[发明专利]具有节能特征的以太网无源光网络

说明书

技术领域

本发明涉及以太网无源光网络(EPON)。更具体地说，本发明涉及EPON的节能特征。

背景技术

为了跟上因特网流量的增加速度，网络运营商已经广泛部署了光纤和光传输设备，大幅度地增加了主干网络的容量。但是，接入网络容量的相应增加还未能赶上主干网络容量的增加。即使使用宽带技术，例如数字用户线(DSL)和线缆调制解调器(CM)，现有接入网络提供的受限带宽仍然是为终端用户提供高带宽的严重瓶颈。

在竞争激烈的不同技术中，无源光网络(PON)是下一代接入网络最好的选择之一。由于光纤的高带宽，PON可以同时容纳宽带语音、数据和视频流量。使用DSL或CM技术很难提供这种综合的服务。另外，PON可以用现有协议建立，例如以太网和ATM，这将为PON和其它网络设备的互通性提供便利。

典型地，PON用于网络的“第一英里”，提供了服务供应商的中心局与用户驻地的连接。通常来说，“第一英里”是一个逻辑点对多点的网络，即一个中心局为一定数量的用户服务。例如，PON可以采用树状拓扑结构，其中主干光纤将中心局连接到无源光纤分流器/合流器。通过一定数量的分支光纤，无源光纤分流器/合流器可以分离和分配给用户的下行光信号以及合成来自用户的上行光信号(见图1)。注意，还可以使用其它拓扑结构，例如环状拓扑和网状拓扑。

PON中的传输通常在光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)间进行。OLT通常位于中心局并将光接入网连接到城域主干网上，城域主干网可以是属于例如因特网服务供应商(ISP)或本地交换运营商的外部网络。ONU可以位于用户驻地并通过用户驻地设备(CPE)连接到用户的家庭网络上。

在以太网PON(EPON)的一个例子中，通信可以包括下行流量和上行流量。在下面的描述中，“下行”指从OLT到一个或多个ONU的方向，“上行”指从ONU到OLT的方向。在下行方向，由于1×N无源光纤耦合器的广播特性，由OLT向所有ONU广播数据包，再由目的地ONU选择性提取这些数据包。另外，每个ONU分配有一个或多个逻辑链路标识(LLID)，由OLT发送的数据包通常指定了其目的地ONU的LLID。在上行方向，ONU需要共享信道容量和资源，因为只有一个连接无源光纤耦合器和OLT的链路。

图1示出了一个无源光网络，该无源光网络包括一个中心局、通过光纤连接的一定数量的客户端以及一个无源光纤分流器(现有技术)。无源光纤分流器102和光纤将客户端连接到中心局101。无源光纤分流器102可以位于终端用户附近以最大限度地减少初始光纤部署成本。中心局101可以连接到外部网络103上，例如由因特网服务供应商(ISP)运营的城域网。尽管图1示出的是树状拓扑结构，PON还可以基于其它拓扑结构，例如逻辑环状或逻辑总线型。注意，尽管本文中的很多例子是基于EPON的，但本发明的实施例并不限于EPON，而是可以应用于各种PON中，例如ATM PON(APON)和波分复用(WDM)PON。

随着EPON的普及，所部署的ONU的数量也增加了。因此，不能再忽略每个ONU的功耗，且在ONU设计中增加节能特征变得越来越重要。由于网络流量的突发特性，ONU或至少ONU的一部分通常在一定时间段内处于不活跃状态。例如，ONU的发射器除了在用户发送上行数据包时以外一直处于不活跃状态，且ONU的接收器除了在用户接收下行流量时以外一直处于不活跃状态。ONU的其它部分(如用于数据包处理、媒体访问控制(MAC)、纠错等的组件)在没有产生数据流量时也可以处于空闲状态。这些空闲的组件可能消耗大量能量。另外，EPON越来越多地向用户提供关键服务，例如网络语音(VoIP)和视频数据。因此，避免任意流量丢弃以及确保ONU准备好随时工作是很重要的。

发明内容

本发明提供了一种用于在以太网无源光网络(EPON)中节能的系统。该系统包括光线路终端(OLT)、光网络单元(ONU)、被配置用于检测流向和流出所述光网络单元的流量状态的流量检测模块以及被配置用于根据所检测的流量状态将所述光网络单元置于睡眠模式的电源管理模块。所述光网络单元包括光收发器，所述光收发器包括被配置用于向所述光线路终端发射光信号的光发射器和被配置用于从所述光线路终端接收光信号的光接收器。

在本发明的实施例中，所述流量检测模块位于所述光线路终端中，且所述流量检测模块被配置用于确定接收自所述光网络单元的流量的类型。

在本发明的进一步实施例中，所述电源管理模块位于所述光线路终端中，且所述电源管理模块被配置用于根据发送给和接收自所述光网络单元的流量的类型命令所述光网络单元进入所述睡眠模式。