專利名稱：一種用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中光信號(hào)的放大裝置和方法以及光線路終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，特別涉及一種用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中光信號(hào)的放大裝 置和方法以及光線路終端。
背景技術(shù)：
隨著視頻點(diǎn)播、高清晰度電視、網(wǎng)絡(luò)游戲等新興業(yè)務(wù)的興起，用戶對(duì)帶寬 的需求日益增長(zhǎng)，發(fā)展光纖到戶可有效保證"最后一公里"的接入網(wǎng)帶寬。其
中PON ( Passive Optical Network無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))技術(shù)消除了傳統(tǒng)接入網(wǎng)中的有源 節(jié)點(diǎn)，有利于降低運(yùn)營(yíng)商的維護(hù)費(fèi)用，是目前應(yīng)用最廣泛的光纖到戶的技術(shù)之 一?，F(xiàn)有PON的體制包括全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)組織制定的BPON ( Broad Band Passive Optical Network寬帶無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))、GPON ( Gbit Passive Optical Network吉比特 無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))；以及IEEE組織制定的EPON (Ethernet Passive Optical Network 以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))。目前PON的覆蓋范圍為20km，下行和上行速率在吉比特量 級(jí)。
各種體制的PON，其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基本相同。如圖l所示，OLT (Optical Line Terminal光線^各終端)位于中心局，ONU ( Optical Network Unit光網(wǎng)絡(luò)單元) 位于用戶家庭(或路邊、大樓等)，OLT和ONU之間由無(wú)源的ODN (Optical Distribution Network光分配網(wǎng))相連。OLT和無(wú)源的光分路器之間由主干光纖 相連，光分路器實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的光功率分配，并通過(guò)多個(gè)分支光纖連接到多個(gè) ONU。從OLT到ONU的方向稱為下行方向，從ONU到OLT的方向稱為上行 方向。
PON的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的樹型拓樸結(jié)構(gòu)決定了各個(gè)ONU之間必須以共享i某質(zhì)方 式與OLT通信。OLT的下行信號(hào)通過(guò)TDM ( Time Division Machine,時(shí)分復(fù)用) 廣播的方式發(fā)送給所有ONU,并用特定的標(biāo)識(shí)，例如BPON用虛通道標(biāo)識(shí)、EPON 用邏輯鏈路標(biāo)識(shí)、GPON用虛通道標(biāo)識(shí)和分配標(biāo)識(shí)來(lái)指示各時(shí)隙是屬于哪個(gè) ONU的。載有所有ONU的全部信息的光信號(hào)功率在光分路器處被分成若干份
經(jīng)各分支光纖到達(dá)各ONU，各ONU根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)識(shí)收取屬于自己的數(shù)據(jù)，其 他時(shí)隙的數(shù)據(jù)則丟棄。ONU的上行方向通過(guò)時(shí)分多址接入，各ONU在OLT的 控制下，只在OLT指定的時(shí)隙發(fā)送自己的上行信號(hào)，各ONU的時(shí)隙在光分路 器處匯合。PON系統(tǒng)通過(guò)測(cè)距和多址接入控制保證各ONU的上行信號(hào)不發(fā)生沖 突。由于各ONU沿不同分支光纖到達(dá)光分路器，不同分支光纖的距離不同，例 如GPON規(guī)定ONU之間的最大距離差達(dá)到20km。因此，對(duì)光功率的衰減也就 不同，而且ONU光發(fā)射機(jī)的光功率也不一致，不同ONU的上行信號(hào)到達(dá)光分 路器的光功率相差可達(dá)10 dB，并且是快速變化的(相鄰兩個(gè)ONU的上行信號(hào) 之間的保護(hù)間隔只有25ns ),稱為突發(fā)的上行信號(hào)。
下一代光接入網(wǎng)絡(luò)的興起提出了 PON拉遠(yuǎn)的需求，從而光傳輸達(dá)到上下行 10Gbps對(duì)稱速率、100km傳輸距離和512分光比的系統(tǒng)目標(biāo)。PON的拉遠(yuǎn)有利 于實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)與城域網(wǎng)的融合，減少網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)目，將進(jìn)一步降低維護(hù)費(fèi)用。
為了實(shí)現(xiàn)PON的拉遠(yuǎn)，有人提出了在PON的遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)中加入光放大器以 改善功率預(yù)算。參見圖2, OLT在遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)光分路器處的主干光纖上增加一個(gè)波 分復(fù)用器WDM，用來(lái)分離波長(zhǎng)為1310nm的上行信號(hào)和波長(zhǎng)為1490nm的下行 信號(hào)，上行和下行信號(hào)各使用一個(gè)EDFA(摻鉺光纖放大器)分別進(jìn)行放大。僅 從改善功率預(yù)算的角度來(lái)看，該架構(gòu)的OLT可位于核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，與ONU之間 的距離達(dá)到100km。
使用光放大器的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)信號(hào)的延時(shí)較小。PON的下行信號(hào)為連續(xù)模式， 使用EDFA放大較為合適。然而，該技術(shù)存在的問題是，PON的上行信號(hào)為突 發(fā)模式，不同ONU的發(fā)射光功率存在差異，且經(jīng)過(guò)不同距離的分支光纖到達(dá)光 分路器，又會(huì)經(jīng)歷不同的鏈路衰減。因此，不同ONU的上行信號(hào)到達(dá)分路器的 光功率高低各不相同，相差可達(dá)10dB,且相鄰兩個(gè)ONU的上行信號(hào)之間的保 護(hù)間隔只有25ns。 EDFA的典型瞬態(tài)效應(yīng)響應(yīng)時(shí)間常數(shù)為微秒量級(jí)。突發(fā)的上 行信號(hào)經(jīng)過(guò)EDFA放大之后會(huì)產(chǎn)生浪涌現(xiàn)象，導(dǎo)致信號(hào)失真。
為克服EDFA的瞬態(tài)效應(yīng)，使EDFA適用于放大突發(fā)的上行信號(hào)，有人提 出了引入放大器增益鉗制技術(shù)。參見圖3，來(lái)自O(shè)NU的波長(zhǎng)為入PON的上行信 號(hào)到達(dá)位于遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的EDFA之前，首先經(jīng)過(guò)一個(gè)耦合器分出小部分光功率輸 入光接收器，控制器根據(jù)接收到的光功率大小判決出一個(gè)補(bǔ)償值并驅(qū)動(dòng)波長(zhǎng)為 入c的激光器，入c和入PON為兩個(gè)不同的波長(zhǎng)。入PON的信號(hào)光和入c的控制
光一起輸入EDFA進(jìn)行放大，并在EDFA的輸出端將入c過(guò)濾掉，；故大之后的入 PON的信號(hào)光再傳送到OLT。增益鉗制的原理在于入PON的信號(hào)光和入c的控 制光共享EDFA的增益，而EDFA的泵浦功率保持不變，因此EDFA對(duì)入PON 的信號(hào)光和入c的控制光提供的增益總量保持不變。PD 4企測(cè)到入PON的信號(hào)光 功率大小，并通過(guò)控制器動(dòng)態(tài)改變LD發(fā)出的入c的控制光功率大小，使得信號(hào) 光和控制光兩者輸入EDFA的光功率之和保持恒定，因此入PON的信號(hào)光獲得 的增益保持恒定，從而消除了 EDFA瞬態(tài)效應(yīng)產(chǎn)生的浪涌現(xiàn)象。
上述技術(shù)存在的問題是，使用增益鉗制的放大器會(huì)引入額外的成本上升， 需要增加激光器、接收器，并且在EDFA的輸出端還要增加濾波器。另外上行 光功率接收、判決、調(diào)整激光器輸出功率等一系列處理過(guò)程需要在上行光功率 到達(dá)瞬間完成，技術(shù)困難較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種用于PON中光信號(hào)的放大裝置、放大方法以及光 線路終端，以解決上行突發(fā)信號(hào)的放大問題，即利用下行光信號(hào)中的控制信息 動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)上行光信號(hào)放大器的泵浦電流大小，實(shí)現(xiàn)不同功率的上行突發(fā)光信號(hào) 的均衡增益。技術(shù)方案如下
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種光線路終端，所述光線路 終端包括
測(cè)距單元，用于測(cè)量多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元到上行光信號(hào)放大器之間的距離，并 根據(jù)該距離計(jì)算多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)出的光信號(hào)到達(dá)上行光信號(hào)放大器的不同時(shí) 刻；
控制信息生成單元，用于根據(jù)所述測(cè)距結(jié)果生成用于控制上行光信號(hào)放大 的控制信息；所述控制信息包括與所述不同時(shí)刻對(duì)應(yīng)的放大增益值列表； 合路器，用于將所述控制信息和業(yè)務(wù)信號(hào)合成為電信號(hào)； 光收發(fā)模塊，用于將所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)作為下行光信號(hào)輸出。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中光信號(hào)的放大裝置，所述放大 裝置包括
控制信息提取單元，用于接收來(lái)自光線路終端的下行光信號(hào)，并從所述下 行光信號(hào)中提取出控制信息；
泵浦單元，用于根據(jù)所述控制信息生成上行光信號(hào)放大器的泵浦電流； 上行光信號(hào)放大器，用于接收所述泵浦電流，并根據(jù)該泵浦電流對(duì)上行光 信號(hào)進(jìn)行放大。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的放大方法，所述方法包括 根據(jù)各光網(wǎng)絡(luò)單元到上行光信號(hào)放大器的距離和各光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送的上行
光信號(hào)到達(dá)上行光信號(hào)放大器的不同時(shí)刻，生成用于控制上行光信號(hào)放大的控
制信息；
將所述控制信息和下行業(yè)務(wù)信號(hào)合成為下行光信號(hào)輸出； 接收所述下行光信號(hào)并提取所述控制信息，根據(jù)該控制信息生成用于控制 所述上行光信號(hào)放大器的泵浦電流；
根據(jù)所述泵浦電流對(duì)在不同時(shí)刻到達(dá)的上行光信號(hào)進(jìn)行放大。 本發(fā)明以上實(shí)施例，適用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程放大問題，可以有效地解決 上行突發(fā)信號(hào)的放大問題。通過(guò)對(duì)上行光信號(hào)放大器的增益控制，解決上行突 發(fā)信號(hào)經(jīng)過(guò)上行光信號(hào)放大器后產(chǎn)生浪涌現(xiàn)象的問題，最終實(shí)現(xiàn)均衡增益；通 過(guò)控制信息包含各網(wǎng)絡(luò)單元的上行光信號(hào)的上行時(shí)刻信息，能夠?qū)h(yuǎn)程放大器 進(jìn)行監(jiān)視和管理。與現(xiàn)有放大器增益鉗制技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案成 本降低。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中PON系統(tǒng)架構(gòu)圖2為現(xiàn)有技術(shù)一中PON中使用光放大器實(shí)現(xiàn)示意圖3為現(xiàn)有技術(shù)二中使用放大器增益鉗制技術(shù)示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種光線路終端的結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明實(shí)施例2提供的用于PON中上行光信號(hào)的放大裝置結(jié)構(gòu)示意
圖6為本發(fā)明實(shí)施例3提供的用于PON中光信號(hào)放大的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明實(shí)施例4提供的用于PON中光信號(hào)的放大方法的流程圖； 圖8為本發(fā)明實(shí)施例4提供的測(cè)量遠(yuǎn)程放大器到光線路終端OLT的距離的 流程圖9為本發(fā)明實(shí)施例4提供的根據(jù)控制信息生成用于控制上行光信號(hào)放大
器的泵浦電流的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
本發(fā)明實(shí)施例提出一種用于PON中光信號(hào)的放大裝置、放大方法和光線路 終端，通過(guò)利用下行光信號(hào)中的控制信息動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)上行光信號(hào)放大器的泵浦電 流大小，以實(shí)現(xiàn)不同功率上行突發(fā)信號(hào)的均衡增益的目的。
實(shí)施例1
參見圖4，本發(fā)明實(shí)施例l提供了一種光線路終端，所述光線路終端包括 測(cè)距單元IOI,與控制信息生成單元102、光收發(fā)模塊104相連，用于用于
測(cè)量多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元到上行光信號(hào)放大器之間的距離，并根據(jù)該距離計(jì)算多個(gè)
光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)出的光信號(hào)到達(dá)上行光信號(hào)放大器的不同時(shí)刻；
測(cè)距單元101在初始時(shí)進(jìn)行測(cè)距，包括測(cè)量所有ONU到OLT的距離和上
行光信號(hào)放大器到OLT的距離，從而計(jì)算出各ONU到上行光信號(hào)放大器的距離。
同時(shí)，測(cè)距單元101根據(jù)動(dòng)態(tài)帶寬分配算法給所有ONU分配上行時(shí)隙，并
行光信號(hào)的時(shí)隙，并復(fù)制一份所述測(cè)距得到的測(cè)距結(jié)果和所述上行時(shí)隙分配結(jié) 果輸出到控制信息生成單元102中。
因此，根據(jù)所述上行時(shí)隙和各光網(wǎng)絡(luò)單元到上行光信號(hào)放大器的距離計(jì)算 各光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送的上行光信號(hào)到達(dá)上行光信號(hào)放大器的不同時(shí)刻。
控制信息生成單元102,與測(cè)距單元101和光收發(fā)模塊104相連，用于根據(jù) 所述測(cè)距結(jié)果生成用于控制上行光信號(hào)放大的控制信息；
其中，根據(jù)各ONU到OLT的距離和各光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送的上行光信號(hào)到達(dá) 上行光信號(hào)放大器的不同時(shí)刻，生成控制信息。所述控制信息包括與所述不同 時(shí)刻對(duì)應(yīng)的放大增益值列表。例如，若0NU1的距離較遠(yuǎn)，且ONUl的上行信 號(hào)在第i個(gè)時(shí)刻到達(dá)上行光信號(hào)放大器，則放大增益值在第i時(shí)刻為一個(gè)較大的 值。反之，若0NU2的距離較近，且ONU2的上行信號(hào)在第j個(gè)時(shí)刻到達(dá)上行 光信號(hào)放大器，則放大增益值在第j時(shí)刻為一個(gè)較小的值。值得注意的是，由于 OLT預(yù)先已知所有ONU的上行時(shí)隙，控制信息并非等到第i或第j個(gè)時(shí)刻才發(fā)
出，而是提前足夠的時(shí)間發(fā)送出去。
合路器103，與控制信息生成單元102和測(cè)距單元101相連，用于將所述控 制信息和業(yè)務(wù)信號(hào)合成為電信號(hào)；
實(shí)際光信號(hào)傳輸過(guò)程中，在下行方向，合路器103將所述控制信息進(jìn)行轉(zhuǎn) 換，比如進(jìn)行時(shí)分復(fù)用生成電信號(hào)輸出到測(cè)距單元中；而在上行方向，合路器 103對(duì)測(cè)距單元輸出的信號(hào)不作任何處理直接通過(guò)；
光收發(fā)模塊104，與測(cè)距單元101和控制信息生成單元102相連，用于將所 述電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)作為下行光信號(hào)輸出。
實(shí)際業(yè)務(wù)傳輸時(shí)，由于不同ONU的上行信號(hào)到達(dá)分路器的光功率高低各不 相同，為了實(shí)現(xiàn)上行光信號(hào)的均衡增益，光收發(fā)模塊104中的功率信息提^Mt 塊還可以通過(guò)提取上行光信號(hào)的功率信息，以動(dòng)態(tài)調(diào)整方法器控制信號(hào)，從而 對(duì)上行光信號(hào)進(jìn)行均衡增益。
因此，控制信息生成單元102，除了在初始時(shí)，才艮據(jù)測(cè)距結(jié)果生成用于控制 上行光信號(hào)放大的控制信息外，實(shí)際業(yè)務(wù)傳輸開始后，控制信息生成單元102 中的控制信息調(diào)整模塊還將在上行方向接收功率信息提取模塊輸出的上行光信 號(hào)中的功率信息來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整所述控制信息；
實(shí)施例2
參見圖5,本實(shí)施例2提供了一種用于PON中上行光信號(hào)的放大裝置，包
括
控制信息提取單元，與泵浦單元相連，接收來(lái)自光線路終端的下行光信號(hào)， 并從所述下行光信號(hào)中提取出控制信息輸出到泵浦單元中；
泵浦單元，與上行光信號(hào)放大器相連，接收控制信息提取單元輸出的控制 信息，生成上行光信號(hào);^文大器的泵浦電流；
上行光信號(hào)放大器，與泵浦單元相連，接收泵浦單元生成的泵浦電流，并 根據(jù)該泵浦電流對(duì)上行光信號(hào)進(jìn)行放大。
其中，控制信息提取單元具體包括
光接收器，與控制單元相連，接收來(lái)自光線路終端的下行光信號(hào)并將所述 下行光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；
控制單元，與泵浦單元相連，接收光接收器發(fā)出的電信號(hào)，并從所述電信 號(hào)中提取出控制信息。
其中，上行光信號(hào)從光網(wǎng)絡(luò)單元ONU發(fā)出，是突發(fā)模式的信號(hào)，經(jīng)WDM 分離后，輸入上行方向光放大器中。
由于不同ONU的發(fā)射光功率存在差異，且經(jīng)過(guò)不同距離的分支光纖到達(dá)光 分路器，又會(huì)經(jīng)歷不同的鏈路衰減。因此，不同ONU的上行信號(hào)到達(dá)分路器的 光功率高低各不相同。為了實(shí)現(xiàn)上行光信號(hào)的均衡增益，還可以通過(guò)提取上行 光信號(hào)的功率信息，以動(dòng)態(tài)調(diào)整方法器控制信號(hào)，從而對(duì)上行光信號(hào)進(jìn)行均衡 增益。例如，經(jīng)過(guò)上行光信號(hào)放大器后，0NU1和ONU2的上行信號(hào)輸出光功 率基本持平，以實(shí)現(xiàn)對(duì)PON的上行突發(fā)信號(hào)的有效放大。
另夕卜，本發(fā)明實(shí)施例2中所述的上行光信號(hào)放大器可使用EDFA(摻鉺光纖 放大器)、TDFA (摻銩光纖放大器)或SOA (半導(dǎo)體光放大器)。本發(fā)明實(shí)施方 式不限制所^使用的光》文大器。
另外，本實(shí)施例2提供的一種用于PON中上行光信號(hào)的放大裝置，所述放 大裝置可單獨(dú)用于對(duì)上行光信號(hào)進(jìn)行放大，還可以組合下行光信號(hào)放大器組成 集成的放大裝置，分別對(duì)上行光信號(hào)和下行光信號(hào)進(jìn)行放大，任何使用本發(fā)明 精神和不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的實(shí)施方式都在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。
實(shí)施例3
參見圖6，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例中放大裝置和光線路終端的 PON中光信號(hào)的放大系統(tǒng)，包括
光線路終端，用于生成控制信息在下行光信號(hào)中輸出，或者在上行方向提 取上行光信號(hào)中的功率信息來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整所述控制信息；
遠(yuǎn)程放大裝置，用于接收所述下行光信號(hào)，提取出所述控制信息用來(lái)對(duì)上 4亍光^f言號(hào)進(jìn)^f于ii大。
因此，下行方向上
在光線路終端，業(yè)務(wù)信號(hào)經(jīng)過(guò)映射、復(fù)用、成幀等處理后變?yōu)閿?shù)據(jù)信號(hào)輸 出?？刂菩畔⑸蓡卧l(fā)出控制信息，控制信息和數(shù)據(jù)信號(hào)輸入合路器進(jìn)行時(shí) 分復(fù)用，復(fù)用后的控制信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)輸入測(cè)距單元進(jìn)行成幀等處理，并經(jīng)過(guò) 光收發(fā)模塊進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換為1490nm的下行光信號(hào)，輸入到PON光纖中；
在進(jìn)入遠(yuǎn)程放大裝置前，使用波分復(fù)用器WDM分離。
在遠(yuǎn)程放大裝置，來(lái)自O(shè)LT的下行光信號(hào)(包含控制信息)分出小部分光 功率和大部分光功率，大部分光功率經(jīng)過(guò)下行光信號(hào)放大器放大，而小部分光
功率輸入光接收器，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后輸入控制單元，控制單元提取出控制信息 并產(chǎn)生一個(gè)泵浦電流調(diào)節(jié)量送給泵浦單元，泵浦單元根據(jù)調(diào)節(jié)量調(diào)節(jié)上行光信 號(hào)》文大器的泵浦電流。
上行方向上
來(lái)自 一個(gè)或多個(gè)ONU的131 Onm的上行光信號(hào)使用波分復(fù)用器WDM分離。 在遠(yuǎn)程放大裝置，上行光信號(hào)經(jīng)過(guò)上行光信號(hào)放大器放大后從PON光纖輸
出；
在光線路終端，經(jīng)過(guò)上行光信號(hào)放大器放大后的信號(hào)輸入光收發(fā)模塊進(jìn)行 光電轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，光收發(fā)模塊從所述電信號(hào)中提取出突發(fā)信號(hào)的功率信息輸 入控制信息生成單元，用來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)直接通過(guò)合路器，然后輸 入測(cè)距單元進(jìn)行解幀等處理，最后進(jìn)行解復(fù)用和解映射等處理，還原為業(yè)務(wù)信 號(hào)。
實(shí)施例4
參見圖7,本發(fā)明實(shí)施例4提供了一種用于PON中光信號(hào)的放大方法，具 體步驟如下
步驟101.根據(jù)各光網(wǎng)絡(luò)單元到上行光信號(hào)放大器的距離和各光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā) 送的上行光信號(hào)到達(dá)上行光信號(hào)放大器的不同時(shí)刻，生成用于控制上行光信號(hào) 放大的控制信息；
PON中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接完成之后，進(jìn)行初始時(shí)測(cè)距，包括測(cè)量所有ONU到 OLT的距離和上行光信號(hào)放大器到OLT的距離，從而計(jì)算出各ONU到上行光 信號(hào)放大器的距離。
其中，上行光信號(hào)放大器位于遠(yuǎn)程放大器裝置中。
根據(jù)動(dòng)態(tài)帶寬分配算法給所有ONU分配上行時(shí)隙，并將所述所有ONU的 上行時(shí)隙分配結(jié)果寫入下行幀中，通知各網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)出上行光信號(hào)的時(shí)隙。
因此，根據(jù)各網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)出上行光信號(hào)的時(shí)隙和各光網(wǎng)絡(luò)單元到上行光信 號(hào)放大器的距離計(jì)算各光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送的上行光信號(hào)到達(dá)上行光信號(hào)放大器的 不同時(shí)刻。
根據(jù)各ONU到上行光信號(hào)放大器的距離和各光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送的上行光信號(hào) 到達(dá)上行光信號(hào)放大器的不同時(shí)刻，生成控制信息。所述控制信息包括與所述 不同時(shí)刻對(duì)應(yīng)的放大增益值列表。與所述上行光信號(hào)到達(dá)上行光信號(hào)放大器的
時(shí)刻對(duì)應(yīng)，并與所述上行光信號(hào)對(duì)應(yīng)的光網(wǎng)絡(luò)單元到光線路終端的距離成正比。
步驟102.所述控制信息和下行業(yè)務(wù)信號(hào)合成為下行光信號(hào)輸出；
步驟103.接收所述下行光信號(hào)并提取所述控制信息，根據(jù)該控制信息生成 用于控制所述上行光信號(hào)^:大器的泵浦電流；
值得注意的是，由于OLT預(yù)先已知所有ONU上行光信號(hào)的上行時(shí)隙，放 大器控制信號(hào)并非等到第i或第j個(gè)時(shí)刻才發(fā)出，而是提前足夠的時(shí)間發(fā)送出去
因此，在所述上行光信號(hào)在到達(dá)上行光信號(hào)放大器之前提取所述控制信息 并存儲(chǔ)于一個(gè)內(nèi)部的存儲(chǔ)器中。
步驟104.根據(jù)所述泵浦電流對(duì)在不同時(shí)刻到達(dá)的上行光信號(hào)進(jìn)行放大。
現(xiàn)有技術(shù)只提供了 OTL對(duì)ONU的測(cè)距技術(shù)，由OLT的測(cè)距單元完成，但 對(duì)于遠(yuǎn)程放大器的測(cè)距，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有，本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明的技術(shù) 方案，提供了 OLT對(duì)遠(yuǎn)程放大器的測(cè)距技術(shù)，具體如圖8所示，測(cè)量遠(yuǎn)程放大 器到光線路終端OLT的距離的步驟具體包括
步驟a、光線路終端通知某個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)出連續(xù)光，并關(guān)斷其他所有光網(wǎng) 絡(luò)單元；
步驟b、光線路終端發(fā)出測(cè)距授權(quán)信號(hào)，并記錄初始時(shí)刻T1;
步驟c、遠(yuǎn)程放大器接收測(cè)距授權(quán)信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；
步驟d、解析出電的測(cè)距授權(quán)信號(hào)，并突發(fā)顯著地改變泵浦電流，使得所述 連續(xù)光產(chǎn)生一個(gè)突發(fā)顯著的上升沿或下降沿；
步驟e、光線路終端檢測(cè)到突發(fā)的、顯著的上升沿或下降沿時(shí)，記錄此時(shí)的 時(shí)刻T2;
步驟f、計(jì)算遠(yuǎn)程放大器到光線路終端的往返時(shí)間為T2-T1,并由所述往返 時(shí)間計(jì)算出遠(yuǎn)程放大器到光線路終端的距離。
如圖9所示，步驟103中，所述接收所述下行光信號(hào)并提取所述控制信息， 根據(jù)該控制信息生成用于控制所述上行光信號(hào)放大器的泵浦電流的步驟具體包 括
步驟103a.接收所述下行光信號(hào)并將所述下行光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；
步驟103b.從所述電信號(hào)中提取所述控制信息，并存儲(chǔ)于一個(gè)內(nèi)部的存儲(chǔ)
器；
步驟103c.根據(jù)所述電信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)泵浦電流調(diào)節(jié)量輸出；
步驟103d.根據(jù)所述泵浦電流調(diào)節(jié)量調(diào)節(jié)上行光信號(hào)放大器的泵浦電流。
例如，在第i個(gè)時(shí)刻來(lái)自O(shè)NUi的上行光信號(hào)到達(dá)上行光信號(hào)放大器之前的 保護(hù)時(shí)間內(nèi)，控制單元提取出控制信息在第i時(shí)刻的增益值，生成泵浦電流調(diào)節(jié) 量并送給泵浦單元，泵浦單元增大泵浦電流，使得上行光信號(hào)放大器在第i個(gè)時(shí) 刻的泵浦電流增大；在第j個(gè)時(shí)刻來(lái)自O(shè)NUj的上行光信號(hào)到達(dá)上行光信號(hào)放大 器之前的保護(hù)時(shí)間內(nèi)，控制單元提取出控制信息在第j時(shí)刻的增益值，生成泵浦 電流調(diào)節(jié)量并送給泵浦單元，泵浦單元減小泵浦電流，使得上行光放大器在第j 個(gè)時(shí)刻的泵浦電流減小。
由于實(shí)際業(yè)務(wù)傳輸中，不同ONU的上行信號(hào)到達(dá)分路器的光功率高低各不 相同，為了實(shí)現(xiàn)上行光信號(hào)的均衡增益，還可以通過(guò)提取上行光信號(hào)的功率信 息，以動(dòng)態(tài)調(diào)整方法器控制信號(hào)，從而對(duì)上行光信號(hào)進(jìn)行均衡增益。
初始時(shí)生成的增益值是沒有經(jīng)過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整的，所以利用初始的增益值來(lái)放 大上行光信號(hào)可能達(dá)不到很理想的效果。本發(fā)明實(shí)施例還利用上行光信號(hào)的功 率信息來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整放大器控制信號(hào)，反復(fù)提取每一次的上行光信號(hào)，由于控制 信號(hào)也是反復(fù)提取的，因此這種動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)是反復(fù)進(jìn)行的，直到達(dá)到穩(wěn)定的工作 狀態(tài)所有ONU的上行光經(jīng)過(guò)放大之后都為相同的光功率。
因此，經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)程放大器后，ONUI和ONU2的上行信號(hào)輸出光功率基本持 平，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)PON的上行突發(fā)信號(hào)的有效放大。
本發(fā)明以上實(shí)施例，適用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程》文大問題，可以有效地解決 上行突發(fā)信號(hào)的放大問題，通過(guò)對(duì)上行光信號(hào)放大器的增益控制，解決上行突 發(fā)信號(hào)經(jīng)過(guò)上行光信號(hào)放大器后產(chǎn)生浪涌現(xiàn)象的問題，最終實(shí)現(xiàn)均衡增益，通 過(guò)控制信息包含各網(wǎng)絡(luò)單元的上行光信號(hào)的上行時(shí)刻信息，能夠?qū)h(yuǎn)程放大器 進(jìn)行監(jiān)視和管理，與現(xiàn)有放大器增益鉗制技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案成 本降低。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的 精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光線路終端，其特征在于，所述光線路終端包括測(cè)距單元，用于測(cè)量多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元到上行光信號(hào)放大器之間的距離，并根據(jù)該距離計(jì)算多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)出的光信號(hào)到達(dá)上行光信號(hào)放大器的不同時(shí)刻；控制信息生成單元，用于根據(jù)所述測(cè)距結(jié)果生成用于控制上行光信號(hào)放大的控制信息；所述控制信息包括與所述不同時(shí)刻對(duì)應(yīng)的放大增益值列表；合路器，用于將所述控制信息和業(yè)務(wù)信號(hào)合成為電信號(hào)；光收發(fā)模塊，用于將所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)作為下行光信號(hào)輸出。
2. 如權(quán)利要求1所述的光線路終端，其特征在于，所述光線路終端還包括 功率信息提取模塊和控制信息調(diào)整模塊；所述功率信息提取模塊用于提取來(lái)自光網(wǎng)絡(luò)單元的上行光信號(hào)的功率信息 輸出到所述控制信息調(diào)整模塊單元；控制信息調(diào)整模塊，用于接收所述功率信息，來(lái)調(diào)整所述用于控制上行光 信號(hào)放大的控制信息。
3. —種用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中光信號(hào)的放大裝置，其特征在于，所述放大裝置 包括控制信息提取單元，用于接收來(lái)自光線路終端的下行光信號(hào)，并從所述下行光信號(hào)中提取出控制信息；泵浦單元，用于根據(jù)所述控制信息生成上行光信號(hào)放大器的泵浦電流； 上行光信號(hào)放大器，用于接收所述泵浦電流，并根據(jù)該泵浦電流對(duì)上行光信號(hào)進(jìn)行放大。
4. 如權(quán)利要求3所述的放大裝置，其特征在于，所述控制信息提取單元具 體包括光接收器，用于接收所述下行光信號(hào)并將所述下行光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)； 控制單元，用于接收所述電信號(hào)，并從所述電信號(hào)中提取出控制信息。
5. —種用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的放大方法，其特征在于，所述方法包括 根據(jù)各光網(wǎng)絡(luò)單元到上行光信號(hào)放大器的距離和各光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送的上行 光信號(hào)到達(dá)上行光信號(hào)放大器的不同時(shí)刻，生成用于控制上行光信號(hào)放大的控制信息；將所述控制信息和下行業(yè)務(wù)信號(hào)合成為下行光信號(hào)輸出； 接收所述下行光信號(hào)并提取所述控制信息，根據(jù)該控制信息生成用于控制 所述上行光信號(hào)放大器的泵浦電流；根據(jù)所述泵浦電流對(duì)在不同時(shí)刻到達(dá)的上行光信號(hào)進(jìn)行放大。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括 根據(jù)動(dòng)態(tài)帶寬分配算法為各光網(wǎng)絡(luò)單元的上行光信號(hào)分配所述上行光信號(hào)的上行時(shí)隙，根據(jù)所述上行時(shí)隙和各光網(wǎng)絡(luò)單元到上行光信號(hào)放大器的距離計(jì) 算各光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送的上行光信號(hào)到達(dá)上行光信號(hào)放大器的不同時(shí)刻。
7. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括以 一個(gè)與所述上行光信號(hào)到達(dá)上行光信號(hào)放大器的不同時(shí)刻相對(duì)應(yīng)的增益 值列表存儲(chǔ)所述控制信息，所述增益值與所述上行光信號(hào)對(duì)應(yīng)的光網(wǎng)絡(luò)單元到 光線路終端的距離成正比。
8. 如權(quán)利要求5至7任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 在所述上行光信號(hào)在相應(yīng)的時(shí)刻到達(dá)之前提取所述控制信息。
9. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 上行光信號(hào)到達(dá)光線路終端時(shí)，提取所述上行光信號(hào)中的功率信息，并根據(jù)所述功率信息來(lái)調(diào)整所述控制信息。
10. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述接收所述下行光信號(hào)并提 取所述控制信息，根據(jù)該控制信息生成用于控制所述上行光信號(hào)放大器的泵浦 電流的步驟具體包括接收所述下行光信號(hào)并將所述下行光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)； 從所述電信號(hào)中提取所述控制信息，并存儲(chǔ)于一個(gè)內(nèi)部的存儲(chǔ)器； 根據(jù)所述電信號(hào)產(chǎn)生 一個(gè)泵浦電流調(diào)節(jié)量輸出； 根據(jù)所述泵浦電流調(diào)節(jié)量調(diào)節(jié)所述上行光信號(hào)放大器的泵浦電流。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中遠(yuǎn)程放大裝置和方法以及光線路終端，屬于光通信領(lǐng)域。包括根據(jù)各光網(wǎng)絡(luò)單元到上行光信號(hào)放大器的距離和各光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送的上行光信號(hào)到達(dá)上行光信號(hào)放大器的不同時(shí)刻，生成用于控制上行光信號(hào)放大的控制信息；將所述控制信息和下行業(yè)務(wù)信號(hào)合成為下行光信號(hào)輸出；接收所述下行光信號(hào)并提取所述控制信息，根據(jù)該控制信息生成用于控制所述上行光信號(hào)放大器的泵浦電流；根據(jù)所述泵浦電流對(duì)在不同時(shí)刻到達(dá)的上行光信號(hào)進(jìn)行放大。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)對(duì)PON中遠(yuǎn)程放大器的監(jiān)視和管理，以及動(dòng)態(tài)調(diào)整實(shí)現(xiàn)所述上行突發(fā)信號(hào)的均衡增益，與現(xiàn)有放大器增益鉗制技術(shù)相比，本發(fā)明方案成本降低。
文檔編號(hào)H04B10/27GK101350670SQ20071007608
公開日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2007年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月20日
發(fā)明者董立民, 嬋 趙 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司