[发明专利]用于EPoC的时分双工

说明书

相关申请

本申请要求于2012年8月10日提交的、申请号为61/681,808的，以及2012年8月23日提交的、申请号为61/692,610的美国临时申请的优先权，这两个申请转让给本申请的受让人，它们的说明书在此通过引用方式并入本文中。

本申请与2013年5月8日提交的、序列号为13/890,115的共同未决美国专利申请相关，该申请转让给本申请的受让人，且在此通过引用方式直接并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种通信系统，尤其涉及通过基于同轴电缆的接入网进行的扩展以太网无源光网络(EPON)协议。

背景技术

EPON

EPON是一种启用以太网无源光网络的IEEE 802.3协议规范。无源光网络(Passive Optical Network，PON)使用光分配网(Optical Distribution Network，ODN)，所述光分配网通常利用无源光纤电缆和无源分光器形成一种点对多点拓扑结构。EPON通常经由运营商/服务提供商(Operator/Service Provider，OSP)部署作为接入网，以向因特网的主干网提供高速访问和为寻求严格的服务质量(Quality of Service，QoS)服务水平协议(Service Level Agreement，SLA)合约的中到大型企业提供业务服务，包括低延迟、低抖动和有保证的吞吐量。通常，在前端有光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)(例如位于OSP的中心办公室位置)，并且在一个或多个用户端设备(Customer Premise Equipment，CPE)中的每一个用户端设备末端处有光网络单元(Optical Network Unit，ONU)。EPON OLT的服务组通常包含多达16～32个ONU。前端的OLT可通过ODN点对多点发送下行(DS)消息，在CPE末端的ONU可通过ODN多点对点地发送信息到OLT。OLT产生为串行二进制比特流(bitstream)形式的下行消息，这些比特流被转换成光信号(例如，由所谓的“数字”激光产生的OOK开关键控脉冲)，所述光信号传输到光纤电缆上，并进入ODN，以到达在CPE末端的每个ONU。ODN通常包含无源光学组件，因此相同的光信号基本上到达所有的ONU。然而，由于ODN的拓扑结构(例如光纤的长度和分光器的位置)，在ODN内的所有分支中普遍存在传输时间的差别，经常导致在所有的ONU中光信号的到达时间相异以及到达幅度相异。

OLT以某恒定的EPON数据速率，如1Gbps或10Gbps，产生下行串行比特流。如果没有消息要下行发送，OLT将在数据流量之间传输空闲(IDLE)字符。因此，EPON下行流量是一种以某恒定的EPON数据速率的连续的比特流。

上行(US)传输通过ONU形成为一种串行的二进制比特流，但通常不是连续的，因此来自多个ONU的上行流量受OLT协调，以便确保来自各ONU的非连续的、所谓的突发(burst)传输不冲突(在时间上重叠)，以及OLT将观测到来自不同ONU的突发传输以可预见的顺序和可预见的时间(在时间抖动的某容许度内)有序地顺序到达，这种方法通常被称作时分多址(TDMA)。

当前指出三种版本的EPON：

1Gbps对称式(之前的802.3ah修改版)；

10Gbps对称式(802.3av-2009修改版)；和

非对称式1Gbps上行，10Gbps下行(802.3av-2009)。

上行(US)流量对于1Gbps和10Gbps的数据速率二者通常使用相同的波长。下行(DS)流量对于1Gbps和10Gbps的数据速率通常使用不同的光波长。可推理出，有意于支持对称式和非对称式上行/下行数据速率。

由于EPON的上行流量和下行流量使用不同的波长，比特流可通过ODN以两个方向同时且独立地被传输(即全双工模式)。这种特殊的双工策略被称作波分双工(WDD)，或者更普遍地称作频分双工(FDD)。OLT可专用和存取下行波长，且OLT可独立于下行而协调/安排上行波长的使用。