[发明专利]用于在ATM－PON中改进量化间隔的基于多表的授权生成器

说明书

技术领域

本发明一般涉及异步传输模式(ATM)通信系统，尤其涉及应用无源光纤网络(PON)的ATM通信系统。

背景技术

异步传输模式—无源光纤网络(ATM-PON)被认为是最终用户在光纤入户(FTTH)/光纤入室(FTTB)环境下，基于光纤接入网络的较具潜力的一种技术解决方案。ATM-PON使用树形拓扑结构，其中无源光学分路器/合路器在下行流方向提供广播，而在上行流方向提供合路。分路器/合路器典型地耦合到上行流方向的单个光学线终端设备(OLT)，以及耦合到下行流方向的多个光学网络终端设备(ONT)。OLT提供该光接入网络的网络方接口，而ONT提供该光接入网络的用户方接口。由于来自ONT的所有输入ATM信元组合成一个通过光纤合路器通往OLT的信元流，因此除非采用正确的预防机制，来自不同ONT的上行流(ONT至OLT)信元之间将发生冲突。

根据ITU-T G.983.1，采用授权分配技术来控制来自ONT的上行流信元传输。一个授权是指来自OLT的允许ONT在一个指定时隙发送一个上行流信元。授权在下行流物理层操作维护(PLOAM)信元中传输。利用这种机制，OLT能完全控制ONT的上行流信元传输，而且一旦测距后所有ONT处于同一逻辑距离，也可避免它们之间发生冲突。标准的155.52/155.52Mbits/s PON的下行流帧格式包括56个ATM信元，其中有两个PLOAM信元，第一个PLOAM信元有27个上行流授权，而第二PLOAM信元有26个上行流授权，每帧共有53个上行流授权。上行流帧格式包括53个信元，其中每个信元有3个开销比特。

在无源光纤网络(PON)中生成授权的一种方法是利用一个(静态)授权表。在这种技术中，每个PLOAM信元从下行流到ONT的授权表顺序分配后续27/26个入口。应理解的是，每个表入口提供的上行流带宽可计算为：(总上行流带宽)/(表尺寸)。还存在另一种产生授权的方法，如软件控制和计算机逻辑控制技术。软件控制产生授权的不足之处是与此相关的CPU开销相对较大。另外，计算机逻辑控制的授权生成技术被认为既难于实现又性能极差。因此，计算机逻辑控制技术还不是在PON中产生授权的可行办法。在上面的方法中，单个授权表方案最具吸引力，这是因为它具有任意的良好量化间隔，而且不要求固定的软件开销。然而，其最大缺陷是必需相当大尺寸的授权表以实现良好的量化间隔。例如，希望具有良好的量化间隔以有效提供PLOAM授权。

发明内容

因此，需要提供一种用于无源光纤网络的简化的授权生成技术，同时该技术也能提供具有良好量化间隔的授权。

根据本发明的基于多表的授权生成器解决了带宽量化间隔的问题，同时保持表格方案的简化性。本发明的授权生成器提供具有良好量化间隔的授权，用于控制ATM PON中的信元的上行流传输。具有不同带宽量化间隔的多个授权表通过一种简单的授权分配机制链接在一起。这些授权表和授权分配机制可递归地链接，以实现多种不同的量化间隔。

本发明的授权生成器基于多个授权表与多路复用器、分时器以及地址计数器的组合。授权生成器可提供数据授权以及PLOAM授权的大小带宽，而无需采用大尺寸的授权表。在本发明的一个示例性实施例中，量化间隔得到改进，其中第一授权表用于一种尺寸的带宽授权，例如数据授权，而第二授权表用于另一尺寸的带宽授权，例如低带宽数据授权以及PLOAM授权。分时器通过相应的地址计数器耦合每个授权表。分时器在一个完整的周期内从每个授权表提供一组固定数量的带宽授权。分时器还选择多路复用器的一个适当输入端口，来自每个授权表的授权由此分别传输。通过具有发出可变大小带宽的授权的能力，量化间隔得以大大改进，从而能更为有效地利用带宽。准确地说，无需通常认为产生良好量化间隔所必需的大的授权表，来产生具有良好量化间隔的授权。

附图说明

通过考虑下面的本发明详细描述并结合附图，可更充分地理解本发明，附图中类似部件标注类似的辅助标记，其中：

图1为具有树形拓扑结构的ATM无源光纤网络(PON)的一个示例性实施例；

图2为在无源光纤网络中使用的光学线终端(OLT)设备的示例性方框图；

图3示意了ATM无源光纤网络(PON)的上行流和下行流帧结构；

图4为根据本发明的一般授权生成器的示例性方框图；

图5A示出了一个示例性的分时器电路；

图5B示出了图5A的示例性分时器电路的时序图；

图6为根据本发明采用两个授权表的一个授权生成器的示例性实施例；以及