[发明专利]用于无源光网络中改进的上游帧同步的方法和设备

说明书

技术领域

本公开涉及无源光网络(PON)，并且涉及用于改进PON中通信的系统和方法。

背景技术

无源光网络(PON)是灵活的接入网络，其能够向商务和居民用户提供一系列的宽带和窄带服务。底层设备对于网络运营商来说被认为是相对不太昂贵的，因为它们不需要运营商的中心局(CO)和用户驻地(CP)之间任何的有源设备或电源。在图1所示的PON10中，下游PON业务从驻留在CO中的光线路终端(OLT)12经由光分路器去往驻留在CP中的多个光网络终端(ONT)16(或光网络单元(ONU)，未示出)。

由于OLT 12是在下游方向上发送的仅有单元，在下游范围的分组之间并不存在冲突。上游PON业务和下游业务使用不同的波长来共享相同的光纤。因此，在下游和上游分组之间也不存在任何的冲突。然而，由于上游业务源自于所有的ONU 16，并且所有的ONU在相同的波长上传输，如果两个或更多的ONU 16同时进行传输，则可能发生分组冲突。为了阻止冲突，以时分复用(TDMA)的方式管理上游PON业务。OLT 12的功能之一是调度和对每个ONU 16授予单独的时隙，因此避免上游分组之间的冲突。每个ONU 16的发送器激光仅在它们的相应传输时隙期间可以被打开。

OLT 12必须能够接收来自不同ONU的数据突发。典型的突发模式接收器包括光检器(PD)、跨阻放大器(TIA)、限幅放大器(LA)以及时钟和数据恢复(CDR)电路。PD执行接收到的光信号到电信号的转换。TIA和LA将后者恢复到标准数字电压水平，其中CDR恢复时钟并且从LA输出信号提取传输的数据内容。

PON系统和它们的底层标准的演进见证了PON比特率的稳定提高，范围从90年代中期的APON中的初始155Mb/s到2000年中期的支持吉比特的PON(GPON)[ITU-T G.984]和以太网PON(EPON)[IEEE 802.3ah]的1.25Gb/s，达到当前正在起草的IEEE 802.3av(10GEPON)[1-3]和ITU-T 10G GPON标准中规定的10Gb/s。高的比特率对于实现突发模式接收机造成持续增加的挑战，尤其是对其模拟电路。设计可以足够快速地恢复接收的信号的TIA和LA并且不会使其占空比失真，同时支持大的动态范围的输入信号是困难的。作为在上游帧开始处的较高信号失真的结果，相比较于上游帧的其他部分，比特错误的概率通常更高。该问题在更高的比特率处将被加重，在该更高的比特率处例如光色散的比特错误的其他原因是更为显著的。

帧定界符是上游帧的最具有意义的字段，因为整个帧的接收取决于接收机成功接收到定界符。事实上定界符位于帧的最开始处，信号失真在该处最为可能，并且不像帧的所有其他部分，其并不受前向纠错(FEC)错误控制码的保护，使得其检测的问题变得更为严重。在典型的GPON部署中，上游业务中的整个订户分组损失由帧接收的损失主导，该帧接收的损失由失败的定界符检测造成，例如其中定界符过短，或其中检测算法不接受具有错误的定界符，或者可能仅处理有限数目的错误。新兴的PON标准(例如XGPON[FSAN]和10G EPON(IEEE 802.3av))预计将展示涉及定界符检测的相同灵敏度。

用于定界符检测的当前解决方案围绕着对比特错误的更高容忍度。该解决方案是不足的，因为其无法免受更长的比特错误突发的影响并且因为这可以导致失败的定界符检测。

所需要的是一种用于无源光网络中定界符检测的改进的系统和方法。

发明内容

在本公开的一个方面中，提供一种用于无源光网络中上游传输处理的方法。该方法包括产生指示上游传输帧的第二定界符的一个或多个参数的定界符方案，向至少一个光网络单元传送所述定界符方案，从所述至少一个光网络单元接收帧，并且处理所述帧以检测帧中的至少一个第二定界符。

在本公开的一个方面中，提供一种无源光网络的光网络单元，其被配置用于产生帧并且向光线路终端设备传输所述帧。该帧包括第一定界符、至少一个帧头部、至少一个帧净荷以及至少一个第二定界符。

在本公开的一个方面中，提供一种无源光网络的光线路终端设备，其被配置用于接收来自至少一个光网络单元的帧，处理所述帧以检测所述帧中的第一定界符，并且处理所述帧以检测所述帧中的至少一个第二定界符。

附图说明

现在将仅通过示例，对特定的实施方式和附图做出参考，其中：

图1示出PON上的时间复用业务；

图2示出定界符检测窗口；

图3示出GPON ONU上游路径的典型架构；

图4示出上游帧结构；