[发明专利]一种高速突发信号的同步及均衡装置与方法

说明书

本发明公开了一种高速突发信号的同步及均衡装置与方法，涉及光接入技术领域。该装置包括均衡器、时间同步器和均衡控制器。均衡器接收上行突发信号，并在均衡控制器的控制下，在盲均衡模式或训练均衡模式下将运算后的均衡输出传给时间同步器。其中，上行突发信号的PSBu数据模式包括呈负相关特征的A+和A‑两部分。时间同步器基于该PSBu数据模式发现上行突发信号并进行边界鉴定，并反馈给均衡器控制器。均衡控制器根据反馈，按照预设的均衡控制状态机控制均衡器进行盲均衡模式与训练均衡模式的切换。本发明有效结合了两种均衡模式的优点，不但能高效均衡而且有效保证系统的有效载荷带宽，同时还能提升同步与训练的质量，满足实际应用需求。

技术领域

本发明涉及光接入技术领域，具体来讲是一种高速突发信号的同步及均衡装置与方法。

背景技术

TDM-PON(Time Division Multiplexing-Passive Optical Network，时分复用无源光网络)是采用时分复用作为接入技术的无源光网络。在TDM-PON系统中，上行突发信号数据帧结构通常包括PSBu(UpLink Physical Synchronization Block，上行物理同步块)以及Payload(数据净荷)两个部分，如图1所示。其中，PSBu的作用是发现上行突发信号并且同步。实现同步以后，系统可以精确定位Payload并提取帧数据。

但是随着传输速率的增加，例如：码率提升至50GBaud及以上，TDM-PON系统中上行突发信号数据帧的同步变得越来越困难，主要体现在：1)受到光/电器件带宽的影响，2)受到光纤色散的影响。上行高速突发信号的PSBu所存在的符号间串扰(ISI，Inter SymbolInterference)问题十分严重，难以精确定位Payload起始位置，造成数据帧丢失。此外，Payload部分的信号也会受到符号间串扰的影响，照成大量的符号误判。

为了减小符号间串扰带来的影响，采用自适应均衡器是一种可行的实施方案。均衡器的自适应更新有两种主流方式，分别是：恒模算法(CMA，Constant ModulusAlgorithm)，以及基于训练序列(Training Sequence)的自适应更新方法。以上两种方法的主要区别在于：1)恒模算法是一种自适应盲均衡方法，其优势在于无需训练序列，因此系统净吞吐量较高。但是，恒模算法的劣势是其均衡效率较低，主要体现在自适应收敛较慢。2)基于训练序列的自适应更新方法优势在于其自适应均衡收敛速度较快，适合于持续时间较短的上行突发信号。该类方法的缺点是需要发送训练序列，因此训练序列会占用系统的有效载荷带宽，从而导致系统净吞吐量较低。此外，基于训练序列的自适应更新方法需要精确定位训练序列的位置，因此必须在上行数据帧同步完成之后才能够进行。

由于上行突发信号的PSBu对于接收机是已知的，因此本质上属于一种特殊形式的训练序列。如果采用基于训练序列的自适应更新方法，关键问题在于定位突发信号中PSBu的相对位置。因此，如何克服均衡器训练与时间同步之间的矛盾，使其既能高效均衡又能有效保证系统的有效载荷带宽，并且提升同步与训练的质量是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种高速突发信号的同步及均衡装置与方法，使得均衡器能在盲均衡和训练均衡之间进行切换，有效结合了两种均衡模式的优点，不但能高效均衡而且能有效保证系统的有效载荷带宽；同时还能提升同步与训练的质量，满足了实际应用需求。

为达到以上目的，本发明提供一种高速突发信号的同步及均衡装置，包括均衡器、时间同步器和均衡控制器；

所述均衡器，用于：接收上行突发信号，并在均衡控制器的控制下，在盲均衡模式或训练均衡模式下将运算后的均衡输出传递给时间同步器；所述上行突发信号的PSBu数据模式包括A+和A-两部分，且A+和A-呈负相关特征；