技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，并且更具體地涉及用于客戶駐地設(shè)備的接入網(wǎng)絡(luò)。

背景技術(shù)：

各種類型的設(shè)備連接到服務(wù)提供方網(wǎng)絡(luò)以接入由基于分組的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、比如因特網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)和虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)提供的服務(wù)。例如許多計(jì)算機(jī)利用服務(wù)提供方網(wǎng)絡(luò)的固定的通信鏈路、比如光學(xué)、數(shù)字用戶線或者基于線纜的連接來接入基于分組的服務(wù)。相似地，無線設(shè)備、比如蜂窩或者移動(dòng)智能電話和功能電話、平板計(jì)算機(jī)和膝上型計(jì)算機(jī)利用移動(dòng)連接、比如服務(wù)提供方網(wǎng)絡(luò)的蜂窩無線電接入網(wǎng)絡(luò)來接入基于分組的服務(wù)。在一些情況下，接入網(wǎng)絡(luò)利用光纖以提供在客戶駐地設(shè)備(CPE)與上游接入設(shè)備之間的高速點(diǎn)到點(diǎn)連通。

以這一方式，服務(wù)提供方網(wǎng)絡(luò)通常提供廣泛接入網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施以向服務(wù)提供方網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備提供基于分組的數(shù)據(jù)服務(wù)以提供對所供應(yīng)的服務(wù)的接入。接入設(shè)備、比如高速聚合路由器經(jīng)常位于CPE上游的服務(wù)提供方網(wǎng)絡(luò)的邊緣，并且通常提供用于管理訂戶會(huì)話的錨。接入設(shè)備通常提供用于標(biāo)識訂戶流量的機(jī)制并且應(yīng)用訂戶策略以基于每訂戶來管理訂戶流量，因?yàn)檫@樣的流量通過服務(wù)提供方核心網(wǎng)絡(luò)邊界。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一般而言，描述一種提供對當(dāng)前接入網(wǎng)絡(luò)的限制的全面解決方案的接入網(wǎng)絡(luò)。如這里進(jìn)一步描述的那樣，這些技術(shù)可以允許服務(wù)提供方利用現(xiàn)有光學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施而又關(guān)于基礎(chǔ)設(shè)施達(dá)到顯著程度的統(tǒng)計(jì)復(fù)用增益(“stat mux增益”)。這又可以允許服務(wù)提供方跨比當(dāng)前接入網(wǎng)絡(luò)允許的訂戶顯著更多的訂戶攤銷與接入網(wǎng)絡(luò)的高端部件關(guān)聯(lián)的成本。

在一個(gè)示例中，描述一種諸如接入路由器的接入設(shè)備，該接入設(shè)備提供能夠通過公共光學(xué)接口與多個(gè)不同客戶駐地設(shè)備(CPE)光學(xué)通信的光學(xué)接口。接入路由器可以例如使用波分復(fù)用通過無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)與CPE通信。這樣，由接入路由器的公共光學(xué)接口服務(wù)的CPE集合可以使用不同波長來與接入路由器通信。也就是說，在這一示例中，路由器的光學(xué)接口在用于不同CPE集合的特定波長向CPE發(fā)送經(jīng)調(diào)制的光學(xué)通信。N端口(例如40端口)梳形濾波器可以例如用于向一個(gè)或者多個(gè)CPE的相應(yīng)下游集合波分復(fù)用在每個(gè)波長的經(jīng)調(diào)制的光學(xué)信號、由此通過接入路由器的公共光學(xué)接口提供并行下游通信。

另外，描述了用于在接入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)并入低成本、無光學(xué)發(fā)射器的CPE的技術(shù)。例如除了向每個(gè)CPE輸出經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號之外，接入路由器的光學(xué)接口輸出在波長中的每個(gè)波長的單獨(dú)、未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)載波以由CPE用于后續(xù)上游通信。如這里說明的那樣，CPE中的每個(gè)CPE可以并入將反射光學(xué)器件用于上游通信的專門化光學(xué)接口。CPE中的每個(gè)CPE根據(jù)訂戶設(shè)備連接到的梳形濾波器的端口來接收在特定波長的未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)載波、用將上游發(fā)送的任何數(shù)據(jù)來調(diào)制光學(xué)載波、并且將處于調(diào)制形式的光學(xué)載波向接入路由器上游反射。在一些情況下，未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)載波可以在與它的關(guān)聯(lián)的經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號不同的波長。

以這一方式，多個(gè)CPE即使CPE無光學(xué)發(fā)射器(例如激光器)仍然能夠通過接入路由器的單個(gè)光學(xué)接口實(shí)現(xiàn)與接入路由器雙向通信。另外，每個(gè)CPE可以利用寬帶調(diào)制器、即對波長相對不靈敏的調(diào)制器以調(diào)制從接入路由器接收的上游光學(xué)載波信號。這樣，每個(gè)CPE無需包括為特定波長定制的專門化接口部件并且可以避免與基于激光器的發(fā)送器關(guān)聯(lián)的成本。這樣，可以實(shí)現(xiàn)如下低成本CPE，可以容易向訂戶部署這些CPE而不考慮或者無需配置在接入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)使用的梳形濾波器的特定波長或者端口。以這一方式，可以實(shí)現(xiàn)提供高速、雙向光學(xué)通信的低成本、低復(fù)雜性、高可擴(kuò)展性的接入網(wǎng)絡(luò)。

在一些示例中，接入網(wǎng)絡(luò)還可以將分光器用于與接入路由器的光學(xué)接口提供的不同波長中的每個(gè)波長關(guān)聯(lián)的光學(xué)通信。例如梳形濾波器的每個(gè)端口可以連接到分光器以便向多個(gè)不同CPE提供用于用于該波長的上游和下游光學(xué)信號，用于在相同波長通信。接入路由器的光學(xué)接口提供用于多個(gè)調(diào)度器的執(zhí)行環(huán)境，一個(gè)調(diào)度器用于耦合到光學(xué)接口的梳形濾波器的相應(yīng)每個(gè)端口、即一個(gè)調(diào)度器用于相應(yīng)每個(gè)波長。每個(gè)調(diào)度器動(dòng)態(tài)服務(wù)于對于在給定的波長通信的CPE集合、即由分光器耦合到梳形濾波器的公共端口的CPE集合的數(shù)據(jù)傳輸請求、由此允許接入網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸以便利用原本未使用的通信帶寬。

在一個(gè)示例中，一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括：接入設(shè)備，包括輸出多個(gè)光學(xué)通信信號對的光學(xué)接口模塊，光學(xué)通信信號對中的每個(gè)光學(xué)通信信號對包括經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號和未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號，光學(xué)通信信號對中的每個(gè)光學(xué)通信信號對具有不同波長；以及客戶駐地設(shè)備(CPE)，包括用于接收用于多個(gè)光學(xué)通信信號對中的任何光學(xué)通信信號對的經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號和未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號的光學(xué)接口模塊，其中光學(xué)接口模塊包括用于將經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號解調(diào)成傳入符號的接收模塊以及具有光學(xué)調(diào)制器和反射光學(xué)器件的發(fā)送模塊，光學(xué)調(diào)制器和反射光學(xué)器件用于根據(jù)數(shù)據(jù)信號來調(diào)制未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號，并且反射經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號以向接入設(shè)備傳達(dá)傳出數(shù)據(jù)符號。

在另一示例中，一種方法包括：用接入設(shè)備的光學(xué)接口模塊輸出多個(gè)光學(xué)通信信號對，光學(xué)通信信號對中的每個(gè)光學(xué)通信信號對包括經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號和未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號，光學(xué)通信信號對中的每個(gè)光學(xué)通信信號對具有不同波長；并且用客戶駐地設(shè)備(CPE)的光學(xué)接口接收光學(xué)通信信號對中的任何光學(xué)通信信號對的經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號和未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號；

用CPE的光學(xué)接口將經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號解調(diào)成傳入符號；用CPE的光學(xué)接口根據(jù)數(shù)據(jù)信號調(diào)制未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號以產(chǎn)生傳出數(shù)據(jù)符號的經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號；以及用CPE的光學(xué)接口向接入設(shè)備反射回經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號以向接入設(shè)備傳達(dá)傳出數(shù)據(jù)符號。

在另一示例中，一種接入設(shè)備包括：多個(gè)接口；以及交換機(jī)結(jié)構(gòu)，用于在多個(gè)接口之間轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)分組，其中接口中的至少一個(gè)接口包括輸出多個(gè)光學(xué)通信信號對的光學(xué)接口模塊，并且其中光學(xué)通信信號對中的每個(gè)光學(xué)通信信號對包括用于向相應(yīng)客戶駐地設(shè)備(CPE)發(fā)送傳出符號的經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號和用于從相應(yīng)CPE接收傳入符號的未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號。

在另一示例中，一種方法包括：用接入設(shè)備的光學(xué)接口模塊向多個(gè)客戶駐地設(shè)備(CPE)輸出多個(gè)光學(xué)通信信號對，光學(xué)通信信號對中的每個(gè)光學(xué)通信信號對包括用于向CPE中的一個(gè)或者多個(gè)CPE的相應(yīng)集合發(fā)送傳出符號的經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號和用于從CPE的相應(yīng)集合接收傳入符號的未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號；從CPE接收如CPE調(diào)制并且反射回的光學(xué)接收信號；并且解調(diào)光學(xué)接收信號以恢復(fù)CPE發(fā)送的傳入符號。

該方法還可以包括針對光學(xué)通信信號對中的每個(gè)光學(xué)通信信號對(i)通過經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號調(diào)度去往CPE的下游通信；以及(ii)通過光學(xué)接收信號調(diào)度來自CPE的上游通信。

該方法還可以包括基于用于接入設(shè)備向CPE輸出的未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號的往返延遲時(shí)間來調(diào)度來自CPE的上游通信，因此CPE發(fā)送的輸出符號在不同通信時(shí)隙到達(dá)接入設(shè)備。

該方法還可以包括向網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)恢復(fù)的傳入符號作為基于分組的通信。

作為另一示例，一種客戶駐地設(shè)備包括用于從接入設(shè)備接收經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號和未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號的光學(xué)接口模塊，其中光學(xué)接口模塊包括：接收模塊，用于將經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號解調(diào)成傳入符號；以及具有光學(xué)調(diào)制器和反射光學(xué)器件的發(fā)送模塊，光學(xué)調(diào)制器和反射光學(xué)器件用于根據(jù)數(shù)據(jù)信號調(diào)制未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號并且反射經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號以向接入設(shè)備傳達(dá)傳出數(shù)據(jù)符號。

這里描述的技術(shù)可以提供某些優(yōu)點(diǎn)。例如這些技術(shù)可以允許服務(wù)提供方跨比當(dāng)前接入網(wǎng)絡(luò)允許的CPE顯著更多的CPE攤銷與高端接入路由器關(guān)聯(lián)的成本。換而言之，可以應(yīng)用這些技術(shù)，從而接入路由器向服務(wù)提供方提供顯著程度的統(tǒng)計(jì)復(fù)用增益(“stat mux增益”)。服務(wù)提供方因此可以能夠利用現(xiàn)有無源基礎(chǔ)設(shè)施以支持對于大量訂戶(例如數(shù)以萬計(jì))的高帶寬、突發(fā)通信要求而無需服務(wù)提供方擴(kuò)建附加基礎(chǔ)設(shè)施。

另外，可以在利用可以在接入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容易部署并且維護(hù)的低成本、低復(fù)雜性CPE之時(shí)實(shí)現(xiàn)這里描述的優(yōu)點(diǎn)。另外，可以利用接入網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有、無源光學(xué)部件、由此提供高速連通而無需與對廣闊接入網(wǎng)絡(luò)的批發(fā)更新關(guān)聯(lián)的高費(fèi)用。

在附圖和以下描述中闡述本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將從說明書和附圖以及從權(quán)利要求中清楚。

附圖說明

圖1是圖示根據(jù)這里描述的技術(shù)的示例網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的框圖。

圖2是圖示根據(jù)本公開內(nèi)容的一種或者多種技術(shù)的圖1的光學(xué)接入網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)示例的示意圖。

圖3是圖示圖2的客戶駐地設(shè)備的示例的框圖。

圖4是圖示光學(xué)接入網(wǎng)絡(luò)的第二示例的示意圖。

圖5是圖示作為距離的函數(shù)的下游和上游光學(xué)信號的示例距離定時(shí)圖。

圖6是圖示具有光學(xué)接口部件的示例接入路由器的框圖，該光學(xué)接口部件利用多個(gè)入口調(diào)度器。

圖7是圖示用于這里描述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的分布式鎖相環(huán)(PLL)的一個(gè)示例的框圖。

具體實(shí)施方式

圖1是圖示根據(jù)這里描述的技術(shù)的示例網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10的框圖。如圖1的示例中所示，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10包括耦合到公用網(wǎng)絡(luò)22的服務(wù)提供方網(wǎng)絡(luò)20。服務(wù)提供方網(wǎng)絡(luò)20作為向訂戶設(shè)備18A、18B(這里為“訂戶設(shè)備18”)提供基于分組的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的專有網(wǎng)絡(luò)操作。訂戶設(shè)備18A可以例如是個(gè)人計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)或者與訂戶關(guān)聯(lián)的其它類型的計(jì)算設(shè)備。訂戶設(shè)備18B可以例如包括移動(dòng)電話、例如具有3G無線卡的膝上型或者桌面型計(jì)算機(jī)、具有無線能力的上網(wǎng)本、視頻游戲設(shè)備、尋呼機(jī)、智能電話、個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)等。訂戶設(shè)備18中的每個(gè)訂戶設(shè)備可以運(yùn)行多種軟件應(yīng)用、比如字處理和其它辦公支持軟件、web瀏覽軟件、用于支持語音呼叫的軟件、視頻游戲、開視頻會(huì)議和電子郵件以及其它軟件應(yīng)用。

在圖1的示例中，服務(wù)提供方網(wǎng)絡(luò)20包括接入網(wǎng)絡(luò)27，該接入網(wǎng)絡(luò)具有接入路由器(AR)36和向訂戶設(shè)備18A提供對聚合網(wǎng)絡(luò)24的接入的客戶駐地設(shè)備(CPE)38。在一些示例中，AR 36可以包括路由器，該路由器維護(hù)在訂戶設(shè)備18A與聚合網(wǎng)絡(luò)24之間的路由信息。AR 36例如通常包括用于向通向聚合網(wǎng)絡(luò)24的更高速度上行中聚合從一個(gè)或者多個(gè)CPE 38的輸出的寬帶遠(yuǎn)程接入服務(wù)器(BRAS)功能。另外，AR 36提供用于訂戶設(shè)備18A的活躍會(huì)話錨定點(diǎn)。在這一意義上，AR 36可以維護(hù)會(huì)話數(shù)據(jù)并且作為用于與訂戶設(shè)備18A建立的通信會(huì)話的終結(jié)點(diǎn)操作，這些訂戶設(shè)備當(dāng)前經(jīng)由聚合網(wǎng)絡(luò)24接入公用網(wǎng)絡(luò)22的基于分組的服務(wù)。

CPE 38可以通過支持各種協(xié)議的物理接口、例如支持ATM協(xié)議的ATM接口與AR 36通信。CPE 38可以包括作為在客戶設(shè)備、比如訂戶設(shè)備18B與服務(wù)提供方設(shè)備之間的劃分點(diǎn)操作的交換機(jī)、路由器、網(wǎng)關(guān)或者另一終端。在一個(gè)示例中，CPE 38可以包括數(shù)字用戶線接入復(fù)用器(DSLAM)或者其它切換設(shè)備。訂戶設(shè)備18A中的每個(gè)訂戶設(shè)備可以利用點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議(PPP)、比如在ATM之上的PPP或者在以太網(wǎng)之上的PPP(PPPoE)以與CPE 38通信。例如使用PPP，訂戶設(shè)備18之一可以請求接入聚合網(wǎng)絡(luò)24并且提供登錄信息、比如用戶名和口令以用于由策略服務(wù)器(未示出)認(rèn)證。其它實(shí)施例除了DSL線之外還可以使用其它線路、比如線纜、在T1、T3之上的以太網(wǎng)或者其它接入鏈路。

如圖1中所示，服務(wù)提供方網(wǎng)絡(luò)20可以包括無線電接入網(wǎng)絡(luò)25，該無線電接入網(wǎng)絡(luò)具有經(jīng)由無線電信號向訂戶設(shè)備18B提供接入聚合網(wǎng)絡(luò)24的接入路由器(AR)28和CPE 32。例如CPE 32可以連接到一個(gè)或者多個(gè)無線的無線電或者基站(未示出)以與訂戶設(shè)備18B無線交換分組化的數(shù)據(jù)。CPE 32可以包括向AR 28聚合從無線的無線電接收的分組化的數(shù)據(jù)的交換機(jī)、路由器、網(wǎng)關(guān)或者另一終端。然后向服務(wù)提供方的聚合網(wǎng)絡(luò)24并且最終向公用網(wǎng)絡(luò)22傳達(dá)分組化的數(shù)據(jù)。

聚合網(wǎng)絡(luò)24包括會(huì)話管理、移動(dòng)性管理和傳送服務(wù)以支持由訂戶設(shè)備18B接入公用網(wǎng)絡(luò)22。AR 28提供用于訂戶設(shè)備18B的活躍會(huì)話錨定點(diǎn)。與AR 36類似，AR 28可以維護(hù)會(huì)話數(shù)據(jù)并且作為用于與訂戶設(shè)備18B建立的通信會(huì)話的終結(jié)點(diǎn)操作，這些訂戶設(shè)備當(dāng)前經(jīng)由聚合網(wǎng)絡(luò)24接入基于公用網(wǎng)絡(luò)22的基于分組的服務(wù)。在通過引用將全部內(nèi)容結(jié)合于此、標(biāo)題為MOBILE GATEWAY HAVING REDUCED FORWARDING STATE FOR ANCHORINGMOBILE SUBSCRIBERS的美國專利申請13/248,834中描述管理用于移動(dòng)設(shè)備的訂戶會(huì)話的高端移動(dòng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備的示例。

聚合網(wǎng)絡(luò)24提供向公用網(wǎng)絡(luò)22的數(shù)據(jù)服務(wù)接入并且可以例如包括通用分組無線電服務(wù)(GPRS)核心分組交換網(wǎng)絡(luò)、GPRS核心電路交換網(wǎng)絡(luò)、基于IP的移動(dòng)多媒體核心網(wǎng)絡(luò)或者另一類型的傳送網(wǎng)絡(luò)。聚合網(wǎng)絡(luò)24通常包括一個(gè)或者多個(gè)分組處理節(jié)點(diǎn)(“PPN”)19、比如內(nèi)部路由器和交換機(jī)以及用于為穿越聚合網(wǎng)絡(luò)24的移動(dòng)流量提供安全服務(wù)、負(fù)荷平衡、記賬、深度分組檢查(DPI)和其它服務(wù)的裝置(appliance)。在通過接入網(wǎng)絡(luò)27或者無線電接入網(wǎng)絡(luò)25認(rèn)證并且建立網(wǎng)絡(luò)接入之后，訂戶設(shè)備18中的任何訂戶設(shè)備可以開始與公用網(wǎng)絡(luò)22交換數(shù)據(jù)分組而這樣的分組穿越AR 28、36和PPN 19。

在一些示例中，接入網(wǎng)絡(luò)27和無線電接入網(wǎng)絡(luò)25中的一個(gè)或者多個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)可以包括光學(xué)接入網(wǎng)絡(luò)。例如AR 36可以包括經(jīng)由光纖線纜連接到一個(gè)或者多個(gè)CPE或者光學(xué)網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)的光學(xué)線路終端(OLT)。在這一情況下，AR 36可以使用光學(xué)發(fā)射器、即激光器和調(diào)制器將來自聚合網(wǎng)絡(luò)24的電信號轉(zhuǎn)換成光學(xué)信號。AR 36然后通過一個(gè)或者多個(gè)光纖線纜向充當(dāng)光學(xué)接入網(wǎng)絡(luò)的終結(jié)點(diǎn)的CPE發(fā)送經(jīng)調(diào)制的光學(xué)信號。作為一個(gè)示例，CPE 38將從AR 36接收的經(jīng)調(diào)制的光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電信號用于通過銅線纜向訂戶設(shè)備18A傳輸。作為一個(gè)示例，CPE 38可以包括位于鄰域中的交換機(jī)或者能夠向多個(gè)訂戶設(shè)備18A提供接入的辦公或者公寓社區(qū)。在其它示例、比如光纖到戶(FTTH)中，CPE 38可以包括直接位于單家庭駐地或者能夠在駐地向一個(gè)或者多個(gè)訂戶設(shè)備18A提供接入的個(gè)別企業(yè)的網(wǎng)關(guān)。在無線電接入網(wǎng)絡(luò)25的情況下，CPE可以連接到無線的無線電或者基站并且將經(jīng)調(diào)制的光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電信號以用于經(jīng)由無線信號向訂戶設(shè)備18B傳輸。

一般而言，光學(xué)接入網(wǎng)絡(luò)可以是有源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)或者無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(PON)。在有源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)的情況下，接入網(wǎng)絡(luò)25、27包括帶電分路器，該分路器被配置用于將光學(xué)載波信號劃分成多個(gè)信號并且向具有關(guān)聯(lián)訂戶設(shè)備的特定CPE路由信號中的每個(gè)信號，這些訂戶設(shè)備請求由光學(xué)載波信號傳送的數(shù)據(jù)。有源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)可能難以部署，因?yàn)樗鼈冃枰β试匆詣澐植⑶衣酚晒鈱W(xué)載波信號。

如這里描述的那樣，接入網(wǎng)絡(luò)25、27可以提供對當(dāng)前接入網(wǎng)絡(luò)的限制的全面解決方案。這些技術(shù)可以允許服務(wù)提供方網(wǎng)絡(luò)20利用接入網(wǎng)絡(luò)25、27的現(xiàn)有光學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施而又關(guān)于基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)大幅統(tǒng)計(jì)復(fù)用增益(“stat mux增益”)。這又可以允許服務(wù)提供方跨越比當(dāng)前接入網(wǎng)絡(luò)允許的訂戶更顯著的多的訂戶攤銷與接入網(wǎng)絡(luò)的高端部件關(guān)聯(lián)的成本。

在一個(gè)示例中，AR 28、36提供各自能夠通過公共光學(xué)接口與多個(gè)不同客戶駐地設(shè)備(CPE)光學(xué)通信的光學(xué)接口。接入路由器36可以例如使用波分復(fù)用通過無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)與CPE 38通信。這樣，由接入路由器36的公共光學(xué)接口服務(wù)的CPE 38可以使用不同波長來與接入路由器36通信。也就是說，在這一示例中，接入路由器36的光學(xué)接口以針對不同CPE的特定波長向訂戶設(shè)備18A發(fā)送經(jīng)調(diào)制的光學(xué)通信。N端口(例如40端口)梳形濾波器可以例如用于向相應(yīng)下游CPE 38波分復(fù)用每個(gè)波長的經(jīng)調(diào)制的光學(xué)信號、由此通過接入路由器36的公共光學(xué)接口提供并發(fā)的下游通信。

另外，描述用于在接入網(wǎng)絡(luò)25、27內(nèi)并入低成本、無光學(xué)發(fā)射器的CPE 32、38的技術(shù)。例如除了向CPE 38中的每個(gè)CPE輸出經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號之外，接入路由器36的光學(xué)接口輸出波長中的每個(gè)波長的單獨(dú)、未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)載波以由CPE 38用于后續(xù)上游通信。如這里說明的那樣，CPE 38中的每個(gè)CPE可以并入將反射光學(xué)器件用于上游通信的專門化光學(xué)接口。CPE 38中的每個(gè)CPE根據(jù)CPE連接到的梳形濾波器的端口接收特定波長的未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)載波、用將上游發(fā)送的任何數(shù)據(jù)調(diào)制光學(xué)載波并且以調(diào)制形式向接入路由器36上游反射光學(xué)載波。在一些情況下，未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)載波可以在與它的關(guān)聯(lián)的經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號不同的波長。

以這一方式，多個(gè)CPE 38即使CPE無光學(xué)發(fā)射器(例如激光器)仍然能夠通過接入路由器的單個(gè)光學(xué)接口實(shí)現(xiàn)與接入路由器36雙向通信。另外，CPE 38中的每個(gè)CPE可以利用寬帶調(diào)制器、即對波長相對不靈敏的調(diào)制器以調(diào)制從接入路由器36接收的上游光學(xué)載波信號。這樣，訂戶設(shè)備18A中的每個(gè)訂戶設(shè)備無需包括為特定波長定制的專門化接口部件并且可以避免與基于激光器的發(fā)送器關(guān)聯(lián)的成本。這樣，可以實(shí)現(xiàn)如下低成本CPE 38，這些低成本CPE可以被容易地部署給訂戶，而不考慮或者無需配置在接入網(wǎng)絡(luò)27內(nèi)使用的梳形濾波器的具體波長或者端口。無線電接入網(wǎng)絡(luò)25的AR 28和CPE 32可以用相似方式工作。以這一方式，可以實(shí)現(xiàn)提供高速、雙向光學(xué)通信的低成本、低復(fù)雜性、高可擴(kuò)展性的接入網(wǎng)絡(luò)。

在一些示例中，如圖4中進(jìn)一步所示，接入網(wǎng)絡(luò)25、27還可以將分光器用于與接入路由器28、36的光學(xué)接口提供的不同波長中的每個(gè)波長關(guān)聯(lián)的光學(xué)通信。例如梳形濾波器的每個(gè)端口可以連接到分光器以便向多個(gè)不同CPE提供用于該波長的上游和下游光學(xué)信號用于在相同波長通信。每個(gè)分光器將光學(xué)載波信號劃分成具有向每個(gè)CPE的均勻功率分布的多個(gè)信號。在一個(gè)示例中，每個(gè)無源分路器服務(wù)于多達(dá)32個(gè)CPE。分光器產(chǎn)生的光學(xué)信號中的每個(gè)光學(xué)信號向它們的相應(yīng)CPE輸送完全相同的數(shù)據(jù)，并且CPE繼而丟棄它們的關(guān)聯(lián)訂戶無興趣接收的流量。

在一些示例中，接入路由器28、36的光學(xué)接口提供用于多個(gè)調(diào)度器的執(zhí)行環(huán)境，一個(gè)調(diào)度器用于耦合到光學(xué)接口的梳形濾波器的每個(gè)端口、即一個(gè)調(diào)度器用于每個(gè)波長。每個(gè)調(diào)度器動(dòng)態(tài)服務(wù)于對于在給定的波長通信的CPE 32、38集合、即由分光器耦合到梳形濾波器的公共端口的CPE集合的數(shù)據(jù)傳輸請求、由此允許接入網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸以便利用原本未使用的通信帶寬。

這里描述的技術(shù)可以提供某些優(yōu)點(diǎn)。例如這些技術(shù)可以允許服務(wù)提供方跨越比當(dāng)前接入網(wǎng)絡(luò)允許的CPE明顯更多的CPE攤銷與高端接入路由器關(guān)聯(lián)的成本。換而言之，可以應(yīng)用這些技術(shù)，從而接入路由器向服務(wù)提供方提供顯著程度的統(tǒng)計(jì)復(fù)用增益(“stat mux增益”)。服務(wù)提供方因此可以能夠利用現(xiàn)有無源基礎(chǔ)設(shè)施以支持對于大量訂戶(例如數(shù)以萬計(jì))的高帶寬、突發(fā)通信要求而無需服務(wù)提供方擴(kuò)建附加基礎(chǔ)設(shè)施。

另外，可以在利用可以在接入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容易部署并且維護(hù)的低成本、低復(fù)雜性CPE之時(shí)實(shí)現(xiàn)這里描述的優(yōu)點(diǎn)。另外，可以利用接入網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有、無源光學(xué)部件、由此提供高速連通而無需與對廣闊接入網(wǎng)絡(luò)的批量更新關(guān)聯(lián)的高費(fèi)用。

圖2是圖示根據(jù)本公開內(nèi)容的一種或者多種技術(shù)的圖1的光學(xué)接入網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)示例的示意圖。圖2的接入路由器40和CPE 44A-44N(“CPE 44”)可以例如代表圖1的接入路由器28、36和CPE 32、38中的任何接入路由器。

在圖2中所示示例中，光學(xué)接入網(wǎng)絡(luò)41包括PON，該P(yáng)ON包括在不劃分功率的情況下將來自接入路由器40的光學(xué)接口43的光學(xué)信號劃分成不同波長的波分復(fù)用(WDM)梳形濾波器42。在這一情況下，可以基于原有光學(xué)信號的波長向CPE 44中的具體CPE分割原有光學(xué)信號。也就是說，在這一示例中，接入路由器40的光學(xué)接口43向CPE 44發(fā)送在用于不同CPE 44的特定波長的經(jīng)調(diào)制的光學(xué)通信。N端口(例如40端口)梳形濾波器42可以例如用于向相應(yīng)下游CPE 44波分復(fù)用在每個(gè)波長的經(jīng)調(diào)制的光學(xué)信號、由此通過接入路由器40的公共光學(xué)接口43提供并行下游通信。接入路由器40的光學(xué)接口43可以包括用于將在不同波長的多個(gè)發(fā)送光學(xué)信號輸出到公共光纖線纜中的多個(gè)光學(xué)發(fā)射器、例如激光器，每個(gè)光學(xué)信號被設(shè)置成用于梳形濾波器42的端口42A-45N(“端口45”)中的給定端口并且因此用于與CPE 44中的不同CPE通信的不同波長。在一個(gè)示例中，梳形濾波器42能夠在40個(gè)不同波長之間濾波。在這一情況下，接入路由器40可以包括在不同波長設(shè)置的多達(dá)40個(gè)激光器，并且接入路由器40可以提供多個(gè)這樣的光學(xué)接口以與多達(dá)四十個(gè)CPE的不同組并行通信。

另外，在一個(gè)示例中，CPE 44包括接入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的低成本、無光學(xué)發(fā)射器的CPE。也就是說，CPE 44可以在這一示例中利用反射光學(xué)器件而不是包括任何光學(xué)發(fā)射器、比如激光器。例如除了向每個(gè)CPE 44輸出經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號之外，接入路由器40的光學(xué)接口43還輸出在波長中的每個(gè)波長的單獨(dú)、未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)載波以由CPE 44用于后續(xù)上游通信。在一些情況下，未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)載波可以在與它的關(guān)聯(lián)的經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號不同的波長。如這里參照圖3說明的那樣，CPE 44中的每個(gè)CPE可以并入將反射光學(xué)器件用于上游通信的專門化光學(xué)接口。CPE 44中的每個(gè)CPE根據(jù)CPE連接到的梳形濾波器42的哪個(gè)端口45接收在特定波長的未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)載波。CPE 44中的每個(gè)CPE用將上游發(fā)送的任何數(shù)據(jù)調(diào)制光學(xué)載波，并且CPE的反射光學(xué)器件以調(diào)制形式向接入路由器40上游反射光學(xué)載波。

以這一方式，由單個(gè)光纖連接到接入路由器40的相同光學(xué)接口43的CPE 44中的每個(gè)CPE避免需要包括不同波長的發(fā)射激光器以生成將流過梳形濾波器42的返回信號。這避免并入發(fā)送激光器的任何成本和配置挑戰(zhàn)，這些發(fā)送激光器支持不同CPE中的不同波長。例如在很高或者很低溫度，被設(shè)計(jì)用于在給定的波長發(fā)送的激光器可以變換至不能通過梳形濾波器傳遞回的不同波長。這樣，這些技術(shù)避免包括用于每個(gè)CPE內(nèi)的特定波長的熱調(diào)諧的激光器的任何開銷。

在這一情況下，接入路由器40的光學(xué)接口43包括用于產(chǎn)生N對光學(xué)通信信號的N對激光器。N對光學(xué)通信信號中的每對光學(xué)通信信號包括經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號和未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號，并且N對光學(xué)通信信號中的每對光學(xué)通信信號具有不同波長并且對應(yīng)于梳形濾波器42的不同端口45。以這一方式，對于CPE 44中的每個(gè)CPE 44，接入路由器40的光學(xué)接口43通過梳形濾波器42向與給定的波長關(guān)聯(lián)的CPE 44之一下游傳送在給定的波長的傳出數(shù)據(jù)符號。此外，對于CPE 44中的每個(gè)CPE，接入路由器40的光學(xué)接口43提供在與第一光學(xué)信號相同的波長或者不同波長的第二光學(xué)信號，以用于從該相同CPE使用CPE的反射光學(xué)器件的后續(xù)上游通信。在從接入路由器40向CPE 44中的給定的CPE的下游方向上，第二光信號恒定并且未被調(diào)制。

在CPE有要向接入路由器40發(fā)送回的數(shù)據(jù)時(shí)，CPE根據(jù)數(shù)據(jù)信號調(diào)制從接入路由器40接收的第二光學(xué)信號，并且通過梳形濾波器向接入節(jié)點(diǎn)反射回經(jīng)調(diào)制的第二光學(xué)信號。在一些示例中，第二光學(xué)信號被設(shè)置成在與第一光學(xué)信號相同的波長。在這一情況下，第一光學(xué)信號和第二光學(xué)信號可以通過梳形濾波器42的端口45中的相同端口向CPE傳遞，并且經(jīng)調(diào)制的第二光學(xué)信號通過梳形濾波器42的端口45中的相同端口向接入路由器40傳遞回。在其它示例中，第二光學(xué)信號被設(shè)置成在與第一光學(xué)信號不同的波長。在這一情況下，第一光學(xué)信號可以通過梳形濾波器42的端口45中之一向CPE傳遞，并且第二光學(xué)信號可以通過與梳形濾波器42不同的第二梳形濾波器的對應(yīng)端口傳遞。經(jīng)調(diào)制的第二光學(xué)信號可以通過第二梳形濾波器的對應(yīng)端口向接入路由器40傳遞回。如果CPE無要向接入路由器40發(fā)送回的數(shù)據(jù)，則可以在CPE終結(jié)未經(jīng)調(diào)制的第二光學(xué)信號或者以它的未經(jīng)調(diào)制形式反射回接入路由器40。

在一些情況下，第一和第二光學(xué)信號二者可以經(jīng)由光纖41A通過相同梳形濾波器42傳遞。在其它情況下，第一和第二光學(xué)信號可以各自通過并聯(lián)布置的不同梳形濾波器42、47傳遞。作為圖2上的虛線所示的一個(gè)示例，不同梳形濾波器42、47可以用于第一和第二光學(xué)信號，因?yàn)檠刂嗤嵝螢V波器在相同波長發(fā)送第一和第二光學(xué)信號二者可能引起干擾，該干擾可能破壞在第一光學(xué)信號中承載的數(shù)據(jù)。在這一示例中，接入路由器40的光學(xué)接口模塊43可以具有用于耦合到第一光纖41A的第一光學(xué)互連49A和用于耦合到第二光纖41B的第二光學(xué)互連49B。另外，光學(xué)接口43可以被配置用于向第一光纖提供用于每對光學(xué)通信信號的經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號而向第二光纖提供用于每對光學(xué)通信信號的未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號。作為另一示例，不同梳形濾波器可以當(dāng)?shù)谝缓偷诙鈱W(xué)信號在不同波長被發(fā)送、但是去往相同CPE時(shí)用于這些信號。

以這一方式，接入路由器40的光學(xué)接口43可以包括用于為每個(gè)波長產(chǎn)生兩個(gè)光束的兩個(gè)激光器，一個(gè)光束用于向CPE 44中的給定的CPE輸送下游信號而一個(gè)由CPE用來生成上游信號。雖然這一配置可能需要用于每個(gè)CPE的多達(dá)兩個(gè)激光器和用于40端口梳形濾波器42的接入路由器40中的共計(jì)多達(dá)80個(gè)激光器，但是在CPE 44中的任何CPE無需光學(xué)發(fā)射器、例如激光器。以這一方式，所有CPE 44可以相同、即并不特定于波長。在其它情況下，僅一個(gè)激光器可以用來在不同方向上通過使用不同調(diào)制方案向CPE 44中的給定的CPE輸送下游信號并且在CPE生成上游信號。例如，如果使用不是基于幅度的調(diào)制方案、比如調(diào)相或者跳頻來調(diào)制下游光學(xué)信號，則CPE可以使用調(diào)幅、例如通斷鍵控(OOK)來調(diào)制相同光學(xué)信號以向接入路由器40生成上游光學(xué)信號。

在這一示例中，第二光學(xué)信號往返從接入路由器40向CPE 44中的給定的CPE行進(jìn)并且回到接入路由器40。在這一情況下，在接入路由器40與CPE之間的距離可以小于單向點(diǎn)到點(diǎn)光學(xué)通信。然而在接入路由器40與CPE 44之間的至少25-30km距離使用當(dāng)前光纖技術(shù)是可實(shí)現(xiàn)的。

在這一光學(xué)網(wǎng)絡(luò)配置中，接入路由器40無需執(zhí)行任何上游時(shí)隙調(diào)度以分配用于從CPE 44中的每個(gè)CPE傳輸?shù)纳嫌螏?。在其中在CPE之間均勻功率分割單個(gè)下游光學(xué)信號的系統(tǒng)中，在相同時(shí)間來自多于一個(gè)CPE的上游信號可能引起信號干擾。因此，在該類型的系統(tǒng)中，接入路由器中的調(diào)度器負(fù)責(zé)準(zhǔn)予單獨(dú)時(shí)隙，在這些單獨(dú)時(shí)隙中，CPE可以向接入路由器上游發(fā)送數(shù)據(jù)。在許多帶寬分配方案中，向CPE中的每個(gè)CPE提供固定的時(shí)隙以處理最大量的上游數(shù)據(jù)。然而數(shù)據(jù)要求可能極為突發(fā)，從而在少量數(shù)據(jù)時(shí)間期間導(dǎo)致大量浪費(fèi)的帶寬以便具有用于處理大量數(shù)據(jù)時(shí)間的容量。

在圖2的所示示例中，減輕這些顧慮，因?yàn)镃PE 44中的每個(gè)CPE使用不同波長光學(xué)信號來發(fā)送上游數(shù)據(jù)。在這一情況下，在上游方向上通過梳形濾波器42傳遞之后，可以通過相同光纖上游發(fā)送不同波長光學(xué)信號而互不干擾。

以這一方式，多個(gè)CPE 44即使CPE 44無光學(xué)發(fā)射器(例如激光器)仍然能夠通過單個(gè)光學(xué)接口43實(shí)現(xiàn)與接入路由器40的雙向通信。另外，CPE 44中的每個(gè)CPE可以利用寬帶調(diào)制器、即對波長相對不靈敏的調(diào)制器以調(diào)制從接入路由器40接收的上游光學(xué)載波信號。這樣，CPE 44中的每個(gè)CPE無需包括為特定波長定制的專門化接口部件并且可以避免與基于激光器的發(fā)送器關(guān)聯(lián)的成本。這樣，可以利用如下低成本CPE 44，可以容易向訂戶部署這些CPE而不考慮或者無需配置在接入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)使用的梳形濾波器的具體配置或者端口。以這一方式，可以實(shí)現(xiàn)提供高速度、雙向光學(xué)通信的低成本、低復(fù)雜性、高可擴(kuò)展性的接入網(wǎng)絡(luò)。

圖3是圖示示例客戶駐地設(shè)備50的框圖，該客戶駐地設(shè)備可以是圖1-2的CPE 32、38或者44中的任何CPE。如圖3的示例中所示，CPE 50包括光學(xué)接口模塊53，該光學(xué)接口模塊用于從光纖51接收用于由接入路由器的光學(xué)接口輸出的多對光學(xué)通信信號中的任何光學(xué)通信信號對的經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號46和未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號47。也就是說，光學(xué)接口模塊53可以例如耦合到梳形濾波器的端口中的任何端口(即梳形濾波器45的任何端口45)。光學(xué)接口模塊53包括接收模塊，該接收模塊提供光電轉(zhuǎn)換器52，該光電轉(zhuǎn)換器用于將經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號46解調(diào)成傳入信號以用于由交換機(jī)結(jié)構(gòu)55向訂戶設(shè)備58遞送。此外，CPE 50的光學(xué)接口53包括發(fā)送模塊，該發(fā)送模塊具有光學(xué)調(diào)制器54和反射光學(xué)器件56，該光學(xué)調(diào)制器和這些反射光學(xué)器件用于根據(jù)來自訂戶設(shè)備58的電數(shù)據(jù)信號調(diào)制未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號47并且反射經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號48以向接入路由器傳達(dá)傳出數(shù)據(jù)符號。雖然出于示例的目的而示出為穿越公共光纖51，但是可以通過單獨(dú)光纖傳達(dá)經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號46和未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號47。

圖4是圖示根據(jù)本公開內(nèi)容的一種或者多種技術(shù)的圖1的光學(xué)接入網(wǎng)絡(luò)的第二示例的示意圖。圖4的接入路由器60和CPE 66A-66M(“CPE 66”)可以例如代表圖1-圖3的接入路由器和CPE中的任何接入路由器和CPE。

在圖4中所示示例中，光學(xué)接入網(wǎng)絡(luò)61包括PON，該P(yáng)ON包括將光學(xué)信號劃分成不同波長而未劃分功率的波分復(fù)用(WDM)梳形濾波器62。此外，光學(xué)網(wǎng)絡(luò)61也包括在梳形濾波器62與CPE 66之間的每個(gè)光纖上的用于進(jìn)一步劃分光學(xué)信號的無源分光器64A-64N(“分光器64”)。在這一示例中，梳形濾波器62可以經(jīng)由端口65A-65N(“端口65”)將波長專屬光學(xué)信號引向N個(gè)不同光纖(例如四十)，并且可以將每個(gè)光纖上的光學(xué)信號分割成去往M個(gè)CPE 66的集合的、相同波長的M個(gè)不同光學(xué)信號。以這一方式，接入網(wǎng)絡(luò)61將分光器64用于由光學(xué)接口63提供的與不同波長中的每個(gè)波長關(guān)聯(lián)的光學(xué)通信，以便向M個(gè)不同CPE的集合提供相同波長的上游和下游光學(xué)信號。在一個(gè)示例中，與32路分光器64一起使用40端口梳形濾波器62。以這一方式，接入路由器60的單個(gè)光學(xué)接口63可以服務(wù)于多達(dá)1280個(gè)CPE。

在這一配置中，可以在M個(gè)CPE之間功率分割在每個(gè)不同波長的光學(xué)信號。因而，接入路由器60的光學(xué)接口63提供用于多個(gè)調(diào)度器的執(zhí)行環(huán)境，一個(gè)調(diào)度器用于耦合到光學(xué)接口63的梳形濾波器62的相應(yīng)每個(gè)端口65、即一個(gè)調(diào)度器用于N個(gè)波長中的相應(yīng)每個(gè)波長。N個(gè)調(diào)度器中的每個(gè)調(diào)度器動(dòng)態(tài)服務(wù)于對于在特定的給定的波長通信的CPE 66的集合、即由分光器64耦合到梳形濾波器62的公共端口65的CPE 66的集合的數(shù)據(jù)傳輸請求、由此允許接入路由器60動(dòng)態(tài)調(diào)度上游數(shù)據(jù)傳輸以便利用原本未使用的通信帶寬。例如參照圖4，在光學(xué)接口63上執(zhí)行的第一調(diào)度器動(dòng)態(tài)調(diào)度來自CPE 66中的每個(gè)CPE的上游通信，這些CPE連接到分光器64A并且經(jīng)由與梳形濾波器的端口65A關(guān)聯(lián)的第一波長與接入路由器60通信。相似地，在光學(xué)接口63上執(zhí)行的第二調(diào)度器動(dòng)態(tài)調(diào)度來自第二CPE集合(未示出)的上游通信，這些CPE連接到分光器64B并且經(jīng)由梳形濾波器的端口65B關(guān)聯(lián)的第二波長與接入路由器60通信。

在一些情況下，調(diào)度器可以基于固定分配方案向CPE 66中的每個(gè)CPE分配帶寬以適應(yīng)最高流量情形。在其它情況下，調(diào)度器可以基于準(zhǔn)備在CPE 66中的每個(gè)CPE發(fā)送的上游數(shù)據(jù)的報(bào)告或者請求的數(shù)量動(dòng)態(tài)分配帶寬。調(diào)度器中的每個(gè)調(diào)度器調(diào)度(i)通過由光學(xué)接口63向連接到梳形濾波器62的該端口的對應(yīng)CPE集合輸出的相應(yīng)的經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號的下游通信(即出口調(diào)度)；以及(ii)通過由光學(xué)接口向連接到梳形濾波器62的給定的端口65的CPE輸出的相應(yīng)的未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號的上游通信(即入口調(diào)度)二者。調(diào)度器基于用于去往CPE的光學(xué)接收信號的對應(yīng)往返延遲時(shí)間來調(diào)度來自連接到梳形濾波器的給定的端口65的CPE中的每個(gè)CPE的上游通信(即來自連接到相同分光器64A和梳形濾波器62的相同端口65A的CPE 66的上游通信)。以這一方式，每個(gè)調(diào)度器保證在相同波長通信的CPE發(fā)送的輸出符號在不同通信時(shí)隙到達(dá)接入路由器60。

圖5是圖示下游和上游光學(xué)信號作為距離的函數(shù)的的示例距離-定時(shí)圖。如討論的那樣，CPE中的每個(gè)CPE可以執(zhí)行反射光學(xué)器件以通過分光器和梳形濾波器向接入路由器生成向上游的經(jīng)調(diào)制的信號。如以上描述的那樣，第二光學(xué)信號持續(xù)接通并且受在接入路由器的晶體振蕩器精確控制。在固定的距離、例如在接入路由器與給定的CPE之間的距離，假設(shè)折射率未由于環(huán)境考慮、例如溫度而改變，將在恒定時(shí)間延遲之后向接入路由器反射回具有精確控制的給定的波長的光學(xué)信號。以這一方式，用于在給定的波長與CPE集合通信的調(diào)度器可以計(jì)算何時(shí)將從CPE中的每個(gè)CPE反射回上游信號，并且可以根據(jù)用于CPE中的每個(gè)CPE的反射延遲時(shí)間分配帶寬。

在圖5的示例中，接入路由器的光學(xué)接口在初始時(shí)間T₁發(fā)送在給定的波長的未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號。未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號在時(shí)間T₂由第一CPE(CPE#1)接收并且在時(shí)間T₃由第二CPE接收(CPE#2)接收。在這一示例中，從接入路由器到CPE#1的光纖線纜的長度小于從接入路由器到CPE#2的長度。這樣，未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號在比時(shí)間T₂更大的時(shí)間T₃到達(dá)CPE#2。這樣，CPE#1和#2調(diào)制并且在不同時(shí)間、即在這一示例中為T₄和T₅反射回接收信號。包括由此攜帶的數(shù)據(jù)符號的經(jīng)調(diào)制的接收信號在時(shí)間T₆和T₇到達(dá)接入路由器。

如圖5的示例中所示，在接入路由器與第一CPE之間的距離d₁，精確控制的光學(xué)信號將以(2*d₁)/c的往返延遲向接入路由器反射回，其中c是光速。此外，在接入路由器與第二CPE之間的距離d₂，精確控制的光學(xué)信號將以(2*d₂)/c的往返延遲向接入節(jié)點(diǎn)反射回。以這一方式，在接入路由器中的調(diào)度器可以分配用于第一CPE的上游時(shí)隙，從而從分路器到接入路由器的光纖在朝著與精確控制的波長關(guān)聯(lián)的CPE的下游數(shù)據(jù)傳輸之后的(2*d₁)/c的時(shí)間可用。調(diào)度器也可以分配用于第二CPE的上游時(shí)隙，從而光纖在下游數(shù)據(jù)傳輸之后的(2*d₂)/c的時(shí)間可用于來自第二CPE的上游數(shù)據(jù)。

在接入路由器中的調(diào)度器可以使用每個(gè)波長光學(xué)信號的精確控制以向CPE中的每個(gè)CPE調(diào)度上游傳送時(shí)隙。也就是說，對于每個(gè)波長，對應(yīng)調(diào)度器維護(hù)來自每個(gè)CPE的傳入通信的前瞻時(shí)間表。在構(gòu)造時(shí)間表時(shí)，調(diào)度器可以先向CPE中的每個(gè)CPE分配固定數(shù)量的最小保障帶寬。在一個(gè)示例中，這一固定的帶寬可以包括對于給定的波長可用于CPE中的每個(gè)CPE的標(biāo)稱帶寬的近似10％。這一固定的帶寬可以用來發(fā)送向接入路由器的上游帶寬請求、控制平面信令和任何低延時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。調(diào)度器然后可以根據(jù)來自CPE中的每個(gè)CPE的帶寬請求分配剩余帶寬。另外，在指派時(shí)隙時(shí)，調(diào)度器可以考慮與CPE中的每個(gè)CPE關(guān)聯(lián)的上游反射延遲時(shí)間以便構(gòu)造用于服務(wù)于請求的光學(xué)時(shí)間表。以這一方式，調(diào)度器允許CPE競爭剩余帶寬、由此實(shí)現(xiàn)原本未使用的帶寬的統(tǒng)計(jì)復(fù)用增益。

圖6是圖示提供光學(xué)接口的示例接入路由器120的框圖，該光學(xué)接口能夠根據(jù)這里描述的原理通過公共光學(xué)接口與多個(gè)不同客戶駐地設(shè)備(CPE)光學(xué)通信。接入路由器120可以包括路由器、比如圖1的接入路由器28、36之一、核心路由器或者其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在這一示例中，接入路由器120包括控制單元22，該控制單元包括路由部件126，該路由部件提供用于接入路由器120的控制平面功能。接入路由器120也包括多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)部件130A-130N(“轉(zhuǎn)發(fā)部件130”)和交換機(jī)結(jié)構(gòu)128，這些轉(zhuǎn)發(fā)部件和該交換機(jī)結(jié)構(gòu)共同提供用于轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)流量的數(shù)據(jù)平面。轉(zhuǎn)發(fā)部件130經(jīng)由接口卡132接收和發(fā)送數(shù)據(jù)分組。IFC 132是物理接口卡。在其它實(shí)施例中，轉(zhuǎn)發(fā)部件130中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)部件可以包括更多或者更少IFC。雖然未示出，但是轉(zhuǎn)發(fā)部件130可以各自包括中央處理單元(CPU)和存儲(chǔ)器。交換機(jī)結(jié)構(gòu)128提供用于向轉(zhuǎn)發(fā)部件130中的正確轉(zhuǎn)發(fā)部件轉(zhuǎn)發(fā)引入數(shù)據(jù)分組用于通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母咚倩ミB。標(biāo)題為MULTI-CHASSIS ROUTER WITH MULTIPLEXED OPTICAL INTERCONNECTS的美國專利申請2008/0044181描述一種多機(jī)架路由器，在該多機(jī)架路由器中使用多級交換機(jī)結(jié)構(gòu)、比如3級Clos交換機(jī)結(jié)構(gòu)作為高端轉(zhuǎn)發(fā)平面以在多機(jī)架路由器的多個(gè)路由節(jié)點(diǎn)之間中繼分組。通過引用將美國專利申請2008/0044181的全部內(nèi)容結(jié)合于此。

路由部件126提供控制平面功能，這些控制平面功能用于以路由表或者其它結(jié)構(gòu)的形式存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、?zhí)行路由協(xié)議以與對等路由設(shè)備通信并且維護(hù)和更新路由表并且提供管理接口以允許用戶接入和配置接入路由器120?？刂茊卧?22提供用于路由部件126的操作環(huán)境并且可以僅在軟件或者硬件中被實(shí)施或者可以被實(shí)施為軟件、硬件或者固件的組合。例如控制單元122可以包括執(zhí)行軟件指令的一個(gè)或者多個(gè)處理器。在該情況下，路由部件126可以包括各種軟件模塊或者守護(hù)程序(例如一個(gè)或者多個(gè)路由協(xié)議過程、用戶界面等)，并且控制單元122可以包括用于存儲(chǔ)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)、比如計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器或者硬盤。

路由部件126由專用內(nèi)部通信鏈路134連接到轉(zhuǎn)發(fā)部件130中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)部件。例如專用鏈路134可以包括吉比特以太網(wǎng)連接。路由部件126維護(hù)描述網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涞穆酚尚畔⒉⑶腋鶕?jù)路由信息推導(dǎo)轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(FIB)。一般而言，路由信息代表網(wǎng)絡(luò)的總拓?fù)?。通常，路由信息定義經(jīng)由距離-矢量路由協(xié)議(例如BGP)學(xué)習(xí)的通過網(wǎng)絡(luò)通向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的目的地/前綴的路由(即下一跳系列)或者定義具有使用鏈路狀態(tài)路由協(xié)議(例如IS-IS或者OSPF)學(xué)習(xí)的互連的鏈路的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。對照而言，F(xiàn)IB是基于對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的某些路由的選擇而生成的并且將分組關(guān)鍵字信息(例如來自分組首部的目的地信息和其它選擇信息)映射到一個(gè)或者多個(gè)特定下一跳并且最終映射到IFC 132的一個(gè)或者多個(gè)特定輸出端口(例如物理接口端口)。路由部件126可以用基數(shù)樹的形式生成FIB，該基數(shù)樹具有代表網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的目的地的葉節(jié)點(diǎn)。美國專利7,184,437提供關(guān)于路由器的一個(gè)示例實(shí)施例的細(xì)節(jié)，該路由器將基數(shù)樹用于路由解析，通過完全引用將該專利的內(nèi)容結(jié)合于此。

路由部件126向轉(zhuǎn)發(fā)部件130中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)部件中傳達(dá)代表FIB的軟件復(fù)制的數(shù)據(jù)以控制流量在數(shù)據(jù)平面內(nèi)的轉(zhuǎn)發(fā)。這允許更新在轉(zhuǎn)發(fā)部件130中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)部件中的存儲(chǔ)器(例如RAM)中存儲(chǔ)的軟件FIB而未劣化接入路由器120的分組轉(zhuǎn)發(fā)性能。在一些實(shí)例中，路由部件126可以推導(dǎo)用于每個(gè)相應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)部件130的單獨(dú)和不同軟件FIB。此外，轉(zhuǎn)發(fā)部件130中的一個(gè)或者多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)部件包括專用集成電路(ASIC)(未示出)，轉(zhuǎn)發(fā)部件130基于向每個(gè)相應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)部件130復(fù)制的軟件FIB(即軟件FIB的硬件版本)用FIB的硬件復(fù)制對這些ASIC編程。在接入路由器120中的轉(zhuǎn)發(fā)部件130中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)部件可以包括用于調(diào)度向IFC 132轉(zhuǎn)發(fā)傳出分組的一個(gè)或者多個(gè)出口調(diào)度器。

IFC 132中的一個(gè)或者多個(gè)IFC可以提供如這里描述的光學(xué)接口133、比如圖2的光學(xué)接口43和圖4的光學(xué)接口63。接入路由器120的光學(xué)接口133中的每個(gè)光學(xué)接口可以包括用于在多個(gè)不同波長通信的多對光學(xué)發(fā)射器135A-135N、例如激光器。每對光學(xué)發(fā)射器135A-135N包括輸出在波長之一的經(jīng)調(diào)制的光學(xué)發(fā)送信號的第一光學(xué)發(fā)射器和輸出在波長中的相同波長的未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號的第二光學(xué)發(fā)射器。

另外，光學(xué)接口中的每個(gè)光學(xué)接口包括一個(gè)或者多個(gè)入口調(diào)度器。入口調(diào)度器可以如以上關(guān)于圖4和圖5描述的那樣操作以分配用于與在給定的波長的光學(xué)信號關(guān)聯(lián)的CPE的上游帶寬和時(shí)隙。例如在接入路由器120包括在四十個(gè)不同波長控制的四十個(gè)光學(xué)源的情況下，光學(xué)接口可以包括四十個(gè)調(diào)度器，每個(gè)光學(xué)源一個(gè)調(diào)度器。

圖7是圖示用于這里描述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的分布式鎖相環(huán)(PLL)的一個(gè)示例的框圖。在一個(gè)示例中，由于CPE使用反射光學(xué)器件，則接入路由器的光學(xué)接口和CPE作為分布式鎖相環(huán)操作以緊密管理用于發(fā)送和接收光學(xué)信號的鐘控方案。這可以允許這里描述的接口減少通常原本可以在分配的時(shí)隙之間使用的時(shí)間延遲(緩沖)，因?yàn)榻尤肼酚善骱虲PE可以基于相同的高度地準(zhǔn)確時(shí)鐘操作。在CPE處，可以相移發(fā)送時(shí)鐘以減少在傳輸時(shí)隙之間的間隙為例如僅數(shù)皮秒(picosecond)。

在圖7的示例中，分布式PLL 200包括第一部件211，在該第一部件中，鎖相環(huán)202在接入路由器的光學(xué)接口內(nèi)操作。PLL 202鎖定到從由CPE反射的傳入接收信號恢復(fù)的CPE發(fā)送時(shí)鐘上。比較器203基于當(dāng)前CPE發(fā)送時(shí)鐘和接入路由器在向CPE發(fā)送未經(jīng)調(diào)制的光學(xué)接收信號時(shí)使用的主控時(shí)鐘的比較來輸出延遲調(diào)整。以這一方式，PLL 202在來自CPE的符號速率上鎖定并且與在接入路由器的主控時(shí)鐘一起向相位檢測器比較器203中饋送以確定可以從CPE時(shí)鐘去除的延遲的數(shù)量。CPE包括分布式鎖相環(huán)的第二部件209，在該第二部件中，CPE的存儲(chǔ)裝置204存儲(chǔ)任何延遲調(diào)整，并且相位調(diào)整部件206實(shí)時(shí)調(diào)整CPE在調(diào)制并且向接入路由器反射回接收信號時(shí)使用的恢復(fù)的接收時(shí)鐘。

在一些示例中，這里描述的接入網(wǎng)絡(luò)使用初始化過程，客戶駐地設(shè)備(CPE)通過該初始化過程向接入路由器注冊。例如接入路由器可以周期性地(例如每數(shù)秒)輸出標(biāo)識信標(biāo)(“IDENT”)，在該標(biāo)識信標(biāo)期間，耦合到接入路由器的每個(gè)CPE在標(biāo)識時(shí)隙的子時(shí)隙期間用唯一標(biāo)識答復(fù)。例如可以將標(biāo)識時(shí)隙劃分成三十二個(gè)子時(shí)隙，在這些子時(shí)隙期間，耦合到用于給定的波長的給定的分光器的32個(gè)CPE中的每個(gè)CPE可以向接入路由器注冊。在一些示例中，在CPE已經(jīng)注冊并且被指派時(shí)隙的情況下，CPE在子時(shí)隙期間用數(shù)據(jù)答復(fù)。

已經(jīng)描述本發(fā)明的各種實(shí)施例。這些和其它實(shí)施例在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。