光信号发送定时调整方法

专利名称：光信号发送定时调整方法
技术领域：
本发明涉及多个用户连接装置共用光传送线路的无源光网络PON (Passive Optical Network)系统。
技术背景作为光接入系统，已知在站侧配置的OLT(Optical Line Terminal: 光线路终端)和在用户侧配置的ONU (Optical Network Unit:光网 络单元)之间通过分光器等的无源地进行光信号的合波分波的设备来 进行一对n (n是2以上的整数)连接的PON。多个ONU分别连接 到用户的终端(例如PC等)，将来自终端的电信号变换为光信号后， 向OLT发送。接收了来自多个ONU的光信号后的分光器对这些光信 号进行光学(时分)复用后发送到OLT。相反，来自OLT的光信号 通过分光器分路为多个光信号后向多个ONU发送，各ONU从所发 送的信号中有选择地接收发给自身的信号后加以处理。如上所述，从多个ONU向OLT发送的上行光信号通过分光器来 进行时分复用。OLT对各个ONU决定/通知光信号的发送定时，使 得来自多个ONU的光信号不会冲突，各ONU以所通知的定时来顺 序发送光信号。各ONU如ITU-T建议G.984.1的第8章和第9章中 所规定的、例如在光纤长度0 20km、 20 40km至40 60km的范 围中任意设置，所以OLT和各ONU之间的距离，即光纤长度不必相 等，从各ONU向OLT发送的光信号的传送延迟时间也不同。由此， OLT需要考虑由各ONU的距离的不同而产生的光信号的发送延迟时 间来决定光信号的发送定时。为了实现这一点，OLT使用ITU-T建议G.984.3的第10章中记 载的测距(ranging)技术，由此，OLT以各ONU好像是等距离设置 的方式来调整各个ONU的发送定时，使得来自多个ONU的光信号 在光纤上不彼此干扰。即，OLT假定为所有的ONU同样地离开相等 距离，来决定/通知各ONU发送光信号的定时，进一步，OLT向各 ONU通知由该假定的距离和实际设置各ONU的距离之间的差所产 生的光信号的延迟时间，各ONU根据从OLT通知的发送定时，以延 迟了所通知的延迟时间后的定时来发送光信号。另外，为了由多个ONU公平且高效地共用一条光纤的通信频带， 在ITU-T建议G.983.4中还规定了 OLT根据来自各ONU的请求来分 配ONU的上游频带(数据发送位置/时间)的DBA (Dynamic Bandwidth Assignment:动态带宽分配)的技术，OLT还进行基于该 技术的频带控制。虽然通过测距可以避免来自多个ONU的光信号的冲突，但是因 OLT和各ONU之间的距离的不同而产生的问题不仅是光信号的冲 突。即，因OLT-ONU之间的距离不同产生偏差的不仅是传送延迟时 间，因光传送路径的长度不同，光信号的衰减量也不同，所以OLT 从各ONU接收的光信号的功率电平也大大产生偏差。例如，即使各 ONU发送相同功率电平的光信号，从距OLT近的ONU到达OLT的 是大电平的光信号，而从距OLT远的ONU到达OLT的将是小电平 的光信号。来自ONU的光信号的功率在ITU-T建议G.984.2的表2-d、表 2-e、表2-f和表2-g中规定，但是由于根据实际的光纤长度，衰减量 不同，所以OLT的接收点中，如上述表中所示，来自各ONU的光信 号的电平大大偏差。OLT中构成高灵敏度的接收电路，以便可接收这些信号，但是 如最近的PON那样，在为接收高速(例如1Gbit/秒以上)且微弱(例 如-30dBm左右)的光信号所用的APD (Avalanche Photo Diode:雪 崩光电二极管)这样的受光元件中，由大信号引起的输出饱和及伴随 强光信号的接收的热升高使APD的增倍率改变，所以在接收大电平 的光后，在几十到几百比特时间期间，判断为有可能发生使接着输入 的信号失真的现象。ITU-T建议G.984.3如其第8章的图8-2所示，考虑来自多个ONU
的信号彼此干扰，规定在各上行信号之前设置为防止与之前的猝发信号冲突的12字节的保护时间。但是，OLT中，通过所述的DBA技术，分配频带，使得来自各 ONU的光信号的间隔尽可能靠近地发送。因此，在进行在先的测距 处理，来添加G.984.3中规定的这种保护时间的情况下，有可能在接 收到来自某个ONU的信号后，在APD的动作不稳定的期间接收来 自下一ONU的信号，其信号受到失真而不能正常接收。例如，在从 近距离的ONU接收到大电平的光信号之后立即从位于远距离的 ONU接收到小电平的光信号等情况下，尤其产生因APD的误动作而 不能由OLT正常接收来自位于远距离的ONU的光信号的情况。发明内容本发明的目的是提供一种在来自ONU的光信号的功率电平有偏 差的情况下，也可正常接收来自各ONU的光信号的OLT。为解决上述问题，OLT测量从ONU接收的光信号的大小，根据 光信号的功率来调整各ONU的光信号的发送定时。即，通过由OLT 使在接收光信号的功率大的ONU之后要接收光信号的ONU的光信 号的发送定时延迟，OLT可以在APD的动作变正常后接收光信号。根据本发明，可以提供一种PON，即使在从ONU向OLT传送 高速且微弱的信号的情况下，OLT也可正常接收来自各ONU的光信 号。


图1是光接入网的结构图；图2是OLT的结构图；图3是说明测距处理的信号的图；图4是决定发送定时的部分的详细图；图5是实施例1的接收信号管理表格；图6是实施例1的帧间间隙数据；图7是实施例1的流程图；图8是实施例2的帧间间隙数据；图9是实施例2的流程图；图10是实施例3的ONU距离表格；图11是实施例3的帧间间隙数据；图12是与实施例4的ONU帧间间隙对应表格;图13是实施例4的流程图；图14A-14D是说明发明的效果的图；图15是表示下行PON信号帧的例子的图；图16是表示准许信号的实施例的图；图17是表示上行PON信号帧的实施例的图；图18是测距动作的图；图19是表示OLT的硬件结构的一例的图。
具体实施方式
下面，参考附图来说明本发明的实施例。实施例1图1表示适用了本发明的光接入网的结构。PON10由分光器100、在通信运营商等的办公场所(局舍)设置 的作为站侧装置的OLT200、连接OLT200和分光器的干线光纤110、 设置在各个用户家里或其附近的作为用户侧装置的多个ONU300、分 别连接分光器110和多个ONU300的多个支线光纤120构成。OLT200 可经干线光纤110、分光器100和支线光纤120连接例如32台 ONU300。另外，在多个ONU300上分别连接电话400及个人计算机 410等的用户终端。PON10经OLT200连接到PSTN (Public Switched Telephone Networks:公共交换电话网)或互联网20，而与外部的网 络之间发送接收数据。图1图示了 5台ONU，各自距OLT200的光纤长度不同。图1 中，ONU300-1距OLT200的光纤长度是1km, ONU300-2距OLT200 的光纤长度是lOkm， ONU300-3距OLT200的光纤长度是20km， ONU300-4距OLT200的光纤长度是lOkm， ONU300-n距OLT200的
光纤长度是15km。从OLT200向ONU300的下行方向上传送的信号 130上时分复用了以各个ONU300为目标的信号。各ONU300接收信 号130后，判断是否是以自身为目标的信号，进一步在是以自身为目 标的信号的情况下，根据信号的目标地址，向电话400及个人计算机 410分配信号。另外，从ONU300向OLT200的上行方向中，在从ONU300-1 传送的信号150-1、从ONU300-2传送的信号150-2、从ONU300-3 传送的信号150-3、从ONU300-4传送的信号150-4、从ONU300-n 传送的信号150-n通过分光器100后，时分复用后变为信号140，而 到达OLT200。由于OLT200预先了解在哪个定时接收来自哪个ONU 的信号，所以根据所接收的定时来识别来自各ONU的信号，而进行 处理。图15表示从OLT200向各ONU300发送的下行PON信号帧的例 子。下行帧由帧同步图案1501、 PLOAM区域1502、准许指示区域 1503、帧有效载荷1504构成。将后述的图3中的测距时间(ranging time)消息存储在PLOAM区域1502上，将包含测距请求(ranging request)信号310-1、及在哪个定时开始将光信号发送到各ONU的 信息的准许(grant)、请求报告(request report)信号320存储到准 许指示区域1503上。帧有效载荷1504上存储了从OLT200向ONU300 的用户信号。细节记载在ITU-T建议G.984.3中。图16表示从OLT向ONU发送的准许指示区域1503的实施例。 准许指示区域1503由控制ONU300-1用的T-CONT#l用信号1601、 控制ONU300-2用的T-CONT#2用信号1602、控制ONU300-n用的 T-CONT#n用信号1603构成，进一步，T-CONT#l用信号1601由 T-CONTID区域1611、起始(start)值1612和结束(stop)值1613 构成。这里，所谓T-CONT (Trail CONTainer)是指DBA中的频带 的分配单位，例如，在ONU具有多个发送缓存器的情况下，对各个 缓存器添加作为T-CONT的识别信息的T-CONT ID，可从OLT按每 个缓存器来进行控制。下面的实施例中，说明一个ONU具有一个 T-CONT (缓存器)的情况，但是在一个ONU具有多个T-CONT的
情况也同样可适用本发明。对于作为识别ONU的信息的ONU-ID和 T-CONT ID的关系，可以通过对各ONU-ID生成表示包含哪个 T-CONT ID的表格，来管理对应关系。起始值1612指示允许对各ONU开始光信号的发送的定时。另 外，结束值1613指示发送允许的结束定时。起始值1612和结束值 1613以字节为单位来指定，在后述的图18的上行信号150-1的部分 中标明起始值和结束值。该字节长度表示在发送的信号的第几个字 节，根据ONU-OLT之间的信号的发送比特率，实际的时间长度变化。 例如，即使起始值是40字节，若信号的发送比特率高，则由于发送 40字节的时间短，所以由"40字节"的数据量指定的实际时间短， 相反，若信号的发送比特率低，则由于发送40字节的时间长，所以 由"40字节"的数据量指定的实际时间也长。图17表示从ONU向OLT发送的上行PON信号帧的实施例。来 自ONU300-1的上行信号150-1由前同步信号(preamble)区域1701、 定界符(delimiter)区域1702、 PLOAM区域1703、队列长度区域 1704和帧有效载荷1705构成。上述起始值1612指示PLOAM区域 1703的开始位置，结束值1613表示帧有效载荷1705的结束位置。 ITU-T建议G.984.3的保护时间1706指从上行信号的帧有效载荷 1705的结束位置(结束值)起到下一上行信号的前同步信号区域1701 的开始位置为止。OLT可对各ONU设置/通知的是图17中的起始值和结束值，本 实施例中，根据紧挨着的前面的光信号的功率电平来调整接着的光信 号的结束值，所以本实施例中，调整作为结束值和起始值之间的差的 帧间间隙1707的长度。帧间间隙1707为在保护时间1706上加上了 前同步信号区域1701的长度和定界符区域1702的长度而得到的，由 于前同步信号区域1701的长度和定界符区域1702的长度是固定长 度，所以本实施例中，调整帧间间隙1707与调整保护时间1706具有 相同的含义。即，若增减帧间间隙1707，则保护时间1706也同样增 减。图2表示本发明的OLT200的结构例。ONU发送接收部201是 与ONU300之间发送接收光信号的部件，进行光信号和电信号的变 换等。网络发送接收部202是与PSTN及互联网20等的更上位的网 络之间进行信号的发送接收的部件。控制部203对输入输出的信号执 行基于PON的协议的处理。监视控制部204根据从外部的控制装置 接收的控制信号，来生成OLT的控制信息，例如应在ONU上设置的 频带设置信息等，输出到控制部205。ONU发送接收部201进一步具有测量从各ONU300接收的光信 号的大小而输出到控制部203的接收光功率测量部210。控制部203 进一步具有进行测量OLT200和各ONU300之间的距离的测距处理 的距离测量部205、对各ONU决定信号的发送定时的发送允许部206 和根据各ONU300距OLT200的距离及所接收的光信号的大小来调 整各ONU300发送光信号的定时的发送时间调整部209。发送时间调 整部209如后所述，具有检测出从各ONU300接收的信号中包含的 错误的错误检测部207和存储从各ONU接收的光信号的大小等的 ONU管理信息208。另外，发送允许部206也可构成为包含发送时 间调整部209。图19表示OLT200的硬件结构的一例。OLT200具有管理装置 整体的动作的控制板1900、与各个网络相连进行信号的发送接收的 多个网络接口板1940、 1950、 1960。控制板1900具有存储器1910 及CPU1920,经HUB1930来控制各网络接口板。各网络接口板具有 进行ONU发送接收部201或网络发送接收部202、 ONU和互联网或 PSTN之间的信号发送接收所需的处理的CPU1970及存储器1980。 本实施例中的各种处理例如通过CPU1970执行存储器1980中存储的 程序等来作用。或者，也可根据需要准备特别用于各处理的专用的硬 件(LSI等)，由此来执行处理。另外，OLT的硬件结构并不限于此， 可以根据需要适当进行各种实现。接着，说明OLT200对各ONU指示光信号的发送定时的一系列 的动作。图3表示距离测量部205进行的测距处理的概要。该测距处 理是在ITU-T建议G.984.3的第10章中规定的处理。根据该距离测 量部205的控制，OLT200向ONU300-1发送测距请求(ranging
request)信号310-1。 ONU300-1在接收到测距请求信号310-1后，在 所决定的一定时间后，发送测距响应(rangingresponse)信号311-1。 OLT200的距离测量部205根据测距请求信号310-1的发送定时和测 距响应信号311-1的接收定时之间的差，来判断到ONU300-1的距离， 并算出补偿因光传送路径的距离的不同而产生的传送延迟用的等效 延迟量(EqD: Equalization Delay)。然后，OLT200的距离测量部 205发送包含等效延迟量330-1的测距时间(ranging time)消息312-1 ， 并对ONU300-1设置等效延迟量330-1。所谓该等效延迟量，是指假定为例如所有的ONU300设置在相 同的距离20km的距离上，在OLT200对各ONU决定了光信号的发 送定时的情况下，吸收因实际的OLT200和ONU300之间的距离与 20km不同而产生的传送时间的偏差而设置的值，是根据OLT200和 ONU300之间的距离而不同的值。因该等效延迟量330-1的作用，如 图18所示，ONU300-1调整为例如距OLT200的距离就像是20km那 样，而与物理的设置位置无关。同样，OLT200对其他的ONU也可 以全部处理为以例如20km的距离来连接，所以可以对各ONU决定 光信号的发送定时，而使得多个ONU的光信号不会发生冲突地进行 排列。另外，20km的距离仅是示例，并不限于该距离。下面同样进行ONU300-2、 ONU300-3的距离测量，距离测量部 205算出对各ONU300应设置的等效延迟量。距离测量部205将这样 得到的各ONU300的等效延迟量通知给发送允许部206。发送允许部 206假定为各ONU300距OLT200相等、例如位于20km的距离处， 决定各个ONU300发送光信号的定时以便使光信号不冲突，并将包 含该已决定的发送定时(起始值)的准许消息发送到各ONU300。图3所示的实施例中，通过OLT200发送准许和请求报告消息 320，而对ONU300-1、 ONU300-2、 ONU300-3提供上行光信号的发 送允许，并且，请求通知需要各ONU300对OLT200发送的数据量。 对应于该消息，ONU300-1向OLT200发送用户数据和报告321-1。 报告中用字节数存储了在ONU300-1内等待发送的上行信号的量。 ONU300-1以对所指示的光信号的发送定时331-1延迟了等效延迟量 330-1后的定时，来发送用户数据和报告321-1。ONU300-2、 ONU300-3的发送控制也相同，通过该动作，OLT200 在接收上行信号时，来自ONU300-1的用户数据和报告321-1、来自 ONU300-2的用户数据和报告321-2、来自ONU300-3的用户数据和 报告321-3彼此不会冲突且不会较大地分离地、有效率地整齐排列地 到达OLT200。OLT200的发送允许部206可以根据从各ONU300接收到的报 告，了解各ONU300具有多少发送等待数据，周期性进行向具有更 多发送等待数据的ONU300分配更多的发送频带等的动态频带分配 (DBA)处理。此外，还根据需要向发送允许部206输入来自监视 控制部204的对ONU300的频带设置信息、例如作为对某个ONU应 最低限度提供分配的频带信息的最低频带保证信息等，在发送允许部 206中与这些信息相匹配地，决定对各ONU300分配多少通信频带， 并决定各ONU的光信号发送定时。该通信频带在本实施例中是各 ONU的起始值和结束值之间的差，即允许发送光信号的时间长度。 另外，每次发送允许部206进行DBA处理时，是否利用来自监视控 制部204的频带设置信息基于PON的管理者的策略，因此是任意的。图4是进一步详细说明发送允许部206、发送时间调整部209的 图。发送允许部206具有发送定时表格213。该发送定时表格213保 持作为唯一识别各ONU300的信息的ONU-ID、按每个ONU-ID表示 该ONU开始发送光信号的定时的起始值、和表示停止发送光信号的 定时的结束值。例如，在图4所示的例子中，发送允许部206对 ONU-ID为1的ONU，决定为以第100字节的定时来允许开始发送 PLOAM区域的光信号，以第180字节的定时来停止帧有效载荷的光 信号的发送。发送允许部206对各ONU300，通过准许消息来通知该 发送定时表格213中决定的起始值和结束值。发送时间长度决定部211根据经监视控制部204从装置外部接收 的对各ONU300的频带设置信息、及从各ONU300接收的报告消息 中包含的发送等待数据的量等，来决定允许向各ONU300发送光信 号的字节长度(长度值length)。发送时间长度决定部211进行上
述的DBA处理，通过设置对各ONU300发送光信号的时间长度，来 进行通信频带的分配。发送时间调整部209根据ONU管理信息208中存储的信息，对 连续发送光信号的两个ONU，适当调整帧间间隙1707，该帧间间隙 1707为在先进行光信号发送的ONU的结束值和接着发送光信号的 ONU的起始值之间的差。运算部212也可包含发送时间调整部209 作为其一部分。图5和图6表示ONU管理信息208的一例。图5表示的接收信 号管理表格500为，将通过接收光功率测量部210测量出的来自各 ONU300的光信号的强度与ONU-ID相对应地保持。图6所示的帧间 间隙数据600为，对于连续发送光信号的两个ONU，将对随后接收 光信号的ONU应设置的帧间间隙的值与在先接收了的ONU的光信 号的大小相对应地加以保持。帧间间隙数据600中的光信号的大小和 帧间间隙长度之间的关系根据所使用的APD而不同。发送时间调整部209在从发送允许部206接收到ONU-ID后，参 考接收信号管理表格500来取得该ONU的接收光强度。ONU-ID在 各ONU仅有一个缓存器的情况下，也可将T-CONT ID的值作为 ONU-ID的值来原样沿用，另外，也可准备ONU-ID和T-CONT ID 的对应表格，从发送允许部206向发送时间调整部209通知该 T-CONT ID所属的ONU的ONU-ID 。接着，发送时间调整部209使用已取得的接收光强度，来参考帧 间间隙数据600，取得与该接收光强度对应的帧间间隙长度。发送允 许部206还将与该ONU-ID对应保持着的结束值也发送到发送时间调 整部209，发送时间调整部209将所取得的帧间间隙和所接收的结束 值相加，计算在由该ONU-ID识别的ONU之后接收光信号的ONU 的起始值，并将该起始值输出到发送允许部206的运算部212。运算部212通过将发送时间长度决定部211决定的长度值加到发 送时间调整部209决定的起始值上，从而计算各ONU300的结束值。 然后，运算部212按每个ONU-ID将来自发送时间调整部209的起始 值和自身计算出的结束值存储到发送定时表格213中。运算部212
还与长度值、起始值一起，来按每个ONU-ID来进行处理，而生成发 送定时表格213。因此，发送允许部对应于ONU-ID,来准备保持长 度值的表格等，运算部212也可通过访问该表格，来进行每个ONU-ID 的处理。该实施例中，发送时间调整部209计算起始值，但是发送允许部 206也可从ONU管理信息208直接取得帧间间隙，通过运算部212 将结束值和帧间间隙相加，从而算出起始值。另外，图4所示的实施 例中，以ONU-ID的升序从ONU接收光信号，但是，接收光信号的 ONU的顺序也可不通过ONU-ID来决定，OLT可任意决定发送光信 号的ONU的顺序。图7通过流程图来表示本实施例的一系列处理。本实施例中，按 每个ONU300来测量/存储接收功率，并设置与其大小对应的帧间间 隙。首先，通过测试若OLT200的APD是什么样程度的强度的光信 号就可以正常接收等，来决定对多大的光信号分配怎样的帧间间隙， 生成帧间间隙数据600 (701)。接着，通过距离测量部205，进行测 量OLT200和各ONU300之间的距离的测距处理(702)。与该测距 处理同时地，通过接收光功率测量部210来测量从各ONU300返回 的测距响应消息光信号的强度，从而生成接收信号管理表格500 (703)。若以上的初始设置动作结束，则在OLT200和各ONU300之间进 行数据的发送接收。这时，OLT200例如每隔lms等，周期性进行 DBA处理(704)。若为DBA周期，则OLT200对各个ONU300请 求将发送等待数据进行发送的报告，并对其加以接收(705) 。 OLT200 在考虑在各ONU300中积存了多少数据的同时，决定对各ONU300 分配的频带，即决定各ONU300的长度值(706) 。 OLT200还同时 决定多个ONU以怎样的顺序来发送光信号。OLT200取得最先发送光信号的ONU的ONU-ID (707)，从接 收信号管理表格500中取得该ONU-ID的接收光功率(708)，进一 步，参考保护数据时间来取得与该接收光功率对应的帧间间隙(709)。 并且，OLT200通过将长度值加到该ONU-ID的起始值上，从而算出
相应ONU-ID的结束值(710)，将所取得的帧间间隙加到该结束值 上，来取得接着发送光信号的ONU的起始值(711)。然后，OLT200在发送定时表格213中，将结束值存储于在先发 送光信号的ONU的条目中，将起始值存储于在其之后发送光信号的 ONT的条目中(712)。之后OLT200确认在先取得的ONU-ID是否 是倒数第二个发送光信号的ONU (713)，若是，则再次等待DBA 周期(704)，若不是，则取得接着发送光信号的ONU、 g卩、刚才存 储了起始值的ONU的ONU-ID,作为下一个处理循环中使用的 ONU-ID (714)，而再次回到(708)的处理。实施例2作为另一实施例，也可代替图6的帧间间隙，使用图8所示的帧 间间隙。该表格基于以下考虑，即即使在大振幅的猝发信号之后立 即发生大的信号失真，若接着接收的信号振幅也大，则由于对该信号 给予的劣化小，所以不需要分配长的帧间间隙。图8的帧间间隙调查 在先接收的光信号的大小和在其之后接收的光信号的大小关系，在帧 间间隙数据800中对应于该关系，来分别存储合适的帧间间隙。图9用流程图来表示本实施例的一系列处理。对于与图7的处理 相同的处理添加相同参考符号。该实施例中，首先，对于OLT200， 调查接收光的各强度和是否可正常接收相应接收光等，来生成图8 的帧间间隙数据800。然后，OLT200在DBA处理后(706)，对于 连续接收光信号的ONU,将在先接收光信号的ONU的ONU-ID作为 ONU-ID (1) (902)，将接着接收光信号的ONU的ONU-ID作为 ONU-ID (2) (903)来分别取得。接着，OLT200分别从接收信号 管理表格500中读出ONU-ID(l )和ONU-ID(2)的接收光功率(卯4)， 并参考帧间间隙数据800，来取得在将ONU-ID (1)的接收光功率作 为前方接收光功率、并将ONU-ID (2)的接收光功率作为后方接收 光功率的条目中所存储的帧间间隙长度(905)。然后，OLT200将在ONU-ID (1)的起始值上加上了长度值后的 值，作为ONU-ID (1)的结束值算出(906)，并将刚才取得的帧间 间隙加到该结束值上来算出ONU-ID(2)的起始值(907 )，将ONU-ID (1)的结束值和ONU-ID (2)的起始值存储到发送定时表格213上(908) 。最后，调查ONU-ID (1)是否是倒数第二个发送光信号的ONU(909) ，若是，则再次等待DBA周期，若不是，则将接着发送光 信号的ONU的ONU-ID (2)、即ONU-ID (2)作为在下一处理循 环中使用的ONU-ID (1) (910),而再次返回到(903)的处理。实施例3进一步，作为又一实施例，考虑代替图5的接收信号管理表格 500,使用图10的ONU距离表格1000，代替图6的帧间间隙数据 600，使用图11的帧间间隙数据1100。该实施例中，代替按每个 ONU300来测量/存储接收功率，而使用按每个ONU300测量出的距 离的值。该实施例基于距离的值越长则从ONU300接收的光信号的 功率越小的考虑，代替光接收功率来使用距离的值，设置合适的帧间 间隙。因此，ONU距离表格1000中存储了 ONU-ID和与该ONU对应 的距OLT的距离。另外，帧间间隙1100中存储了对应于各个距离应 设置的帧间间隙。该实施例中的处理流程与图7所示的相同，所不同 的是以下部分，即OLT200不通过(702)测量接收光功率，而以 测距处理中得到的距离为基础，在下面的(703)中生成ONU距离 表格1000的部分，和通过(708)的处理中取得与ONU-ID对应的距 离，并通过(709)的处理取得与相应距离对应的帧间间隙的部分。 即，ONU距离表格1000中存储了 OLT200测量各ONU300的距离后 的结果。实施例4该实施例中，根据实施例1及实施例2、实施例3来预先生成图 12所示的ONU帧间间隙对应表格1200，在装置应用中，通过错误 检测部207来计数从各ONU300接收的信号的错误数，并根据该错 误数来增减与各ONU-ID对应的帧间间隙长度，来重复进行调整。图 12的ONU帧间间隙对应表格1200中，将ONU-ID和对接着该ONU 接收光信号的ONU应设置的帧间间隙长度相对应来加以保持。
图13表示该实施例的流程图。该流程图中，省略帧间间隙的设 置部分，而说明调整在ONU帧间间隙对应表格1200上存储的帧间 间隙的部分。本实施例中，在从某个ONU接收的信号中发生了很多 比特错误的情况下，推定为在紧挨着该ONU的前面接收信号的ONU 有问题，而进行处理。即，OLT200进行增加紧挨着多发比特错误的 ONU的前面的ONU的帧间间隙的处理。与此相反，在比特错误少的 情况下，减少紧挨着的前面的ONU的帧间间隙，重复这些处理。首先，OLT200将作为初始值的帧间间隙设置在帧间间隙数据 600及帧间间隙数据1100上(1301 )。接着，OLT200按每个ONU300 来进行距离测量及接收光功率测量(1302),生成各种表格(1303)。 然后，OLT200由帧间间隙数据和各种表格生成ONU帧间间隙对应 表格1200 (1304)，来进行图7和图9所示的DBA处理、起始值及 结束值的设置处理(1305)。然后，OLT200按每个ONU来计数错 误数(1306),在按照错误数的程度确定出紧挨着记录了该错误数的 ONU的前面发送光信号的ONU的ONU-ID后(1307)，调整ONU 帧间间隙对应表格1200的帧间间隙(1308)。另外，OLT200可以 在设置起始值及结束值时，通过参考ONU帧间间隙对应表1200而 由ONU-ID的值直接得到帧间间隙。该情况对于实施例1到实施例3， 若生成相同的对应表格，则相同。进一步，作为更简单的实施例，在ONU的启动前对OLT设置合 适的帧间间隙的值，OLT根据所设置的帧间间隙的值来生成准许值 的方法也有效。使用图14A-图14D来说明本发明的上述实施例的效果。图14A、 图14B是现有技术，图14C、图14D表示本发明的实施例产生的效 果。图14A、图14B中，来自不同的ONU300的上行光猝发信号 1401-1、 1401-2和1401-3在时分复用后输入到OLT200并被接收。 OLT200为了防止图示的三个光猝发信号冲突，在各个猝发信号之间 分配帧间间隙1407-1、 1407-2。由于OLT200和ONU300之间的距离 因ONU300的设置位置而不同，所以如图所示，光猝发信号1401-1、 1401-2和1401-3的振幅不同。
在将振幅不同的信号输入到APD时，有可能发生APD因大信号 造成的输出饱和，光猝发信号1401-1的最后变为引出长的下摆的波 形，由于伴随强的光信号的接收的热量升高使APD的增倍率改变， 所以有可能发生下列现象，即光猝发信号1401-2的振幅在前面因 低的增倍率而振幅较小，随着离开光猝发信号1401-1增倍率恢复， 振幅变大。另一方面，ATC阈值1410保持信号波形的峰值的一半， 但若输入ATC复位脉冲则放电至0电平。如上所述，在发生光脉冲 信号1401-1和1401-2的波形失真的情况下，由于ATC阈值1410生 成图示所示的电平，所以识别出的信号1406与所发送的数据不同了。 与此相对，根据本发明的实施例，如图14C、图14D所示，根据光 猝发信号1411-1、 1411-2和1411-3的振幅，接着的帧间间隙1417-1 和1417-2的长度改变，这可以防止光猝发信号1411-1、 1411-2上发 生波形失真。即使大振幅的光猝发信号1411-1上产生引出下摆，通 过将帧间间隙1417-1分配为充分长，而防止了光猝发信号1411-2上 发生波形失真。同时，期待APD的增倍率变动也在长的帧间间隙 1417-1后变稳定，意味着防止了光猝发信号1411-2发生波形失真。 这时，ATC阀值1420如图所示那样，如期待那样生成，识别出的信 号1416示出正确的值。在上述说明的实施例中，准许(grant)是设想了 ITU-T建议G.984 系列中规定的GPON来进行说明，但是还可适用于IEEE802.3标准 的第64章规定的EPON系统。这时，准许是通过指定发送允许的开 始的起始值、和作为允许发送的长度的长度值来表现的，结束值通过 在起始值上加上长度值后的值来求出。
权利要求
1、一种站侧通信装置，经光合波分波装置与多个用户侧通信装置相连，决定所述用户侧通信装置的发送光信号的顺序，使得来自所述多个用户侧通信装置的光信号在由所述光合波分波装置合波后相互不冲突，对各个所述用户侧通信装置决定并指示开始光信号发送的发送开始定时，其特征在于，该站侧通信装置包括光信号监视部，监视从所述用户侧通信装置接收到的光信号的大小；以及发送允许部，对各个所述用户侧通信装置决定所述发送开始定时；在第一所述用户侧通信装置之后从第二所述用户侧通信装置接收光信号的情况下，所述发送允许部根据由所述光信号监视部监视的所述第一用户侧通信装置的光信号的大小，决定所述第二用户侧通信装置的所述发送开始定时。
2、 根据权利要求1所述的站侧通信装置，其特征在于 所述发送允许部决定所述第二用户侧通信装置的发送开始定时，使得所述第一用户侧通信装置的光信号的大小越大，所述第一用 户侧通信装置结束光信号发送的定时和所述第二用户侧通信装置的 所述发送开始定时之间的间隔越大。
3、 根据权利要求1所述的站侧通信装置，其特征在于 所述发送允许部对各个所述用户侧通信装置，决定并指示停止从所述发送开始定时开始的光信号发送的发送结束定时；所述发送允许部决定所述第二用户侧通信装置的发送开始定 时，使得由所述光信号监视部监视的所述第一用户侧通信装置的光信 号的大小越大，所述第一用户侧通信装置的所述发送结束定时和所述 第二用户侧通信装置的所述发送开始定时之间的间隔越大。
4、 根据权利要求1所述的站侧通信装置，其特征在于-所述发送允许部对各个所述用户侧通信装置，决定并指示光信号发送时间，该光信号发送时间为允许光信号的连续发送的时间长 度；所述发送允许部决定所述第二用户侧通信装置的发送开始定 时，使得所述第一用户侧通信装置的光信号的大小越大，所述光信号 发送时间与所述第一用户侧通信装置的所述发送开始定时相加后的 时间、和所述第二用户侧通信装置的所述发送开始定时之间的差越 大。
5、 根据权利要求1所述的站侧通信装置，其特征在于 所述发送允许部还根据由所述光信号监视部监视的所述第二用户侧通信装置的光信号的大小，决定所述第一用户侧通信装置的光信 号的发送开始定时。
6、 根据权利要求5所述的站侧通信装置，其特征在于-所述发送允许部决定所述第二用户侧通信装置的发送开始定时，使得从所述第一用户侧通信装置的光信号的大小减去所述第二用 户侧通信装置的光信号的大小后的值越大，所述第一用户侧通信装置 结束光信号发送的定时和所述第二用户侧通信装置的所述发送开始 定时之间的间隔越大。
7、 根据权利要求5所述的站侧通信装置，其特征在于 所述发送允许部对各个所述用户侧通信装置，决定并指示停止从所述发送开始定时开始的光信号发送的发送结束定时；所述发送允许部决定所述第二用户侧通信装置的发送开始定 时，使得从所述第一用户侧通信装置的光信号的大小减去所述第二用 户侧通信装置的光信号的大小后的值越大，所述第一用户侧通信装置 的发送结束定时和所述第二用户侧通信装置的发送开始定时之间的 间隔越大。
8、 根据权利要求5所述的站侧通信装置，其特征在于-所述发送允许部对各个所述用户侧通信装置，决定并指示光信号发送时间，该光信号发送时间为允许从所述发送开始定时开始的光 信号的连续发送的时间长度；所述发送允许部决定所述第二用户侧通信装置的发送开始定 时，使得从所述第一用户侧通信装置的光信号的大小减去所述第二用 户侧通信装置的光信号的大小后的值越大，所述光信号发送时间与所 述第一用户侧通信装置的所述发送开始定时相加后的时间、和所述第 二用户侧通信装置的发送开始定时之间的间隔越大。
9、 根据权利要求1所述的站侧通信装置，其特征在于 具有存储部，将多个光信号的大小和各个不同的时间一一对应地存储；所述发送允许部使用与由所述光信号监视部监视的所述第一用 户侧通信装置的光信号的大小相对应地存储在所述存储部中的时间， 决定所述第二用户侧通信装置的所述发送开始定时。
10、 根据权利要求9所述的站侧通信装置，其特征在于 所述存储部中存储的光信号的大小和时间之间的对应关系，是根据将从所述用户侧通信装置接收到的光信号转换为电流的元件的 特性来决定的。
11、 根据权利要求10所述的站侧通信装置，其特征在于 所述元件是雪崩光电二极管。
12、 根据权利要求9所述的站侧通信装置，其特征在于 所述存储部对大小更大的光信号，对应于更长时间来进行存储。
全文摘要
一种PON(无源光网络)系统，在用于接收高速且微弱的光信号的APD(雪崩光电二极管)这种受光元件中，可以防止在接收大电平的光后，接着输入的信号失真的现象，并且，OLT(光线路终端)可以尽可能公平且高效地向各ONU(光网络单元)发送受光数据。根据按每个ONU接收的光接收振幅，按每个ONU来分配合适长度的帧间间隙。OLT具有测量、存储接收光振幅的单元，并且，具有根据光接收设备的特性而事先决定的合适长度的帧间间隙的数据，使用该两者的信息来生成确保合适长度的帧间间隙的准许值。
文档编号H04B10/06GK101162941SQ20071010877
公开日2008年4月16日 申请日期2007年5月31日 优先权日2006年10月13日
发明者加泽彻, 土屋明彦, 大平昌辉, 森田佳伸, 矢岛祐辅 申请人:日立通讯技术株式会社