多波長無源光網絡中的光網絡單元自校準的制作方法
【專利說明】多波長無源光網絡中的光網絡單元自校準
[0001]背景
[0002]本文件涉及無源光網絡，且在某些方面，涉及光網絡單元(0NU)。
[0003]概述
[0004]在一個示例性方面，公開了與在光通信網絡中操作光網絡單元(0NU)的主題相關的方法、裝置和計算機程序產品，包括在調諧范圍上進行物理層掃描；基于所述物理層掃描在通道上建立所述0NU的操作；在所述操作過程中監視可控的調諧參數是否達到配置的閾值；及當所述可控的調諧參數超過所述配置的閾值時，將所述可控的調諧參數的值報告給光線路終端(0LT)。
[0005]在另一個示例性方面，公開了與下述步驟相關的裝置、方法和計算機程序，在下行方向朝一個或多個光網絡單元(0NU)傳輸光載波，所述光載波在第一波長傳輸；W0NU接收漂移報告，所述漂移報告指示，如由所述0NU測量的，所述傳輸在不同于所述第一波長值的第二波長值被接收到；基于所接收的漂移報告，確定在所述光載波的傳輸中是否發生了波長漂移；及當確定已發生所述波長漂移時，廣播指示所述波長漂移的通道跟蹤信息。
[0006]在又一個示例性方面，公開了一種多波長無源光網絡(Mff-ΡΟΝ)系統，包括:
[0007](a)光分布網絡(0DN)，所述0DN包括主干光纖、一個或多個分支兀件、以及所述0DN的多個分布光纖，
[0008](b)多個光線路終端(0LT)，所述多個0LT通過波長多路復用器(WM)附接到所述0DN的主干光纖，每個所述0LT與單獨的雙向波長通道相關聯，所述雙向波長通道包括單一的下行波長和單一的上行波長，且支持特定的下行線路速率和一個或多個不同的上行線路速率 '及
[0009](c)多個光網絡單元(0NU)，每個所述0NU附接到各自的分布光纖，在特定的下行波長范圍和特定的上行波長范圍可調諧，并支持特定的下行線路速率和特定的上行線路速率；其中在0NU執行自校準程序時，所述0LT通過估計所述下行通道傳輸波長漂移并確保在所述Mff-PON系統中的所有活躍的下行通道的下行通道傳輸波長漂移信息在Mff-ΡΟΝ系統中的所有通道上下行廣播來便利該程序的執行。
[0010]附圖簡述
[0011]圖1示出了典型的單通道TDM Ρ0Ν系統。
[0012]圖2示出了典型的多波長Ρ0Ν系統，其中多個0LT通過波長多路復用器連接到傳統的0DN。
[0013]圖3示出了在接收機可調范圍的理想的光功率分布。
[0014]圖4提供了在接收機可調范圍的實際的光功率分布的例子。
[0015]圖5是0NU自校準程序的框圖。
[0016]圖6是光通信過程的流程圖表示。
[0017]圖7是光網絡單元的框圖表示。
[0018]圖8是光通信過程的流程圖表示。
[0019]圖9是光線路終端的框圖表示。
[0020]詳細描述
[0021]無源光網絡(Ρ0Ν)是基于點到多點(P2MP)拓撲結構的光網絡體系結構，在P2MP拓撲結構中，單個光纖和多個無源分支點被用來提供數據通信服務。Ρ0Ν系統使用服務提供者的訪問互聯網的電信、信息、娛樂和其他資源的通信設施可以方便用戶的訪問。Ρ0Ν系統可以包括一個中心節點，稱為光線路終端(0LT)，它可以與稱為光網絡單元(0NU)的一個或多個用戶節點通過無源光分配網絡(0DN)連接。0NU可以位于或靠近接入用戶的處所。0LT可以位于接入提供商的通信設施(中心局)處。在基于時分復用/時分多址(TDM/TDMA)原理的傳統Ρ0Ν中，比如G.984G-P0N或G.987XG-P0N，0LT操作在單一的下行波長和單一的上行波長上。通過0DN連接到0LT的多個0NU共享相同的下行和上行波長。
[0022]在傳統的TDM Ρ0Ν系統上，當0NU加入或恢復操作時，它必須經過激活，即，由0LT和0NU執行的一組分布程序，包括參數學習、序列號獲取(發現)和測距的階段。在TDM-P0N系統中，0NU接收機是固定的；S卩，通過制造和測試過程總是調諧到正確的下行波長。當激活程序啟動時，0NU嘗試同步到搜尋定期重復的標準模式的稱為PSync的下行信號，且一旦成功，通過接收和處理下行幀來獲取下行信號。0NU使用在下行方向定期傳輸的通用信息來學習網絡的操作參數。這些事件構成參數學習階段的內容，這在下文進一步詳細描述。一旦參數學習階段完全結束，0NU尋找稱為序列號授權的特定的下行傳輸以通過在上行傳輸脈沖串中宣布其唯一的序列號來宣布它在Ρ0Ν系統上的存在。隨后，0LT給0NU分配稱為0NU-1D的本地標識符，這允許0NU被直接尋址，并通過對0NU測距來完成激活，即建立其特定的均衡時延。一旦被激活，0NU繼續監視下行傳輸的通用信息并實施網絡的操作參數的任何變化。
[0023]在多波長無源光網絡(Mff-ΡΟΝ)，每個操作在唯一的下行波長通道和唯一的上行波長通道的多個0LT都經由波長多路復用器(WM)連接到同一個0DN，且通過所述0DN連接到多個0NU。上行波長通道可以由多個周期性波長組成。與給定的0LT相關的一個下行波長通道和一個上行波長通道的組合形成雙向波長通道。多個下行波長到達每個0NU。然而，每個0NU在任何給定的時間典型地僅能夠接收和處理一個下行波長，在任何給定的時間僅能生成一個上行波長。0NU可被設計成在特定的一對下行和上行波長上操作，在這種情況下，它是固定的0NU，或者它可能能夠及時改變其下行和上行波長，在這種情況下，它是可調的0NU。可調的0NU可能能夠獨立地調節其接收機和發射機。具有可調的接收機的0NU將內部受控接收機參數，如電流、電壓、功率或溫度設置到特定值以將接收機調節到特定的波長。具有可調的發射機的0NU將內部受控發射機參數，如電流、電壓、功率或溫度設置到特定值以將發射機調節到特定的波長。由于允許的雙向波長通道的集合是有限的，并且對應于每個雙向波長通道的標稱操作波長可以在標準或操作文件中預先指定，實際的下行或上行波長值可以不損失一般性地分別由下行或上行通道索引(通道ID)取代。
[0024]校準是分別在內部受控參數的值與下行和上行方向的可達到的波長之間建立對應關系的過程。在安裝到網絡中之前，可以在工廠或實驗室實現校準，在這種情況下，它被稱為預校準。校準可在部署中在操作過程中進行，在這種情況下，它被稱為在服務中校準。由于預校準影響設備的成本，預校準的較高精度與較高的成本相關，網絡運營商為0NU提供滿足網絡的操作要求和限制的最弱的校準性能是必須的。
[0025]如果帶有具有強大的校準性能的接收機的0NU被安裝在基于TWDM-P0N的接入網絡中，其初始下行波長(波長通道)是可以控制的，以便找到有效的下行信號，接收器必須跳過一組明確定義的參考點。術語“弱”在這里意味著雖然ONU可被接受在網絡操作而對操作質量無顯著影響，仍然需要改善校準以進一步優化ONU的性能。
[0026]如果帶有具有弱校準性能的接收機的0NU安裝在基于TWDM-P0N的接入網絡，在其最初激活時，可能無法控制它正監聽的下行波長。因此，0NU可以掃描接收機調諧范圍以搜尋有效的下行傳輸信號。申請人于2013年2月26日提交的以前的專利文獻PCT/CN2013/071891公開了如何找到有效的下行傳輸通道和有效的激活通道，其考慮了雙向波長通道的操作分配和0NU的支持協議以及支持的下行線路速率和上行線路速率。
[0027]本文件提供了建立和保持多波長Ρ0Ν系統中的0NU校準的技術等。
[0028]0NU自校準的一種公開方法包括0NU的下行調諧范圍的物理層掃描。0NU通過改變內部受控發射機參數的值并記錄對應于接收的光功率的峰值的參數值進行掃描。根據0NU的接收機的校準性能，0NU可以自行決定，要么在第一次發現光功率峰值后停止物理層掃描并測試相應的下行波長通道的下行信號，要么尋找下一個光功率峰值，或在測試選定的下行波長通道的下行信號之前完成整個調諧范圍的掃描。如果0NU選擇不完成接收機調諧范圍的物理層掃描，它有足夠的預校準信息來推斷其余的波長通道。
[0029]在使用預校準信息已完成建立初步的校準記錄后，作為物理層掃描的結果，0NU獲取下行波長通道，監視報告上行中的關鍵變化的通道的傳輸波長，并繼續使用來自0LT的通道跟蹤信息來調節其自己的校準記錄，通道跟蹤信息包含了關于對有效的下行發射機波長與它們的標稱的基于標準的值比較的當前漂移的最佳可獲得的估計的附加信息。0NU使用漂移估計來改善0NU接收機的服務中校準，且當0NU