專(zhuān)利名稱(chēng)：光通信的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光通信系統(tǒng)，尤其涉及一種具有主供應(yīng)臂和備用供應(yīng)臂的受保護(hù) 的光通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在所謂的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)或PON中，多個(gè)終端通過(guò)具有以樹(shù)形結(jié)構(gòu)排列的多個(gè)分路器 結(jié)點(diǎn)的分配網(wǎng)連接到供應(yīng)臂。供應(yīng)臂通常由沿著光路排列的首端形成，并且在長(zhǎng)距離PON 的情況下，可以包括中繼器。出于故障耐受性的目的，已知提供了也連接到分配網(wǎng)的備用供 應(yīng)臂。備用供應(yīng)臂復(fù)制主供應(yīng)臂的功能，使得如果在主供應(yīng)臂中發(fā)生故障則備用供應(yīng)臂能 夠接管。然而，當(dāng)備用供應(yīng)臂接管時(shí)，通常要求備用供應(yīng)臂執(zhí)行初始化例程。該初始化例程 能夠涉及能夠非常消耗時(shí)間的測(cè)距處理。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種光通信系統(tǒng)的操作方法，所述光通信系統(tǒng)具有多個(gè)終 端；主網(wǎng)絡(luò)臂，該主網(wǎng)絡(luò)臂具有用于在工作狀態(tài)下與終端通信的主首端單元；備用網(wǎng)絡(luò)臂， 該備用網(wǎng)絡(luò)臂具有被設(shè)置為使得在主網(wǎng)絡(luò)臂發(fā)生故障的情況下能夠與終端通信的備用首 端單元，主網(wǎng)絡(luò)臂和備用網(wǎng)絡(luò)臂分別具有主中繼器和備用中繼器，至少所述備用中繼器對(duì) 來(lái)自備用首端單元的信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)，使得備用中繼器能夠被測(cè)距，所述方法包含以下步驟 在主首端單元處執(zhí)行測(cè)距處理，以獲取用于調(diào)度從終端進(jìn)行的發(fā)送的同步信息；在備用首 端單元處執(zhí)行測(cè)距處理，以獲取關(guān)于備用中繼器的同步信息；以及檢測(cè)到在主網(wǎng)絡(luò)臂發(fā)生 故障的情況下，使用在主首端單元處獲得的同步信息中的至少一部分以及關(guān)于備用中繼器 的同步信息，以把從終端進(jìn)行的發(fā)送調(diào)度到備用首端單元。因?yàn)檫B同關(guān)于備用中繼器的同步信息一起使用了在主首端單元處獲得的同步信 息的至少一部分，所以備用首端單元能夠快速地同步終端以使得這些終端能夠使用時(shí)分復(fù) 用協(xié)議與首端單元通信。此外，因?yàn)樵趥溆檬锥藞?zhí)行測(cè)距處理以獲取關(guān)于備用中繼器的同 步信息，所以當(dāng)主網(wǎng)絡(luò)臂在工作時(shí)能夠執(zhí)行該測(cè)距，由此進(jìn)一步減少如果發(fā)生從主網(wǎng)絡(luò)臂 到備用網(wǎng)絡(luò)臂的切換所造成的中斷。


本發(fā)明的其他方面在權(quán)利要求中明確。下面將通過(guò)示例并參照以下附圖進(jìn)一步描 述本發(fā)明，其中圖Ia示出了根據(jù)本發(fā)明的光網(wǎng)絡(luò)；圖Ib示出了圖Ia中所示的OLT的細(xì)節(jié)；圖2示出了用于在圖1的光網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信的下行幀結(jié)構(gòu)；圖3示出了上行幀結(jié)構(gòu)；圖4是圖1的光網(wǎng)絡(luò)中使用的中繼器的框圖5示出了圖4的中繼器的更詳細(xì)的功能塊；以及圖6例示了另一實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式圖Ia示出了受保護(hù)的光通信系統(tǒng)10，其具有用于向在此被稱(chēng)為0NU14的多個(gè)終端 或光學(xué)ONU分配光信號(hào)的分配網(wǎng)12。在正常工作期間，信號(hào)由主供應(yīng)臂16提供給分配網(wǎng)。 然而，備用供應(yīng)臂18經(jīng)過(guò)光分路器20也連接到分配網(wǎng)，使得如果主供應(yīng)臂中發(fā)生故障則備 用供應(yīng)臂能夠代替提供信號(hào)給分配網(wǎng)。主供應(yīng)臂16具有也被稱(chēng)為光學(xué)線終端或OLT的首端22，該首端22用于為ONU 14 生成光信號(hào)以及接收來(lái)自O(shè)NU 14的光信號(hào)。沿著在分配網(wǎng)和OLT之間延伸的光路26設(shè)置 用于補(bǔ)償數(shù)據(jù)沿著光路的損耗和退化的中繼器24。在本示例中，光路是光纖路徑，通常用單 模光纖形成。中繼器通常距OLT很大距離，例如距離至少50km或至少100km。分配網(wǎng)具有以樹(shù)形結(jié)構(gòu)排列、用于將來(lái)自O(shè)LT的信號(hào)分配到ONU的多個(gè)分路器結(jié) 點(diǎn)27。在本示例中，分配網(wǎng)12具有連接到主路徑的第一無(wú)源光分路器，其將來(lái)自主路徑的 輸入光分配到多個(gè)分支路徑，每一個(gè)分支路徑連接到各自的進(jìn)一步的分路器。盡管圖Ia中 的進(jìn)一步的分路器被示出為雙路分路，但是這些分路器通常具有8路分路，提供到256個(gè) ONU的連接。另外，還可以提供其它級(jí)的分路(未示出)，使得更大數(shù)量的ONU能夠連接到 OLT。各個(gè)ONU被提供有用于以短數(shù)據(jù)突發(fā)的形式在上行方向向OLT發(fā)送信號(hào)的光源 28。ONU各個(gè)被設(shè)置為響應(yīng)于來(lái)自O(shè)LT的調(diào)度指令或“授權(quán)”發(fā)送數(shù)據(jù)突發(fā)，并且通常在沒(méi) 有授權(quán)時(shí)抑制發(fā)送數(shù)據(jù)。圖Ib中更詳細(xì)地示出了 OLT。OLT具有光學(xué)級(jí)(optical stage) 29，其用于向分配 網(wǎng)發(fā)送光信號(hào)以及從分配網(wǎng)接收光信號(hào)；后接口 30，其用于與外部網(wǎng)絡(luò)通信；調(diào)度級(jí)31，其 用于控制從ONU進(jìn)行的發(fā)送；以及實(shí)現(xiàn)為管理模塊32的元件管理器或EM，其用于控制OLT 工作的一個(gè)或更多個(gè)方面。管理模塊32被設(shè)置為基于光通信系統(tǒng)的性能的各個(gè)指標(biāo)產(chǎn)生狀態(tài)數(shù)據(jù)，以及將 該數(shù)據(jù)傳遞到后接口以便進(jìn)行外部傳輸。指標(biāo)的示例可以包括所接收的光信號(hào)的信號(hào)幅 度、或由OLT的管理模塊自動(dòng)進(jìn)行的本地測(cè)試的結(jié)果。管理模塊還被設(shè)置為經(jīng)過(guò)后接口接 收外部命令信號(hào)，以及響應(yīng)于這些外部信號(hào)執(zhí)行指定的動(dòng)作。調(diào)度級(jí)31被配置為生成授權(quán)，該授權(quán)控制從不同ONU進(jìn)行的發(fā)送。從OLT發(fā)送的 授權(quán)包含針對(duì)給定ONU在相對(duì)于集中時(shí)間(centralisedtime)(盡管在其他協(xié)議中，數(shù)據(jù)發(fā) 送是相對(duì)于控制信號(hào)的本地到達(dá)時(shí)間而定時(shí)的)的預(yù)定時(shí)間發(fā)送數(shù)據(jù)達(dá)預(yù)定時(shí)間間隔的 指令。時(shí)鐘單元33被設(shè)置為允許調(diào)度級(jí)對(duì)授權(quán)進(jìn)行定時(shí)，使得在分路器光路合并處來(lái) 自一個(gè)ONU的上行突發(fā)與來(lái)自其他ONU的突發(fā)相沖突或交疊的風(fēng)險(xiǎn)基本上不存在(或風(fēng)險(xiǎn) 降低)。因此，調(diào)度級(jí)對(duì)ONU發(fā)送進(jìn)行調(diào)度，使得以無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)或PON中正常進(jìn)行復(fù)用的方 式，遠(yuǎn)離時(shí)域地交織數(shù)據(jù)的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行定時(shí)功能，該定時(shí)功能是時(shí)域地交織來(lái)自不同ONU的 數(shù)據(jù)所必要的。OLT能夠接著使用TMDA(Time Division MultiplexedAccess 時(shí)分多址) 協(xié)議從各個(gè)ONU存取數(shù)據(jù)。
各個(gè)ONU具有各自的定時(shí)單元34，其用于測(cè)量響應(yīng)于來(lái)自O(shè)LT的指令而發(fā)送數(shù)據(jù) 突發(fā)的時(shí)間。各個(gè)ONU 14將正常地連接到客戶(hù)設(shè)備，諸如電話設(shè)備或其他通信設(shè)備(未示 出)，并且各個(gè)ONU 14將被設(shè)置為緩沖來(lái)自客戶(hù)設(shè)備的數(shù)據(jù)，以在上行方向在正確時(shí)間發(fā) 送該數(shù)據(jù)。ONU各具有與其關(guān)聯(lián)的、由OLT發(fā)布的地址或標(biāo)識(shí)，并且OLT被設(shè)置為發(fā)送將給定 數(shù)據(jù)與給定地址相關(guān)聯(lián)的廣播指令。各個(gè)ONU被設(shè)置為監(jiān)視來(lái)自O(shè)LT的廣播信息，以捕獲 目的地為該ONU的數(shù)據(jù)，并且向正確的客戶(hù)設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)所捕獲的數(shù)據(jù)?？紤]從不同ONU的通過(guò)時(shí)間(transittime)，0LT，尤其是其調(diào)度級(jí)被設(shè)置為實(shí)施 “測(cè)距”處理，其中調(diào)度級(jí)指示所選擇的ONU在接收到指令后的指定時(shí)間之后或在接收到指 令后立即返回信號(hào)。調(diào)度級(jí)被設(shè)置為計(jì)算往返程時(shí)間，即，發(fā)送指令和返回信號(hào)到達(dá)之間所 經(jīng)過(guò)的時(shí)間。對(duì)于不同0UN，往返程時(shí)間將通常不同。因此，基于各個(gè)往返程時(shí)間，OLT被設(shè) 置為針對(duì)各個(gè)ONU計(jì)算不同的延遲偏移量(delay offset)(也稱(chēng)為均衡延遲)。延遲偏移 量被計(jì)算為使得從ONU的通過(guò)時(shí)間加上針對(duì)該ONU的延遲偏移量的和對(duì)于各個(gè)ONU是相同 的。調(diào)度級(jí)被設(shè)置為向各ONU發(fā)送各自的延遲偏移量。各個(gè)ONU能夠接著將其對(duì)授權(quán)的響 應(yīng)延遲相關(guān)的延遲偏移量，使得ONU對(duì)OLT響應(yīng)似乎這些ONU位于距OLT相同距離處(在 替代實(shí)施方式中，當(dāng)向網(wǎng)絡(luò)元件發(fā)送授權(quán)時(shí)，調(diào)度級(jí)可以簡(jiǎn)單地直接考慮相關(guān)的往返程時(shí) 間)。調(diào)度級(jí)能夠訪問(wèn)存儲(chǔ)單元35以便按照測(cè)距表的 形式把各個(gè)偏移量(或各個(gè)往返程 時(shí)間)與相關(guān)ONU的標(biāo)識(shí)相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)。測(cè)距處理通常在光學(xué)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)在初始化階段執(zhí) 行。除了提供延遲偏移量，測(cè)量往返程時(shí)間使得調(diào)度級(jí)將針對(duì)ONU的給定授權(quán)的發(fā)送 與需要接收來(lái)自該ONU的響應(yīng)的時(shí)間適當(dāng)?shù)囟〞r(shí)或同步。中繼器中合并有“虛擬”O(jiān)NU(下面將進(jìn)一步給出細(xì)節(jié))，使得中繼器能夠以與真實(shí) ONU相同的方式被OLT尋址。具體地，中繼器被配置為使得其能夠被以與真實(shí)ONU相同的方 式測(cè)距，以及具有由OLT確定的往返程時(shí)間和延遲偏移量。另外，在使用以共用波長(zhǎng)進(jìn)行發(fā) 送的公共光源向OLT在光域中重發(fā)信號(hào)之前，中繼器執(zhí)行至少將入射的上行光信號(hào)轉(zhuǎn)換至 電域的傳統(tǒng)功能。備用供應(yīng)臂具有與主供應(yīng)臂相同的部件，即備用中繼器36、以及備用OLT 37，各 個(gè)部件通過(guò)備用光路38連接到分配網(wǎng)。備用OLT具有與主OLT對(duì)應(yīng)的用于執(zhí)行相應(yīng)功能 的部件。類(lèi)似地，主中繼器和備用中繼器彼此具有用于執(zhí)行對(duì)應(yīng)功能的相應(yīng)部件。返回圖la，主OLT和備用OLT通常位于不同的地理位置，彼此分開(kāi)例如超過(guò)1km， 使得它們各自的供應(yīng)路徑能夠遵循不同的路由。因?yàn)橹鱋LT和備用OLT在地理上是分離的， 所以主OLT和備用OLT各在各自的后接口 30連接到核心電信網(wǎng)絡(luò)以便向光學(xué)系統(tǒng)傳遞數(shù) 據(jù)流和從光學(xué)系統(tǒng)傳遞數(shù)據(jù)流。主OLT和備用OLT連接到公共路由器39，該公共路由器39 能夠選擇性地將業(yè)務(wù)流路由到備用供應(yīng)臂和主供應(yīng)臂。在電信網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置有在中央管理器 單元40中實(shí)現(xiàn)的運(yùn)行支撐系統(tǒng)或0SS，中央管理器單元40通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到各個(gè)0LT，以至 少部分地基于從OLT接收的狀態(tài)數(shù)據(jù)控制各個(gè)OLT的運(yùn)行。中央管理器單元還可操作地連 接到公共路由器，以控制業(yè)務(wù)流被導(dǎo)向兩個(gè)OLT中的哪一個(gè)。在正常運(yùn)行中，S卩，在不存在不能被快速糾正的故障時(shí)，備用供應(yīng)臂閑置，主供應(yīng) 臂從分配網(wǎng)傳送業(yè)務(wù)流以及向分配網(wǎng)傳送業(yè)務(wù)流。然而，響應(yīng)于所接收的指示主供應(yīng)臂中的故障的狀態(tài)數(shù)據(jù)，中央管理器單元40被設(shè)置為在切換處理中關(guān)閉主供應(yīng)臂，激活備用供 應(yīng)臂，并且當(dāng)激活備用供應(yīng)臂時(shí)，把業(yè)務(wù)流引導(dǎo)向備用供應(yīng)臂。作為切換處理的一部分，中央管理器40被配置為指示主0LT，尤其是其管理級(jí)，向 中央管理器40返回包含調(diào)度級(jí)的存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)的測(cè)距表的副本的消息。中央管理器40 接著將該測(cè)距表轉(zhuǎn)發(fā)到備用0LT，備用OLT的管理模塊在本地調(diào)度級(jí)的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)該測(cè) 距表。然后，備用OLT能夠在初始化階段使用測(cè)距表中的信息，由此減少當(dāng)被激活時(shí)由備用 OLT進(jìn)行全部測(cè)距處理的需要。0NU, 0LT、中繼器和中央管理器單元各個(gè)將在包括能夠?qū)χ辽僖粋€(gè)存儲(chǔ)器進(jìn)行訪 問(wèn)的一個(gè)或更多個(gè)處理器的硬件中實(shí)現(xiàn)。更詳細(xì)地，主OLT處的測(cè)距表包含針對(duì)位于中繼器的虛擬ONU以及那些連接到分 配網(wǎng)的“真實(shí)”O(jiān)NU的往返程延遲。備用OLT的調(diào)度級(jí)被設(shè)置為預(yù)計(jì)算針對(duì)全部ONU的往返 程延遲并且創(chuàng)建自己的測(cè)距表。這將減少對(duì)發(fā)送更新值到ONU的需要。備用OLT能夠這樣 做是因?yàn)槲挥谥髦欣^器和備用中繼器的各個(gè)虛擬ONU與各個(gè)“真實(shí)”O(jiān)NU具有大致相同的相 對(duì)延遲(加上或減去小的固定偏移量，如果中繼器是共置的，則該小的固定偏移量能夠忽 略)。由于備用OLT已經(jīng)確定了到備用中繼器的虛擬ONU的往返程延遲，所以備用OLT能 夠簡(jiǎn)單地計(jì)算 到連接到分配網(wǎng)的ONU的往返程延遲。接著，不發(fā)送新值到0NU，而是它能夠 調(diào)整其自身的定時(shí)以匹配在ONU中已經(jīng)注冊(cè)的定時(shí)，因此加速了保護(hù)轉(zhuǎn)換處理?；蛘?，備用 OLT可以發(fā)送新測(cè)距延遲到全部ONU而不需要經(jīng)過(guò)完整測(cè)距處理(通常需要數(shù)秒的處理)。 分析上，這些考慮能夠表示為以下設(shè)到主中繼器的往返程延遲是Dmv，以及到相應(yīng)“真實(shí)” ONU的往返程延遲是D (j)。 其中(j)對(duì)應(yīng)于真實(shí)ONUj。主OLT測(cè)量Dmv和D (j)，因而能夠經(jīng)過(guò)PON管理系統(tǒng)傳遞該信 息到后備OLT。后備OLT測(cè)量到后備VONU的往返程延遲，設(shè)該值為Dsv。由此，后備OLT能夠通過(guò) 使用以下的簡(jiǎn)單公式(見(jiàn)圖la)計(jì)算到所有真實(shí)ONU的往返程延遲DsHj)Dsr(J) = Dsv+Dmr(J)-Dfflv+ δ其中，δ是主VONU和后備VONU與真實(shí)ONU之間的固定測(cè)距偏移量。關(guān)于處理δ 存在三種選擇1、VONU被共置，使得δ小于測(cè)距容差，因此能夠忽略δ。2、可以在PON安裝時(shí)(和/或當(dāng)主供應(yīng)臂處于工作狀態(tài)時(shí))測(cè)量δ，接著在后備 PON VONU或其關(guān)聯(lián)的OLT中存儲(chǔ)該δ。3、在初次轉(zhuǎn)換到后備路徑時(shí)后備OLT測(cè)量針對(duì)一個(gè)真實(shí)ONU的D (j)，(假設(shè)j = 1)，接著計(jì)算 δ = (Dsr(J)-Dsv)-(Dmrij0-Dmv)o各個(gè)主中繼器和備用中繼器的沿著他們各自從分配網(wǎng)的光路的位置對(duì)于確定在 備用OLT的初始化中執(zhí)行哪個(gè)步驟而言是非常重要的。這是因?yàn)橛捎贠NU的光源的制造過(guò) 程中的容差，ONU未必以正好相同的波長(zhǎng)進(jìn)行發(fā)送。這些光源總體上在指定的波長(zhǎng)范圍內(nèi) 工作，通常在1260nm到1360nm，使得波長(zhǎng)跨越至少I(mǎi)Onm或至少I(mǎi)OOnm的范圍。沿著光路的 色散以及所引起的群延遲變化可以因此原則上改變當(dāng)主供應(yīng)臂和備用供應(yīng)臂之間發(fā)生切 換時(shí)從ONU到ONU的往返程時(shí)間的差。然而，中繼器有效地修復(fù)ONU之間的傳播延遲的差 異，因?yàn)橹欣^器以共用波長(zhǎng)重發(fā)信號(hào)。結(jié)果，如果主中繼器和備用中繼器與分配網(wǎng)等的距離充分接近相等，即，如果S充分小，則色散的效果能夠忽略。能夠通過(guò)基于指定波長(zhǎng)范圍、 傳輸介質(zhì)的色散屬性、和通信協(xié)議的定時(shí)容差的簡(jiǎn)單計(jì)算，來(lái)確定是否滿(mǎn)足此條件。
因此可以通過(guò)在終端或備用中繼器上進(jìn)行涉及往返程時(shí)間測(cè)量的測(cè)距操作，來(lái)確 定恒定的定時(shí)偏移量S (主中繼器優(yōu)選地已經(jīng)被測(cè)距以便在正常工作狀態(tài)下使用)。在備 用中繼器上進(jìn)行測(cè)距操作具有的優(yōu)點(diǎn)是這能夠在主供應(yīng)臂工作時(shí)進(jìn)行，由此減少?gòu)闹鞴?yīng) 臂到備用供應(yīng)臂切換的停機(jī)時(shí)間。 為了理解本系統(tǒng)中如何提升定時(shí)容差，考慮上行和下行方向的數(shù)據(jù)如何傳輸是有 幫助的。上行和下行數(shù)據(jù)各被排列為在幀結(jié)構(gòu)中排列的一系列信元。在圖2中示出了用于 由OLT發(fā)送的下行業(yè)務(wù)流的幀結(jié)構(gòu)的示例。幀50包括多個(gè)順序排列的數(shù)據(jù)信元或時(shí)隙52 和報(bào)頭56，各數(shù)據(jù)信元或時(shí)隙52具有用于承載客戶(hù)設(shè)備想要的業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)有效凈 荷54，該報(bào)頭56包括用于限定信息的類(lèi)型的協(xié)議專(zhuān)用字段，諸如用于針對(duì)給定數(shù)據(jù)信元所 要送到的ONU的標(biāo)識(shí)的標(biāo)識(shí)符字段(各個(gè)ONU被設(shè)置為將有效凈荷中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給客戶(hù)設(shè) 備，而報(bào)頭中的數(shù)據(jù)通常不如此轉(zhuǎn)發(fā))。信令信元58被提供在幀內(nèi)的預(yù)定位置的一些數(shù)據(jù) 信元之間(在本示例中，各個(gè)幀提供兩個(gè)信令信元和54個(gè)數(shù)據(jù)信元)。信令信元(在一些 協(xié)議中還被稱(chēng)為PLOAM或“物理層工作、管理和維護(hù)”信元)包含來(lái)自O(shè)LT的調(diào)度指令(還 被稱(chēng)為“授權(quán)”)，該調(diào)度指令使一個(gè)或更多個(gè)指定的ONU在各個(gè)指定時(shí)間發(fā)送指定數(shù)量的 上行數(shù)據(jù)信元。信令信元還包含用于同步信息以允許ONU實(shí)現(xiàn)同步的專(zhuān)用字段。提供用于測(cè)距、 誤差控制、安全和涉及維護(hù)功能的信息的附加字段。用于管理信令、業(yè)務(wù)流傳輸和網(wǎng)絡(luò)操作 的其他方面的已知協(xié)議的示例包括ITU標(biāo)準(zhǔn)G983. 1和G983. 4。在上行方向，通過(guò)下行信令信元指示0NU，各自在適當(dāng)時(shí)間發(fā)送上行數(shù)據(jù)信元，使 得來(lái)自不同ONU的信元以交織方式在結(jié)點(diǎn)集合，以形成下行幀結(jié)構(gòu)，如圖3所示。在信元之 間提供防護(hù)帶59以允許定時(shí)不規(guī)則。可見(jiàn)以上提到的定時(shí)容差是通過(guò)防護(hù)帶提供的，因?yàn)?如果存在的定時(shí)不規(guī)則大于由防護(hù)帶所提供的定時(shí)不規(guī)則，則相繼的信元可能交疊。即，在 不存在備用中繼器時(shí)，可能因?yàn)橹鞴?yīng)臂和備用供應(yīng)臂的各自路徑長(zhǎng)度的差異，使得不同 駐地之間的通過(guò)時(shí)間偏移量沿著備用供應(yīng)臂而改變(相對(duì)于當(dāng)信號(hào)沿著主供應(yīng)臂傳遞時(shí) 的偏移量)到這樣的程度，使得當(dāng)備用供應(yīng)臂接管時(shí)來(lái)自不同終端(曾被主首端適當(dāng)?shù)販y(cè) 距)的信元交疊。換句話說(shuō)，通過(guò)時(shí)間偏移量中的變化將超過(guò)信元之間的防護(hù)帶時(shí)間(防 護(hù)帶時(shí)間被理解為信元之間首端所允許的考慮了定時(shí)誤差或波動(dòng)的時(shí)間，結(jié)果是信元之間 的實(shí)際時(shí)間很可能根據(jù)這些定時(shí)誤差或波動(dòng)而變化)。為了減少由于色散效應(yīng)引起的切換 時(shí)信元交疊的可能性，因此使一方面的光分配網(wǎng)與另一方面的備用中繼器和首端中繼器之 間的路徑長(zhǎng)度的差相對(duì)于終端的波長(zhǎng)的跨度(即最大波長(zhǎng)差)充分小是有幫助的。然而， 色散獨(dú)立于首端和中繼器之間的路徑長(zhǎng)度，因?yàn)橹欣^器將以不同波長(zhǎng)接收來(lái)自不同終端的 傳送信號(hào)，但以共用波長(zhǎng)重發(fā)這些傳送信號(hào)。在本示例中，防護(hù)帶長(zhǎng)度為約6ns。在針對(duì)1260nm到1360nm的波長(zhǎng)范圍的50km的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖(SMF28)上的群延遲變化是約6. 3ns。因此，與PON電子設(shè)備的時(shí)間分辨率 大致相同，因此不給ONU電子設(shè)備中的諸如定時(shí)漂移的其他因素(打算將防護(hù)帶用于該因 素)留下余地。
期望群延遲變化應(yīng)小于針對(duì)時(shí)間分辨率而分配的最大值的 20%，以為諸如以上 提到的其他因素留下余地。由于延遲變化隨著長(zhǎng)度線性縮放，所以期望在切換時(shí)群延遲變 化被安全地忽略，各個(gè)中繼器和光分配網(wǎng)之間的最大路徑長(zhǎng)度差應(yīng)是約10km。S卩，中繼器應(yīng) 該在+/_5km之內(nèi)的程度下與光分配網(wǎng)開(kāi)始(即具有其第一光分路器)的點(diǎn)等距。應(yīng)注意，需要在任何情況下測(cè)距備用中繼器，以為了使備用中繼器的OLT能夠與 其談話并檢查其正常工作。在切換之前應(yīng)該完全起作用，使得切換能夠快速。從以上討論 中，明顯地如果圖中所示的“德?tīng)査嚯x” δ是在 0.6m和 IOkm之間，則僅僅需要測(cè)距 一個(gè)真實(shí)ONU以能夠計(jì)算針對(duì)全部ONU的新測(cè)距表。這將減少切換延遲。應(yīng)注意，僅僅需要考慮針對(duì)上行方向的取決于波長(zhǎng)的測(cè)距延遲，因?yàn)?1260nm-1360nm的波長(zhǎng)范圍僅僅應(yīng)用于上行方向(從OLT的下行發(fā)送是在1490nm波長(zhǎng))。相繼的信元可以來(lái)源于或不來(lái)源于相同的0NU。盡管圖3的幀結(jié)構(gòu)示為一系列相 繼的信元，但是例如如果一個(gè)或更多個(gè)ONU未被指示發(fā)送數(shù)據(jù)，則一些信元可以被省略。由 相繼的幀形成的信號(hào)流可以表現(xiàn)為間隔開(kāi)的數(shù)據(jù)突發(fā)(各 由一個(gè)或更多個(gè)信元形成)，而 不是連續(xù)信號(hào)。上行數(shù)據(jù)信元各具有有效凈荷54和報(bào)頭56，類(lèi)似于下行數(shù)據(jù)信元的方式。然而， 上行方向中的協(xié)議專(zhuān)用字段將通常不同于下行方向中的協(xié)議專(zhuān)用字段，上行方向中的協(xié)議 專(zhuān)用字段并且包括針對(duì)ONU序列號(hào)；加密密鑰；以及奇偶校驗(yàn)(糾錯(cuò))的各個(gè)字段。另外， 報(bào)頭包括針對(duì)管理信息的一個(gè)或更多個(gè)管理字段。圖4示出了主中繼器的更詳細(xì)的視圖(備用中繼器具有相應(yīng)部件)。中繼器包括 總體上按照傳統(tǒng)中繼器工作的中繼器模塊102、以及用于進(jìn)行涉及中繼器模塊102的管理 功能的管理模塊104。中繼器模塊102包括電子模塊106，以及各個(gè)上行和下行光電接口 108、110，各個(gè)光電接口 108、110用于將到達(dá)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換至電域以及將來(lái)自電子模塊106 的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)(即上行接口從和向OLT接收和發(fā)送光信號(hào)，而下行接口從和向ONU 接收和發(fā)送信號(hào))。在工作中，來(lái)自O(shè)LT的下行信號(hào)被轉(zhuǎn)換至電域以及在被轉(zhuǎn)換回光域并 向ONU發(fā)送之前通過(guò)電子模塊106進(jìn)行處理。電子模塊被設(shè)置為對(duì)信號(hào)脈沖進(jìn)行重塑、重 定時(shí)、以及重放大(或至少執(zhí)行這些任務(wù)中的一些)，以補(bǔ)償信號(hào)在沿光纖路徑行進(jìn)時(shí)的損 耗和失真。由此，中繼器模塊再現(xiàn)、重復(fù)或以其它方式再生光信號(hào)中的至少部分信息內(nèi)容。 電子模塊106還執(zhí)行針對(duì)下行業(yè)務(wù)流的再生功能，但作為此再生的一部分，電子模塊106被 設(shè)置為使來(lái)自不同ONU的數(shù)據(jù)的幅度至少部分地統(tǒng)一，以補(bǔ)償來(lái)自不同ONU的信號(hào)由于到 中繼器的路徑距離不同而有可能遭受不同量的衰減這一事實(shí)。電連接到中繼器模塊102的管理模塊104被設(shè)置為監(jiān)視涉及中繼器模塊的管理或 工作的一些屬性，以及向OLT報(bào)告該結(jié)果作為管理數(shù)據(jù)。管理數(shù)據(jù)的示例包括以下中的一 個(gè)或更多個(gè)的細(xì)節(jié)來(lái)自O(shè)NU的輸入光功率；來(lái)自O(shè)LT的輸入光功率；發(fā)送到ONU的信號(hào)的 功率電平；發(fā)送到OLT的信號(hào)的功率電平；電源電壓；在一個(gè)或更多個(gè)位置的溫度；以及誤 差特性。另外地或替換地，管理數(shù)據(jù)可以包括根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)被監(jiān)視的屬性的值而生成 的警報(bào)信號(hào)。管理模塊104被設(shè)置為使用與ONU使用的通信協(xié)議相同的通信協(xié)議與OLT通信。 具體地，對(duì)于下行方向的通信，管理模塊被設(shè)置為以與各個(gè)ONU接收光域的信號(hào)流的副本 的方式類(lèi)似的方式監(jiān)視電域的信號(hào)流的副本以及讀取目的地為該管理模塊的數(shù)據(jù)信元。對(duì)于上行方向的通信，管理模塊104被設(shè)置為再次以與ONU類(lèi)似的方式把數(shù)據(jù)信元插入到電 域的數(shù)據(jù)流中，根據(jù)來(lái)自O(shè)LT的調(diào)度指令正確地定時(shí)。由此，管理模塊104能夠被看作虛擬 ONU或0NU，使得采用在OLT已存在的功能以與中繼器通信。管理模塊104包括存儲(chǔ)器112，其用于存儲(chǔ)作為監(jiān)視中繼器模塊的結(jié)果而獲得的 管理數(shù)據(jù)；輸入114，其用于從OLT接收下行信號(hào)流的副本；輸出116，其用于把數(shù)據(jù)插入到 上行信號(hào)流；定時(shí)級(jí)118，其用于控制數(shù)據(jù)在上行信號(hào)流的定時(shí)；以及控制器級(jí)120，其用于 控制管理模塊104的操作?？刂破骷?jí)120被可操作地耦合到電子模塊106和/或上行和下 行光電接口 108和110中的一個(gè)或兩個(gè)，以進(jìn)行收集用于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器112中的管理數(shù)據(jù) 所必需的監(jiān)視功能。控制器級(jí)120被配置為讀取來(lái)自O(shè)LT的信令信元，以及響應(yīng)于信令信元中的調(diào)度 指令，以在調(diào)度指令中所指定的時(shí)間發(fā)送一個(gè)或更多個(gè)數(shù)據(jù)信元。數(shù)據(jù)信元的發(fā)送定時(shí)由 定時(shí)級(jí)118管理，定時(shí)級(jí)118包括時(shí)鐘單元119，其使用數(shù)據(jù)流中的過(guò)渡(transition)和信 令信元中的同步信息與位于OLT的主時(shí)鐘同步。幀同步是由控制器級(jí)通過(guò)監(jiān)視信令信元中 的幀同步信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。管理模塊具有短時(shí)緩沖器121，其用于將數(shù)據(jù)的發(fā)送延遲可調(diào)節(jié) 的偏移延遲時(shí)間。 控制器級(jí)120對(duì)信令信元中的偏移信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)以將緩沖器延遲調(diào)整到偏移信號(hào)中指定 的延遲時(shí)間。真實(shí)ONU 14還各具有可調(diào)緩沖器(未示出)。這使得OLT調(diào)整各個(gè)ONU的可 調(diào)緩沖器以及管理模塊的類(lèi)似緩沖器，以把不同路徑長(zhǎng)度進(jìn)而從各個(gè)ONU和中繼器的通過(guò) 時(shí)間考慮在內(nèi)。在設(shè)置階段，通常執(zhí)行測(cè)距功能以計(jì)算針對(duì)各個(gè)ONU以及針對(duì)中繼器的所 需的偏移延遲時(shí)間的值。在針對(duì)中繼器進(jìn)行的測(cè)距功能中，測(cè)距指令被用與該中繼器的地址相對(duì)應(yīng)的地址 進(jìn)行廣播，管理模塊響應(yīng)于該測(cè)距指令而發(fā)送返回消息。OLT接著根據(jù)返回消息的到達(dá)時(shí)間 計(jì)算往返程時(shí)間，由此確定針對(duì)中繼器的管理模塊的所需的偏移值(根據(jù)往返程時(shí)間還能 夠推斷中繼器到OLT的光路距離)。關(guān)于各個(gè)0NU，執(zhí)行相應(yīng)的測(cè)距功能。控制器級(jí)還對(duì)緩沖器調(diào)整信號(hào)(在信令信元的預(yù)定字段內(nèi)發(fā)送)作出響應(yīng)，該緩 沖器調(diào)整信號(hào)指示控制器級(jí)調(diào)整緩沖器延遲，以補(bǔ)償在正常工作期間通過(guò)時(shí)間中的小的變 化，從而保持同步。為了發(fā)送管理數(shù)據(jù)，控制器級(jí)120被設(shè)置為從存儲(chǔ)器112提取所需的數(shù)據(jù)以及將 該數(shù)據(jù)傳遞到短期緩沖器121，從該短期緩沖器121該數(shù)據(jù)被插入到一個(gè)或更多個(gè)數(shù)據(jù)信 元的報(bào)頭中，具體地插入到報(bào)頭的協(xié)議專(zhuān)用管理字段中。盡管管理數(shù)據(jù)可以被簡(jiǎn)單地插入 到數(shù)據(jù)信元的有效凈荷中，但是通過(guò)把該數(shù)據(jù)插入到管理專(zhuān)用字段中，能夠使用已存在的 與OLT相關(guān)聯(lián)的管理功能以便管理真實(shí)0NU。除了來(lái)自O(shè)LT的協(xié)議專(zhuān)用指令，管理模塊還可以接收目的地為該管理模塊的一個(gè) 或更多個(gè)數(shù)據(jù)信元中的監(jiān)管或其他維護(hù)指令(維護(hù)指令不需要針對(duì)PON的操作協(xié)議)。維 護(hù)指令可以例如指示中繼器改變輸出到ONU和/或至OLT的光功率，或控制中繼器工作的 其他屬性。中繼器可以包括冗余電子模塊或其冗余部件，或用于故障容差的諸如冗余光電 接口的其他部件。在這種情形下，管理模塊將被配置為執(zhí)行切換功能，響應(yīng)于來(lái)自O(shè)LT的故 障指令切換中繼器，使得中繼器使用一個(gè)或更多個(gè)冗余部件。管理模塊配置為根據(jù)PON的操作協(xié)議對(duì)來(lái)自O(shè)LT的其他指令進(jìn)行響應(yīng)。例如，管理模塊其內(nèi)永久存儲(chǔ)有序列號(hào)(例如在制造過(guò)程中寫(xiě)入只讀存儲(chǔ)器上)，在初始化階段，管 理模塊將該序列號(hào)發(fā)送到OLT，使得OLT能夠?yàn)楣芾砟K分配標(biāo)識(shí)符(管理模塊將牢記的 那個(gè)標(biāo)識(shí)符)，使得例如當(dāng)通過(guò)來(lái)自O(shè)LT的調(diào)度指令被給予上行帶寬時(shí)，以類(lèi)似于ONU的方 式，能夠使用該標(biāo)識(shí)符通過(guò)OLT尋址到該管理模塊。在PON正常工作期間，對(duì)于0LT，管理模塊看上去乎與其他各個(gè)ONU —樣，以及由此能夠使用信令信元中的調(diào)度指令邀請(qǐng)管理模塊來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)。由此，當(dāng)需要來(lái)自管理模塊的 管理數(shù)據(jù)時(shí)，能夠以正常方式調(diào)度管理模塊，以在圖3的幀結(jié)構(gòu)中的其他空時(shí)隙中發(fā)送一 個(gè)或更多個(gè)數(shù)據(jù)信元。盡管在以上實(shí)施方式中描述了同步PON系統(tǒng)，但是涉及異步系統(tǒng)的協(xié)議也是可以 的。例如，OLT可以簡(jiǎn)單地發(fā)送針對(duì)ONU的指令，以在指定延遲之后發(fā)送數(shù)據(jù)，該延遲是從 該ONU接收到指令開(kāi)始測(cè)量的，而不是相對(duì)于絕對(duì)時(shí)間。當(dāng)然，管理模塊將需要適應(yīng)于給定 PON使用的具體協(xié)議。中繼器24、36可以被用作波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器，例如通過(guò)將光電接口 108、110設(shè)置為使得 由上行和下行接口之一在一個(gè)波長(zhǎng)接收到的光被上行和下行接口中的另一個(gè)以不同波長(zhǎng) 發(fā)送。圖5更詳細(xì)地示出了圖4的中繼器24、36的一個(gè)實(shí)施方式，其中與圖4中的部件 相對(duì)應(yīng)的部件被給予了相應(yīng)的附圖標(biāo)記。中繼器模塊102是基于已有的中繼器模塊(例如 Zenko制造的ZB2G5REPT)，具有用于恢復(fù)下行信號(hào)流中的時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)的時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢 復(fù)單元209、以及用于使用來(lái)自時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)單元209的時(shí)鐘信號(hào)再生上行數(shù)據(jù)的處理 單元211。然而，在或(OR)門(mén)213對(duì)下行數(shù)據(jù)和來(lái)自管理模塊104的數(shù)據(jù)進(jìn)行或運(yùn)算，而不 是像傳統(tǒng)中繼器中那樣將來(lái)自接口 110的下行數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單地饋送給處理單元。這使得來(lái)自管 理模塊的數(shù)據(jù)被插入下行方向的信號(hào)流中。管理模塊連接到時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)單元209，以獲 得上行連續(xù)波信號(hào)的副本。延遲級(jí)可以設(shè)置在管理模塊和處理單元之間，以模擬由于中繼 器下游的附加光纖長(zhǎng)度(以及由此帶來(lái)的通過(guò)時(shí)間)所引起的真實(shí)ONU中期望的延遲。通過(guò)在保護(hù)路徑中繼器和PON分路器之間采用光學(xué)的或電的切換(switching)， 和/或通過(guò)在中繼器的OLT側(cè)引入光學(xué)的或電的切換，以上方案可以擴(kuò)展到N:M保護(hù)切換。 在此連接中，圖6示出了多個(gè)供應(yīng)臂16、18通過(guò)光電切換單元200或路由器各可連接到多 個(gè)光分配網(wǎng)(0Dm、0DNL)之一的光通信系統(tǒng)。各個(gè)ODN能夠被看作子Ρ0Ν。轉(zhuǎn)接單元具有 多個(gè)上行光電接口 108a、108b，光電接口 108a、108b各用于從各自供應(yīng)臂接收光數(shù)據(jù)和發(fā) 送光數(shù)據(jù)到各個(gè)供應(yīng)臂。還提供了多個(gè)下行光電接口 110a、110b，光電接口 IlOaUlOb各用 于從光分配網(wǎng)接收光數(shù)據(jù)和發(fā)送光數(shù)據(jù)到光分配網(wǎng)。廣義開(kāi)關(guān)(generalised swith)202被 提供在上行和下行光電接口之間，使得各個(gè)給定供應(yīng)臂連接到所選擇的一個(gè)光分配網(wǎng)。廣 義開(kāi)關(guān)響應(yīng)于來(lái)自虛擬ONU的信號(hào)工作，這種類(lèi)型的廣義開(kāi)關(guān)可以出現(xiàn)在圖Ia的各個(gè)中繼 器中，其能夠經(jīng)過(guò)供應(yīng)臂之一的首端與中央管理器(未示出)通信。由此，能夠通過(guò)公共備 用供應(yīng)臂保護(hù)多個(gè)光分配網(wǎng)。在此處的情況下，N個(gè)主PON由M個(gè)后備PON保護(hù)，但是在正 常情況下可以使用全部N+M個(gè)PON承載業(yè)務(wù)流，其中當(dāng)或者由于故障或者出于維護(hù)目的而 需要時(shí)，M從0增加。如在之前的實(shí)施方式中，虛擬ONU連接到上行接收機(jī)RX的電輸出(經(jīng)過(guò)時(shí)鐘和數(shù) 據(jù)恢復(fù)或CDR電路)，使得虛擬ONU能夠訪問(wèn)電域中的信號(hào)流。虛擬ONU的輸出連接到電域中的上行發(fā)射機(jī)TX，使得虛擬ONU能夠發(fā)送信號(hào)到首端。提供以下附加評(píng)論。圖5中的中繼器對(duì)應(yīng)于圖1所示的中繼器24、26。來(lái)自O(shè)LT的連續(xù)(CW)下行光信號(hào)被轉(zhuǎn)換為電形式，其中以通常方式執(zhí)行時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)(⑶R =Clock and Data Recovery)。 時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)使得中繼器起到3-R光學(xué)再生器的功能，對(duì)輸入數(shù)據(jù)執(zhí)行重放大、重塑和 重定時(shí)。所恢復(fù)的時(shí)鐘也被與接收機(jī)突發(fā)檢查信號(hào)一起用于同步用于再生上行數(shù)據(jù)的突發(fā) 模式(BM=Burst-Mode)的串行器/解串器(SERDES)。圖5所示的PON發(fā)送率是針對(duì)工作在 下行2.488Gbps以及上行正好為此速率一半的GPON系統(tǒng)的。來(lái)自中繼器的CW下行光信號(hào) 傳送簡(jiǎn)單的時(shí)分多址(TDMA =Time-Division-Multiple-Access)信號(hào)，該TDMA信號(hào)是經(jīng)過(guò) 分配網(wǎng)中的功率分路器發(fā)送到ONU的。TDMA信號(hào)傳送ONU專(zhuān)用地址、定時(shí)信息、管理數(shù)據(jù)、 以及有效凈荷數(shù)據(jù)。來(lái)自O(shè)NU的BM光(或數(shù)據(jù)包)通過(guò)分路器網(wǎng)絡(luò)扇入，以避免數(shù)據(jù)沖突 的方式到達(dá)中繼器。該無(wú)沖突扇入是通過(guò)PON協(xié)議實(shí)現(xiàn)的，該P(yáng)ON協(xié)議測(cè)量往返程延遲并 且根據(jù)需要為各個(gè)ONU分配唯一時(shí)隙(以及上行容量)。該協(xié)議還利用了光纖中光的幾乎 理想的單向發(fā)送屬性，該屬性允許發(fā)送和接收同時(shí)進(jìn)行。因?yàn)樵谥欣^器中上行信號(hào)和下行信號(hào)是被電分離的，所以我們還可以將相同的多 址技術(shù)原理應(yīng)用于中繼器的電域。即，我們可以創(chuàng)建虛擬ONU (V-ONU)，其就OLT而言看上去 幾乎與真實(shí)ONU—樣，但不需要任何光發(fā)送或光電轉(zhuǎn)換。在下行方向，V-ONU通過(guò)監(jiān)視全部下行信息并且僅提取目的地為該V-ONU的下行 信息而丟棄其余的下行信息，幾乎與真實(shí)ONU —樣工作。全部下行信息在中繼器的CW-CDR 模塊的輸出已經(jīng)以電的形式可用。在上行方向，V-ONU已經(jīng)被分配有用于通過(guò)PON協(xié)議與 OLT通信的精確的時(shí)間窗口。因此，它僅僅需要在它要發(fā)送光學(xué)包的同一時(shí)刻將其突發(fā)模式 電數(shù)據(jù)添加到SERDES的輸入。以此方式，中繼器的V-ONU與PON協(xié)議完全同步，就OLT而 言中繼器的V-ONU看上去幾乎與普通ONU完全一樣。因?yàn)閂-ONU在電域與PON中繼器連接，其對(duì)PON功耗預(yù)算沒(méi)有影響。中繼器V-ONU 可以設(shè)置為監(jiān)視中繼器功能(諸如發(fā)射機(jī)和接收機(jī)光功率大小(到/從ONU和0LT)、中繼 器溫度和電源電壓)，執(zhí)行基本數(shù)據(jù)差錯(cuò)監(jiān)視，以及允許在重大網(wǎng)絡(luò)故障的情況下遠(yuǎn)程關(guān) 閉。(例如，可以針對(duì)主網(wǎng)絡(luò)連接存在兩組光電設(shè)備以允許雙重管理(parenting)以提供網(wǎng) 絡(luò)彈性)。本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式能夠被總結(jié)為以下該實(shí)施方式涉及受保護(hù)的長(zhǎng)距離 Ρ0Ν，該P(yáng)ON具有連接到由主饋源和備用饋源來(lái)進(jìn)行饋送的分配網(wǎng)的多個(gè)終端，各個(gè)饋源包 括首端和中繼器。備用首端可訪問(wèn)具有在正常工作中由首端預(yù)先獲得的數(shù)據(jù)的測(cè)距表，由 此加速在主饋源中出現(xiàn)故障時(shí)的切換。在一個(gè)實(shí)施方式中，中繼器其內(nèi)具有虛擬0NU，使得 備用首端能夠?qū)溆弥欣^器進(jìn)行測(cè)距，由此進(jìn)一步加速了測(cè)距處理。主中繼器和備用中繼 器與分配網(wǎng)充分地等距，使得備用首端執(zhí)行正常調(diào)度而不用關(guān)于每個(gè)終端執(zhí)行測(cè)距操作， 甚至如果不同終端以稍微不同的波長(zhǎng)進(jìn)行發(fā)送。這是使用相對(duì)于備用中繼器獲得的測(cè)距信 息來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
權(quán)利要求
一種光通信系統(tǒng)的操作方法，所述光通信系統(tǒng)具有多個(gè)終端；主網(wǎng)絡(luò)臂，該主網(wǎng)絡(luò)臂具有用于在工作狀態(tài)下與所述終端通信的主首端單元；備用網(wǎng)絡(luò)臂，該備用網(wǎng)絡(luò)臂具有被設(shè)置為使得在所述主網(wǎng)絡(luò)臂發(fā)生故障的情況下能夠與所述終端通信的備用首端單元，所述主網(wǎng)絡(luò)臂和所述備用網(wǎng)絡(luò)臂分別具有主中繼器和備用中繼器，至少所述備用中繼器對(duì)來(lái)自所述備用首端單元的信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)，使得所述備用中繼器能夠被測(cè)距，所述方法包括以下步驟在所述主首端單元處執(zhí)行測(cè)距處理，以獲取用于調(diào)度從所述終端進(jìn)行的發(fā)送的同步信息；在所述備用首端單元處執(zhí)行測(cè)距處理，以獲取關(guān)于所述備用中繼器的同步信息；以及在檢測(cè)到所述主網(wǎng)絡(luò)臂發(fā)生故障的情況下，使用在所述主首端單元處獲得的所述同步信息中的至少一部分以及關(guān)于所述備用中繼器的所述同步信息，以把從所述終端進(jìn)行的發(fā)送調(diào)度到所述備用首端單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，關(guān)于所述備用中繼器的在所述備用首端處進(jìn)行 的所述測(cè)距處理是在檢測(cè)到所述主網(wǎng)絡(luò)中的所述故障之前進(jìn)行的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，關(guān)于所述備用中繼器的在所述備用首端處進(jìn) 行的所述測(cè)距處理是在所述主網(wǎng)絡(luò)臂處于工作狀態(tài)時(shí)進(jìn)行的。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述終端以不同的波長(zhǎng)進(jìn)行發(fā)送。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，不同終端的波長(zhǎng)跨越至少lOnm的 范圍。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，不同終端的波長(zhǎng)跨越至少lOOnm 的范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述主網(wǎng)絡(luò)臂和所述備用網(wǎng)絡(luò)臂 各具有相關(guān)聯(lián)的路徑長(zhǎng)度，并且，當(dāng)所述主網(wǎng)絡(luò)臂處于所述正常工作狀態(tài)時(shí)，所述終端發(fā)送 信元，其中在相鄰信元之間具有保護(hù)帶，并且，與所述備用網(wǎng)絡(luò)臂的所述路徑長(zhǎng)度有關(guān)的波 長(zhǎng)差使得在不存在所述備用中繼器的情況下，由于所述波長(zhǎng)差導(dǎo)致的色散將造成大于所述 保護(hù)帶的定時(shí)不規(guī)則。
8.—種光通信系統(tǒng)，該光通信系統(tǒng)具有多個(gè)終端；主網(wǎng)絡(luò)臂，該主網(wǎng)絡(luò)臂具有用于在 工作狀態(tài)下與所述終端通信的主首端單元；備用網(wǎng)絡(luò)臂，該備用網(wǎng)絡(luò)臂具有被設(shè)置為使得 在所述主網(wǎng)絡(luò)臂發(fā)生故障的情況下能夠與所述終端通信的備用首端單元；所述主首端單元能夠工作以執(zhí)行測(cè)距處理，在該測(cè)距處理中獲取用于調(diào)度從所述終端 進(jìn)行的發(fā)送的同步信息，其中，至少所述備用網(wǎng)絡(luò)臂具有備用中繼器，該備用中繼器對(duì)來(lái)自所述備用首端單元 的信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)，使得能夠獲取關(guān)于所述備用中繼器的同步信息；并且其中，所述備用首端單元被設(shè)置為能夠訪問(wèn)所述主首端單元所獲取的所述同步信息中 的至少一些，所述備用首端單元被設(shè)置為使用來(lái)自所述主首端單元的同步信息和關(guān)于所述 備用中繼器的同步信息來(lái)調(diào)度從所述終端進(jìn)行的發(fā)送。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述備用首端單元被設(shè)置為當(dāng)所述主網(wǎng) 絡(luò)臂處于所述工作狀態(tài)時(shí)獲取關(guān)于所述備用中繼器的同步信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述備用首端被設(shè)置為執(zhí)行關(guān)于所述備用中繼器的往返程時(shí)間測(cè)量。
11.一種光通信系統(tǒng)，該光通信系統(tǒng)具有多個(gè)終端；主網(wǎng)絡(luò)臂，該主網(wǎng)絡(luò)臂用于在工 作狀態(tài)下與所述終端通信；備用網(wǎng)絡(luò)臂，該備用網(wǎng)絡(luò)臂被設(shè)置為使得在所述主網(wǎng)絡(luò)臂發(fā)生 故障的情況下能夠與所述終端通信，所述主網(wǎng)絡(luò)臂和所述備用網(wǎng)絡(luò)臂分別具有用于與所述 終端通信的主首端單元和備用首端單元；所述主首端單元能夠工作以執(zhí)行測(cè)距處理，在該測(cè)距處理中獲取用于同步從所述終端 進(jìn)行的發(fā)送的同步信息，所述主首端單元具有相關(guān)聯(lián)的用于存儲(chǔ)所述同步信息的存儲(chǔ)器，其中，所述備用首端單元被設(shè)置為能夠訪問(wèn)所述主首端單元所獲取的所述同步信息， 使得在所述主網(wǎng)絡(luò)臂發(fā)生故障的情況下，所述備用首端單元能夠使用來(lái)自所述主首端單元 的所述同步信息來(lái)同步從所述終端進(jìn)行的發(fā)送。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光通信系統(tǒng)，其中，至少所述備用網(wǎng)絡(luò)臂具有光路，沿著該 光路具有中繼器設(shè)備，該中繼器設(shè)備用于接收來(lái)自所述終端的光信號(hào)，把所接收的信號(hào)轉(zhuǎn) 換到電域中，并且以共用波長(zhǎng)在光域重發(fā)所述信號(hào)
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述備用網(wǎng)絡(luò)臂的所述中繼器設(shè)備被 設(shè)置為使用時(shí)分復(fù)用協(xié)議與所述備用首端通信，所述備用首端被設(shè)置為執(zhí)行測(cè)距處理，在 該測(cè)距處理中獲得用于同步從所述中繼器設(shè)備進(jìn)行的發(fā)送的同步信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求11到14中任意一項(xiàng)所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述同步信息是作為 至少一個(gè)往返程時(shí)間測(cè)量的結(jié)果而獲得的。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述備用首端被設(shè)置為當(dāng)所述主網(wǎng)絡(luò) 臂處于所述正常工作狀態(tài)時(shí)執(zhí)行關(guān)于所述備用中繼器的往返程時(shí)間測(cè)量。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述備用首端被設(shè)置為使用對(duì)所述備 用中繼器的所述往返程時(shí)間測(cè)量的結(jié)果以同步從所述終端進(jìn)行的發(fā)送。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述主網(wǎng)絡(luò)臂被設(shè)置為執(zhí)行關(guān)于所述 主中繼器的往返程時(shí)間測(cè)量，并且所述備用首端被設(shè)置為能夠訪問(wèn)所述往返程時(shí)間測(cè)量的 結(jié)果。
18.根據(jù)權(quán)利要求11到17中任意一項(xiàng)所述的光通信系統(tǒng)，其中，設(shè)置了管理單元，該管 理單元可操作地連接到所述主首端單元和所述備用首端單元，該管理單元用于從所述主首 端取得所述同步信息并且將所述同步信息傳遞到所述備用首端。
19.一種光通信系統(tǒng)的操作方法，所述光通信系統(tǒng)具有多個(gè)終端；主網(wǎng)絡(luò)臂，該主網(wǎng) 絡(luò)臂用于在工作狀態(tài)下與所述終端通信；備用網(wǎng)絡(luò)臂，該備用網(wǎng)絡(luò)臂被設(shè)置為使得在所述 主網(wǎng)絡(luò)臂發(fā)生故障的情況下能夠與所述終端通信，所述主網(wǎng)絡(luò)臂和所述備用網(wǎng)絡(luò)臂分別具 有用于與所述終端通信的主首端單元和備用首端單元，所述主網(wǎng)絡(luò)臂和所述備用網(wǎng)絡(luò)臂分 別具有主中繼器和備用中繼器，所述方法包括以下步驟在所述主首端處執(zhí)行測(cè)距處理，以獲取用于調(diào)度從所述終端進(jìn)行的發(fā)送的同步信息；以及在檢測(cè)到所述主網(wǎng)絡(luò)臂發(fā)生故障的情況下，在所述備用首端處執(zhí)行調(diào)度功能，以使用 在所述主首端預(yù)先獲取的所述同步信息中的至少一部分來(lái)調(diào)度從所述終端進(jìn)行的發(fā)送。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，所述方法還包含以下步驟使用所述備用首端單元 執(zhí)行關(guān)于終端或所述備用中繼器的測(cè)距操作，以及使用所述測(cè)距操作的結(jié)果以確定用于調(diào)度從所述終端進(jìn)行的發(fā)送的定時(shí)偏移量。
全文摘要
本發(fā)明涉及受保護(hù)的長(zhǎng)距離PON，該P(yáng)ON具有連接到分配網(wǎng)的多個(gè)終端，該分配網(wǎng)由主饋源和備用饋源進(jìn)行饋送，各個(gè)饋源包括首端和中繼器。備用首端可訪問(wèn)具有由主首端預(yù)先獲得的數(shù)據(jù)的測(cè)距表，由此加速在主饋源出現(xiàn)故障時(shí)的切換。在一個(gè)實(shí)施方式中，中繼器其內(nèi)具有虛擬ONU，使得備用首端能夠?qū)溆弥欣^器進(jìn)行測(cè)距，由此進(jìn)一步加速了測(cè)距處理。主中繼器和備用中繼器與分配網(wǎng)充分地等距，使得備用首端執(zhí)行正常調(diào)度而不用關(guān)于各個(gè)終端執(zhí)行測(cè)距操作，甚至如果不同終端以稍微不同的波長(zhǎng)進(jìn)行發(fā)送。這是使用相對(duì)于備用中繼器獲得的測(cè)距信息來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
文檔編號(hào)H04B10/032GK101836379SQ200880113116
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2008年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月24日
發(fā)明者彼得·希利 申請(qǐng)人:英國(guó)電訊有限公司