专利名称：用于减轻以太网无源光网络中的拉曼串扰的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及以太网无源光网络的设计。更具体地，本发明涉及 用于减轻以太网无源光网络中下行数据和视频信道之间的拉曼串扰 的方法和系统。
背景技术：
为了跟上不断增长的因特网业务，网络运营商已经广泛地部署 了光纤和相关的光传输设备，以充分地增加骨干网络的容量。然而， 接入网络容量的相应增长与骨干网络容量的增长仍不匹配。即使利
用例如数字用户线(DSL)和线缆调制解调器(CM)的宽带解决方 案，在向端用户递送高带宽时，由当前的接入网络所提供的有限带 宽仍然会出现严重的瓶颈。
在不同的竟争技术中，以太网无源光网络(EPON)是用于下一 代接入网络的最佳候选之一 。EPON将无处不在的以太网技术与廉价 的无源光器件结合，在提供无源光器件的高容量和成本效率的同时 提供了以太网的简单性和可扩放性。利用光纤的高带宽，EPON可同 时提供宽带话音、数据和视频业务。DSL或CM技术难以提供这类 综合服务。另外，EPON更适用于因特网协议(IP)业务，这是因为 以太网帧可以直接以不同的尺寸来封装原始的IP分组，而ATM无 源光网络(APON) -使用固定尺寸的ATM信元，并且因此需要分组 分段和重组。
典型地，EPON使用在网络的"第一英里"内，网络的"第一英里" 提供了服务提供商的中心局(central office )和商业或居民订户之间 的连接性。该"第一英里"通常是逻辑的点对多点网络，其中中心 局服务于多个订户。例如，EPON可采用树状拓朴，其中一根主干光
纤将中心局耦合到无源光分路器/合路器。通过多根分支光纤，无源 光分路器/合路器对下行光信号进行划分并将其分发到订户，并且将 来自订户的上行光信号进行合并(参见图1)。
EPON中的传输在光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)之 间执行(参见图2) 。 OLT通常驻留于中心局并且将光接入网络耦 合到城域骨干网，该城域骨干网例如可以是属于因特网服务提供商 (ISP )或本地交换电信局的外部网络。ONU可以位于路边处或端用 户位置处，并且可提供宽带话音、数据和视频服务。ONU通常耦合 到一乘N ( lxN)无源光耦合器，N是ONU的数目，并且无源光耦 合器通过光链路耦合到OLT。可使用多个级联的光分路器/耦合器来 增加ONU的数目。该配置可以显著节省光纤数目和硬件数量。
EPON内的通信可以包括下行业务和上行业务。在下面的描述 中，"下行，，表示从OLT到一个或多个ONU的方向，而"上行" 表示从ONU到OLT的方向。在下行方向上，由于lxN无源光耦合 器的广播属性，数据分组将由OLT广播到所有的ONU,并且由它们 的目的地ONU来选择性地提取。而且，每个ONU分配有一个或多 个逻辑链路标识符(LLID)，并且由OLT传送的数据分组通常规定 目的地ONU的LLID。在上行方向上，ONU需要共享信道容量和资 源，因为仅有一条将无源光耦合器耦合到OLT的链路。
符合标准的EPON可以在同一根光纤上使用两个波长信道
1310nm的波长信道，用于上行数据业务，以及1490nm的波长信道，
用于下行数据业务。该标准有意留下1550nm的附加信道以用于该标
准未涵盖的其他应用。 一种此类的典型应用是以1550nm传送的下行
模拟广播电视(CATV)。由于通过相同的光纤在不同波长信道上传
播多个信号流，可能发生由受激拉曼散射(SRS)造成的拉曼串扰，并 且导致功率从较短波长的信道向较长波长信道转移。拉曼串扰会减
小信噪比(SNR)并且将信号失真引入到较长波长的信道。当前几 乎没有方法可以在不引入显著成本的情况下减轻EPON中的拉曼串扰。
因此，需要一种用于在EPON中有成本效益地减轻拉曼串扰的 方法和系统。
发明内容
本发明的 一个实施方式提供一种系统，所述系统用于在以太网 无源光网络(EPON)中减轻下行数据和视频传输之间的拉曼串扰， 其中所述EPON包括光线路终端(OLT)和一个或多个光网络单元 (ONU)。在操作期间，所述系统在第一波长上将数据流从OLT传 送到ONU。在该处理期间，所述系统还在第二波长上将视频信号流 从OLT传送到ONU。所述系统针对所述数据流改变比特序列以改变 针对所述数据流的功率谱分布(PSD),由此减小可能在数据和视频 信号流之间发生明显拉曼串扰的频率范围内的功率谱含量。
在本实施方式的一个变型中，所述第一波长基本为1490nm，而 所述第二波长基本为1550nm。
在本实施方式的 一 个变型中，所述针对数据流改变比特序列涉 及改变标准空闲模式。
在另外的变型中，所述改变标准空闲模式涉及延长基于IEEE 802.3-2005标准的标准IDLE ordered—set,由此在宽的频率范围上展 开传输功率并且减小在可能发生明显拉曼串扰的频率处的功率。
在另外的变型中，所述改变标准空闲模式涉及以重复的80比特 空闲模式来替换重复的20比特空闲模式。
在另外的变型中，所述80比特空闲模式包括下列基于IEEE 802.3-2005标准的ordered—set: /Il+/I2-/Il-/I2+/。
在另外的变型中，所述改变标准空闲模式涉及对空闲模式加扰。
在另外的变型中，所述改变标准空闲模式涉及以编址为未用或 空逻辑链路标识符(LLID)的空分组来替换空闲周期，由此减小重 复空闲模式的发生。
在另外的变型中，所述空分组包括具有随机值或预定值或者利 用预定方法获得的值的数据。
在另外的变型中，所述系统在所述空分组中传送特别选择的数 据，由此减小其中可能发生明显拉曼串扰的频率范围内的功率谱含量。
在另外的变型中，每个空分组包括B5的重复十六进制值，所述 B5的重复十六进制值在8B/10B编码后将产生"...1010101010..."的
持续重复模式。
本发明的另外实施方式提供一种系统，所述系统用于在EPON 中减轻下行数据和视频传输之间的拉曼串扰，其中所述EPON包括 OLT和一个或多个ONU。在#:作期间，所述系统在基本上处于 14卯nm的第一波长上将数据流从所述OLT传送到所述ONU。所述 系统还在基本上处于1550nm的第二波长上将视频信号流从所述 OLT传送到所述ONU。所述系统另外减小了用于所述数据流的传输 功率，并且对所述数据流应用前向纠错(FEC),由此在不显著减小 所述数据传输的信噪比(SNR)的情况下减轻拉曼串扰对所述视频 传输的影响。
本发明的另外实施方式提供一种系统，所述系统用于在EPON 中减轻下行数据和视频传输之间的拉曼串扰，其中所述EPON包括 OLT和一个或多个ONU。在操作期间，所述系统通过第一光纤在基 本上处于1490nm的第一波长上将数据流从OLT传送到ONU。所述 系统还通过第二光纤在基本上处于1550nm的第二波长上将视频信 号流从OLT传送到ONU。光合路器将通过两根光纤进行传播的两个 流合并，之后立即对合并的流进行分路以分发到所述ONU,由此最 小化所述两个流共同传播的距离并且减轻拉曼串扰的影响。
图1示出了其中中心局和多个订户通过光纤和以太网无源光分 路器耦合(现有技术)的EPON;
图2示出了常规干线重叠配置的EPON (现有技术)；
图3示出了根据本发明一个实施方式的分支重叠配置的EPON;
图4示出了标准重复20比特空闲模式的功率语分布；
图5示出了根据本发明一个实施方式的修改的重复80比特空闲 模式的功率谱分布；
图6示出了根据本发明一个实施方式的加扰重复20比特空闲模 式的功率谱分布；
图7示出了根据本发明一个实施方式的随机长度分组的功率谱 分布，该随机长度分组具有替代标准空闲模式的增加的8比特数据；
图8示出了根据本发明一个实施方式的随机长度分组的功率镨 分布，该随机长度分组具有替代标准空闲模式的持续交替的"0"和 T比特。
具体实施例方式
为了使得本领域技术人员能够做出和使用本发明，提供了下面 的描述，并且该描述是在特定应用及其需求的环境中提供的。对于 本领域技术人员来说，针对公开实施方式的各种修改将是显而易见 的，并且此处定义的 一般原理可在不偏离本发明的精神和范围的情 况下应用于其它实施方式和应用(例如，通用无源光网络(PON) 架构)。因此，不是旨在使本发明限于所示出的实施方式，而是使 其与这里公开的原理和特征相符的最宽范围 一致。
在该详细描述中所述描述的操作过程可以存储在数字电路可读 存储介质上，该数字电路可读存储介质可以是可存储代码和/或数据 以便由数字电路使用的任意设备或介质。这包括但不限于专用集成 电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、半导体存储器、例如 盘驱动器、磁带、CD (压缩盘)和DVD (数字多功能盘或数字视频 盘)的磁存储设备和光存储设备。
无源光网络拓朴
图l示出了无源光网络，其包括通过光纤和无源光分路器耦合 的中心局和多个订户(现有技术)。无源光分路器102和光纤将订户耦合到中心局101。无源光分路器102可驻留在端用户位置附近以 最小化初始光纤部署成本。中心局101可耦合到外部网络103，例如 由因特网服务提供商(ISP)操作的城域网。尽管图l示出树状拓朴， 但P ON还可基于其他的拓朴，例如逻辑环或逻辑总线。
EPON的干线重叠配置
图2示出常规干线重叠配置中的EPON (现有技术)。本例中的 EPON有助于分发数据业务和例如TV节目的视频内容。典型地，在 头部上，两个OLT分别负责数据和—见频业务。在本例中，OLT202 传送下行数据和接收上行数据，并且OLT204传送下行视频内容。 OLT 202和OLT 204使用两个分离的波长信道在下行方向上进行传 送，所述两个分离的波长信道由2: 1光合路器206合并并且进一步 通过干线光纤207传送。
干线光纤207可提供多个波长信道并且可以以波分复用(WDM ) 模式操作。由虛线和实线分别表示的两个波长信道上的两个信号流 将在到达l: N分路器208之前通过干线光纤207行进。2: 1光合 路器206可驻留于网络运营商的处所，例如中心局。1: N分路器208 可驻留于用户处所，例如商业场所或居民区。网络可使用单股光纤， 例如干线光纤207，以提供2: 1合路器206和1: N分路器208之 间的上行和下行连接性。不使用2: 1合路器的其他配置也是可以的。
假设有N个用户时，1: N分路器208将下行光信号分路成N个 分支。在每个用户位置处，波分复用解复用器(WDMDEMUX)将 两个波长信道分离并且将每个信道转发到合适的ONU。例如，WDM DEMUX 210将数据信道和^L频信道分离，并且分别将两个信道转发 到ONU 212和ONU 214。 ONU 212接收下行数据并允许用户发送上 行数据。ONU 214接收下行视频内容并且将内容转发到一个或多个 视频接收设备，例如机顶盒、视频记录器或显示器。注意，在图2 中未示出的第三波长信道上承载上行数据业务。多个ONU共享该上 行数据信道并且以时分复用(TDM)方式传送上行数据。上4亍数据
波长穿过1:N分路器208 (其在上行方向上可用作N:1合路器)、干 线光纤207和光合路器206行进，到达OLT202。
因为下行数据业务、下行视频内容和上行数据业务的传输使用 三种不同的波长信道，因此拉曼串扰可能发生并且向光信号引入不 可忽略的传输损害。拉曼串扰是受激拉曼散射(SRS)的结果。SRS由 透明光介质(例如光纤中的二氧化硅)对通过介质传播的光强度的 非线性响应造成。非瞬态响应由晶格(或玻璃晶格)的振动造成。 此类非线性和非瞬态响应造成能量从较短波长信号向较长波长信号 转移，其可以表示为"拉曼增益"。拉曼增益通常在间隔60nm到 140nm的波长之间最高，在100nm的波长间隔处具有显著的峰值。
当较短波长信号是工作为"泵浦(pump)"的未调制连续波时， 拉曼增益可引起期望的光信号的放大。通过将泵浦信号注入到特定 长度(典型地20Km的范围)的光纤中，可将光纤转换成分布式拉 曼放大器，其可替代用于较长波长信号的离散放大器。然而，拉曼 增益也会引入不期望的串扰。当由两个波长信道承载的两个信号流 通过相同的光纤共同传播时，发生拉曼串扰，并且能量将从较短波 长的信道转移到较长波长的信道。该能量转移将额外的噪声引入到 较短波长的信道。在EPON应用中，拉曼串扰对于在较长波长信道 中传送的信号流有害并且会减小他们的SNR。
根据IEEE 802.3-2005标准，EPON可在相同的干线光纤上使用 两个不同的波长信道1310nm的波长信道，用于上行数据业务，以 及1490nm的波长信道，用于下行数据业务。典型地，在1550nm处 的附加信道用于传送下行模拟广播TV内容。上行数据信道的波长充 分远离其他两个信道的波长并且产生可忽略拉曼增益。然而，在 14卯nm下行数据信道和1550nm下行广播TV信道之间存在可斗全测 的拉曼增益。该不期望的拉曼串扰对于多个频道可造成用户的TV屏 幕上的干扰图案。由于千兆比特以太网空闲码的周期属性，拉曼串 扰通常在低的基带频率范围内更明显，典型地对于低于125MHz的 频率。在北美，该频率范围覆盖TV频道2到6。频道指定在世界的
其他地区可能不同。本发明的实施方式提供用于减轻EPON中的拉 曼串扰的几种方法。
减小光强度和使用FEC
过去的研究表明，对于拉曼串扰，载串比(CCR)与干扰信号的 功率的平方成反比。在本发明的一个实施方式中，OLT减小了下行 数据信号的传输功率，由此减小了 1490nm下行数据信道的光强度。 然而，对于1490nm信道，低传输功率可造成较低的SNR。为了补 偿SNR减小，OLT可针对下行数据传送使用前向纠错(FEC) 。 FEC 方案可提供多达6dB的网络有效编码增益。此外，系统可使用较短 的链路和较少的无源分路器，以减小沿光传输路径的传播损耗和插 入损耗。
EPON的分支重叠配置
当不同波长上的多个光信号在相同的光纤束中共同传播时，发 生拉曼串扰。拉曼串扰是光纤长度的函数。在具有常规干线重叠配 置的EPON中，如图2中所示，显著量的拉曼串扰可归因于中心局 和用户处所之间的干线光纤。该单个光纤干线可在分支到无源光分 路器处的各个订户之前延伸数公里。较短距离的分支光纤通常有助 于实现较小的拉曼串扰。
本发明的一个实施方式使用两根光纤来替代一根光纤，以提供 OLT和光分路器之间的链路并且减小下行数据和视频信号的共同传 播距离。图3示出了根据本发明一个实施方式的分支重叠配置的 EPON。 OLT 302传送下行数据和接收上行数据，而OLT 304传送下 行牙见频内容。
OLT 302通过第一干线光纤305发送下行数据信号和接收上行 数据信号，其中下行数据流由虚线表示出。另一方面，下行视频信 号在第二干线光纤306中传送，其中下行视频信号流由实线表示。 因此，1490nm信道和1550nm信道在两个分离的干线光纤中传播，
并且比干线重叠配置经历更少的拉曼串扰。2: N合路器/分路器308 合并光纤305和306，并且将合并的光信号分路成N个分支。在每 个用户的位置处，WDMDEMUX将两个下4亍信道进行分离，并且将 每个信道转发到合适的ONU。例如，WDMDEMUX310将数据信道 和视频信道分离，并且将两个信道分别转发到ONU 312和ONU 314。 ONU 312接收下行数据并且允许用户发送上行数据。ONU 314接收 下行视频内容并且将内容转发到一个或多个显示设备。注意在图3 中未示出的第三波长信道上承载上行数据业务。多个ONU共享该上 行信道并且以TDM方式传送上行数据。上行信道通过2: N合路器 /分路器308和干线光纤305传播，到达OLT 302。
控制功率谱分布
通常，EPON中的数据传输符合千兆比特以太网(GbE)标准。 由于拉曼串扰在低于125Mhz的基带频率处最明显，所以本发明的实 施方式向GbE数据传输提供用于在此类频率处减小功率分布的系 统。基于GbE标准，每个比特占用1.25GHz传输时钟的整个周期。 该数字传输的频率和相应谐波高于与用于1550nm视频波长有关的 频率。因此，为了识别拉曼串扰的源，更精细地分析GbE数据信道 是合适的。
GbE数据传输使用8B/10B编码，其中数据的每个字节或八进制， 被映射成两个10比特序列(称为"码组(code group)")。具有 两个10比特码组的原因是要保持用于同步目的平衡运行不一致性 (Running disparity )和高频转换。典型地，两个码组中在运4亍不一 致性为负时^f吏用的那个码组具有六个"1"和四个"0"。两个码组 中在运行不一致性为正时使用的另一码组具有四个"1"和六个"0"。 对于其他的数据字节，相应的两个10比特码组具有相等数目的"1" 和"0"以保持运行不一致性。
例如，十六进制值50 (二进制形式是01010000)的八位^皮映射 到码组0110110101 (在具有负的当前运行不一致性时使用)和码组1001000101 (在具有正的当前运行不一致性时使用)。这对码组将 标识为"D16.2" 。"D"指示此对码组用于数据。"16"是该八位 的低五位("10000")的十进制值，而"2"是该八位的高三位("010") 的十进制值。为了方便，10比特码组可以表示成三个数字的十六进 制数，其中三个数字表示最高两位、中间四位和最低四位的值。因 此，1001000101表示成"245"。
除了数据码组以外，还有用于控制目的特定码组。例如，
"K28.5"对应于码组0011111010 (用于负的运行不一致性)和 1100000101 (用于正的运行不一致性)。注意"K"指示其是特定的 码组，而"28.5"指示相应的八进制值BC(或二进制格式的10111100)。 IEEE标准802.3-2005 "局域网和城域网，，(以下称为"IEEE 802.3 -2005标准")包括8B/10B码组的完整列表。
IEEE 802.3-2005标准还定义了特定的控制序列，其称为
"ordered_set"。例如，包括两个码组/K28.5/D5.6/的ordered_set/Il/ 就是空闲ordered_set中的一个。进行定义以使得在传送的/Il/的末尾 处的运行不一致性与其开始处的运行不一致性相反。定义空闲 ordered—sets/I2/(/K28.5/D16.2)使得在传送的/I2/的末尾处的运行不一 致性与开始的运行不一致性相同。跟随分组或控制序列的空闲 ordered—set/Il/可将当前正的运行不一致性恢复成负的。所有的后续 空闲都是/12/，以确保负的运行不一致性。其他的ordered—set包括/R/
(载波扩展，/K23.7/) ， /S/(分组的开始，/K27.8/)和/T/(分组的 结束，/K29.7/)。
根据IEEE 802.3-2005标准，在没有数据的情况下，全双工媒体 接入控制(MAC)设备发送空闲码。最大的功率谱密度(PSD)峰 值出现于重复的比特模式。特别地，重复的空闲模式产生多个峰值。 本发明的实施方式提供一种用于控制和减小在125Mhz以下的PSD 峰值的系统，由此减小对广播TV信号的拉曼串扰干扰。
1000BASE-X物理编码子层("PCS")的空闲模式(其是由 EPON使用的编码格式)包括两个10比特码组的重复order—set。根 据分组到达的频率，可持续传送相同的空闲order—set—段延长的周 期，结果产生重复的20比特模式，该模式在125Mhz范围内的频率 处产生了功率峰值。
图4示出了标准的重复20比特空闲模式的功率谱分布。注意， 每个水平分隔是130MHz。如在图4中可看出，存在许多明显的峰值。 在62.5MHz和125MHz处的最开始两个峰值处于需要考虑拉曼串扰 的频率范围内。
在一个实施方式，系统延长空闲模式，由此将功率扩展在更宽 的频率范围上，并且减小大多数干扰发生的特定离散频率处的功率。 尽管不符合标准，但该修改没有违反8B/10B编码准则。符合标准的 接收机可无错误接收此类修改的比特模式。
如上所述，IEEE 802.3-2005标准规定两个空闲ordered—set, /11/ 和/12/。因为码组对应于两个10比特序列，这两个ordered—set可产 生四种不同的比特序列，同时维护它们的不一致性翻转或保持功能。
具体地，/11/包括/11+/比特序列和/11-/比特序列,/11+/序列将运行不 一致性从正的翻转到负的，而/11-/比特序列将运行不一致性从负的翻 转到正的。类似地，/12/包括两个比特序列，/12+/和/12-/， 二者都保 持当前的运行不一致性。
典型地，在传送中不使用/11-/和/12+/比特序列。在本发明的一个 实施方式中，OLT在长的空闲周期期间将这四个比特模式进行组合 以产生重复的80比特模式来替换常规的20比特模式。该重复的80 比特模式可以是...../11+/12-/11-/12+/11+/12-/11-/12+/...。注意，当使 用FEC时，将利用S—FEC ordered—set描绘分组的开始。因为分组描 绘器跟着空闲周期，所以通常期望S—FEC以负的运行不 一 致性开始。 可以将某些接收机构建成仅期望S—FEC ordered—set以负的运行不 一致性开始。因此，当传送较长的80比特空闲模式时，如果发送器 没有传送/11+/或/12-/,则发送器可立即插入/11+/以在传送S—FEC之 前将正的运行不一致性翻转成负的运行不一致性。
图5示出了根据本发明一个实施方式的修改的重复80比特空闲
模式的功率谱分布。相比较于重复的20比特模式，重复的80比特 模式产生了通常具有较低幅度的更多峰值，并且靠近62.5MHz处的 峰值显著地低于那些由重复的20比特模式所产生的靠近62.5MHz 处的峰值。
在另外的实施方式中，该系统可通过对IO比特码组进行加扰来 减小空闲模式的子125MHz功率。此类的加扰可生成随机的数据模 式，该模式将功率更为平均地展开在宽的频率范围上。该系统可使 用各种加扰方案。例如，系统可使用这样的信道密码，该信道密码
用于光纤分布式数据接口 (FDDI)中依赖双绞线物理层介质 (TP-PMD)的加扰，该信道密码也用在100BASE—TX以太网传输 中。在另外的实施方式中，系统可使用同步光网络(SONET)加扰 器，该加扰器也用在由国际电信联盟UTU)所定义的千兆比特无源 光网络(GPON)中。
然而，加扰空闲模式可能增加比特流中的D C含量并且造成长的 信号运行长度。因此，期望时钟恢复模块以支持大量连续重复比特 模式。另外，在AC耦合电路中也可能发生基线漂移，AC耦合电路 通常被使用在光网络中。
图6示出了根据本发明一个实施方式的加扰重复20比特空闲模 式的功率镨分布。在标准重复20比特模式产生峰值的频率处，功率 谱含量显著减小。然而，尽管消除了高的峰值，但在子125MHz频 率上仍存在明显较高的谱含量。
本发明另外的实施方式可减小空闲模式的长周期的影响并且保 持运行比特流中的低DC含量。根据该实施方式，OLT使用具有编 址为未知或空LLID的任意长度的分组来替代空闲模式的长的周期。 在将此类分组的LLID识别为未用或空LLID后，接收此类分组的 ONU通常不处理包含在其中的数据。因此，在下文的描述中，此类 分组被称为"空分组"。在一个实施方式中，此类空分组具有随机 的长度并且包括增加的8比特数据。本方法不需要额外的硬件或修 改现有的硬件，并且可以容易利用中心局中的现有设备的升级来实 现。在操作期间，当承载有有用数据的分组准备进行传输时，OLT 可通过插入分组结束分隔符来立即终止空分组的传输以最小化等待 时间。
图7示出了根据本发明一个实施方式的随机长度分组的功率谱 分布，该随机长度分组具有替代标准空闲模式的增加的8比特数据。 如图7所示，在标准重复20比特模式产生峰值的频率处的谱含量显 著减小。另外，不像加扰的数据模式的功率谱，在子125MHz频率 范围中的i脊含量保持相对较低。通过插入空分组，系统可在完全符 合标准的同时有效地控制拉曼串扰。
有用的或空的数据分组的比特流模式是相当随机的，并且包含 大量频率分量。此类的比特流模式仍在子125MHz频率范围中展示 出特定量的功率。在本发明的另外实施方式中，OLT可以特别选择 的比特序列来填充空分组，以将功率谱分布很好地转移到所关注的 频率范围外。通过如此操作，系统进一步降低了平均功率并且去除 子125MHz频率范围中的峰值。
在一个实施方式中，OLT以包含连续重复的B5的/\进制的随才几 长度空分组来替代空闲周期。基于8B/10B编码格式，针对B5的10 比特码组是两个相同的比特序列"1010101010"。因此，空分組产 生具有持续交替的"0"和T比特的"...1010101010..."的重复比 特流模式。
图8示出根据本发明一个实施方式的随机长度分组的功率谱分 布，该随机长度分组具有替代标准空闲模式的持续交替的"0"和"1" 比特。该比特流模式在625MHz处产生主要的峰值，该峰值很好地 处于所关注的频率范围以外。功率语在较低的频率范围处展示出很 少的谱含量。因此，该系统可通过在空闲周期期间传送具有交替"0" 和"1"比特的空分组来显著地减小拉曼串扰。注意，当网络以完全 或接近于完全下行带宽进行操作时，功率谱看起来与图7中所示出 的类似。然而，当下行数据业务是少量时，本方法可显著地减小拉 曼串扰。
仅为了图示和描述的目的提供了本发明实施方式的上述描述。 上述描述不是旨在穷举或将本发明限于所公开的形式。因此，对于 本领域技术人员来说，许多修改和变型是明显的。另外，上述公开 并非旨在限制本发明。本发明的范围由所附的权利要求所限定。
权利要求
1.一种用于减轻以太网无源光网络(EPON)中下行数据和视频传输之间的拉曼串扰的方法，其中所述EPON包括光线路终端(OLT)和一个或多个光网络单元(ONU)，所述方法包括在第一波长上将数据流从所述OLT传送到所述ONU；在第二波长上将视频信号流从所述OLT传送到所述ONU；以及针对所述数据流改变比特序列以改变针对所述数据流的功率谱分布(PSD)，由此减小可能在数据和视频信号流之间发生明显拉曼串扰的频率范围内的功率谱含量。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第一波长基本为 M90nm,并且所述第二波长基本为1550nm。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述针对所述数据流改变 所述比特序列包括改变标准空闲模式。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中所述改变标准空闲模式包 括延长基于IEEE 802.3-2005标准的IDLE ordered—set，由此在宽的 频率范围上展开传输功率并且减小在可能发生明显拉曼串扰的频率 处的功率。
5. 根据权利要求3所述的方法，其中所述改变标准空闲模式包 括以重复的80比特空闲模式来替换重复的20比特空闲模式。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中所述80比特空闲模式包括 下列基于IEEE 802.3-2005标准的ordered—set: /11+/12-/11-/12+/。
7. 根据权利要求3所述的方法，其中所述改变标准空闲模式包 括对所述空闲模式加扰。
8. 根据权利要求3所述的方法，其中所述改变标准空闲模式包 括利用编址为未用或空逻辑链路标识符(LLID)的空分组来替换空 闲周期，由此减小重复空闲模式的发生。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中所述空分组包括具有随机值或预定值或者利用预定方法获得的值的数据。
10. 根据权利要求8所述的方法，进一步包含在所述空分组中传 送特别选择的数据，由此减小可能发生明显拉曼串扰的频率范围内 的功率谱含量。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中每个所述空分组包括B5 的重复十六进制值，所述B5的重复十六进制值在8B/10B编码后将 产生"...1010101010..."的持续重复模式。
12. —种用于减轻EPON中下行数据和视频传输之间的拉曼串 4尤的方法，其中所述EPON包括OLT和一个或多个ONU,所述方法 包括在第一波长上将数据流从所述OLT传送到所述ONU; 在第二波长上将视频信号流从所述OLT传送到所述ONU; 减小用于所述数据流的传输功率；以及对所述数据流应用前向纠错(FEC),由此在不显著减小所述数 据传输的信噪比(SNR)的情况下减轻拉曼串扰对所述视频传输的 影响。
13. —种用于减轻EPON中下行数据和一见频传输之间的拉曼串 扰的方法，其中所述EPON包括OLT和一个或多个ONU，所述方法 包括通过第一光纤在第一波长上将数据流从所述OLT传送到所述 ONU;通过第二光纤在第二波长上将视频信号流从所述OLT传送到所 述O而；以及将通过两根光纤进行传播的两个流合并，之后立即对合并的流进 行分路以分发到所述ONU，由此最小化所述两个流共同传播的距离 并且减轻拉曼串扰的影响。
14. 一种用于减轻EPON中下行数据和4见频传输之间的拉曼串 扰的系统，其中所述EPON包括OLT和一个或多个ONU，所述系统 包括 第 一传送机构，配置用于在第 一 波长上将数据流从所述OLT传 送到所述ONU;第二传送机构，配置用于在第二波长上将视频信号流从所述OLT 传送到所述ONU;以及修改机构，配置用于针对所述数据流改变比特序列以改变针对所 述数据流的功率谱分布(PSD)，由此减小可能在数据和视频信号流 之间发生明显拉曼串扰的频率范围内的功率谱含量。
15. 根据权利要求14所述的系统，其中所述第一波长基本为 1490nm，并且所述第二波长基本为1550nm。
16. 根据权利要求14所述的系统，其中在用于针对所述数据流 改变所述比特序列的同时，所述修改机构配置用于改变标准空闲模 式。
17. 根据权利要求16所述的系统，其中在用于改变所述标准空 闲模式的同时，所述修改机构配置用于延长基于IEEE 802.3-2005标 准的IDLEordered—set,由此在宽的频率范围上展开传输功率并且减 小在可能发生明显拉曼串扰的频率处的功率。
18. 根据权利要求16所述的系统，其中在用于改变所述标准空 闲模式的同时，所述修改机构配置用于以重复的80比特空闲模式来 替换重复的20比特空闲模式。
19. 根据权利要求18所述的系统，其中所述80比特空闲模式包 括下列基于IEEE 802.3-2005标准的ordered_set: /11+/12-/11-/12+/。
20. 根据权利要求16所述的系统，其中在用于改变标准空闲模 式的同时，所述修改机构配置用于对所述空闲模式加扰。
21. 根据权利要求16所述的系统，其中在用于改变所述标准空 闲模式的同时，所述修改机构配置用于利用编址为未用或空逻辑链 路标识符(LLID)的空分组来替换空闲周期，由此减小重复空闲模 式的发生。
22. 根据权利要求21所述的系统，其中所述空分组包括具有随 机值或预定值或者利用预定方法获得的值的数据。
23. 根据权利要求21所述的系统，其中所述修改机构配置用于 以特别选择的数据填充所述空分组，由此减小可能发生明显拉曼串 扰的频率范围内的功率语含量。
24. 根据权利要求23所述的系统，其中所述修改机构配置用于 以B5的重复十六进制值填充所述空分组，所述B5的重复十六进制 值在8B/10B编码后将产生"...1010101010..."的持续重复模式。
25. —种用于减轻EPON中下行数据和一见频传输之间的拉曼串 护G的系统，其中所述EPON包括OLT和一个或多个ONU，所述系统 包括第 一传送机构，配置用于在第 一 波长上将数据流从所述OLT传 送到所述ONU;第二传送机构，配置用于在第二波长上将视频信号流从所述OLT传送到所述ONU;功率控制机构，配置用于减小用于所述数据流的传输功率；以及 FEC机构，配置用于对所述数据流应用FEC,由此在不显著减小数据传输的信噪比(SNR)的情况下减轻拉曼串扰对所述视频传输的影响。
26. —种用于减轻EPON中下行数据和^L频传输之间的拉曼串扰 的系统，其中所述EPON包括OLT和一个或多个ONU，所述系统包 括第一传送机构，配置用于通过第一光纤在第一波长上将数据流从 所述OLT传送到所述ONU;第二传送机构，配置用于通过第二光纤在第二波长上将视频信号 流从所述OLT传送到所述ONU;以及光合路器，配置用于将通过两根光纤进行传播的两个流进行合 并，之后立即对合并的流进行分路以分发到所述ONU，由此最小化 两个流共同传播的距离并且减轻拉曼串扰的影响。
全文摘要
本发明的一个实施方式提供了一种系统，所述系统用于减轻以太网无源光网络(EPON)中下行数据和视频传输之间的拉曼串扰，其中所述EPON包括光线路终端(OLT)和一个或多个光网络单元(ONU)。在操作期间，所述系统在基本为1490nm的第一波长上将数据流从所述OLT传送到所述ONU。所述系统还在基本为1550nm的第二波长上将视频信号流从OLT传送到ONU。所述系统针对所述数据流改变比特序列以改变针对所述数据流的功率谱分布(PSD)，由此减小可能在数据和视频信号流之间发生明显拉曼串扰的频率范围内的功率谱含量。
文档编号H04L12/66GK101167318SQ200680014428
公开日2008年4月23日 申请日期2006年5月10日 优先权日2005年5月13日
发明者B·J·布朗, G·克雷默, L·D·拉姆, R·E·赫斯 申请人:泰克诺沃斯公司