专利名称：无源光纤网络系统的制作方法
技术领域：
本发明属于光纤通信领域，涉及无源光纤网络的系统结构、组网方式以及具体实现技术。
无源光纤网络PON(Passive Optical Network)是光纤接入网的一种。它采用时分复用/时分多址(TDM/TDMA)技术、快速时钟同步技术、测距技术以及无源光分路技术，能够实现光纤到路边(FTTC)，光纤到大楼(FTTB)和光纤到户(FTTH)。由于PON的网络结构中没有有源电子设备，使其具有较高的网络可靠性、对业务透明、易于升级以及运行维护费用低等特点，适用于分散的住宅区、商业区等地方。
每个无源光纤网络PON系统由一个近端光纤线路终端(OLT)、多个远端光网络单元ONU(远端)，以及无源光分配网络ODN构成，组成一种星型的网络结构。PON的下行信号采用时分复用(TDM)技术，近端光纤线路终端(OLT)将各业务源送来的信号，经过时分复用、电光转换后，送至下行光纤，在光分路耦合器处进行功率分配后，以广播形式传给各远端光纤网络单元(ONU)；ONU将光信号变换成电信号，并且从时分复用信号中分离出本地的信号，送给用户。PON的上行信号采用时分多址(TDMA)技术，各个本地用户信号，在ONU处变换成突发模式脉冲串光信号，经由光分路耦合器耦合送到OLT。可以看出，信号分路、耦合以光的形式进行，且分支点处的光分路耦合器可放到室外，不受电磁等干扰影响，网络可靠性高，易于升级和维护。
由于从近端OLT到各远端ONU的距离不同，则从光分路耦合器到各ONU的光纤长度也就不同，再加上温度变化等环境因素影响，各个ONU响应的延迟也就不同，而各ONU来的上行信号需在光耦合器处汇合，因此OLT必须控制每个ONU信号输出的时间，以使从ONU来的信号不致于冲突。为达到这个目的，OLT在通信一开始就得对每个ONU的距离延时进行检测，并且给每个ONU指定一个信号输出时间，这个过程即所谓测距，然后把测到延时值通过下行信号传给远端ONU，ONU根据接收到的延时值进行延迟调整，调整完毕之后才发送上行突发脉冲串信号。
无源光纤网络PON的实现方法有多种，比较典型的方法如英国电信公司的TPON系统。
TPON系统复帧长为10ms，包含1个大的帧头HEAD和80个正常有效数据帧BFi，其中帧头HEAD长250μS，用于上行测距和下行同步，80个子帧BFi用于承载有效负荷数据和系统开销，子帧数据采用比特间插方式组帧。
TPON系统复帧帧头HEAD中包括静态测距窗口(Static RangingWindow，SWD)和动态测距窗口(Dynamic Ranging Window，DWD)，静态测距主要在系统初始化或新加入一ONU时实施，动态测距主要在平时对各ONU进行微测调整。进行测距时，由OLT向ONU发一测距命令，同时启动计数器进行计数；ONU收到测距命令后，立即在测距窗口内向OLT发一单脉冲测距信号；OLT利用高速A/D转换器检测并分析ONU发来的单测距脉冲的相位，检测到则停止计数，该计数器的计数值即为相应ONU的迟时数值，为了不影响正常数据，整个测距过程均在HEAD中完成。在以上所述的TPON系统中，存在下列不足1)其复帧长达10ms，当复帧同步丢失时，再同步时间较长，影响了某些实时业务的承载运输；2)其复帧长达10ms，以系统速率为20.48Mb/s计算，整个复帧包含204,800个比特，帧结构极为复杂，实现较困难；3)其测距同步采用单脉冲搜索方式，实现需额外的高速A/D采样电路，测距系统复杂；4)其子帧数据采用比特间插方式组帧，这要求系统测距精度达0.1bit，对测距及控制系统要求太高，不易实现；5)其子帧采用比特间插方法，系统抖动较大。
本发明的目的在于提供一种无源光纤网络系统，这种系统可以克服现有技术的上述缺点，所采用的延时测距方法在简化系统的基础上，缩短了复帧长度，从而避免因复帧较长、测距区过长带来的例如信号抖动等诸多问题。
本发明的另一目的在于提供一种无源光纤网络系统，这种系统在改进的延时测距方法及所提出的系统帧结构的基础上，克服了TPON系统中由于复帧长度过长，不易再同步，结构复杂，不易电路实现的缺点，而且，在本发明提供的系统中，无需设置任何附加电路，只要用通常的同步电路便可实现测距，简化了系统硬件结构。
按照本发明提供的一种无源光纤网络系统，包括多个通过无源光分配网络(ODN)3连接到一个近端光纤线路终端(OLT)1的远端光纤网络单元(ONU)2，所述无源光分配网络3包括上、下行传送光纤和多个无源光分路器，所述无源光分路器用于对来自近端OLT的下行光信号进行无源光功率分配并以广播方式传给各远端ONU以及对来自各远端ONU的上行突发光信号进行无源光耦合并形成上行信号传给近端OLT，其特征在于所述近端光纤线路终端OLT包括数据处理器11、帧定时发生器12、测距计数器13、快速比特同步器14、电光转换器15、光电转换器16和并串转换扰码单元17，所述数据处理器11用于将总线格式的发送数据转换为一定的复帧格式，所产生的复帧格式数据经过并串转换和扰码单元17处理后由电光转换单元15转换后送至下行光纤，以广播方式传给各远端光纤网络单元ONU，所述光电转换器16用于对上行的光信号进行光电变换，再由快速比特同步器14对经过光电转换的上行数据进行同步处理，处理后的数据送往数据处理器11，将其转换为数据总线格式输出到业务接口模块，所述帧定时发生器12产生下行帧定位时标用于控制所述数据处理器11，以及用于在对ONU进行延时测距时，作为计数定标指示，启动和复位测距计数器13，所述远端光纤网络单元(ONU)2，包括数据处理器21、同步串并转换单元22、延时器23、发送延时定位器24、并串转换单元25、电光转换器26及光电转换器27，所述光电转换器27用于将来自OLT广播的下行光信号进行光电经转换，所述同步电路22用于对光电转换器27输出的信号进行同步处理，所述数据处理器21用于对经同步处理后的数据进行解复用处理及转换为用户数据输出，所述数据处理器21还用于对来自用户端的要发送的用户数据进行处理转换为一定格式的突发信号，在发送延时定位信号控制下，送往电光转换器26，在预定时隙内转换为光信号发给近端OLT，所述数据处理器21还从下行数据中提取延时信息，控制延时器23的延时值，供发送延时定位器24产生发送延时定位信号，使得上行突发信号可在预定时隙内发送。
按照本发明提供的无源光纤网络系统，其特征在于，所述快速比特同步器14包括时钟信号产生装置，用于产生四路两两相差90度的时钟信号TK1-TK4的装置，最佳时钟信号形成装置，用于分别对所接收到的远端突发数据进行相位判决并从所述时钟信号产生装置产生的时钟信号中选出接收数据最佳相位的时钟TKi作为该突发数据的接收数据时钟的装置，同步装置，用于将由所述最佳时钟信号形成装置产生的时钟信号作为时钟对上行信号进行快速比特同步。
按照本发明提供的无源光纤网络系统，其特征在于，所述一定格式的下行复帧包括含有复帧同步特征码的帧头部(MHEAD)以及多个子帧(SDi)，每个子帧包括用于传输数据的净荷字段(DATA)、用于构成下行公务通道的字段(CMD)，用于插入“0”、“1”序列时钟数据信号的保留字段(IDL)。
按照本发明提供的无源光纤网络系统，其特征在于，所述一定格式的上行复帧包括含有复帧同步特征码的帧头部(MHEAD)以及多个子帧(SDi)，每个子帧包括用于传输数据的净荷字段(DATA)、用于构成上行保护间隔的保护字段(GUARD)，用于构成上行公务通道的字段(CMD)，用于远端OUN以突发模式开/启光发射机保护比特和供局端OTL进行突发信号接收幅度判决的引导字段(LEAD)，用于供局端OLT进行快速比特同步的时钟校准特征码字段(CPA)，用于供OLT进行数据同步的同步码字段(SYN)，还包括保留字段(IDL)。
按照本发明提供的无源光纤网络系统，其特征在于在测距中，由所述OLT1向指定ONU2发送包含在长度为L的复帧内的测距命令(SYNA)；所述指定的ONU在收到所述测距命令后以自身恢复的下行帧同步信号(SYNB)为基准，发出一个包含特征码流串的测距信号(SYNE)；所述OLT由自身的下行帧同步信号(SYNA)启动并复位延时计数器，同时开始搜索测距信号(SYNE)，如搜索到有来自所述ONU的所述测距信号时则停止记数，根据所测得的计数值N，推算出所述ONU的L-N延时值，其中，所述测距信号是由帧定时发生器产生的同步信号。
按照本发明提供的无源光纤网络系统，包括多个通过无源光分配网络(ODN)3连接到一个近端光纤线路终端(OLT)1的远端光纤网络单元(ONU)2，其特征在于所述近端光纤线路终端(OLT)1包括数据处理器11，测距计数器13，快速比特同步器14，用于对经过光电转换的上行数据进行同步处理，帧定时发生器12，用于产生控制数据处理器11的下行帧定位时标以及作为计数定标指示的信号，用于在对ONU进行延时测距时启动和复位所述测距计数器13，所述远端光纤网络单元(ONU)2包括延时器23，发送延时定位器24，数据处理器21，用于对经同步处理后的数据进行解复用处理及转换为用户数据输出，还用于对来自用户端的要发送的用户数据进行处理转换为一定格式的突发信号，在发送延时定位信号控制下，送往电光转换器26，在预定时隙内转换为光信号发给近端OLT，所述数据处理器21还从下行数据中提取延时信息，控制延时器23的延时值，供所述发送延时定位器24产生发送延时定位信号，使得上行突发信号可在预定时隙内发送。
按照本发明提供的无源光纤网络系统，其特征在于，所述快速比特同步器14包括时钟信号产生装置，用于产生四路两两相差90度的时钟信号TK1-TK4的装置，最佳时钟信号形成装置，用于分别对所接收到的远端突发数据进行相位判决并从所述时钟信号产生装置产生的时钟信号中选出接收数据最佳相位的时钟TKi作为该突发数据的接收数据时钟的装置，同步装置，用于将由所述最佳时钟信号形成装置产生的时钟信号作为时钟对上行信号进行快速比特同步。
按照本发明提供的无源光纤网络系统，其特征在于，所述一定格式的下行复帧包括含有复帧同步特征码的帧头部(MHEAD)以及多个子帧(SDi)，每个子帧包括用于传输数据的净荷字段(DATA)、用于构成下行公务通道的字段(CMD)，用于插入“0”、“1”序列时钟数据信号的保留字段(IDL)。
按照本发明提供的无源光纤网络系统，其特征在于，所述一定格式的上行复帧包括含有复帧同步特征码的帧头部(MHEAD)以及多个子帧(SDi)，每个子帧包括用于传输数据的净荷字段(DATA)、用于构成上行保护间隔的保护字段(GUARD)，用于构成上行公务通道的字段(CMD)，用于远端OUN以突发模式开/启光发射机保护比特和供局端OTL进行突发信号接收幅度判决的引导字段(LEAD)，用于供局端OLT进行快速比特同步的时钟校准特征码字段(CPA)，用于供OLT进行数据同步的同步码字段(SYN)，还包括保留字段(IDL)。
按照本发明提供的无源光纤网络系统，其特征在于在测距中，由所述OLT1向指定ONU2发送包含在长度为L的复帧内的测距命令(SYNA)；所述指定的ONU在收到所述测距命令后以自身恢复的下行帧同步信号(SYNB)为基准，发出一个包含特征码流串的测距信号(SYNE)；所述OLT由自身的下行帧同步信号(SYNA)启动并复位延时计数器，同时开始搜索测距信号(SYNE)，如搜索到有来自所述ONU的所述测距信号时则停止记数，根据所测得的计数值N，推算出所述ONU的L-N延时值，其中，所述测距信号是由帧定时发生器产生的同步信号。
实施本发明提供的无源光纤网络系统PON，由于所采用的复帧长取得很短，等于125μS(标准E1接口的复帧周期)，极大地简化了帧结构，从而缩短了系统的再同步时间，提高了系统的性能，克服了TPON系统中由于测距区过长导致的种种不足；系统子帧数据采用分组块传输方式组帧，对分组数据采取整帧缓存处理方式，可降低系统信号抖动，且可降低系统对测距精度的要求，使测距电路易于实现；所采用的测距电路，无需任何附加电路，用通常的同步电路实现了测距，如快速比特同步器，发送延时定位器等，与正常的系统数据信号处理电路完全一致，在硬件上可统一起来，从而简化硬件结构，节约了硬件成本。
结合附图和实施例，进一步说明本发明系统的特点，附图中
图1是无源光纤网络PON系统的结构示意图；图2是说明在PON中近端线路终端OLT和远端光网络单元ONU的结构组成示意图；图3是本发明的无源光纤网络系统所采用的系统帧的结构示意图。
图4是实现本发明系统中快速比特同步电路的一个实例。
下面结合附图，具体说明本发明的系统体系结构、快速比特同步电路、系统复帧结构、复帧形成电路和测距技术方面的特点。
1、系统体系结构如图1所示，在一个无源光纤网络PON系统中，通过无源光分配网络ODN，连接一个近端光纤线路终端(OLT)和多个远端光纤网络单元(ONU)，组成一种星型的网络结构。
所述的无源光分配网络ODN由上、下行传送光纤(在本系统中为两纤，具体系统运用中也可上、下行通过复用方式合用一根光纤)，和多个无源光分路耦合器(Splitter)构成，如图1所示。近端OLT送来的下行光信号，在光分路耦合器处进行无源光功率分配后，以广播方式传给各远端ONU。各远端ONU送来的上行突发光信号，在光分路耦合器处进行无源光耦合，形成上行信号传给近端OLT。
图1中的近端光纤线路终端OLT，其结构组成如图2所示，包括数据处理器11、帧定时发生器12、测距计数器13、快速比特同步器14、电光转换器15、光电转换器16。各种业务数据经网络侧接口，送给各业务接口模块进行处理成数据总线格式；数据处理器11将发送数据总线转换为一定的复帧格式，在光接口模块上进行复接和电/光转换后送至下行光纤，以广播方式传给各远端光纤网络单元ONU。对上行信号，OLT先将各ONU在光分路耦合器处汇合送来的光信号，进行光/电变换；快速比特同步器14对经过光电转换的上行数据进行同步处理，处理后的数据送往数据处理器11，转换为数据总线格式输出，送给业务接口模块处理成业务数据。帧定时发生器12产生下行帧定位时标控制数据处理器11，在对ONU进行延时测距时，作为计数定标指示，启动和复位测距计数器13。
图1中的远端光纤网络单元(ONU)，其结构组成如图2所示，包括数据处理器21、同步电路22、延时器23、发送延时定位器24、电光转换器26及光电转换器27，如图2所示。从OLT广播送来的下行光信号经光电转换器27后，送同步电路22进行同步处理，处理后的数据送往数据处理器21，经解复用处理后转换为用户数据输出。用户端送来的用户数据，经数据处理器21处理后，转换为一定格式的突发信号，在发送延时定位信号控制下，送往电光转换器26，在预定时隙内转换为光信号发给近端OLT。数据处理器21还从下行数据中提取延时信息，控制延时器的延时值，供发送延时定位器24产生发送延时定位信号，使得上行突发信号可在预定时隙内发送。
2、快速比特同步电路快速比特同步电路14的实现，如图4所示，在局端OLT处，将系统主时钟信号进行移相，产生4路两两相差为90度的时钟TK1、TK2、TK3和TK4，分别对接收的远端突发数据进行相位判决，选择相对接收数据具有最佳相位的时钟TKi，作为该突发数据的接收数据时钟，完成快速时钟形成功能；再以该时钟用普通的同步方法进行同步搜索，完成上行信号的快速比特同步功能。
3、系统帧结构系统下行采用时分复用(TDMA)技术，上行采用时分多址(TDM)技术，上、下行帧结构大致相同，均采用分组块传输结构方式。采用块传输结构，而不是采用比特间插结构，可降低系统对测距精度的要求，易于电路实现；对分组数据采取整帧缓存处理方式，可降低系统抖动。
系统速率为67.584Mb/s，复帧重复频率为8KHz，复帧长度为125μS，每复帧共8448bits。具体帧结构如图3所示。系统净荷容量为16*2M，每复帧由一个复帧头MHEAD和16个子帧SDO-15组成，可以实现分光比从1∶1到1∶16的动态调整；MHEAD共2816bits，每个子帧各352bits。
下行复帧中MHEAD最后8个BITS为复帧同步特征码‘10111000’，供远端ONU接收复帧同步；每个子帧中DATA为净荷，占264bits，对应一个2M传输数据；子帧SD16中CMD占8个比特，形成一64K通道，为下行公务通道；其余所有比特为保留字段IDL，可插入‘0’‘1’序列的时钟数据信号，方便远端ONU进行光路时钟提取。
上行复帧中MHEAD为测距脉冲容纳通道，各ONU在其中发送测距信号进行测距；每个子帧中DATA占264bits为净荷，对应一个2M传输数据；CMD占8个比特，形成一64K通道，为本2M信号所对应ONU的上行公务通道；GUARD各占16比特，为上行保护间隔，用于防止不同ONU信息发生碰撞；导引段LEAD占16比特，为全‘1’信号，为远端ONU突发模式光发射机开/启保护比特，和供局端OLT进行突发光信号接收幅度判决；时钟校准特征码CPA占8比特，码字为8位巴克码‘11100101’，供局端OLT进行快速比特同步；同步码SYN占8比特，码字为‘11011000’，供OLT进行数据同步；IDL为保留字段。
4、复帧形成电路数据处理及复帧的成帧映射，均由各OLT和ONU中的数据处理器11和21完成，其具体框图如图2所示。与业务端和用户端连接的接口，为数据总线格式，与光口连接的接口，是经串/并转换后的八位并行数据信号，输入数据处理器的数据并行写入缓存器中，缓冲器中的数据经控制读出，并行的输出。为防止缓存器读写冲突，系统采用上下行各两缓存器进行整帧缓存的方式，当数据由一缓存器写入时，控制信号使系统由另一缓冲器读取数据，时序产生电路生成所需的各种控制信号，进行地址倒换和读写控制。
5、测距技术在PON系统中，上行用TDMA技术，各ONU的上行数据在光分路耦合器处汇合，送到近端OLT。由于从光分路耦合器到各个ONU的光纤长度不同，各个ONU响应的延迟也就不同，为使数据在光分路耦合器处不至发生碰撞，需对各ONU指定一延时值，以抵消因光耦合器至各ONU距离不同而带来的时延差别。为达到这个目的，OLT在通信一开始就得对每个ONU进行测距定时并且给每个ONU指定一个信号输出时间，ONU根据延迟定时控制进行延迟调整，调整完毕之后才发送上行突发脉冲串信号；由于独特的测距模型设计，测距时并不要求ONU有快速的反应时间，提高了测距精度并同时降低了电路设计难度。
测距分静态测距(Static Ranging)和动态测距(DynamicRanging)，静态测距主要在系统初始化或新加入一ONU时实施，其测距窗口为整个复帧范围；动态测距主要在平时对各ONU进行微测调整，其测距窗口为测距头MHEAD。具体的定时测距过程为首先，OLT根据各ONU实际距离分别预定一预延时值，测距时OLT发下行测距命令和相应预延时值到特定ONU；该ONU接收下行信号码流，正常同步后提取复帧定位时钟，然后根据预延时值在上行每个复帧头MHEAD内发测距信号；OLT用复帧定位脉冲启动和复位测距计数器，并同时以复帧定位脉冲为基准搜索ONU发来的测距信号，搜索到则停止计数，此计数值即为ONU的路时延值；ONU以提取的复帧定位脉冲为基准，加上此路时延，再加上该ONU在复帧中具体子帧位置所需的固定时延，产生其发送允许脉冲，由此控制发上行数据。整个过程由硬件完成，同时由后台进行管理，根据测试结果对各个ONU进行时隙分配，以便进行时分多址控制。具体详细的测距实现过程可参见中国专利申请98113186。7公开的“<基于TDMA技术的无源光纤网络的延时测距方法”。
权利要求
1.一种无源光纤网络系统，包括多个通过无源光分配网络(3)3连接到一个近端光纤线路终端(1)的远端光纤网络单元(2)，所述无源光分配网络(3)包括上、下行传送光纤和多个无源光分路器，所述无源光分路器用于对来自近端OLT(1)的下行光信号进行无源光功率分配并以广播方式传给各远端ONU(2)以及对来自各远端ONU的上行突发光信号进行无源光耦合并形成上行信号传给近端OLT(1)，其特征在于所述近端光纤线路终端OLT(1)包括数据处理器(11)、帧定时发生器(12)、测距计数器(13)、快速比特同步器(14)、电光转换器(15)、光电转换器(16)和并串转换扰码单元(17)，所述数据处理器(11)用于将总线格式的发送数据转换为一定的复帧格式，所产生的复帧格式数据经过并串转换和扰码单元17处理后由电光转换单元(15)转换后送至下行光纤，以广播方式传给各远端光纤网络单元ONU(2)，所述光电转换器(16)用于对上行的光信号进行光电变换，再由快速比特同步器(14)对经过光电转换的上行数据进行同步处理，处理后的数据送往数据处理器(11)，将其转换为数据总线格式输出到业务接口模块，所述帧定时发生器(12)产生下行帧定位时标用于控制所述数据处理器11，以及用于在对ONU(2)进行延时测距时，作为计数定标指示，启动和复位测距计数器(13)，所述远端光纤网络单元ONU(2)，包括数据处理器(21)、同步串并转换单元(22)、延时器(23)、发送延时定位器(24)、并串转换单元(25)、电光转换器(26)及光电转换器(27)，所述光电转换器(27)用于将来自OLT(1)广播的下行光信号进行光电经转换，所述同步电路(22)用于对光电转换器(27)输出的信号进行同步处理，所述数据处理器(21)用于对经同步处理后的数据进行解复用处理及转换为用户数据输出，所述数据处理器(21)还用于对来自用户端的要发送的用户数据进行处理转换为一定格式的突发信号，在发送延时定位信号控制下，送往电光转换器(26)，在预定时隙内转换为光信号发给近端OLT(1)，所述数据处理器(21)还从下行数据中提取延时信息，控制延时器(23)的延时值，供发送延时定位器(24)产生发送延时定位信号，使得上行突发信号可在预定时隙内发送。
2.根据权利要求1所述的无源光纤网络系统，其特征在于，所述快速比特同步器(14)包括时钟信号产生装置，用于产生四路两两相差90度的时钟信号TK1-TK4的装置，最佳时钟信号形成装置，用于分别对所接收到的远端突发数据进行相位判决并从所述时钟信号产生装置产生的时钟信号中选出接收数据最佳相位的时钟TKi作为该突发数据的接收数据时钟的装置，同步装置，用于将由所述最佳时钟信号形成装置产生的时钟信号作为时钟对上行信号进行快速比特同步。
3.根据权利要求1所述的无源光纤网络系统，其特征在于，所述一定格式的下行复帧包括含有复帧同步特征码的帧头部(MHEAD)以及多个子帧(SDi)，每个子帧包括用于传输数据的净荷字段(DATA)、用于构成下行公务通道的字段(CMD)，用于插入“0”、“1”序列时钟数据信号的保留字段(IDL)。
4.根据权利要求1所述的无源光纤网络系统，其特征在于，所述一定格式的上行复帧包括含有复帧同步特征码的帧头部(MHEAD)以及多个子帧(SDi)，每个子帧包括用于传输数据的净荷字段(DATA)、用于构成上行保护间隔的保护字段(GUARD)，用于构成上行公务通道的字段(CMD)，用于远端OUN以突发模式开/启光发射机保护比特和供局端OTL进行突发信号接收幅度判决的引导字段(LEAD)，用于供局端OLT进行快速比特同步的时钟校准特征码字段(CPA)，用于供OLT进行数据同步的同步码字段(SYN)，还包括保留字段(IDL)。
5.根据权利要求1所述的无源光纤网络系统，其特征在于在测距中，由所述OLT(1)向指定ONU(2)发送包含在长度为L的复帧内的测距命令(SYNA)；所述指定的ONU在收到所述测距命令后以自身恢复的下行帧同步信号(SYNB)为基准，发出一个包含特征码流串的测距信号(SYNE)；所述OLT由自身的下行帧同步信号(SYNA)启动并复位延时计数器，同时开始搜索测距信号(SYNE)，如搜索到有来自所述ONU的所述测距信号时则停止记数，根据所测得的计数值N，推算出所述ONU的L-N延时值，其中，所述测距信号是由帧定时发生器产生的同步信号。
6.一种无源光纤网络系统，包括多个通过无源光分配网络ODN(3)连接到一个近端光纤线路终端OLT(1)的远端光纤网络单元ONU(2)，其特征在于所述近端光纤线路终端OLT(1)包括数据处理器(11)，测距计数器(13)，快速比特同步器(14)，用于对经过光电转换的上行数据进行同步处理，帧定时发生器(12)，用于产生控制数据处理器(11)的下行帧定位时标以及作为计数定标指示的信号，用于在对ONU进行延时测距时启动和复位所述测距计数器(13)，所述远端光纤网络单元ONU(2)包括延时器(23)，发送延时定位器(24)，数据处理器(21)，用于对经同步处理后的数据进行解复用处理及转换为用户数据输出，还用于对来自用户端的要发送的用户数据进行处理转换为一定格式的突发信号，在发送延时定位信号控制下，送往电光转换器(26)，在预定时隙内转换为光信号发给近端OLT(1)，所述数据处理器(21)还从下行数据中提取延时信息，控制延时器(23)的延时值，供所述发送延时定位器(24)产生发送延时定位信号，使得上行突发信号可在预定时隙内发送。
7.根据权利要求6所述的无源光纤网络系统，其特征在于，所述快速比特同步器(14)包括时钟信号产生装置，用于产生四路两两相差90度的时钟信号TK1-TK4的装置，最佳时钟信号形成装置，用于分别对所接收到的远端突发数据进行相位判决并从所述时钟信号产生装置产生的时钟信号中选出接收数据最佳相位的时钟TKi作为该突发数据的接收数据时钟的装置，同步装置，用于将由所述最佳时钟信号形成装置产生的时钟信号作为时钟对上行信号进行快速比特同步。
8.根据权利要求6所述的无源光纤网络系统，其特征在于，所述一定格式的下行复帧包括含有复帧同步特征码的帧头部(MHEAD)以及多个子帧(SDi)，每个子帧包括用于传输数据的净荷字段(DATA)、用于构成下行公务通道的字段(CMD)，用于插入“0”、“1”序列时钟数据信号的保留字段(IDL)。
9.根据权利要求6所述的无源光纤网络系统，其特征在于，所述一定格式的上行复帧包括含有复帧同步特征码的帧头部(MHEAD)以及多个子帧(SDi)，每个子帧包括用于传输数据的净荷字段(DATA)、用于构成上行保护间隔的保护字段(GUARD)，用于构成上行公务通道的字段(CMD)，用于远端OUN以突发模式开/启光发射机保护比特和供局端OTL进行突发信号接收幅度判决的引导字段(LEAD)，用于供局端OLT进行快速比特同步的时钟校准特征码字段(CPA)，用于供OLT进行数据同步的同步码字段(SYN)，还包括保留字段(IDL)。
10.根据权利要求6所述的无源光纤网络系统，其特征在于在测距中，由所述OLT1向指定ONU2发送包含在长度为L的复帧内的测距命令(SYNA)；所述指定的ONU在收到所述测距命令后以自身恢复的下行帧同步信号(SYNB)为基准，发出一个包含特征码流串的测距信号(SYNE)；所述OLT由自身的下行帧同步信号(SYNA)启动并复位延时计数器，同时开始搜索测距信号(SYNE)，如搜索到有来自所述ONU的所述测距信号时则停止记数，根据所测得的计数值N，推算出所述ONU的L-N延时值，其中，所述测距信号是由帧定时发生器产生的同步信号。
全文摘要
一种无源光纤网络系统,其中近端光纤线路终端OLT(1)包括:数据处理器(11)、测距计数器(13)、快速比特同步器(14)、帧定时发生器(12)等,远端光纤网络单元ONU(2)包括:延时器(23)、发送延时定位器(24)、数据处理器(21)。本发明的系统将复帧长度取得很短使帧结构得以简化,在缩短系统再同步时间的同时提高了系统的性能,并使测距电路易于实现,简化了硬件结构和成本。
文档编号H04B10/12GK1244751SQ98113309
公开日2000年2月16日 申请日期1998年8月6日 优先权日1998年8月6日
发明者梅运明, 曾国旺, 任雪斌 申请人:深圳市华为技术有限公司