專利名稱：光網(wǎng)絡(luò)中傳送上行數(shù)據(jù)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光網(wǎng)絡(luò)，具體來講，涉及為在系統(tǒng)控制器和多個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)之間發(fā)送和接收上行和下行數(shù)據(jù)而提供的無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)，更具體來講，涉及利用時分多址(TDMA)技術(shù)進行上行數(shù)據(jù)傳送的PON。
背景技術(shù)：
使寬帶信息業(yè)務(wù)在住宅用戶宅院可用的愿望促進了對光纖媒體使用的強烈關(guān)注。整個路徑上使用光纖傳輸?shù)墓饫w到家庭技術(shù)由于光纖的大信息容量而吸引人。在光纖上通信的各種技術(shù)包括時分復(fù)用(TDM)技術(shù)、波分復(fù)用(WDM)技術(shù)、副載波復(fù)用(SCM)技術(shù)以及空分復(fù)用(SCM)技術(shù)。
無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)用來提供系統(tǒng)頭端與各種端節(jié)點之間的雙向高帶寬數(shù)據(jù)的傳遞。在PON中，在系統(tǒng)頭端或中心局與用戶宅院之間可能沒有介于其間的有源元件。換句話說，PON一般不要求有源元件用于在系統(tǒng)頭端和用戶宅院處的遠程端節(jié)點之間引導(dǎo)光信號。因此，PON在現(xiàn)場不要求功率或電子處理來把光編碼信息引導(dǎo)到其目的地。傳統(tǒng)的PON一般包括光纖星形或樹形耦合裝置，它把自系統(tǒng)頭端延伸的多個光路連接到遠程端節(jié)點。下行光信號通過分布光纖從系統(tǒng)頭端發(fā)送到外部設(shè)備節(jié)點，在其中以無源方式把信號分路并分發(fā)到遠程端節(jié)點。端節(jié)點可把光編碼信號上行發(fā)送到外部設(shè)備節(jié)點，從而在分布光纖上形成復(fù)用信號，以便分發(fā)到系統(tǒng)頭端。
對于從系統(tǒng)頭端到遠程端節(jié)點的下行傳輸，PON可實現(xiàn)時分復(fù)用(TDM)技術(shù)、波分復(fù)用(WDM)技術(shù)或者用于分割送往各個端節(jié)點的數(shù)據(jù)的其它技術(shù)。對于上行傳輸，其中許多端節(jié)點可接入光纖媒體，多址可通過例如時分多址(TDMA)、波分多址(WDMA)或碼分多址(CDMA)或者其組合來實現(xiàn)。
最基本的方案之一對下行數(shù)據(jù)傳輸采用TDM以及對上行數(shù)據(jù)傳輸采用TDMA，并且通常稱作功率分配TDMA PON。下行數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)幀的“廣播和選擇”時分復(fù)用(TDM)流。各個端節(jié)點接收下行TDM數(shù)據(jù)的廣播副本，并根據(jù)TDM流中的地址選擇其自己的特定數(shù)據(jù)。這種TDM流可占用單個波長。對于上行數(shù)據(jù)傳輸，端節(jié)點通過使其上行傳輸同步、使它們按預(yù)指定的間隔出現(xiàn)來實現(xiàn)多址。這種同步減少或消除了在合并來自端節(jié)點的多個數(shù)據(jù)流之后來自分路器/合路器裝置的上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹丿B。上行數(shù)據(jù)可在單個波長上發(fā)送，一般是在與下行數(shù)據(jù)不同的波長上發(fā)送。
假若在共享通信網(wǎng)絡(luò)上支持各種各樣可能的寬帶通信業(yè)務(wù)，則希望提供一種用于上行通信路徑的有效數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。這種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議應(yīng)該盡量充分利用可用的上行信道帶寬。雖然把下行數(shù)據(jù)從系統(tǒng)頭端發(fā)送到遠程端節(jié)點的技術(shù)得到良好發(fā)展，但對于上行數(shù)據(jù)的傳輸仍然存在一些問題。例如，上行數(shù)據(jù)通信可實現(xiàn)時分多址(TDMA)技術(shù)，該技術(shù)包括系統(tǒng)頭端與遠程端節(jié)點上的ONU之間的同步多步請求/準許協(xié)商，以便防止上行數(shù)據(jù)包沖突并把上行傳輸緊密地組裝在一起。這種復(fù)雜程度是不合要求且低效的，并且消耗大量網(wǎng)絡(luò)資源。
一種較低復(fù)雜度的上行數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)采用對端節(jié)點具有固定時隙分配的“啞”主/從協(xié)議來傳送上行數(shù)據(jù)。時隙可具有固定大小或者可具有循環(huán)改變的固定大小。這種技術(shù)極為低效，因為系統(tǒng)頭端命令所有端節(jié)點暫停上行傳輸并指定單個端節(jié)點來進行發(fā)送。在自接收暫停命令開始的足夠延時之后才允許該端節(jié)點進行發(fā)送，因為先前正進行發(fā)送的端節(jié)點可能仍然具有在傳輸中的上行數(shù)據(jù)幀，可能與其沖突。但是，當每個上行數(shù)據(jù)傳輸沒有明確大小預(yù)留時，即使在端節(jié)點僅需要發(fā)送最小長度幀或者完全不發(fā)送任何幀時，所分配的時隙也必須大得足以接納至少一個最大長度數(shù)據(jù)幀，因為時隙未按需要來分配。
因此，一般需要一種不太復(fù)雜且有效的方式在PON中傳送上行數(shù)據(jù)。還需要一種在PON中有效地傳送上行數(shù)據(jù)的方法和系統(tǒng)。還需要一種用于協(xié)調(diào)PON中的遠程端節(jié)點和系統(tǒng)頭端之間的上行數(shù)據(jù)傳送的方法和系統(tǒng)。還需要一種在協(xié)調(diào)PON中上行數(shù)據(jù)傳送時消除從長分布光纖產(chǎn)生的傳送延遲等待時段的方法和裝置。還需要一種使各個端節(jié)點可以發(fā)送可變長度上行數(shù)據(jù)幀而不需要系統(tǒng)頭端進行明確大小預(yù)留消息交換的方法和裝置。一般還需要一種具有中央調(diào)度的方法和端點定向的多址PON。
附圖簡介本發(fā)明通過所附權(quán)利要求書中的細目來指明。但是，通過參照結(jié)合附圖的詳細說明，可獲得對本發(fā)明的更完整理解，各個圖中相似的參考標號表示相似的項目，而且

圖1說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光系統(tǒng)的原理框圖；圖2說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的端節(jié)點的原理框圖；圖3說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的端節(jié)點數(shù)據(jù)發(fā)送過程的流程圖；圖4說明適合與本發(fā)明的一個實施例配合使用的反射/透射光耦合器的一個實施例的原理框圖；以及圖5說明適合與本發(fā)明的一個實施例配合使用的反射/透射光耦合器的另一個實施例的原理框圖。
本文給出的描述說明本發(fā)明的各種實施例，并且這種描述絕不應(yīng)視為限定。
詳細描述本發(fā)明涉及光網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)實施例之一，遠程端節(jié)點通過光網(wǎng)絡(luò)在第一波長上把上行數(shù)據(jù)發(fā)送到系統(tǒng)頭端，接著在第二波長上發(fā)送定時信號。定時信號由波長選擇反射元件反射到各個端節(jié)點。端節(jié)點跟蹤定時信號，以便根據(jù)系統(tǒng)頭端所提供的發(fā)送排序時間表來確定發(fā)送上行數(shù)據(jù)的時間。根據(jù)這個實施例，光網(wǎng)絡(luò)包括通過分布光纖耦合到系統(tǒng)頭端的外部設(shè)備節(jié)點。外部設(shè)備節(jié)點通過引入光纖耦合到端節(jié)點。外部設(shè)備節(jié)點可包括光分路器/合路器元件以及波長選擇反射元件。
根據(jù)另一個實施例，提供一種協(xié)調(diào)多個端節(jié)點和系統(tǒng)頭端之間的上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?。在這個實施例中，各端節(jié)點從先前正進行發(fā)送的端節(jié)點接收定時信號。端節(jié)點響應(yīng)定時信號的接收而把上行數(shù)據(jù)發(fā)送到系統(tǒng)頭端。在這個實施例中，端節(jié)點在發(fā)送上行數(shù)據(jù)之后發(fā)送定時信號。上行數(shù)據(jù)在第一光波長上發(fā)送到系統(tǒng)頭端，而定時信號在第二光波長上由端節(jié)點接收。波長選擇反射元件讓第一光波長通過，而通過分路器/合路器元件把第二光波長反射到各個端節(jié)點。在這個實施例中，端節(jié)點接收發(fā)送排序時間表，該表指明發(fā)送上行數(shù)據(jù)的順序。端節(jié)點跟蹤定時信號以確定端節(jié)點要發(fā)送上行數(shù)據(jù)的時間，并響應(yīng)與該順序?qū)?yīng)的多個定時信號的接收而在第一波長上發(fā)送上行數(shù)據(jù)。
根據(jù)又一個實施例，本發(fā)明提供一種光系統(tǒng)的端節(jié)點，它包括在第一光波長上發(fā)送上行數(shù)據(jù)的主收發(fā)器、在第二光波長上接收定時信號的定時收發(fā)器以及用于跟蹤接收定時信號以確定發(fā)送上行數(shù)據(jù)的時間的控制器。定時信號由遠程端節(jié)點在上行數(shù)據(jù)發(fā)送之后發(fā)送。波長選擇反射元件把定時信號反射到各端節(jié)點。主收發(fā)器可在第三光波長上接收下行數(shù)據(jù)。
根據(jù)又一個實施例，本發(fā)明提供一種光網(wǎng)絡(luò)的外部設(shè)備節(jié)點。外部設(shè)備節(jié)點可包括波長選擇反射元件，它把第一光波長上的上行數(shù)據(jù)傳遞給系統(tǒng)頭端，反射第二光波長上的定時信號，還可傳遞第三光波長上的下行數(shù)據(jù)。外部設(shè)備節(jié)點還可包括分路器/合路器元件，用以把下行數(shù)據(jù)從波長選擇反射元件提供給各端節(jié)點，并把從端節(jié)點接收的上行數(shù)據(jù)和定時信號提供給波長選擇反射元件。根據(jù)這個實施例，分路器/合路器元件可把從波長選擇反射元件反射的定時信號提供給各個端節(jié)點。端節(jié)點可跟蹤所反射的定時信號以確定發(fā)送上行數(shù)據(jù)的時間。每個端節(jié)點可在上行數(shù)據(jù)發(fā)送之后發(fā)送定時信號。根據(jù)這個實施例，分布光纖耦合在波長選擇反射元件與系統(tǒng)頭端之間。多個引入光纖把分路器/合路器元件與各個端節(jié)點耦合。分布光纖的長度可以是引入光纖之一的長度的至少兩倍。波長選擇反射元件可包括光纖布喇格光柵。分路器/合路器元件可包括光纖無源星形耦合器。
因此，本發(fā)明的各種實施例中一個或多個實施例消除了從系統(tǒng)頭端和分布節(jié)點之間的長分布光纖產(chǎn)生的傳送延遲等待時段。此外，本發(fā)明的各種實施例中一個或多個實施例使端節(jié)點可以發(fā)送可變長度的上行數(shù)據(jù)幀而不需要明確的大小預(yù)留以及與系統(tǒng)頭端的消息交換。例如，在具有二十公里長的引入光纖的光網(wǎng)絡(luò)中，本發(fā)明的各種實施例可允許在實現(xiàn)請求/準許消息交換或主/從方法的傳統(tǒng)多用戶TDMA系統(tǒng)上的每個端節(jié)點高達16個全長千兆比特以太網(wǎng)幀的附加容量。附加容量是在系統(tǒng)頭端通過降低消息處理和響應(yīng)時間來實現(xiàn)的。
圖1說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光系統(tǒng)的原理框圖。光系統(tǒng)100包括系統(tǒng)頭端102以及一個或多個與端節(jié)點104耦合的光網(wǎng)絡(luò)106。系統(tǒng)頭端102通過光網(wǎng)絡(luò)106與端節(jié)點104之間傳遞上行和下行數(shù)據(jù)。系統(tǒng)頭端102還可與功能和光網(wǎng)絡(luò)106類似的其它網(wǎng)絡(luò)(未示出)進行通信。系統(tǒng)頭端102一般表示用于控制系統(tǒng)100的操作的系統(tǒng)控制器，并且可以是中心局或入網(wǎng)點。在本發(fā)明的一個實施例中，系統(tǒng)頭端是通信系統(tǒng)的中心局，并且可以例如通過光網(wǎng)絡(luò)106向遠程端節(jié)點處的用戶提供各種通信業(yè)務(wù)，諸如有線電視、視頻點播、寬帶互聯(lián)網(wǎng)、雙向數(shù)據(jù)、電話和雙向視頻。上行數(shù)據(jù)一般表示從端節(jié)點104發(fā)送到系統(tǒng)頭端102的數(shù)據(jù)，而下行數(shù)據(jù)一般表示從系統(tǒng)頭端102發(fā)送到一個或多個端節(jié)點104的數(shù)據(jù)。在光網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)、如上行和下行數(shù)據(jù)一般在具有諸如第一或第二波長的光波長的載波上傳送。
光網(wǎng)絡(luò)106包括通過分布光纖110與系統(tǒng)頭端102耦合的外部設(shè)備節(jié)點108。端節(jié)點104通過引入光纖112與外部設(shè)備節(jié)點108耦合。根據(jù)一個實施例，上行數(shù)據(jù)由端節(jié)點104通過光網(wǎng)絡(luò)106在第一光波長上發(fā)送到系統(tǒng)頭端102。端節(jié)點104在上行數(shù)據(jù)的發(fā)送之后在第二光波長上發(fā)送定時信號。下行數(shù)據(jù)可通過光網(wǎng)絡(luò)106在第三光波長上從系統(tǒng)頭端102發(fā)送到端節(jié)點104。
外部設(shè)備節(jié)點108包括反射元件114，以便反射第二波長上的定時信號，并讓第一波長上的上行數(shù)據(jù)和第三波長上的下行數(shù)據(jù)通過。反射元件114是波長選擇反射元件，在一個實施例中，它可由包含光纖或波導(dǎo)的布喇格光柵組成。在這個實施例中，反射元件114可具有按第二波長的一半間隔的光柵。
外部設(shè)備節(jié)點108還包括分路器/合路器元件116，它合并通過引入光纖112從端節(jié)點104接收的上行數(shù)據(jù)，并把合并的上行數(shù)據(jù)提供給反射元件114，用于通過分布光纖110傳遞到系統(tǒng)頭端102。分路器/合路器元件116還把通過分布光纖110從反射元件114接收的來自系統(tǒng)頭端102的下行數(shù)據(jù)通過引入光纖112提供給各端節(jié)點104。在本發(fā)明的一個實施例中，分路器/合路器元件116可包括星形光耦合器、如透射星形耦合器，它可配置成把單個輸入分割到多個輸出之中以及把多個輸入組合成單個輸出。
根據(jù)一個實施例，上行數(shù)據(jù)由端節(jié)點104根據(jù)系統(tǒng)頭端102所提供的發(fā)送順序依次發(fā)送。在這個實施例中，上行多址是在分布光纖110上在第一波長上實現(xiàn)的。在本發(fā)明的一個實施例中，各端節(jié)點104可具有網(wǎng)絡(luò)地址，并且可由系統(tǒng)頭端102來尋址。下行數(shù)據(jù)可通過使用端節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)地址而被尋址到端節(jié)點104其中任一個。在這個實施例中，送往特定端節(jié)點的下行數(shù)據(jù)可在第一光波長上接收。下行數(shù)據(jù)還可被廣播到不止一個端節(jié)點。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，端節(jié)點104可包括光連網(wǎng)單元(ONU)，并且可提供系統(tǒng)100和建筑物內(nèi)的通信之間的接口。例如，ONU可位于住宅樓或辦公樓外部。
引入光纖112可以是長度一般小于500米的光纖，但其長度也可在數(shù)米至數(shù)公里或者更長的范圍內(nèi)變化。分布光纖110是一種光纖，長度可在10公里到20公里之間，但也可在數(shù)百米至一百公里或者更長的范圍內(nèi)變化。雖然分布光纖110和引入光纖112的長度不影響本發(fā)明的操作，但是對于具有較長分布光纖和較短引入光纖的光網(wǎng)絡(luò)，本發(fā)明的好處顯著增加。例如，消除了有關(guān)通過分布光纖與系統(tǒng)頭端之間傳遞上行傳輸安排的時延。引入光纖112和分布光纖110可由許多光纖而不是單一光纖組成。雖然通過光纖的使用來描述本發(fā)明的實施例，但在本發(fā)明的許多實施例中，光波導(dǎo)可取代光纖。
圖2說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的端節(jié)點的原理框圖。端節(jié)點120可適合用作一個或多個端節(jié)點104(圖1)，但端節(jié)點104的其它配置也適合與本發(fā)明的各種實施例配合使用。端節(jié)點120包括通過引入光纖112發(fā)送上行數(shù)據(jù)及接收下行數(shù)據(jù)的主收發(fā)器122。端節(jié)點120還包括通過引入光纖112接收和發(fā)送定時信號的定時收發(fā)器124?？刂破?26控制主收發(fā)器122和定時收發(fā)器124的操作，并且可與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)130接口。
在本發(fā)明的一個實施例中，控制器126在主收發(fā)器122發(fā)送上行數(shù)據(jù)之后使定時收發(fā)器124發(fā)送定時信號，定時信號可以是定時脈沖?？刂破?26還可接收和存儲發(fā)送順序，并跟蹤定時收發(fā)器124所接收的多個定時信號，從而確定對端節(jié)點120分配時間以傳送上行數(shù)據(jù)的時間。在這個實施例中，發(fā)送順序由系統(tǒng)頭端提供，隨后可能跟隨系統(tǒng)頭端所提供的同步信號以開始傳送周期。在本發(fā)明的一個備選實施例中，發(fā)送順序的接收可開始新的傳送周期。
在本發(fā)明的一個實施例中，端節(jié)點可在完成上行數(shù)據(jù)發(fā)送之前發(fā)送定時信號。在這個實施例中，較早發(fā)送定時信號，使其可在發(fā)送順序中及早到達下一個端節(jié)點，以便下一個端節(jié)點開始發(fā)送上行數(shù)據(jù)，使得當上行數(shù)據(jù)傳輸在引入光纖110上被組合時，它們之間的間隙被減小。在這個實施例中，端節(jié)點可以至少利用其本身和反射元件114之間的信號延時以及該順序中下一個端節(jié)點和反射元件114之間的信號延時，確定較早的定時信號發(fā)送時間。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，定時信號可以是端節(jié)點可識別的、在第二波長上傳送的脈沖或另一種信號。另外，定時信號可被嵌入供其它端節(jié)點使用的控制或狀態(tài)信息。反射元件114(圖1)可在上行方向反射這些在第二波長上接收的定時脈沖或其它信號。
端節(jié)點120還可包括濾光器128以濾除定時信號和帶外數(shù)據(jù)，同時讓包括第一波長上的上行數(shù)據(jù)和第三波長上的下行數(shù)據(jù)的帶內(nèi)數(shù)據(jù)通過。在這個實施例中，定時信號和同步脈沖不是由主收發(fā)器122接收。
在本發(fā)明的一個實施例中，端節(jié)點120可包括內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)130，而在本發(fā)明的其它實施例中，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)130可能不是端節(jié)點120的組成部分。例如，當端節(jié)點120是位于諸如建筑物之類的結(jié)構(gòu)之外的光網(wǎng)絡(luò)單元時，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)130可位于該結(jié)構(gòu)內(nèi)。在本發(fā)明的一個實施例中，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)130是能夠進行高速通信的以太網(wǎng)，并且能夠以高達千兆比特以上的速度進行通信。
主收發(fā)器122把下行數(shù)據(jù)從通過光網(wǎng)絡(luò)106(圖1)的引入光纖112(圖1)所接收的形式轉(zhuǎn)換到適合通過內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)130傳送的形式。主收發(fā)器122還把從內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)130接收的上行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適合通過光網(wǎng)絡(luò)106(圖1)傳送的形式。在這個實施例中，上行數(shù)據(jù)可包括例如在RF載頻上從網(wǎng)絡(luò)130接收、并由主收發(fā)器122通過引入光纖112在第一光波長上傳送的以太網(wǎng)幀。下行數(shù)據(jù)還可包括在第三光波長上從引入光纖112接收、并由主收發(fā)器122在RF載頻上提供給網(wǎng)絡(luò)130的以太網(wǎng)幀。主收發(fā)器122可提供光波長和RF頻率之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
在傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)幀、如以太網(wǎng)幀的大小變化可超過2200％。為了最好地利用上行信道，各連續(xù)端節(jié)點最好是把其傳輸封裝到直接跟隨前一個傳輸?shù)男诺郎?，而不管前一幀的長度以及因基站間的距離變化產(chǎn)生的延遲變化。這可通過使用遠程端節(jié)點已知的、系統(tǒng)頭端提供的精密公差時基來實現(xiàn)。因此，各端節(jié)點必須了解它在頭端和其它端節(jié)點之間的傳送時間偏移，使得傳輸能夠經(jīng)過延遲以避免信道上的沖突。為了在傳統(tǒng)的PON中實現(xiàn)這種傳統(tǒng)技術(shù)，要求端節(jié)點向頭端發(fā)送關(guān)于上行傳送所需的數(shù)據(jù)幀長度的預(yù)留請求。系統(tǒng)頭端已經(jīng)調(diào)度該請求之后的一段時間，頭端通知端節(jié)點關(guān)于該端節(jié)點可發(fā)送其上行數(shù)據(jù)時的時隙。接收到這個準許之后，端節(jié)點則可在預(yù)留時隙中進行傳送。在這種多步信道接入?yún)f(xié)商過程中存在明顯的開銷和延時。它要求在TDMA協(xié)議中設(shè)計高度的復(fù)雜度和靈活性?？梢钥吹?，本發(fā)明明顯地降低了復(fù)雜度并提高了TDMA上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵`活性。
圖3說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的端節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸過程的流程圖。過程300的各部分可由一個或多個端節(jié)點120(圖2)來執(zhí)行，用于通過光網(wǎng)絡(luò)傳遞上行數(shù)據(jù)，但其它端節(jié)點配置也可適合執(zhí)行過程300。在本發(fā)明的一個實施例中，控制器126(圖2)可通過軟件來配置，以便控制端節(jié)點120(圖2)的主收發(fā)器122(圖2)和定時收發(fā)器(圖2)來執(zhí)行過程300的一些操作。一般來講，過程300的大部分操作由光網(wǎng)絡(luò)的端節(jié)點來執(zhí)行，用于向系統(tǒng)頭端發(fā)送上行數(shù)據(jù)。上行數(shù)據(jù)可在上行波長上發(fā)送，以及多址可通過TDMA技術(shù)來實現(xiàn)。換句話說，各端節(jié)點可在其它端節(jié)點不發(fā)送上行數(shù)據(jù)的時段中發(fā)送上行數(shù)據(jù)。上行數(shù)據(jù)可以是分組數(shù)據(jù)，并且可被尋址到包括其它端節(jié)點在內(nèi)的各種目的地。
在操作302中，端節(jié)點從系統(tǒng)頭端接收發(fā)送順序。發(fā)送順序可提供端節(jié)點發(fā)送上行數(shù)據(jù)的發(fā)送次序或順序。發(fā)送順序可保證網(wǎng)絡(luò)的各端節(jié)點的上行數(shù)據(jù)的依次發(fā)送。發(fā)送順序可在成幀數(shù)據(jù)中被傳達，并且可傳達附加信息，諸如操作、狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)管理信息。在一個實施例中，發(fā)送順序可作為送往端節(jié)點的發(fā)送順序消息的一部分由端節(jié)點接收，并且可通過消息信頭來標識。在本發(fā)明的一個實施例中，發(fā)送順序作為送往所有端節(jié)點的下行數(shù)據(jù)來接收，并且還可包含多播、廣播和單播信息的組合。
在操作304中，系統(tǒng)頭端所發(fā)送的同步信號、如脈沖或其它消息由端節(jié)點接收。同步信號是端節(jié)點唯一可識別的，并且可在不同于下行數(shù)據(jù)的波長上作為帶外數(shù)據(jù)發(fā)送。同步信號可發(fā)起傳送周期。在一個實施例中，同步消息而不是同步脈沖被發(fā)送到端節(jié)點。同步消息可包含附加標識符、狀態(tài)信息或者其它操作或管理數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個備選實施例中，操作302中的發(fā)送順序的接收可發(fā)起傳送周期，并且可能不執(zhí)行操作304。
在操作306中，發(fā)送順序所指明的第一端節(jié)點發(fā)送上行數(shù)據(jù)。操作306中上行數(shù)據(jù)的發(fā)送是對傳送周期的發(fā)起作出的響應(yīng)，傳送周期的發(fā)起可以是對發(fā)送順序的接收，或者在一個備選實施例中是接收發(fā)送順序之后對同步脈沖的接收。第一端節(jié)點根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議要求在第一波長上發(fā)送上行數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，沒有對端節(jié)點分配用于傳送上行數(shù)據(jù)的預(yù)定或固定數(shù)量的上行時隙，因此，例如操作306中第一端節(jié)點在一幀中傳送的上行數(shù)據(jù)的數(shù)量可能明顯不同。在一個實施例中，發(fā)送順序消息可指明對上行數(shù)據(jù)傳送的限制。
在操作308中，第一端節(jié)點在完成上行數(shù)據(jù)發(fā)送時發(fā)送定時信號。定時信號可以在第二波長上發(fā)送，第二波長可以在帶外光波長上。定時信號可通過引入光纖從第一端節(jié)點發(fā)送到光網(wǎng)絡(luò)的外部設(shè)備節(jié)點。在外部設(shè)備節(jié)點上，定時信號被反射到與光網(wǎng)絡(luò)耦合的端節(jié)點。
在操作310中，光網(wǎng)絡(luò)的端節(jié)點從第一端節(jié)點接收定時信號。根據(jù)一個實施例，定時信號由外部設(shè)備節(jié)點的反射元件反射到各個端節(jié)點。在這個實施例中，波長選擇反射元件可用來反射第二波長上的定時信號，同時讓其它波長上的上行和下行數(shù)據(jù)通過。
在操作312中，端節(jié)點跟蹤所接收的定時信號以確定為端節(jié)點分配時間來發(fā)送上行數(shù)據(jù)的時間。例如，在發(fā)送順序中排第三的端節(jié)點可在接收到兩個定時信號(例如第一節(jié)點所發(fā)送的定時信號以及第二節(jié)點所發(fā)送的定時信號)之后發(fā)送上行數(shù)據(jù)。當一個端節(jié)點確定自己為要發(fā)送上行數(shù)據(jù)的下一個節(jié)點時，該下一個端節(jié)點執(zhí)行操作314。
在操作314中，發(fā)送順序中的下一個端節(jié)點可發(fā)送上行數(shù)據(jù)。與操作306相似，上行數(shù)據(jù)在第一波長上被發(fā)送，并可包含各種數(shù)量的數(shù)據(jù)。在一個實施例中，可發(fā)送幀、如以太網(wǎng)幀。上行幀的大小可根據(jù)正進行發(fā)送的端節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸要求來改變。在操作316中，在操作314中發(fā)送上行數(shù)據(jù)的端節(jié)點在上行數(shù)據(jù)之后即可在第二波長上發(fā)送定時信號。
在本發(fā)明的一個實施例中，在端節(jié)點是所述順序中下一個節(jié)點、卻沒有要發(fā)送的上行數(shù)據(jù)時，端節(jié)點可不執(zhí)行操作314，可執(zhí)行操作316以便允許端節(jié)點繼續(xù)跟蹤定時信號以確定其正確的發(fā)送時間。
在操作318中，光網(wǎng)絡(luò)的端節(jié)點從前一個正進行發(fā)送的端節(jié)點接收定時信號。與操作310相似，定時信號可由外部設(shè)備節(jié)點的波長選擇反射元件反射到各個端節(jié)點。
在本發(fā)明的一個備選實施例中，不是在發(fā)送上行數(shù)據(jù)之后發(fā)送定時信號，而是可采用其它帶外信令方式來指明端節(jié)點完成數(shù)據(jù)發(fā)送的時間。在這個備選實施例中，端節(jié)點對這個備選帶外信令作出響應(yīng)。例如，前一個正進行發(fā)送的端節(jié)點可在帶外波長上包含標識符，從而在發(fā)送順序中標識其本身。標識符可由其它節(jié)點讀取以確定下一個端節(jié)點。標識符消息可由外部設(shè)備節(jié)點上配置成反射帶外波長的波長選擇反射元件來反射。
在操作320中，端節(jié)點確定是否收到新發(fā)送順序。當未收到新發(fā)送順序時，重復(fù)操作312至318。因此，端節(jié)點繼續(xù)跟蹤定時信號的數(shù)量，并且根據(jù)發(fā)送順序依次發(fā)送上行數(shù)據(jù)，直至收到新發(fā)送順序。在本發(fā)明的一個實施例中，端節(jié)點可利用計時器來確定發(fā)送順序應(yīng)該結(jié)束的時間。
當收到新發(fā)送順序時，重復(fù)操作304至318，以及端節(jié)點根據(jù)新發(fā)送順序發(fā)送上行數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個實施例中，系統(tǒng)頭端可在先前沒有發(fā)送新發(fā)送順序的情況下發(fā)送同步信號。在這個實施例中，重復(fù)操作304至318，以及端節(jié)點可重新與同步脈沖同步，并根據(jù)最初接收的發(fā)送順序發(fā)送上行數(shù)據(jù)。
圖4說明適合與本發(fā)明的一個實施例配合使用的反射/透射光耦合器的原理框圖。反射/透射耦合器400可用來代替光網(wǎng)絡(luò)106(圖1)的外部設(shè)備節(jié)點108(圖1)的反射元件114(圖1)和分路器/合路器元件116(圖1)。反射/透射耦合器400一般用作某些波長、如上行和下行波長的光透射合路器和光透射分路器。對于特定的一種或多種波長、如第二波長，反射/透射耦合器400的工作類似于反射分路器。本文所用的術(shù)語“第二波長”可表示一個或多個特定波長，對于這些波長，反射/透射耦合器400可用作反射耦合器，而術(shù)語“第一”和“第三”波長可表示一些波長，對于這些波長，反射/透射耦合器400可用作透射合路器和/或透射分路器。
如參照反射/透射耦合器400所使用的術(shù)語“輸入”和“輸出”為方便起見而用來表示相對光耦合器410、420和430以及反射/透射耦合器400從左到右的信號流。但是，光耦合器410、420和430可同樣在兩個方向工作，因此術(shù)語“輸入”和“輸出”可互換。
反射/透射耦合器400包括第一光耦合器410、第二光耦合器420以及第三光耦合器430。耦合器410、420和430組合在輸入412、414、422和424上接收的信號，并在輸出436上提供組合信號。光耦合器410、420和430可以是透射星形耦合器，如圖4所示，可以是2×2透射星形耦合器。另外，耦合器410、420和430對于在輸出436上接收的光信號進行功率分割，并把分割的信號提供給各個輸入412、414、422和424。光纖或光波導(dǎo)可用于在反射/透射耦合器400的各元件之間耦合光波長上的信號。耦合器410、420和430可采用2×2迅衰耦合器、如熔融雙錐形錐狀器件。反射/透射耦合器400還可包括耦合到耦合器430的輸出438的一個或多個光終端444，以便減少任何未使用輸出上的波長反射。
當反射/透射耦合器400用于光網(wǎng)絡(luò)、如網(wǎng)絡(luò)106(圖1)時，在輸入412、414、422和424上接收的信號可視為上行信號，而在輸出436上接收的信號則可視為下行信號。上行和下行信號可分別在例如第一和第三波長上，但沒有任何限制使上行和下行信號不能處于相同波長上或許多不同波長上。
反射/透射耦合器400還包括第一波長選擇反射元件402，以便把第二波長通過第一耦合器410從第一耦合器410的輸出416重新反射到輸入412、414。第一波長選擇反射元件402讓耦合器410的輸出416和耦合器430的輸入432之間的上行和下行波長通過。反射/透射耦合器400還包括第二波長選擇反射元件404，以便把第二波長通過第二耦合器420從第二耦合器420的輸出426重新反射到輸入422、424。第二波長選擇反射元件404讓耦合器420的輸出426和耦合器430的輸入434之間的上行和下行波長通過。
在一個實施例中，第一或第二波長反射元件402、404其中至少一個可包括光纖或波導(dǎo)的布喇格光柵，它可具有第二波長的一半的光柵間距。在這個實施例中，布喇格光柵實質(zhì)上反射第二波長，而讓其它波長、如第一和第三波長通過。在另一個實施例中，第一或第二波長反射元件402、404其中至少一個可包括光學(xué)透鏡，它具有實質(zhì)上反射至少第二波長而讓其它波長、如第一和第三波長通過的涂層。
反射/透射耦合器400還包括波長選擇耦合元件408，以便在第一和第二耦合器410、420的輸出418、428之間耦合第二波長，以及禁止第一波長在第一和第二耦合器410、420的輸出418、428之間的傳送。在反射/透射耦合器400的一個實施例中，波長選擇耦合元件408是一種波長選擇耦合器，可包括在第二波長上具有諧振波長的長周期光纖光柵。在這個實施例中，波長選擇耦合元件408可在第二波長上從輸出428接收信號。元件408的光纖中的長周期光柵把第二波長從光纖中的纖芯模轉(zhuǎn)換為該光纖的包層模，而基本上沒有影響其它波長。第二波長以包層模通過與第二光纖緊密或物理接觸的區(qū)域傳播，并在第二光纖中激勵相似的包層模。第二光纖中的第二長周期光柵把第二波長從包層模轉(zhuǎn)換為第二光纖的纖芯模。因此，只有長周期光柵的諧振波長(例如第二波長)的光才從第一光纖的纖芯耦合到第二光纖的纖芯。第二光纖提供波長選擇耦合元件408的耦合輸出。
因此，只有諧振波長、如第二波長可從耦合器420的輸出428耦合到耦合器410的輸出418。其它波長直通到元件408的直接輸出，并被提供給終端442。同樣，只有諧振波長、如第二波長可從耦合器410的輸出418耦合到耦合器420的輸出428。終端442是光終端，并且可耦合到波長選擇耦合元件408的直接輸出，以便減少非諧振波長重新反射到波長選擇耦合元件408的直接輸出。
在反射/透射耦合器400的另一個實施例中，波長選擇耦合元件408可以是一種閃爍光柵，它利用側(cè)抽頭有選擇地耦合某些波長、如第二波長，同時讓其它波長通過。
在反射/透射耦合器400的一個實施例中，波長選擇耦合元件408和終端442可以直接耦合到耦合器410的輸出418，而波長選擇耦合元件408的耦合端口與耦合器420的輸出428耦合。在反射/透射耦合器400的另一個實施例中，輸入434可耦合到波長選擇耦合元件408的直接輸出，而終端442則可耦合到波長選擇反射元件404。
反射/透射耦合器400的各種實施例可方便地擴展到具有更多數(shù)量輸入的反射/透射耦合器，并且還可包括具有一個以上輸出的反射/透射耦合器。例如，可添加其它2×2透射星形耦合器，或者可采用其它類型的透射星形耦合器。例如，4×4透射星形耦合器可與其它波長選擇耦合元件和其它波長選擇反射元件配合使用。
雖然反射/透射耦合器400的各種實施例被描述成作為特定波長(即第二波長)的反射耦合器進行工作，但反射/透射耦合器400的元件可配置成有選擇地反射以及有選擇地耦合一個以上特定波長，允許反射/透射耦合器400作為不止一個波長的反射耦合器進行工作。
圖5說明適合與本發(fā)明的一個實施例配合使用的反射/透射光耦合器的另一個實施例的原理框圖。反射/透射耦合器500可用來代替光網(wǎng)絡(luò)106(圖1)的外部設(shè)備節(jié)點108(圖1)的反射元件114(圖1)和分路器/合路器元件116(圖1)。一般來講，反射/透射耦合器500以類似于反射/透射耦合器400的方式工作。在任一個輸入504上接收的上行波長在耦合器510和耦合器520中被組合，并提供給一個或多個輸出512、514。在一個或多個輸出512、514上接收的下行波長被提供給各輸入504。對于在輸入504上接收的特定波長、如第二波長，波長選擇反射元件502通過耦合器501之一把第二波長反射回去，以及波長選擇耦合元件508把第二頻率耦合到其它耦合器510，從而當任一個輸入504上收到第二波長時，又將其提供給所有輸入504。終端506可用來端接波長，以減少重新回到波長選擇耦合元件508的反射。終端516可用來端接耦合器520的未使用輸出。
如參照反射/透射耦合器500所使用的術(shù)語“輸入”和“輸出”為方便起見而用來表示相對于光耦合器510和520以及反射/透射耦合器500從左到右的信號流。但是，光耦合器510和520可同樣地在兩個方向工作，因此術(shù)語“輸入”和“輸出”可互換。
在圖5所示的反射/透射耦合器500的實施例中，耦合器510和耦合器520可以是4×4透射星形耦合器。各4×4透射星形耦合器可由若干2×2透射星形耦合器組成。波長選擇反射元件502可具有與波長選擇反射元件402或404(圖4)相似的作用，波長選擇耦合元件508可具有與波長選擇耦合元件408(圖4)相似的作用，以及終端506可具有與終端442(圖4)相似的作用。
雖然反射/透射耦合器500的實施例是通過4×4透射星形耦合器來說明的，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可將反射/透射耦合器500擴展到利用例如16×16透射星形耦合器來提供附加輸入和/或輸出。在一個實施例中，耦合器510和520可采用2×2迅衰耦合器、如熔融雙錐形錐狀器件作為基本構(gòu)件塊來形成4×4透射耦合器。此外，在反射/透射耦合器500的另一個實施例中，耦合器510可按照分層結(jié)構(gòu)來配置。在反射/透射耦合器500的一個備選實施例中，耦合器520的一個或多個輸入可耦合到頻率選擇耦合元件508之一的直接輸出，而不是與頻率選擇反射元件502耦合。
在本發(fā)明的一個實施例中，定時信號可由端節(jié)點在與上行數(shù)據(jù)相同的波長上傳送。在這個實施例中，反射透射耦合器可配置成把上行數(shù)據(jù)波長傳遞到系統(tǒng)頭端以及把它重新反射到端節(jié)點。在這個實施例中，定時信號可以是上行數(shù)據(jù)的組成部分，和/或可以采用附加信息進行編碼，例如以便指明正進行發(fā)送的端節(jié)點。
通過反射/透射耦合器400(圖4)的各種實施例或者作為外部設(shè)備節(jié)點108(圖1)的組成部分的反射/透射耦合器500的各種實施例的應(yīng)用，由端節(jié)點104(圖1)在第一波長上發(fā)送的上行數(shù)據(jù)不會被反射或傳送到其它節(jié)點，而只是被傳遞到系統(tǒng)頭端102(圖1)。另一方面，在發(fā)送了上行數(shù)據(jù)之后由端節(jié)點104(圖1)在第二波長上發(fā)送的定時信號被提供給各個端節(jié)點。在第三波長上所發(fā)送的下行數(shù)據(jù)通過外部設(shè)備節(jié)點108(圖1)從系統(tǒng)頭端102(圖1)提供給各個端節(jié)點104(圖1)。
這樣，已經(jīng)描述了用于在光網(wǎng)絡(luò)中協(xié)調(diào)和發(fā)送上行數(shù)據(jù)的方法和裝置。消除了從系統(tǒng)頭端和分布節(jié)點之間的長分布光纖產(chǎn)生的傳送延遲等待時段。各端節(jié)點可發(fā)送可變長度的上行數(shù)據(jù)幀而不需要明確的大小預(yù)留以及系統(tǒng)頭端的消息交換。在一些傳統(tǒng)系統(tǒng)上實現(xiàn)了每個端節(jié)點多達16個全長千兆比特以太網(wǎng)幀或更多的附加容量。通過頭端的處理和調(diào)度的減少實現(xiàn)了傳統(tǒng)系統(tǒng)的進一步改善。
特定實施例的以上說明充分展示了本發(fā)明的一般性質(zhì)，從而使大家能夠通過應(yīng)用當前的知識在不背離一般概念的前提下方便地對其進行修改和/或調(diào)整，使其適合于各種應(yīng)用，因此這些調(diào)整和修改應(yīng)被理解為處于所公開的實施例的等效物的意義和范圍之內(nèi)。
應(yīng)當理解，本文所用的用語或術(shù)語是為了說明而不是限制。因此，本發(fā)明意在包含屬于所附權(quán)利要求書的精神及廣義范圍之內(nèi)的全部備選方案、修改、等效物及變化。
權(quán)利要求
1.一種協(xié)調(diào)多個端節(jié)點與系統(tǒng)頭端之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎㄔ诟鱾€所述端節(jié)點從前一個正在發(fā)送的端節(jié)點接收定時信號，所述定時信號被反射到各個所述端節(jié)點；以及由所述端節(jié)點之一響應(yīng)對所述定時信號的接收而把上行數(shù)據(jù)發(fā)送到所述系統(tǒng)頭端。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括由所述一個端節(jié)點在發(fā)送所述上行數(shù)據(jù)之后發(fā)送第二定時信號。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于在第一光波長上把所述上行數(shù)據(jù)發(fā)送到所述系統(tǒng)頭端，所述定時信號由所述端節(jié)點在第二光波長上接收，以及波長選擇反射元件讓所述第一光波長通過，而把所述第二光波長通過分路器/合路器元件反射到各個所述端節(jié)點。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于還包括從所述系統(tǒng)頭端接收指明所述端節(jié)點發(fā)送所述上行數(shù)據(jù)的次序的發(fā)送順序；以及跟蹤定時信號以確定為端節(jié)點安排時間來發(fā)送所述上行數(shù)據(jù)的時間；以及響應(yīng)對與所述次序?qū)?yīng)的多個定時信號的接收，在所述第一波長上發(fā)送所述上行數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于在第三光波長上接收所述發(fā)送順序，以及所述波長選擇反射元件還讓所述第三光波長通過。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于在所述第一光波長上傳送所述上行數(shù)據(jù)，以及在所述第三光波長上傳送下行數(shù)據(jù)，以及所述上行數(shù)據(jù)的最終目的地包括所述多個端節(jié)點其中之一。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于還包括在接收所述發(fā)送順序之后，從所述系統(tǒng)頭端接收同步脈沖，所述同步脈沖向所述端節(jié)點指明開始所述發(fā)送順序的時間。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于還包括在第一個端節(jié)點的主收發(fā)器上在所述第三光波長上接收下行數(shù)據(jù)；在所述第一個端節(jié)點的定時收發(fā)器上在所述第二光波長上接收定時信號；在所述第一個端節(jié)點的所述主收發(fā)器上在所述第二光波長上阻塞所述定時信號；所述主收發(fā)器在所述第一光波長上完成所述上行數(shù)據(jù)的發(fā)送之前，由所述定時收發(fā)器在所述第二光波長上發(fā)送定時信號。
9.光系統(tǒng)的端節(jié)點，包括主收發(fā)器，在第一光波長上發(fā)送上行數(shù)據(jù)；定時收發(fā)器，在第二光波長上接收定時信號；以及控制器，跟蹤所述接收的定時信號以確定發(fā)送所述上行數(shù)據(jù)的時間，其中所述定時信號由多個端節(jié)點中的一些端節(jié)點響應(yīng)上行數(shù)據(jù)的發(fā)送而發(fā)送，以及所述定時信號由波長選擇反射元件反射到各個所述端節(jié)點。
10.如權(quán)利要求9所述的端節(jié)點，其特征在于所述主收發(fā)器在第三光波長上接收下行數(shù)據(jù)，以及所述定時收發(fā)器在所述主收發(fā)器完成上行數(shù)據(jù)的發(fā)送之前發(fā)送所述定時信號。
11.如權(quán)利要求10所述的端節(jié)點，其特征在于所述端節(jié)點是多個端節(jié)點其中之一，以及所述主收發(fā)器接收發(fā)送順序，所述發(fā)送順序指明所述多個端節(jié)點其中每一個發(fā)送所述上行數(shù)據(jù)的發(fā)送次序，所述控制器根據(jù)跟蹤所述接收定時信號來確定所述端節(jié)點的發(fā)送時間，以及所述定時收發(fā)器響應(yīng)所述主收發(fā)器在所述第一光波長上對所述上行數(shù)據(jù)的發(fā)送而在所述第二光波長上發(fā)送定時信號。
12.如權(quán)利要求11所述的端節(jié)點，其特征在于還包括波長選擇濾波器，所述波長選擇濾波器耦合到所述主收發(fā)器，以便讓所述第一和第三光波長通過并且禁止所述第二光波長通過，以及所述發(fā)送順序由所述主收發(fā)器在所述第三光波長上接收。
13.如權(quán)利要求12所述的端節(jié)點，其特征在于所述波長選擇反射元件是通過分布光纖耦合到系統(tǒng)頭端的外部設(shè)備節(jié)點的組成部分，所述定時信號由所述波長選擇反射元件通過由引入光纖耦合到各端節(jié)點的分路器/合路器元件反射到各個所述端節(jié)點，所述分路器/合路器元件是所述外部設(shè)備節(jié)點的組成部分，以及所述系統(tǒng)頭端向所述外部設(shè)備節(jié)點提供所述發(fā)送順序，以便分發(fā)給各個端節(jié)點，以及所述分路器/合路器元件組合由所述端節(jié)點接收的上行數(shù)據(jù)。
14.一種光網(wǎng)絡(luò)，包括把上行數(shù)據(jù)傳送到系統(tǒng)頭端的分布光纖；從所述分布光纖接收下行數(shù)據(jù)的外部設(shè)備節(jié)點；以及把端節(jié)點與所述外部設(shè)備節(jié)點耦合的多個引入光纖，各個端節(jié)點，響應(yīng)對上行數(shù)據(jù)的發(fā)送而發(fā)送定時信號，所述外部設(shè)備節(jié)點把所述定時信號反射到各個所述端節(jié)點，各個端節(jié)點跟蹤所接收的定時信號并根據(jù)發(fā)送順序發(fā)送上行數(shù)據(jù)。
15.如權(quán)利要求14所述的光網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述發(fā)送順序由所述系統(tǒng)頭端系統(tǒng)傳送到各個所述端節(jié)點，所述發(fā)送順序指明各個所述端節(jié)點發(fā)送上行數(shù)據(jù)的次序，各個端節(jié)點跟蹤所接收的定時信號以確定根據(jù)所述發(fā)送順序發(fā)送上行數(shù)據(jù)的時間。
16.如權(quán)利要求15所述的光網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述外部設(shè)備節(jié)點包括耦合到各個所述引入光纖的光分路器/合路器元件；以及耦合在所述分布光纖與所述光分路器/合路器元件之間的波長選擇反射元件，所述波長選擇反射元件把所述定時信號重新反射到所述光分路器/合路器元件。
17.如權(quán)利要求16所述的光網(wǎng)絡(luò)，其特征在于上行數(shù)據(jù)在第一光波長上，所述定時信號在第二光波長上，以及所述下行數(shù)據(jù)在第三光波長上，以及所述波長選擇反射元件包括布喇格光柵，用以反射所述定時信號，把所述上行數(shù)據(jù)從所述光分路器/合路器元件傳遞到所述分布光纖，以及把所述下行數(shù)據(jù)從所述分布光纖傳遞到所述光分路器/合路器元件。
18.如權(quán)利要求17所述的光網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述分布光纖的長度至少是所述引入光纖的預(yù)定百分比的兩倍。
19.一種通過光網(wǎng)絡(luò)從多個端節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，包括從第一個所述端節(jié)點接收上行數(shù)據(jù)；由波長選擇反射元件把定時信號反射到各個所述端節(jié)點；以及從下一個所述端節(jié)點接收上行數(shù)據(jù)，所述下一個端節(jié)點響應(yīng)對所述定時信號的接收而發(fā)送所述上行數(shù)據(jù)。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于從所述第一個端節(jié)點接收的數(shù)據(jù)在第一光波長上發(fā)送到系統(tǒng)頭端，所述定時信號由所述第一個端節(jié)點在第二光波長上發(fā)送，以及所述波長選擇反射元件反射所述第二光波長并讓所述第一光波長通過。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于還包括把發(fā)送順序從所述系統(tǒng)頭端提供到各個所述端節(jié)點，所述發(fā)送順序包括所述端節(jié)點發(fā)送上行數(shù)據(jù)的順序，其中所述順序中的下一個端節(jié)點響應(yīng)從所述順序中的前一個端節(jié)點接收的定時信號而發(fā)送數(shù)據(jù)。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于所述端節(jié)點跟蹤由所述波長選擇反射元件所反射的定時信號，以便確定為各個所述端節(jié)點安排的發(fā)送上行數(shù)據(jù)的時間。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述波長選擇反射元件由布喇格光柵組成。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于還包括在第三光波長上發(fā)送所述發(fā)送順序，以及所述波長選擇反射元件讓所述第三光波長通過。
25.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于還包括通過分路器/合路器元件在所述多個端節(jié)點中的各個端節(jié)點之中分配從所述系統(tǒng)頭端提供的下行數(shù)據(jù)，所述下行數(shù)據(jù)在第三光波長上，以及所述波長選擇反射元件讓所述第三光波長上的所述下行數(shù)據(jù)通過。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于還包括通過所述分路器/合路器組合所述上行數(shù)據(jù)，所述上行數(shù)據(jù)由所述端節(jié)點在所述第一光波長上發(fā)送，所述波長選擇反射元件讓所述第一光波長上的所述上行數(shù)據(jù)通過。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于所述波長選擇反射元件把分布光纖與分路器/合路器元件耦合，所述方法還包括通過分布光纖在所述系統(tǒng)頭端和所述波長選擇反射元件之間傳送所述上行和下行數(shù)據(jù)；以及通過至少一個引入光纖在所述分路器/合路器元件和各個端節(jié)點之間傳送所述上行和下行數(shù)據(jù)，其中所述分布光纖的長度是所述引入光纖之一的長度的至少兩倍。
28.一種外部設(shè)備節(jié)點，包括波長選擇反射元件，把第一光波長上的上行數(shù)據(jù)傳遞給系統(tǒng)頭端，反射第二光波長的定時信號，以及讓第三光波長上的下行數(shù)據(jù)通過；以及分路器/合路器元件，把所述下行數(shù)據(jù)從所述波長選擇反射元件提供給所述多個端節(jié)點中的各個端節(jié)點，并且把從所述端節(jié)點接收的所述上行數(shù)據(jù)和所述定時信號提供給所述波長選擇反射元件，其中所述分路器/合路器元件把所反射的定時信號從所述波長選擇反射元件提供給各個所述端節(jié)點，以及所述端節(jié)點跟蹤所述反射的定時信號以確定發(fā)送所述上行數(shù)據(jù)的時間，各個端節(jié)點響應(yīng)對所述上行數(shù)據(jù)的發(fā)送而發(fā)送定時信號。
29.如權(quán)利要求28所述的外部設(shè)備節(jié)點，其特征在于分布光纖耦合在所述波長選擇反射元件和所述系統(tǒng)頭端之間，以及多個引入光纖中至少一個把所述分路器/合路器元件與所述多個端節(jié)點中各個端節(jié)點耦合，所述分布光纖的長度是所述引入光纖之一的長度的至少兩倍。
30.如權(quán)利要求29所述的外部設(shè)備節(jié)點，其特征在于所述波長選擇反射元件包括布喇格光柵，以及所述分路器/合路器元件包括光耦合器。
全文摘要
在利用時分多址(TDMA)技術(shù)傳遞上行數(shù)據(jù)的光網(wǎng)絡(luò)中，端節(jié)點按照發(fā)送順序在第一波長上發(fā)送上行數(shù)據(jù)。端節(jié)點在上行數(shù)據(jù)之后在第二波長上發(fā)送定時信號。定時信號由波長選擇反射元件反射到各端節(jié)點。端節(jié)點跟蹤定時信號以便按照發(fā)送順序來確定發(fā)送上行數(shù)據(jù)的時間。光網(wǎng)絡(luò)包括通過分布光纖耦合到系統(tǒng)頭端的外部設(shè)備節(jié)點。外部設(shè)備節(jié)點通過引入光纖耦合到端節(jié)點。外部設(shè)備節(jié)點包括分路器/合路器以及波長選擇反射元件。波長選擇反射元件反射第二波長上的定時信號，并讓其它波長上的上行和下行數(shù)據(jù)通過。
文檔編號H04B10/20GK1593027SQ02823328
公開日2005年3月9日 申請日期2002年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月28日
發(fā)明者D·霍恩 申請人:英特爾公司