專利名稱：一種用遠端協議轉換器的長距離無源光網絡系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及無源光網絡系統，尤其涉及一種用遠端協議轉換器的長距離無源光網絡系統。
背景技術：
標準化的PON (無源光網絡)技術包括EPON和GP0N，現有技術中最長接入距離一般為20Km，分支比為16、32或64。當光分路比為1:16時，PON系統可支持的最大物理距離為20km ；當光分路比為1:32時，PON系統可支持的最大物理距離為10km。然而，隨著城市化趨勢的快速發展，要求城域接入網要求最長接入距離約lOOKm，而現有的技術方案顯然不能滿足城市化發展的需要。
實用新型內容針對現有技術中無源光網絡系統的最長接入距離不能滿足城市化發展需要的技術問題，因此有必要提供一種長距離(IOOKm)無源光網絡(LR-PON)系統。本實用新型公開了一種用遠端協議轉換器的長距離無源光網絡系統，包括光線路終端0LT、光中繼線0TL、遠端協議轉換器RPC、光分配網ODN和至少一個光網絡單元0NU， 所述光線路終端OLT依序與光中繼線0TL、遠端協議轉換器RPC、光分配網0DN、光網絡單元 ONU有光連接，所述光中繼線OTL包括至少一根光纖。優選地，上述遠端協議轉換器RPC包括接入單元、交換矩陣、網絡單元、遠端協議轉換器管理和接口單元，所述接入單元依序與交換矩陣、網絡單元有電連接，所述交換矩陣與遠端協議轉換器管理和接口單元有電連接。優選地，上述接入單元包括GPON接入單元(GP0N接入核心單元和物理層接口 GPON PMD)、EP0N接入單元(ΕΡ0Ν接入核心單元和物理層接口 EPON PHY)、WDM接入單元(WDM接入核心單元和物理層接口 WDM PHY)，其所述接入核心單元均與所述交換矩陣有電連接關系， 所述物理層接口 GPON PMD和EPON PHY分別與所述光分配網ODN有光連接關系，所述物理層接口 WDM PHY與所接入的WDM設備有光連接關系。優選地，上述接入核心單元和物理層接口有電連接關系。優選地，上述交換矩陣分別與分配側的所述接入單元及中繼側的所述網絡單元有電連接關系，與所述遠端協議轉換器RPC管理和接口單元有電連接關系。優選地，上述網絡單元包括XG以太網(MAC/PHY)、SDH/0TN(2. 5G/10G/40G物理層)、WDM(2. 5G/10G物理層)分別與所述交換矩陣有電連接關系，與所述中心局光線路終端 OLT有光連接關系。優選地，上述遠端協議轉換器管理和接口單元與光線路終端OLT有電連接或光連接。由于采用了上述技術方案，本實用新型具有以下有益效果通過在基本的無源光網絡PON結構中增加光中繼線OTL和遠端協議轉換器RPC，使其成為距離可達IOOKm的長距
3離無源光網絡(LR-P0N )系統。長距離無源光網絡(LR-PON)簡化了包括核心、骨干和接入部分的整個網絡，是一種綜合接入網和核心光網絡演變而來的網絡構架，減少大量的本地交換局數，導致可觀的建設及運營成本的節約。
本實用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中圖1是基本的PON結構。圖2是長距離無源光網絡(LR-PON)的結構。圖3是一種用遠端協議轉換器(RPC)的長距離無源光網絡(LR-PON)系統。圖4是一種遠端協議轉換器RPC的功能框圖。
具體實施方式
本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其它等效或具有類似目的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。如圖1所示的現有技術中的無源光網絡(PON)結構。現有技術的PON結構具備以下特征(1) OLT (Optical Line Termination,光線路終端)經 ODN(Optical Distribution Network，光分配網)與至少一個ONU(Optical Network Unit，光網絡單元) 接口連接。OLT也提供一個或多個SNI (業務網絡接口)及管理系統的接口。ONU提供各種 UNI (用戶網絡接口)。(2)當采用單纖雙向傳輸方式時，上下行應分別使用不同的波長，其中上行應使用1260nm 1360nm波長(標稱1310nm)，下行應使用1480nm 1500nm波長(標稱1490nm)。(3)當采用雙纖雙向傳輸方式時，上下行可以使用相同的1260nm 1360nm波長 (標稱1310nm)分別在兩根獨立的光纖上進行傳輸。(4)當使用第三波長提供CATV業務時，應使用1540nm 1560nm波長(標稱 1550nm)o(5) PON系統最大物理距離和最大分路比應支持類型(a)，可選支持類型(b)。(a) OLT和ONU之間的最大物理距離不小于20km，支持的最大分路比至少為1:32。(b) OLT和ONU之間的最大物理距離不小于20km，支持的最大分路比至少為1:64。如圖2所示的長距離無源光網絡(LR-PON)的結構。中心局OLT連接核心網和接入網，實現層二和層三功能，即資源分配，業務匯聚， 管理及控制。本地局靠近端用戶設備0NU(下線段IOkm以內)。光信號通過中繼線段(90km 或以上)傳送，中心局和本地局作為它的兩端。下線段是標準的PON結構。目前長距離無源光網絡(LR-PON)的實現方式可以總結為在中心局和本地局兩端，其一是采用光放大器， 主要解決光功率預算；其二是采用WDM，主要解決提高系統的光通路數。但是，這些方案仍繞不開PON邏緝距離的限制，并且網絡結構復雜，建設成本較高。這些方案均符合PON協議(ITU-T G. 984，IEEE std 802.3)。PON協議試圖只建立一個TDM共享的光樹，不與點到點的傳輸協議結合，如0TN/SDH或802. 3以太網或PTN的點到點鏈路協議。針對以上內容，現有技術中的OLT和ONU之間的最大物理距離為20km，因此遠遠不能滿足城市化的需要，本實用新型公開了一種用遠端協議轉換器的長距離無源光網絡系統，如圖3所示的一種用遠端協議轉換器((Remote Protocol Converter, RPC))的長距離無源光網絡((Long Reach - PON, LR-P0N)系統。本地局的一個遠端協議轉換器RPC置到ODN (與現存PON標準兼容的光分配網絡) 和光中繼線(Optical Trunk Line, 0TL)之間，通過光中繼線連到中心局0LT。(1)目前長距離無源光網絡(LR-PON)的實現是把整個系統看成一個PON結構，換一個角度可看成是長距離的點到點中繼線OTL加點對多點PON ODN0然而，在中繼線上，傳輸點對到多點特定的PON協議在接收同步，動態范圍，突發模式功率管理，噪聲余度和抖動預算等方面是有缺陷的。此外，點對點傳輸鏈路所設計協議的好處又不能利用。然而，通過采用遠端協議轉換器(RPC)能很好解決這些問題。(2)在時延，預算，分支比，維護及硬件、軟件方面，一個遠端協議轉換器(RPC)在分配側看起來像連到ODN共享部分(TDM樹)的0LT，但是終結和取代了 PON協議。在中繼側看起來像點到點的光鏈路，采用點到點傳輸協議。但是，中心局OLT能控制、管理遠端協議轉換器(RPC)，進而控制、管理各個0NU。因而不是簡單的點到點光鏈路串接基本的PON結構。(3)遠端協議轉換器(RPC)的基本理念是用10G以太網光鏈路來擴展OLT的背板連到有PON能力的部分。遠端協議轉換器(RPC)位于本地局，用PON協議來接收PON上ONU 發送的數據信號并轉換成長距離通信協議(可以是以太網協議或未來的PTN協議)的數據信號。然后，RPC用長距離通信協議發送數據信號到0LT。RPC同時也完成反方向的轉換， 從OLT發送數據信號經RPC協議轉換到0NU。(4)長距離不受PON協議的邏輯限制，即從PON最大均衡時延中去耦了中繼線距
離因素。(5)中繼線上能使用傳統的光傳送技術，如以太網、SDH、0TN、WDM和光放大器以增加傳輸距離和減少上下行的光纖數。(6)鏈路保護更直接能使用熟知的以太網或未來的PTN保護機制。(7) RPC簡單的管理因為它是擴展OLT的背板，故如同管理OLT中的一張板卡。如圖4所示的一種遠端協議轉換器RPC的功能框圖。(1)遠端協議轉換器(RPC)的多個分配側端口與ONU通信。這些端口連到多個接入單元。每個接入單元處理一種不同接入技術，如GPON的接入，EPON的接入，WDM的接入 (光以太網)或者接入單元全都處理一種相同的接入技術。RPC能實現突發接收，補償測距和時延。RPC也能包封或不包封GEM幀并且實現動態帶寬分配(DBA)。RPC朝向ONU的分配側是一個標準的Ρ0Ν。(2)接入單元在以太網協議與PON所使用的協議間，完成雙方向轉換。接入單元用IEEE802. 3 IOGbE規范定義的10G以太網連接單元接口(XAUI)協議連到以太網802. IQ
交換矩陣。(3)交換矩陣實現802. IQ以太網交換，包括VLAN標記或去除，鏈路集合、保護，快速生成樹協議(RSTP)等功能。由于不同PON的流量向網絡單元回傳接口集中，流量的業務質量OloS)由RPC支持。(4)交換矩陣用XAUI協議連到中繼側的多個網絡單元。網絡單元包括MAC層和物理層與回傳流量所用的網絡協議，如IOG以太網、0TN/SDH、WDM等。(5)如果采用IOG以太網，四個2. 5G GPON端口可通過單個IOG以太網上行鏈路回傳。在RPC中，從不同PON來的流量能集中到一個提供以太網QoS特色的回傳接口。RPC 用IOG以太網連到中心局0LT。中心局OLT己不知道有關G. 984 GPON協議的任何東西，因為在RPC己完成了協議轉換。如果包封所有的GEM幀進以太網幀，則能簡單地拷貝這些幀到IOG以太網的上行鏈路。(6)如果使用SDH GEM映射，則能方便地使用SDH的鏈路。(7) RPC管理、接口受中心局OLT控制。如果使用ONU管理控制接口(OMCI)，RPC 是透明的。為了管理ONU，OLT將包封OMCI任務進以太網幀并編址它們到RPC MAC地址，中繼后再到ONU。本實用新型并不局限于前述的具體實施方式
。本實用新型擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組
合
權利要求1.一種用遠端協議轉換器的長距離無源光網絡系統，其特征在于包括光線路終端 0LT、光中繼線0TL、遠端協議轉換器RPC、光分配網ODN和至少一個光網絡單元0NU，所述光線路終端OLT依序與光中繼線0TL、遠端協議轉換器RPC、光分配網0DN、光網絡單元ONU有光連接，所述光中繼線OTL包括至少一根光纖。
2.如權利要求1所述的用遠端協議轉換器的長距離無源光網絡系統，其特征在于所述遠端協議轉換器RPC包括接入單元、交換矩陣、網絡單元、遠端協議轉換器管理和接口單元，所述接入單元依序與交換矩陣、網絡單元有電連接，所述交換矩陣與遠端協議轉換器管理和接口單元有電連接。
3.如權利要求2所述的用遠端協議轉換器的長距離無源光網絡系統，其特征在于所述接入單元包括GPON接入單元、EPON接入單元、WDM接入單元，所述GPON接入單元包括GPON 接入核心單元和物理層接口 GPON PMD,所述EPON接入單元包括EPON接入核心單元和物理層接口 EPON PHY，所述WDM接入單元包括WDM接入核心單元和物理層接口 WDM PHY，所述接入核心單元均與所述交換矩陣有電連接關系，所述物理層接口 GPON PMD和EPON PHY分別與所述光分配網ODN有光連接關系，所述物理層接口 WDM PHY與所接入的WDM設備有光連接關系。
4.如權利要求3所述的用遠端協議轉換器的長距離無源光網絡系統，其特征在于所述接入核心單元和物理層接口有電連接關系。
5.如權利要求2所述的用遠端協議轉換器的長距離無源光網絡系統，其特征在于所述交換矩陣分別與分配側的所述接入單元及中繼側的所述網絡單元有電連接關系，與所述遠端協議轉換器RPC管理和接口單元有電連接關系。
6.如權利要求2所述的用遠端協議轉換器的長距離無源光網絡系統，其特征在于所述網絡單元包括XG以太網、SDH/0TN、WDM，所述XG以太網、SDH/0TN、WDM分別與所述交換矩陣有電連接關系，與所述中心局光線路終端OLT有光連接關系。
7.如權利要求2所述的用遠端協議轉換器的長距離無源光網絡系統，其特征在于所述遠端協議轉換器管理和接口單元與光線路終端OLT有電連接或光連接。
專利摘要本實用新型涉及無源光網絡系統，本實用新型公開了一種用遠端協議轉換器的長距離無源光網絡系統，包括光線路終端OLT、光中繼線OTL、遠端協議轉換器RPC、光分配網ODN和至少一個光網絡單元ONU，所述光線路終端OLT依序與光中繼線OTL、遠端協議轉換器RPC、光分配網ODN、光網絡單元ONU有光連接，所述光中繼線OTL包括至少一根光纖。通過在基本的無源光網絡PON結構中增加光中繼線OTL和遠端協議轉換器RPC，使其成為距離可達100Km的長距離無源光網絡(LR-PON)系統。
文檔編號H04Q11/00GK202190367SQ20112027735
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月2日 優先權日2011年8月2日
發明者吳承治, 羅正華, 陳紹祥 申請人:成都銳達智誠科技有限責任公司