一种基于PON网络的测距精度优化方法技术

本发明专利技术涉及应用于无源光纤接入设备优化方案，特别是一种基于PON网络的测距精度优化方法。包括：当OLT启动后，OLT周期性的在本端口上广播允许接入的时隙等信息；ONU上电后，根据上步中OLT广播的允许接入信息，主动发起注册请求；OLT接收到上步的注册请求后，通过对ONU的认证，允许ONU接入，并给请求注的ONU分配一个本OLT端口唯一的一个逻辑链路标识LLID；数据从OLT到多个ONU以广播式下行；每个数据帧的帧头包含上步注册时分配的逻辑链路标识LLID，该标识唯一对应其中某一个ONU；经过上步的ONU在接收到对应自己的LLID的数据帧时，ONT触发硬件开关，将Rx管脚与TX管脚短接通路接通。

A method of optimizing distance measurement based on PON network

The invention relates to an optimization scheme for passive optical fiber access equipment, in particular to a ranging accuracy optimization method based on PON network. Including: when the OLT is started, OLT periodically broadcasts information on the time slot that allows access on this port; after the ONU is on power, the registration request is initiated according to the permission access information of the OLT broadcast in the step; after the OLT receives the registration request for the step, the ONU is allowed through the authentication of the ONU, and the ONU is allocated to the ONU of the request. The only logical link identifier LLID of this OLT port; the data is broadcast from OLT to multiple ONU; the header of each frame contains the logical link identity assigned when the step registration is LLID, which corresponds only to one of the ONU; the ONU after the step is triggered when the data frame of its own LLID is received. The hardware switch connects the Rx pin to the TX pin short path.

【技术实现步骤摘要】
一种基于PON网络的测距精度优化方法
本专利技术涉及应用于无源光纤接入设备优化方案，特别是一种基于PON网络的测距精度优化方法。
技术介绍
由于PON系统中的测距是由OLT(光线路终端)和ONU（光网络单元）配合完成的，现在OLT和ONU的技术都比较成熟，技术进入门槛都放低了，市场上的OLT和ONU厂商较多，产品各异，选择方案时的硬件和软件也会不同，异厂家对通后，测距误差往往较大，原因在于不同厂商的ONT硬件处理性能和软件处理性能各不相同，导致在配合测距的过程中会有不同的处理时间。众所周知的，测距是用光速来测的，稍有几微秒的差异，得出来的结果就是偏差几公里；所以现在的困局就是测试距离结果始终由二因素（OLT+ONT）决定，如果这二因素不统一（OLT和ONU厂商各异的话），那就始终避免不了结果偏差。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述不足之处提供一种基于PON网络的测距精度优化方法，把由OLT和ONT配合完成测距过程，变成由OLT单边来完成，ONT只通过控制光模块TX与RX引脚短接和断开，降低测距过程中ONT的时延影响，从而实现测距精度优化。本专利技术是采取以下技术方案实现的，基于PON网络的测距精度优化方法，包括如下步骤：1)当OLT启动后，OLT周期性的在本端口上广播允许接入的时隙等信息；2）ONU上电后，根据步骤1）中OLT广播的允许接入信息，主动发起注册请求；3）OLT接收到步骤2）的注册请求后，通过对ONU的认证，允许ONU接入，并给请求注的ONU分配一个本OLT端口唯一的一个逻辑链路标识LLID；4）数据从OLT到多个ONU以广播式下行，即采用时分复用技术TDM；每个数据帧的帧头包含步骤3）注册时分配的逻辑链路标识LLID，该标识唯一对应其中某一个ONU；5）经过步骤4）的ONU在接收到对应自己的LLID的数据帧时，ONT触发硬件开关，将Rx管脚与TX管脚短接通路接通，同时不断开原先正常的光电转换通路。步骤4）中，逻辑链路标识LLID表明数据是给若干个ONU，即ONU1、ONU2、ONU3……ONUn中的唯一一个；当数据信号到达ONU时，ONU根据LLID，在物理层上做判断，接收给它自己的数据帧，摒弃那些给其它ONU的数据帧。步骤5）中，ONU的TX管脚向OLT数据包的时延值为RTD’(即TiS1+TiS2+2Tpd)，并覆盖原先ONU的时延值RTD（即TiS1+TiS2+2Tpd+TiO1+TiO2+EqD+TS），由于是完全反射回去，所以OLT的光模块应能接收上行为1490nm的波长的光，由于反射的光波长是1490nm，和普通的上行光1310nm波长不同，互不干扰，这样测距稳定性更强，可以避免干扰。本专利技术优点：1）解除了异厂商不同ONT测距的偏差，新方法排除了ONT的因素，可大大提高适用性；减少了异厂商对接时的不断的开发调试过程，提高了测距的可信度，提高了各厂商不同OLT和ONT的适用性；2）由于少了ONT的处理时间和ONT这边的光转电/电转光的处理时间，性能好的ONT的处理时间几十微秒，性能差的ONT有可能达到几百微秒，现在全统一由OLT主控，适用性大大提高；3）测距精度大大提高，唯一会影响精度的就是TiS1,TiS2这二个值，这二个值主由OLT这边管控，通过OLT主控软件优化，进一步的系统测试减小TiS1、TiS2影响，则测距的时间精度可再提升一个等级，偏差可只在±1%，优于现在的规定的±5%；为使用和维护管理提供了精确的数据，提供了很大的便利。附图说明图1是现有的测距方法原理图。图2是本专利技术的基于PON网络的测距精度优化方法原理图。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术作进一步说明。ONT能控制ONT光路的正常和短接，ONT在收到OLT的测距下发光之前，能把光路的RX管脚和TX实现短路，完成测距后将RX管脚和TX再恢复断路。图1是现有的测距方法原理图，根据距离=光路上的传输时延*光速率，那么，光纤传输时延Tpd=（RTD-TS-TiO1-TiO2-TiS1-TiS2-EqD）/2。其中，RTD为Round-Trip-Delay，表示往返时延；TS为thebasictransmissiondelay，表示基本传输时延；TiO1为ONU侧收端光信号转换为电信号时延；TiO2为ONU侧发送端电信号转换为光信号时延；TiS1为OLT侧发送端电信号转换为光信号时延；TiS2为OLT侧收端光信号转换为电信号时延；EqD即EqualizationDelay，表示均衡时延；Tpd即opticalfiberpropagationdelay，表示光纤传输时延。图1中，MUX表示多路复用器；DMUX表示解复用器。图2是本专利技术改进后的测距精度优化方法原理图。RTD=2*Tpd+Ts+TiO1+TiO2+TiS1+TiS2+EqD，这个公式中的Ts、TiO1、Ti02、EqD都是取决于ONT，TiS1,TiS2取决于OLT，由于测距主要是OLT发起，所以TiS1,TiS2的处理时间，都取决于OLT性能转发处理，比较可控和信任；虽然5个值理论上不应该超过50微妙，但因ONT的性能各异，微秒级别的差异，结果就是偏差几公里；这是造成测距不准的最大不确定性因素，所以本专利技术方案利用镜子反射原理，在测距阶段，ONT通过控制办法把其的Rx管脚在不进入光转电之前短路接通TX，让测距中的OLT下发的光，直接在ONT这边反射回去，这样把ONT这块的响应时间和光电转换时间不参与计算，这样可更快的折回OLT处，由于是完全反射回去，因而OLT的光模块应能接收上行为1490nm波长的光，由于反射的光是1490nm，和普通的上行光1310nm不同，互不干拔，这样测距稳定性更强，可以避免干扰；从而，新的计算过程如下：距离=光路上的传输时延*光速率光纤传输时延=（OLT的测距时延-TiS1-TiS2）/2。可见，唯一会影响精度的就是TiS1,TiS2这二个值，这二个值主由OLT这边管控，通过OLT主控软件优化，进一步的系统测试减小TiS1、TiS2影响，则测距的时间精度可再提升一个等级，偏差可只在±1%，优于现在的规定的±5%。经过验证，本专利技术方法切实可行，减少了异厂商对接时的不断的开发调试过程，提高了测距的可信度，和不同OLT和ONT的适用性；大大提高测距精度，为使用和维护管理提供了精确的数据，提供了很大的便利。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PON网络的测距精度优化方法，其特征在于，包括如下步骤：1)当OLT启动后，OLT周期性的在本端口上广播允许接入的时隙等信息；2）ONU上电后，根据步骤1）中OLT广播的允许接入信息，主动发起注册请求；3）OLT接收到步骤2）的注册请求后，通过对ONU的认证，允许ONU接入，并给请求注的ONU分配一个本OLT端口唯一的一个逻辑链路标识LLID；4）数据从OLT到多个ONU以广播式下行，即采用时分复用技术TDM；每个数据帧的帧头包含步骤3）注册时分配的逻辑链路标识LLID，该标识唯一对应其中某一个ONU；5）经过步骤4）的ONU在接收到对应自己的LLID的数据帧时，ONT触发硬件开关，将Rx管脚与TX管脚短接通路接通，同时不断开原先正常的光电转换通路。

【技术特征摘要】
1.一种基于PON网络的测距精度优化方法，其特征在于，包括如下步骤：1)当OLT启动后，OLT周期性的在本端口上广播允许接入的时隙等信息；2）ONU上电后，根据步骤1）中OLT广播的允许接入信息，主动发起注册请求；3）OLT接收到步骤2）的注册请求后，通过对ONU的认证，允许ONU接入，并给请求注的ONU分配一个本OLT端口唯一的一个逻辑链路标识LLID；4）数据从OLT到多个ONU以广播式下行，即采用时分复用技术TDM；每个数据帧的帧头包含步骤3）注册时分配的逻辑链路标识LLID，该标识唯一对应其中某一个ONU；5）经过步骤4）的ONU在接收到对应自己的LLID的数据帧时，ONT触发硬件开关，将Rx管脚与TX管脚短接通路接通，同时不断开原先正常的光电转换通路。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆天宇，闫景浩，王寅，符小东，姜伯平，
申请(专利权)人：中天宽带技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32