一种无源光网络系统及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种无源光网络系统，OLT中对分别发送给若干光网络单元的数据进行反向傅里叶变换形成对应的若干路正交频分复用数据子帧，再对所述若干路正交频分复用数据子帧进行符号交织处理，形成新的正交频分复用数据帧；之后对所述新的正交频分复用数据帧进行并串行数据装换、以及数字模拟转换形成无源光网络下行模拟电信号；最后进行光调制生成无源光网络下行光信号，而ONU对无源光网络下行电信号中的正交频分复用数据帧进行去符号交织处理，选择接收本光网络单元的正交频分复用数据子帧并进行傅里叶变换计算，恢复下行无源光网络数据中对应该光网络单元的下行数据。如此，降低了ONU端DSP计算量和硬件器件的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
的，尤其涉及一种接入网络系统中的无源光网络及其装置。
技术介绍
目前接入网主要以树形结构的PON(无源光网络)技术为主，随着用户对高清IPTV、视频监控等高带宽业务需求的不断增长，运营商对PON系统在带宽需求、业务支撑能力、接入节点设备和配套设备性能等方面，都提出了更高的期望。基于TDM-PON(时分复用的无源光网络)应用较广泛，10G之后的下一代PON技术的演进方向，也成为ITU-T(国际电信联盟远程通信标准化组织)和FSAN(全业务接入网论坛)等国际标准组织的讨论热点。随着PON技术的演进：从GPON/EPON到XGPON/10GEPON直至40G-TWDM-PON，带宽不再是限制用户体验的唯一的技术瓶颈。运营商和设备商的兴趣都在逐渐的投向OFDM-PON(基于正交频分复用方式无源光网络)。OFDM-PON在2012年时依然是NG-PON2的备选方案之一，但由于NG-PON2标准预计敲定时间的限制，随着由其血缘关系最近的TWDM-PON(基于时分和波分复用方式无源光网络)入选标准而落选NG-PON2标准之外。OFDM(正交频分复用)是一种多载波传输技术，将高速串行的比特信息动态分配到各个频谱相互重叠的子载波上，有效提升系统的频谱效率。子载波可采用PSK(相移键控调制)、QAM(正交振幅调制)等高阶调制提高系统容量。由于OFDM符号的长度增加，加上循环前缀技术的使用，有力地克服了传输链路中由于多径和色散带来的码间干扰(ISI)。同时，OFDM调制融合了软件无线电的思想，主要功能依靠DSP(数字信号处理)芯片实现IDFT(离散傅里叶逆变换)和DFT(离散傅里叶变换)等数字信号处理，再通过数/模以及模/数转换实现数字域和模拟域之间的转换，将通信系统除了射频前端和天线等的大部分功能利用软件来实现，极大地发挥了软件的灵活简便、准确计算、可重配置以及高效的信号数字处理算法的优势。DSP使能的OFDM-PON作为未来的光接入技术一直保持了高速的发展态势，是未来诸多光接入方案中具有“通用接入”能力、可软件定义化、具备可重构性的有效方案。同时，在数据中心和无线前端回传中的“并行应用”也是推进OFDM-PON技术演进和开发的重要力量。考虑到OFDM-PON本身所具备的抗色散能力和频谱有效性的顾身优势，以及在光接入网络中可以实现灵活的载波资源调度，本应在光接入中获得极高的认可和发展。但是，相对传统的低成本光接入网，OFDM-PON在复杂度和成本方面的劣势是其主要的受限原因。纵使有诸多的技术优势，OFDM-PON的一个局限就是DSP开销较大，计算复杂度较高，因而导致耗能较高。结合图1、2所示意，它提供的是点对点和点对多点的OFDM传输比较。从图1中可见，OFDM传输在发射端Tx和接收端Rx具有对称性结构。该传输方式应用在图2点对多点的结构中，每一个ONU也需要工作在和发射端OLT一样的时钟频率下，而理论上而言，我们希望ONU能工作在尽量低耗能和低计算复杂度的状况下。同时，该OFDM-PON架构下，由于数据和资源具有非常低的调度精细度，每一个ONU(光网络单元)需工作在和OLT(光纤线路终端)一致全速率状态，以抓取下行PON信号中的全部链路信息，完成全频段的FFT(傅里叶变换)之后识别和抽取该ONU所对应的数据块，丢弃非相关数据，如此一来，ONU侧全带宽的A/D模数转换、S/P串并行转换、和FFT傅里叶变换计算所带来的开销已经产生。鉴于此，在PON的网络结构中，ONU的复杂度和有效性都是需要被重新优化，有必要针对在OFDM-PON中ONU必须运行在和OLT一致的时钟频率并必须全频段进行数据采集和傅里叶变换计算这一问题，提出解决计算复杂度高和有效性低的问题。目前有不少方案采用了OFDM-FDMA-PON的方案。在这些方案中，每一个用户的数据以OFDM格式承载在某一个中频载波上，在OLT端形成多个频域上并行的OFDM的中频复用的形式。这样的方案可以很好的解决前述的问题，每个用户可以只要通过解复用的方式获取目标中频，而后用较小的带宽和较低的数据获取OFDM数据，不会造成计算复杂度的浪费不必要的开销。然而，基于OFDM-FDMA-PON方案带来了一个隐含的问题是过高的信号峰均比(PAPR)。因为频域上的复用，对应时域上的信号叠加，故而PAPR会随着OLT端需要复用进来的用户数的增加而不断增加，导致传输系统的线性度的丧失。而随着非线性效应的引入，OFDM信号的质量会受到严重的交调并出现传输差错，因而这样的方案只能较好的适合轻用户的场景(例如小于16个用户)。
技术实现思路
针对OFDM-PON中ONU的有效性缺陷，本专利技术旨在提供一种降低用户侧ONU的ADC的采样量化的速率，减少傅里叶变换计算的尺寸和DSP计算量，以减少功耗，最终提升OFDM-PON技术的可实用性的技术解决方案。根据本专利技术的一个方面，这里提供一种无源光网络系统中的光纤线路终端，其包括：若干反向傅里叶变换装置，对分别发送给若干光网络单元的数据进行反向傅里叶变换，形成对应的若干路正交频分复用数据子帧；处理装置，对所述若干路正交频分复用数据子帧进行符号交织处理，形成新的正交频分复用数据帧；第一转换装置，对所述新的正交频分复用数据帧进行并串行数据装换、以及数字模拟转换形成无源光网络下行模拟电信号；电光转换装置，对所述无源光网络下行模拟电信号进行光调制生成无源光网络下行光信号，并通过光分配网络发送给光网络单元。优选地，前述反向傅里叶变换装置中每路正交频分复用数据子帧的反向傅里叶变换尺寸可由软件定义的。优选地，前述符号交织装置对所述正交频分复用数据子帧先进行缓存，再按照一定的比例进行符号交织。优选地，前述第一转换装置以对应于一个基准采样率的N倍速率对所述新的正交频分复用数据帧进行数字模拟转换。优选地，前述反向傅里叶变换装置包含正交频分复用数据子帧数据的同步、控制信令，进一步包含无源光网络的控制信令，所述无源光网络的控制信令包括动态带宽分配、公共运维管理信令根据本专利技术的另外一个方面，这里提供一种无源光网络系统中的光网络单元，其包括：光电转换装置，接收来自光分配网络的无源光网络下行光信号，转换为无源光网络下行电信号；第二转换装置，对所述无源光网络下行电信号中的正交频分复用数据帧进行去符号交织处理，选择接收本光网络单元的正交频分复用数据子帧；傅里叶变换装置，对发送给本光网络单元的正交频分复用数据子帧进行傅里叶变换计算，恢复下行无源光网络数据中对应该光网络单元的下行数据。优选地，前述第二转换装置以一个基准采样率对无源光网络下行电信号进行数字模拟转换。优选地，前述第二转换装置根据所恢复的下行数据中的控制信令对下行电信号中的正交频分复用数据帧进行去符号交织处理。优选地，前述第二转换装置包括：本地时钟装置，产生特定时钟频率的时钟信号；模数转换装置，以所述时钟信号对无源光网络下行电信号中的本光网络单元对应的正交频分复用数据子帧进行模拟数字转换；去交织处理装置，对模数转换装置输出的数据进行去交织处理，获得本地网络单元对应的正交频分复用数据子载波，并输出给所述傅里叶变换装置；运维管理控制装置，根据恢复的下行数据中的控制信令控制同步控制装置以及去交织处理装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无源光网络系统中的光纤线路终端，其特征在于包括：若干反向傅里叶变换装置，对分别发送给若干光网络单元的数据进行反向傅里叶变换，形成对应的若干路正交频分复用数据子帧；处理装置，对所述若干路正交频分复用数据子帧进行符号交织处理，形成新的正交频分复用数据帧；第一转换装置，对所述新的正交频分复用数据帧进行并串行数据装换、以及数字模拟转换形成无源光网络下行模拟电信号；电光转换装置，对所述无源光网络下行模拟电信号进行光调制生成无源光网络下行光信号，并通过光分配网络发送给光网络单元。

【技术特征摘要】
1.一种无源光网络系统中的光纤线路终端，其特征在于包括：若干反向傅里叶变换装置，对分别发送给若干光网络单元的数据进行反向傅里叶变换，形成对应的若干路正交频分复用数据子帧；处理装置，对所述若干路正交频分复用数据子帧进行符号交织处理，形成新的正交频分复用数据帧；第一转换装置，对所述新的正交频分复用数据帧进行并串行数据装换、以及数字模拟转换形成无源光网络下行模拟电信号；电光转换装置，对所述无源光网络下行模拟电信号进行光调制生成无源光网络下行光信号，并通过光分配网络发送给光网络单元。2.如权利要求1所述的光纤线路终端，其特征在于所述反向傅里叶变换装置中，每路正交频分复用数据子帧的反向傅里叶变换尺寸可由软件定义的。3.如权利要求1所述的光纤线路终端，其特征在于所述符号交织装置对所述正交频分复用数据子帧先进行缓存，再按照一定的比例进行符号交织。4.如权利要求1所述的光纤线路终端，其特征在于所述第一转换装置以对应于一个基准采样率的N倍速率对所述新的正交频分复用数据帧进行数字模拟转换。5.如权利要求1所述的光纤线路终端，其特征在于所述反向傅里叶变换装置包含正交频分复用数据子帧数据的同步、控制信令，进一步包含无源光网络的控制信令。6.如权利要求5所述的光纤线路终端，其特征在于所述无源光网络的控制信令包括动态带宽分配、公共运维管理信令。7.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶晨晖，张凯宾，
申请(专利权)人：上海贝尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31