专利名称：基于tdm方案集成广播和通信的以太网无源光网络的制作方法
技术领域：
本发明涉及光传输，更具体地，涉及一种用于向订户提供高容量、高速数据业务以及实时广播/图像业务的以太网无源光网络(以太网-PON)。
背景技术：
为了有效地向订户提供高容量、高速数据业务以及实时数字广播/图像业务，需要100Mb/s以上的数据传输率。但是，由于系统的传输率不会超过50Mb/s，因此对于目前包括电缆调制解调器或xDSL的网络系统来说，提供高容量、高速数据业务以及实时数字广播/图像业务是不可能的。因此，需要研究能够提供高容量、高速数据业务以及实时数字广播/图像业务的高速传输网络。作为这种高速传输网络，提出了光网络，作为一种经济地实现光网络的解决方案，无源光网络(PON)特别吸引了注意力。
存在着多种PON，例如基于ATM的PON(ATM-PON)、基于WDM的PON(WDM-PON)以及基于以太网的PON(以太网-PON或EPON)。作为一种能够使高速光传输到达普通住宅的系统，提出并开发了基于EPON的FTTH(光纤到户)系统。
通常，开发以太网-PON基本上是为了容纳通信数据信号。按照以下方式执行以太网-PON中的数据传输以1.25Gb/s的速率、1550纳米的波长，将千兆以太网信号从OLT发送到ONT，而以1.25Gb/s的速率、1310纳米的波长，将千兆以太信号从ONT发送到OLT。随着通过光网络的广播业务的需求增加，提出了允许以太网-PON还能够容纳广播信号的需要。为了满足这种需要，如图1所示，提出了覆盖广播容纳系统，其中通过与用于通信数据的波长不同的用于广播信号的波长，将广播信号发送到ONT。
图1示出了用于集成广播和通信的普通以太网-PON的结构。
如图所示，该用于集成广播和通信的以太网-PON包括OLT(光线路终端)100、多个ONT(光网络终端)200-1到200-N以及无源分光器118，并且还包括用于将OLT 100与ONT 200-1到200-N相连的光纤。OLT 100是位于业务节点和用户之间的子系统，OLT 100接收从广播和通信提供商发送的广播和通信信号，并在电光转换之后将其结合为光信号，然后发送该光信号。ONT 200-1到200-N是用于将从OLT 100发送的信息传送到用户的用户侧设备。
更具体地，OLT 100通过O/E和E/O转换器115和116，光学地转换从广播网络接收的广播信号，然后在通过EDFA(铒掺杂光纤放大器)117将其在光学上放大之后，发送所转换的信号。另一方面，OLT 100通过IP路由器111接收来自IP(因特网协议)网络通信数据，并通过E-PON OLT功能处理器112将其处理为光信号，然后通过发送器113将其发送。此外，OLT 100接收来自ONT 200-1到200-N的数据，并将该数据通过IP路由器111发送到IP网络。
ONT 200-1到200-N通过广播接收器119-1到119-N接收广播信号，并通过广播STB(机顶盒)122-1到122-2，将其传送到用户。另一方面，ONT 200-1到200-N通过接收器120-1到120-N接收通信数据，并通过E-PON ONT功能处理器123-1到123-N将其传送到用户。另外，ONT 200-1到200-N通过E-PON ONT功能处理器123-1到123-N接收来自用户的通信数据，并通过突发模式发送器121-1到121-N将其发射到OLT 100。
在这种用于容纳广播信号的传统以太网-PON系统中，需要提供EDFA 117，一种用于广播信号放大的高价光放大器，以便将模拟广播信号从OLT 100传送到ONT 200-1到200-N。另外，即使系统除了模拟广播信号之外只容纳数字广播信号，如果存在大量数字广播信道，E-PON仍然必须配有高价EDFA 117。
此外，由于将广播信道发送到每一个ONT 200-1到200-N，因此需要ONT 200-1到200-N包含高速、高成本的光放大器，该光放大器具有高接收灵敏度以及优异的噪声特性，以便接收发送的广播信号。
将来的用户不但希望要求数字广播服务，而且还要求高质量、实时的数字图像服务。但是，传统的以太网-PON难以适应高质量、实时的数字图像信号。
另外，在传统的以太网-PON中，没有如何将特殊广播信息从ONT200-1到200-N发送到OLT 100的建议，因此，难以实现在将来需要的双向广播功能。
发明内容
因此，本发明考虑到上述问题，且本发明的目的是提供一种用于基于TDM(时分复用)方案集成广播和通信的以太网-PON，该以太网-PON向用户不仅提供高速、高容量通信数据，还提供高图像质量、实时数字广播/图像数据。
本发明的另一个目的是提供一种用于基于TDM方案集成广播和通信的以太网-PON，其中在OLT选择用户需要的、要被发送到ONT的广播信道，由此允许ONT使用用于接收广播信号的低成本、低速光接收器，而不是使用用于大量广播信号的EDFA。
本发明的另一个目的是提供一种用于基于TDM方案集成广播和通信的以太网-PON，该以太网-PON能够确保数字广播信号的发送QoS(业务质量)，还能确保未来用户需要的高图像质量数字图像信号的发送QoS。
本发明的另一个目的是提供一种用于基于TDM方案集成广播和通信的以太网-PON，其中通过该以太网-PON中的通信数据线路发送广播信息，由此能够进行双向广播功能。
根据本发明的一个方面，通过提供一种用于基于TDM(时分复用)方案集成广播和通信的以太网-PON(无源光网络)能够实现上述及其它目的，所述以太网-PON包括OLT(光线路终端)，用于根据来自用户的各自广播/图像选择信息，对从外部广播提供商接收的多个数字广播/图像数据执行切换操作，对数字广播/图像数据的执行时分复用，以便将其转换为广播/图像信号，将该广播/图像信号和通过IP(因特网协议)网络接收的通信数据帧多路复用为单个帧，并电光转换及发送该帧；多个ONT(光网络终端)，每一个光网络终端接收来自OLT的光信号，光电转换接收的信号，对所转换的信号执行帧及时分解复用，以便将包含于分配给该ONT的时隙中的所接收的全部通信信号以及广播/图像信息输出到对应的用户，以及接收来自用户的通信信号和广播/图像选择信息，以便将其输出到OLT；以及分光器，用于将来自OLT的信号分离到多个ONT，耦合来自多个ONT的信号以及将耦合的信号发送到OLT。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于基于TDM方案集成广播和通信的以太网-PON，包括OLT，用于根据来自用户的各自广播/图像选择信息，对从外部广播提供商接收的多个数字广播/图像数据的执行切换操作，对数字广播/图像数据执行时分复用，以便将其转换为广播/图像信号，将该广播/图像信号电光转换为波长是λB的广播/图像光信号，将通过IP网络接收的通信数据电光转换为λDOWN的通信光信号，将该波长是λB的广播/图像光信号和λDOWN的通信光信号耦合为单个信号，并发送该单个信号；多个ONT，每一个ONT接收来自OLT的光信号，将所接收的光信号分离为λB的广播/图像光信号和λDOWN的通信光信号，光电转换两个被分离的信号，对所转换的广播/图像信号执行时分解复用，以便将其转换为广播/图像信息，将该广播/图像信息以及光电转换的通信信号输出到对应用户，并接收来自用户的通信信号和广播/图像选择信息，以便将其输出到OLT；以及分光器，用于将来自OLT的信号分离到多个ONT，耦合来自多个ONT的信号以及将耦合的信号发送到OLT。
从下面结合了附图的详细说明，能够更加清楚地理解本发明的上述及其它目的、特征以及其它优点，其中图1示出了用于集成广播和通信的普通以太网无源光网络(以太网-PON)的结构；图2A和2B示出了根据本发明实施例的用于基于TDM方案集成广播和通信的以太网-PON的结构；图3示出了根据本发明的用于广播/图像及以太网通信信号的帧和时隙的第一示例；图4示出了根据本发明的用于广播/图像及以太网通信信号的帧和时隙的第二示例；图5说明了根据本发明的用于广播/图像及以太网通信信号的帧多路复用过程；图6说明了根据本发明的用于广播/图像及以太网通信信号的帧解复用过程；图7说明了根据本发明的帧解复用的广播/图像及以太网通信信号；图8示出了一种混合以太网-PON的示例结构，该混合以太网-PON包括根据本发明的用于基于TDM方案集成广播和通信的多个以太网-PON；图9A和9B示出了根据本发明另一个实施例的以太网-PON的结构，该以太网-PON使用了分别为广播/图像信号提供的光接收器和光发送器；图10说明了根据图9A和9B实施例的用于广播/图像信号的时隙；图11说明了根据图9A和9B实施例的对用于广播/图像信号的时隙的时分解复用；以及图12说明了根据图9A和9B实施例的、通过对用于广播/图像信号的时隙的解复用分离的广播/图像信道。
具体实施例方式
现在，将参考附图，详细说明本发明的优选实施例。在图中，相同或相似的要素用相同的参考号表示，即使它们出现在不同的图中。在下面的说明中，当会使本发明的主题不清楚时，省略对这里采用的已知功能和结构的详细说明。
图2A和2B示出了根据本发明实施例的用于基于TDM方案集成广播和通信的以太网无源光网络(以太网-PON)的结构。
如图所示，该以太网-PON包括单个OLT、分光器216以及n个ONT。分别将这n个ONT分配给n个用户。换句话说，对于每一个用户来说，一个ONT与该网络相连。
更具体地，根据本发明的以太网-PON具有以下结构。OLT 300包括广播/图像信道选择开关21、广播/图像时隙复用器22、广播/图像信道选择控制器23、IP路由器24、E-PON OLT功能处理器25、同步控制器26、帧复用器27、以太网时隙匹配缓冲器28、光发送器29、光接收器210以及WDM耦合器211。广播/图像信道选择开关21对MPEG(运动图像专家组)广播/图像数据执行切换操作。广播/图像信道选择控制器23接收来自ONT 400-1到400-16的各自信道选择信息，并将控制信号传送到广播/图像信道选择开关21，以使开关21选择其各自的广播/图像信道。广播/图像时隙复用器22与广播/图像信道选择开关21相连，以便在时分复用(TDM)方案中，将分别由订户选择的广播/图像信道多路复用为一个单个时隙。IP路由器24将通信数据路由到上层IP网络或以太网-PON OLT功能处理器25。以太网-PONOLT功能处理器25执行以太网-PON OLT功能。以太网时隙匹配缓冲器28存储来自以太网-PON OLT功能处理器25的、要被发送到OLT的通信数据，以便将其与TDM(时分复用)广播/图像信号匹配/耦合。帧复用器27将来自广播/图像时隙复用器22的广播/图像信号和来自以太网时隙匹配缓冲器28的以太网通信信号多路复用为单个帧。光发送器29在利用波长λDOWN对其进行光学调制之后，发送该帧多路复用信号。光接收器接收来自ONT的光信号，并将其转换为电信号。WDM耦合器211耦合/分离发送和接收波长。
另一方面，每一个ONT包括WDM耦合器217、光发送器218、光接收器219、帧/时隙解复用器220、以太网-PON ONT功能处理器221以及广播/图像适配器222。WDM耦合器217耦合并分离发送和接收波长。光发送器218将上行数据发送到OLT。光接收器219通过WDM耦合器217接收来自OLT的光信号λDOWN，并对其进行光电转换。帧/时隙解复用器220分离按照帧/时隙多路复用方案多路复用的广播/图像和以太网通信信号。以太网-PON ONT功能处理器221执行ONT功能。广播/图像适配器222将分离的广播/图像信号恢复为初始信号。
图3示出了根据本发明的用于广播/图像及以太网通信信号的帧和时隙的第一示例。
如图所示，将通过多路复用广播/图像信号和以太网通信信号得到的单个帧31分为n个时隙32-1、32-2，...，32-n。
时隙32-1、32-2，...，32-n分别由广播/图像子时隙32-1a、32-2a，...32-2na和以太网子时隙32-1b、32-2b，...32-2nb构成。广播/图像子时隙32-1a、32-2a，...32-2na分别与订户相对应。
首先，下面说明广播/图像子时隙32-1a、32-2a，...32-2na。必须只利用第i个ONT选择的广播/图像信号填充第i个时隙的广播/图像子时隙，且如果不存在由第i个ONT选择的广播/图像信号，则使其为空或填入空数据。在以太网通信的速度是1.25GbE的情况下，广播/图像信号的速度是1.25G/2k[b/s](k＝0，1，2，...)。
另一方面，用于每一个ONT的通信数据可以位于所有时隙的以太网子时隙中。例如，只有第一ONT选择的广播/图像信号必须位于第一时隙32-1的广播/图像子时隙32-1a。可以将每一个ONT的以太网通信信号填入第一时隙32-1的以太子时隙32-1b。这对于其它时隙32-2，...32-n是相同的。
图4示出了根据本发明的用于广播/图像及以太网通信信号的帧和时隙的第二示例。
如图所示，通过多路复用广播/图像信号和以太网通信信号获得的根据本发明的单个帧41由广播/图像帧42和以太网通信帧43构成。广播/图像帧42由分别固定分配给ONT的时隙44-1，44-2，...44-n构成。
根据用户选择的广播/图像信道的数目，可以有多种帧和时隙的定义。
参考图3和4所示的帧及时隙定义，现在给出根据本发明的用于基于TDM方案集成广播和通信的以太网-PON操作的说明。
按照下列方式执行下行通信(从OLT到ONT)。
如图2A和2B所示，首先，将MPEG数字广播和图像信道输入到广播/图像信道选择开关21。每一个订户(或ONT)通过远程控制器分配一个他或她希望监视的广播/图像信道，并且将作为广播/图像信道选择信息226的信号从对应ONT，经过以太网-PON，传送到广播/图像信道选择控制器23。
广播/图像信道选择控制器23将控制信号21-2提供给广播/图像信道选择开关21，并根据广播/图像信道选择信息226控制开关21，以便分别切换到订户(或ONT)希望监视的数字广播/图像信号214-1，214-2，...214-n。这里，由第一，第二，...第n个ONT分别选择广播/图像信号214-1，214-2，...214-n。
将切换的广播/图像信号输入到广播/图像时隙复用器22，以便形成根据图3定义时隙结构。在本发明的实施例中，如图3所示构造帧和时隙。仅仅作为演示的目的采用这种帧和时隙结构，本发明并不局限于此，即，本发明还可以采用如图4所示的帧和时隙结构。
在将其转换为特定速度1.25G/2k[b/s]之后，如图5中“51”所示，广播/图像时隙复用器22按照时隙复用方案，多路复用以预定速度R[b/s]输入的广播/图像信号。特定速度1.25G/2k[b/s]只是一个示例，本发明并不局限于此。在输入信号是MPEG-TS流的情况下，速度R[b/s]是27M/bs。如图5中“51”所示，由ONT选择的广播/图像信号分别位于如图3所示的唯一地分配给ONT的时隙。
在通过了IP路由器24之后，在以太网-PON功能处理器25中对从上层IP网络发送来的以太网通信信号进行以太网-PON功能处理。然后，将通信信号输入到以太网时隙网匹配缓冲器28，以便满足如图3所示的以太帧和时隙定义。
只有在如图3所示定义的以太网子时隙，才输出存储于以太网时隙匹配缓冲器28中的以太网通信信号，以使其具有图5中“52”表示的格式。
由图5中“53”表示的帧复用器27帧多路复用从广播/图像时隙复用器22输出的广播/图像信号51和从以太网时隙匹配缓冲器28输出的以太网通信信号52。
在光发送器29中，将帧多路复用的广播/图像和以太网通信信号电光转换为波长是λDOWN的光信号，然后将该光信号经过WDM耦合器211和1×n个分光器216发送到ONT。
在通过了WDM耦合器217之后，接收输入到ONT的下行光信号，并由光接收器219进行光电转换。
将转换的信号输入到帧和时隙解复用器220，以便将其分离为由用户选择的以太网通信信号和广播/图像信号。按照下列方式执行该解复用操作。例如，在第一ONT，由于信道62和63位于帧的第一时隙，因此通过图6中“61”表示的切换信号分离由第一ONT选择的广播/图像信道62和63。另一方面，通过图6中“64”表示的切换信号分离以太网通信信号65-1到65-6。通过使用基于排列的同步这一由以太网-PON固有提供的功能，能够克服当分离广播/图像信道和通信数据时产生的同步问题。
在通过了ONT功能处理器221之后，将分离的通信信号223(由图7中“72”表示)作为下行通信数据227发送到诸如计算机之类的终端设备。
在广播/图像适配器222，将分离的广播/图像信道224(由图7的“71”表示)转换为初始速度R[b/s](在MPEG-TS流信号情况下是27Mb/s)，然后将其作为数字广播/图像信号228传送到例如MPEG解码器。
接下来，按照下列方式执行上行通信(从ONT到OLT)。每一个订户产生用于通过计算机等监视广播/图像信道和IP通信数据225的广播/图像信道选择数据或信息226。
在通过E-PON ONT功能处理器221克服了例如数据冲突之类的问题之后，在光发送器218将产生的数据光学调制为波长是λUP的光信号。将该转换的光信号经过WDM耦合器217和分光器216发送到OLT。
在通过了OLT中的WDM耦合器211之后，在光接收器210对从ONT发送的上行数据信号进行光电调制。
将调制的上行信号传送到以太网-PON OLT功能处理器25。对于包含于该所传送信号的数据，将广播/图像信道选择信息21-3从以太-网PON OLT功能处理器25传送到广播/图像信道选择控制器23，并且通过IP路由器24将IP通信数据发送到上层IP网络。
图8示出了一种混合以太网-PON的示例结构，该混合以太网-PON包括根据本发明的用于基于TDM方案集成广播和通信的以太网-PON。
如图8所示，用于集成广播和通信的混合以太网-PON包括L个OLT和L×n个ONT，该混合以太网-PON按照以下方式操作。
在数字广播信道分离器83，将从SO(服务运营商)或DMC(数字医学中心)81发送的数字广播信号分离为N个MPEG数字广播信道。
在N个分光器87-1到87-N中的对应一个，将每一个分离的MPEG数字广播信道分离为L个信号，分别将这L个信号传送到L个以太网-PON OLT 89-1，89-2，...，89-L。
在数字图像信道分离器84，将从数字图像源82发送的数字图像信号分离为M个MPEG数字图像信道。在M个分光器88-1到88-M中的对应一个，将每一个分离的信道分离为L个信号，分别将这L个信号传送到L个以太网-PON OLT 89-1，89-2，...，89-L。
将从IP网络85发送来的通信数据输入到IP路由器86，通过该路由器将其路由到L个OLT 89-1到89-L。
如上参考图2A和2B详细所述，在通过OLT 89-1，89-2，...，89-L接收到之后，经过光缆810和分光器811，将数字广播/图像和通信数据发送到ONT 812-1到812-16。
图9A和9B示出了根据本发明另一个实施例的以太网-PON的结构，该以太网-PON使用了分离地为广播/图像信号提供的光接收器和光发送器。
如图所示，本实施例的以太网-PON使用了分离地为广播/图像信号提供的光接收器和光发送器，以便确保较宽的广播/图像带宽。
本实施例与图2A和2B的实施例的不同之处在于在OLT，对以太网通信信号和广播/图像信号分离地进行电光转换，以便将其发送，因此只有广播/图像信号需要时分复用。本实施例还不需要执行帧多路复用等。
因此，在ONT，对上行和下行以太网通信信号均进行以太网-PONONT功能处理器99的操作而无需进行解复用，相反，通过时分解复用及广播/图像适配器98，对广播/图像信号进行时分解复用和广播/图像适配。
在本实施例中，由于只对广播/图像信号进行时分复用，因此，在如图10所示的每一个帧中，只包括分别用于ONT的广播/图像信号的时隙。
换句话说，如图10所示的广播/图像帧1000-1或1000-2包括分别用于ONT的广播/图像信号的时隙1000-1-1到1000-1-16或1000-2-1到1000-2-16。时隙1000-1-1到1000-1-16或1000-2-1到1000-2-16分别包括用于容纳广播/图像信号的多个子时隙(在本实施例中为两个子时隙)1000-1-1a/b到1000-1-16a/b或1000-2-1a/b到1000-2-16a/b。
将第i个时隙分配给第i个ONT，并且只有由第i个ONT选择的广播/图像信号才必须位于第i个时隙。如果只有一个或不存在由第i个ONT选择的广播/图像信号，则使第i个时隙的至少一个子时隙为空或填入空数据。这里可以根据例如需要容纳的广播/图像信号的数目来确定广播/图像信号的速度。
例如，只有由第一ONT选择的广播/图像信号才必须位于第一时隙1000-1-1或1000-2-1的广播/图像子时隙1000-1-1a/b或1000-2-1a/b。同样地，只有由第十六ONT选择的广播/图像信号才必须位于第十六时隙1000-1-16或1000-2-16的广播/图像子时隙1000-1-16a/b或1000-2-16a/b。这对于其它时隙是相同的。
图11说明了根据图9A和9B所示的本发明另一个实施例，如何从时分复用的帧分离希望的广播/图像时隙。如图所示，可以通过如“1001”表示的切换信号选择分配给对应ONT的时隙。图12说明了通过切换信号1001从图11所示的信号分离出的广播/图像信号。
现在参考图10到12，对图9A和9B中以太网-PON的操作进行说明。
将在广播/图像信道选择开关21选择的、分别与订户相对应的广播/图像信道输入到广播/图像时分复用器91。在该复用器91中，根据图10所示的时隙位置定义，按照TDM方案，多路复用所选择的信号。这里，广播/图像信号速度是R[b/s]，且TDM(时分复用)广播/图像信号速度是K[b/s]。
通过光发送器92，光学调制TDM广播/图像信号并将其发送到ONT。由ONT中的光接收器97接收所发送的信号。
由于所接收的广播/图像信号包括由所有ONT选择的所有广播/图像信道，因此ONT必须选择由其本身选择的广播/图像信道。例如，如图11所示，由于所接收的广播/图像信号包括由所有ONT选择的所有广播/图像信道，因此，如图12所示，在第一ONT的时分解复用及广播/图像适配器98，通过图11的切换信号2000，从由第一ONT接收的广播/图像数据中分离出与时隙1000-1-1和1000-2-1相对应的由第一ONT选择的广播/图像信道。在时分解复用及广播/图像适配器98的广播/图像适配器部分，将分离的广播/图像信号转换为速度是R[b/s]的初始数据。将转换的信号发送到例如MPEG解码器。
从上述说明可以清楚看到，根据本发明的用于基于TDM方案集成广播和通信的以太网-PON具有以下优点。由于在OLT选择用户需要的、要被发送到ONT的广播信道，因此ONT可以使用用于接收广播信号的低成本、低速光接收器，而不是使用用于大量广播信号的EDFA。
此外，不仅可以确保数字广播信号的发送QoS(业务质量)，还能确保未来用户需要的高图像质量数字图像信号的发送QoS。
此外，通过以太网-PON中的通信数据线路发送广播信息，由此能够进行双向广播功能。
尽管出于演示的目的公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求所公开的发送实质和范围的前提下，多种修改、添加和替换是可能的。
权利要求
1.一种用于基于TDM(时分复用)方案集成广播和通信的以太网-PON(无源光网络)，包括OLT(光线路终端)，用于根据来自用户的各自广播/图像选择信息，对从外部广播提供商接收的多个数字广播/图像数据执行切换操作，对数字广播/图像数据执行时分复用，以便将其转换为广播/图像信号，将所述广播/图像信号和通过IP(因特网协议)网络接收的通信数据帧多路复用为单个帧，并电光转换及发送该帧；多个ONT(光网络终端)，每一个光网络终端接收来自OLT的光信号，光电转换接收的信号，对所转换的信号执行帧及时隙解复用，以便将包含于分配给该ONT的时隙中的所接收的全部通信信号以及广播/图像信息输出到对应的用户，以及接收来自用户的通信信号和广播/图像选择信息，以便将其输出到OLT；以及分光器，用于将来自OLT的信号分离到多个ONT，耦合来自多个ONT的信号以及将耦合的信号发送到OLT。
2.根据权利要求1所述的以太网-PON，其特征在于所述OLT包括广播/图像信道选择开关，用于接收外部的MPEG(运动图像专家组)广播和图像数据，并将其切换及输出；广播/图像时隙复用器，用于将所述广播/图像信道选择开关输出的广播/图像信道分配给分别被分配给用户的时隙，以便多路复用这些信道；以太网-PON OLT功能处理器，用于执行以太网-PON OLT功能；IP路由器，用于将通信信号路由到上层IP网络或以太网-PONOLT功能处理器；以太网时隙匹配缓冲器，用于存储来自所述以太网-PON OLT功能处理器的、要被发送到OLT的通信数据，以便将其与所述时隙复用器输出的时隙多路复用广播/图像信号匹配/耦合；帧复用器，用于将来自所述广播/图像时隙复用器的时隙多路复用广播/图像信号和存储于所述以太网时隙匹配缓冲器的通信信号多路复用为单个帧；第一光发送器，用于光学调制从帧复用器输出的帧多路复用信号，并将所调制的信号作为λDOWN的光信号发送；以及第一光接收器，用于接收来自ONT的光信号，并将其转换为电信号。
3.根据权利要求1或2所述的以太网-PON，其特征在于所述多个ONT中的每一个包括第二光接收器，用于接收从OLT作为λDOWN的光信号发送的信号，并对其进行光电转换；第二光发送器，用于电光转换上行数据，并将其发送到OLT；帧/时隙解复用器，用于分离帧/时隙多路复用的广播/图像和通信信号；以太网-PON ONT功能处理器，用于接收来自帧/时隙解复用器的通信信号，并对其执行ONT功能；以及广播/图像适配器，用于将由帧/时隙解复用器分离的时隙格式广播/图像信号恢复为初始信号。
4.根据权利要求1到3其中之一所述的以太网-PON，其特征在于将多路复用广播/图像信号和通信信号获得的单个帧分为预定数目的时隙，且每一个时隙包括用于包含广播/图像信号的广播/图像子时隙和用于包含通信信号的以太网子时隙。
5.根据权利要求4所述的以太网-PON，其特征在于所述广播/图像子时隙包含由与所述时隙的顺序相对应的一个ONT选择的广播/图像信号，并且如果没有由ONT选择的广播/图像信号，则该子时隙为空或填入空数据。
6.根据权利要求4所述的以太网-PON，其特征在于以太网子时隙可以包含每一个ONT的通信数据。
7.根据权利要求1到3其中之一所述的以太网-PON，其特征在于将多路复用广播/图像信号和通信信号获得的单个帧分为用于广播/图像信号的子帧和用于以太网通信信号的子帧，且用于广播/图像信号的子帧包括用于分别包含ONT的广播/图像信号的广播/图像时隙。
8.根据权利要求7所述的以太网-PON，其特征在于所述广播/图像时隙包含由与所述时隙的顺序相对应的一个ONT选择的广播/图像信号，并且如果没有由ONT选择的广播/图像信号，则该子时隙为空或填入空数据。
9.根据权利要求7所述的以太网-PON，其特征在于用于以太网通信信号的子帧可以包含每一个ONT的通信数据。
10.一种用于基于TDM方案集成广播和通信的以太网-PON，包括OLT，用于根据来自用户的各自广播/图像选择信息，对从外部广播提供商接收的多个数字广播/图像数据的执行切换操作，对数字广播/图像数据执行时分复用，以便将其转换为广播/图像信号，将该广播/图像信号电光转换为是λB的广播/图像光信号，将通过IP网络接收的通信数据电光转换为λDOWN的通信光信号，将该波长是λB的广播/图像光信号和λDOWN的通信光信号耦合为单个信号，并发送该单个信号；多个ONT，每一个ONT接收来自OLT的光信号，将所接收的光信号分离为λB的广播/图像光信号和λDWON的通信光信号，光电转换所分离的两个信号，对所转换的广播/图像信号执行时分解复用，以便将其转换为广播/图像信息，将该广播/图像信息以及光电转换的通信信号输出到对应用户，并接收来自用户的通信信号和广播/图像选择信息，以便将其输出到OLT；以及分光器，用于将来自OLT的信号分离到多个ONT，耦合来自多个ONT的信号以及将耦合的信号发送到OLT。
11.根据权利要求10所述的以太网-PON，其特征在于所述OLT包括广播/图像信道选择开关，用于接收外部的MPEG(运动图像专家组)广播和图像数据，并将其切换及输出；时分复用器，用于将所述广播/图像信道选择开关输出的广播/图像信道分配给分别分配给用户的时隙，以便按照TDM方案多路复用这些信道；第一光发送器，用于光学调制时分复用的广播/图像信号；以太网-PON OLT功能处理器，用于执行以太网-PON OLT功能；IP路由器，用于将通信数据路由到更高层的IP网络或以太网-PONOLT功能处理器；第二光发送器，用于光学调制要被发送到多个ONT的通信数据；第一光接收器，用于接收来自多个ONT的光信号，将其转换为电信号并将转换的信号传送到以太网-PON OLT功能处理器；广播/图像信道选择控制器，用于通过以太网-PON OLT功能处理器接收来自多个ONT的广播/图像选择信息，并将控制信号传送到广播/图像信道选择开关，以使所述开关选择分别与多个ONT相对应的广播/图像信道；以及第一WDM耦合器，用于耦合λDOWN的被光学调制的通信信号和λB的被光学调制的广播/图像信号，并输出所耦合的信号。
12.根据权利要求10或11所述的以太网-PON，其特征在于所述多个ONT中的每一个包括第二WDM耦合器，用于将从OLT接收的光信号分离为λDOWN的通信信号和λB的广播/图像信号；第二光接收器，用于接收λDOWN的所分离的通信信号，并将其转换为电信号；第三光接收器，用于接收所分离的广播/图像信号λB，并将其转换为电信号；与所述第二光接收器相连的以太网-PON ONT功能处理器，用于执行ONT功能；第三光发送器，用于通过以太网-PON ONT功能处理器，从对应的用户接收要发送到OLT的广播/图像选择信息和通信信号，并将其作为光信号λUP发送；以及时分解复用及广播/图像适配器，用于接收被转换为电信号的广播/图像信号，对所接收的信号执行时分解复用，并将通过时分解复用获得的时隙格式广播/图像信号恢复为初始信号。
13.根据权利要求10到12其中之一所述的以太网-PON，其特征在于所述时分复用的广播/图像信号包括时隙，所述时隙用于分别与多个ONT相对应的广播/图像信号，且每一个时隙包括预定数目的子时隙，用于容纳相同预定数目的广播/图像信号。
全文摘要
公开了一种用于通过时分复用集成广播和通信的以太网－PON，该以太网－PON不仅向用户提供了高速、高容量的通信数据，还能提供高质量、实时的数字广播/图像数据。OLT根据来自用户的各自广播/图像选择信息，对从外部广播商接收的多个数字广播/图像数据的执行切换操作，将数字广播/图像数据时分复用为广播/图像信号，将该信号和来自IP网络的通信数据帧复用为一帧，电光转换该帧，并将其通过分光器将其发送到ONT。每一个ONT接收并光电转换来自OLT的光信号，对其执行帧及时分解复用，以便将包含于分配给该ONT的时隙中的所接收的全部通信信号以及广播/图像信息输出到对应的用户。ONT接收来自用户的通信信号和广播/图像选择信息，以便将其通过分光器输出到OLT。
文档编号H04L12/44GK1601986SQ20041003699
公开日2005年3月30日 申请日期2004年4月26日 优先权日2003年9月26日
发明者李基喆, 吴润济, 南基性, 朴泰诚 申请人:三星电子株式会社