應(yīng)用于無源光網(wǎng)絡(luò)的方法、系統(tǒng)和光網(wǎng)絡(luò)單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供了一種應(yīng)用于無源光網(wǎng)絡(luò)的方法、系統(tǒng)和光網(wǎng)絡(luò)單元。該方法包括：激光器波長調(diào)諧于第一通帶的光網(wǎng)絡(luò)單元接收來自光線路終端的調(diào)諧控制信號以及時分多址控制信號；所述光網(wǎng)絡(luò)單元基于該調(diào)諧控制信號和時分多址控制信號控制所述光網(wǎng)絡(luò)單元的激光器，將所述光網(wǎng)絡(luò)單元的激光器波長調(diào)諧到不同于第一通帶的第二通帶并使激光器波長調(diào)諧于第二通帶時能被定時以防止沖突，其中，所述激光器為基于電流或電壓調(diào)諧的分布式反饋DFB或分布式布拉格反射器DBR激光器二極管。
【專利說明】應(yīng)用于無源光網(wǎng)絡(luò)的方法、系統(tǒng)和光網(wǎng)絡(luò)單元
相關(guān)申請的交叉引用
[0001]本申請主張共同轉(zhuǎn)讓的2007年4月27日提交的序列號為US117，409/93的美國專利申請的優(yōu)先權(quán)，為各種目的通過引用將其內(nèi)容包括在此。
【背景技術(shù)】
[0002]無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)是一種用于在“最后一英里”提供網(wǎng)絡(luò)接入的系統(tǒng)。該P(yáng)ON系統(tǒng)是點對多點網(wǎng)絡(luò)，包括在中心局(central office)的光線路終端(optical lineterminal, 0LT)、光分配網(wǎng)絡(luò)(optical distribution network, ODN)以及在客戶界內(nèi)(customer premise)的多個光網(wǎng)絡(luò)單兀(optical network unit, 0NU)。下行數(shù)據(jù)發(fā)送可向所有ONT廣播，而上行數(shù)據(jù)發(fā)送可通過使用時分多址(TDMA)被發(fā)送到0LT。TDMA確保來自O(shè)NU的發(fā)送被OLT每次接收一個并彼此不沖突。
[0003]因為基于TDMA的PON的每用戶容量與用戶數(shù)量成反比，所以業(yè)界對基于波分多址(WDMA)的PON有很大興趣?；赪DMA的PON通過許多可用的波長允許更高的接入速率，但采用了異常昂貴的組件。特別是，在基于WDMA的PON中所使用的激光器必須完全可調(diào)諧，因為其必須能維持特定的波長。完全可調(diào)諧激光器需要復(fù)雜的溫度控制設(shè)備，因而昂貴并難于制造和操作。因此，對基于WDMA的PON而言，存在著對無須完全可調(diào)諧激光器的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個實施例中，本公開包括無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)組件，該組件包括耦合到多個接收機(jī)的處理器，該處理器被配置成監(jiān)控多個漂移激光器波長并使漂移激光器波長被調(diào)諧到多個通帶。
[0005]在另一個實施例中，本公開包括光網(wǎng)絡(luò)單元(0NU)，該單元包括接收機(jī)、耦合到接收機(jī)的發(fā)射機(jī)以及耦合到發(fā)射機(jī)并具有漂移激光器波長的部分可調(diào)諧激光器，其中該漂移激光器波長被周期性調(diào)諧到多個通帶中的一個。
[0006]在第三實施例中，本公開包括一種方法，該方法包括監(jiān)控與多個通帶相關(guān)聯(lián)的多個漂移激光器波長，并當(dāng)該漂移激光器波長中的一個從一個通帶遷移到另一個通帶時重新配置多個時分多址(TDMA)時隙。
[0007]通過以下結(jié)合附圖和權(quán)利要求的詳細(xì)說明將更加清楚地理解這些和其它特征。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]為了更加完整地理解本公開，現(xiàn)在參考與附圖相結(jié)合的以下簡要說明及詳細(xì)說明，其中相似的附圖標(biāo)記表示相似的部分。
[0009]圖1示出根據(jù)本公開的實施例的PON系統(tǒng)。
[0010]圖2示出根據(jù)本公開的實施例的PON系統(tǒng)中的通道。
[0011]圖3不出根據(jù)本公開的實施例的PON系統(tǒng)。
[0012]圖4示出根據(jù)本公開的實施例的PON系統(tǒng)的波長布置。[0013]圖5示出根據(jù)本公開的實施例的方法。
[0014]圖6示出根據(jù)本公開的實施例的另一方法。
[0015]圖7示出適于實現(xiàn)本公開的一些實施例的示例性通用計算機(jī)系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0016]首先應(yīng)該理解雖然下面提供了一個或多個實施例的示例性實現(xiàn)，但是所公開的系統(tǒng)和/或方法可使用無論是目前已知的還是存在的任何數(shù)量的技術(shù)來實現(xiàn)。本公開決不應(yīng)限于示例性實現(xiàn)、附圖以及以下闡述的技術(shù)，包括這里所闡述和說明的示例性設(shè)計和實現(xiàn)，而是可在所附權(quán)利要求的范圍及其等同物的全部范圍內(nèi)進(jìn)行修改。
[0017]這里所公開的是具有多個光網(wǎng)絡(luò)單元(optical network unit, ONU)的無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)配置，該光網(wǎng)絡(luò)單元包含部分可調(diào)諧激光器，而不是完全可調(diào)諧激光器。該P(yáng)ON配置可包括監(jiān)控來自各ONU的激光器波長并提供調(diào)諧控制信號的光線路終端(optical lineterminal, 0LT)。該調(diào)諧控制信號近似地使激光器波長集中到多個通帶中的一個上。通帶與各個上行通信通道相關(guān)聯(lián)，且多于一個通帶可對應(yīng)于各上行通道。當(dāng)一個ONU中的激光器波長漂移時，該調(diào)諧控制信號使該ONU從一個通帶遷移到另一個通帶，這改變與該ONU相關(guān)聯(lián)的上行通道。如果多個ONU被分配給同一通道，該OLT可配置或重新配置時分多址(TDMA)設(shè)置以使多個ONU能夠無沖突地共享單個通道。
[0018]圖1示出P0N100的一個實施例。P0N100包括0LT102、光分配網(wǎng)絡(luò)(0DN)104以及多個0NU106。P0N100是不需要任何有源組件以在0LT102和0NU106之間分配數(shù)據(jù)的通信網(wǎng)絡(luò)。作為替代，P0N100在0DN104中使用無源光組件以在0LT102和0NU106之間分配數(shù)據(jù)。合適的P0N100的例子包括由ITU-T G.983標(biāo)準(zhǔn)定義的異步傳輸模式PON (APON)和寬帶PON (ΒΡ0Ν)、由 ITU-T G.984 標(biāo)準(zhǔn)定義的吉比特 PON (Gigabit P0N，GP0N)、由 IEEE802.3ah標(biāo)準(zhǔn)定義的以太網(wǎng)PON (Ethernet PON, EPON)以及波分復(fù)用PON (WDM-P0N)，好像復(fù)制一樣通過弓I用將其全部內(nèi)容包括在此。
[0019]P0N100的一個組件可以是0LT102。0LT102可以是被配置成與0NU106以及另一網(wǎng)絡(luò)(未示出)通信的任何設(shè)備。具體地，0LT102可用作其它網(wǎng)絡(luò)與0NU106之間的媒介，因為0LT102將從網(wǎng)絡(luò)接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到0NU106，并將從0NU106接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到其它網(wǎng)絡(luò)。盡管0LT102的具體配置可根據(jù)P0N100的類型變化，在實施例中0LT102如下面詳細(xì)所述包括發(fā)射機(jī)和多個接收機(jī)。如果其它網(wǎng)絡(luò)正在使用不同于P0N100中所使用的通信協(xié)議的協(xié)議，諸如以太網(wǎng)或S0NET/SDH，則OLT102也可包括將其它網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成PON的協(xié)議并將PON的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為其它網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的轉(zhuǎn)換器。此處所述的0LT102 —般置于中心位置，如中心局，但是也可置于其它位置。
[0020]P0N100的另一組件可以是0NU106。0NU106可以是被配置成與0LT102和客戶或用戶(未示出)通信的任何裝置。具體地，ONU可用作0LT102與客戶之間的媒介，因為0NU106將從0LT102接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到客戶，并將從客戶接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到0LT102。雖然0NU106的具體配置可根據(jù)P0N100的類型變化，在實施例中，0NU106可包括被配置成向0LT102發(fā)送光信號的光發(fā)射機(jī)、被配置成從0LT102接收光信號的光接收機(jī)以及為客戶將光信號轉(zhuǎn)換成電信號例如ATM或以太網(wǎng)協(xié)議中的信號的轉(zhuǎn)換器。0NU106還可包括向客戶裝置發(fā)送和/或接收電信號的第二發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī)。在一些實施例中，0NU106和光網(wǎng)絡(luò)終端(ONT)相似，因此此處可互換地使用該術(shù)語。ONU—般設(shè)置在分布的位置，諸如客戶界內(nèi)，但是也可置于其它位置。
[0021]P0N100的另一組件可以是0DN104。0DN104是包括光纜、耦合器、分光器、分配器和/或其它本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的器件的數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)。在實施例中，光纜、耦合器、分光器、分配器和/或其它本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的器件是無源光組件。具體地，該光纜、耦合器、分光器、分配器和/或其它本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的器件可以是不需要任何功率來在0LT102和0NU106之間分配數(shù)據(jù)信號的組件。在圖1所示的分支配置中0DN104 —般從0LT102延伸到0NU106，但是可替選地如由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所決定的而配置。
[0022]圖2所示為P0N150中通道的一個實施例。具體地，P0N150可在OLT與ONU之間可包括單個下行通道152和多個上行通道154A-154K。下行通道152允許OLT向ONU發(fā)送調(diào)諧控制信號和其它數(shù)據(jù)。如下所述，該調(diào)諧控制信號可用來近似地將激光器波長集中到一個或多個與上行通道154A-154K相關(guān)聯(lián)的通帶。該ONU激光器波長具有從通帶中心漂離的趨勢，因此激光器被周期性地調(diào)諧用以解決任何激光器波長漂移。因為該調(diào)諧功能有限，當(dāng)該激光器不再能被調(diào)諧到其通帶的中心時，該OLT可選擇性地將ONU激光器波長從一個通帶遷移到另一通帶。
[0023]一些PON系統(tǒng)包含完全可調(diào)諧激光器。術(shù)語“完全可調(diào)諧激光器”是指這樣的激光器，該激光器受控使得激光器波長可被設(shè)置并維持在期望值。任何類型的激光器的波長都受多種因素的影響，這些因素包括但不限于工作溫度、激光器電流、激光器電壓、振動源和電噪聲。工作溫度受如激光器電流量、激光器周圍的環(huán)境、動態(tài)冷卻和加熱兀件、激光器的開關(guān)頻率(switching frequency)以及激光器活動或不活動量等參數(shù)的影響。完全可調(diào)諧激光器充分控制這些因素以將激光器波長維持在期望值。因為溫度對激光器的波長影響很大，完全可調(diào)諧激光器一般必須控制激光器溫度以將波長維持在期望值。因此，完全可調(diào)諧激光器可包含用于振蕩源、動態(tài)加熱組件、如珀耳帖(Peltier)冷卻元件的動態(tài)冷卻組件、激光器電流控制組件、激光器電壓控制組件以及噪聲濾波的鎖頻鎖相控制電路。因此，由于在制造期間激光器的故障率非常高，完全可調(diào)諧激光器往往是昂貴且產(chǎn)量低的產(chǎn)品。
[0024]此處所述的至少一些ONU可包含部分可調(diào)諧激光器。術(shù)語“部分可調(diào)諧激光器”可指對于其波長具有有限調(diào)諧范圍的激光器，該調(diào)諧范圍可能不足以使該激光器在不同的工作條件下維持在單個波長。雖然部分可調(diào)諧激光器的波長與完全可調(diào)諧激光器受相同的因素的影響，但是在部分可調(diào)諧激光器中，這些因素中較少部分會被控制。例如，部分可調(diào)諧激光器可以僅僅控制激光器電流和/或電壓，而不控制激光器溫度。一般地，受控因素不會完全補(bǔ)償未受控因素，并且激光器波長會發(fā)生漂移。它可對漂移的激光器波長進(jìn)行監(jiān)控并周期性調(diào)整受控因素以近似地將各ONU激光器波長集中到多個通帶中的一個，而不是防止激光器波長漂移。如果需要，可調(diào)諧各ONU激光器波長使得其從一個通帶遷移到另一個通帶。換句話說，雖然部分可調(diào)諧激光器的調(diào)諧范圍可能不足以維持期望波長，但如下所述其足以將激光器的波長維持在通帶中的一個上且因此維持在通道中的一個上。因此，與完全可調(diào)諧激光器相比，部分可調(diào)諧激光器往往是廉價且高產(chǎn)量的產(chǎn)品。
[0025]部分可調(diào)諧激光器有多種類型，且相應(yīng)地這些不同類型的激光器的組件不同。作為示例而不限于此示例，分布式反饋(distributed feedback, DFB)或分布式布拉格反射器(distributed Bragg ref lector, DBR)激光器二極管可用做部分可調(diào)諧激光器。DFB和DBR 二極管可以以單橫模式或單縱模式工作并以半導(dǎo)體材料內(nèi)的光柵結(jié)構(gòu)(gratingstructure)為特征以使發(fā)射線寬度變窄。部分可調(diào)諧激光器可使用DFB或DBR 二極管并通過控制例如激光器電流或電壓，而不是其它參數(shù)來調(diào)諧激光器波長。在特定實施例中，部分可調(diào)諧激光器不會采用足以將激光器波長維持在預(yù)定值的動態(tài)冷卻和加熱組件。因此，激光器波長隨著工作溫度變化而漂移。對于小溫度變化，可調(diào)整部分可調(diào)諧激光器的電流和/或電壓以試圖維持期望的激光器波長。然而，隨著激光器溫度開始變化，激光器波長將漂移超過限定的調(diào)諧范圍，并且ONU將不能使激光器波長維持在預(yù)定的通帶內(nèi)。在這種情況下，OLT可指示ONU遷移到部分可調(diào)諧激光器的調(diào)諧范圍內(nèi)的另一通帶。
[0026]部分可調(diào)諧激光器的調(diào)諧范圍可依賴于許多因素。一些完全可調(diào)諧激光器可維持在數(shù)百納米上的任何波長值。相比之下，部分可調(diào)諧激光器的調(diào)諧范圍可限制到幾納米。在一個實施例中，部分可調(diào)諧激光器的調(diào)諧范圍可大約等于或剛好大于例如通帶之間間隙的約1.5倍。該實施例是有用的，因為在ONU的調(diào)諧控制機(jī)構(gòu)可相對簡單，例如僅是電流控制器。例如，如果PON系統(tǒng)使用2納米(nm)寬的通帶和Inm寬的間隙，則部分可調(diào)諧激光器可具有高達(dá)約lnm、約1.5nm或約2nm的調(diào)諧范圍以確保激光器波長可從該間隙偏移到鄰近通帶中的任一個。在另一實施例中，部分可調(diào)諧激光器的調(diào)諧范圍可大約等于或剛好大于例如通帶中心之間距離的約1.5倍。在這種情況下，如果該激光器波長不再能集中到一個通帶上，部分可調(diào)諧激光器可將激光器波長調(diào)整到相鄰?fù)◣У慕浦行?。例如，如果PON系統(tǒng)使用4nm寬的通帶和3nm寬的間隙,則部分可調(diào)諧激光器可具有高達(dá)約5nm、約7nm或約IOnm的調(diào)諧范圍以確保激光器波長可從間隙偏移到鄰近通帶中的任一個的近似中心。在另一可替選的實施例中，調(diào)諧范圍可遠(yuǎn)大于通帶之間的間隙，例如大約2 - 10倍大。擴(kuò)大的調(diào)諧范圍可以是有益的，因為這有助于通過ONU或通過更加均勻地將ONU分布到可用的通帶減少通帶遷移量。
[0027]圖3表示了一種與本公開的實施例對應(yīng)的PON系統(tǒng)300。如圖所示，該系統(tǒng)300包括耦合到多個0NU330A-330N的0LT302。0NU330A-330N可基本相同，因此此處僅說明0NU330A。0NU330A包括耦合到上行發(fā)射機(jī)336A的下行接收機(jī)332A。下行接收機(jī)332A和上行發(fā)射機(jī)336A都耦合到雙工器(dipleXer)340A，該雙工器340A分離0NU330A的下行通信和上行通信。下行接收機(jī)332A能夠從0LT302接收調(diào)諧命令和TDMA設(shè)置，并向上行發(fā)射機(jī)336A提供調(diào)諧命令和TDMA設(shè)置。作為響應(yīng)，上行發(fā)射機(jī)336A基于調(diào)諧命令和TDMA設(shè)置控制激光器338A，如DFB或DBR激光器。具體地，調(diào)諧命令使激光器波長集中在上行通道的特定通帶上且TDMA設(shè)置使激光器波長被定時以避免與共享同一通帶或上行通道的其它ONU沖突。在一些實施例中，調(diào)諧命令在基本上不影響激光器338A的工作溫度變化的情況下控制激光器電流。
[0028]激光器波長被提供給雙工器340A，雙工器340A通過0DN320向0LT302發(fā)送。0DN320可包括無源元件，諸如光纜、耦合器、分光器、分配器和/或其它器件。0LT302通過雙工器308接收來自0NU330A-330N的發(fā)送，該雙工器308分離0LT302中的下行通信和上行通信。上行通信被轉(zhuǎn)發(fā)到循環(huán)波長解復(fù)用器(cyclic wavelength demultiplexer)310,該循環(huán)波長解復(fù)用器310將輸入信號分配或分布到通信通道并將這些信號轉(zhuǎn)發(fā)到多個上行接收機(jī)306A - 306K。
[0029]在實施例中，循環(huán)波長解復(fù)用器310實現(xiàn)為將激光器波長從N個ONU分布到K個上行接收機(jī)306A — 306K的陣列波導(dǎo)光柵(arrayed-waveguide grating, AWG)。循環(huán)波長解復(fù)用器310是波長選擇性的，因為僅是基本波長(λ base)整數(shù)倍的波長被分布到上行接收機(jī)306A - 306K。舉例來說，λ base可為4nm。在這種情況下，上行接收機(jī)306A可接收η *4nm的發(fā)送,上行接收機(jī)306B可接收(n+1) * 4nm的發(fā)送,上行接收機(jī)306K可接收(η+k-l)
*4nm的發(fā)送，循環(huán)往復(fù)以此類推，其中η和k是整數(shù)。如果接收不是Xbase整數(shù)倍的發(fā)送，該發(fā)送會被AWG濾掉。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解雖然此處說明了確切的波長，然而循環(huán)波長解復(fù)用器310還可將波長分成包括多個波長范圍的組。
[0030]通帶系統(tǒng)300對應(yīng)于由AWG接受的波長。例如，如果AWG的λ base是4nm，第一通帶對于PON系統(tǒng)300可被指定為η * 4nm，第二通帶對于PON系統(tǒng)300可被指定為(η + I)
*4nm，循環(huán)往復(fù)以此類推。同樣地，多個通帶可與上行接收機(jī)306A — 306K的每個相關(guān)聯(lián)使得各個上行接收機(jī)306A - 306K潛在地負(fù)責(zé)處理多個激光器波長的通信。舉例來說，上行接收機(jī)306A可處理激光器波長η * λ base> (n+k) * Xbase、(n+2k) * Abase等的通信。解復(fù)用器310的循環(huán)特性確保所有的ONU發(fā)送或者被分配到上行接收機(jī)306A — 306K或者被濾掉。
[0031]因為ONU激光器波長有漂移的趨勢，需要監(jiān)控并調(diào)整ONU激光器波長以確保有效的ONU通信，使之不被解復(fù)用器310的AWG濾掉。例如，如果ONU激光器波長落入通帶之間的間隙，通信可能會被濾掉。因此，至少在一些實施例中，波長控制器312或其它邏輯耦合到上行接收機(jī)306A - 306K并監(jiān)控由上行接收機(jī)306A — 306K接收的ONU發(fā)送的波長。舉例來說，給定的ONU可根據(jù)固定調(diào)度(schedule)來抖動(dither)其波長,而0LT302記錄在固定調(diào)度上發(fā)生的功率變化。然后0LT302向給定的ONU發(fā)送結(jié)果。在幾個試錯周期之后，激光器行為將被確定并且該給定的ONU開始以最大發(fā)送功率工作。
[0032]基于所監(jiān)控的信息，波長控制器312向0NU330A — 330N提供調(diào)諧控制信號。該調(diào)諧控制信號使各ONU能夠在需要時將其激光器波長調(diào)整到通帶的限制之內(nèi)。在實施例中，激光器波長被調(diào)諧到與上行通道相對應(yīng)的通帶中的一個近似中心上。在一些情況下，該調(diào)諧控制信號使ONU隨著激光器波長漂移從一個通帶遷移到另一個通帶。至少在一些實施例中，波長控制器312減小或最小化從一個通帶到另一個通帶的遷移。例如，波長控制器312可將各ONU激光器波長調(diào)諧到給定的通帶直到到達(dá)最大調(diào)諧能力門限。此后，波長控制器選擇新的通帶。該新的通帶可具有使ONU激光器波長能以最小調(diào)諧量被集中在新通帶上的位置?？商孢x地，波長控制器312在部分可調(diào)諧激光器的調(diào)諧范圍內(nèi)選擇另一個通帶。舉例來說，波長控制器312可通過監(jiān)控部分可調(diào)諧激光器的漂移行為并確定激光器波長漂移的方向或模式來減少或最小化遷移。然后波長控制器312可使用該漂移方向或漂移模式信息來選擇新的通帶，即使激光器調(diào)諧不會立即被減少或最小化，該新的通帶也會減少或最小化將來的遷移。
[0033]波長控制器312或其它邏輯還可監(jiān)控分配給各個通帶或上行通道的ONU的數(shù)量以及相應(yīng)的上行接收機(jī)306A - 306K的數(shù)量。基于所監(jiān)控的信息，波長控制器312可配置或重新配置ONU的TDMA設(shè)置。TDMA設(shè)置通過在時域分離發(fā)送使多個ONU能共享單個波長。在一些實施例中，波長控制器312還可試圖在數(shù)量有限的上行通道之間均勻分配0NU。例如，如果有N個ONU和K個上行接收機(jī)，其中N大于K，則該波長控制器312可提供試圖在K個上行接收機(jī)之間均勻分配N個ONU的調(diào)諧控制信號。在一些情況下，如果分配給單個上行通道的ONU數(shù)量大于門限量，調(diào)諧控制信號僅試圖重新分配0NU。否則，波長控制器312可簡單地提供減少或最小化調(diào)諧量或遷移量的調(diào)諧控制信號。也就是說，ONU可被調(diào)諧到對應(yīng)于上行通道的最近的通帶，而不論分配給各通道的ONU個數(shù)如何。
[0034]0NU330A 一 330N和0LT302還可包括媒體訪問控制(MAC)邏輯(未示出)。例如，在0NU330A的MAC邏輯可使至少一個設(shè)備，諸如客戶計算機(jī)或多媒體設(shè)備與0NU330A的下行接收機(jī)332A和上行發(fā)射機(jī)336A接口。并且，0LT302上的MAC邏輯可使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與0LT302的下行發(fā)射機(jī)304和上行接收機(jī)306A - 306K接口。以這種方式，客戶計算機(jī)或多媒體設(shè)備能夠通過PON系統(tǒng)300與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通信。
[0035]圖4示出根據(jù)本公開實施例的PON系統(tǒng)的通帶安排400。如圖所示，該波長安排400 包括多個通帶 402、404、406、408、410、412、414、416、418 和 420。通帶 402、404、406、408、410、412、414、416、418和420按照遞增波長順序布置，因而也可存在通帶402左邊或通帶420右邊的通帶。各通帶的中心可對應(yīng)于與此處所述的AWG相關(guān)的某Xbase的整數(shù)倍。舉例來說，通帶402的中心可對應(yīng)于η * Abase,通帶404的中心可對應(yīng)于(η + I)* Abase,通帶406的中心可對應(yīng)于(n + 2) * Abase,以此類推。
[0036]在圖4中，具有4通道重復(fù)模式的循環(huán)波長解復(fù)用器的使用通過在通帶上打上陰影來表示。具體地，通帶402、410以及418打上相同的陰影且對應(yīng)于通信通道“1”，通帶404,412以及420打上相同的陰影并對應(yīng)于通信通道“2”，通帶406和414打上相同的陰影并對應(yīng)于通信通道“3”，以及通帶408和416打上相同的陰影并對應(yīng)于通信通道“4”。
[0037]如圖4所示，將一些ONU (編號為I 一 8)表示為其激光器被調(diào)諧到某個特定的通帶。具體地，ONUl被調(diào)諧到通帶416，0NU2和4被調(diào)諧到通帶406，0NU3和8被調(diào)諧到通帶412，0NU5被調(diào)諧到通帶418，0NU6被調(diào)諧到通帶410，以及0NU7被調(diào)諧到通帶404。這些ONU向不同的通帶的調(diào)諧可隨著其各自的激光器漂移而改變。如果多個ONU被分配給單個通帶或通信通道，如對于通信通道I 一 3的情況，則TDMA設(shè)置可被配置或重新配置成防止ONU通信之間的沖突。例如，如果0NU7從通帶404漂移到通帶406，則通道2和3的TDMA設(shè)置可被重新配置成容納0NU7的添加或失去。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道當(dāng)將ONU添加到通道或從通道去除時如何重新配置TDMA通道。
[0038]至少在一些實施例中，可組織ONU到通帶的分配以提高系統(tǒng)性能。具體地，盡管圖4示出對于代表性的PON的一些不同的通帶(10個通帶)，各ONU并不是隨機(jī)分配到這些通帶上的。準(zhǔn)確的來說，ONU激光器波長被搬移到鄰近通帶，這就導(dǎo)致了圖4所示的ONU分布。該ONU分布可隨時間根據(jù)各ONU激光器波長漂移多少而變化。至少在一些實施例中，允許從一個通帶遷移到另一個通帶，但是應(yīng)盡量減少或最小化這種遷移，例如通過將ONU激光器的波長調(diào)諧到相同的通帶，直到到達(dá)最大調(diào)諧能力閾值為止。為了補(bǔ)償激光器波長漂移，可使用激光器電流或其它控制因素來將各ONU的激光器波長向前或向后偏移到鄰近通帶的近似中心。調(diào)諧到不相鄰的通帶也是可能的并且可執(zhí)行該調(diào)諧以減少或最小化遷移。新的通帶的選擇可基于漂移方向或漂移模式計算。
[0039]圖5示出根據(jù)本公開的實施例的ONU調(diào)諧和發(fā)送方法500。方法500可被PON系統(tǒng)的各ONU周期性執(zhí)行以補(bǔ)償激光器波長漂移并防止共享單個通帶或通信通道的ONU之間的沖突。在框502，方法500包括接收調(diào)諧控制信號。該調(diào)諧控制信號使激光器波長有限量地增加或減少。例如，該調(diào)諧控制信號可使激光器波長能近似集中在通帶上。盡管其它控制因素是可能的，但是一些實施例在基本上不控制工作溫度變化的情況下通過改變激光器電流和/或電壓來調(diào)諧ONU激光器。在框504，接收TDMA控制信號。當(dāng)多個PON共享單個通帶或通信通道時，該TDMA控制信號使激光器波長能被定時以防止沖突。在框506，基于調(diào)諧控制信號和TDMA控制信號控制ONU激光器。
[0040]圖6示出根據(jù)本公開實施例的OLT監(jiān)控和調(diào)諧方法600。該方法600可被PON系統(tǒng)的OLT周期性執(zhí)行以將系統(tǒng)ONU調(diào)諧到可用的通帶并防止共享單個通帶或通信通道的ONU之間的沖突。在框602，方法600包括監(jiān)控ONU激光器波長。在框604，方法600還包括基于通道配置和當(dāng)前激光器波長選擇性地調(diào)整調(diào)諧控制信號。舉例來說，該調(diào)諧控制信號可基于對PON系統(tǒng)的多個可用的通帶的中心的識別以及對需要多少偏移以將激光器調(diào)諧到該可用的通帶之一的中心的識別。對于調(diào)諧所選擇的通帶可以是與電流激光器波長最近的通帶或在該激光器的調(diào)諧范圍內(nèi)的另一通帶。在至少一些實施例中，該調(diào)諧控制信號影響激光器電流和/或電壓，而基本不影響該激光器的工作溫度變化。在框606中，TDMA設(shè)置被選擇性地調(diào)整。例如，該TDMA設(shè)置可隨著分配給各通帶或通信通道的ONU的數(shù)量變化而被調(diào)整。
[0041]上述網(wǎng)絡(luò)可在任何通用網(wǎng)絡(luò)組件上實現(xiàn)，所述通用網(wǎng)絡(luò)組件例如為具有足夠的處理能力、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)吞吐能力以處理置于其上的工作量的計算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)組件。圖7示出適于實現(xiàn)此處所公開的節(jié)點的一個或多個實施例的典型通用網(wǎng)絡(luò)組件。網(wǎng)絡(luò)組件700包括與存儲設(shè)備、輸入/輸出(I/O) 710設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)連接性設(shè)備712通信的處理器702 (可稱作中央處理單元或CPU)，該存儲設(shè)備包括輔助存儲器704、只讀存儲器(ROM) 706、隨機(jī)存取存儲器(RAM) 708。該處理器可實現(xiàn)為一個或多個CPU芯片。
[0042]輔助存儲器704 —般包括一個或多個磁盤驅(qū)動器或磁帶驅(qū)動器并用于數(shù)據(jù)的非易失性存儲，而且如果RAM608不夠大從而不能保持所有的工作數(shù)據(jù)，則該輔助存儲器用作溢出數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。輔助存儲器704可用來存儲程序，所述程序當(dāng)被選擇用于執(zhí)行時被載入RAM708中。R0M706用來存儲指令且可能存儲程序執(zhí)行期間讀取的數(shù)據(jù)。R0M706是相對于輔助存儲器的較大存儲容量一般具有較小的存儲容量的非易失性存儲器。RAM708用來存儲易失性數(shù)據(jù)且可能存儲指令。對R0M706和RAM708 二者的訪問一般比對輔助存儲器704的訪問快。
[0043]本發(fā)明實施例提供給了一種無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)組件，包括:耦合到多個接收機(jī)的處理器，所述處理器被配置成監(jiān)控多個漂移激光器波長并使該漂移激光器波長被調(diào)諧到多個通帶。
[0044]可選的，本發(fā)明實施例的PON組件還包括循環(huán)波長解復(fù)用器，所述循環(huán)波長解復(fù)用器耦合到所述接收機(jī)并被配置成將漂移激光器波長分配到所述接收機(jī)。
[0045]可選的，根據(jù)本發(fā)明實施例的PON組件，所述處理器監(jiān)控分配給各個接收機(jī)的漂移激光器波長的量。
[0046]可選的，根據(jù)本發(fā)明實施例的PON組件，當(dāng)多個漂移激光器波長被分配給一個接收機(jī)時，所述處理器使至少一個時分多址(TDMA)設(shè)置被配置，從而防止漂移激光器波長之間的沖突。
[0047]可選的，根據(jù)本發(fā)明實施例的PON組件，所述處理器使該漂移激光器波長中的至少一些被調(diào)諧到通帶的近似中心。[0048]可選的，根據(jù)本發(fā)明實施例的PON組件，所述處理器將給定的漂移激光器波長集中到鄰近的通帶直到到達(dá)調(diào)諧范圍。
[0049]可選的，根據(jù)本發(fā)明實施例的PON組件，所述處理器使所述漂移激光器波長中的至少一些被調(diào)諧使得在所述接收機(jī)上充分均勻地分布所述漂移激光器波長。
[0050]可選的，根據(jù)本發(fā)明實施例的PON組件，所述處理器使漂移激光器波長中的一個被調(diào)諧從而減少通帶之間的遷移。
[0051]可選的，根據(jù)本發(fā)明實施例的PON組件，所述處理器通過確定至少一個漂移激光器波長的模式，并基于所述模式將該漂移激光器波長調(diào)諧到減少遷移的通帶來減少遷移。
[0052]本發(fā)明實施例提供了一種光網(wǎng)絡(luò)單元(0NU)，包括:接收機(jī)；耦合到所述接收機(jī)的發(fā)射機(jī)；以及耦合到所述發(fā)射機(jī)并具有漂移激光器波長的部分可調(diào)諧激光器，其中所述漂移激光器波長被周期性地調(diào)諧到多個通帶中的一個。
[0053]可選的，根據(jù)本發(fā)明實施例的0NU，來自所述激光器的發(fā)送的定時基于由于漂移激光器波長而改變的時分多址(TDMA)設(shè)置。
[0054]可選的，根據(jù)本發(fā)明實施例的0NU，所述激光器缺少溫度控制組件。
[0055]可選的，根據(jù)本發(fā)明實施例的0NU，所述激光器具有高達(dá)兩個相鄰?fù)◣У闹行闹g的距離的大約2倍的調(diào)諧范圍。
[0056]可選的，根據(jù)本發(fā)明實施例的0NU，所述激光器包括可基于電流或電壓調(diào)諧的分布式反饋(DFB) 二極管激光器。
[0057]可選的，根據(jù)本發(fā)明實施例的0NU，所述接收機(jī)從光線路終端(OLT)接收調(diào)諧命令并將該調(diào)諧命令轉(zhuǎn)發(fā)到所述發(fā)射機(jī)。
[0058]本發(fā)明實施例提供了一種方法，包括:監(jiān)控與多個通帶相關(guān)聯(lián)的多個漂移激光器波長；以及當(dāng)所述漂移激光器波長中的一個從一個通帶遷移到另一個通帶時，重新配置多個時分多址(TDMA)時隙。
[0059]可選的，本發(fā)明實施例提供的方法，還包括提供控制信號以調(diào)諧與可變激光器波長相關(guān)聯(lián)的多個激光器。
[0060]可選的，本發(fā)明實施例提供的方法，還包括:監(jiān)控各漂移激光器波長的模式；以及使用所述模式將各漂移激光器波長調(diào)諧到通帶，從而減少通帶之間的遷移。
[0061]可選的，本發(fā)明實施例提供的方法，還包括在不使用溫度控制組件的情況下調(diào)諧所述激光器。
[0062]可選的，本發(fā)明實施例提供的方法，還包括通過循環(huán)波長解復(fù)用器接收可變激光器波長。
[0063]雖然在本公開中提供了幾個實施例，但是應(yīng)當(dāng)理解在不脫離本公開的精神或范圍的條件下，所公開的系統(tǒng)和方法可以以許多其它特定形式來實現(xiàn)。本發(fā)明的例子被視為示例性的而不是限制性的，并且本發(fā)明不限制于此處給出的細(xì)節(jié)。例如，不同的元件或組件在另一系統(tǒng)中可組合或集成，或可省略或不實現(xiàn)特定特征。
[0064]此外，在不脫離本公開的范圍的情況下，在不同的實施例中說明并示例的分離或單獨的技術(shù)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)和方法可與其它的系統(tǒng)、模塊、技術(shù)或方法組合或集成。示出或討論的彼此耦合或直接耦合或通信的其它項可通過不管是電、機(jī)械或其它的某個接口、設(shè)備或中間組件間接耦合或通信。本領(lǐng)域技術(shù)人員可發(fā)現(xiàn)并在不脫離此處所公開的精神和范圍的情況下作出變化、替代和更改的其它例子。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的方法，其特征在于， 激光器波長調(diào)諧于第一通帶的光網(wǎng)絡(luò)單元接收來自光線路終端的調(diào)諧控制信號以及時分多址控制信號； 所述光網(wǎng)絡(luò)單元基于該調(diào)諧控制信號和時分多址控制信號控制所述光網(wǎng)絡(luò)單元的激光器，將所述光網(wǎng)絡(luò)單元的激光器波長調(diào)諧到不同于第一通帶的第二通帶并使激光器波長調(diào)諧于第二通帶時能被定時以防止沖突，其中，所述激光器為基于電流或電壓調(diào)諧的分布式反饋DFB或分布式布拉格反射器DBR激光器二極管。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，激光器波長被調(diào)諧到第二通帶的所述光網(wǎng)絡(luò)單元與無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中激光器波長被調(diào)諧于第三通帶的光網(wǎng)絡(luò)單元共享上行通道以防止沖關(guān)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于， 激光器波長調(diào)諧于第一通帶的所述光網(wǎng)絡(luò)單元被配置時分多址設(shè)置，使得激光器波長調(diào)諧于第一通帶的所述光網(wǎng)絡(luò)單元共享第一通帶關(guān)聯(lián)的上行通道，第一通帶關(guān)聯(lián)的上行通道與第二通帶關(guān)聯(lián)的上行通道不同。
4.一種光網(wǎng)絡(luò)單元，其特征在于，包括: 接收機(jī)， 耦合到所述接收機(jī)的發(fā)射機(jī)， 耦合于所述發(fā)射機(jī)的激光器，所述激光器為基于電流或電壓調(diào)諧的分布式反饋DFB或分布式布拉格反射器DBR激光器二極管，所述激光器的激光器波長能夠被調(diào)諧到第一通帶; 所述接收機(jī)從光線路終端接收調(diào)諧控制信號和時分多址控制信號，所述調(diào)諧控制信號用于指示將激光器調(diào)諧到不同于第一通帶的第二通帶，所述時分多址控制信號用于使激光器調(diào)諧于第二通帶時被定時以防止沖突。
5.如權(quán)利要求4所述的光網(wǎng)絡(luò)單元，其特征在于，激光器波長被調(diào)諧到第二通帶的所述光網(wǎng)絡(luò)單元與無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中激光器波長被調(diào)諧于第三通帶的光網(wǎng)絡(luò)單元共享上行通道以防止沖突。
6.如權(quán)利要求4或5所述的光網(wǎng)絡(luò)單元，其特征在于， 激光器波長調(diào)諧于第一通帶的所述光網(wǎng)絡(luò)單元被配置時分多址設(shè)置，使得激光器波長調(diào)諧于第一通帶的所述光網(wǎng)絡(luò)單元共享第一通帶關(guān)聯(lián)的上行通道，第一通帶關(guān)聯(lián)的上行通道與第二通帶關(guān)聯(lián)的上行通道不同。
7.一種無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 光網(wǎng)絡(luò)單元和光線路終端； 所述光網(wǎng)絡(luò)單元包括: 接收機(jī)， 耦合到所述接收機(jī)的發(fā)射機(jī)， 耦合于所述發(fā)射機(jī)的激光器，所述激光器為基于電流或電壓調(diào)諧的分布式反饋DFB或分布式布拉格反射器DBR激光器二極管，所述激光器的激光器波長能夠被調(diào)諧到第一通帶; 所述接收機(jī)從光線路終端接收調(diào)諧控制信號和時分多址控制信號，所述調(diào)諧控制信號用于指示將激光器調(diào)諧到不同于第一通帶的第二通帶，所述時分多址控制信號用于使激光器調(diào)諧于第二通帶時被定時以防止沖突；其中所述激光器為基于電流或電壓調(diào)諧的分布式反饋DFB或分布式布拉格反射器DBR激光器二極管，所述激光器的激光器波長能夠被調(diào)諧到第一通帶。
8.如權(quán)利要求7所述的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，激光器波長被調(diào)諧到第二通帶的所述光網(wǎng)絡(luò)單元與無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中激光器波長被調(diào)諧于第三通帶的光網(wǎng)絡(luò)單元共享上行通道以防止沖突。
9.如權(quán)利要求7或8所述的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于， 激光器波長調(diào)諧于第一通帶的所述光網(wǎng)絡(luò)單元被配置時分多址設(shè)置，使得激光器波長調(diào)諧于第一通帶的所述光網(wǎng)絡(luò)單元共享第一通帶關(guān)聯(lián)的上行通道，第一通帶關(guān)聯(lián)的上行通道與第二通帶關(guān)聯(lián)的上行通道不同。
10.如權(quán)利要求7或8所述的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于， 所述光線路終端包括:發(fā)射機(jī)、對應(yīng)多個上行通道的多個接收機(jī)和耦合到所述多個接收機(jī)的波長控制器，其中， 每一個接收機(jī)被關(guān)聯(lián)到一個或多個通帶，所述波長控制器通過監(jiān)控所述多個接收機(jī)向所述光網(wǎng)絡(luò)單元提供調(diào)諧控制信號。
11.如權(quán)利要求10所述的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述波長控制器監(jiān)控分配給上行通道的光網(wǎng)絡(luò)單元的數(shù)量，基于監(jiān)控信息配置光網(wǎng)絡(luò)單元的時分多址設(shè)置。
12.如權(quán)利要求11所述的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，如果分配給單個上行通道的光網(wǎng)絡(luò)單元數(shù)量大于門限量`，重新分配光網(wǎng)絡(luò)單元。
【文檔編號】H04B10/25GK103796085SQ201310586456
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2007年4月27日
【發(fā)明者】弗蘭克·J·埃芬博格 申請人:華為技術(shù)有限公司