[发明专利]在无源光网络中实现拉远传输数据的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及无源光网络(PON，Passive Optical Network)领域，尤其涉 及在无源光网络中实现拉远传输数据的方法及装置。

背景技术

PON由于成本低廉、维护简单，且技术日趋成熟已成为光接入网的主流 技术之一。现有的PON标准包括宽带无源光网络(BPON，Broad Passive Optical Network)、吉比特无源光网络(GPON，Gigabit Passive Optical Network)，以及以太无源光网络(EPON，Ethernet Passive Optical Network)。 参见图1，为PON网络架构的结构示意图，PON由光线路终端(OLT，Optical Line Terminals)、光分配网(ODN，Optical Distribution Network)和多个光 网络单元(ONU，Optical Network Unit)三部分组成。OLT用于中心局，ONU 位于用户家庭、路边或大楼。OLT和ONU之间的主干光纤、光分路器和分支 光纤统称为ODN。从OLT到ONU的方向称为下行方向，从ONU到OLT的方 向称为上行方向。

上行方向采用时分多址(TDMA，Time Division Multiple Address)接入 的方式，各ONU只在OLT指定的时隙发送自己的数据。下行方向采用时分 复用(TDM，Telemetric Data Monitor)广播的方式向各ONU发送数据，载 有所有ONU全部数据的光信号功率在ODN内的光分路器处被分为若干份， 经各分支光纤到达各ONU，各ONU根据相应的标识收取属于自己的下行数 据。

现有的PON系统中，OLT覆盖ONU的半径不超过20km，OLT通过光分 路器对接的ONU数量较少，导致传统的PON网络架构中OLT数量较多。并且 OLT位置区域偏远、分散，很不方便对OLT的管理和维护，导致装置投资和 维护成本较高。为了简化PON网络架构，降低装置投资和维护成本，产生了 PON拉远(LR-PON，long reach PON)技术，该技术在于拉远OLT覆盖ONU 的半径，以减少OLT的数量。

现有的LR-PON技术常采用光/电/光转换(OEO， Optical-Electrical-Optical)的电中继拉远方案。在OEO的电中继拉远方案中， 已提出电中继拉远盒式装置方式，其PON的基本构架如图2所示。图2中，在 光分路器和OLT之间放置一个电中继盒子(Extender Box)装置，将传统的 ODN网络分开为两个ODN网络，即ODN1和ODN2。从而，拉远了OLT与ONU 之间的距离，也就拉远了OLT覆盖ONU的半径。为了追求低成本和简便实现， 电中继拉远盒式装置仅完成光/电转换、突发接收、功率放大、电/光转换等 功能。

在PON网络构架中，由于上行方向各ONU都为突发发送，并且由于ONU 之间的差异和各ONU到OLT的距离不同，导致各ONU发送的上行突发数据 包到达OLT的相位有突变，光功率电平差别也较大。为了使OLT正确接收各 个ONU的上行突发数据包，每个突发的上行突发数据包都有自己的前序，各 上行突发数据包都可以独立进行时钟恢复。在电中继拉远盒式装置接收上行 突发数据包过程中，对上行突发数据包进行时钟恢复，用恢复出的时钟来读 取将上行突发数据包发送给OLT，但由于时钟恢复消耗掉一定的时间，当用 恢复出的时钟发送上行突发数据包时，已经读不到那些在时钟恢复过程中消 耗的前序。这对OLT正确接收上行突发数据包带来了困难。

参见图3，为现有技术中电中继拉远盒式装置的结构示意图，在上行方 向上包括O/E，Optical-Electrical)放大整形模块、再定时模块以及电/光(E/O， Electrical-Optical)模块；在下行方向上包括O/E放大整形模块、再定时模 块以及E/O模块。