專利名稱：無源光網(wǎng)系統(tǒng)及光復(fù)用終端裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無源光網(wǎng)系統(tǒng)及光復(fù)用終端裝置，尤其涉及多個加入 者連接裝置共用光傳輸線路的無源光網(wǎng)系統(tǒng)及光復(fù)用終端裝置。
背景技術(shù)：
為了通過通信網(wǎng)發(fā)送接收大容量的圖像信號或數(shù)據(jù)，在將加入者連接 至通信網(wǎng)的接入網(wǎng)中推進(jìn)通信網(wǎng)的快速化和寬帶化，并力求導(dǎo)入國際電信
聯(lián)盟(以下稱為ITU—T)推薦的G984.1 —3等規(guī)定的無源光網(wǎng)系統(tǒng)(Passive Optical Network system:以下稱為PON) 。 PON是利用具有骨干光纖和光 分路器和多個支線光纖的無源光網(wǎng)，來連接與上位通信網(wǎng)連接的光復(fù)用終 端裝置(Optical Line Terminator:光線路終端，以下稱為OLT)、和收容 多個加入者的終端(PC和電話)的光網(wǎng)終端裝置(Optical Network Unit: 光網(wǎng)絡(luò)單元，以下稱為ONU)的系統(tǒng)。具體地講是將來自連接至各個ONU 的終端(PC等)的信號通過光信號從支線光纖通過光分路器在骨干光纖上 光學(xué)(時分)復(fù)用，并發(fā)送給OLT， OLT對來自各個ONU的信號進(jìn)行通 信處理后發(fā)送給上位的通信網(wǎng)，或者發(fā)送給連接至OLT的其他ONU，以這 樣的方式進(jìn)行通信。
關(guān)于PON的開發(fā)及導(dǎo)入，從處理64kbit/秒那樣低速信號的系統(tǒng)開始， 正在推進(jìn)以最大約600Mbit/秒發(fā)送接收固定長度的ATM單元的BPON (Broadband PON:寬帶PON)、以最大約1Gbit/秒發(fā)送接收以太網(wǎng)(注冊 商標(biāo))的可變長度包的以太網(wǎng)(注冊商標(biāo))PON (EPON)、處理更高速的 約2.4Gbit/秒的信號的由ITU—T推薦G.984.1、 G.984.2和G.984.3標(biāo)準(zhǔn)化 的GPON (Gigabit PON:千兆字節(jié)PON)的導(dǎo)入。另外，未來將要求實現(xiàn) 能夠處理10Gbit/秒 40 Gbit/秒的信號的高速PON。作為實現(xiàn)這些高速PON 的手段，正在研究對多個信號進(jìn)行時分復(fù)用的TDM (Time Division Multiplexing:時分復(fù)用)、對多個信號進(jìn)行波長復(fù)用的WDM復(fù)用(Wavelength Division Multiplexing:波分復(fù)用)、對多個信號進(jìn)行編碼復(fù)用 的CDM復(fù)用(Code Division Multiplexing:碼分復(fù)用)等復(fù)用方法。另夕卜， 目前的PON構(gòu)成為采用TDM，例如，GPON在上行(從ONU至UOLT)信 號和下行(從OLT到ONU)信號中使用不同的波長，關(guān)于OLT與各個ONU 之間的通信是對各個ONU分配信號的通信時間。并且，也在由以往的處理 固定長度信號的結(jié)構(gòu)，變化為也處理易于處理更多種類型的信號(語音、 圖像、數(shù)據(jù)等)的突發(fā)脈沖串狀可變長度信號(突發(fā)(burst)信號)的結(jié)構(gòu)。 關(guān)于未來的高速PON，如上所述正在研究多種復(fù)用方法，但有關(guān)采用TDM 的研究正在成為主流。
在上述各個PON方式中，由于在散落于各種各樣場所的加入者住宅設(shè) 置ONU，因此從OLT到ONU的距離不同。S卩，由于從OLT到各個ONU 的骨干光纖和支線光纖的合計光纖長度(傳輸距離)存在偏差，所以各個 ONU和OLT之間的傳輸延遲出現(xiàn)偏差。即使各個ONU在不同定時發(fā)送信 號，從各個ONU輸出的光信號也有可能在骨干光纖上互相沖突干擾。因此， 在各個PON中，例如使用G.984.3的第10章規(guī)定的被稱為測距(ranging)的 技術(shù)，在進(jìn)行OLT與ONU之間的距離測定后，調(diào)整各個ONU的輸出信號 的延遲，以使來自各個ONU的信號輸出不沖突。
另外，若OLT使用被稱為動態(tài)帶寬分配(Dynamic Bandwidth Assignment:以下稱為DBA)的技術(shù)，根據(jù)來自各個ONU的發(fā)送請求確定 允許對該ONU發(fā)送的信號的帶寬，則在也考慮了通過上述測距測定的延遲 量的基礎(chǔ)上，對各個ONU指定發(fā)送定時，以使來自各個ONU的光信號在 骨干光纖上不沖突干擾。即，PON構(gòu)成為在由系統(tǒng)內(nèi)部管理在OLT和各個 ONU之間發(fā)送接收的信號的定時的狀態(tài)下，進(jìn)行通信的運(yùn)行。
在OLT和各個ONU之間的信號的發(fā)送接收中，例如根據(jù)G.984.2的第 8.3.3章的規(guī)定，為了使OLT能夠識別并處理在骨干光纖上被復(fù)用的來自各 個ONU的信號，在來自各個ONU的信號的最前頭，最多由12字節(jié)構(gòu)成的 防干擾用保護(hù)時間、在確定OLT內(nèi)接收器的信號識別閾值和時鐘提取時使 用的前導(dǎo)碼、用于識別接收信號的區(qū)分的被稱為定界符的突發(fā)開銷字節(jié)和 PON的控制信號(有時也稱為開銷或標(biāo)題)，被附加到數(shù)據(jù)中(有時也稱 為有效載荷)。另外，各個數(shù)據(jù)是可變長度的突發(fā)數(shù)據(jù)，在各個數(shù)據(jù)的最前頭也附加有用于處理可變長度數(shù)據(jù)的被稱為GEM (G — PON Encapsulation Method: G-PON封裝方法)標(biāo)題的標(biāo)題。并且，在從OLT發(fā) 給各個ONU的信號中，為了使各個ONU能夠識別并處理來自O(shè)LT的信號， 在從OLT朝向各個ONU發(fā)送的信號的最前頭，用于識別最前頭的幀同步 圖案、用于發(fā)送監(jiān)視/維護(hù)/控制信息的PLOAM區(qū)域、和用于指示各個ONU 的信號發(fā)送定時的被稱為授權(quán)(grant)指示區(qū)域的開銷(有時也被稱為標(biāo)題)， 被附加到發(fā)給各個ONU的被時分復(fù)用的數(shù)據(jù)中。另外，在被復(fù)用的發(fā)給各 個ONU的數(shù)據(jù)中，與來自O(shè)NU的信號相同，附加有用于處理可變長度數(shù) 據(jù)的GEM標(biāo)題。OLT使用授權(quán)指示區(qū)域，以字節(jié)單位對各個ONU指定各 個ONU的上行發(fā)送許可定時(發(fā)送開始(Start)和結(jié)束(Stop))。把該 發(fā)送許可定時稱為授權(quán)。并且，若各個ONU在該許可定時發(fā)送發(fā)給OLT 的數(shù)據(jù)，則這些數(shù)據(jù)在光纖上被光學(xué)(時分)復(fù)用，并被OLT接收。
非專利文獻(xiàn)1ITU—T推薦984.非專利文獻(xiàn)2ITU—T推薦984.非專利文獻(xiàn)3ITU—T推薦983.3
在PON中，從OLT到多個ONU的信號被時分復(fù)用并發(fā)送給全部ONU。 即，各個ONU在提供給ONU的信號的帶寬(信號量)較小時，也暫且接 收從OLT到各個ONU的全部通信信號，使用標(biāo)題(具體地講，若是GPON 則為GEM標(biāo)題的PORT ID，若是EPON則為被稱為LLID的ONU的識別 符)識別發(fā)給本ONU的通信內(nèi)容，只將被識別的信號讀入ONU內(nèi)部并轉(zhuǎn) 發(fā)給加入者(用戶)的裝置。如上所述，如PON從BPON向GPON的轉(zhuǎn)移 那樣，正在推進(jìn)從處理低速信號向處理更高速信號的開發(fā)導(dǎo)入。但是，各 個PON也在推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化，雖然有關(guān)信號的傳輸速度或控制信號的傳遞/協(xié)議 也考慮了對舊PON的吸收，但不是完全具有互換性的形式，目前現(xiàn)狀是對 每個PON確定不同的形式。因此，伴隨通信服務(wù)容量的擴(kuò)大，在產(chǎn)生需要 支持ONU根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)而應(yīng)對的傳輸速度以上的速度的需求時，需要如將 BPON更換為GPON那樣，采用(更換)擴(kuò)大了PON整體的傳輸速度的新 型PON。即，需要將OLT和連接至OLT的全部ONU更換為對應(yīng)重新擴(kuò)大 了傳輸容量的PON的新設(shè)備。
考慮到PON的導(dǎo)入及使用方式，認(rèn)為雖然更高速的服務(wù)容量提供的需求在增加，但考慮到需求并不能瞬時全部改變，而是在一部分用戶中開始
緩慢增加利用，在此其間已有的PON中也存在很多稱得上充分的加入者。 把已有PON更換為新的PON，如上所述，進(jìn)行全部OLT和ONU的更換， 更換需要許多費用。并且，考慮到上述通信服務(wù)容量的擴(kuò)大的實體，對于 某個用戶而言將進(jìn)行尚不需要的設(shè)備更換，對于導(dǎo)入PON的通信公司或利 用PON的用戶而言很可能導(dǎo)致高額的費用負(fù)擔(dān)。因此，需要下述結(jié)構(gòu)的PON 及其通信方法，S卩，將傳輸速度不同的PON的設(shè)備相互連接，或收容已有 PON的設(shè)備并可以轉(zhuǎn)化為新的PON的、規(guī)格及性能不同的多個PON混合 存在并可以運(yùn)行的結(jié)構(gòu)。
此處，在混合存在高速信號及低速信號等多個傳輸速度的PON時，在 發(fā)送信號時需要考慮因光信號的比特率差異造成的光電平(level)的差異。此 時，接收側(cè)的ONU—般需要約數(shù)百納秒的引入時間，以便追隨輸入信號的 電平變動。OLT屬下的各ONU如果不能追隨該輸入信號(接收信號)的電 平變動，則從傳輸速度剛剛切換后到追隨接收信號電平變動為止的一部分 數(shù)據(jù)有時發(fā)生接收錯誤。為了解決這種問題，雖然可以在ONU側(cè)采用能夠 應(yīng)對傳輸速度的切換的高功能的接收機(jī)，但存在ONU自身的成本升高的問 題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，提供一種無源光網(wǎng) 系統(tǒng)和光復(fù)用終端裝置，所述系統(tǒng)具有使混合存在傳輸速度不同的多個規(guī) 格的PON并可以運(yùn)行的OLT、和可以分別以一種傳輸速度發(fā)送接收的 ONU。更加具體地講，本發(fā)明的一個目的在于，提供一種無源光網(wǎng)系統(tǒng)和 光復(fù)用終端裝置，在通過時分復(fù)用進(jìn)行OLT與各個ONU的信號的通信的 PON中，具有可以混合存在信號的傳輸速度不同的多個ONU并可以運(yùn)行 的OLT和ONU。并且，本發(fā)明的一個目的在于，OLT混合發(fā)送多個傳輸 速度不同的幀，在各種傳輸速度的幀切換時，使用ONU在接收時可以追隨 因光電平的變動而形成的接收信號電平的變動的幀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的一個目 的在于，使各個ONU可以沒有錯誤地發(fā)送接收自身能夠應(yīng)對的傳輸速度的 幀。本發(fā)明的一個目的在于，在發(fā)生通信服務(wù)容量擴(kuò)大的需求時，只更換
對應(yīng)的OLT和ONU，由此抑制通信裝置的更換費用。并且，本發(fā)明的一個 目的在于，在接收高速信號和低速信號混合存在的下行信號的ONU中，不 需要采用相對電平變動可以快速應(yīng)答的高功能部件，利用更低廉的ONU即 可發(fā)送接收混合信號。
關(guān)于在PON的OLT和各個ONU之間發(fā)送接收的信號，在進(jìn)行了根據(jù) 上述距離校正發(fā)送定時等的起動動作后，轉(zhuǎn)入服務(wù)狀態(tài)。服務(wù)狀態(tài)(正常 運(yùn)行時)提供與用戶要求及契約相對應(yīng)的高速服務(wù)。
PON在根據(jù)上述測距及DBA的技術(shù)管理信號的發(fā)送接收定時的狀態(tài) 下運(yùn)行。因此，即使混合存在多種速度的數(shù)據(jù)，也能夠掌握并處理其位置 (發(fā)送接收定時)。即，只要各個ONU可以掌握本ONU能夠接收的傳輸速 度的到達(dá)定時、及發(fā)給本ONU的幀到達(dá)的定時，即可避免錯誤而進(jìn)行通信。
本發(fā)明著重于上述PON的特性，為了解決上述問題，包括以下結(jié)構(gòu)-在混合收容信號的傳輸速度不同的多個ONU的情況下，OLT制作適合各個 ONU的傳輸速度的數(shù)據(jù)混合存在的幀，在各個傳輸速度的信號之間配置用 于確保ONU可以追隨的時間的偽信號，在幀內(nèi)通知每個傳輸速度的信號的 到達(dá)定時。
具體地講，PON在轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行之前按照每個傳輸速度進(jìn)行測距，OLT 掌握屬下的各個ONU的傳輸速度。此時，確定正常運(yùn)行時的下行信號發(fā)送 時的每個傳輸速度的數(shù)據(jù)存儲量的閾值(或比例)。在正常運(yùn)行時向?qū)?yīng) 各個傳輸速度的各個ONU發(fā)送幀時，核對從上位網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)的發(fā)給各個ONU 的數(shù)據(jù)和前述判明的各個ONU的傳輸速度，在OLT內(nèi)部轉(zhuǎn)換為適合各個 ONU的傳輸速度，制作高速和低速混合存在的幀。此時，判定從上位網(wǎng)轉(zhuǎn) 發(fā)過來的數(shù)據(jù)的優(yōu)先度，例如形成在從優(yōu)先度比較高起沒有超過閾值的范 圍內(nèi)，存儲各個傳輸速度的數(shù)據(jù)的幀結(jié)構(gòu)。并且，在各個傳輸速度切換時， 為了使ONU可以追隨因傳輸速度的變更(光電平的變動)而形成的接收信 號電平的變動，追加與原有數(shù)據(jù)無關(guān)的偽信號。該偽信號是與原有的數(shù)據(jù) 傳輸?shù)臒o關(guān)的數(shù)據(jù)，所以盡量控制為最小必要限度的插入。此時構(gòu)成的幀 的高速部分和低速部分的定時信息被稱為下行BW (BandWidth:帶寬)映 射(map)，并追加到各個傳輸速度的開銷內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)給屬下的各個ONU。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，各個ONU在被轉(zhuǎn)發(fā)了混合存在不同傳輸速度的幀時， 也能夠借助偽信號的效果追隨各個傳輸速度，根據(jù)下行BW映射的通知， 在下一個幀到達(dá)時，在對應(yīng)傳輸速度的幀到達(dá)的定時或者發(fā)給本ONU的每 個定時沒有錯誤地進(jìn)行接收動作。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，各個ONU不需檢測錯誤， 即可接收目標(biāo)幀。并且，根據(jù)賦予給標(biāo)題的授權(quán)指示，OLT在接收傳輸速 度不同的來自各個ONU的信號時，通過根據(jù)每個傳輸速度來切換接收機(jī)， 進(jìn)行不同傳輸速度的通信。
該無源光網(wǎng)系統(tǒng)例如是利用包括光分路器的光纖網(wǎng)連接母站和傳輸速 度不同的多個子站的無源光網(wǎng)系統(tǒng)，
所述子站是使只能發(fā)送接收第1傳輸速度的第1數(shù)據(jù)的子站、和只能 發(fā)送接收速度比該第1傳輸速度快的第2傳輸速度的第2數(shù)據(jù)的子站連接 至母站的無源光網(wǎng)系統(tǒng)，
所述母站具有
在向各個子站發(fā)送第1傳輸速度的第1數(shù)據(jù)和速度比該第1傳輸速度 快的第2傳輸速度的第2數(shù)據(jù)時，
可以在正常運(yùn)行之前掌握各個子站能夠發(fā)送接收的傳輸速度信息，并 確定數(shù)據(jù)發(fā)送時的各個傳輸速度的發(fā)送量的閾值的調(diào)整電路(ONU傳輸速 度信息存儲/閾值確定部)；
進(jìn)行發(fā)給各個子站的數(shù)據(jù)的查詢的調(diào)整電路(各優(yōu)先度隊列信息監(jiān)視 部)；
向所述多個傳輸速度的數(shù)據(jù)之間插入用于使所述子站能沒有錯誤地進(jìn) 行接收的偽信號的插入電路(偽信號生成部)；
查詢發(fā)給所述各個子站的數(shù)據(jù)和所述各個子站的傳輸速度信息，調(diào)整 發(fā)送定時的調(diào)整電路(下行BW映射表生成部或下行BW映射生成部)；
以所述定時為基礎(chǔ)，把所接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為合適的傳輸速度的組裝電 路(下行1G/10G信號切換部)，
所述母站對于所接收的數(shù)據(jù)的目的地，以査詢發(fā)給所述各個子站的數(shù) 據(jù)和所述各個子站的傳輸速度信息的調(diào)整電路為基礎(chǔ)，轉(zhuǎn)換為合適的傳輸 速度，并時分復(fù)用第1數(shù)據(jù)或第2數(shù)據(jù)，在所述指定的定時把該幀發(fā)送給 所述多個子站。在上述無源光網(wǎng)系統(tǒng)中，所述母站具有可以掌握只能以所述單一的傳 輸速度發(fā)送接收的子站的該傳輸速度信息，在向該子站發(fā)送時確定每個傳 輸速度的帶寬分配的比例的調(diào)整電路，
所述母站在向多個子站發(fā)送混合存在多個傳輸速度的數(shù)據(jù)時，核對各 個子站的傳輸速度信息和來自母站的上位層的數(shù)據(jù)的目的地，并考慮由所 述調(diào)整電路確定的帶寬分配的比例，求出各個子站的多個傳輸速度的數(shù)據(jù) 的到達(dá)定時，在用于控制的開銷內(nèi)生成該數(shù)據(jù)，根據(jù)該定時信息，母站將 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為各個子站可以接收的傳輸速度，組裝被時分復(fù)用的幀。
在上述無源光網(wǎng)系統(tǒng)中，所述母站具有切換控制部，在接收從多個子 站發(fā)送的數(shù)據(jù)時，參照母站制作的來自各個子站的發(fā)送定時，根據(jù)該發(fā)送 定時預(yù)測到達(dá)的傳輸速度并切換。
根據(jù)本發(fā)明的第一解決方案，提供一種無源光網(wǎng)系統(tǒng)，具有
母站，對第1傳輸速度和第2傳輸速度的信號進(jìn)行時分復(fù)用，并進(jìn)行 通信；
多個子站，包括以第1傳輸速度與所述母站通信的第1子站、和以第2 傳輸速度與所述母站通信的第2子站；以及
光纖網(wǎng)，用于將來自所述母站的信號經(jīng)由分路器發(fā)送給各個子站，
所述多個子站具有自動增益調(diào)整電路，該自動增益調(diào)整電路追隨因復(fù) 用后的信號的傳輸速度的變化而產(chǎn)生的接收信號的電平的變化，將接收信 號調(diào)整為規(guī)定電平，
所述母站對第1傳輸速度的有效載荷和/或開銷信息、第2傳輸速度的 有效載荷和/或開銷信息、和插入到傳輸速度變化的部位的偽信號進(jìn)行時分 復(fù)用，并發(fā)送給所述子站。
根據(jù)本發(fā)明的第二解決方案，提供一種無源光網(wǎng)系統(tǒng)中的光復(fù)用終端 裝置，該無源光網(wǎng)系統(tǒng)具有所述光復(fù)用終端裝置、多個光網(wǎng)終端裝置、和 光纖網(wǎng)，其中所述光復(fù)用終端裝置對第1傳輸速度和第2傳輸速度的信號 進(jìn)行時分復(fù)用，并進(jìn)行通信；所述多個光網(wǎng)終端裝置包括以第1傳輸速度 與所述光復(fù)用終端裝置通信的第1光網(wǎng)終端裝置、和以第2傳輸速度與所 述光復(fù)用終端裝置通信的第2光網(wǎng)終端裝置；所述光纖網(wǎng)用于將來自所述 光復(fù)用終端裝置的信號經(jīng)由分路器發(fā)送給各個光網(wǎng)終端裝置；所述光網(wǎng)終
12端裝置具有自動增益調(diào)整電路，該自動增益調(diào)整電路追隨因復(fù)用后的信號 的傳輸速度的變化而產(chǎn)生的接收信號的電平的變化，將接收信號調(diào)整為規(guī) 定電平，
所述光復(fù)用終端裝置具有
幀組裝部，生成幀，該幀是對第1傳輸速度的有效載荷和/或開銷信息、 第2傳輸速度的有效載荷和/或開銷信息、和在傳輸速度變化的部位插入的 偽信號進(jìn)行時分復(fù)用后形成的幀；和
發(fā)送部，將由所述幀組裝部生成的幀轉(zhuǎn)換為光信號，并發(fā)送給所述光 網(wǎng)終端裝置。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種無源光網(wǎng)系統(tǒng)和光復(fù)用終端裝置，所述系
統(tǒng)具有使混合存在傳輸速度不同的多個規(guī)格的PON并可以運(yùn)行的OLT、和 可以分別以一種傳輸速度發(fā)送接收的ONU。更加具體地講，根據(jù)本發(fā)明， 可以提供一種無源光網(wǎng)系統(tǒng)和光復(fù)用終端裝置，在通過時分復(fù)用進(jìn)行OLT 與各個ONU的信號的通信的PON中，具有可以混合存在信號的傳輸速度 不同的多個ONU并可以運(yùn)行的OLT和ONU。并且，根據(jù)本發(fā)明，OLT混 合發(fā)送多個傳輸速度不同的幀，在各種傳輸速度的幀切換時，使用ONU在 接收時可以追隨因光電平的變動而形成的接收信號電平的變動的幀結(jié)構(gòu)。 根據(jù)本發(fā)明，可以使各個ONU可以沒有錯誤地發(fā)送接收自身能夠應(yīng)對的傳 輸速度的幀。
根據(jù)本發(fā)明，在發(fā)生通信服務(wù)容量擴(kuò)大的需求時，只更換對應(yīng)的OLT 和ONU，由此可以抑制通信裝置的更換費用。并且，根據(jù)本發(fā)明，在接收 高速信號和低速信號混合存在的下行信號的ONU中，不需要采用相對電平 變動可以快速應(yīng)答的高功能部件，利用更低廉的ONU即可發(fā)送接收混合信 號。


圖1是表示使用了 PON的光接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示例的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。 圖2 — 1是表示測距時的OLT的動作流程的流程圖(1)。 圖2—2是表示測距時的OLT的動作流程的流程圖(2)。圖3 — 1是表示測距時的ONU的動作流程的流程圖(1)。 圖3—2是表示測距時的ONU的動作流程的流程圖(1)。 圖4是表示由ONU傳輸速度信息存儲部及ONU傳輸速度信息存儲/ 閾值確定部生成的ONU與傳輸速度的對應(yīng)關(guān)系的表結(jié)構(gòu)圖。
圖5 — 1是表示從OLT到ONU的光信號的結(jié)構(gòu)示例的信號結(jié)構(gòu)圖(1)。
圖5—2是表示從OLT到ONU的光信號的結(jié)構(gòu)示例的信號結(jié)構(gòu)圖(2)。
圖6是表示從ONU到OLT的光信號的結(jié)構(gòu)示例的信號結(jié)構(gòu)圖。
圖7是表示1G/10G用OLT的結(jié)構(gòu)示例的方框圖。
圖8 — 1是表示下行BW映射生成部的結(jié)構(gòu)圖(1)。
圖8—2是表示下行BW映射生成部的結(jié)構(gòu)圖(2)。
圖9一1是表示下行BW映射生成流程的流程圖(1)。
圖9一2是表示下行BW映射生成流程的流程圖(2)。
圖10是表示授權(quán)指示的結(jié)構(gòu)示例的表結(jié)構(gòu)圖。
圖ll一l是下行BW映射的構(gòu)成過程的表結(jié)構(gòu)圖。
圖11一2是表示下行BW映射的結(jié)構(gòu)示例的表結(jié)構(gòu)圖(1)。
圖11一3是表示下行BW映射的結(jié)構(gòu)示例的表結(jié)構(gòu)圖(2)。
圖12是表示下行1G/10G信號切換部的結(jié)構(gòu)示例的方框圖。
圖13是表示OLT的E/0結(jié)構(gòu)示例的方框圖。
圖14是表示OLT的0/E、選擇器、1G AGC、 10G AGC的結(jié)構(gòu)示例的 方框圖。
圖15是表示10G用ONU的結(jié)構(gòu)示例的方框圖。 圖16是表示lG用ONU的結(jié)構(gòu)示例的方框圖。 符號說明
10PON; 100分路器；110、 120光纖；130下行信號；140、 150上行
信號；200OLT; 300、 310ONU; 400、 410終端;5110、 5111偽信號；5050、 5051、 6300、 6301 GEM標(biāo)題；5060、 5061下行信號有效載荷；6310、 6311 上行信號有效載荷；7010包緩沖器、隊列；7020下行PON幀組裝部；7230 測距請求生成部；7250偽信號生成部;8000各優(yōu)先度隊列信息監(jiān)視部；8010 ONU傳輸速度信息存儲部；8020下行BW映射表制作部；8030 ONU傳輸 速度信息存儲/閾值確定部；15020、 16020 AGC。
具體實施例方式
以下，參照附圖，以根據(jù)ITU—T推薦G.984規(guī)定的GPON、與預(yù)測未 來導(dǎo)入的下一代GPON即提高了傳輸速度的10GPON混合存在的PON的 結(jié)構(gòu)和動作為例，具體說明本實施方式的PON的結(jié)構(gòu)和動作。
在以下說明中，假定為結(jié)構(gòu)與GPON相同的、時分復(fù)用并處理可變長 度數(shù)據(jù)的PON，關(guān)于從OLT到各個ONU的下行數(shù)據(jù)的傳輸速度，以GPON 為1Gbit/秒(1.24416Gbit/秒，但以下簡稱為1Gbit/秒或1G) 、 IOGPON為 10Gbit/秒(9.95328Gbit/秒，但以下同樣簡稱為10Gbit/秒或10G)為例進(jìn)行 說明。并且，關(guān)于從ONU到OLT的上行數(shù)據(jù)的傳輸速度，以GPON為1Gbit/ 秒(1.24416Gbit/秒，但以下同樣簡稱為1Gbit/秒或1G) 、 IOGPON為5Gbit/ 秒(4.97664Gbit/秒，但以下同樣簡稱為5Gbit/秒或5G)為例進(jìn)行說明。另 外，這些傳輸速度等的數(shù)值僅是一例，本實施方式不限于該數(shù)值。
(整體結(jié)構(gòu))
圖1是表示使用了 PON的光接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示例的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。 接入網(wǎng)1是通過PON10連接作為上位通信網(wǎng)的公用通信網(wǎng)(PSTN) / 因特網(wǎng)20 (以下有時稱為上位網(wǎng))、和加入者的終端(Tel: 400、 PC: 410 等)，并進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)。PON10具有連接上位網(wǎng)20的OLT (以下有時 稱為母站)200、和收容加入者的終端(電話(Tel) 400、 PC410等)的多 個ONU (以下有時稱為子站)300及310。并且，通過包括骨干光纖110 和光分路器100和多個支線光纖120的無源光網(wǎng)，連接OLT200 和各個 ONU300、 310，進(jìn)行上位網(wǎng)20與加入者終端400、 410之間的通信、或者 加入者終端400、 410彼此間的通信。
ONU300是10GPON (下行為10Gbit/秒)的ONU， ONU310是GPON (下行為1Gbit/秒)的ONU。在兩個ONU混合存在時，根據(jù)目前的推薦 G.984，可以向OLT200最多連接64臺ONU300/310。在圖1的示例中，圖 示了 4臺ONU300或310，能夠以下行數(shù)據(jù)信號10Gbit/秒的傳輸速度接收 數(shù)據(jù)的10G的ONU#33、 34 (300—1、 3)、和能夠以下行數(shù)據(jù)信號1Gbit/ 秒的傳輸速度接收數(shù)據(jù)的1G的0NU弁1、 n (310_2、 n)混合存在，并連 接至OLT200。具體情況將在后面敘述，從OLT200傳輸給ONU300/310的方向的下行 信號130，存儲有每種傳輸速度的開銷、有效載荷，在各種傳輸速度切換的 部位插入有偽信號。發(fā)給各個ONU300/310的信號被時分復(fù)用并同時發(fā)送。 各個ONU300/310對所接收的信號判定是否是自身的傳輸速度、或者判定 是否是發(fā)給自己的信號，根據(jù)信號的目的地，發(fā)送給電話400或PC410。 并且，在從ONU300/310到OLT200的上行方向中，從ONU300 — 1傳輸?shù)?上行信號150—1、從ONU310—2傳輸?shù)纳闲行盘?50_2、從ONU300—3 傳輸?shù)纳闲行盘?50—3、從ONU310—n傳輸?shù)男盘?50—n，成為通過光 分路器100被光學(xué)地時分復(fù)用的光復(fù)用信號140，并發(fā)送給OLT200。另外， 由于各個ONU300/310和OLT200之間的光纖長度不同，所以信號140采取 將振幅不同的信號復(fù)用的方式。
另夕卜，例如下行信號130使用波段1.5iiim的光信號，上行信號140/150 使用波段1.3pm的光信號，兩種光信號可以在相同光纖110、 120中波長復(fù) 用(WDM)并發(fā)送接收。
(信號結(jié)構(gòu))
圖5_1、圖5_2分別是表示從OLT到ONU的光信號的信號結(jié)構(gòu)圖。 有關(guān)10GPON的光信號的結(jié)構(gòu)盡管目前尚沒有規(guī)定，但GPON和 10GPON都是處理可變長度的數(shù)據(jù)，所以認(rèn)為通過與目前推薦中規(guī)定的 GPON相同的信號結(jié)構(gòu)的時分復(fù)用來處理各種速度的信號比較現(xiàn)實(實用)。 因此，在以下的實施方式中，以GPON中規(guī)定的信號結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行PON 的動作說明。當(dāng)然，這些信號結(jié)構(gòu)或PON的動作僅是一例，本實施方式不 限于該結(jié)構(gòu)或動作。并且，圖5 — 1和圖5—2所示結(jié)構(gòu)的差異基于在后面 敘述的下行信號130的制作過程中使用的下行BW映射的差異。
從OLT200到各個ONU300/310的信號被稱為下行信號130，如圖5 — 1 (a)、圖5—2 (a)所示，例如125|is的幀包括開銷(overhead)和有效載荷。 開銷包括:有關(guān)各種傳輸速度的、用于使各個ONU300/310發(fā)現(xiàn)信號的最 前頭的幀同步圖案5000/5001;發(fā)送針對各個ONU300/310的有關(guān)監(jiān)視/維護(hù) /控制的信息的PLOAM區(qū)域5010/5011;指定從各個ONU300/310到OLT200 的上行信號發(fā)送定時的授權(quán)指示區(qū)域5020/5021;表示該幀的每種傳輸速度 的幀有效載荷5040/5041的定時信息、各個ONU300/310下一次接收的125|as的幀中每種傳輸速度的開銷的定時信息、為了使各個ONU300/310可以追 隨因傳輸速度的變更(光電平的變動)形成的接收信號電平的變動而設(shè)的 偽信號5110/5111的定時信息的下行BW映射5030/5031。有效載荷構(gòu)成為 存儲有時分復(fù)用了發(fā)給各個ONU300/310的數(shù)據(jù)后的1G幀有效載荷5040 和10G幀有效載荷5041，另外，在各個傳輸速度的開銷之間及各個傳輸速 度的幀有效載荷之間插入了前面敘述的偽信號5110/5111。該下行信號130 被同時發(fā)送給各個ONU300/310。各個ONU300/310根據(jù)從開銷的下行BW 映射得到的信息，判定是否是對應(yīng)本ONU的傳輸速度的接收信號到達(dá)的定 時、以及接收信號是否是發(fā)給本ONU的信號，進(jìn)行在圖15及圖16所示 ONU的結(jié)構(gòu)示例中說明的各種動作，把接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給目的地終端 400、 410。
圖5 — l(b)、圖5—2(b)是表示各種傳輸速度的幀有效載荷5040/5041 的具體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。發(fā)給各個ONU300/310的數(shù)據(jù)(10G有效載荷5061 及1 G有效載荷5060)，以被附加了每個ONU的數(shù)據(jù)識別符等在各個ONU 接收數(shù)據(jù)時使用的GEM標(biāo)題(10GGEM標(biāo)題5051及1GGEM標(biāo)題5050) 的形式，在各個幀有效載荷5040/5041內(nèi)部被時分復(fù)用。圖5_1 (c)、圖 5—2 (c)是表示GEM標(biāo)題5050/5051的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。各個字節(jié)的具體 內(nèi)容在推薦G.984中有所規(guī)定，所以省略說明。
圖6是表示從ONU到OLT的光信號的結(jié)構(gòu)示例的信號結(jié)構(gòu)圖。 從各個ONU300/310到OLT200的信號被稱為上行信號150，如圖6(a) 所示，具有突發(fā)數(shù)據(jù)6120/6121和突發(fā)開銷6100/6101。突發(fā)數(shù)據(jù)6120/6121 具有控制信號6110/6111、和輸入了來自該ONU的終端400、 410的數(shù)據(jù)的 可變長度的幀有效載荷6040/6041，所述控制信號6110/6111包括用于發(fā) 送有關(guān)各個ONU300/310的監(jiān)視/維護(hù)/控制的信息的PLOAM區(qū)域 6020/6021;和用于將各個ONU300/310等待發(fā)送的數(shù)據(jù)的量通知OLT200 的隊列長度區(qū)域6030/6031。突發(fā)開銷6100/6101具有使OLT200識別并處 理來自各個ONU300/310的突發(fā)數(shù)據(jù)6120/6121的前導(dǎo)碼區(qū)域6000/6001、 和定界符區(qū)域6010/6011。另外，在前導(dǎo)碼區(qū)域6000/6001的前頭記述的保 護(hù)時間6200是用于分離來自各個ONU的發(fā)送信號的無信號(光信號OFF 狀態(tài))區(qū)域，在推薦G.984中規(guī)定了該保護(hù)時間6200和突發(fā)開銷6100/6101
17合計最多為12字節(jié)。如圖1所示，來自各個ONU300/310的上行信兮在通 過光分路器100后，在骨干光纖110上被時分復(fù)用，成為復(fù)用光信號140 發(fā)送給OLT200。
圖6 (b)是表示幀有效載荷6040/6041的具體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。來自各 個ONU300/310的數(shù)據(jù)(1G有效載荷6311及5G有效載荷6310)與下行信 號130相同，以被附加了每個ONU的數(shù)據(jù)識別符等在OLT200接收數(shù)據(jù)時 使用的GEM標(biāo)題6300/6301的形式，在幀有效載荷6040/6041內(nèi)部被時分 復(fù)用。圖6 (c)是表示GEM標(biāo)題6300/6301的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。各個字節(jié)的 具體內(nèi)容在推薦G.984中有所規(guī)定，所以省略說明。
另外，在本實施方式中，來自各個ONU300/310的上行信號150的發(fā) 送定時與在ITU—T推薦G.984中規(guī)定的GPON相同進(jìn)行確定。具體地講， 如前面所述，在PON系統(tǒng)起動時，確定被稱為測距的、系統(tǒng)運(yùn)行所需要的 控制參數(shù)，并對OLT200和各個ONU300/310設(shè)定，然后OLT200根據(jù)從各 個ONU300/310接收的隊列長度報告和基于契約的允許業(yè)務(wù)量，確定允許 向各個ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)量(帶寬)。利用授權(quán)指示區(qū)域5020/5021，將對 應(yīng)于該確定帶寬的發(fā)送許可定時(授權(quán)指示)通知各個ONU300/310。各個 ONU300/310在該定時向OLT200發(fā)送上行信號150。
(OLT)
圖7是表示OLT200的結(jié)構(gòu)示例的方框圖。
OLT200例如具有網(wǎng)絡(luò)IF7001、包緩沖器部7010、 GEM標(biāo)題生成部 7180、開銷生成部7170、偽信號生成部7250、下行PON幀組裝部7020、 下行1G/10G信號切換部7030、 E/O7060、 WDM濾波器7070、 O/E7080、 選擇器70卯、1GATC7100、 10GATC7110、上行PON幀分解部7120、通 信處理部7130、包緩沖器部7140、網(wǎng)絡(luò)I/F7150、測距信號終端部7210、 和上行1G/10G信號切換控制部7205。并且，下行BW映射生成部7160如 后面所述，具有各優(yōu)先度隊列信息監(jiān)視部、下行BW映射表制作部、ONU 傳輸速度信息存儲部或ONU傳輸速度信息存儲/閾值確定部。
OLT200從上位網(wǎng)20通過網(wǎng)絡(luò)IF7001對發(fā)送給各個ONU300/310的傳 輸速度10Gbit/秒的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收。網(wǎng)絡(luò)IF7001是與上位網(wǎng)的接口。接收數(shù) 據(jù)到達(dá)包緩沖器部7010，被暫且存儲在其中的各優(yōu)先度隊列緩沖器中(后面圖8 — 1、圖8_2中的7010—1 7010—n)。下行PON幀的組裝是由各 優(yōu)先度隊列緩沖器(后面圖8 — 1、圖8—2中的7010—l 7010—n) 、 GEM 標(biāo)題生成部7180、開銷生成部7170、偽信號生成部7250、下行PON幀組 裝部7020，根據(jù)下行BW映射生成部7160生成的下行BW映射(具體情 況在后面敘述)而動作并進(jìn)行的(具體情況在后面敘述)。然后，對于根 據(jù)下行BW映射制作的下行PON幀內(nèi)的信號，下行1G/10G信號切換部7030 把必要部分轉(zhuǎn)換為1G信號，生成下行信號130。所生成的下行信號130經(jīng) 由把電信號轉(zhuǎn)換為光信號的E/O7060及WDM濾波器7070，被發(fā)送給各個 ONU300簡。
并且，在接收圖1所示的上行信號140時，首先通過WDM濾波器7070、 O/E7080、選擇器7090。此時，參照對應(yīng)于該上行信號140的授權(quán)指示(圖 10)，根據(jù)傳輸速度經(jīng)由1G ATC7100、 10G ATC7110中某一方到達(dá)上行 PON幀分解部7120。在各個ATC中，在本系統(tǒng)傳輸速度的數(shù)據(jù)到達(dá)時被 插入復(fù)位信號。該復(fù)位信號被來自各個ONU300/310的上行信號(圖1: 150) 時分復(fù)用，并被OLT200接收，但由于該光信號的電平存在偏差，所以每 當(dāng)接收各個上行信號150時，分別暫且在OLT200的接收電路7100、 7110
中復(fù)位信號接收電平，也具有實施快速且準(zhǔn)確的上行信號接收的效果。然 后，上行PON幀分解部7120分解上行PON幀，向通信處理部7130轉(zhuǎn)發(fā) 有效載荷信息。通信處理部7130把轉(zhuǎn)發(fā)過來的有效載荷信息處理成為以太 包，并轉(zhuǎn)發(fā)給包緩沖器部7140，通過網(wǎng)絡(luò)IF7150通信給上位網(wǎng)。
并且，得到隊列長度報告的OLT200制作新的授權(quán)指示。具體地講， 上行PON幀分解部7120把從上行PON幀分解的隊列長度報告發(fā)送給授權(quán) 指示生成部7190。在隊列長度報告中記述著來自各個ONU300/310的下一 次發(fā)送時期望發(fā)送的信息量等。根據(jù)該信息，授權(quán)指示生成部7190生成授 權(quán)指示。具體的生成方法已在G.984中規(guī)定，所以省略說明。此時，例如 下行BW映射生成部7160的ONU傳輸速度信息存儲部或ONU傳輸速度 信息存儲/閾值確定部，將每個ONU的傳輸速度信息(圖4 (c))通知給 授權(quán)指示生成部7190。在本實施方式中規(guī)定的授權(quán)指示對以往的授權(quán)指示 追加了該每個ONU的傳輸速度信息(圖10)。接收到該授權(quán)指示的上行 1G/10G切換控制部7205，按照接收的定時切換0/E7080、選擇器7090、 1GATC7100、 10G ATC7110，由此OLT200可以接收來自各個ONU300/310
的數(shù)據(jù)，而且不會發(fā)生錯誤。 CONU)
圖15是表示10G用ONU300的結(jié)構(gòu)示例的方框圖。圖16是表示1G 用ONU310的結(jié)構(gòu)示例的方框圖。
1G用ONU310的各個單元的功能，與10G用ONU300之間，若對應(yīng) 于傳輸速度差異，則功能相同，所以以下說明10G用ONU300，省略1G用 ONU310的具體說明。
10G ONU300例如具有WDM濾波器15000、O/E15010、 10G AGC15020、 下行PON幀分離部15040、下行BW映射終端部15050、 1G/10G信號定時 控制部15060、幀分配部15080、包緩沖器部15090和15110、用戶I/F15100、 授權(quán)終端部15070、測距請求終端部15180、 GEM標(biāo)題生成部15130、開銷 生成部15140、隊列長度監(jiān)視部15150、發(fā)送控制部15120、上行PON幀生 成部15160、和E/O15170。開銷生成部15140具有測距響應(yīng)生成部15190。 包緩沖器部15090和15110、用戶1/F15100可以設(shè)置合適數(shù)量。
首先說明下行信號的接收。從支線光纖120接收的下行信號130通過 WDM濾波器15000，在將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的O/E15110中被轉(zhuǎn)換為電 信號。在O/E15110的后級具有被稱為AGC (Automatic Gain Control:自動 增益控制)的自動增益調(diào)整電路(10GAGC15020)，其具有把接收信號調(diào) 整為一定電平的功能。在本實施方式中，下行信號130中混合存在1G信號 和10G信號，所以如果該AGC本來就不是高功能的AGC，將不能馬上應(yīng) 對1G信號與IOG信號的接收信號電平的切換，有時發(fā)生一部分不能讀取 的部分。但是，在本實施方式中，通過向下行信號130插入偽信號5110/5111， 在追隨之前的時間期間傳輸偽信號，使原來的數(shù)據(jù)接收不會發(fā)生錯誤。從 10G AGC15020轉(zhuǎn)發(fā)的下行PON幀在下行PON幀分離部15040中進(jìn)行下行 PON幀的分離。
下行PON幀分離部15040用于分離在接收到的下行PON幀中被復(fù)用 的開銷及有效載荷，有關(guān)具體動作省略，當(dāng)在幀同步圖案5001中發(fā)現(xiàn)下行 信號130的最前頭時，根據(jù)放入PLOAM區(qū)域5011的PON控制消息，進(jìn) 行ONU動作所需要的設(shè)定，或制作包括本ONU的監(jiān)視結(jié)果及向OLT200請求的控制內(nèi)容等的控制消息，放入上行信號150的PLOAM區(qū)域6020， 并發(fā)送給OLT200。另外，下行BW映射終端部15050確認(rèn)由下行PON幀 分離部15040分解的開銷內(nèi)的下行BW映射后，下行BW映射終端部15050 將該信息通知1G/10G信號定時控制部15060。 1G/10G信號定時控制部 15060對于下一次到達(dá)時的幀的開銷，將其定對信息通知下行PON幀分離 部15040，由此下行PON幀分離部15040可以進(jìn)行1G信號和10G信號的 判定，同時讀取IOG信號的開銷并處理。并且，授權(quán)終端部15070從放入 授權(quán)指示區(qū)域5021的授權(quán)指示提取發(fā)給本ONU的授權(quán)指示，根據(jù)本ONU 的上行信號的發(fā)送定時，提取包緩沖器部15110的信息。利用所提取的信 息生成上行信號150，發(fā)送給OLT200。
另外，下行PON幀分離部15040確認(rèn)在10G幀有效載荷5041中被復(fù) 用的10G GEM標(biāo)題5051的內(nèi)容。在此，如果10G GEM標(biāo)題5051是發(fā)給 本ONU的，則將該GEM標(biāo)題之后的10G有效載荷5061的數(shù)據(jù)發(fā)送給幀 分配部15080，將其他GEM標(biāo)題及有效載荷的數(shù)據(jù)廢棄。此時，剛才獲取 的開銷內(nèi)的下行BW映射中包括該下行PON幀的幀有效載荷中自身可以應(yīng) 對的傳輸速度的信息狀況及發(fā)給本ONU的信號狀況。下行PON幀分離部 15040從1G/10G信號定時控制部15060獲取其定時信息，由此可以判別因 是1G信號所以可以忽視的區(qū)域(0/E15010及10GAGC15020及下行PON 幀分離部15040是10G信號用，所以對于1G信號不能正確動作，本來把 1G信號作為錯誤信號處理)及IOG信號成分。并且，可以判別發(fā)給本ONU 的GEM標(biāo)題5051及10G有效載荷5061 ，可以獲取目標(biāo)的發(fā)給本ONU的數(shù)據(jù)。
幀分配部15080將接收到的數(shù)據(jù)按照目的地的每個終端400/410暫且存 儲在包緩沖器部15090中，然后通過與終端的接口即用戶IF15100發(fā)送給各 個終端400/410。
下面，說明上行信號的發(fā)送。以下一并示出圖15、圖16的符號。 各個終端400/410發(fā)送的數(shù)據(jù)通過用戶IF15100/16100被暫且存儲在包 緩沖器部15110/16110中。根據(jù)授權(quán)終端部15070/16070接收的授權(quán)指示區(qū) 域5020/5021的定時信息，在上行PON幀生成部15160/16160中按照下面 所述被組裝為上行信號150。上行信號150在E/O15170/16170中被從電信號轉(zhuǎn)換為光信號后，通過WDM濾波器15000/16000并經(jīng)由支線光纖120 發(fā)送給OLT200。
(1) 從各個包緩沖器部15110/16110讀出由OLT200根據(jù)授權(quán)指示確定 的帶寬(允許發(fā)送的數(shù)據(jù)量)的數(shù)據(jù)，生成5G有效載荷(圖6: 6310)或 1G有效載荷(圖6: 6311)。
(2) 把GEM標(biāo)題生成部15130/16130生成的GEM標(biāo)題(圖6:6300/6301) 置于5G有效載荷6310或1G有效載荷6311的前頭，制作幀有效載荷(圖 6: 6040/6041) 。 GEM標(biāo)題6300/6301為圖6 (c)所示的結(jié)構(gòu)，各個字節(jié) 的具體內(nèi)容已在推薦G.984中規(guī)定，所以省略說明。
(3) 發(fā)送控制部15120/16120將包括本ONU300/310的監(jiān)視結(jié)果及向 OLT200請求的控制內(nèi)容等的控制消息，放入上行信號150的PLOAM區(qū)域 6020/6021。并且，隊列長度監(jiān)視部15150/16150監(jiān)視存儲在各個包緩沖器 部15110/16110中的等待向OLT200發(fā)送的數(shù)據(jù)的量，把該數(shù)據(jù)量作為隊列 長度報告放入在PLOAM區(qū)域6020/6021和幀有效載荷6040/6041之間規(guī)定 的隊列長度區(qū)域6030/6031。
(4) 在幀有效載荷6040/6041的前頭附加有包括PLOAM區(qū)域6020/6021 和隊列長度區(qū)域6030/6031的控制信號6110/6111的突發(fā)數(shù)據(jù)6120/6121中， 在其前頭還附加有包括開銷生成部15140/16140生成的前導(dǎo)碼區(qū)域 6000/6001和定界符區(qū)域6010/6011的突發(fā)開銷6100/6101 ，從而組裝了上行 信號150。該上行信號150根據(jù)由OLT200指定的授權(quán)指示，被附加保護(hù)時 間6200并在指定的定時被發(fā)送。
(起動時的動作)
圖2—1、圖2—2是表示起動時的OLT的動作的流程圖。圖3 —1是表 示1G ONU310起動時的動作的流程圖。圖3—2是表示10G ONU300起動 時的動作的流程圖。其中，圖2 — 1與圖202的流程的不同之處在于是否具 有后面敘述的有關(guān)閾值確定的步驟(圖2—2: 2110)。
OLT200和ONU300/310在起動時進(jìn)行被稱為測距的距離校正。首先， 在OLT200偵lj，測距請求生成部7230向各個ONU300/310發(fā)送測距請求信 號。另夕卜，1G和10G的測距處理哪一方在先進(jìn)行都可以。此時，在OLT200 的屬下配置有傳輸速度不同的ONU300/310，所以首先OLT200向傳輸速度慢的1G ONU310用1G信號發(fā)送測距請求信號(在圖2_1、圖2—2中都 是2010) 。 10GONU300接收到1G信號的測距請求信號時識別為錯誤，所 以不返回測距響應(yīng)信號。此時，具體情況將在后面敘述，在OLT200內(nèi)部， 開銷生成部7170及下行PON幀組裝部7020用10G信號組裝信號，所以在 測距請求生成部7230進(jìn)行1G信號的測距期間，指示下行1G/10G信號切 換部7030向1G信號進(jìn)行速度轉(zhuǎn)換。
在接收到1G信號的測距請求信號的1GONU310 (圖3 — 1: 3020)中， 測距請求終端部16180接收測距請求信號，測距響應(yīng)生成部16190生成測 距響應(yīng)信號，并返回測距響應(yīng)信號(圖3 — 1: 3030) 。 10GONU300接收 到1G信號時識別為錯誤信號，所以不返回測距響應(yīng)信號。此時，OLT200 在測距信號終端部72.10接收測距響應(yīng)信號，以接收到的測距響應(yīng)信號為基 礎(chǔ)，實施距離測定及確定ONUID。 OLT200接收測距響應(yīng)信號時，由于接 收的傳輸速度是1G信號，所以測距請求生成部7230指示上行1G/10G切 換控制部7205用1G信號進(jìn)行接收。并且，OLT200內(nèi)部的ONUID生成部 7240將所分配的ONU ID通知ONU傳輸速度信息存儲部8010或ONU傳 輸速度信息存儲/閾值確定部8030。并且，測距請求生成部7230也將當(dāng)前 的測距請求信號的傳輸速度通知下行BW映射生成部7160內(nèi)部的ONU傳 輸速度信息存儲部8010或ONU傳輸速度信息存儲/閾值確定部8030。ONU 傳輸速度信息存儲部8010或ONU傳輸速度信息存儲/閾值確定部8030以 前面敘述的信息為基礎(chǔ)，對應(yīng)存儲圖4 (a)所示的ONU ID和傳輸速度。 然后，1GONU310接收距離測定結(jié)果和ONUID，進(jìn)行portID的設(shè)定，并 轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行(在圖2—l和圖2—2中都是2020 2050,圖3 — 1: 3040、 3050)。另外，關(guān)于距離測定的方法或ONUID及portID分配的具體內(nèi)容 已記載在G.984中，所以省略說明。
然后，OLT200向?qū)傧碌母鱾€ONU300/310發(fā)送10G信號的測距請求信 號(在圖2 —l和圖2—2中都是2060)。此時，1GONU310接收到10G信 號的測距請求信號時識別為錯誤，所以不返回測距響應(yīng)信號。10GONU300 接收測距請求信號，與1GONU310相同，向OLT200發(fā)送測距響應(yīng)信號， 實施與OLT200之間的距離測定，并進(jìn)行ONUID及portID的設(shè)定，同時 轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行(該流程在圖2 — 1和圖2—2中都是2070 2100，圖3—2:
23200910007900.8
3070、 3100)。此時，OLT200用10G信號進(jìn)行發(fā)送接收，所以在測距請 求生成部7230用10G信號進(jìn)行測距期間，指示下行1G/10G信號切換部7030 及上行1G/10G信號切換控制部7205用10G進(jìn)行動作。并且，OLT200與 1GONU310時相同，對于10GONU300實施距離測定，并進(jìn)行ONU ID及 port ID的設(shè)定等，并且ONU傳輸速度信息存儲部8010或ONU傳輸速度 信息存儲/閾值確定部8030對應(yīng)存儲圖4 (b)所示的ONU ID和傳輸速度。 然后，結(jié)合前面存儲的圖4(a)所示的信息，ONU傳輸速度信息存儲部8010 或ONU傳輸速度信息存儲/閾值確定部8030按照圖4 (c)所示，最終完成 屬下全部ONU ID與傳輸速度的對應(yīng)表。OLT200對于屬下的全部 ONU300/310實施距離測定，并設(shè)定ONU ID及port ID、掌握全部 ONU300/310的傳輸速度的狀態(tài)，同時進(jìn)行起動處理，并轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行(在 圖2—1和圖2—2中都是2120)。此時，ONU傳輸速度信息存儲部8010 或ONU傳輸速度信息存儲/閾值確定部8030將圖4 (c)所示的ONU ID與 傳輸速度的對應(yīng)表，通知下行BW映射表制作部(圖8 — 1中的8020 — 1、 圖8—2中的8020—2)。所通知的ONU ID與傳輸速度的對應(yīng)表在正常運(yùn) 行時，在圖8、圖9、圖ll等中用于生成后面敘述的下行BW映射。
并且，圖4 (c)所示的ONU ID與傳輸速度之間的對應(yīng)表，在制作盡 量減小偽信號的下行信號130的結(jié)構(gòu)時，還被用于確定每個傳輸速度的閾 值。具體地講，在完成圖4 (c)所示的對應(yīng)表后，OLT200內(nèi)部的ONU傳 輸速度信息存儲/閾值確定部8030對于制作下行信號300時的幀有效載荷的 每個傳輸速度，確定需要確保的帶寬(或發(fā)送定時的長度)的閾值/比例(圖 2—2: 2110)。以圖4(c)為例，1GONU310屬下存在16臺，10GONU300 存在48臺。此時，根據(jù)示例可知10GONU300可以收容更多屬下，所以在 制作正常運(yùn)行時的下行信號130時，按照屬下的ONU的比率，可以把幀有 效載荷整體的75%確定為10G信號的分配閾值，把剩余25%確定為1G信 號的分配閾值。另外，也可以求出相當(dāng)于幀有效載荷整體的75%及25%的 帶寬的值、發(fā)送定時的長度等的閾值。前面敘述的分配僅是一例，本實施 方式不限于該分配方式，可以適當(dāng)分配。并且，在確定用于分配10G信號 和1G信號的閾值時，也可以根據(jù)應(yīng)該優(yōu)先的傳輸速度的幀或與顧客的契約 等，變更分配的閾值。ONU傳輸速度信息存儲/閾值確定部8030確定用于分配前述10G信號和1G信號的閾值后，將該閾值通知下行BW映射表制作部(圖8—2: 8020—2)。所通知的信息在正常運(yùn)行時，在圖8—2、圖9一2、圖11等中用于生成后面敘述的下行BW映射。另外，也可以省略步驟2110。
(下行BW映射的生成方法1)
圖8 — 1是表示OLT200具有的下行BW映射生成部7160的結(jié)構(gòu)示例的方框圖(1)。并且，圖9一1表示下行BW映射生成的流程圖(1)。
首先，說明圖8 — 1所示的下行BW映射生成部7160(此處為7160 — 1)的結(jié)構(gòu)、和按照圖9一1所示的下行BW映射生成的流程制作的下行BW映射生成的過程。根據(jù)此處生成的下行BW映射，制作圖5 — 1所示的下行信號130。圖8_1中的下行BW映射生成部7160—1具有各優(yōu)先度隊列信息監(jiān)視部8000，其從包緩沖器部7010的各優(yōu)先度隊列緩沖器7010—1 7010—n獲得各優(yōu)先度的隊列信息；ONU傳輸速度信息存儲部8010，其根據(jù)測距時的結(jié)果存儲每個ONU的傳輸速度信息；和下行BW映射表制作部S020—l，其按照圖9_1所示的流程制作下行BW映射。
各優(yōu)先度隊列信息監(jiān)視部8000從各優(yōu)先度隊列緩沖器7010—1 7010一n獲取隊列信息。在該隊列信息中包含利用下行信號130發(fā)送的發(fā)給各個ONU的目的地及發(fā)送量等信息。ONU傳輸速度信息存儲部8010事前將各個ONU的適用傳輸速度(圖4 (c))通知給下行BW映射表制作部8020一l。獲得各個ONU的適用傳輸速度的下行BW映射表制作部8020—1核對各個信息的數(shù)據(jù)量及優(yōu)先度及目的地，生成下行BW映射。
列舉一例，在各優(yōu)先度隊列緩沖器中，優(yōu)先度被設(shè)定為優(yōu)先度1 優(yōu)先度4，對于優(yōu)先度1存儲有ONU序號33的信息，對于優(yōu)先度2存儲有ONU序號1的信息，對于優(yōu)先度3存儲有ONU序號34的信息，對于優(yōu)先度4存儲有ONU序號35的信息。各優(yōu)先度隊列信息監(jiān)視部8000獲取該存儲的各個目的地和信息量，并通知給下行BW映射表制作部8020 — 1 (圖9一1:9010)。下行BW映射表制作部8020 — 1參照事前ONU傳輸速度信息存儲部8010制作的各個ONU的傳輸速度信息(圖4 (c))，制作將要發(fā)送的信息的優(yōu)先度、與目的地的ONU序號(或ID)、與針對各個目的地的傳輸速度(圖中Signal)、與需要確保的帶寬(數(shù)據(jù)量)的對應(yīng)表(圖9一1:9020，圖ll一l)。下行BW映射表制作部8020 — 1制作圖ll一l所示的對應(yīng)表后，追加在信號的傳輸速度變化的部位(例如從IOG信號變?yōu)?G信號的部位、從1G信號變?yōu)镮OG信號的部位)插入的偽信號5110/5111的信息、和在此次制作的幀之后發(fā)送的幀的開銷部的定時信息(圖9一1: 9070，圖11_2)。并且，根據(jù)帶寬分配發(fā)送定時信息(Start、 End)。該圖11 —2中的一覽表示下行BW映射。在圖11一2的示例中，例如按照優(yōu)先度順序排列有效載荷。
關(guān)于偽信號5110/5111，在下行信號130的內(nèi)部從1G信號切換為10G信號時，各個ONU300/310必須追隨IOG信號，所以使用10G信號的偽信號5110。并且，在下行信號130的內(nèi)部從10G信號切換為1G信號時，各個ONU300/310必須追隨1G信號，所以使用1G信號的偽信號5111。根據(jù)該偽信號5110/5111的效果，各個ONU300/310在整個幀中產(chǎn)生因傳輸速度的變更(光電平的變動)形成的接收信號電平的變動時，能夠獲得追隨該變動的時間。即，在接收偽信號的期間，各個ONU300/310有時會發(fā)生接收錯誤，但在此期間接收與原來數(shù)據(jù)無關(guān)的數(shù)據(jù)，所以即使發(fā)生錯誤也沒有問題。ONU300/310在接收完成偽信號時，結(jié)束接收信號電平的追隨，所以O(shè)NU300/310可以在完成對接收信號電平的追隨后接收原來的數(shù)據(jù)。另外，偽信號的長度可以適當(dāng)設(shè)定，例如根據(jù)各個ONU的性能預(yù)先確定等。并且，各個ONU300/310參照在接收的下行信號130中存儲的下行BW映射，判別該幀的幀有效載荷內(nèi)自身可以應(yīng)對的傳輸速度的信號及發(fā)給自己的幀有效載荷，可以沒有錯誤地接收自己傳輸速度的信號。此外，各個ONU300/310通過獲得在該幀之后到達(dá)的幀的開銷部的定時信息，可以在接收下一個幀時接收開銷部，通過參照存儲在該開銷部中的下行BW映射，可以掌握該幀的幀有效載荷的狀況，可以沒有錯誤地接收該整個幀。
(下行BW映射的生成方法2)
圖8—2是表示OLT200具有的下行BW映射生成部7160的結(jié)構(gòu)示例的方框圖(2)。并且，圖9一2表示下行BW映射生成的流程圖(2)。在下行BW映射生成部7160采用圖8—2所示的結(jié)構(gòu)，并適用圖9一2所示的下行BW映射生成的流程時，生成作為生成圖5—2所示的下行信號130的基礎(chǔ)的下行BW映射。下行BW映射生成部7160 (此處為7160—2)的結(jié)構(gòu)與圖8—1所示結(jié)構(gòu)相比，搭載ONU傳輸速度信息存儲/閾值確定部8030取代ONU傳輸速度信息存儲部8010。并且，下行BW映射表制作部8020一2按照圖9一2所示的下行BW映射生成的流程，生成下行BW映射。圖9一2所示的下行BW映射生成的流程與圖9—1所示的下行BW映射生成的流程相比，追加了根據(jù)OLT200確定的閾值進(jìn)行幀有效載荷的分配的流程。
在此，匯總相同傳輸速度的有效載荷，抑制插入的偽信號的數(shù)量，抑制因偽信號造成的資源消耗。
各優(yōu)先度隊列信息監(jiān)視部8000與圖8 — 1說明的情況相同，從各優(yōu)先度隊列緩沖器7010—1 7010—n獲取隊列信息。在該隊列信息中包含利用下行信號130發(fā)送的發(fā)給各個ONU的目的地及發(fā)送量等信息。ONU傳輸速度信息存儲/閾值確定部8030事前將各個ONU的適用傳輸速度(圖4(c))和生成每個傳輸速度的幀時的閾值，通知給下行BW映射表制作部8020 —2。獲得各個ONU300/310的適用傳輸速度的下行BW映射表制作部8020一2核對各個信息的數(shù)據(jù)量及優(yōu)先度及目的地、以及在正常運(yùn)行之前確定的每個傳輸速度的信息量的閾值，生成下行BW映射。
列舉一例，在各優(yōu)先度隊列緩沖器中，優(yōu)先度被設(shè)定為優(yōu)先度1 優(yōu)先度4， X寸于優(yōu)先度i存儲有ONU序號33的信息，對于優(yōu)先度2存儲有ONU序號1的信息，對于優(yōu)先度3存儲有ONU序號34的信息，對于優(yōu)先度4存儲有ONU序號35的信息。各優(yōu)先度隊列信息監(jiān)視部8000獲取該存儲的各個目的地和信息量，并通知給下行BW映射表制作部8020—2 (圖9—2:9010)。下行BW映射表制作部S020—2參照事前ONU傳輸速度信息存儲/閾值確定部8030制作的各個ONU的傳輸速度(圖4 (c))，制作將要發(fā)送的信息的優(yōu)先度、與目的地、與針對各個目的地的傳輸速度、與需要確保的帶寬(數(shù)據(jù)量)的對應(yīng)表(圖9一2: 9020，圖ll一l)。然后，參照每個傳輸速度的信息量的閾值(例如若為IOG信號則為有效載荷可以適用的帶寬的75%，若為1G信號則為有效載荷可以適用的帶寬的25X)，確保幀有效載荷的區(qū)域。具體地講，在構(gòu)成IOG信號的幀有效載荷時，獲取優(yōu)先度l、優(yōu)先度3、優(yōu)先度4的幀信息并確保帶寬，但在合計帶寬的合計值沒有超過如前面所述被確定為閾值的幀有效載荷整體的75%時，原樣確
27保為IOG信號的幀有效載荷，在超過整體的75%的閾值時，從優(yōu)先度最低的優(yōu)先度4的幀開始順序去除，在達(dá)到不超過閾值的程度時，把該確保的幀的區(qū)域設(shè)定為IOG信號的幀有效載荷。對于1G信號也進(jìn)行相同的操作。在此，在確保一方傳輸速度的幀有效載荷超過閾值、另一方傳輸速度的幀有效載荷為閾值以下的情況下，增加已超過閾值的傳輸速度的幀有效載荷的閾值，搭載不能搭載到所增加的帶寬上的幀，形成效率良好的幀有效載荷結(jié)構(gòu)(該流程為圖9一2: 9030 9060)。這樣，通過對每種傳輸速度集中構(gòu)成幀有效載荷，可以將本來與下行信號130沒有關(guān)系的偽信號的數(shù)量抑制為最低限度。
這樣，確定幀有效載荷的結(jié)構(gòu)的下行BW映射表制作部S020—2與圖8一l、圖9一1中說明的情況相同，按照圖11一3所示，生成在各個傳輸速度變化的部位設(shè)定的偽信號5110/5111的信息、及在下一次發(fā)送幀時搭載于幀上的開銷部的定時信息、和下行BW映射(圖9一2: 9070、 9080)。追加偽信號的效果及追加下一次發(fā)送的幀的開銷部的定時信息的效果與前面說明的效果相同，所以此處省略說明。
另外，這些附圖中示出的分配帶寬僅是一例，本實施方式不限于該帶
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另外，在前面的示例中，把來自上位網(wǎng)20的數(shù)據(jù)分配按照不太優(yōu)先度分割為優(yōu)先度1 優(yōu)先度4這4個等級，但這僅是一個分配示例，不能規(guī)定該分割數(shù)量，可以是合適的分割數(shù)量。并且，關(guān)于授權(quán)指示及除下行BW映射之外的開銷部及GEM標(biāo)題的生成，已在推薦G.984中規(guī)定，所以在此省略。
(下行信號的生成)
OLT200的下行PON幀組裝部7020使用根據(jù)由下行BW映射生成部7160生成的下行BW映射而動作的包緩沖器部7010、 GEM標(biāo)題生成部7180、開銷生成部7170和偽信號生成部7250，按照下面所述組裝下行信號(1 )接收來自開銷生成部7170的信號，組裝包括幀同步圖案5000/5001、 PLOAM區(qū)域5010/5011、授權(quán)指示區(qū)域5020/5021和下行BW映射5030/5031 的開銷部。另外，構(gòu)成開銷部的幀同步圖案、PLOAM區(qū)域、授權(quán)指示區(qū)域 和下行BW映射按照將要傳輸?shù)膫鬏斔俣鹊牧繙?zhǔn)備。并且，偽信號生成部 7250在傳輸速度變更的部位設(shè)置偽信號5110/5111。偽信號5110/5111在傳 輸速度從1G信號切換為IOG信號時設(shè)置10G偽信號5110，在傳輸速度從 10G信號切換為1G信號時設(shè)置1G偽信號5111。這是因為為了使各個 ONU300/310能夠追隨因傳輸速度的變更(光電平的變動)而形成的接收信 號電平變動，需要偽信號5110/5111是切換后的傳輸速度的信號。
(2)在開銷部后面的幀有效載荷中放入發(fā)給各個ONU300/310的數(shù)據(jù)， 按照為了該幀用而生成的下行BW映射的確定順序，從GEM標(biāo)題生成部 7180接收發(fā)給各個ONU300/310的GEM標(biāo)題5050/5051，并放入數(shù)據(jù)。
G)下行BW映射決定在幀有效載荷5040/5041內(nèi)部被時分復(fù)用的發(fā)給 各個ONU300/310的數(shù)據(jù)的長度和順序，以使幀長度成為125pm，因此按 照該決定重復(fù)(2)。并且與(1)相同，偽信號生成部7250在幀有效載荷 5040/5041之間的各個傳輸速度切換時，按照下行BW映射設(shè)置偽信號 5丄丄0/5iU。
由下行PON幀組裝部7020組裝的下行PON幀，根據(jù)所生成的下行 BW映射的該幀的定時信息，通過下行1G/10G信號切換部7030被分配為 1G信號和10G信號。此時，由于制作了多份開銷部(在本實施方式中是 1G信號用和10G信號用兩份)，所以下行1G/10G信號切換部7030根據(jù) 多個開銷部的定時而動作，從而開銷部分也生成為1G信號的結(jié)構(gòu)。如此構(gòu) 成下行信號130，其在光調(diào)制部(E/0: 7060)中被從電信號轉(zhuǎn)換為光信號， 通過WDM濾波器7070并經(jīng)由骨干光纖110及光分路器100及支線光纖 120，同時發(fā)送給各個ONU300/310。另外，也可以根據(jù)傳輸速度改變輸出 的光信號的電平。
(各個塊的具體結(jié)構(gòu)示例)
圖12是表示OLT具有的下行1G/10G信號切換部7030的結(jié)構(gòu)示例的 方框圖。下行1G/10G信號切換部7030具有內(nèi)置了 10G寫入CLK(時鐘)12020 —1、 IOG讀出CLK12030的存儲器部A12010;內(nèi)置了 10G寫入CLK12020 一2、 1G讀出CLK12050的存儲器部B12040;和內(nèi)置了寫入讀出控制部 12005的調(diào)度器(scheduler)12000。由下行PON幀組裝部7020制作的下行 PON幀被轉(zhuǎn)發(fā)給下行1G/10G信號切換部7030內(nèi)的存儲器部A12010、存 儲器部B12040。此時，OLT200通過生成下行BW映射的信息來掌握幀內(nèi) 應(yīng)該轉(zhuǎn)換為1G信號的部位。下行BW映射生成部7160將下行BW映射的 信息轉(zhuǎn)發(fā)給調(diào)度器12000。調(diào)度器12000從下行BW映射生成部7160接收 該幀的定時信息，寫入讀出控制部12005指示存儲器部A12010、存儲器部 B12040寫入到達(dá)的幀。此時，關(guān)于幀有效載荷的定時信息，可以參照在制 作該下行PON幀時使用的下行BW映射，但開銷部的定時信息參照的是在 制作在該下行PON幀之前發(fā)送的下行PON幀時所使用的下行BW映射。 具體地講，調(diào)度器12000內(nèi)的寫入讀出控制部12005根據(jù)下行BW映射， 對于IOG信號部分，對存儲器部A12010賦予寫入指示，對于轉(zhuǎn)換為1G信 號的部分，指示存儲器部B12040寫入。在兩者的存儲器中搭載了以10G 速度進(jìn)行寫入用的10G寫入CLK12020，所以能夠沒有問題地進(jìn)行寫入。 然后，調(diào)度器12000中的寫入讀出控制部12005按照下行BW映射，向各 個存儲器部輸出讀出指令。此時，存儲器部A12010通過以1OG速度進(jìn)行 讀出用的IOG讀出CLK12030進(jìn)行讀出，10G信號被原樣轉(zhuǎn)發(fā)，存儲器部 B12040通過以1G速度進(jìn)行讀出用的1G讀出CLK12050進(jìn)行讀出，并轉(zhuǎn)換 為1G信號后轉(zhuǎn)發(fā)。所讀出的IOG信號、1G信號被轉(zhuǎn)發(fā)給E/07060。另夕卜， 在正常運(yùn)行前的測距時，在利用1G信號進(jìn)行測距時，測距請求生成部72030 向調(diào)度器12000輸出指令，以便總是利用1G信號將轉(zhuǎn)發(fā)過來的幀發(fā)送給 E/O7060,在利用10G信號進(jìn)行測距時，測距請求生成部72030向調(diào)度器 12000輸出指令，以便總是利用10G信號將轉(zhuǎn)發(fā)過來的幀發(fā)送給E/O7060。 在本實施方式敘述的結(jié)構(gòu)中，從上位網(wǎng)20轉(zhuǎn)發(fā)過來的信號形成為10G信號 只是一個示例，本實施方式不限于該數(shù)值。在從上位網(wǎng)20轉(zhuǎn)發(fā)時的傳輸速 度不同的情況下，可以采取適當(dāng)變更下行1G/10G信號切換部7030內(nèi)的寫 入用CLK等措施。
圖13是表示E/07060的結(jié)構(gòu)示例的方框圖。在LD (激光二極管)驅(qū)動器13000中針對每種傳輸速度的線內(nèi)置有差 動動作的晶體管13030/13040。此時，通過變更電流源的容量，可以使 LD13050進(jìn)行具有對應(yīng)于傳輸速度的發(fā)送功率的發(fā)光。對于IOG信號的發(fā) 送功率沒有規(guī)定，但在與當(dāng)前的GPON不同時，可以利用這種結(jié)構(gòu)實現(xiàn)每 種傳輸速度的發(fā)送功率即可。具體地講，在向差動動作的晶體管 13030/13040輸入各種傳輸速度的信號后，與所連接的電流源13010/13020 的容量相對應(yīng)的電流流過LD13050, LD13050進(jìn)行具有特定的發(fā)送功率的 發(fā)光。這樣，每種傳輸速度的電信號被轉(zhuǎn)換為光信號，并發(fā)送給各個 ONU300/310。
圖14是表示O/E7080、選擇器7090、 1GATC7100、 10GATC7110的 結(jié)構(gòu)示例的方框圖。
連接高電壓偏壓源14000的APD (雪崩光電二極管)14010逆偏置為 高電壓，利用雪崩效應(yīng)將所接收的光信號放大并轉(zhuǎn)換為電流。借助該放大 作用，在信號作為微弱的光信號輸入時，也能夠正確識別數(shù)據(jù)。被轉(zhuǎn)換的 電流通過由電阻和放大器構(gòu)成的TIA (跨阻放大器)14020被轉(zhuǎn)換為電壓， 并轉(zhuǎn)發(fā)給選擇器7090。此時，對于10G信號沒有明確規(guī)定，但其光電平有 可能與1G信號不同。在這種情況下，OLT200按照自己制作的授權(quán)指示的 定時，通過報據(jù)每種傳輸速度切換TIA14020內(nèi)的電阻值來應(yīng)對。具體地講， 按照授權(quán)指示，OLT200內(nèi)的上行1G/10G切換控制部7205，向具有切換 TIA14020內(nèi)的電阻的作用的MOSFET14030/14050發(fā)送切換信號，從而可 以變更TIA14020內(nèi)的電阻值。例如，在把1G信號用的電阻14060設(shè)為lkQ 時，在10G信號用的電阻14040中，可以設(shè)定為IOOQ等的電阻值。然后， 在選擇器7090中，與TIA14020相同，搭載有切換路由用的 MOSFET14080/14090。 MOSFET14080/14090按照來自上行1G/10G切換控 制部7205的指令，將從O/E7080轉(zhuǎn)發(fā)過來的接收信號切換為合適的路由， 并轉(zhuǎn)發(fā)給后級的1GATC7100、 10GATC7110。此時，在被稱為ATC (Auto Threshold Control:自動閾值控制)的自動閾值調(diào)整電路中，閾值14120/14170 被設(shè)定為振幅的1/2，輸出被識別為0值或1值的信號。放大器14100/14150 的輸出利用晶體管14110/14160的從基級到發(fā)射級的二極管作用，進(jìn)行峰值 檢測后保存在電容器14130/14180中，并賦予為放大器14100/14150的閾值14120/14170。在即將接收來自各個ONU300/310的信號之前，晶體管 14140/14190被賦予復(fù)位信號，保存在電容器14130/14180中的閾值 14120/14170被放電，并被復(fù)位為0電平。閾值14120/14170依賴于電容器 14130/14180的值，但對于10G信號沒有明確規(guī)定，所以考慮到處理1G信 號和IOG信號時的閾值不同，安裝兩種電容器，在把1G ATC7100的電容 器14180的容量設(shè)為100pF時，使10G ATC7110的電容器14130的容量為 10pF。
在本實施方式中敘述的電阻14040/14060的電阻值及電容器 14130/14180的值僅是一例，本實施方式不限于該數(shù)值。
根據(jù)上述的OLT200的結(jié)構(gòu)和動作，可以容易提供具有以下結(jié)構(gòu)的OLT 和ONU的PON以及其通信方法，在對以1Gbit/秒動作的GPON重新要求 10Gbit/秒那樣的快速數(shù)據(jù)傳輸時，可以混合收容這些傳輸速度不同的信號 并運(yùn)行。
如以上說明的那樣，根據(jù)本實施方式的PON、 OLT、 ONU的結(jié)構(gòu)和動 作，可以容易提供以下結(jié)構(gòu)的PON以及其通信方法，即能夠收容已有PON 的設(shè)備并轉(zhuǎn)入新的PON的可以混合存在PON并運(yùn)行。并且，可以容易提 供能夠混合存在多種規(guī)格不同的PON并運(yùn)行的PON及其通信方法。另外， 在混合存在多個PON時，各個PON的內(nèi)容不會被錯誤解釋，不會發(fā)生報 警或錯誤動作。并且，在從OLT到多個ONU的通信信號被時分復(fù)用并傳 輸?shù)腜ON中，可以混合收容傳輸速度不同的多個ONU，即使產(chǎn)生擴(kuò)大通 信服務(wù)容量的請求時，只更換對應(yīng)的OLT和ONU即可實現(xiàn)，可以抑制通 信裝置的更換費用。
3權(quán)利要求
1.一種無源光網(wǎng)系統(tǒng)，具有母站，對第1傳輸速度和第2傳輸速度的信號進(jìn)行時分復(fù)用，并進(jìn)行通信；多個子站，包括以第1傳輸速度與所述母站通信的第1子站、和以第2傳輸速度與所述母站通信的第2子站；以及光纖網(wǎng)，用于將來自所述母站的信號經(jīng)由分路器發(fā)送給各個子站，所述多個子站具有自動增益調(diào)整電路，該自動增益調(diào)整電路追隨因復(fù)用后的信號的傳輸速度的變化而產(chǎn)生的接收信號的電平的變化，將接收信號調(diào)整為規(guī)定電平，所述母站對第1傳輸速度的有效載荷和/或開銷信息、第2傳輸速度的有效載荷和/或開銷信息、和插入到傳輸速度變化的部位的偽信號進(jìn)行時分復(fù)用，并發(fā)送給所述子站。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源光網(wǎng)系統(tǒng)，所述母站在復(fù)用后的信號從第1傳輸速度變化為第2傳輸速度的部位， 使用第2傳輸速度的偽信號，在復(fù)用后的信號從第2傳輸速度變化為第1 傳輸速度的部位，使用第1傳輸速度的偽信號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源光網(wǎng)系統(tǒng)，所述自動增益調(diào)整電路在接收偽信號的期間，追隨接收信號的電平的 變化。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源光網(wǎng)系統(tǒng)， 所述母站具有傳輸速度信息存儲部，預(yù)先將子站識別信息和該子站進(jìn)行通信的傳輸 速度信息相對應(yīng)地加以存儲；和帶寬信息生成部，確定向所述子站發(fā)送的信號的發(fā)送定時，參照所述 傳輸速度信息存儲部，根據(jù)在各發(fā)送定時發(fā)送的給各個子站的信號的傳輸 速度信息，判斷傳輸速度變化的部位，追加用于在該部位插入偽信號的發(fā) 送定時。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無源光網(wǎng)系統(tǒng)，所述母站，具有信號發(fā)送部，該信號發(fā)送部經(jīng)由所述光纖網(wǎng)將第1傳輸速度的第1信號發(fā)送給所述多個子站，并且經(jīng)由所述光纖網(wǎng)將第2傳輸速度的第2信 號發(fā)送給所述多個子站，若接收到由接收了第1信號的所述第1子站發(fā)送的第1應(yīng)答信號，則 對應(yīng)于該第1子站識別信息，將表示第1傳輸速度的傳輸速度信息存儲在 所述傳輸速度信息存儲部中，若接收到由接收了第2信號的所述第2子站發(fā)送的第2應(yīng)答信號，則 對應(yīng)于該第2子站識別信息，將表示第2傳輸速度的傳輸速度信息存儲在 所述傳輸速度信息存儲部中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無源光網(wǎng)系統(tǒng)，所述第1和第2信號是測距處理中的測距請求信號，該測距處理用于 調(diào)整因從所述母站到各個子站的傳輸距離不同而產(chǎn)生的信號的延遲量的差巳 幵，所述第1和第2應(yīng)答信號是該測距處理中的測距應(yīng)答信號。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無源光網(wǎng)系統(tǒng)， 所述母站還具有隊列，存儲向所述子站發(fā)送的數(shù)據(jù)；隊列信息監(jiān)視部，取得表示存儲在所述隊列中的數(shù)據(jù)的目的地的所述 子站識別信息；偽信號生成部，生成偽信號；和幀組裝部，按照所述帶寬信息生成部所確定的發(fā)送定時，組裝并輸出 幀，該幀是對存儲在所述隊列中的給各個子站的數(shù)據(jù)、和來自所述偽信號 生成部的偽信號進(jìn)行時分復(fù)用后形成的幀。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無源光網(wǎng)系統(tǒng)，所述帶寬信息生成部確定發(fā)送定時以使得第1傳輸速度的信號被連續(xù) 發(fā)送，并且確定發(fā)送定時以使得第2傳輸速度的信號被連續(xù)發(fā)送，在該第l 傳輸速度的信號和第2傳輸速度的信號之間插入偽信號。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的無源光網(wǎng)系統(tǒng)，所述帶寬信息生成部預(yù)先設(shè)定分配給第1傳輸速度的有效載荷的發(fā)送定時的長度與分配給第2傳輸速度的有效載荷的發(fā)送定時的長度之間的比 例，使第1傳輸速度的數(shù)據(jù)在與該比例相對應(yīng)的范圍內(nèi)連續(xù)來確定發(fā)送定 時，并且使第2傳輸速度的數(shù)據(jù)在與該比例相對應(yīng)的范圍內(nèi)連續(xù)來確定發(fā) 送定時。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的無源光網(wǎng)系統(tǒng)，所述帶寬信息生成部參照所述傳輸速度信息存儲部，按照第1傳輸速 度的子站的數(shù)量和第2傳輸速度的子站的數(shù)量，確定所述比例。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的無源光網(wǎng)系統(tǒng)，所述帶寬信息生成部在與所述比例相對應(yīng)的范圍內(nèi)確定了第1和第2 傳輸速度的數(shù)據(jù)的發(fā)送定時后，在任一個帶寬有剩余的情況下，確定使用 該帶寬發(fā)送第1或第2傳輸速度的數(shù)據(jù)的發(fā)送定時。
12. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無源光網(wǎng)系統(tǒng)，所述母站將所確定的發(fā)送定時的信息、和在各發(fā)送定時發(fā)送的數(shù)據(jù)的 傳輸速度信息，發(fā)送給所述多個子站，所述子站按照該發(fā)送定時和傳輸速度信息，從由所述光纖網(wǎng)輸入、并 且用所述自動增益調(diào)整電路調(diào)整了電平后的接收信號中，取入與本子站的 第1或第2傳輸速度相對應(yīng)的定時的數(shù)據(jù)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無源光網(wǎng)系統(tǒng)，所述母站將所確定的發(fā)送定時的信息、和表示在各發(fā)送定時發(fā)送的幀 的目的地的子站識別信息，發(fā)送給所述多個子站，所述多個子站按照該發(fā)送定時和子站識別信息，從由所述光纖網(wǎng)輸入、 并且用所述自動增益調(diào)整電路調(diào)整了電平后的接收信號中，取入子站識別 信息表示本子站的定時的數(shù)據(jù)。
14. 一種無源光網(wǎng)系統(tǒng)中的光復(fù)用終端裝置，該無源光網(wǎng)系統(tǒng)具有所述 光復(fù)用終端裝置、多個光網(wǎng)終端裝置、和光纖網(wǎng)，其中所述光復(fù)用終端裝 置對第1傳輸速度和第2傳輸速度的信號進(jìn)行時分復(fù)用，并進(jìn)行通信；所 述多個光網(wǎng)終端裝置包括以第1傳輸速度與所述光復(fù)用終端裝置通信的第1光網(wǎng)終端裝置、和以第2傳輸速度與所述光復(fù)用終端裝置通信的第2光網(wǎng) 終端裝置；所述光纖網(wǎng)用于將來自所述光復(fù)用終端裝置的信號經(jīng)由分路器 發(fā)送給各個光網(wǎng)終端裝置；所述光網(wǎng)終端裝置具有自動增益調(diào)整電路，該自動增益調(diào)整電路追隨因復(fù)用后的信號的傳輸速度的變化而產(chǎn)生的接收信 號的電平的變化，將接收信號調(diào)整為規(guī)定電平， 所述光復(fù)用終端裝置具有-幀組裝部，生成幀，該幀是對第1傳輸速度的有效載荷和/或開銷信息、第2傳輸速度的有效載荷和/或開銷信息、和在傳輸速度變化的部位插入的 偽信號進(jìn)行時分復(fù)用后形成的幀；和發(fā)送部，將由所述幀組裝部生成的幀轉(zhuǎn)換為光信號，并發(fā)送給所述光 網(wǎng)終端裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無源光網(wǎng)系統(tǒng)及光復(fù)用終端裝置。一種時分復(fù)用從母站到多個子站的通信信號來傳輸?shù)臒o源光網(wǎng)系統(tǒng)，混合收容傳輸速度不同的多個子站。母站(OLT)以每個傳輸速度進(jìn)行測距，從而對于每個傳輸速度全部掌握傳輸速度不同的多個子站，制作包括對應(yīng)各個子站的合適的傳輸速度的信號的幀。在生成幀時，在多個傳輸速度的信號混合存在的下行信號中，在傳輸速度切換的部位配置偽信號(5110、5111)，確保為追隨接收信號電平的變動而預(yù)留的時間，該變動是伴隨在各個ONU中變更傳輸速度時發(fā)生的光電平的變動而形成的。結(jié)果，各個ONU避免在追隨時間期間發(fā)生的接收錯誤。
文檔編號H04J3/16GK101677418SQ200910007900
公開日2010年3月24日 申請日期2009年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月16日
發(fā)明者加澤徹, 新部真央, 清瀨健, 西野良祐 申請人:日立通訊技術(shù)株式會社