CN101159506A - 一种pon通信信道均衡的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种PON通信信道均衡的方法，包括：检测信道的光功率；根据检测的光功率确定信道的均衡度；判断信道的均衡度是否达到设定的阈值，信道的均衡度没有达到设定的阈值时，调节各信道的发射功率；本发明还提出了一种通信信道均衡的装置及体统，以解决光放大器的增益均衡问题，延长WDM－PON的传输距离。

Description

一种PON通信信道均衡的方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种PON通信信道均衡的方法，装置及系统。

背景技术

随着通信技术的迅速发展，通信业务增长迅速，但是相比较而言，作为已经比较成熟的语音业务的增长已经变得比较缓慢，数据类业务的增长却是很迅速。视频业务，特别是IPTV的业务发展，将使通信流量急剧增长。目前主要的视频格式主要有VCD、DivX、DVD、HDTV，压缩后其流量分别为1.5Mb/s、0.9Mb/s、5Mb/s、22.4Mb/s。而ADSL技术只能提供2～5Mb/s带宽，不能满足传输HDTV的需要，虽然VDSL的传输速率最高可达100Mb/s，但是由于VDSL的本身存在的缺陷，随着传输距离的增加，由于传输信号的衰减比较快，其传输速率下降很快，当传输距离超过1.5km时，几乎已经不能传输了。而且XDSL基本上都是先经过光纤网络连接到大楼或者路边，然后用XDSL技术传送到用户端，最终的传输速度和成本在一定程度上取决于光纤网络。

随着“光进铜退”的进一步演进，无源光网络(PON)作为接入网已经成为了一种潮流，无源光网络又分为以下几种：APON、EPON、BPON、GPON。这些网络都采用了分束器将光功率分成几束，传送给相应的用户。由于需要所有的用户共享上下行带宽，因此这些网络具有一些很明显的缺点，如每个PON的用户数不多，这是由于分束器引起的功率衰减太大造成的，又因为用户需要对带宽进行共享，因此，用户的净带宽不高，同时，由于用户需要共享波长，造成了保密性能差。

一种新的技术WDM-PON现在已经引起了人们的广泛关注，WDM-PON是一种利用WDM技术给每个用户提供一路波长的技术，这同传统的PON技术很不一样，不需要将一路信号分路成16或者32路。由于WDM-PON给每个用户分配一个波长，因此其实质上是点对点的通信，而在物理结构上却是最经济的点对多点的结构。每个用户端(ONU或者ONT)可以单独享有一个波长，从而带宽可以得到保证，并且保密性能好。

降低运营维护成本和单用户设备成本的要求必然要求WDM-PON具有更长的传输距离(如能达到100km或以上)和能支持更多的用户(如多于512个)。使用高输出功率可以延长传输距离，但单用户成本将增加很多。在不使用高输出功率激光器的前提下，要增加传输距离，必须要采用光放大器。由于光放大器具有增益饱和性，每个ONU由于距离远程节点的距离不同，进入光放大器的功率不均衡，功率大的信号光可能会使光放大器进入饱和状态，使得功率小的信号光不能被放大到预定的功率值，这将引起光功率放大不够的信道的误码率增加。而且，在线ONU数量的不同，也会影响光放大器的增益。这些问题在城域网、广域网都存在，目前在城域网和广域网中，这些问题都是通过昂贵的具有信道均衡功能的光放大器来解决。

由于接入网的成本敏感性，采用在干线上使用的昂贵的具有信道均衡功能的光放大器，会大大提高用户的成本，从而将会阻碍其市场的拓展。

发明内容

本发明的实施例提出了一种PON通信信道均衡的方法、装置及系统，以解决WDM-PON光放大的增益均衡问题，以延长其传输距离。

本发明的实施例提供了一种实现信道均衡的方法，包括以下步骤：

检测信道的光功率；

根据检测的光功率确定信道的均衡度；

判断信道的均衡度是否达到设定的阈值，如果没有达到设定的阈值，则调节信道的发射功率。

本发明还提供了一种光线路终端，其中：

光接收单元，用于将接收到的上行光功率信息，以及上报的下行光功率信息传送给处理单元；

处理单元，用于对信道进行检测，根据光接收单元发送的光功率判断信道功率的均衡值是否达到设定的阈值，如果没有达到设定阈值，则向ONU和/或OLT发送调节指令对信道发射功率进行调节。

光发射单元，用于接收处理单元的调节指令，根据调节指令对下行信道发射功率进行调节和转发处理单元向ONU发送的调节指令。

本发明实施例还提供了一种光网络单元，其中：

解析单元，用于接收OLT发送的上行功率调节指令及ONU检测到的下行光功率；

上行功率调整单元，用于接收解析单元发送的上行功率调节指令，根据该功率调节指令，调节ONU的发射功率；

下行功率上报单元，用于将ONU检测到的下行光功率信息发送给OLT。

本发明实施例还提出了一种无源光网络，其中：

光线路终端，用于对信道进行检测，根据收到的光功率判断信道的均衡度是否达到设定的阈值，在没有达到设定阈值时，向ONU和/或OLT发送调节指令以触发对信道功率进行调节；

光网络单元，用于根据接收的上行功率调节指令，控制ONU的光发射单元调节其发射功率，还用于将ONU检测到的下行光功率信息发送给OLT。

本发明实施例的有益效果如下：

在普通的WDM-PON硬件系统上，使用普通的无均衡功能的光放大器，在OLT和ONU之间实现了信道均衡，以较低的成本延长了其传输距离，并保证各个信道的通信质量。实现简单，没有增加系统设备的复杂度。

附图说明

图1为本发明的OLT检测上行信道的功率均衡度的流程图；

图2为本发明的ONU检测下行信道的功率均衡度的流程图；

图3为本发明的光线路终端；

图4为本发明的光网络单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步地描述。

由于接入网是面对终端用户的，对成本极其敏感，不可能采用昂贵的具有信道均衡功能的光放大器。本发明针对这一问题，提出了一种简单、有效、经济的解决方法、装置及系统，以实现PON通信信道均衡。

在不使用高输出功率激光器的前提下，要增加传输距离，需要采用光放大器，进入光放大器的不同信道的光功率有高有低，通常，功率高的信道将吸收光放大器更多的功率，功率低的不能被充分放大。所以需要将功率过高的通道的发射功率调低，把功率过低的发射功率增大，通过逐步调节就可以实现信道功率均衡。本发明通过在OLT和ONU中的进行光功率监测及通过OLT和ONU之间的报文交互来实现上行和下行信道功率均衡。其中，为叙述方便，本发明中ONU为ONT与ONU的统称。

实施例一，如图1所示，在本实施例中，OLT检测上行各信道光功率，然后根据检测的光功率来计算功率的均衡程度：

如果信道功率均衡度(信道功率的均衡程度)满足要求，那么继续监测信道光功率，即系统持续监测上行信道的功率均衡程度，一旦上行信道的均衡度不能满足要求时，即没有达到设定的阈值时，系统马上作出反应，计算出各个ONU的发射功率的调节量，然后OLT向ONU发送功率调节指令，将调节量通过信号帧或者控制帧发送给ONU。ONU一旦接收到带有功率调节量的信号帧或者控制帧，马上做相应的功率调节，调节发射器的功率，功率调节完成之后，ONU通过信号帧或者控制帧将完成消息反馈给OLT，然后，OLT继续监控信道均衡情况。

与实施例一不同的是，实施例二中是采用ONU检测下行信道的光功率，如图2所示，ONU检测到达接收器的下行光功率，然后将该光功率信息通过信号帧或者控制帧发送给OLT。OLT收集所有ONU发送过来的光功率信息，计算出各下行信道的功率均衡度。如果功率均衡度符合要求，那么各下行信道的发射功率保持不变。如果功率均衡度不符合要求，那么计算出OLT各下行信道的光发射器的发射功率调节值，并控制各光发射器调节发射功率。调节完成之后继续通过ONU反馈的各下行信道功率值监视下行信道的功率均衡。

在实施例一和实施例二中，在调节后，均要继续对信道的光功率进行检测，再次判断信道的均衡度是否达到了设定的阈值，即信道是否已经均衡，如果信道还没有达到均衡，则继续进行下一步流程，即继续进行检测，直到达到信道的均衡。

如图3所示，一种光线路终端，其中包括处理单元，光接收单元，光发射单元。光接收单元将其接收到的上行光功率，以及ONU上报的下行光功率传送给处理单元，处理单元可以用于对通信信道进行检测，在上行信道功率的均衡值没有达到设定阈值时，发送指令指示各ONU调节其发射功率。处理单元又包括：判断单元、运算单元、控制单元。其中，判断单元一方面从各个光接收单元接收光接收单元接收到的上行光功率，确定上行信道的均衡度，并判断上行信道的均衡度是否达到设定的阈值，另一方面，从各个光接收单元接收ONU上报的下行光功率，确定下行通道的均衡度，并判断下行通道的均衡度是否达到设定的阀值；根据判断结果，判断单元指示运算单元是否进行发射功率调节量的计算；运算单元，在上行信道和下行信道的均衡度没有达到设定的阈值时，计算出各ONU或OLT的光发射单元的发射功率的调节量，所得的调节量是对发射功率进行调节的依据；控制单元根据来自运算单元的发射功率调节量有两种可能的处理：当上行信道不均衡时，则通过OLT的光发射单元向ONU发送调节指令(信号帧或者控制帧)使ONU调节发射功率值以达到信道均衡；当下行信道不均衡时，则向OLT的光发射单元发送功率调节指令，OLT的光发射单元根据调节指令调节下行发射功率以达到信道均衡。调节指令中包含有调节量。

第一次调节后，继续监测上下行的信道均衡度，再次判断信道的均衡度是否达到了设定的阈值，即信道是否已经均衡，如果信道还没有达到均衡，则继续进行下一步流程，即继续调节和监测，直到达到信道均衡。

如图4所示，一种光网络单元，包括解析单元、上行功率调整单元和下行光功率上报单元，解析单元用来从光接收单元接收上行功率调整指示及下行光功率，然后进行分流处理，上行功率调整指示分流给上行功率调整单元处理，下行光功率分流给下行光功率上报单元处理。上行功率调整单元根据来自OLT的功率调节指示控制光发射单元去调节ONU的发射功率以达到信道均衡。下行光功率上报单元把光接收单元检测到的下行光功率封装成报文并通过光发射单元发送回OLT，作为OLT的处理器判决下行信道是否均衡的数据。光发射单元同时根据上行功率调整单元发出的功率调整指示对发射功率进行调整。

显然，本领域的技术人员可以对本发明的实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种PON通信信道均衡的方法，其特征在于，包括：

检测信道的光功率；

根据检测的光功率确定信道的均衡度；

判断信道的均衡度是否达到设定的阈值，如果没有达到设定的阈值，则调节信道的发射功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

如果信道的均衡度达到设定的阈值，则重新检测信道的光功率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：光线路终端OLT检测上行信道的光功率，根据检测的上行信道的光功率计算上行信道的均衡度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括：

OLT确定上行信道的均衡度没有达到设定的阈值后，计算各个光网络单元ONU信道发射功率的调节量；

OLT向各ONU发送光功率调节指令，该指令中携带光网络单元ONU信道发射功率的调节量信息；

各ONU接收所述来自OLT的光功率调节指令，根据所述指令中的发射功率的调节量信息对上行信道发射功率进行调节。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包括：

ONU调节光发射功率后，向OLT发送反馈信息，OLT继续检测上行信道的光功率。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

ONU检测下行信道的光功率，ONU将检测到的光功率上报给OLT，OLT根据该上报的光功率计算下行信道的均衡度。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括：

OLT确定该均衡度没有达到设定的阈值时，计算OLT中各信道发射功率的调节量，根据该调节量调节各信道的发射功率。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述OLT调节各信道的发射功率的步骤之后进一步包括：

OLT向ONU发送反馈信息，ONU继续检测下行信道的功率值，直至信道均衡度达到设定的阈值。

9.一种光线路终端，其特征在于，包括：

光接收单元，用于将接收到的上行光功率信息，以及上报的下行光功率信息传送给处理单元；

处理单元，用于对信道进行检测，根据光接收单元发送的光功率判断信道功率的均衡值是否达到设定的阈值，如果没有达到设定阈值，则向ONU和/或OLT发送调节指令对信道发射功率进行调节。

光发射单元，用于接收处理单元的调节指令，根据调节指令对下行信道发射功率进行调节和转发处理单元向ONU发送的调节指令。

10.根据权利要求9所述的光线路终端，其特征在于，所述处理单元包括：

判断单元，用于检测信道的光功率，根据光功率确定信道的均衡度，判断信道的均衡度是否达到设定的阈值；

运算单元，用于在信道的均衡度没有达到设定的阈值时，计算ONU和/或OLT的发射功率的调节量；

控制单元，用于根据运算单元计算得到的ONU和/或OLT的发射功率的调节量分别对ONU和/或OLT的信道的发射功率进行调节以达到信道均衡。

11.一种光网络单元，其特征在于，包括：

解析单元，用于接收OLT发送的上行功率调节指令及ONU检测到的下行光功率；

上行功率调整单元，用于接收解析单元发送的上行功率调节指令，根据该功率调节指令，调节ONU的发射功率；

下行功率上报单元，用于将ONU检测到的下行光功率信息发送给OLT。

12.根据权利要求11所述的光网络单元，还包括：

光发射单元，用于根据上行功率调整单元发送的调节指令调节发射功率和转发下行功率上报单元检测到的下行光功率信息。

13.一种无源光网络系统，其特征在于，包括：

光线路终端，用于对信道进行检测，根据收到的光功率判断信道的均衡度是否达到设定的阈值，在没有达到设定阈值时，向ONU和/或OLT发送调节指令以触发对信道功率进行调节；

光网络单元，用于根据接收的上行功率调节指令，控制ONU的光发射单元调节其发射功率，还用于将ONU检测到的下行光功率信息发送给OLT。

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