專利名稱：通過動態(tài)數(shù)據(jù)速率縮放而實現(xiàn)的無源光網(wǎng)絡中的節(jié)電的制作方法
通過動態(tài)數(shù)據(jù)速率縮放而實現(xiàn)的無源光網(wǎng)絡中的節(jié)電相關(guān)申請案的交叉參考本發(fā)明要求2010年7月7日由程寧等人遞交的發(fā)明名稱為“通過動態(tài)數(shù)據(jù)速率縮放而實現(xiàn)的無源光網(wǎng)絡中的節(jié)電”的第61/362，064號美國臨時專利申請案的在先申請優(yōu)先權(quán)，該在先申請的內(nèi)容以引入的方式并入本文本中，如全文再現(xiàn)一般。
背景技術(shù)：
無源光網(wǎng)絡(PON)是用于在“最后一英里”提供網(wǎng)絡接入的一種系統(tǒng)。PON是一點到多點網(wǎng)絡，其由以下各項組成:中心局處的光線路終端(0LT)、光分配網(wǎng)絡(ODN)以及位于客戶駐地的多個光網(wǎng)絡單元(0NU)。在當前PON系統(tǒng)中，OLT經(jīng)由所述ODN將下游光信號廣播到所述多個0NU。所述下游光信號可以是波分多路復用(WDM)光信號，其包括多個波帶(例如，承載單一光信號的多個光信道)，其中每個波帶被指配給對應ONU或ONU群集。一旦接收到信號，每個ONU便可從WDM下游光信號中過濾掉指配給其他ONU的波帶，從而隔離其他ONU指配到的波帶。這樣可使得ONU獲得它自己的光信號(即，針對該ONU的光信號)，同時忽略針對其他ONU的光信號。一些PON可具有一個或多個控制和/管理信道，例如，國際電信聯(lián)盟(ITU)標準化部門(ITU-T)出版物G.984.3中所描述的物理層操作、管理和維護(PLOAM)信道，所述資料以引入的方式并入本文本中，如全文再現(xiàn)一般。通信技術(shù)的一個中心目標為，在避免實質(zhì)性地降低服務質(zhì)量的前提下減少電力消耗。目前，信息和通信技術(shù)的能量消耗占全世界能量消耗的2%到10%。因此，許多國家的政府已經(jīng)開始頒布并強制執(zhí)行針對通信提供商的能效法規(guī)。相比于傳統(tǒng)銅線接入技術(shù)，例如，數(shù)字用戶線路(DSL)以及同軸電纜(coaX)，P0N —般具有更高能效，然而光接入?yún)s能消耗大量全球能源。具體而言，約八百萬光纖到駐地(FTTP)用戶每年消耗五到十兆兆瓦(TW)小時(Tffhrs)的電量。ONU已被指定為用于減少PON中能量消耗的焦點區(qū)域，因為ONU所消耗的電力超過PON中總電力的60%。另外，ONU有可能在避免實質(zhì)性地降低服務質(zhì)量的前提下實現(xiàn)顯著的節(jié)電，因為ONU時常經(jīng)歷長時間的空閑階段(例如，在這些空閑階段中，所發(fā)送或所接收的下游信息很少，或沒有信息可發(fā)送或接收)，因此在這些階段降低性能(例如，通過節(jié)電措施)可能不會實質(zhì)性地降低客戶端所察覺到的有效服務質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本文本做以下揭示，等待定稿的權(quán)利要求書設定了一種無源光網(wǎng)絡(PON)中的0NU，所述ONU包括:接收器模塊，其用于從OLT接收第一速率選擇信號，所述第一速率選擇信號指示速率減小模式，以及包括在所述接收器模塊內(nèi)的組件，所述組件配置成，響應于所述接收器模塊接收到所述第一速率選擇信號，從正常操作模式轉(zhuǎn)變到速率減小模式，其中，在所述正常操作模式下操作包括以額定數(shù)據(jù)速率從所述OLT接收下游信號，并且其中，在所述速率減小模式下操作包括以減小的數(shù)據(jù)速率從所述OLT接收所述下游信號，所述減小的數(shù)據(jù)速率小于所述額定數(shù)據(jù)速率但大于零。
本文本中還揭示了一種方法，所述方法包括:由OLT確定，第一緩沖長度未超過第一閾值，其中所述第一緩沖長度與指配給第一 ONU的第一信道的業(yè)務容器(T-CONT)相關(guān)聯(lián)；響應于確定所述第一緩沖長度未超過所述第一閾值，所述OLT將第一速率選擇信號發(fā)送到所述第一 0NU，其中所述第一速率選擇信號指示小于額定數(shù)據(jù)速率的減小的數(shù)據(jù)速率；以及所述OLT將所述第一速率選擇信號發(fā)送到所述0NU，隨后將包括所述第一信道的下游信號廣播到所述0NU，其中所述第一信道包括約等于所述減小的數(shù)據(jù)速率的有效數(shù)據(jù)速率。本文本中還揭示了一種PON中的ONU所執(zhí)行的方法，所述方法包括:當操作于正常操作模式下時，從OLT接收下游信號，其中當操作于所述正常操作模式下時，所述下游信號是以額定數(shù)據(jù)速率來接收的；一旦從所述OLT接收到第一速率選擇信號，便從所述正常操作模式轉(zhuǎn)變到速率減小模式；以及在從所述正常操作模式轉(zhuǎn)變到所述速率減小模式之后，以減小的數(shù)據(jù)速率接收所述下游信號，其中所述減小的數(shù)據(jù)速率小于所述額定數(shù)據(jù)速率，并且其中，當操作于所述速率減小模式下時，所述ONU消耗電力的速率大幅低于操作于所述正常操作模式下時的速率。


為了更完整地理解本發(fā)明，現(xiàn)在參考以下結(jié)合附圖和具體實施方式
的簡要描述，其中相同參考標號表不相同部分。圖1是PON的一個實施例的示意圖。圖2是ONU的一個實施例的示意圖。圖3是放大器的一個實施例的示意圖。圖4是放大器的另一個實施例的示意圖。圖5是放大器的另一個實施例的示意圖。圖6是放大器的另一個實施例的示意圖。圖7是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的ONU操作模式的狀態(tài)圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例的ONU操作模式的狀態(tài)圖。圖9圖示了用于確定進入/退出速率減小操作模式900的方法的流程圖。圖10(a)圖示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的PLOAM消息。圖10(b)、10 (C)和10(d)圖示了根據(jù)本發(fā)明一個或多個方面的PLOAM消息的不同
實施例。圖11是通用計算機系統(tǒng)的一個實施例的示意圖。
具體實施例方式首先應理解，盡管下文提供一個或多個實施例的說明性實施方案，但可使用任何數(shù)目的技術(shù)，不管是當前已知還是現(xiàn)有的，來實施所揭示的系統(tǒng)和/或方法。本發(fā)明決不應限于下文所說明的所述說明性實施方案、圖式和技術(shù)，包含本文本中所說明并描述的示例性設計和實施方案，而是可在所附權(quán)利要求書的范圍以及其均等物的完整范圍內(nèi)修改。為了減少ONU的電力消耗，一種策略為，使得ONU在空閑階段進入休眠/睡眠模式，如ITU-TG系列(ITU-T Series G)中所揭示:標題為“GP0N能量保護(GPON powerconservation)”的附錄 45 (05/2009) (Supplement45 (05/2009)),該資料以引入的方式并入本文本中，如全文再現(xiàn)一般。ONU可通過使其光接收器下電或關(guān)閉來執(zhí)行此策略。盡管當ONU在休眠/睡眠模式下操作時ONU可有效節(jié)電，但是ONU可能不能夠從OLT接收任何下游信息(例如，OLT可能不可訪問0NU)。因此，ONU可配置成偶爾從休眠/睡眠模式中醒來，以便查看是否有任何下游通信需要接收。例如，ONU可經(jīng)編程以使其接收器周期性地上電或打開(例如，每隔十秒、每隔一秒等)，并檢查OLT以查看是否有任何下游數(shù)據(jù)需要接收，例如，通過執(zhí)行握手協(xié)議或其他初始化技術(shù)來檢查。本文本中所用的術(shù)語“下游數(shù)據(jù)”可指實質(zhì)性數(shù)據(jù)，而非用于建立/維護通信信道的開銷和/或控制信令，所述開銷和/或控制信令的實例有時鐘同步信息、操作和管理信息等等。睡眠/休眠模式策略的一個缺點在于，在睡眠/休眠模式下操作的ONU可能不能夠在醒來之間接收消息(例如，緊急情況等等)，因此實質(zhì)上可能長時間脫離網(wǎng)絡(例如，在醒來之間的睡眠/休眠周期內(nèi)脫離網(wǎng)絡)。另外，ONU可使用下游信號來使內(nèi)部時鐘同步，因此在醒來之后可能需要一段初始化時間，然后才可重新開始通信。例如，ONU可能會花費300毫秒(ms)或更長時間，以從睡眠/休眠模式中退出并開始從OLT接收下游數(shù)據(jù)或?qū)⑸嫌螖?shù)據(jù)傳輸?shù)?LT。因此，當前處于睡眠/休眠模式中或正從睡眠/休眠模式中退出的ONU可能會因所述時延而使服務質(zhì)量下降。另一個缺點在于，不完全空閑ONU，S卩，僅在接收少量數(shù)據(jù)的0NU，可能不能夠通過進入睡眠/休眠模式而減少它們的電力消耗。本文本中揭示了一種用于改進PON中的能效的方法，改進方式為，在通信減少階段中減小ONU的有效下游數(shù)據(jù)速率。根據(jù)本發(fā)明的一個或多個方面，光接收器的數(shù)據(jù)速率可與光接收器的電力消耗略成比例，因此減小有效下游數(shù)據(jù)速率可實質(zhì)性地減少ONU所消耗的電力。有效下游數(shù)據(jù)速率的減小可對應于ONU對下游信號進行取樣的速率的減小，而非對應于對下游信號進行取樣的線路速率的減小。因此，OLT可調(diào)節(jié)減小的數(shù)據(jù)速率，調(diào)節(jié)方式為，修改用于對位于對應信道中的光數(shù)據(jù)流進行編碼的線路編碼方案，而非修改下游信號的線路速率。以減小的數(shù)據(jù)速率接收下游通信的ONU可稱作在“速率減小模式”下操作的0NU，并且不同于在休眠/睡眠模式下操作的0NU，在“速率減小模式”下操作的ONU能夠接收下游數(shù)據(jù)(例如，緊急消息)并與OLT保持時鐘同步。因此，在速率減小模式下操作的ONU可避免與休眠/睡眠模式相關(guān)聯(lián)的一些時延或所有時延。另外，不完全空閑0NU，即，僅在接收少量下游數(shù)據(jù)(例如，小于最大信道容量的3/4、1/2或1/4)的0NU，可減小它們的電力消耗，同時繼續(xù)以減小的數(shù)據(jù)速率接收數(shù)據(jù)。響應于接收自OLT的速率選擇信號(例如，PLOAM消息)或響應于檢測出一定量的數(shù)據(jù)正在它們的所指配下游波帶或信道上傳輸，ONU可進入或退出速率減小模式。圖1圖示了 PON 100的一個實施例。PON 100包括OLT 110、多個0NU121-124以及ODN 130。PON 100是不需要任何有源組件以在OLT 110與ONU 121-124之間分配數(shù)據(jù)的通信網(wǎng)絡。相反，PON 100可在ODN 130中使用無源光組件以在OLT 110與ONU 121-124之間分配數(shù)據(jù)。合適的PON 100的實例包括由ITU-T G.983標準定義的異步傳輸模式PON(APON)和寬帶 PON (ΒΡ0Ν)、由 ITU-TG.984 標準定義的吉比特 PON (GP0N)、由 IEEE 802.3ah標準定義的以太網(wǎng)PON (EPON)UO吉比特每秒(Gbps)PON以及波分多路復用PON (WP0N),所有這些PON均以引入的方式并入，如全文再現(xiàn)一般。PON 100的一個組件可以是OLT 110。OLT 110可以是用于與0NU121-124中的一者或多者以及另一網(wǎng)絡(未圖示)進行通信的任何裝置。具體而言，OLT 110可充當其他網(wǎng)絡與ONU 121-124之間的中介。例如，OLT 110可將接收自網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到ONU 121-124，并且將接收自0NU121-124的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到其他網(wǎng)絡上。盡管OLT 110的具體配置可根據(jù)P0N100的類型而變化，但在一個實施例中，OLT 110可包括發(fā)射器和接收器。當其他網(wǎng)絡在使用不同于PON 100中所用通信協(xié)議的協(xié)議時，例如，在使用以太網(wǎng)或同步光網(wǎng)絡(SONET)/同步數(shù)字系統(tǒng)(SDH) (S0NET/SDH)時，OLT 110可包括將其他網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成PON的協(xié)議的轉(zhuǎn)換器。OLTllO轉(zhuǎn)換器還可將PON的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成其他網(wǎng)絡的協(xié)議。本文本中所述的OLT 110通常位于中心位置處,例如，中心局,但也可位于其他位置處。在一個實施例中，OLT 110可包括與本文本中所揭示實施例中的一個或多個實施例相符合的雙速率或多速率接收器。在另一個實施例中，OLT 110可包括:第一上游接收器，其用于以額定上游速率接收上游通信；以及第二上游接收器，其用于以減小的上游速率接收上游通信。在同一或其他實施例中，OLT 110可包括用于以不同的減小的上游速率接收上游信號的額外的上游接收器(例如，第三接收器、第四接收器等等)。在一個實施例中，OLT 110可包括一個上游接收器，所述上游接收器用于按照本文本所論述的一個或多個方面以僅僅一個數(shù)據(jù)速率(例如，額定數(shù)據(jù)速率)接收上游信號，以及實施經(jīng)修改的線路碼翻譯技術(shù)(例如，將“1111”翻譯成
“ I ”坐坐、
丄 ，-rf* ) OPON 100的另一個組件可以是ONU 121-124。ONU 121-124可以是用于與OLT 110以及客戶或用戶(未圖示)進行通信的任何裝置。具體而言，ONU 121-124中的每一者均可充當OLT 110與一個或多個客戶之間的中介。例如，ONU 121-124可將接收自OLT 110的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給客戶，并且將接收自客戶的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到OLT 110上。盡管ONU 121-124的具體配置可根據(jù)PON 100的類型而變化,但在一個實施例中，ONU 121-124可包括用于將光信號發(fā)送到OLT 110的光發(fā)射器以及用于從OLT 110接收信號的光接收器。在一個實施例中，光接收器可將接收自OLT 110的光信號轉(zhuǎn)換成用戶所用的電信號，例如，異步傳輸模式(ATM)或以太網(wǎng)協(xié)議下的信號。在一個實施例中，ONU 121-124的光接收器可包括多種電路和/或模塊，例如，收發(fā)器模塊、放大模塊以及數(shù)據(jù)和時鐘恢復模塊。在一個實施例中，ONU 121-124可同時以不同的有效數(shù)據(jù)速率接收下游光信號(或者更確切而言，在ONU 121-124的所指配波帶/信道上傳輸?shù)墓庑盘?。例如，0NU121可按照額定數(shù)據(jù)速率來接收第一光信號，例如，與第一波帶/信道相關(guān)聯(lián)的第一光信號，而ONU 122可按照減小的數(shù)據(jù)速率來接收第二光信號，例如，與第二波帶/信道相關(guān)聯(lián)的第二光信號。ONU 121-124還可包括可將電信號發(fā)送給客戶裝置的第二發(fā)射器和/或可接收到達客戶裝置的電信號的第二接收器。在一些實施例中，ONU 121-124和光網(wǎng)絡終端(ONT)是類似的，因此這些術(shù)語在本文本中可互換地進行使用。ONU通常位于所分配位置處，例如，客戶駐地，但也可位于其他位置處。PON 100的另一個組件可以是ODN 130。ODN 130是數(shù)據(jù)分配系統(tǒng)，可包括光纖電纜、耦合器、分離器、分配器以及/或者其他設備。在一個實施例中，光纖電纜、耦合器、分離器、分配器以及/或者其他設備是無源光組件。確切而言，光纖電纜、耦合器、分離器、分配器以及/或者其他設備可以是不需要任何電能以在OLT 110與ONU 121-124之間分配數(shù)據(jù)信號的組件。盡管ODN 130通常按照圖1所示的分支式配置而從OLT 110延伸到ONU121-124，但是可以替代性地按照任何其他配置來進行配置。圖2圖示了 PON 200的一個實施例。PON 200的配置可類似于P0N100，并且可包括 OLT 210、0NU-1220 以及 ODN 230。OLT 210、ONU 220 以及 ODN 230 的配置可分別類似于OLT 1U0NU 121以及ODN 230。0LT210可包括下游發(fā)射器212、處理器213、第一緩沖器(緩沖器-1)214以及接收器216。下游發(fā)射器212可以是用于將下游信號傳輸?shù)?NU-1220的任何裝置。處理器213可包括用于管理發(fā)射器212和緩沖器-1214的任何裝置，例如，采用與下文中圖9所論述方式類似的方式來管理發(fā)射器212和緩沖器-1214的任何裝置。緩沖器-1214可以是用于緩沖對應于0NU-1220的數(shù)據(jù)的任何裝置。接收器216可以是用于從0NU-1220接收上游信號的任何裝置。在一個實施例中，處理器213可用于通過使用發(fā)射器212和接收器216、經(jīng)由PLOAM信道而與0NU-1220進行通信。處理器還能夠測定緩沖器-1214中的數(shù)據(jù)量(例如，緩沖長度)。接收器216可負責從一個或多個ONU (例如，僅0NU-1220，或者0NU-1220以及若干其他0NU)接收上游數(shù)據(jù)。在一個實施例中，接收器216可以是多速率接收器，并且能夠以多個上游速率(例如，155兆比特每秒(Mbps)、622Mbps等)從0NU-1220接收上游數(shù)據(jù)在其他實施例中，接收器216可以是單速率接收器，并且僅能夠以單個速率(例如，僅以155Mbps的速率)接收上游數(shù)據(jù)流。在一個實施例中，OLT 210可包括一個或多個額外的單速率接收器，所述額外的單速率接收器用于以不同速率(例如，以622Mbps的速率)從0NU-1220接收上游信號。0NU-1220可包括用于從OLT 210接收下游信號的光接收器225以及用于將上游信號傳輸?shù)絆LT 210的光發(fā)射器229。光接收器225可包括收發(fā)器模塊226、放大模塊227以及時鐘和數(shù)據(jù)恢復模塊228。值得注意的是，本文本中描寫模塊226-228的配置是出于說明性目的，并且所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將會認識到，模塊226-228可布置成多種替代性配置，所述替代性配置可包含額外的中間處理組件并且/或者可省略/替換/重新布置模塊226-228中的一者或多者。模塊226-228可彼此交互，并與0NU-1220內(nèi)的其他組件交互，從而將例如在對應下游波帶上傳輸?shù)南掠喂庑盘栟D(zhuǎn)換成射頻(RF)信號等電信號，所述電信號適用于客戶駐地設備(CPE)，例如，路由器、住宅網(wǎng)關(guān)(RG)、機頂盒以及/或者其他電信裝置。接收器光接收次模塊(receiver optical subassembly ;R0SA) 226可以是用于將光信號轉(zhuǎn)換成RF信號的任何裝置。例如，ROSA 226可包括:雙速率接收器，例如，雙速率跨阻抗放大器(TIA);多速率接收器，例如，多速率TIA ;或者一些其他的光電子配置，例如，耦合到反饋放大器的二極管。放大模塊227可以是用于放大電信號(例如，RF信號)的任何裝置。在一個實施例中，放大模塊227可包括多個級的放大器，例如，可以是多級放大器，其中這些級中的一個或多個級可包括反饋放大器。時鐘和數(shù)據(jù)恢復模塊228可以是用于對已放大RF信號執(zhí)行以太網(wǎng)層糾錯等時鐘提取和/或數(shù)據(jù)恢復操作的任何裝置。在一個實施例中，時鐘和數(shù)據(jù)恢復模塊228可將時鐘信號提供給(虛線)R0SA226或光發(fā)射器229，以及多種其他組件。光發(fā)射器229可以是用于將光信號傳輸?shù)絆LT的任何裝置，例如，分布式反饋激光器(DFB)等。在一些實施例中，光接收器225或光發(fā)射器229的性能特性可根據(jù)它們的電力消耗而改變。例如，ROSA 226、放大模塊227以及/或者光發(fā)射器229可包括反饋放大器，所述反饋放大器的電力消耗與放大器的頻率響應(例如，小信號頻率響應)成比例(例如，具有線性關(guān)系，等等)。確切而言，放大器的頻率響應可表示放大器在不同頻率下的準確度，并且可確定下游信號取樣時可用的粒度(例如，可限制有效數(shù)據(jù)速率)?；蛘呋蛄硗猓瑫r鐘和數(shù)據(jù)恢復模塊228可包括數(shù)字電路，所述數(shù)字電路能夠在電壓與頻率成比例的環(huán)境下操作，例如，當在較低頻率下操作時，可使用較低供給電壓。因此，光接收器225可配置成通過降低模塊226-228的供給電力(例如，供給電壓)來降低操作時的數(shù)據(jù)速率，從而減小0NU-1220的電力消耗。類似的措施可用于實現(xiàn)光發(fā)射器229的節(jié)電，這樣可進一步減少0NU-1220的電力消耗。在一個實施例中，0NU-1220可任選地以多個數(shù)據(jù)速率接收下游光信號，例如，以額定數(shù)據(jù)速率和/或以一個或多個減小的數(shù)據(jù)速率來接收下游光信號。減小的數(shù)據(jù)速率可以是小于額定數(shù)據(jù)速率的任何數(shù)據(jù)速率，但是通常可以是額定數(shù)據(jù)速率的一部分(例如，1/4、1/2或3/4)。在一個實施例中，0NU-1220可選擇其數(shù)據(jù)速率，選擇方式為，根據(jù)速率選擇信號來操控光接收器225內(nèi)的一個或多個組件，所述速率選擇信號為，例如，接收自OLT的PLOAM消息。將在下文中進行更詳細論述的速率選擇信號可指定0NU-1220接收下游信號的速率，并且可基于與ONU的波帶相關(guān)聯(lián)的緩沖器中所含有的數(shù)據(jù)量。例如，速率選擇信號可根據(jù)指配給0NU-1220的波帶和/或信道上正在傳送的下游數(shù)據(jù)的量，指示0NU-1220應以占額定數(shù)據(jù)速率1/4、1/2或3/4的減小的數(shù)據(jù)速率進行操作。在一些PON中，ONU可鎖定到下游線路速率上(例如，在GPON中，為2.5Gbps)，鎖定方式為，使內(nèi)部時鐘的頻率和相位與線路速率的頻率和相位同步且/或?qū)?。因此，OLT可繼續(xù)以線路速率(例如，額定數(shù)據(jù)速率)傳輸下游信號，即使一些ONU正在速率減小模式下操作，這樣，在正常操作模式下操作的ONU便可維持同步。然而，在速率減小模式下操作的ONU可能因其頻率響應減小而不能以額定數(shù)據(jù)速率解讀下游信號。通過對指配給那些ONU的信道/波帶的線路編碼進行調(diào)整，OLT可對在速率減小模式下操作的ONU進行調(diào)節(jié)，從而有效地減小ONU的數(shù)據(jù)速率。例如，OLT可與在減小的數(shù)據(jù)速率下進行操作的ONU通信，所述減小的數(shù)據(jù)速率為額定速率(例如，在GPON中，為622Mbps)的1/4，所述通信的方式為，傳輸‘1111’以指示邏輯一以及傳輸‘0000’以指示邏輯零。在其他實施例中，有效數(shù)據(jù)速率可經(jīng)填充(例如，零填充)以在較低數(shù)據(jù)速率下實現(xiàn)對準。例如，OLT可與在減小的數(shù)據(jù)速率下進行操作的ONU通信，所述減小的數(shù)據(jù)速率為額定速率(例如，在GPON中，為625Mbps)的1/16，所述通信的方式為，傳輸包括‘0111111111111110’(即，兩個O中間有十四個I)的零填充信號以指示邏輯一，或者傳輸包括‘1000000000000001’(即，兩個I中間有十四個O)的零填充信號以指示零。因此，ONU可將序列‘0111111111111110’翻譯成一，并且將序列‘1000000000000001’翻譯成零?；蛘?，OLT可包括兩個或兩個以上發(fā)射器，所述發(fā)射器中的每一者均以不同的數(shù)據(jù)速率進行傳輸。在一個實施例中，ONU的接收器靈敏度可在操作的數(shù)據(jù)速率較低時增強，并且OLT可通過在較低功率電平下傳輸下游信號而實現(xiàn)節(jié)電。此時，簡要地區(qū)分術(shù)語“數(shù)據(jù)速率”與術(shù)語“線路速率”是有幫助的。在PON中，下游光信號包括線路速率(或毛比特速率)以及數(shù)據(jù)速率(或凈比特速率)。線路速率可以是原始比特速率或未編碼傳輸速率，下游信號的傳輸速率為所述線路速率，而數(shù)據(jù)速率可以是有效比特速率或已編碼傳輸速率，信息的有效傳送所用的速率是所述數(shù)據(jù)速率。出于實踐的目的，本發(fā)明將會假設線路速率約等于額定數(shù)據(jù)速率(例如，最大數(shù)據(jù)速率)，盡管所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員會認識到，線路速率可能因物理層協(xié)議開銷(例如，時分多路復用(TDM)成幀比特、向前糾錯(FEC)編碼以及其他物理層信道編碼)而略大于額定數(shù)據(jù)速率。因此，(本文本中所用的)的術(shù)語“線路速率”是指從OLT角度來看的比特速率，并且術(shù)語“數(shù)據(jù)速率”是指從ONU角度來看的有效比特速率。表I列出了 GPON實施例中多種操作模式下的一些基本的線路速率和數(shù)據(jù)速率。值得注意的是，GPON的下游數(shù)據(jù)速率是可調(diào)整的(例如，從約2.5Gbps調(diào)整到約1.25Gbps),并且其他光通信協(xié)議的下游數(shù)據(jù)速率可發(fā)生變化。因此，表I中的速率僅僅是說明性的，并且無論如何都不應解釋成對本發(fā)明范圍的限制。表1:GP0N中所選擇操作模式下的線路速率和數(shù)據(jù)速率
權(quán)利要求
1.一種無源光網(wǎng)絡(PON)中的光網(wǎng)絡單元(0NU)，所述ONU包括: 接收器模塊，其用于從光線路終端(OLT)接收第一速率選擇信號，所述第一速率選擇信號指示速率減小模式，以及 包括在所述接收器模塊內(nèi)的組件，所述組件配置成，響應于所述接收器模塊接收到所述第一速率選擇信號，從正常操作模式轉(zhuǎn)變到所述速率減小模式， 其中，在所述正常操作模式下操作包括以額定數(shù)據(jù)速率從所述OLT接收下游信號，并且 其中，在所述速率減小模式下操作包括以減小的數(shù)據(jù)速率從所述OLT接收所述下游信號，所述減小的數(shù)據(jù)速率小于所述額定數(shù)據(jù)速率但大于零。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的0NU，其中所述ONU進一步包括光發(fā)射器，其中所述組件包括光接收器，并且其中以所述減小的數(shù)據(jù)速率從所述OLT接收所述下游信號實質(zhì)性地減小所述光接收器的電力消耗率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的0NU，其中所述組件包括反饋放大器，并且其中從所述正常操作模式轉(zhuǎn)變到所述速率減小模式包括:調(diào)整所述反饋放大器的特性，以減小所述反饋放大器的功率消耗率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的0NU，其中調(diào)整所述反饋放大器的所述特性使得所述反饋放大器的頻率響應受到影響，因此所述ONU再也不能夠以所述額定數(shù)據(jù)速率接收所述下游信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的0NU，其中調(diào)整所述反饋放大器的所述特性包括以下兩項中的至少一項:減小所述反饋放大器的`偏置電流；以及減小所述反饋放大器的供給電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的0NU，其中所述第一速率選擇信號包括第一物理層操作、管理和維護(PLOAM)消息，所述第一 PLOAM消息包括: 消息標識字段，其指定所述第一 PLOAM消息為速率減小模式類型消息；以及 第一速率指示字段，其指定所述減小的數(shù)據(jù)速率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的0NU，其中所述接收器模塊進一步用于從所述OLT接收第二速率選擇信號， 其中所述第二速率選擇信號指示所述正常操作模式，并且 其中所述組件進一步配置成，響應于所述接收器模塊接收到所述第二速率選擇信號，從速率減小操作模式轉(zhuǎn)變到所述正常操作模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的0NU，其中所述組件進一步配置成，在從所述正常操作模式轉(zhuǎn)變到所述速率減小模式時，與所述OLT保持時鐘同步，并且其中所述時鐘同步是從所述下游信號獲得的。
9.一種方法，包括: 由光線路終端(OLT)確定，第一緩沖長度未超過第一閾值，其中所述第一緩沖長度與指配給第一光網(wǎng)絡單元(ONU)的第一信道的業(yè)務容器(T-CONT)相關(guān)聯(lián)； 響應于確定所述第一緩沖長度未超過所述第一閾值，所述OLT將第一速率選擇信號發(fā)送到所述第一 0NU，其中所述第一速率選擇信號指示小于額定數(shù)據(jù)速率的減小的數(shù)據(jù)速率；以及 所述OLT將所述第一速率選擇信號發(fā)送到所述0NU，隨后將包括所述第一信道的下游信號廣播到所述ONU，其中所述第一信道包括約等于所述減小的數(shù)據(jù)速率的有效數(shù)據(jù)速率。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述下游信號是以線路速率進行廣播的，所述線路速率約等于所述額定數(shù)據(jù)速率,并且 其中所述第一信道經(jīng)線路編碼以使所述有效數(shù)據(jù)速率約等于所述減小的數(shù)據(jù)速率。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其進一步包括: 所述ONU以所述額定數(shù)據(jù)速率接收所述第一信道，然后接收所述第一速率選擇信號；響應于接收到所述第一速率選擇信號，所述ONU從正常操作模式轉(zhuǎn)變到速率減小模式；以及所述ONU轉(zhuǎn)變到所述速率減小模式，然后以所述減小的數(shù)據(jù)速率接收所述第一信道。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其進一步包括: 所述OLT將所述下游信號廣播到操作于正常操作模式下的第二 0NU，其中所述下游信號進一步包括與所述第二 ONU相關(guān)聯(lián)的第二信道，所述第二信道經(jīng)線路編碼以使所述第二信道具有對應于所述額定數(shù)據(jù)速率的有效數(shù)據(jù)速率，以及 所述第二 ONU使得時鐘與所述下游信號同步，其中所述時鐘位于所述第二 ONU內(nèi)部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述下游信號以約等于所述額定數(shù)據(jù)速率的線路速率進行廣播，并且其中使得所述時鐘與所述下游信號同步包括使得所述時鐘的頻率和相位與所述線路速率對準。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其進一步包括: 在將所述第一速率選擇信號發(fā)送到所述ONU之后，由所述OLT確定第二緩沖長度超過第二閾值，其中所述第二緩沖長度與所述T-CONT相關(guān)聯(lián)； 響應于確定所述第二緩沖長度超過所述第二閾值，所述OLT將第二速率選擇信號發(fā)送到所述第一 0NU，其中所述第二速率選擇信號指定所述額定數(shù)據(jù)速率；以及 接收到所述第二速率選擇信號后，所述ONU從速率減小模式轉(zhuǎn)變到正常操作模式，其中，在所述ONU從所述速率減小模式轉(zhuǎn)變到所述正常操作模式之后，所述第一信道經(jīng)線路編碼以使所述有效數(shù)據(jù)速率約等于所述額定數(shù)據(jù)速率。
15.一種無源光網(wǎng)絡(PON)中的光網(wǎng)絡單元(ONU)所執(zhí)行的方法，所述方法包括: 當操作于正常操作模式下時，從光線路終端(OLT)接收下游信號，其中當操作于所述正常操作模式下時，所述下游信號是以額定數(shù)據(jù)速率來接收的； 從所述OLT接收到第一速率選擇信號后，從所述正常操作模式轉(zhuǎn)變到速率減小模式；以及 在從所述正常操作模式轉(zhuǎn)變到所述速率減小模式之后，以減小的數(shù)據(jù)速率接收所述下游信號，其中所述減小的數(shù)據(jù)速率小于所述額定數(shù)據(jù)速率，并且 其中，當操作于所述速率減小模式下時，所述ONU的電力消耗率大幅低于操作于所述正常操作模式下時的電力消耗率。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，在從正常模式轉(zhuǎn)變到所述速率減小模式之后，所述下游信號的線路速率對應于所述額定數(shù)據(jù)速率，并且 其中指配給所述ONU的信道經(jīng)線路編碼以使所述信道具有約等于所述減小的數(shù)據(jù)速率的有效數(shù)據(jù)速率。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述第一速率選擇信號包括第一物理層操作、管理和維護(PLOAM)消息，所述第一 PLOAM消息包括: 廣播消息指示字段，其包括約一個八比特字節(jié)； 速率減小消息類型字段，其包括約一個八比特字節(jié)； ONU標識(ID)字段，其包括約一個八比特字節(jié)； 速率指示字段，其包括約一個八比特字節(jié)； 數(shù)據(jù)字段，其包括約八個八比特字節(jié)；以及 循環(huán)冗余校驗(CRC)字段，其包括約一個八比特字節(jié)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述速率指示字段指示所述減小的數(shù)據(jù)速率等于所述額定數(shù)據(jù)速率的約1/2，并且其中所述方法進一步包括:從所述OLT接收第二速率選擇信號，其中所述第二速率選擇信號包括第二 PLOAM消息，所述第二 PLOAM消息包括: 第一字段，其包括約兩個八比特字節(jié)，其中所述第一字段設定成約為‘FF FF’ ； 第二 ONU ID字段，其包括約兩個八比特字節(jié)，其中所述第二 ONU ID字段指定指配給所述ONU的ONU ID值； 第二速率指示字段，其包括約一個八比特字節(jié)； 第二數(shù)據(jù)字段，其包括約六個八比特字節(jié)；以及 第二 CRC字段，其包括約兩個八比特字節(jié)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其進一步包括: 當所述第二速率指示字段設定成約`為‘00’以指定所述額定數(shù)據(jù)速率時，轉(zhuǎn)變回所述正常操作模式； 當所述第二速率指示字段設定成約為‘F0’以指定所述第二減小的數(shù)據(jù)速率時，從第一減小的數(shù)據(jù)速率轉(zhuǎn)變到第二減小的數(shù)據(jù)速率，其中所述第一減小的數(shù)據(jù)速率等于所述額定數(shù)據(jù)速率的約1/2，并且其中所述第二減小的數(shù)據(jù)速率等于所述額定數(shù)據(jù)速率的約1/4。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述速率指示字段指示所述減小的數(shù)據(jù)速率等于所述額定數(shù)據(jù)速率的約1/4，并且其中所述方法進一步包括:從所述OLT接收第二速率選擇信號，其中所述第二速率選擇信號包括第二 PLOAM消息，所述第二 PLOAM消息包括: 第一字段，其包括約四個八比特字節(jié)，其中所述第一字段設定成約為‘FF FF FF FF’ ； 第二 ONU ID字段，其包括約四個八比特字節(jié)； 第二速率指示字段，其包括約一個八比特字節(jié)；以及 第二 CRC字段，其包括約四個八比特字節(jié)。
全文摘要
一種無源光網(wǎng)絡(PON)中的光網(wǎng)絡單元(ONU)，所述ONU包括接收器模塊，其用于從光線路終端(OLT)接收第一速率選擇信號，所述第一速率選擇信號指示速率減小模式，以及包括在所述接收器模塊內(nèi)的組件，所述組件配置成，響應于所述接收器模塊接收到所述第一速率選擇信號，從正常操作模式轉(zhuǎn)變到速率減小模式，其中，在所述正常操作模式下操作包括以額定數(shù)據(jù)速率從所述OLT接收下游信號，并且其中，在所述速率減小模式下操作包括以減小的數(shù)據(jù)速率從所述OLT接收所述下游信號，所述減小的數(shù)據(jù)速率小于所述額定數(shù)據(jù)速率但大于零。
文檔編號H04J14/00GK103119876SQ201180033692
公開日2013年5月22日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者程寧, 弗蘭克·J·艾芬伯格 申請人:華為技術(shù)有限公司