多波长无源光网络中光网络单元的激活制造技术

本发明专利技术公开了一种用于多波长无源光网络的光网络单元的光发射器，该多波长无源光网络包括光线路终端和用于在多个上行信道上将上行信号传输到所述光线路终端的多个其他光网络单元。所述光发射器被配置为产生并发射携带激活信息的光激活信号，该激活信息要在上行信道上传输到光线路终端，激活信号具有比所述上行信号中的每个上行信号的光功率低的光功率。光发射器包括光源；第一电源，被配置为利用携带激活信息的第一电信号来调制光源；以及第二电源，被配置为用第二电信号直接调制光源，以在光激活信号上产生频率啁啾。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多波长无源光网络中光网络单元的激活
本专利技术涉及光接入网络领域。尤其是，本专利技术涉及一种激活多波长PON(PassiveOpticalNetwork，无源光网络)中的ONU(OpticalNetworkUnit，光网络单元)的方法和被配置为实现该方法的用于ONU的光发射器。
技术介绍
众所周知，光接入网络为终端用户提供了几种宽带服务的接入，例如因特网接入，视频点播，电话服务等。在已知的光接入网络中，无源光网络(简称为PON)正在变得更加普及。通常，PON包括与其连接的OLT(光线路终端)和ODN(光分配网络)。ODN包括按照树形拓扑布置的光链路和分光器(典型的分光比为1:32或1:64)。树根连接到OLT，而每个树分支可以由与终端用户连接的相应ONU(光学终端单元)端接。OLT通常以具有某个下行波长的光信号的形式发送寻址到各个ONU的下行业务，而ONU通常以具有与下行波长不同的某个上行波长的光信号的形式发送寻址到OLT的上行业务。寻址到各个ONU的下行光信号根据TDM(时分复用)技术被复用，而各个ONU使用TDMA(时分多址)技术接入ODN以便发送各个上行光信号。因此，下行流量和上行流量基本上分别是下行帧序列和上行帧序列的形式。每个帧被划分在时隙中，并且每个时隙携带寻址某个ONU到或由某个ONU发送的光信号。使用TDM/TDMA允许防止寻址到或由各种ONU发送的光信号之间的冲突。为了使TDM/TDMA机制能够正常工作，PON的ONU必须在其进入正常操作状态之前经受由OLT进行的激活过程。尤其是，ITU-T建议G.984.3(01/2014)sec.10(用于GPON系统)和G.987.3(01/2014)sec.12(用于XG-PON系统)定义的ONU激活过程，基本上包括三个阶段。在第一阶段期间，正被激活的ONU恢复来自OLT的接收时钟，并同步到下行帧。在第二阶段(也称为“发现阶段”)期间，正被激活的ONU向OLT发送唯一的标识符(例如，其序列号)，从而允许OLT唯一地标识ONU。在第三阶段(也称为“测距阶段”)期间，OLT估计其自身与要被激活的ONU之间的往返延迟。后一阶段允许OLT计算要分配给ONU的均衡延迟，以便将其同步到PON的其他ONU。激活过程的第二和第三阶段在所谓的“静默窗口”期间(即从已经激活的ONU发射上行光信号暂时中止的时段)执行。为了防止碰撞，静默窗口的持续时段Twindow应该高于往返延迟，对于一个典型的20kmODN，往返延迟约是200μs。因此，Twindow通常比上行帧周期Tframe长，对于GPON和XG-PON系统，上行帧周期Tframe等于125μs。近来，已经提出了多波长PON(也包括NG-PON，即下一代PON)，其利用用于上行传输(上行信道)的多个波长和用于下行传输(下行信道)的多个波长。例如，由ITU-T建议G.989.1(03/2013)定义的所谓的NG-PON2系统可以使用几个不同的下行波长(例如1596-1603nm范围内的多达八个)和几个不同的上行波长(例如在1524-1544nm范围内多达八个)。多波长PON基本上可以被看作是在相同的ODN上在不同的上行波长和不同的下行波长上操作的多个PON的叠加。尤其是，多波长PON的每个PON具有相应数量的ONU，所述ONU被配置为使用某个上行波长和某个下行波长与OLT交换业务。所有PON使用WDM(波分复用)技术共享唯一的ODN。由于在多波长PON的每个PON中，OLT和ONU之间的通信基于上述的TDM/TDMA技术，所以对于多波长PON的ONU也需要适当的激活过程。然而，上述PON的激活过程不能直接应用于多波长PON环境中。实际上，尤其是在NG-PON情况下，ONU通常包括可调光发射器，即可操作以在连续范围或离散的一组波长上发射的光发射器。这样的光发射器方便地不进行波长校准，这意味着在安装之后它们接通时开始进行发射的波长不能足够准确地提前预测。缺乏波长校准是由于在工厂进行校准是一个相当昂贵的过程，而ONU应该具有降低了的成本。然而，如上所述，在激活过程中缺少波长校准可能导致冲突。例如，在配置有四个上行波长λu1、λu2、λu3、λu4的NG-PON2中，在例如上行信道λu2上的新的ONU的激活过程需要提供所谓的“静默窗口”，在该静默窗口期间，由已经被配置在上行信道λu2上的所有ONU进行的上行传输被暂停，而新的ONU向OLT发送其标识符。同时，由在其他上行信道λu1、λu3、λu4上激活的ONU进行的上行传输继续。因此，如果正被激活(仍未校准)的ONU开始在属于任何信道λu1、λu3、λu4(例如λu1)的波长上发射，则其不利地在上行信道λu1上的上行业务上引起相当大的串扰。这可能会损害某些客户的服务质量，也可能导致服务中断。为了避免冲突，可以同步多波长PON的各个上行信道上的静默窗口。换言之，当在任何上行信道上激活新的ONU时，在多波长PON的所有上行信道上同时打开静默窗口，这意味着所有ONU的上行业务传输被暂停，与它们的传输波长无关。EP0585087描述了一种在TDMA系统中使用的测距方法，其中OLT在从OLT发送到ONU的传输数据信号之上不断地叠加低电平、低频测距信号或低电平、高频测距信号。EP0840963描述了一种用于TDMAPON系统中的粗略测距的方法和设备，其中与主信息流相比，具有低比特率和分数光功率的信号与主信息流相比是反向传播的。US2014/233944A1公开了通过响应于接收到波长配置消息而启动激活过程，并识别波长配置消息中的指令以将由网络单元使用的当前波长修改为不同的波长，来将光网络单元调谐到适当的通信波长。该过程还可以提供向网络单元分配光网络单元标识符，将当前的波长修改为不同的波长，并且以不同的波长从网络单元发送后续的数据消息。
技术实现思路
专利技术人已经注意到，在具有可调谐的、未校准的发射器的新的ONU的多波长PON中，为了避免在激活过程期间的冲突而在各个上行信道上的静默窗口的同步具有一些缺点。尤其是，这种技术的缺点在于它需要在OLT上负责管理多波长PON的各种信道的各种信道终端之间的集中式协调。然而，这样的集中式协调并不总是可行的，因为不同的信道终端往往涉及不同的装置或不同的运营商，运营商通常希望保持其与共享同一ODN的其他运营商的自主性和独立性。为了避免需要同步各种上行信道上的静默窗口，原则上可以使用带外技术，例如，基于低电平、低频信号(简称LL-LF信号)。尤其是，ONU可以由OLT经由下行信道来配置或指示，以在激活过程开始时仅发送LL-LF类型的激活信号(例如携带ONU标识符的光信号)，即，该激活信号具有远低于由已经激活的ONU发送的ODN上预先存在的上行业务的光功率和比特率的光功率和比特率。由于LL-LF激活信号的光功率远低于预先存在的上行业务的光功率，所以LL-LF激活信号基本上不影响与其波长无关的预先存在的上行业务。因此，根本不需要静默窗口，这意味着可以发送LL-LF激活信号，而不需要任何来自多波长PON的任何ONU的上行业务传输的暂停。然而，本专利技术人注意到，尽管LL-LF激活信号足够低而不损害预先存在的上行业务的接收，但是它必须足够高以供OLT中的接收器检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于多波长无源光网络(1)的光网络单元(316)的光发射器(410,420)，该多波长无源光网络(1)包括光线路终端(100)和用于在多个上行信道(λu1,λu2,λu3,λu4)上将上行信号传输到所述光线路终端(100)的多个其他光网络单元(301‑315)，所述光发射器(410,420)被配置为产生并发射携带激活信息的光激活信号(AS)，所述激活信息要在所述多个上行信道(λu1,λu2,λu3,λu4)的上行信道(λu2)上从所述光网络单元(316)传输到所述光线路终端(100)，所述激活信号具有比所述上行信号中的每个上行信号的光功率(PD)低的光功率(PC)，所述光发射器包括光源(411,421)和：第一电源(412,422)，被配置为利用携带所述激活信息的第一电信号来调制所述光源(411,421)；以及第二电源(413,423)，被配置为用第二电信号直接调制所述光源(411,421)，以在所述光激活信号(AS)上产生频率啁啾。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于多波长无源光网络(1)的光网络单元(316)的光发射器(410,420)，该多波长无源光网络(1)包括光线路终端(100)和用于在多个上行信道(λu1,λu2,λu3,λu4)上将上行信号传输到所述光线路终端(100)的多个其他光网络单元(301-315)，所述光发射器(410,420)被配置为产生并发射携带激活信息的光激活信号(AS)，所述激活信息要在所述多个上行信道(λu1,λu2,λu3,λu4)的上行信道(λu2)上从所述光网络单元(316)传输到所述光线路终端(100)，所述激活信号具有比所述上行信号中的每个上行信号的光功率(PD)低的光功率(PC)，所述光发射器包括光源(411,421)和：第一电源(412,422)，被配置为利用携带所述激活信息的第一电信号来调制所述光源(411,421)；以及第二电源(413,423)，被配置为用第二电信号直接调制所述光源(411,421)，以在所述光激活信号(AS)上产生频率啁啾。2.根据权利要求1所述的光发射器(410,420)，其中，所述激活信号(AS)的比特率(RC)低于在所述多个上行信道(λu1,λu2,λu3,λu4)上由所述其他光网络单元(301-315)传输的所述上行信号中的每个上行信号的比特率(RD)。3.根据权利要求1或2中的任一项所述的光发射器(410)，其中，所述第一电源(412)被配置为直接调制所述光源(411)。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的光发射器(410)，其中，所述光发射器还包括：光衰减器(414)，被配置为在光发射器(410)的输出端处提供具有比所述上行信号中的每个上行信号的光功率(PD)低的所述光功率(PC)的所述激发信号(AS)。5.根据权利要求1或2中的任一项所述的光发射器(420)，其中，所述光发射器还包括在所述光源(421)的下游的光调制器(424)，并且，所述第一电源(422)被配置为通过将第一电信号馈送到光调制器(424)来从外部调制所述光源(421)。6.根据前述权利要求中的任一项所述的光发射器(410,420)，其中，所述第一电信号是根据二元相移键控调制方案由所述激活信息调制的正弦信号。7.根据前述权利要求中的任一项所述的光发射器(410,420)，其中，所述第一电信号是由具有等于2.5MHz的载波频率的所述激活信息调制的正弦信号。8.根据前述权利要求中的任一项所述的光发射器(410,420)，其中，所述第二电信号是正弦波信号、三角波信号或锯齿波信号中的一个。9.根据前述权利要求中的任一项所述的光发射器(410,420)，其中，所述第二电信号具有范围在约100Hz和约10KHz之间的频率。10.一种用于多波长无源光网络(1)的光网络单元(316)，该多波长无源光网络(1)包括光线路终端(100)和用于在多个上行信道(λu1,λu2,λu3,λu4)上将上行信号传输到所述光线路终端(100)的多个其他光网络单元(301-315)，所述光网络单元(316)包括光发射器(410,420)，所述光发射器(410,420)被配置为产生并发射携带激活信息的光激活信号(AS)，该激活信息要在所述多个上行信道(λu1,λu2,λu3,λu4)的上行信道(λu2)上从所述光网络单元(316)传输到所述光线路终端(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·卡普里亚塔，R·高迪诺，V·费瑞罗，M·瓦沃，
申请(专利权)人：意大利电信股份公司，都灵理工学院，
类型：发明
国别省市：意大利,IT