專利名稱：一種用遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器的長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，尤其涉及一種用遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器的長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
標(biāo)準(zhǔn)化的PON (無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))技術(shù)包括EPON和GP0N，現(xiàn)有技術(shù)中最長(zhǎng)接入距離一般為20Km，分支比為16、32或64。當(dāng)光分路比為1:16時(shí)，PON系統(tǒng)可支持的最大物理距離為20km ；當(dāng)光分路比為1:32時(shí)，PON系統(tǒng)可支持的最大物理距離為10km。然而，隨著城市化趨勢(shì)的快速發(fā)展，要求城域接入網(wǎng)要求最長(zhǎng)接入距離約lOOKm，而現(xiàn)有的技術(shù)方案顯然不能滿足城市化發(fā)展的需要。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的最長(zhǎng)接入距離不能滿足城市化發(fā)展需要的技術(shù)問(wèn)題，因此有必要提供一種長(zhǎng)距離(IOOKm)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(LR-PON)系統(tǒng)。本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器的長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括光線路終端0LT、光中繼線0TL、遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器RPC、光分配網(wǎng)ODN和至少一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元0NU， 所述光線路終端OLT依序與光中繼線0TL、遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器RPC、光分配網(wǎng)0DN、光網(wǎng)絡(luò)單元 ONU有光連接，所述光中繼線OTL包括至少一根光纖。優(yōu)選地，上述遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器RPC包括接入單元、交換矩陣、網(wǎng)絡(luò)單元、遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器管理和接口單元，所述接入單元依序與交換矩陣、網(wǎng)絡(luò)單元有電連接，所述交換矩陣與遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器管理和接口單元有電連接。優(yōu)選地，上述接入單元包括GPON接入單元(GP0N接入核心單元和物理層接口 GPON PMD)、EP0N接入單元(ΕΡ0Ν接入核心單元和物理層接口 EPON PHY)、WDM接入單元(WDM接入核心單元和物理層接口 WDM PHY)，其所述接入核心單元均與所述交換矩陣有電連接關(guān)系， 所述物理層接口 GPON PMD和EPON PHY分別與所述光分配網(wǎng)ODN有光連接關(guān)系，所述物理層接口 WDM PHY與所接入的WDM設(shè)備有光連接關(guān)系。優(yōu)選地，上述接入核心單元和物理層接口有電連接關(guān)系。優(yōu)選地，上述交換矩陣分別與分配側(cè)的所述接入單元及中繼側(cè)的所述網(wǎng)絡(luò)單元有電連接關(guān)系，與所述遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器RPC管理和接口單元有電連接關(guān)系。優(yōu)選地，上述網(wǎng)絡(luò)單元包括XG以太網(wǎng)(MAC/PHY)、SDH/0TN(2. 5G/10G/40G物理層)、WDM(2. 5G/10G物理層)分別與所述交換矩陣有電連接關(guān)系，與所述中心局光線路終端 OLT有光連接關(guān)系。優(yōu)選地，上述遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器管理和接口單元與光線路終端OLT有電連接或光連接。由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下有益效果通過(guò)在基本的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)PON結(jié)構(gòu)中增加光中繼線OTL和遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器RPC，使其成為距離可達(dá)IOOKm的長(zhǎng)距
3離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(LR-P0N )系統(tǒng)。長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(LR-PON)簡(jiǎn)化了包括核心、骨干和接入部分的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，是一種綜合接入網(wǎng)和核心光網(wǎng)絡(luò)演變而來(lái)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，減少大量的本地交換局?jǐn)?shù)，導(dǎo)致可觀的建設(shè)及運(yùn)營(yíng)成本的節(jié)約。

本實(shí)用新型將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中圖1是基本的PON結(jié)構(gòu)。圖2是長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(LR-PON)的結(jié)構(gòu)。圖3是一種用遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器(RPC)的長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(LR-PON)系統(tǒng)。圖4是一種遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器RPC的功能框圖。
具體實(shí)施方式
本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說(shuō)明書(shū)(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其它等效或具有類似目的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。如圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)中的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON)結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有技術(shù)的PON結(jié)構(gòu)具備以下特征(1) OLT (Optical Line Termination,光線路終端)經(jīng) ODN(Optical Distribution Network，光分配網(wǎng))與至少一個(gè)ONU(Optical Network Unit，光網(wǎng)絡(luò)單元) 接口連接。OLT也提供一個(gè)或多個(gè)SNI (業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)接口)及管理系統(tǒng)的接口。ONU提供各種 UNI (用戶網(wǎng)絡(luò)接口)。(2)當(dāng)采用單纖雙向傳輸方式時(shí)，上下行應(yīng)分別使用不同的波長(zhǎng)，其中上行應(yīng)使用1260nm 1360nm波長(zhǎng)(標(biāo)稱1310nm)，下行應(yīng)使用1480nm 1500nm波長(zhǎng)(標(biāo)稱1490nm)。(3)當(dāng)采用雙纖雙向傳輸方式時(shí)，上下行可以使用相同的1260nm 1360nm波長(zhǎng) (標(biāo)稱1310nm)分別在兩根獨(dú)立的光纖上進(jìn)行傳輸。(4)當(dāng)使用第三波長(zhǎng)提供CATV業(yè)務(wù)時(shí)，應(yīng)使用1540nm 1560nm波長(zhǎng)(標(biāo)稱 1550nm)o(5) PON系統(tǒng)最大物理距離和最大分路比應(yīng)支持類型(a)，可選支持類型(b)。(a) OLT和ONU之間的最大物理距離不小于20km，支持的最大分路比至少為1:32。(b) OLT和ONU之間的最大物理距離不小于20km，支持的最大分路比至少為1:64。如圖2所示的長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(LR-PON)的結(jié)構(gòu)。中心局OLT連接核心網(wǎng)和接入網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)層二和層三功能，即資源分配，業(yè)務(wù)匯聚， 管理及控制。本地局靠近端用戶設(shè)備0NU(下線段IOkm以內(nèi))。光信號(hào)通過(guò)中繼線段(90km 或以上)傳送，中心局和本地局作為它的兩端。下線段是標(biāo)準(zhǔn)的PON結(jié)構(gòu)。目前長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(LR-PON)的實(shí)現(xiàn)方式可以總結(jié)為在中心局和本地局兩端，其一是采用光放大器， 主要解決光功率預(yù)算；其二是采用WDM，主要解決提高系統(tǒng)的光通路數(shù)。但是，這些方案仍繞不開(kāi)PON邏緝距離的限制，并且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建設(shè)成本較高。這些方案均符合PON協(xié)議(ITU-T G. 984，IEEE std 802.3)。PON協(xié)議試圖只建立一個(gè)TDM共享的光樹(shù)，不與點(diǎn)到點(diǎn)的傳輸協(xié)議結(jié)合，如0TN/SDH或802. 3以太網(wǎng)或PTN的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路協(xié)議。針對(duì)以上內(nèi)容，現(xiàn)有技術(shù)中的OLT和ONU之間的最大物理距離為20km，因此遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足城市化的需要，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器的長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，如圖3所示的一種用遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器((Remote Protocol Converter, RPC))的長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)((Long Reach - PON, LR-P0N)系統(tǒng)。本地局的一個(gè)遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器RPC置到ODN (與現(xiàn)存PON標(biāo)準(zhǔn)兼容的光分配網(wǎng)絡(luò)) 和光中繼線(Optical Trunk Line, 0TL)之間，通過(guò)光中繼線連到中心局0LT。(1)目前長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(LR-PON)的實(shí)現(xiàn)是把整個(gè)系統(tǒng)看成一個(gè)PON結(jié)構(gòu)，換一個(gè)角度可看成是長(zhǎng)距離的點(diǎn)到點(diǎn)中繼線OTL加點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)PON ODN0然而，在中繼線上，傳輸點(diǎn)對(duì)到多點(diǎn)特定的PON協(xié)議在接收同步，動(dòng)態(tài)范圍，突發(fā)模式功率管理，噪聲余度和抖動(dòng)預(yù)算等方面是有缺陷的。此外，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸鏈路所設(shè)計(jì)協(xié)議的好處又不能利用。然而，通過(guò)采用遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器(RPC)能很好解決這些問(wèn)題。(2)在時(shí)延，預(yù)算，分支比，維護(hù)及硬件、軟件方面，一個(gè)遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器(RPC)在分配側(cè)看起來(lái)像連到ODN共享部分(TDM樹(shù))的0LT，但是終結(jié)和取代了 PON協(xié)議。在中繼側(cè)看起來(lái)像點(diǎn)到點(diǎn)的光鏈路，采用點(diǎn)到點(diǎn)傳輸協(xié)議。但是，中心局OLT能控制、管理遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器(RPC)，進(jìn)而控制、管理各個(gè)0NU。因而不是簡(jiǎn)單的點(diǎn)到點(diǎn)光鏈路串接基本的PON結(jié)構(gòu)。(3)遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器(RPC)的基本理念是用10G以太網(wǎng)光鏈路來(lái)擴(kuò)展OLT的背板連到有PON能力的部分。遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器(RPC)位于本地局，用PON協(xié)議來(lái)接收PON上ONU 發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)并轉(zhuǎn)換成長(zhǎng)距離通信協(xié)議(可以是以太網(wǎng)協(xié)議或未來(lái)的PTN協(xié)議)的數(shù)據(jù)信號(hào)。然后，RPC用長(zhǎng)距離通信協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)到0LT。RPC同時(shí)也完成反方向的轉(zhuǎn)換， 從OLT發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)RPC協(xié)議轉(zhuǎn)換到0NU。(4)長(zhǎng)距離不受PON協(xié)議的邏輯限制，即從PON最大均衡時(shí)延中去耦了中繼線距
離因素。(5)中繼線上能使用傳統(tǒng)的光傳送技術(shù)，如以太網(wǎng)、SDH、0TN、WDM和光放大器以增加傳輸距離和減少上下行的光纖數(shù)。(6)鏈路保護(hù)更直接能使用熟知的以太網(wǎng)或未來(lái)的PTN保護(hù)機(jī)制。(7) RPC簡(jiǎn)單的管理因?yàn)樗菙U(kuò)展OLT的背板，故如同管理OLT中的一張板卡。如圖4所示的一種遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器RPC的功能框圖。(1)遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器(RPC)的多個(gè)分配側(cè)端口與ONU通信。這些端口連到多個(gè)接入單元。每個(gè)接入單元處理一種不同接入技術(shù)，如GPON的接入，EPON的接入，WDM的接入 (光以太網(wǎng))或者接入單元全都處理一種相同的接入技術(shù)。RPC能實(shí)現(xiàn)突發(fā)接收，補(bǔ)償測(cè)距和時(shí)延。RPC也能包封或不包封GEM幀并且實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)帶寬分配(DBA)。RPC朝向ONU的分配側(cè)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的Ρ0Ν。(2)接入單元在以太網(wǎng)協(xié)議與PON所使用的協(xié)議間，完成雙方向轉(zhuǎn)換。接入單元用IEEE802. 3 IOGbE規(guī)范定義的10G以太網(wǎng)連接單元接口(XAUI)協(xié)議連到以太網(wǎng)802. IQ
交換矩陣。(3)交換矩陣實(shí)現(xiàn)802. IQ以太網(wǎng)交換，包括VLAN標(biāo)記或去除，鏈路集合、保護(hù)，快速生成樹(shù)協(xié)議(RSTP)等功能。由于不同PON的流量向網(wǎng)絡(luò)單元回傳接口集中，流量的業(yè)務(wù)質(zhì)量OloS)由RPC支持。(4)交換矩陣用XAUI協(xié)議連到中繼側(cè)的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元。網(wǎng)絡(luò)單元包括MAC層和物理層與回傳流量所用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如IOG以太網(wǎng)、0TN/SDH、WDM等。(5)如果采用IOG以太網(wǎng)，四個(gè)2. 5G GPON端口可通過(guò)單個(gè)IOG以太網(wǎng)上行鏈路回傳。在RPC中，從不同PON來(lái)的流量能集中到一個(gè)提供以太網(wǎng)QoS特色的回傳接口。RPC 用IOG以太網(wǎng)連到中心局0LT。中心局OLT己不知道有關(guān)G. 984 GPON協(xié)議的任何東西，因?yàn)樵赗PC己完成了協(xié)議轉(zhuǎn)換。如果包封所有的GEM幀進(jìn)以太網(wǎng)幀，則能簡(jiǎn)單地拷貝這些幀到IOG以太網(wǎng)的上行鏈路。(6)如果使用SDH GEM映射，則能方便地使用SDH的鏈路。(7) RPC管理、接口受中心局OLT控制。如果使用ONU管理控制接口(OMCI)，RPC 是透明的。為了管理ONU，OLT將包封OMCI任務(wù)進(jìn)以太網(wǎng)幀并編址它們到RPC MAC地址，中繼后再到ONU。本實(shí)用新型并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本實(shí)用新型擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書(shū)中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組
合
權(quán)利要求1.一種用遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器的長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于包括光線路終端 0LT、光中繼線0TL、遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器RPC、光分配網(wǎng)ODN和至少一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元0NU，所述光線路終端OLT依序與光中繼線0TL、遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器RPC、光分配網(wǎng)0DN、光網(wǎng)絡(luò)單元ONU有光連接，所述光中繼線OTL包括至少一根光纖。
2.如權(quán)利要求1所述的用遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器的長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器RPC包括接入單元、交換矩陣、網(wǎng)絡(luò)單元、遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器管理和接口單元，所述接入單元依序與交換矩陣、網(wǎng)絡(luò)單元有電連接，所述交換矩陣與遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器管理和接口單元有電連接。
3.如權(quán)利要求2所述的用遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器的長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述接入單元包括GPON接入單元、EPON接入單元、WDM接入單元，所述GPON接入單元包括GPON 接入核心單元和物理層接口 GPON PMD,所述EPON接入單元包括EPON接入核心單元和物理層接口 EPON PHY，所述WDM接入單元包括WDM接入核心單元和物理層接口 WDM PHY，所述接入核心單元均與所述交換矩陣有電連接關(guān)系，所述物理層接口 GPON PMD和EPON PHY分別與所述光分配網(wǎng)ODN有光連接關(guān)系，所述物理層接口 WDM PHY與所接入的WDM設(shè)備有光連接關(guān)系。
4.如權(quán)利要求3所述的用遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器的長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述接入核心單元和物理層接口有電連接關(guān)系。
5.如權(quán)利要求2所述的用遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器的長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述交換矩陣分別與分配側(cè)的所述接入單元及中繼側(cè)的所述網(wǎng)絡(luò)單元有電連接關(guān)系，與所述遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器RPC管理和接口單元有電連接關(guān)系。
6.如權(quán)利要求2所述的用遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器的長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)單元包括XG以太網(wǎng)、SDH/0TN、WDM，所述XG以太網(wǎng)、SDH/0TN、WDM分別與所述交換矩陣有電連接關(guān)系，與所述中心局光線路終端OLT有光連接關(guān)系。
7.如權(quán)利要求2所述的用遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器的長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器管理和接口單元與光線路終端OLT有電連接或光連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器的長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括光線路終端OLT、光中繼線OTL、遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器RPC、光分配網(wǎng)ODN和至少一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU，所述光線路終端OLT依序與光中繼線OTL、遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器RPC、光分配網(wǎng)ODN、光網(wǎng)絡(luò)單元ONU有光連接，所述光中繼線OTL包括至少一根光纖。通過(guò)在基本的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)PON結(jié)構(gòu)中增加光中繼線OTL和遠(yuǎn)端協(xié)議轉(zhuǎn)換器RPC，使其成為距離可達(dá)100Km的長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(LR-PON)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04Q11/00GK202190367SQ20112027735
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者吳承治, 羅正華, 陳紹祥 申請(qǐng)人:成都銳達(dá)智誠(chéng)科技有限責(zé)任公司