專利名稱：以太無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其光功率預(yù)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，尤其涉及以太無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON，Ethernet Passive Optical Network)系統(tǒng)及其光功率預(yù)算方法。
背景技術(shù)：
隨著信息社會(huì)的到來，上網(wǎng)交流信息、查資料、遠(yuǎn)程服務(wù)、在家辦公和電話會(huì)議以 及看電影、電視等娛樂活動(dòng)已經(jīng)逐步成為現(xiàn)代人生活中的一部分，這極大地推動(dòng)了寬帶接 入技術(shù)向更寬更快的方向發(fā)展，無源光網(wǎng)絡(luò)(PON，Passive Optical Network)就是其中最 寬最快以及最環(huán)保的一種寬帶接入技術(shù)，正在被絕大多數(shù)遠(yuǎn)營(yíng)商所接受并被部署了光纖接 入系統(tǒng)以及被用于逐步取代現(xiàn)有的銅線(有線)系統(tǒng)，這就是光進(jìn)銅退的趨勢(shì)，用以滿足日 益增長(zhǎng)的通信用戶以及更快速和更好的服務(wù)需求。無源光網(wǎng)絡(luò)PON是一種點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的光纖接入技術(shù)，如

圖1所示。無源光網(wǎng)絡(luò)包括 光線路終端(0LT，0ptical Line Terminal)、光網(wǎng)絡(luò)單元(0NU，0ptical Network Unit)以 及光分配網(wǎng)絡(luò)(0DN，Optical Distribution Network)。通常是由一個(gè)光線路終端OLT通 過光分配網(wǎng)絡(luò)ODN的光功率分離器(簡(jiǎn)稱分光器)連接多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU構(gòu)成的點(diǎn)到多 點(diǎn)結(jié)構(gòu)。其中，ONU中包含用于光纖入戶(FTTH, Fiber To The Home)的光網(wǎng)絡(luò)終端(0ΝΤ, OpticalNetwork Terminal)，它屬于ONU定義范疇的一種特殊形態(tài)。在無源光網(wǎng)絡(luò)的安置過程中，運(yùn)營(yíng)商考慮的是如何滿足越來越多的光纖到家FTTH 的客戶需求并盡可能地節(jié)省投資成本。因此希望一個(gè)光線路終端OLT通過光分配網(wǎng)ODN能 夠帶動(dòng)盡可能多的光網(wǎng)絡(luò)單元(0NU/0NT)。這就需要ODN中的分光器增加分光比。而每增 加一次分光比，雖然能增加一倍的0NU，但是光鏈路的損耗相應(yīng)地增加3分貝(dB)。理論上 1 光器的損耗是3*N(單位是dB)，但由于某些生產(chǎn)工藝的不完善和一些光纖耦合損 耗等因素，實(shí)際上的損耗是3*N+M(單位dB)。最好的或最小損耗的1 光器的M值一 般都小于3dB。目前市場(chǎng)上供應(yīng)最大的1 光器，也就是1 64，即N = 6。絕大部分 廠家所能提供的最大分光器是1 32，即N = 5。因此對(duì)于N >6的分光器，必須用小的分 光器進(jìn)行組合，這種組合可能多種多樣，可以有許多級(jí)。但是級(jí)數(shù)越多，工序也越多，相應(yīng)的 損耗也就越大。而最小損耗的1 2N分光器一般最多為兩級(jí)。圖2、圖3及圖4分別給出了分光比分別為1 128、1 256以及1 512的分光 器的最佳配置組合，其相應(yīng)的損耗是3*(N+1)，即24dB、27dB以及30dB。如果以5公里光分 配網(wǎng)絡(luò)為例，考慮到光纖每公里損耗是0. 4dB/km，忽略其它損耗，則其最少的光鏈路損耗相 對(duì)以上三種分光器是26dB、29dB以及32dB。很明顯，分光器的損耗在整個(gè)光鏈路損耗中占 的比例是最大的，因此挑選級(jí)數(shù)低的分光器在ODN中對(duì)于降低整個(gè)光鏈路的損耗起著至關(guān) 重要的作用。以太無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要在大分光比的光分配網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行，除了安置有最佳分光 器以降低損耗以外，還必須為其提供相應(yīng)的光功率預(yù)算系統(tǒng)，亦即它的光功率預(yù)算必須能 克服最少的光鏈路損耗，這樣系統(tǒng)才能運(yùn)行。但現(xiàn)有的無源光網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)中，只有IEEEP802. 3av(10G以太無源光網(wǎng)絡(luò))才提供大于30dB光功率預(yù)算的類別，分別是冊(cè)30和 PRX30，詳見表1.表IIEEE P802. 3av光功率預(yù)算類別
權(quán)利要求
一種以太無源光網(wǎng)絡(luò)的光功率預(yù)算方法，包括將現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中光功率預(yù)算類別定義的光線路終端OLT的發(fā)射器、接收器組合以及光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的發(fā)射器、接收器組合中具有大功率的發(fā)射器和高靈敏度的接收器重新組合，使光鏈路的光功率預(yù)算能夠克服在大分光比光分配網(wǎng)絡(luò)ODN上運(yùn)行的以太無源光網(wǎng)絡(luò)最少的光鏈路損耗，從而找到與所述大分光比ODN相適應(yīng)的新的光功率預(yù)算類別。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述光鏈路包括下行光鏈路和上行光鏈 路，所述方法還包括對(duì)所述下行光鏈路中所述OLT的發(fā)射器和/或所述ONU的接收器的工作速率進(jìn)行重新 定義，以使所述下行光鏈路中的所述發(fā)射器和所述接收器的工作速率相互匹配；或者，對(duì)所 述上行光鏈路中所述ONU的發(fā)射器和/或所述OLT的接收器的工作速率進(jìn)行重新定義，以 使所述上行光鏈路中的所述發(fā)射器和所述接收器的工作速率相互匹配。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，還包括通過優(yōu)選所述ODN中光功率分離器來得到最佳光鏈路損耗預(yù)算，并檢驗(yàn)所述光鏈路損 耗預(yù)算必須小于或等于所述光功率預(yù)算，以使所述光功率預(yù)算的物理層支持所述以太無源 光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在大分光比光分配網(wǎng)絡(luò)ODN上運(yùn)行。
4.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述大功率的發(fā)射器至少是指最小發(fā)射 功率大的發(fā)射器，所述高靈敏度的接收器是指最大靈敏度的絕對(duì)值為大的接收器，所述光 功率預(yù)算包括下行光功率預(yù)算和上行光功率預(yù)算，其中所述下行光功率預(yù)算等于所述OLT的發(fā)射器的所述最小發(fā)射功率減去所述ONU的接收 器的所述最大靈敏度；所述上行光功率預(yù)算等于所述ONU的發(fā)射器的所述最小發(fā)射功率減去所述OLT的接收 器的所述最大靈敏度；所述下行光功率預(yù)算和所述上行光功率預(yù)算均能夠克服所述在大分光比光分配網(wǎng)絡(luò) ODN上運(yùn)行的以太無源光網(wǎng)絡(luò)最少的光鏈路損耗。
5.按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述大功率的發(fā)射器還指最大發(fā)射功率 大的發(fā)射器，所述新的光功率預(yù)算類別包括下行最小的光鏈路損耗和上行最小的光鏈路損 耗，其中所述下行最小的光鏈路損耗等于所述OLT的發(fā)射器的所述最大發(fā)射功率減去所述ONU 的接收器能接收的最大功率；所述下行光鏈路的損耗必須大于所述下行最小的光鏈路損 耗；所述上行最小的光鏈路損耗等于所述ONU的發(fā)射器的所述最大發(fā)射功率減去所述OLT 的接收器能接收的最大功率；所述上行光鏈路的損耗必須大于所述上行最小的光鏈路損^^ ο
6.按照權(quán)利要求1、2、4、5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中光功率預(yù) 算類別為IEEE P802. 3av的冊(cè)30和PRX30以及冊(cè)20和PRX20，找到的所述新的光功率預(yù) 算類別包括非對(duì)稱模式光功率預(yù)算類別10/lGBASE-PRX30eXt和對(duì)稱模式光功率預(yù)算類別 10GBASE-PR30ext。
7.一種以太無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括依次連接的光線路終端0LT、由光功率分離器組成 的光分配網(wǎng)絡(luò)ODN以及光網(wǎng)絡(luò)單元ONU ；其中所述OLT，用于通過發(fā)射器發(fā)射下行信號(hào)到所述0DN，或用于通過接收器接收來自所述 ODN光功率分離的上行信號(hào)；所述0DN，用于以大分光比將所述OLT的發(fā)射器發(fā)射的下行信號(hào)進(jìn)行光功率分離到多 個(gè)所述ONU的接收器；或者，用于將所述ONU的發(fā)射器發(fā)射的上行信號(hào)進(jìn)行光功率分離到所 述 OLT ；所述0NU，用于通過接收器接收來自所述ODN光功率分離的下行信號(hào)；或用于通過發(fā)射 器發(fā)射上行信號(hào)到所述ODN ；所述OLT的發(fā)射器、接收器以及所述ODN的發(fā)射器、接收器是將現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中光功率預(yù)算 類別所定義的OLT的發(fā)射器、接收器組合以及ONU的發(fā)射器、接收器組合中具有大功率的發(fā) 射器和高靈敏度的接收器重新組合形成，以分別使下行光功率預(yù)算和上行光功率預(yù)算均能 夠克服在大分光比光分配網(wǎng)絡(luò)ODN上運(yùn)行的以太無源光網(wǎng)絡(luò)最少的光鏈路損耗；所述光功率分離器通過優(yōu)選，以得到最佳光鏈路損耗預(yù)算，并檢驗(yàn)所述光鏈路損耗預(yù) 算小于或等于所述光功率預(yù)算。
8.按照權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述下行光鏈路中所述OLT的發(fā)射器和/或所述ONU的接收器的工作速率被重新定 義，以使所述下行光鏈路中的所述發(fā)射器和所述接收器的工作速率相互適應(yīng)；或者，所述上 行光鏈路中所述ONU的發(fā)射器和/或所述OLT的接收器的工作速率被重新定義，使所述上 行光鏈路中的所述發(fā)射器和所述接收器的工作速率相互適應(yīng)。
9.按照權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述大功率的發(fā)射器至少是指最小發(fā) 射功率大的發(fā)射器，所述高靈敏度的接收器是指最大靈敏度的絕對(duì)值為大的接收器；所述下行光功率預(yù)算等于所述OLT的發(fā)射器的所述最小發(fā)射功率減去所述ONU的接收 器的所述最大靈敏度；所述上行光功率預(yù)算等于所述ONU的發(fā)射器的所述最小發(fā)射功率減去所述OLT的接收 器的所述最大靈敏度。
10.按照權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述大功率的發(fā)射器還指最大發(fā)射功率 大的發(fā)射器；其中，下行最小的光鏈路損耗等于所述OLT的發(fā)射器的所述最大發(fā)射功率減去所述ONU的接 收器能接收的最大功率；下行光鏈路的損耗必須大于所述下行最小的光鏈路損耗；上行最小的光鏈路損耗等于所述ONU的發(fā)射器的所述最大發(fā)射功率減去所述OLT的接 收器能接收的最大功率；上行光鏈路的損耗必須大于所述上行最小的光鏈路損耗。
11.按照權(quán)利要求7、8、10任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中光功率預(yù) 算類別為IEEE P802. 3av的PR30和PRX30以及PR20和PRX20,由所述PR30和PRX30以及 PR20和PRX20定義的光線路終端OLT的發(fā)射器、接收器組合以及光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的發(fā)射 器、接收器組合中具有大功率的發(fā)射器和高靈敏度的接收器重新組合成與所述大分光比的 ODN相適應(yīng)的非對(duì)稱模式光功率預(yù)算類別10/lGBASE-PRX30eXt和對(duì)稱模式光功率預(yù)算類 別10GBASE-PR30ext ；所述系統(tǒng)由所述10/lGBASE_PRX30ext中的0LT、0NU物理層與大分光 比的ODN構(gòu)成，或由所述10GBASE-PR30ext中的OLT、ONU物理層與大分光比的ODN構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明披露了以太無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其光功率預(yù)算方法，其中光功率預(yù)算包括將現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中光功率預(yù)算類別定義的OLT的發(fā)射器、接收器組合以及ONU的發(fā)射器、接收器組合中具有大功率的發(fā)射器和高靈敏度的接收器重新組合，使光鏈路的光功率預(yù)算能夠克服在大分光比ODN上運(yùn)行的以太無源光網(wǎng)絡(luò)最少的光鏈路損耗，從而找到與大分光比ODN相適應(yīng)的新的光功率預(yù)算類別。本發(fā)明既使得分光器能夠帶動(dòng)盡可能多的光網(wǎng)絡(luò)單元，也能夠?qū)⒎止馄鞯膿p耗降低到最小，從而有效地降低整個(gè)光鏈路的損耗，故可為運(yùn)營(yíng)商節(jié)約大量的投資成本。
文檔編號(hào)H04Q11/00GK101938676SQ200910150680
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者張博山, 徐繼東 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司