KR102521102B1
有效
用于无源光局域网的光通信终端注册延迟降低装置及使用该装置的光通信终端注册方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于减少注册无源光 LAN 的光通信终端的延迟的装置和使用该装置注册光通信终端的方法,特别是当新的光通信终端接入无源光局域网(POL)时). 本发明涉及一种用于无源光局域网的光通信终端注册延迟减少设备以及使用该设备注册光通信终端的方法,其确定其所连接的通信网络是POL并执行短路并根据POL模式进行简单的注册过程。
背景技术
[0002] 无源光网络(PON)技术用于构建高速用户网络,EPON(以太网PON)符合IEEE(电气和电子工程师协会)802.3av/ah、10G-EPON(10Gigabit EPON)、ITUT(国际电信联盟-电信标准化部门)根据G.984/7的GPON(吉比特PON)或XGSPON(10吉比特PON),以及根据G.989的NGPON2(下一代PON)是代表性示例。
[0003] 这样PON配置就连接了国与国,国与用户终端之间,在几十Gbps的高速光通信网络情况下,20Km被认为是稳定的极限操作距离。
[0004] 在这样的PON的情况下,由于是连接1个OLT(Optical Line Terminal)和多个ONT(Optical Network Terminal)的1:N结构,因此下行链路信号以连续信号的形式传输, 但上行链路信号在每个 ONT 的不同传输时间传输. 它被分配以使上行链路信号不会相互冲突. 因此,在将各个ONT注册到OLT时,测量ONT与OLT之间的距离,并根据距离考虑延迟来分配各个ONT的上行信号传输周期。
[0005] 这样,为了ONT新接入PON并提供注册信息,需要一个已注册ONT停止上行信号传输的时间段,通过向所有已注册ONT设置和下发该信息,实现上行信号传输。现有ONT在相应期间停止。
[0006] 在PON中,OLT和ONT的稳定工作距离通常为20Km,与空中介质不同,光缆中的光通信速度约为每秒200,000Km,因此20Km距离的信号延迟约为100μs。 由于PON中传输的一个数据帧的长度为125μs,因此ONT可能区域从最远距离到最近距离的信号延迟偏差为±100μs。 因此在PON中设置2帧对应的250μs周期作为静窗,OLT为了注册新用户(新ONT),设置静窗周期为30秒或1分钟。
[0007] 新的ONT检查OLT提供的下行信号中包含的静默窗口的设置信息,并根据设置相应静默窗口的区段发送上行信号进行新的注册,如果存在,则OLT可以接收到上行信号在 250 μs 的安静窗口周期内相应的 ONT。
[0008] 对于注册过程,接收到新ONT的注册上行信号的OLT为该ONT分配一个注册序号。 之后,OLT向ONT发送测距信号,再次接收ONT返回的测距信号,确定延迟时间,当OLT为新的ONT确定传输延迟时间后,计算出对应的距离。并将其包含在对应的ONT的注册信息中,生成均衡延迟值对所有已注册的ONT进行时间对齐,传送给对应的新的ONT,完成注册过程。
[0009] 这种新注册标准PON光通信终端的过程造成上行信号重复延迟,从而降低通信质量,并且由于注册新光通信终端时需要复杂的注册过程,所以注册新光通信终端有一定的负担。通讯终端。
[0010] 同时,随着PON的应用范围不断扩大,最近,PON被用于基站(AAU:Active Antenna Unit)和控制站(CU:Control/Central Unit)之间无线信号的高速大量传输,用于移动通信,或无源光纤,很难具体说明使用目的,因为它的应用目的和应用范围是多样化的,例如用于构建局域网(POL)和在小范围内高速传输以太网帧。
[0011] 根据应用 PON 的目标是标准 正在进行与上述不同的研究。
[0012] 通常,为了减小ONT注册静默窗口的大小,管理人员在安装光通信终端时输入通信距离,或者为了避免传输中断,配置单独的光通道并安装新的光通信终端。增加的光信道 允许注册进行的配置是已知的。
[0013] 但是,这种由管理员每次计算通信距离,并将光通信终端的位置信息下发给OLT的方式,不仅增加了人力成本和管理员的录入错误,而且由于与光通信终端之间的差异,还会造成人工录入。简单地图上的距离和光线路的信号延迟。根据现有的PON网络设备存在导致错误的问题,甚至在配置新的光通道时,注册新光的硬件配置和注册协议通信终端必须重新定义,导致与现有PON网络设备的兼容性问题和新设备的引入,存在导致负担的问题。
[0014] 因此,在使用标准PON通信设备配置POL的情况下,尽管OLT与光通信终端之间的距离很近,但必须采用考虑20Km范围的注册方法,相应地,用于注册的上行链路通信带宽新增光通信终端减少,但必须接受注册手续繁琐导致通信质量下降、负载增加等问题。
[0015] PON通信设备可以针对POL配置进行修改,或者配置为管理员可以手动更改操作方式,存在风险,当试图将光通信设备回收为标准PON时,管理员需要重新设置光通信设备,包括大量的光通信终端,从而降低通用性。
现有技术文献
[0016] 韩国专利公开号 10-2021-0064748 [发明名称:无源光网络中的新型光网络单元注册方法和执行该方法的光线路终端]
要解决的挑战
[0017] 解决上述问题的本发明的一个目的是在PON中新注册的光通信终端识别其与OLT之间的距离,并且在检查从OLT接收的下行链路信号中包括的静默窗口的大小之后, POL 模式切换是自动确定的,但在 POL 模式下运行时,通过根据短安静窗口发送向上信号进行注册,确保在短安静窗口间隔内完成注册请求和距离测量,从而将通信质量下降降至最低间隔,本发明的一个目的是提供一种用于无源光LAN的光通信终端注册延迟减少设备和使用该设备注册光通信终端的方法,其可以通过简化注册来减轻注册过程的负担过程。
[0018]本发明的另一目的在于,ONT根据为兼容而预先配置的两种或更多种类型的PON通信方案分别接收从OLT同时发送的针对每个波长的不同波长的下行链路信号,测量偏差,并且然后,OLT根据偏差,仅通过判断距离是否小于标准,判断从OLT接收到的下行信号的安静窗口大小信息是否为POL模式的大小,切换操作状态自行切换到POL模式,并立即发送上行链路信号进行注册。可以继续进行针对POL模式优化的注册流程,在该流程中同时执行注册请求和测距,如果距离为OLT大于标准,OLT下行信号中包含的静窗大小为标准大小,工作在标准模式。一种光通信终端通过自身在标准模式和POL模式之间切换而无需管理员手动设置来保持兼容性,以及使用其注册光通信终端的方法。
[0019] 本发明的另一个目的是在测量不同波长的下行链路信号的接收偏差时使用被配置为与所有支持XGSPON通信方法的OLT兼容的GPON通信方法的配置,并且即使在以光通信终端为例,为了应对刺网的通信方式,原样使用预配置的XGSPON和GPON光接收机,可以极度减少静窗长度,POL模式判定和一种用于无源光局域网的光通信终端注册延迟降低装置和使用该装置的光通信终端注册方法,可以通过简单的软件或最少的硬件修改,省略大部分注册程序来进行转换。
解决问题的手段
[0020] 根据本发明实施例的用于减少无源光局域网的光通信终端的注册延迟的装置配置在光通信终端中,并且根据两种或更多种PON从OLT同时传输不同波长的下行链路为兼容性预先配置的通信方案。用于接收每个波长的信号的光收发器,用于测量光收发器接收的每个波长的下行链路信号的时间偏差的偏差测量器,以及其中时间偏差的接近布置预先设置偏差测量器测量的每个波长的下行链路信号。当接收到的下行链路信号中包含的静窗部分的大小落在预设的缩短范围内时,切换到无源光局域网(POL)模式的POL决策单元,并且POL决定单元确认POL模式被切换。,并且包括新的注册单元,其通过向OLT无延迟地发送用于注册的上行链路信号来终止注册过程。
[0021] 举例来说,新注册单元在POL判断单元确认POL模式切换后,立即向OLT发送注册的上行信号,然后跳过OLT与OLT之间的RTD测距流程。光通信终端。可以从OLT接收延迟信息。
[0022] 例如,当POL判断单元未确认POL模式转换时,新注册单元按照标准的PON光通信终端注册流程向OLT发送上行注册信号,RTD测距通过发送和接收信号用于OLT的测距,执行该流程后,可以执行从OLT接收和注册延迟信息的流程。
[0023] 作为示例,光收发器可以分别接收通过XGSPON通信方法和GSPON通信方法接收的1577nm波长信号和1490nm波长信号。
[0024] 作为示例,POL确定单元将偏差测量单元基于每个波长的信号的接收时间或结束时间测量的接收信号之间的时间偏差与在确定的参考距离处接收时的参考时间偏差进行比较。近距离,接收时间偏差,可以判断是否小于参考时间偏差。
[0025] 同时,当接收时间偏差小于或等于参考时间偏差并且包括在下行链路信号中的静窗部分的大小小于预设数量的 μs。
[0026] 举例来说,由于OLT配置为工作在POL模式,静窗周期的大小设置为5μs或更小,在接收到来自光通信终端的用于注册的上行信号后,接收上行信号在静窗期开始时,可以测量时间点之间的延迟信息以生成延迟信息,该延迟信息然后可以被提供给光通信终端。
[0027] 根据本发明另一实施例的使用用于无源光局域网的光通信终端注册延迟减少装置注册光通信终端的方法包括两种或更多种PON通信方案,其中光通信终端配置有光通信为兼容配置了终端注册时延降低装置,接收步骤为每个波长接收OLT根据本方法同时发送的不同波长的下行信号,光通信终端测量每个下行信号的时间偏差。波长使得每个波长的下行链路信号的时间偏差等于或小于预设的邻近布置标准。此外,模式切换步骤,当接收到的静窗周期的大小包括在接收到的信号中时切换到POL模式。下行信号属于预设的缩短范围,当模式切换步骤转换为POL模式时,光通信终端向OLT注册,注册步骤通过发送第一步上行信号,终止注册流程,无延迟。
[0028] 作为示例,在注册步骤中,如果在模式转换步骤中没有转换POL模式,则确定为标准模式,按照标准的PON光通信终端注册流程向OLT发送用于注册的上行信号,以及与OLT进行测距信号的发送和接收,然后执行从OLT接收和存储延迟信息的过程。
[0029] 例如,在注册步骤中,当模式切换步骤确认POL模式转换时,接收光通信终端的上行信号用于注册的OLT在静窗期接收上行信号,以获取光通信终端的信息。通信终端,它可以包括生成延迟信息并将其提供给光通信终端。
发明效果
[0030] 根据本发明的实施例的用于减少用于无源光LAN的光通信终端的注册延迟的装置和使用该装置注册光通信终端的方法允许新的光通信终端确定其自身和之间的距离级别OLT,响应从OLT接收到的下行信号,检查包含的静默窗口大小后,自动判断是否切换到POL模式,工作在POL模式时,发送上行信号进行注册较短的静窗期,在较短的静窗期内进行注册请求和测距。通过允许全部完成,具有将通信质量的恶化最小化并减轻注册过程的负担的效果。
[0031] 另外,当光通信终端与OLT之间的距离大于标准并且OLT的下行链路信号中包含的静默窗口的大小为标准尺寸,使光通信终端可以独立设置标准模式和POL,无需管理人员手动设置,具有通过模式切换保持兼容性的效果。
[0032] 此外,本发明利用在XGSPON支持OLT或ONT中配置的GPON支持配置向下兼容,通过简单的软件修改或最小的硬件修改,极大地减少静默窗口长度和POL模式确定和注册过程部分省略根据本发明的应用通过实现转换具有减轻负担的效果。
附图简要说明
[0033] 附图说明图1是表示一般的无源光网络的结构的结构图。
图2是用于解释无源光网络的下行链路和上行链路信号传输方法的概念图;
图3是用于解释在无源光网络中应用安静窗口来注册新的光通信终端(ONT)的方法的概念图;
图4是应用于5G无线通信的PON的配置和工作距离的概念图。
图5是应用于无源光LAN(POL)的PON的配置和操作距离的概念图;
图6是表示OLT和ONT以保持兼容性的方式进行通信的情况的概念图。
图7是表示应用了本发明的一个实施方式的无源光LAN的光通信终端登记延迟降低装置的ONT和与ONT互通的OLT的结构的系统结构图。
图8是图示根据本发明实施例的不同波长下行链路信号的接收偏差的概念图。
图9是示出根据本发明实施例的POL模式中的静窗期与现有静窗期相比的概念图;
图10是总结针对特定距离测量的每个波长的接收延迟偏差和相应地计算的每个距离的偏差时间的表以应用于本发明的实施例。
图11是图示根据本发明实施例的注册光通信终端的过程的流程图。
实施发明的具体细节
[0034] 需要说明的是,本发明所使用的技术术语仅用于描述具体的实施方式,并不用于限制本发明。 此外,本发明中所使用的技术术语,除非本发明中另有特别定义,否则应当按照本发明所属领域的普通技术人员通常理解的术语来解释,而不应当过于笼统。以某种意义或过度简化的意义来解释。 此外,当本发明中使用的技术术语是不能准确表达本发明精神的错误技术术语时,应当用本领域技术人员能够正确理解的技术术语来代替。 此外,在本发明中使用的一般术语应被解释为预先定义或根据上下文定义,而不应以过分缩小的意义进行解释。
[0035] 此外,除非上下文另有明确规定,否则本发明中使用的单数表达包括复数表达。 本发明中的“由...组成”或“包括”等用语不应理解为一定包括本发明中所描述的各种要素或步骤的全部,部分要素或步骤可以不包括在内,还可以或还可以包括额外的组件或步骤。
[0036] 此外,在本发明中使用的包括诸如第一和第二等序数的术语可以用于描述组件,但组件不应受这些术语的限制。 术语仅用于将一个组件与另一个组件区分开来。 例如,第一元素可以被称为第二元素,并且类似地,第二元素可以被称为第一元素,而不脱离本发明的范围。
[0037] 在下文中,将参照附图详细描述根据本发明的优选实施例,但是相同或相似的部件被赋予相同的附图标记而与附图标记无关,并且将省略对其的重复描述。
[0038] 此外,在描述本发明时,如果确定相关公知技术的详细描述可能模糊本发明的主旨,则将省略详细描述。 另外,需要说明的是,附图只是为了便于理解本发明的精神,并不构成对本发明精神的限定。
[0039] 具体地,作为本发明的一个实施例,无源光网络(PON)通信设备中的光网络终端(ONT)实质上与光网络单元(ONU)相同,统称为光通信终端。 .
[0040] 图1显示了一般无源光网络(PON)的配置。从这个PON的配置来看,基本上,一个电话公司中安装的OLT(光线路终端)和多个用户ONT(光网络终端)或ONU(光网络单元)通过光分路器(Remote Node)实现点对多点的网络结构,是一种无源光分路器件。
[0041] 如图所示,一个装有光收发器1a的OLT 1通过光分路器连接到多个用户ONT 2,每个ONT 2也有一个光收发器(2a)。构成。 通过这种配置,可以为多个订户ONT 2提供高速通信服务。
[0042] 图2是用于说明PON的下行链路信号传输方法和上行链路信号传输方法的概念图。 图2A是用于解释无源光网络的下行链路信号传输方法的概念图,如图所示,当OLT 1连续发送要传输的下行链路帧数据到ONT 2时,多个ONT 2_1和2_2传输这样的其中下行链路帧数据,选择并接收本身的帧数据。 因此,只有连续传输由OLT 1用自己的时钟调制的信号,才有可能实现无信号冲突的连续数据传输。
[0043] 不同于这样的下行链路信号,在ONT(2)向OLT(1)发送上行帧数据的上行链路信号的情况下,如果多个ONT(2_1、2_2)随机发送上行链路信号,则有可能信号当 OLT (1) 知道 ONT (2) 的信息(数量、距离等)时,为每个 ONT (2) 通过下行信号,每个ONT(2_1和2_2)根据相应的控制信息产生各种大小的上行突发信号并无冲突地传输。
[0044] 但是,由于OLT 1设置的上行信号频带分配控制信息是为了让当前注册的ONT 2实现最大通信效率,所以没有注册新ONT的余地。 因此,为了新的ONT向PON新注册,需要暂时停止所有当前注册的ONT的上行信号传输,以便新的ONT提供注册信息。)称为
[0045] 图3是用于解释在无源光网络中注册新的光通信终端(ONT)的安静窗口应用方法的概念图。用于设置为安静窗口间隔的控制信息作为下行链路信号被发送到所有注册的ONT。
[0046] 这样,如果在安静窗口对应的区间内禁止预注册的ONT 2的上行信号传输,则新的ONT 2_n可以在该区间内传输上行信号进行注册。
[0047] 在 PON 中,OLT 和 ONT 之间的稳定工作距离通常为 20Km,由于新的 ONT(2_n)可能位于与 OLT(1)相邻或距离最远的位置,考虑信号传输延迟的情况新的ONT(2_n)最大,当20Km为PON通信范围时,设置250㎲,即±125㎲作为静窗期。 另一方面,在这种方式下,quiet window表示的是一个特定区间的时间范围,也就是定义区间的时间长度,但是随着区间长度的变化,窗口的大小也会发生变化,所以变化安静窗口定义的间隔被描述为安静窗口大小的变化。
[0048] 每次注册新的ONT(2_n)时,通过检查新的ONT(2_n)的位置,可以减少延迟误差范围。,由于实际距离和通信距离因电缆的类型和质量而异,压力嵌入等,每当注册一个新的ONT(2_n)时提供距离信息的方法是无效的,因为物理距离和通信距离不一样。
[0049] 因此,尽管有低延迟的需求,静默窗口期仍然设置为250μs,以阻断上行信号碰撞的可能性,是恶化的主要原因。
[0050][0062] 图4是如图所示的用于5G无线通信服务的控制/中央单元(CU) 10和有源天线单元(AAU) 20之间应用的PON配置和操作距离的概念图。提供无线电的服务通过PON在对应于控制站的CU 10和对应于基站的AAU 20之间的信号变得普遍。 随着无线通信业务的使用增加,以及众多竞争对手的同类业务并存,一个AAU负责的小区规模逐渐缩小,因此使用PON业务配置多个small cell的需求越来越大。
[0051] 在用于此类移动服务的 PON 的情况下,上行链路信号的传输周期性停止 250 μs,因此不满足 5G 通信中允许的 150 μs 的上行链路通信延迟,因此,各种移动应用服务的质量恶化。
[0052] 另一方面,作为将PON应用于具有100至200m的通信距离的局域网的配置,对无源光局域网(POL)的关注也在增长。 这种POL技术是克服现有铜线通信限制(带宽限制、使用距离限制、安装各种中继装置和电源复杂性)的替代方案,其安装和运行效率优于铜线。金属丝。
[0053] 一般而言,POL是一种将光通信终端(ONT)直接安装在建筑物内的用户终端或路由器中,光纤直接接入房屋的配置,预计其应用将逐渐扩大到它是一种无源类型,不需要使用中间设备。
[0054] 在这种 POL 的情况下,由于通信范围通常限制在数百米范围内,因此当应用基于 20Km 范围准备的标准 PON 配置时,由于上行链路通信断开而不必要的质量下降,带宽减少,并且对于新的通信终端的注册过程来说注册过程复杂并且浪费资源。
[0055] 图5是应用于无源光LAN(POL)的PON的配置和操作距离的概念图。 当然,也可以以更广的范围为目标,但在本发明的实施方式中,以200m为标准进行说明。
[0056] 新的ONT(2_n)接入POL时,新的ONT(2_n)与OLT(1)之间的距离为数百m,光线路延迟为0.5μs/100m,延迟仅在on 1 μs 的数量级。 因此,当布置在200m以内的多个ONT 2的上行信号到达OLT 1时,上行信号根据ONT 2的位置的延迟偏差仅为±1μs(=2μs)。
[0057] 如果新连接到POL的ONT(2_n)在进行注册过程之前能够预先知道其所连接的通信网络是POL,则可以进行不同于标准的注册过程。 connected ONT(2_n)在OLT通知它工作在POL模式之前,不知道它是连接到标准PON还是POL。
[0058] 本发明中,一个新的、未注册的ONT可以通过接收OLT的下行信号,自行区分自己接入的是POL还是标准PON,如果连接到POL,则有一个很短的静默窗口与标准不同,可以应用,并且可以配置,从而可以省略一些复杂的注册程序。 当然,如果确定接入的是标准PON,而不是POL,则可以按照标准PON进行注册流程。 由此,光通信终端在没有管理者操纵的情况下自行对其接入网络类型进行分类,并继续进行最佳注册过程。
[0059] 本发明利用当前使用的OLT 1被配置为同时提供相对低速的传统PON服务以保持兼容性,同时提供用于高速通信的PON服务。 当然,ONT 2还利用了它具有支持多种不同PON服务的配置的事实,使得订户可以根据需要在用于高速通信的PON服务和用于低速通信的传统PON服务之间进行选择。订户的服务选择。 即使ONT(2)是在不支持传统PON通信方式的状态下开发的,也只是增加配置了传统PON通信方式的光接收器,这是因为支持多业务的配置为了兼容而泛化了。申请难度不大。
[0060] 在本发明的一个实施例中,将使用配备有响应1Gbps级别GPON的配置以与10Gbps级别XGSPON兼容的OLT和ONT作为高速PON服务的情况进行描述。 当然,在应用10G E-PON和E-PON业务的配置时,或者应用其他高速通信业务的配置多情况下,或者应用各种通信业务的配置时,同样可以实现. 也就是说,由于本发明只需要接收同时以不同波长传输的下行链路信号,而不管通信速度如何,只要满足技术操作原理,可以应用任何组合。
[0061] 图6是表示OLT和ONT以保持兼容性的方式进行通信的情况的概念图。如图所示,OLT 1包括XGSPON通信单元和GPON通信单元(实际执行通信卡的通信卡)。相应的功能)。每个组件)被提供,并且所有相应的通信单元使用相同的GPS时钟同时发送下行链路信号。 在图示的例子中,由于XGSPON和GPON都传输相同帧长125μs的下行信号,除了传输数据的大小外,OLT(1)传输的XGSPON帧或GPON帧的起止时间为都一样。做。
[0062] 然而,由于XGSPON使用下行1577nm和上行1270nm波长,而GPON使用下行1490nm和上行1310nm波长,当通过一根光缆传输时,每个波长的ONT到达时间根据电缆的特性而变化。。 即在较长波长的情况下,相对于较短的波长,光延迟降低,因此XGSPON下行信号比GPON下行信号更早到达ONT,而这种偏差随着OLT与ONT之间距离的增加而增加ONT。
[0063] 作为实施本发明的实验结果,在6.1Km的距离处出现了每个波长12.9ps/0.2nm的延迟偏差。 毕竟,这意味着当下行波长在1577nm和1490nm之间存在较大差异时,可以根据距离测量出明显的时间偏差,例如XGSPON和GPON,可以测量偏差。
[0064] 然而,在本发明的实施例中,用于确定这种延迟偏差的分辨率可能不是很重要。 也就是说,如果可以确定偏差是否在POL中设置的标准距离内就足够了。
[0065] ONT(2)可能包括XGSPON通信配置和GPON通信配置,ONT1(2a)签约10Gbps业务使用XGSPON通信配置,ONT2(2b)签约1Gbps业务使用GPON通信配置,配置可用。 此时ONT既接收到XGSPON的1577nm波长的光信号,也接收到GPON的1490nm波长的光信号,其中只有按照主动通信配置的光信号被恢复用于业务。
[0066] 图7是系统配置,示出了应用根据本发明实施例的用于无源光LAN(POL)的光通信终端注册延迟减少设备的ONT 200的配置以及与ONT 200互通的OLT 100。也是
[0067]所示的ONT 200是光通信终端的示例并且可以是光网络单元(ONU)。
[0068] 光通信终端注册延迟减少装置可以由配置在ONT 200内部的偏差测量单元200、POL确定单元231和新注册单元232组成,它们实质上构成了ONT 200。可以是修改软件要使用的组件或利用预先准备好的硬件资源,或根据需要添加单独的额外硬件配置。 具体地,POL确定单元231或新注册单元232被表示为MAC处理单元230的内部配置,但是它可以通过单独且独立的硬件或软件被配置在ONT 200中。 然而,由于这样的光通信终端登记延迟减少装置可以通过仅部分修改软件而在原样使用现有ONT 200的硬件资源的同时实现,因此没有必要为了应用而修改形状因数或硬件。本发明不会增加成本或增加开发负担。
[0069] 将基于图7所示的系统配置图和图8至10的概念图和测量表来描述本发明的配置和操作方法。
[0070] 首先,如图7所示,OLT 100包括用于XGSPON的通信单元120和用于GPON的通信单元130以保持兼容性,以及对应于每个通信波段的光收发器150。
[0071] 对应的OLT 100进行标准PON注册流程,工作在标准PON模式下,可以原样使用标准PON的通信方式,通过模式设置单元140,可以转换为POL模式。除了标准的 PON 模式。
[0072] 在通过模式设置单元140传输的POL模式中,静窗时段的大小被设置为例如5μs或更小,并且ONT(光通信终端)200接收上行信号以进行注册之后,a根据标准,在OLT 100和ONT 200之间没有RTD(往返时间)距离测量过程的情况下终止注册过程的注册过程简化配置被应用。
[0073] 模式设置单元140接收来自安装OLT 100的管理者的简单输入以选择基于OLT 100配置的通信网络是标准PON还是POL,并选择标准PON模式和POL模式相互转换 由于PON中只有一个OLT 100,管理员的安装和初始设置过程是必不可少的,因此不存在因模式选择简单而导致出错或增加复杂度的问题。
[0074] 自然地,对应的OLT 100工作在标准PON模式时,quiet window的大小为250μs,在对应的quiet window周期内接收到新的ONT 200注册的上行信号(对每个ONT应用随机延迟)RTD测距步骤,执行分配序列号,向对应的ONT(200)发送测距信号,接收ONT(200)返回的测距信号,确定延时时间后。为新的ONT 200确定传输延迟时间,计算出对应的距离,并将其包含在ONT 200的注册信息中;为ONT 200生成均衡延迟值作为延迟信息传输给对应的新的ONT 200后,注册过程完成。 这样,需要250μs的安静窗口来覆盖20公里的距离并进行复杂的注册过程。
[0075] 当对应的OLT 100设置为POL模式时,如果所有ONT 200与OLT 100的距离都在200m以内,例如ONT 200的传输时延约为1μs,因此安静窗口的大小为±1μs,即2μs,可以接收到新的ONT 200的上行信号而不会与其他上行信号发生冲突。 因此,如果将足够的参考距离设置为大约 500 m,则安静窗口的大小大约为 5 μs。 在这种情况下,相比现有的250μs只有2%,因此可以解决上行信号断开或通信带宽减少的问题。
[0076] 在POL模式下选择的OLT 100将新ONT注册的安静窗口的大小设置为比现有的小1~5%(几个μs),并将安静窗口的设置信息作为控制信息作为下游信号。包括在广播中。
[0077] 在OLT 100的情况下,由于在相应的PON中配置了一个单元,因此可以由在初始安装时识别其目的的管理员来设置模式,并且由此产生的负担较轻。 但是,在多个ONT(200)的情况下,除了标准PON模式外,管理员还必须将它们配置为以POL模式运行后,管理员必须为所有新安装、移动、安装或更换ONT(200)的任务设置模式),其中一些是管理员,用户以外的其他用户可能会直接进行,这会因管理员的安装请求而导致可靠性、可管理性和成本增加等问题。
[0078] 根据本发明实施例的ONT 200通过光通信终端注册延迟减少装置解决了这个问题。 如图所示,ONT 200包括光发送/接收单元210,用于根据两种或更多种预先配置的PON通信方案针对每个波长接收同时从OLT 100发送的不同波长的下行链路信号以实现兼容性;偏差测量单元220用于测量收发器210接收的每个波长的下行信号的时间偏差,偏差测量单元220测量的每个波长的下行信号的时间偏差小于或等于预设的邻近布置标准。接收到的下行链路信号中包括的静窗部分的大小落在预设的缩短范围内,POL确定器231转换为无源光LAN(POL)模式,并且POL确定器231转换POL模式。如果确认,则新注册单元232向OLT无延迟发送用于注册的上行信号。
[0079] 在图示的例子中,两个或多个预先配置的PON通信方案可以是XGSPON和GPON,并且分别使用1577nm和1490nm的不同波长作为下行波长。
[0080] 对应的ONT(200)使用XGSPON业务时,上行注册信号为1270nm波长的信号传输,使用GPON业务时,上行注册信号为波长为1270nm的信号传输1310nm,由于距离在几十米到几百米,根据上行信号传输波长的延迟不单独考虑,即使上行信号无延迟传输,OLT(100)在POL模式下OLT设置的安静窗口段(100μs),可以接收到上行信号。
[0081] 同时,在确定POL模式后,新注册单元232在预设静默窗口间隔开始时立即向OLT发送用于注册的上行信号,OLT 100发送,ONT(200)接收立即发送的上行链路信号没有延迟,并且可以通过在相应的安静窗口期间接收到上行链路信号时的位置(即延迟)来计算ONT 200的距离。 因此,基于相应上行链路信号的接收点可以立即识别到ONT 200的距离和延迟,而无需执行单独的RTD距离测量程序来计算ONT 200的距离。
[0082]通常,标准的ONT注册过程在随机时间点发送上行链路信号以避免多个ONT可以同时发送上行链路信号,并且由于这种随机的上行链路信号传输,单独的距离测量过程是必要的。 但是,在POL模式下,ONT的注册处于预先计划好的状态,而在POL运行过程中新ONT注册的情况下,更换现有的ONT或者增加新的ONT并不频繁。 232)在安静窗口开始时无延迟地传输上行链路信号,通过无随机延迟的下行链路信号接收,因此OLT(100)仅通过安静窗口内的上行链路信号。)和相应的延迟信息可以生成。 因此,安静窗口的大小可以减小到几微秒。
[0083] ONT 200可以从OLT 100接收延迟信息并且在发送后续上行链路信号时使用它。这种延迟信息接收可以与注册过程分开执行。
[0084] 参考图8,在XGSPON和GPON通信方案中从OLT发送的下行链路信号具有相同的发送时间,但是从与对应的OLT分开存在的ONT的接收时间不同。
[0085] 如图所示,随着OLT和ONT相距较远,以不同波长接收的OLT下行链路信号的接收时间偏差(Tdev)增加。 如图所示,对应的下行信号接收偏差可以根据接收时间点进行测量,也可以根据对应帧的结束时间点进行测量。
[0086] 对于ONT 200的光发送/接收单元210接收的不同波长的下行链路信号,偏差测量单元220测量的下行链路信号的时间偏差是根据距离的恒定延迟比,如图所示。因此, ,可以基于相应的时间偏差来估计OLT 100和ONT 200之间的基于光信号传播延迟的距离。
[0087] 图10是总结针对特定距离测量的每个波长的接收延迟偏差和相应计算的每个距离的偏差时间以用于本发明实施例的表格,以及根据光缆波长的折射率差异。这表明每个波长的传输速度不同。 从例子中可以看出,基于G.652,1550nm、1490nm、1310nm不同波长的延迟分别为204.220m/μs、204.254m/μs、204.357m/μs电缆。 即可以看出,在传输20km时,出现了100μs左右的延迟,随着波长的增加,传输速度略有加快。
[0088] 通过这样的实测如图8所示,可以看出使用1577nm波长的XGSPON的下行信号比使用1490nm波长的GPON的下行信号更快到达ONT。
[0089] 另一方面,如图10的实际测量结果所示,当测量1550nm波长和1490nm波长到达6820m的时间的偏差时,出现大约5.55897ns的差异,并且当测量到达18560米的时间偏差,大约相差15.12822ns左右。
[0090] 如果使用测量结果计算每 100 m 的时间偏差,则可以确认大约 81.50984 ps 的差异。
[0091] 因此,分别接收1550nm和1490nm下行信号,计算接收信号偏差,如果偏差为815.0984ps,则OLT与ONT之间的距离可以估算为1Km,如果偏差为163.01968ps,则OLT和ONT之间的距离可以估计,可以预测到200m。
[0092] 换句话说,如果能以81.50984 ps的分辨率测量接收信号偏差,则意味着可以预测100米误差范围内的距离。如果有,则意味着可以准确传输上行信号以OLT设置的时间点为准,在1μs范围内。
[0093] 然而,在本发明实施例的情况下,由于只需要确定ONT 200是否存在于对应于POL的距离处,偏差测量单元220基于接收时间或结束时间来测量接收信号每个波长的信号之间的时间偏差的测量分辨率足以通过在参考接收信号时与参考时间偏差(例如163.01968 ps)进行比较来确定接收时间偏差是否小于或等于参考时间偏差距离(例如 200m)确定为短距离。
[0094] POL确定单元231将通过偏差测量单元220接收的下行链路信号的每个波长的接收时间差信息与在预设参考距离(例如,200m)接收时的标准时间差(例如,163.01968ps)进行比较。因此,如果接收时间偏差小于参考时间偏差,则确定满足POL确定的主要标准。
[0095] 上述主要标准仅确认ONT(200)位于距OLT(100)200m以内,可能是ONT(200)在标准PON配置中位置特别近,因此不能得出结论只有这个距离信息才处于 POL 模式。不能 然而,通过满足第一标准,即使OLT 100没有单独通知它,ONT 200也可以独立地确定它位于OLT 100的200m以内。
[0096] 除了上述主要标准之外,POL确定器231还检查包括在从OLT 100接收的下行链路信号中的静默窗口设置大小。 考虑到POL模式下的参考距离,当下行链路信号中包括的静窗部分的大小小于预设数量μs(例如,5μs)时,POL确定单元231确定满足第二标准。 这样,如果ONT(200)根据第一个准则位于POL范围内,并且OLT(100)根据第二个准则工作在POL模式下并且将静默窗口设置为承诺大小或更小,则ONT(200) 判断通信网络为POL,将遵循标准PON配置的模式转换为无源光局域网(POL)模式。
[0097] 作为上述二次确定标准的安静窗口的大小可以被设置为小于250μs的标准安静窗口大小或125μs的很少使用的大小。
[0098] 如果POL判断单元200判断是否满足上述第一或第二判断条件,但未能全部满足或仅满足其中一个,则判断为标准PON模式运行或错误发生测量.可以判断 例如,如果两者都不满足,则可以确定工作在标准PON模式,即使满足第一个标准但不满足第二个标准,也可以确定ONT工作在标准PON模式近距离布置的PON模式,如果不满足第一个判据,但满足第二个判据,则可以判断测量错误,重新进行偏差测量。
[0099] 同时,当操作在标准PON模式时,PON确定单元231可以基于满足主要标准的信息来验证OLT 100测量的距离信息在后面的注册过程中是否有误。
[0100] 当POL确定单元231确认POL模式被切换时,新注册单元232不延迟地仅发送上行链路信号并且执行OLT 100和光通信终端之间的RTD距离测量过程,其作为标准执行PON光通信终端注册流程,OLT 100在设置为POL模式时也接收上行信号进行注册,进行注册流程,仅在接收到上行信号时计算到ONT 200的距离,生成相应地延迟信息。有。 相应的时延信息可以立即下发给ONT 200,也可以随时作为下行信号下发给ONT 200。 也就是说,从ONT 200的角度来看,将要执行的注册过程简化为一次上行链路信号传输。
[0101]当POL确定器231未确认POL模式改变以及OLT 100和RTD距离时,新注册器232根据标准PON光通信终端注册过程向OLT 100发送用于注册的上行链路信号。在测量之后,执行从OLT 100接收和登记延迟信息的过程。
[0102] 图9是本发明一个实施例的静窗期与现有静窗期对比的概念图,停止传输,接收相应区间收到的新ONT的报文,继续进行注册过程. 然后,在进行注册过程的同时,OLT通过检测RTD方法中的ONT的传输/接收信号延迟来计算距离,并根据上行链路的距离和波长来确定上行链路信号传输的精确定时signal. 分配传输频带。
[0103] 如图所示,由于新注册的ONT的上行信号传输时延根据与OLT的距离不同而不同,因此在250μs区间内任意位置接收。
[0104] 另一方面,根据本发明实施例的光通信终端登记延迟减少装置接收从OLT针对每个波长同时发送的不同波长(1577nm和1490nm)的下行链路信号,然后测量接收偏差以确定与OLT的距离作为参考距离,工作在POL模式时,通过判断静窗大小是否在范围内,判断静窗大小是否低于标准,如图,5μs电平(考虑到200m的范围,2μs就足够了,但5μs还有余量。通过将POL范围设置为500m的范围,上行信号可以按照OLT指定的定时以5μs的精度传输。 为此,ONT 200立即无延迟地发送上行信号。
[0105] OLT 100可以根据5μs静窗期的开始时间,通过比较接收到ONT 200无延迟发送的上行信号的时间和静窗的实际开始时间来判断时延。可以识别ONT 200并且可以生成延迟信息。 实际上,为了确定ONT 200发送的上行信号到达OLT的延迟,计算距离,根据距离计算延迟。在所示的POL模式的情况下,OLT 100 As soon当接收到提供的上行链路信号时,可以检查要由ONT 200考虑的延迟信息,而无需单独的RTD距离测量过程或计算。
[0106] 如所示示例的情况,当根据本发明的实施例已经自动确定POL模式的ONT执行与在POL模式下操作的OLT的注册过程时,OLT不完全清空任何上行链路帧,而只是现有上行通信帧的一部分,通过分配静窗间隔,可以显着减少上行信号中断时间,从而获得良好的通信质量,并且可以根据距离进行考虑延迟的通信,同时简化复杂的注册程序。
[0107] 另一方面,在本发明的该实施例的情况下,由于使用已经在OLT和ONT中配置的用于兼容的多个通信波长,因此可以最小化硬件配置变形,并且在根据本实施例的配置之中本发明中,偏差测量单元220)、POL确定单元231和新注册单元232的全部或部分修改了现有MAC处理单元230或构成MAC处理单元的FPGA(Field Programmable Gate Array)的软件配置230,ASCI(可以实现到修改专用集成电路等内部配置的程度)。
[0108] 在使用图7的系统的情况下,新的ONT注册过程可以概括为图6所示。
[0109] 首先,安装OLT 100并设置其使用模式。 对应的使用模式可以是标准的PON模式或POL模式。
[0110] 为了兼容,相应的OLT 100根据两个或多个预先配置的PON通信方案(XGSPON、GPON)同时传输不同波长的下行链路信号。
[0111] 当新的ONT 200连接到对应的OLT 100时,新的ONT 200针对每个波长接收从OLT 100同时发送的不同波长的下行信号。
[0112] 新的ONT测量下行信号每个波长的时间偏差,下行信号每个波长的时间偏差等于或小于预设的接近放置标准(例如,下行信号每个波长的时间偏差基于200m的距离设置为邻近放置标准。另外,在缩短的范围内预设接收的下行链路信号中包括的安静窗口周期的大小(例如,当安静窗口的大小设置为OLT的POL模式下5μs,预置5μs以下为缩短范围或足够余量判断是否属于缩短10μs以下预置范围)。
[0113] 如果以上两个条件都满足,则将ONT设置为POL模式。
[0114] 将ONT设置为POL模式意味着OLT也设置为POL模式,因此ONT立即发送上行注册信号,结束注册流程(ONT视角的注册流程)。 OLT一接收到ONT的上行信号就可以掌握ONT的距离信息或时延信息,ONT可以根据需要从OLT接收并注册时延信息,你也可以注册。
[0115] 如果以上两个条件中的一个都不满足,则ONT以默认设置的标准PON模式运行,向OLT 100发送用于注册的上行信号,并测量OLT 100和RTD之间的距离。交换信号,OLT 100接收并注册根据距离计算的延迟信息,然后执行所有标准注册流程,注册流程结束。
[0116] 由此,根据本发明实施例的光通信终端能够以简单的软件修改或最小的硬件修改自动确定POL模式,简化注册过程,并且通过减少注册的上行链路信号断开来大大提高通信质量。到
[0117] 在不脱离本发明的本质特征的情况下,本领域的技术人员可以对上述内容进行改动和修改。 因此,本发明所公开的实施例并非旨在限制本发明的技术精神,而是用于解释,本发明的技术精神的范围不受这些实施例的限制。 本发明的保护范围应以所附权利要求为准,凡在等同范围内的技术思想,均应视为包含在本发明的范围内。
[0118] 此外,延迟检测装置可以实现为硬件组件、软件组件和/或硬件组件和软件组件的组合。
[0119] 另外,实施例中所描述的组件例如可以包括处理器、控制器、算术逻辑单元(ALU)、数字信号处理器、微型计算机、现场可编程门阵列(FPGA)和可编程PLU (可编程逻辑单元)。逻辑单元)、微处理器或任何其他能够执行和响应指令的设备。
[0120] 该软件可包括计算机程序、代码、指令或前述中的一项或多项的组合,独立地或共同地,以使延迟检测装置按需要操作。
[0121]本说明书中描述的各种设备和组件可以由硬件电路(例如,基于半导体的逻辑电路)、固件、软件或其组合来实现。 例如,可以利用晶体管形式的透镜和滤光片、逻辑门以及各种电气结构形式的电子电路和光学结构来实现。
代码说明
[0122] 100:OLT 110:GPS时钟
120:GPON通信单元 130:XGSPON通信单元
140:模式设置单元 150:光传输和接收单元
200:ONT 210:光收发单元
220:偏差测量单元 230:MAC处理单元
231:POL判断单元 232:新注册单元
