操作光学网络单元的方法以及用于执行该方法的光学网络单元、光学线路终端和计算机软件技术

提供了一种控制无源光学网络PON中的光学网络单元ONU的方法。该方法包括从光学线路终端OLT向ONU传送控制消息。该控制消息包括上行帧和一个或多个后续上行帧期间的在其处ONU将被分配用于向OLT传输数据的机会的最早时间的指示。指示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】操作光学网络单元的方法以及用于执行该方法的光学网络单元、光学线路终端和计算机软件


[0001]本专利技术涉及具有千兆位能力的(Gigabit
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capable)无源光学网络或有源光学网络、在这样的网络中部署的动态带宽分配和功率节省(power saving)方案。

技术介绍

[0002]图1图示了无源光学网络(PON)100。无源光学网络的一个常见示例被称为具有千兆位能力的无源光学网络(GPON)，另一个示例是具有10千兆位能力的无源光学网络(XG
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PON)，以及另一个示例是具有50千兆位能力的无源光学网络(50G PON)。在图1中所图示的无源光学网络中，光学线路终端(OLT)装备110下行地朝向一个或多个客户装备设备传输光，每个客户装备设备是光学网络单元(ONU)120a
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120n。替代地，客户装备设备中的一个或多个可以是光学网络终端(ONT)。该光被一个或多个无源和纯光学设备130a
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130c拆分(split)，使得所有ONU接收相同的光信号。每个光学设备130a
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130c可以是无源光学分路器(splitter)，并且可以分割(divide)下行射束，使得它可以跨不同的光纤被发送。例如，分路器130a可以是1∶2分路器，130b可以是1∶32分路器，以及130c可以是1∶64分路器。
[0003]在下行方向上(即，从OLT到ONU)行进的光具有λd的波长，该波长例如对于GPON为1490nm。在上行方向上(即，从ONU到OLT)行进的光具有λ
u
的波长，该波长例如对于GPON为1310nm。
[0004]图2图示了另一个PON 200。该PON包括OLT 210、一个或多个ONU(和/或ONT)220a
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220x以及无源光学分路器230。每个ONU可以服务于一住宅/商业处所(premises)或多个处所。OLT可以连接到一个或多个网络240a
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240c。例如，OLT可以连接到公共服务电话网络(PSTN)、互联网和/或互联网协议电视(IPTV)网络。
[0005]PON中的上行(例如从ONU到OLT)和下行(从OLT到ONU)信号通常通过相同的光纤来传输，并且通过上行和下行信号的相应光波长是不同的来彼此区分。所有ONU可以接收相同的下行信号，每个ONU仅解码指向其相应ID的信息。OLT调度来自ONU的上行传输，使得一次仅一个ONU进行传输。
[0006]在一帧期间ONU可以在其处传输数据的时间从帧到帧而变化。这是为了使得OLT可以将更多的时间分配给具有更多数据要传输的ONU。调整由OLT跨ONU的传输时间分配被称为动态带宽分配。ITU
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T G.984.3Amendment 1(03/2020)描述了动态带宽分配技术。
[0007]在上行方向上，OLT控制每个ONU何时被允许传输，以便防止在给定时间处多于一个ONU进行传输。如果多个ONU同时传输，则它们将会干扰彼此的信号。ONU上行传输的调度可以通过在上行帧期间发送ONU标识的带宽映射(BWmap)以及传输的开始时间和停止时间(或开始时间和持续时间)来实现。
[0008]图3图示了PON(诸如GPON)中的下行和上行传输的示例。传输被拆分成具有相等持续时间的帧。这些帧在适用的传输控制协议(GPON传输控制协议GTC，用于GPON)中被定义。每个下行帧302可以具有125μs的持续时间，并且包括首部304(也称为下行物理控制块
PCBd)和数据部分306(也称为TC有效载荷)。
[0009]下行帧的首部包括带宽映射(BWmap)310。BWmap告知GPON中的每个ONU它在对应的上行帧350期间何时可以进行传输，并且包括一个或多个分配结构312a
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312n。每个分配结构包括对应于与该分配相关的ONU的标识符320、开始时间324和授权大小(grant size)328。开始时间指示上行帧期间的第一字节的位置，在该位置处，ONU的传输机会352开始，并且开始时间可以是16位的数字。授权大小指示在传输机会352期间在上行帧期间可以发送的数据的字节数量。开始时间可能不是绝对的，而是相对于帧的开始的。开始时间可以表达为从某个相对时间(诸如上行帧的开始)的计数的数量。ONU可以在单个帧中被分配多个传输机会，如BWmap中所定义的。
[0010]该情境中的术语“帧”指代GTC、XGTC帧或任何其他PON技术帧(或者上行，或者下行)，除非另有指定。
[0011]为了交换操作和管理信息，OLT和ONU可以使用物理层操作和管理(PLOAM)信道来发送和接收消息。在下行方向上，PCBd可以包括下行PLOAM字段(PLOAMd)，OLT使用该下行PLOAM字段向ONU发送PLOAM消息。
[0012]根据由OLT做出的分配，上行帧包括来自GPON中的多个ONU的多个传输。以类似于下行传输的方式，每个上行数据传输包括TC首部和TC有效载荷。上行TC首部(也称为TC开销)可以包括上行PLOAM消息(PLOAMu)，ONU使用该上行PLOAM消息向OLT发送PLOAM消息。
[0013]PLOAM信道有时被称为“消息传递信道”。
[0014]TC有效载荷(或者上行，或者下行)可以包括通过相关PON封装方法(用于GPON的GEM，用于XG
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PON的XGEM)在OLT与ONU之间发送的数据。该数据可以被组织成一个或多个GEM帧。这些帧不同于上面描述的GTC帧，并且在本申请中将被称为“GEM帧”。
[0015]ONU可以被管理的另一种方式是经由ONU管理和控制接口(OMCI)。管理站可以通过在GEM帧中发送数据来经由OMCI与ONU进行通信，所述GEM帧包含等于该ONU的ONU标识符的端口ID。OMCI信道可以用于握手和初始配置以及不频繁发生的配置改变。OMCI信道有时被称为“管理信道”。
[0016]针对光纤到户服务而设计的无源光学网络当前被设计有多个功率节省模式。这些功率节省模式使用从中心局装备(OLT)发送到客户处所装备(ONU)的管理消息被配置，并且随后通过PLOAM(物理层管理)信道中的控制消息被即时(on
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the
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fly)激活和去激活。
[0017]为了最小化功率消耗，ONU可以提供多个现有的休眠模式，在这些模式期间，它们使它们的接收器、发射器或其两者掉电(power down)。ITU
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T Series G Supplement 45(05/2009)“GPON功率保护”描述了减少无源光学网络中的功率消耗的方法。存在各种各样的休眠模式在使用，诸如“警觉(watchful)休眠模式”(或“循环休眠模式”)。
[0018]在快速休眠中，OLT向所有处于快速休眠模式的ONU广播休眠PLOAM消息，该消息指示这些ONU本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控制无源光学网络PON中的光学网络单元ONU的方法，所述方法包括：从光学线路终端OLT向ONU传送控制消息，其中所述控制消息包括上行帧和一个或多个后续上行帧期间的在其处ONU将被分配用于向OLT传输数据的机会的最早时间的指示。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括从OLT向ONU传送ONU应当进入功率节省模式的指令。3.根据权利要求2所述的方法，其中ONU被配置为在接收到ONU应当进入功率节省模式的指令之后的预定数量的帧内进入功率节省模式。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述控制消息包括对应的上行帧期间的在其处ONU被分配用于向OLT传输数据的机会的时间的指示，并且其中所述控制消息以及ONU应当进入功率节省模式的指令在相同的下行帧中被传送到ONU。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，当处于功率节省模式时，ONU的发射器在第一上行帧中用于向OLT传输数据的机会已经结束之后被配置在低功率状态中，其中所述发射器针对所述上行帧的剩余部分以及紧接在第一上行帧之后的第二上行帧的初始部分保持在低功率状态中，其中所述发射器在第二上行帧期间在所述控制消息中指示的最早时间之前被配置在用于向OLT发送数据的传输状态中。6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括从ONU向OLT传送针对ONU进入功率节省模式的请求，其中ONU应当进入功率节省模式的指令是响应于所述请求而传送的。7.根据权利要求2至6中任一项所述的方法，进一步包括从OLT向ON...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：沃达丰集团服务有限公司，
类型：发明
国别省市：