)的ONU或經(jīng)受性能下降的已校準(zhǔn)或預(yù)校準(zhǔn)的ONU，校準(zhǔn)可能是必要的。離線校準(zhǔn)可以指ONU在向PON注冊之前進行預(yù)校準(zhǔn)時的校準(zhǔn)。ONU可能知道所有上行工作波長信道的波長，并知道如何自行校準(zhǔn)以在特定的信道中傳輸。在線校準(zhǔn)可以指ONU必須向PON注冊以便從OLT確定要使用哪個上行波長信道時的校準(zhǔn)。ONU可能不知道任何上行工作波長信道的波長或者不知道如何自行校準(zhǔn)以在特定的上行波長信道中傳輸。

國際電信聯(lián)盟電信(International Telecommunication Union Telecommunication，ITU-T)標(biāo)準(zhǔn)化部門G.989.3現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)草案(ITU-T G.989.3草案)公開了一種用于ONU在線校準(zhǔn)的過程。上電后，ONU進行下行掃描和校準(zhǔn)。ONE選擇一個用于上行信道校準(zhǔn)的下行信道。ONE從所選的下行信道了解系統(tǒng)和信道概況。作為校準(zhǔn)的一部分，ONU向OLT發(fā)送上行消息。

然而，在ITU-T G.989.3草案中沒有提供對從OLT到ONU的上行消息的直接響應(yīng)。因此，ONU沒有足夠的在線校準(zhǔn)信息。例如，ONU不知道ONU的上行波長是否正確，ONU是否需要校準(zhǔn)更多的上行波長信道，以及ONU是否準(zhǔn)備好激活上行波長信道用于操作。

本文公開了ONU的在線校準(zhǔn)的實施例。ONU向包括唯一索引編號的OLTCT傳輸上行消息。OLT CT接收上行消息，并基于上行消息向ONU傳輸下行消息，該下行消息包括唯一索引編號。上行消息和下行消息都可以是物理層操作、管理和維護(physical layer operation,administration and maintenance，PLOAM)消息。所公開的實施例涉及TWDM PON，但是也可以應(yīng)用于支持ONU在線校準(zhǔn)的任何PON。

圖1是TWDM PON 100的示意圖。TWDM PON 100可適于實施所公開的實施例。TWDM PON 100可以是不需要任何有源組件以在OLT 105與ONU_1-n150_1-n之間分布數(shù)據(jù)的通信網(wǎng)絡(luò)。相反，TWDM PON 100可以使用無源光組件在OLT 105與ONU_1-n 150_1-n之間分布數(shù)據(jù)。TWDM PON 100可以遵守與多波長PON有關(guān)的任何標(biāo)準(zhǔn)。TWDM PON 100包括OLT 105、分路器140和ONU_1-n 150_1-n,，其中n可以是任何正整數(shù)。

OLT 105可以是被配置為與ONU_1-n 150_1-n和另一網(wǎng)絡(luò)通信的任何設(shè)備。具體地，OLT 105可以充當(dāng)其它網(wǎng)絡(luò)與ONU_1-n 150_1-n之間的媒介。例如，OLT 105可以將從網(wǎng)絡(luò)接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到ONU_1-n 150_1-n，并且可以將從ONU_1-n 150_1-n接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到其它網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)其它網(wǎng)絡(luò)使用與在TWDM PON 100中使用的PON協(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議時，OLD 105可以包括將網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換為PON協(xié)議的轉(zhuǎn)換器。OLT 105轉(zhuǎn)換器還可以將PON協(xié)議轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

OLT 105可以包括介質(zhì)訪問控制(media access control，MAC)模塊110、OLT CT_1-m115_1-m、波長復(fù)用器(wavelength multiplexer，WM)120、波長解復(fù)用器(wavelength demultiplexer，WDEM)125、本地振蕩器(local oscillator，LO)130、雙向光放大器(bi-directional optical amplifier，OA)135。MAC模塊110可以是適于處理信號以在協(xié)議棧中的物理層處使用的任何模塊。WM 120可以是任何合適的波長復(fù)用器，例如陣列波導(dǎo)光柵(arrayed waveguide grating，AWG)。WM 120可以復(fù)用波長信道，并且因此將信號合并成合并的發(fā)射信號，然后將合并的發(fā)射信號轉(zhuǎn)發(fā)到LO 130。LO 130可以向合并的發(fā)射信號添加特性，以便ONU_1-n 150_1-n正確地提取信號。LO 130然后可以將合并的發(fā)射信號轉(zhuǎn)發(fā)到OA 135，OA 135可以根據(jù)需要放大合并的發(fā)射信號，以便通過光纖137將合并的發(fā)射信號轉(zhuǎn)發(fā)到分路器140。OA 135還可以通過光纖137接收來自分路器140的合并的接收信號，并且根據(jù)需要放大合并的接收信號，以便將合并的接收信號轉(zhuǎn)發(fā)到WDEM 125。WDEM 125可以類似于WM 120，并且可以將合并的接收信號解復(fù)用為多個光信號，然后將多個光信號轉(zhuǎn)發(fā)到OLT CT_1-m 115_1-m。

分路器140可以是適于劃分合并的光信號并將分路的信號轉(zhuǎn)發(fā)到ONU_1-n 150_1-n的任何設(shè)備。分路器140還可以是適于接收來自O(shè)NU_1-n 150_1-n信號，將這些信號合并成合并的接收信號，以及將合并的接收信號轉(zhuǎn)發(fā)到OA 135的任何設(shè)備。例如，分路器140在下行方向(例如，從OLT 105到ONU_1-n 150_1-n)將下行光信號劃分成n個分路的下行光信號，以及在上行方向(例如，從ONU_1-n 150_1-n到OLT 105)將n個上行光信號合并為一個合并的上行光信號。

ONU_1-n 150_1-n可以是適于與OLT 105通信的任何設(shè)備。ONU_1-n 150_1-n可以包括波長可調(diào)部件155_1-n和MAC模塊_1-n 160_1-n。波長可調(diào)部件155_1-n包括波長可調(diào)發(fā)射器和波長可調(diào)濾波器(未示出)。MAC模塊_1-n 160_1-n類似于MAC模塊110。

TWDM PON 100可以通過將下行波長(例如，λ1d、λ2d、...和λnd)和上行波長(例如，λ1u、λ2u、...和λnu)與每個OLT CT_1-m 115_1-m關(guān)聯(lián)來提供WDM能力，使得存在多個波長。然后，TWDM PON 100可以將這些波長合并成單個光纖137，并通過分路器140將波長分布到ONUs_1-n150_1-n。TWDM PON 100也可以提供TDM。

圖2為圖示ONU在線校準(zhǔn)的消息序列200。圖1的TWDM PON 100可以實施ONU在線校準(zhǔn)。圖2示出了OLT CT 210與ONU 220之間交換的消息。OLT CT 210和ONU 220可以是任意OLT CT_1-m 115_1-m和任意ONU_1-n 150_1-n。

ONU 220初始化和校準(zhǔn)其接收器和發(fā)射器(未示出)。初始化可以包括對OLT CT 210的自配置和測距。發(fā)射器和接收器的自校準(zhǔn)可以包括通過調(diào)節(jié)控制參數(shù)，包括ONU的溫度、電流和電壓，來校準(zhǔn)發(fā)射器傳輸?shù)纳闲泄庑盘柡徒邮掌鹘邮盏南滦泄庑盘柕牟ㄩL。在自校準(zhǔn)之后，ONU 220的發(fā)射器傳輸?shù)纳闲泄庑盘柕牟ㄩL應(yīng)與OLT CT 210的接收器接收的上行光信號的波長相匹配。類似地，ONU 220的接收器接收的下行光信號的波長應(yīng)與OLT CT 210的發(fā)射器傳輸?shù)南滦泄庑盘柕牟ㄩL相匹配。

ONU 220向OLT CT 210傳輸上行消息230。上行消息230是PLOAM消息，并且包括區(qū)分ONU 220與其它ONU的相關(guān)標(biāo)簽。相關(guān)標(biāo)簽可以以各種形式表示唯一的非零數(shù)字。例如，相關(guān)標(biāo)簽可以包括16位字段的唯一非零數(shù)字。當(dāng)ONU 220對上行光信號的波長或功率或兩者進行調(diào)諧時，唯一的非零數(shù)字變?yōu)榱硪粋€唯一非零數(shù)字。

OLT CT 210接收上行消息230，評估上行消息230，并向ONU 220傳輸下行消息240。上行消息230的評估包括確定是否以正確的波長和功率傳輸上行信號、ONU 220是否需要校準(zhǔn)更多的上行波長信道，以及ONU 220是否準(zhǔn)備好被激活用于根據(jù)現(xiàn)有控制參數(shù)進行操作。下行消息240也是PLOAM消息。

在一項實施例中，下行消息240可以是OLT CT210創(chuàng)建的新校準(zhǔn)下行消息。表1描述了根據(jù)本發(fā)明一實施例的下行消息240的參數(shù)。下行消息240包括未分配的ONU標(biāo)識(identification，ID)、消息類型ID、序列號(sequence number，SeqNo)、供應(yīng)商特定序列號、消息索引、校準(zhǔn)ID、上行波長信道ID、接收信號強度指示(received signal strength indicator，RSSI)、填充和消息完整性檢查。消息索引是從上游消息230復(fù)制的相關(guān)標(biāo)簽。

校準(zhǔn)ID包括“0”位和校準(zhǔn)狀態(tài)位。例如，表1所示為校準(zhǔn)ID包括8個位，校準(zhǔn)狀態(tài)位后跟隨7個“0”位。校準(zhǔn)狀態(tài)位基于對OLT CT 210的上行消息230的評估來確定。校準(zhǔn)狀態(tài)位具有指示ONU 220應(yīng)繼續(xù)校準(zhǔn)的第一二進制值，以及指示ONU 220應(yīng)被激活以進行操作的第二二進制值，其中第一二進制值與第二二進制值不同。在一項實施例中，表1所示為第一二進制值為0，第二二進制值為1。在另一項實施例中，第一二進制值可以是1，第二二進制值可以是0。

上行波長信道ID是當(dāng)校準(zhǔn)狀態(tài)位具有第一二進制值(例如，如表1所示的0)時正在校準(zhǔn)上行波長的上行波長信道，或者是當(dāng)校準(zhǔn)狀態(tài)位具有第二二進制值(例如，如表1所示的1)時準(zhǔn)備好激活的上行波長信道。RSSI指示在OLT CT 210處從ONU 220接收的光功率。RSSI可以由ONU 220用作在線校準(zhǔn)的參考。

表1：根據(jù)本發(fā)明實施例中的下行消息。

在另一項實施例中，下行消息240可以是修訂的PLOAM消息，例如，修訂的上行波長信道信息(US_WLCH_INFO)PLOAM消息或修訂的assign_ONU_ID PLOAM消息。表2描述了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的下行消息240的參數(shù)。下行消息240是通過將消息索引、校準(zhǔn)ID、上行波長信道ID和RSSI添加到現(xiàn)有US_WLCH_INFO PLOAM消息來生成的。

表2：根據(jù)本發(fā)明另一實施例的下行消息。

表3描述了根據(jù)本發(fā)明又一實施例的下行消息240的參數(shù)。下行消息240是通過將消息索引、校準(zhǔn)ID、上行波長信道ID和RSSI添加到現(xiàn)有assign_ONU_ID PLOAM消息中來生成的。當(dāng)校準(zhǔn)ID為00000000時，ONU應(yīng)忽略O(shè)NU ID。

表3：根據(jù)本發(fā)明又一實施例的下行消息。

圖3為根據(jù)本發(fā)明一實施例的圖示一種用于ONU在線校準(zhǔn)的方法300的流程圖。方法300在OLT CT中實施以便激活ONU。例如，OLT CT和ONU可以是OLT CT₁ 115₁和ONU₁ 150₁。在方框310中，從ONU接收包括相關(guān)標(biāo)簽的上行消息。相關(guān)標(biāo)簽表示區(qū)分ONU與其它ONU的唯一數(shù)字。當(dāng)ONU調(diào)諧上行光信號的波長或功率或兩者時，唯一數(shù)字變?yōu)榱硪粩?shù)字。在方框320中，基于上行消息生成下行消息。下行消息包括相關(guān)標(biāo)簽。在方框330中，向ONU傳輸下行消息。

圖4為根據(jù)本發(fā)明一實施例的圖示另一種用于ONU在線校準(zhǔn)的方法400的流程圖。方法400在OLT CT中實施以便激活ONU。例如，OLT CT和ONU可以是OLT CT₁ 115₁和ONU₁150₁。在方框410中，向OLT CT傳輸包括相關(guān)標(biāo)簽的上行消息。相關(guān)標(biāo)簽表示區(qū)分ONU與其它ONU的唯一數(shù)字。當(dāng)ONU調(diào)諧上行光信號的波長或功率或兩者時，唯一數(shù)字變?yōu)榱硪粩?shù)字。在方框420中，從OLT CT接收包括相關(guān)標(biāo)簽的下行消息。

雖然本發(fā)明多個具體實施例，但應(yīng)當(dāng)理解，所公開的系統(tǒng)和方法也可通過其它多種具體形式體現(xiàn)，而不會脫離本發(fā)明的精神或范圍。本發(fā)明的實例應(yīng)被視為說明性而非限制性的，且本發(fā)明并不限于本文本所給出的細(xì)節(jié)。例如，各種元件或部件可以在另一系統(tǒng)中組合或合并，或者某些特征可以省略或不實施。

此外，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)和方法可以與其它系統(tǒng)、模塊、技術(shù)或方法進行組合或合并。展示或論述為彼此耦合或直接耦合或通信的其它項也可以采用電方式、機械方式或其它方式通過某一接口、設(shè)備或中間部件間接地耦合或通信。其它變更、替換、更替示例對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的，均不脫離此處公開的精神和范圍。