通信网络中的测距方法、装置及系统的制作方法

专利名称：通信网络中的测距方法、装置及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信网络中的测距技术。
背景技术：
GPON(Gigabit-c即able Passive Optical Network, G比特无源光网络)提供了 点到多点的物理拓扑结构，如图1的示，具体包括0LT(0ptical LineTerminal，光线路终 端)32、 0DN(0ptical Distribution Network,无源光分配网络)31和多个ONU (Optical Network Unit,光网络单元)30。其中，多个ONU共享光纤资源、共享OLT端口 ；0DN以无源 方式连接一个OLT和一个或多个0NU。 在GPON中，从OLT到ONU为下行方向，从ONU到OLT为上行方向，相应的上下行信 号均按照成帧的方式发送，分别称为下行帧和上行帧。在发送下行帧过程中，由OLT计算出 每帧各个ONU的突发长度和位置并下发给0NU，即在OLT向ONU发送的下行帧中，定义了上 行帧中每个突发的起始和终结位置。这样，ONU便可以根据收到的下行帧的位置进行突发 发送。 为了避免不同ONU之间的发送冲突，ONU需要进行测距操作，以测试出ONU到OLT 的均衡时延，这样中，各ONU便可以以均衡时延为基准，根据下行帧中定义的指针(即上行 帧中每个突发的起始和终结位置)发送突发，并可以保证在ONU发送的突发达到OLT之后， 各ONU发送的突发不会冲突。 具体地，ONU具体可以在初始化时或ONU与OLT之间的逻辑距离发生变化时，执行 相应的ONU测距操作过程，获得相应的OLT与ONU之间的均衡时延，以便于ONU根据该均衡 时延调整其上行帧时钟。 在ONU执行测距操作的过程中，由于OLT并不知道ONU的位置，所以为了防止ONU 发送的数据干扰正常工作的ONU， OLT便会下发指令，令正常工作的ONU暂停若干帧数据的 发送。 在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题
如果ONU设置于用户家中(即采用ONT的方式，光纤网络终端，以下为了描述方 便，还是用ONU来说明)，则ONU上电或者初始化的过程将会十分频繁。ONU频繁地上电或 者初始化，将会导致频繁的执行相应的测距操作，这就将进一步导致正常工作的ONU的数 据传输频繁被中断，从而影响到了正常工作的ONU的数据传输过程。 同时，除在GPON等星型或树型网络中外，在其它网络中也存在相应的测距过程影 响其他节点数据传输的问题。

发明内容
本发明的实施例提供了一种通信网络中的测距方法、装置及系统，以避免在通道
网络中的某节点进行测距操作时，影响到其他节点的正常业务数据传输过程。
—种通信网络中的测距方法，包括
在初始上行信号参考位置上，从节点向主节点发送速率低于业务速率的粗略测距 信号，请求主节点向该从节点返回粗略测距响应信号，所述初始上行信号参考位置为根据 预定的规则从主节点发送到该从节点的下行信号中选择的一个位置； 接收主节点返回的粗略测距响应信号，根据该粗略测距响应信号得到粗略测距结 果。 —种通信网络中的测距装置，包括 粗略测距信号发送单元，用于在初始上行信号参考位置上，向主节点发送速率低 于业务速率的粗略测距信号，请求主节点向该从节点返回粗略测距响应信号，所述初始上 行信号参考位置为根据预定的规则从主节点发送到该从节点的下行信号中选择的一个位 置； 粗略测距单元，用于接收主节点返回的粗略测距响应信号，根据该粗略测距响应 信号得到粗略测距结果，实现粗略测距。
—种通信网络中的测距方法，包括 主节点接收从节点发送的速率低于业务速率的粗略测距信号； 主节点向所述从节点返回粗略测距响应信号，所述粗略测距响应信号中包含粗略 测距结果。
—种通信网络中的测距装置，包括 粗略测距信号接收单元，用于接收从节点发送的速率低于业务速率的粗略测距信 号； 粗略测距结果发送单元，用于在所述粗略测距信号接收单元接收到所述粗略测距 信号后，向所述从节点返回粗略测距响应信号，所述粗略测距响应信号中包含粗略测距结 果。 —种通信网络中的测距系统，包括主节点和从节点，其中，所述主节点中包括上述 第二种通信网络中的测距装置，所述从节点中包括上述第一种通信网络中的测距装置。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，由于其采用了低速的粗略测距 信号进行测距，从而可以在执行测距过程中不再需要暂停或中断其他节点的业务传输过 程。而且，本发明实施例提供的测距方案还可以降低实现测距处理的成本。


为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。 图1为现有技术中的GP0N网络的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的粗略测距过程示意图；
图3为本发明实施例中粗略测距信号的格式示意图；
图4为本发明实施例提供的精确测距过程示意图；
图5为本发明实施例提供的装置及系统结构示意图；
图6为本发明实施例提供的系统结构示意图一 ；
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图7为本发明实施例提供的系统结构示意图二 ；
图8A为现有技术中的发射机的结构示意图；
图8B为本发明实施例提供的系统结构示意图三。
具体实施例方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。 本发明实施例提供的通信网络中的测距方案中，使得从节点可以与主节点之间通 信以实现相应的测距过程，具体地，该过程中从节点需要执行的测距处理过程可以包括从 节点向主节点发送低于业务速率的粗略测距信号，以请求主节点向该从节点返回粗略测距 响应信号；在从节点接收主节点返回的粗略测距响应信号后，便可以获取该粗略测距响应 信号中的粗略测距结果，以实现相应的粗略测距。 在从节点执行的上述粗略测距过程中，相应的粗略测距信号是在初始上行参考位 置上发送，初始上行参考位置为根据主节点发送到该从节点的下行信号的参考位置确定， 即根据预定的规则在所述下行信号中选择一个位置作为初始上行参考位置，例如在GPON 系统中锁定下行帧帧头即可以确定相应的初始上行参考位置，或者，也可以根据预定的规 则选择下行信号中的其他位置作为初始上行参考帧位置；该预定的规则可以预先设置于各 从节点上，也可以通过下行信号发送给从节点(如通过下行信号中的某指示告知从节点相 应的初始上行参考位置)。 进一步地，在从节点中具体可以设置有相应的粗略测距信号发射机，并通过该粗 略测距信号发射机发送上述粗略测距信号，且该粗略测距信号发射机不用于发送业务，而 是专门用于发送粗略测距信号；或者，在从节点中，也可以采用用于发送业务的业务发射机 发送粗略测距信号。其中，若通过该粗略测距信号发射机发送粗略测距信号，则粗略测距信 号发射机与业务发射机具体可以采用不同的波长进行信号的发射。 在从节点中，相应的发送粗略测距信号采用的发送功率可以低于发送业务所采用 的发送功率。如果从节点采用单独的粗略测距信号发射机，一方面因为粗略测距信号速率 低，接收灵敏度可以很低，从节点可以采用较低的功率来发射粗略测距信号；另一方面，采 用较低的发送功率可以降低粗略测距信号发射机成本。如果从节点采用业务发射机发射粗 略测距信号，采用尽可能低的发射功率可以减少对其它从节点正常传输业务的影响。
粗略测距信号发射功率的选定，相应的从节点可以 1)根据接收到的主节点发送的下行信号的功率确定粗略测距信号的发送功率。具 体实现方式见后续内容。 2)也可以根据预先设定的信息确定粗略测距信号的发送功率。如果在某些应用 中，从节点允许配置一些信息，那么也可以根据网络的实际情况，直接设定从节点的粗略测 距信号的发送功率。 本发明实施例中，当从节点发送粗略测距信号时，具体可以采用一个随机延时发 送粗略测距信号，以减少多个从节点同时发送粗略测距信号的概率，避免粗略测距信号之间发生冲突。 可选地，本发明实施例中，从节点还可以进行相应的精确测距操作，以获得精确测
距结果，相应的精确测距的操作是在粗略测距的基础上实现，该过程具体可以包括首先，
从节点根据接收到粗略测距响应信号中的粗略测距结果确定上行帧的帧头位置，并根据该
帧头位置确定精确测距通道的位置；接着从节点还通过该精确测距通道发送等于业务速率
的精确测距信号，以请求主节点向该从节点返回精确测距结果；最后，从节点在接收主节点
发送的精确测距结果后，便可以完成相应的精确测距过程，实现精确测距操作。 在该精确测距过程中，相应的发送等于业务速率的精确测距信号的过程具体可以
在精确测距通道中的选定位置上发送长度小于精确测距通道长度的精确测距信号，其中，
选定位置需保证在粗略测距精度下，从节点发送的精确测距信号不会超出主节点确定的精
确测距通道的范围，且相应的精确测距信号的速率及功率与发送业务的速率及功率相同。 本发明实施例提供的通信网络中的测距方案中，相应的主节点执行的测距处理过
程可以包括主节点在接收从节点发送的低于业务速率的粗略测距信号后，向所述从节点
返回粗略测距响应信号，并在该粗略测距响应信号中包含粗略测距结果，以使得从节点可
以实现相应的测距操作。 为使从节点实现精确测距操作，则相应的主节点还可以通过精确测距通道向从节 点发送精确测距启动信息，以指示从节点返回精确测距信息(相应的精确测距信息承载在 精确测距信号中)，从而实现相应的精确测距操作；在主节点接收从节点发送的精确测距 信息后，则计算精确测距结果并返回给相应的从节点，这样，从节点便可以获得相应的精确 测距结果，完成测距过程。 可选地，在主节点上，还可以设置用于进行精确测距信号发送的精确测距通道，并 仅允许在该精确测距通道中传输预定的低优先级的业务；在该场景下，若当前需要应用的 精确测距通道中存在传输的业务，则主节点还需要控制从节点停止在该精确测距通道中传 输的业务，以保证精确测距过程的可靠实现。 通过上述测距方案，可以在GPON或EPON(以太网无源光网络)等星形或树形网络 中，以及其它网络中实现相应的测距操作，且相应的测距过程的实现不再会影响到其他从 节点的正常业务传输过程。 下面以GP0N为例，对本发明的具体实施例进行说明，对于EP0N或者其它网络，相 应的实施方式可以据此简单推理得出，故不一一详述。 以本发明实施例应用于GPON网络为例，本发明实施例能够实现在任意一个ONU进 行测距时，均不会影响其它正常工作的0NU的数据传输过程，从而提高了 0NU的数据传输质 量，同时，还可以简化OLT的设计，以及消除0NU与OLT之间的逻辑距离差的限制，从而扩大 了系统的覆盖范围，降低了网络成本。 为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图对本发明实施例的具体应用过程 进行说明。具体地，下面将以星形或者树形的主节点或者根节点为OLT，从节点或者叶子节 点为0NU为例进行相应的说明。
实施例一 在该实施例一中，主要采用了粗略测距的方式进行0NU与0LT之间的测距处理。在 该粗略测距的方式中，ONU可以通过锁定下行的帧头的方式，在上行方向使用一个传输速率低于业务传输速率的低速信号作为粗略测距信号进行粗略测距。 参照图2所示，相应的粗略测距的具体实现过程进一步可以包括 步骤1， 0NU按照初始上行帧头发出相应的粗略测距信号； ONU具体可以在初始化开始阶段，或者根据OLT发来的指令确定进入测距状态，即 进入粗略测距阶段； 相应的初始上行帧头具体可以为锁定OLT向ONU发送的下行帧头产生的帧头，例 如，可通过锁相环锁定相差的方式确定初始上行帧头； 相应的粗略测距信号主要包含帧头部分，以用于OLT测量ONU上行帧头时间差，具 体地，相应的粗略测距信号的格式可以如图3所示，相应的粗略测距信号的传输速率可以 为1Mbit/s。其中，若ONU尚未激活，则发送的粗略测距信号中可以包含ONU序列号信息，以 便于OLT为ONU分配相应的ONU ID (ONU标识)，进而使得在ONU激活后，OLT对ONU的操作 控制可以以该ONU ID进行，以识别不同的ONU。即在GPON中，从节点ONU初始化时(如上 电)需要激活，则需要获取ONU ID，在获取了ONU ID之后才可以启动测距。若ONU已经激 活，则在发送的粗略测距信号中可以不包含相应的ONU序号信息。 ONU发送的粗略测距信号的时间可以持续相对较长的一段时间(如2ms等)，直到 该ONU收到OLT的响应为止； 步骤2， OLT成功收到粗略测距信号后，则向ONU发送粗略测距响应信号，且在该粗 略测距响应信号中包含ONU上行帧头和系统的上行帧头的时间差tl ; 可选地，若ONU发起的为初始测距，则在OLT发送的粗略测距响应信号中承载的信 息还可以包括OUN ID(ONU标识)； 可选地，相应的OLT在成功收到某个ONU的粗略测距信号后，还可以下发延迟其它 ONU启动测距的指令，以避免冲突。 步骤3， ONU成功收到OLT发送的粗略测距响应信号中的所述tl值，并根据该tl 值计算出均衡时延，实现相应的粗略测距处理；相应的均衡时延是指ONU通过延时该均衡 时延对应的一段时间后进行信号的发送，便可以保证发送的信号到达OLT后可以同步于上 行帧的开始位置。 在上述粗略测距阶段，若OLT接收到的粗略测距信号有误码，则可以表明不同的 ONU发出的粗略测距信号发生了冲突；或者，线路上出现了故障，导致接收出现了误码。若 OLT接收粗略测距信号的过程中，检测到的粗略测距信号的输入光功率发生变化，如突然增 大等，则OLT可以下发指令，以令进行测距的ONU延迟一个随机时间再发生粗略测距信号， 以规避冲突。若OLT在一定时间段内，无法收到有效的粗略测距信号，例如，接收到了信号 但有误码，则可以判定线路出现故障，并可以进行告警。
实施例二 在该实施例二中，主要采用了粗略测距和精确测距相结合的方式进行ONU与OLT 之间的测距处理，即在不影响正常工作的从节点的业务传送的情况下，将测距过程依次分 为粗略测距和精确测距两个阶段完成。具体可以实施例一提供的粗略测距阶段完成后，OLT 将给ONU打开一个上行的精确测距通道，这样，ONU便可以在精确测距通道的选定位置发送 一个较短的精确测距突发，以进行相应的精确测距。此时，上述实施例一提供的粗略测距的 精度只要能够保证精确测距突发不超过精确测距通道范围即可。
参照图4所示，相应的测距过程具体可以包括 步骤1， 0NU确定进入粗略测距阶段后，则按照初始上行帧头发出相应的粗略测距 信号； 0NU具体可以在初始化开始阶段，或者根据OLT发来的指令确定进入测距状态，即 进入粗略测距阶段； 相应的初始上行帧头具体可以为锁定OLT向ONU发送的下行帧头产生的帧头，例 如，可通过锁相环锁定相差的方式确定初始上行帧头； 相应的粗略测距信号主要包含帧头部分，以用于OLT测量ONU上行帧头时间差，具 体地，相应的粗略测距信号的格式仍可以如图3所示。 ONU发送的粗略测距信号的时间可以持续相对较长的一段时间(如2ms等)，直到 该ONU收到OLT的响应为止； 步骤2， OLT成功收到ONU发送的粗略测距信号后，则通过精确测距通道向ONU发 送粗略测距响应信号，在该粗略测距响应信号中携带ONU上行帧头和系统的上行帧头的时 间差tl值； 若在精确测距通道上存在上行业务，则OLT还需要压制精确测距通道上的上行业 务传送，以便于粗略测距响应信号的发送； 若ONU发起的测距为初始测距，则在OLT发送的精确测距信号中承载的信息还可
以包括:ONU ID ; 相应的精确测距通道可以为ONU发送业务的上行帧中固定位置的一个通道，该通
道的长度主要是要保证ONU经过粗略测距后发送的突发可以落在精确测距通道中即可，例
如，可以设定为3us ;而且，系统在配置精确测距通道时，可以配置为在不通过该精确测距
通道进行测距时，可以在该通道上传输一些尽力传送等优先级较低的业务； 可选地，相应的OLT在成功收到某个ONU的测距信号后，还可以下发延迟其它ONU
启动测距的指令，以避免冲突。 步骤3，在ONU成功收到OLT发送的精确测距信号中的tl值，向OLT发送确认信 息，以确认收到相应的tl值，并确定精确测距通道已经空闲。 步骤4， OLT收到ONU的确认信息后，便可以进入后续的精确测距阶段，即向ONU发 送精确测距启动信息； 步骤5， ONU收到上述精确测距启动信息后，通过精确测距通道向OLT发送精确测 距信息； 具体地，ONU可以按照收到的行测距的ONU上行帧头和系统的上行帧头的时间差 tl值计算出新的上行帧头，进而确定精确测距通道的位置，以便于进行精确测距信息的发 送； 具体地，ONU采用发送业务的功率和速率，按照确定的新的上行帧头在精确测距通 道中发送精确测距信息；进一步地，可以在精确测距通道的选定位置(如中间位置等)向 OLT返回精确测距信号，承载相应的测距信息，该测距信息可以为PLOAM(物理层运行管理 维护)消息，或者，直接返回接收到的计数值；而且，相应的测距信号的长度需要小于精确 测距通道的长度，例如，若相应的精确测距通道的长度为3us，则该测距信号的长度可以为 50ns，这样，使得即使按照tl值设置的新的上行帧头导致测距信号偏离精确测距通道中心
10位置lus，也仍可以在OLT设置的精确测距通道内传递，从而可以保证测距不会影响其它节 点业务传送。 可选地，0NU可以连续发送上述精确测距信息，直到收到0LT下发的精确的0NU上 行帧头和系统上行帧头时间差t2及均衡时延值，或者，收到0LT下发的要求中止测距的命 令。 步骤6， 0LT收到0NU返回的精确测距信息后，则计算出精确的ONU上行帧头和系 统上行帧头时间差t2以及均衡时延值，并发给ONU ; 具体地，OLT根据收到的精确测距信号的相位，对比系统的上行帧头，就可以计算 出相应的t2值。 OLT可以采用以下任一种形式计算均衡时延值 (1)单独的消息(此消息可以做为精确测距启动消息)，OLT记录此消息发送时刻
以及收到应答信息(即精确测距信息)的时刻便可以算出相应的均衡时延； (2)下行帧中的循环计数器，例如，可以采用GPON下行帧中的I DENT (标识字段)
字段中的Super Framer Counter (超帧计数器)即可，上行的应答信息(即精确测距信息)
只需将收到的计数值连续发回即可，OLT收到回传的计数值后，和OLT本地的计数器进行比
较，便可以得出相应的延时值，从而计算出均衡时延。 步骤7， ONU接收到所述t2值及均衡时延值，实现相应的精确测距，即可以根据该 t2值调整上行帧头，形成正常工作状态的上行帧头；并可以在ONU发送突发、带宽调整等情 况下使用相应的均衡时延值，以保证众多ONU同步与系统上行帧头的开始，避免冲突。
需要说明的是，在OLT上，若整个系统重新上电，即所有的ONU均需要初始化和测 距，则OLT可以根据最先收到的ONU发送的测距信号确定系统上行帧头，此时系统上行帧头 就可以直接选取最先收到的ONU发送的测距信号对应的上行帧头。 本发明实施例的实现使得从节点的测距过程不会影响其它从节点的正常业务传
输，即其他从节点的业务传输过程无需暂停止或中断，从而保证了业务传输的QoS(服务质
量)。而且，本发明实施例提供的测距方案由于不再需要暂停或中断其他正常传输的业务，
因而在主节点侧无需进行平滑处理，从而使得本发明实施例提供的测距方案可以消除主从
节点之间的逻辑距离差的限制，使得系统的传输距离更远，覆盖范围更大。再者，测距过程
中采用了低速的发射机和接收机，从而有效降低了测距过程的实现成本。 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以
通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质
中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁
碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体(Random Access
Memory,廳)等。 本发明实施例还提供了一种通信网络中的测距装置，该装置设置于发起测距操作 的从节点中，其具体实现结构如图5所示，可以包括 粗略测距信号发送单元501，用于向主节点发送低于业务速率的粗略测距信号，请 求主节点向该从节点返回粗略测距响应信号；该粗略测距信号发送单元501发送粗略测距 信号的功率可以低于本节点(从节点)发送业务的功率，具体可以根据接收到的主节点发 送来的业务信号的接收功率确定相应的粗略测距信号的发送功率；
相应的粗略测距信号发送单元501可以为设置的专门用于发送粗略测距信号的
粗略测距信号发射机，该粗略测距信号发射机不用于发送业务；或者，该粗略测距信号发送
单元也可以为用于发送业务的业务发射机；可选地，相应的粗略测距信号发射机与业务发
射机可以采用不同的波长进行信号的发射，以便于接收方分离获取相应的粗略测距信号；
进一步地，粗略测距信号发送单元501还可以采用一个随机延时发送相应的粗略测距信
号，以避免不同的从节点发送的粗略测距信号之间产生冲突，当然，若从节点数量较少，产
生冲突的可能性较小，在发送粗略测距信号的过程中也可以不采用相应的随机延时。 而且，该粗略测距信号发送单元501具体可以在初始上行帧头位置发送所述粗略
测距信号，所述初始上行帧头位置为根据主节点发送到该从节点的下行帧的帧头位置确定。 粗略测距单元502，用于接收主节点返回的粗略测距响应信号后，获取该粗略测距 响应信号中的粗略测距结果，实现粗略测距。 可选地，该设置于从节点中的测距装置还可以包括以下单元 精确测距通道位置确定单元503，用于在接收主节点发送来的精确测距启动信息 后，根据接收到粗略测距响应信号中的粗略测距结果确定上行帧的帧头位置，并根据该帧 头位置确定精确测距通道的位置； 精确测距信号发送单元504，用于通过上述精确测距通道位置确定单元503确定 的精确测距通道发送等于业务速率的精确测距信号，所述精确测信号中承载有精确测距信 息，以请求主节点向该返回精确测距结果；该精确测距信号发送单元发送等于业务速率的 精确测距信号的过程具体可以包括在精确测距通道的选定位置上发送长度小于精确测距 通道长度的精确测距信号，其中，相应的选定位置需保证从节点发送的精确测距信号不会 超出主节点确定的精确测距通道的范围，且相应的精确测距信号的速率及功率与发送业务 的速率及功率相同； 精确测距单元505，用于接收主节点发送的精确测距结果，以实现精确测距，完成 精确测距操作。 本发明实施例还提供了一种通信网络中的测距装置，该装置设置于主节点中，用 于与上述从节点配合实现从节点发起的测距过程，其具体实现结构仍如图5所示，可以包 括 粗略测距信号接收单元506，用于接收从节点发送的低于业务速率的粗略测距信 号；若上述从节点采用不同于业务信号的波长进行粗略测距信号的发送，则该粗略测距信 号接收单元506可以采用波长滤波器分离出相应的粗略测距信号；或者，若从节点采用业 务发射机进行粗略测距信号的发送，则粗略测距信号接收单元506也可以采用电滤波器分 离出相应的粗略测距信号； 粗略测距结果发送单元507，用于在上述粗略测距信号接收单元506接收到所述 粗略测距信号后，向从节点返回粗略测距响应信号，该粗略测距响应信号中包含粗略测距 结果。 为实现精确测距，在该设置于主节点的装置中还可以包括以下单元 精确测距启动单元508，用于通过精确测距通道向从节点发送精确测距启动信息，
以指示从节点返回精确测距信息；
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精确测距结果发送单元509，用于在接收从节点发送的精确测距信息后，计算精确 测距结果并返回给所述从节点。
可选地，该设置于主节点的装置中还可以包括以下至少一个处理单元 精确测距通道配置单元510，用于设置相应的精确测距通道，并仅允许在该精确测
距通道中传输预定的低优先级的业务； 精确测距通道业务管理单元511，用于在当前需要应用的精确测距通道中存在传 输的业务时，停止在该精确测距通道中传输业务。 本发明实施例还提供了一种通信网络中的测距系统，其具体结构如图5所示，包 括主节点和从节点，其中，主节点中包括上述后一种通信网络中的测距装置，从节点中则包 括上述前一种通信网络中的测距装置。 本发明实施例提供的系统中，若采用粗略测距方式测距，则相应的ONU侧可以采 用单独波长的低速收发器件来实现，如图6所示，在ONU中包含一个独立设置的低速的发射 机(即低速Tx)用于测距，该低速的发射机只在测距时启动。与其配合，在OLT处还包含一 个独立设置的低速的接收机(即低速Rx)用于测距；相应的，在OLT处还包含一个波长滤波 器，用于将测距信号和业务信号分开，以便于将测距信号传递给低速的接收；该滤波器具体 可以但不限于采用薄膜滤波器分开具有不同波长的业务信号和测距信号。
在粗略测距过程中，ONU可以持续相对较长的一段时间发送测距信号，则ONU和 OLT上采用的测距用的低速的发射机和接收机可以应用连续模式的器件，以进一步降低实 现成本。 本发明实施例提供的系统中，还可以在ONU业务发射机上叠加一个低速的信号， 如图7所示，在ONU处，粗略测距过程和业务传输共用一个发射机，其中，业务传输时使用突 发模式，而粗略测距过程中使用连续模式发送低速的粗略测距信号。相应的，在OLT处包含 一个单独的低速的接收机(即低速Rx)用于接收相应的粗略测距信息，且该低速的接收机 可以工作在连续模式；且OLT接收到光信号后，通过一个分路器，将光信号分成两部分一 部分接入业务接收机(即突发接收机，Burst Rx)，由于粗略测距信号为低速的信号，因而不 会对业务信号的正常接收产生影响；另外一部分接入低速Rx中，且在低速Rx中设置有相应 的电的滤波器(滤波器连接的PD为光接收管，用于将光信号转换成电流信号)，以用于滤除 高速率的业务信号，使得可以正确地接收相应的粗略测距信号。 为了尽量减少粗略测距信号对正常业务传输的影B向，同时还能够保证粗略测距信 号的正常接收，ONU则需要控制粗略测距信号到达OLT处的功率的大小。在本发明实施例 中，相应的粗略测距信号首先可以为低频信号，这样低速Rx的接收灵敏度可以较低，增加 了粗略测距信号功率调整范围。初始设定，ONU可以参考下行信号接收到的光功率值来设 定初始粗略测距信号发送光功率。例如，主节点可以通过下行信号广播其发射功率的信息 或者主节点发射机类型。从节点根据其获得的主节点发射功率信息或发射机类型信息，以 及测得的实际接收的下行信号功率，就可以估算出实际的上行线路损耗。依此可以推算出 合适的业务信号发送光功率值(根据OLT接收机的接收灵敏度)，由于粗略测距信号速率较 低，OLT接收功率可以进一步减低，ONU可以在合适的业务信号发送功率的基础上降低一个 值(例如选取业务信号和粗略发送信号接收灵敏度差值)进行发送。从节点也可以按照估 算的损耗值，可以计算出，要保证主节点接收的粗略测距信号功率在灵敏度之上时，所需的粗略测距信号发送功率。从节点可以根据具体网络应用情况选择上述两种方式来计算粗略 测距信号发送功率。这样做，可以使得从节点采用一个合适的功率发射粗略测距信号，既避 免过大影响正常业务信号；也避免了过低主节点无法接收，可以减少不必要的粗略测距信 号发送功率调整过程，减少测距时间。同时，ONU可以延迟一个随机时间再进行粗略测距， 这样可以减少多个0NU同时进行粗略测距的概率，进一步减少网络粗略测距对正常业务信 号传输的影响。 本发明实施例提供的系统中，由于正常传输的业务数据因为频率较高，发射机模 块会采用CDR(时钟和数据恢复)来滤除走线的噪声，但CDR在输入信号频率较低时无法正 常工作，由于粗略测距信号为低频信号，因而，若通过CDR通路将无法进行粗略测距信号的 正常发送，为此发射机可以在发送粗略测距信号时需要旁路发射机模块内的CDR。具体地， 与图8A所示的现有技术中的发射机的结构对比很容易看出，本发明实施例提供的0NU的结 构可以如图8B所示，主要是在ONU处增加功率调整以及CDR旁路环节，具体可以由图8B中 的控制模块控制偏置电流控制模块进行功率调整。驱动模块将信号调制到光发射模块，光 发射模块完成电光转换，将电信号转换成光信号，偏置电流控制模块提供光发射模块的偏 置电流。在工作过程中ONU首先持续相对较长的一段时间发送粗略测距信号，在收到相应 的tl值以及ONU ID，或者收到OLT压制测距请求命令时停止发送；在收到重复发送命令时 (可能包含调高功率或者降低功率的要求)，则按照新的功率继续再发送一次；若在一定时 间内，没有收到任何响应，则调高功率再发送粗略测距信号。如此重复，直到收到tl值以及 ONU ID，且在收到tl值以及ONU ID的同时还收到的压制测距请求命令，则可以不处理该压 制测距请求命令，而继续执行后续的测距过程。 通过上述本发明实施例的实现，可以使得相应的测距过程不再会影响到其他节点 的正常业务传输过程。同时，还可以消除对从节点与主节点之间的逻辑距离的限制，从而扩 展网络覆盖范围。 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围 为准。
权利要求
一种通信网络中的测距方法，其特征在于，包括在初始上行参考位置上，向主节点发送速率低于业务速率的粗略测距信号，请求主节点返回粗略测距响应信号，所述初始上行参考位置为根据预定的规则从主节点发送的下行信号中选择的一个位置；接收主节点返回的所述粗略测距响应信号，根据所述粗略测距响应信号得到粗略测距结果。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于从节点设置有粗略测距信号发射机，并通过该粗略测距信号发射机发送所述粗略测距 信号，且所述粗略测距信号发射机不用于发送业务； 或者，从节点采用用于发送业务的业务发射机发送所述粗略测距信号。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括所述粗略测距信号发射机与所述业务发射机采用不同的波长进行信号的发射； 和/或，所述从节点发送粗略测距信号采用的发送功率低于发送业务所采用的发送功率；且所述从节点根据接收到的主节点发送的下行信号的功率确定所述粗略测距信号的发送功 率；和/或，当从节点发送所述粗略测距信号时，所述从节点采用一个随机延时发送粗略测距信号。
4. 根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括 根据接收到粗略测距响应信号中的粗略测距结果确定上行信号的参考位置，并根据该参考位置确定精确测距通道的位置；通过该精确测距通道发送等于业务速率的精确测距信号，以请求主节点向该从节点返 回精确测距结果；从节点接收主节点发送的精确测距结果。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述发送等于业务速率的精确测距信号 的步骤包括在精确测距通道中的选定位置上发送长度小于精确测距通道长度的精确测距信号，其 中，所述选定位置需保证从节点发送的精确测距信号不会超出主节点确定的精确测距通道 的范围，且所述精确测距信号的速率及功率与发送业务的速率及功率相同。
6. —种通信网络中的测距装置，其特征在于，包括粗略测距信号发送单元，用于在初始上行信号参考位置上，向主节点发送速率低于业 务速率的粗略测距信号，请求主节点向该从节点返回粗略测距响应信号，所述初始上行信 号参考位置为根据预定的规则从主节点发送到该从节点的下行信号中选择的一个位置；粗略测距单元，用于接收主节点返回的粗略测距响应信号后，根据所述粗略测距响应 信号得到粗略测距结果，实现粗略测距。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述粗略测距信号发送单元为设置的用 于发送粗略测距信号的粗略测距信号发射机，且所述粗略测距信号发射机不用于发送业>务；或者，所述粗略测距信号发送单元为用于发送业务的业务发射机。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置中，所述粗略测距信号发射机与所述业务发射机采用不同的波长进行信号的发射；和/或，所述粗略测距信号发送单元采用一个随机延时发送所述粗略测距信号。
9. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述粗略测距信号发送单元采用业务发射机进行粗略测距时，粗略测距信号旁路业务发射机中的时钟和数据恢复模块，并调低业务发射机的发射功率。
10. 根据权利要求6至9任一项所述的装置，其特征在于，该装置还包括精确测距通道位置确定单元，用于根据接收到粗略测距响应信号中的粗略测距结果确定上行信号的参考位置，并根据该参考位置确定精确测距通道的位置；精确测距信号发送单元，用于通过所述精确测距通道位置确定单元确定的精确测距通道发送等于业务速率的精确测距信号，所述精确测距信号中承载有精确测距信息，以请求主节点返回精确测距结果；精确测距单元，用于接收主节点发送的精确测距结果，实现精确测距。
11. 根据权利要求io所述的装置，其特征在于，所述精确测距信号发送单元发送等于业务速率的精确测距信号的过程具体包括在精确测距通道中的选定位置上发送长度小于精确测距通道长度的精确测距信号，其中，所述选定位置需保证从节点发送的精确测距信号不会超出主节点确定的精确测距通道的范围，且所述精确测距信号的速率及功率与发送业务的速率及功率相同。
12. —种通信网络中的测距方法，其特征在于，包括接收从节点发送的速率低于业务速率的粗略测距信号；向所述从节点返回粗略测距响应信号，所述粗略测距响应信号中包含粗略测距结果。
13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，该方法还包括主节点通过精确测距通道向从节点发送精确测距启动信息，以指示从节点返回精确测距信息；主节点接收从节点发送的精确测距信息后，计算精确测距结果并返回给所述从节点。
14. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，该方法还包括主节点设置用于进行精确测距信号发送的精确测距通道，并仅允许在该精确测距通道中传输预定的低优先级的业务；且当前需要应用的所述精确测距通道中存在传输的业务，则主节点控制从节点停止在该精确测距通道中传输业务。
15. —种通信网络中的测距装置，其特征在于，包括粗略测距信号接收单元，用于接收从节点发送的速率低于业务速率的粗略测距信号；粗略测距结果发送单元，用于在所述粗略测距信号接收单元接收到所述粗略测距信号后，向所述从节点返回粗略测距响应信号，所述粗略测距响应信号中包含粗略测距结果。
16. 根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述粗略测距信号接收单元采用波长滤波器分离出所述粗略测距信号；或者，所述粗略测距信号接收单元采用电滤波器分离出所述粗略测距信号。
17. 根据权利要求15或16所述的装置，其特征在于，该装置还包括 精确测距启动单元，用于通过精确测距通道向从节点发送精确测距启动信息，以指示从节点返回精确测距信息；精确测距结果发送单元，用于在接收从节点发送的精确测距信息后，计算精确测距结 果并返回给所述从节点。
18. 根据权利要求17所述的装置，其特征在于，该装置还包括以下至少一个处理单元 精确测距通道配置单元，用于设置所述精确测距通道，并仅允许在该精确测距通道中传输预定的低优先级的业务；精确测距通道业务管理单元，用于在当前需要应用的所述精确测距通道中存在传输的 业务时，控制从节点停止在该精确测距通道中传输业务。
全文摘要
一种通信网络中的测距方法、装置及系统，其包括从节点向主节点发送速率低于业务速率的粗略测距信号，请求主节点向该从节点返回粗略测距响应信号；并在接收主节点返回的粗略测距响应信号后，根据该粗略测距响应信号得到粗略测距结果，实现相应的测距操作。本发明实施例采用了以低速的粗略测距信号进行测距的实现方案，从而可以在执行测距过程中不再需要暂停或中断其他节点的业务传输过程。而且，本发明实施例提供的测距方案还可以降低实现测距处理的成本。
文档编号H04Q11/00GK101783975SQ20091007715
公开日2010年7月21日 申请日期2009年1月16日 优先权日2009年1月16日
发明者操时宜, 申书强 申请人:华为技术有限公司