[发明专利]无源光网中系统延时的大范围调整方法及电路

说明书

本发明涉及一种光通信技术，更确切地说是涉及一种在光通信系统接入中，用于远端突发控制的方法，以解决长距离光纤受环境因素等影响导致传输延时变化时，进行系统延时调整的方法。

ATM无源光纤网(A-PON，参考G.983设计，指A-PON或者是IP-PON，因A-PON与IP-PON的原理完全相同，本申请文件只就A-PON进行说明，也应涵盖IP-PON)，由近端和远端构成，一种比较好的接入手段是由一个近端带多个远端，一个近端与多个远端间连接有长距离光纤。

在A-PON系统中，近端与多个远端间数据的传输是依据系统时钟完成的，包括：由近端产生时钟源，经下行光纤无源分支分送到各远端；各远端使用该时钟，产生上行发送数据；在近端，又使用同一时钟接收来自各远端的突发数据。

测距技术是A-PON中的一项关键技术，测距就是通过增加补偿延时，来补偿各远端到近端间的距离差别，该距离差别也就是从近端到某个远端，再从该远端到近端的环路延时。各远端经过延时补偿后，可以实现上行时分复用和动态带宽调度。每个远端在第一次加入系统时，都需经过测距获得其补偿延时值。但随着通信系统的实际运行，光纤和相关器件受温度和产品老化等因素的影响，该补偿延时值是需要作调整的。

在A-PON系统中，每个远端都需要从近端获得参考时标，也就是近端的下行帧信号，并在此参考时标上加上自身经测距获得的补偿延时值就是每个远端的发送时标。光通信系统在运行中，该补偿延时值是需要变化的，需要变化的主要原因是温度对光纤的影响，此外还有器件老化的影响等，对补偿延时值作相应调整就是用于补差这种变化的。

在A-PON系统中，从近端至各远端的数据传送(下行)是连续的广播过程；而各远端至近端的数据传送(上行)是一个突发的时分复用过程，远端每发送一个数据包，需要获得由近端统一分配的发送包许可。

A-PON光通信系统的帧结构分为上行帧结构和下行帧结构。下行帧结构由56个信元组成，每个信元含53个字节，上行帧结构由53个包组成，每个包占56个字节，上行帧与下行帧具有相等的帧长度，均为2968个字节。但，由于上行帧的每个包都要带一个头，用于近端突发时钟恢复等，同时由于上行帧的各个包是来自不同的远端，又由于A-PON光通信系统是在上行直接进行光合路，所以上行各个包之间必须有保护间隔，上述诸项原因导致上行帧比下行帧少3个包。

A-PON的基本工作过程是：近端通过下行每一帧(每一下行帧中含有三种包，即业务包、公务信息包和发送许可包)发送53个发送包许可，该发送包许可经系统下行广播到各个远端，这53个发送包许可与上行帧中的53个数据包一一对应。近端所发的53个发送包许可都是带有ID的，每个远端也有自己的ID，如果近端所发的某发送许可的ID与本远端站的ID相同，则远端判断该发送许可是自己的。近端从发送各发送包许可时开始计时，经过各远端的延时补偿，在经过相同的时间后，每个远端在对应许可内发的数据包应同时到达近端。即，从近端发许可到近端收到各远端数据包的时间应该是相同的，也就是说，在近端接收各远端数据的时候，是在固定的窗口位置上进行接收的，如果在固定的窗口位置上不能进行正常接收，则判断环路延时发生了变化，系统会在下行公务控制信息中通知相应的远端，要求其调整延时补偿以适应近端，这就是无源光网中系统延时的适时调整。

由于环路延时的差别，要使各远端经相同的时间到达近端，必须让各远端在收到近端的发送包许可后，经过补偿延时后再发送。该补偿延时就是通常所说的每一远端的测距值或者补偿延时值。由于测距值可以设置，因而可以通过设置不同的测距值来补偿环路延时的差别。

因此，各远端在第一次加入光通信系统时，通过系统测距获得测距值，随着系统的实际运行，该测距值需要变化以适应变化的环路延时。

现行的对补偿延时值作相应调整的技术方案是：一远端在第一次测完距后获得补偿延时值，该补偿延时值将不再变化并被反复使用，直至重新进行测距时才会又产生一个新的补偿延时值。该远端从近端获得的发送包许可也需经过该固定的补偿延时后，用于控制向近端发送数据包。同时，该上行的数据还送到一个缓冲队列，从该缓冲队列中引出一个抽头发送至近端，如果补偿延时值需要调整，则通过调整中间抽头在队列中的位置实现。