點對多點接入網絡中不連續地傳輸數據的方法，中央單元和網絡終端單元的製作方法

2023-10-09 17:45:04 1

專利名稱：點對多點接入網絡中不連續地傳輸數據的方法，中央單元和網絡終端單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及根據權利要求1的前序的用於在點對多點接入網絡中、經由分布網絡從中央單元到用戶側網絡終端單元不連續地傳輸數據的方法，其中分布網絡連接中央單元與該用戶側網絡終端單元、以及多個類似的其它用戶側網絡終端單元；涉及根據權利要求 3的前序的中央單元，該中央單元用於具有中央單元、分布網絡和多個用戶側網絡終端單元的點對多點接入網絡；涉及根據權利要求4的前序的用戶側網絡終端單元，該用戶側網絡終端單元用於具有中央單元、分布網絡、該用戶側網絡終端單元和多個類似的其它用戶側網絡終端單元的點對多點接入網絡。
背景技術：
在電信、尤其是在接入區域中，舊有的點對點技術越來越多地被點對多點技術取代。在對終端用戶的下行流方向上，發往不同終端用戶的數據是時分復用的(TDM)，而在始於終端用戶的上行流方向上，來自不同終端用戶的數據以時分多址技術(TDMA技術)組合。 因此，儘管數據傳輸嵌入在同一介質上的連續的數據流中，始於和發往任一終端用戶的數據傳輸仍為不連續數據傳輸。增加該點對多點接入網絡(也可以將無線電連接認定為這樣的「網絡」)容量的一個辦法就是增加比特率。從20世紀90年代144到155Mb/s的比特率範圍開始，目前我們可處理即將到來的10(ib/S。對於點對點應用，目前甚至在開發100(ib/S的比特率。這樣做的一個問題在於，隨著比特率的增加，受影響裝置的能量消耗通常也會增力口。基於多種原因，應當保持低能量消耗-有時候設備位置太遠，用太陽能電池支持工作。-在電力故障時間段內，預計會用到電池備用操作。-廢熱能夠產生幹擾。-類似碳量排放的環境保護意識起著越來越重要的作用。

發明內容
本發明通過權利要求1教導的在點對多點接入網絡中不連續地傳輸數據的方法、 權利要求3教導的中央單元、以及權利要求4教導的用戶側網絡終端單元，對這一問題進行了解決。本發明背後的一個基本思想是，一方面，使用戶側網絡終端單元的一部分不工作， 直到真正預計到數據會被接收，其中該部分適用於處理預定發往用戶側網絡終端單元的接收到的數據，另一方面，採取措施使該用戶側網絡終端單元工作為不會對預計發往其他用戶側網絡終端單元的數據進行提前接收。需要指出的是，為保障隱私採取的措施，即加密和解密，是很有必要的，並且要單獨實施。在US 2005/135803A1中，作為加密和解密的伴隨措施，建議使用針對錯誤識別的糾錯碼。當然，對錯誤識別採取的措施也必須單獨完成。本發明更多的實施方式見從屬權利要求及附屬描述。基於10(ib/S或IOG PON吉比特無源光網絡領域中的例子，將對本發明進行描述。


接下來，藉助附圖對本發明進行描述圖1表示了一個典型的無源光網絡，其中可使用依據本發明的方法。圖2表示了用於無源光網絡中使用的典型數據幀。圖3表示了依據現有技術的無源光網絡中央單元的簡化框圖。圖4表示了依據本發明的中央單元的對應框圖。圖5表示了光網絡終端單元的簡化框圖，該光網絡終端單元是依據本發明的用戶側網絡終端單元的一個例子。
具體實施例方式如圖1所示，作為點對多點接入網絡的例子，在本發明中考慮典型的無源光網絡 PON。圖1示出了一個中央單元，此處稱之為光線路終端0LT，分布網絡DN，以及多個，此處為三個，用戶側網絡終端單元，此處稱之為光網絡終端單元0NT1，0NT2和ΟΝΤη。分布網絡DN示出了一個公共光鏈路，此處未註明，其從光線路終端OLT延伸至光分路器SP，以及多個獨立的光鏈路，此處也未註明，其從分路器延伸到光網絡終端單元 0NTL0NT2和ONTn中的一個。這裡，作為光分路器SP註明的器件通常是無源光元件，在朝分配給光網絡終端單元0ΝΤ1，0ΝΤ2和ONTn的終端用戶的下行鏈路方向上，作為分路器，以及在從終端用戶到光線路終端OLT的上行鏈路方向上，作為合成器。很明顯可以看出，每個光網絡終端單元0ΝΤ1，0ΝΤ2和ONTn接收發往所有光網絡終端單元0ΝΤ1，0ΝΤ2和ONTn以及包括其他光網絡終端單元的所有數據。因此，儘管只有一個不連續的、突發數據流旨在發往每個光網絡終端單元，實際上它必須處理連續的數據流。接收連續數據流使得類似保持同步性、糾錯或通過擾碼降低穩定成分的普通傳輸技術功能變得容易，因此，在舊有的應用中很常用到。這裡，如本發明所提出的那樣，該連續數據流不再被連續處理，而只是以一種突發的方式處理，無論如何，對這樣子的傳輸技術功能，必須預計出一種補救措施。當然，一些類似糾錯的傳輸技術功能不是絕對必需的，因為， 這些功能只是改進了數據傳輸，並不是真正賦予了數據傳輸的能力，但是其他類似同步的功能則是基本必需的。圖2表示了用於無源光網絡中使用的典型數據幀。該數據幀實際上是周期性的，在電信中廣泛使用125微秒的幀長度。幀起始於幀頭FHD，接下來的是連續的淨荷部分，每個淨荷部分包含一個淨荷頭PLH和淨荷體PLn，這裡給出了淨荷體PL1，PL2，PL3和PL4。儘管根據使用的標準或協議，所有淨荷頭PLH具有固定長度和標準化結構，而淨荷體的內容是自由的，並且有時，同樣根據使用的標準或協議， 長度甚至是可變的。在後一種情況下，幀頭FHD之後，能夠結束始於前一幀的淨荷部分的剩餘部分。未使用容量通常會在幀的最後導致填充比特或者虛擬淨荷部分。在任何情況下，
4採用連續位時鐘以實現同步。在淨荷體PLi和光網絡終端單元ONTk之間無系統分配。圖3表示了在本領域中所公知的類似圖2所示的數據流的調節。圖3表示了三個編碼器ENC，三個信道成幀單元CFR，一個線路成幀頭單元LFRH，一個線路成幀單元LFR，一個擾碼器單元SCR，一個前向糾錯單元FEC和表示光線路的框0L。多個，此處為三個，獨立數據輸入流DI1，DI2和DI3通過分配的編碼器ENC和信道成幀單元CFR，然後與線路成幀頭單元LFRH的輸出數據一起，轉發至線路成幀單元LFR，然後從LFR那裡經由擾碼器單元SCR和前向糾錯單元FEC傳輸複合信號給光線路0L。多個，此處為三個，獨立數據輸入流DI1，DI2和DI3首先在各自的編碼器中編碼， 每個數據流一個編碼器。這樣可以保障隱私，這是因為，如之前提到的和圖1所示的，每個光網絡終端單元0NT1，0NT2和ONTn接收發往所有目的地的所有數據。獨立數據輸入流DI1，DI2和DI3在此處考慮為代表一個連接或者每個信道的內容。該內容必須從該輸入透明地發送至指定光網絡終端單元ONT的相應輸出。通常，在該光網絡終端單元ONT的輸出連接單個用戶的終端或類似設備，但是原則上，可以連接甚至另一個分布網絡。任何一個數據輸入流DI1，DI2和DI3可能是連續的，也可能是不連續的；甚至不同的數據流可能彼此之間相對不同步。復用之前的第一步就是使不同數據流的統一和同步。 至少在復用之前，需要一個公共數據時鐘。為此，每個數據輸入流DI1，DI2和DI3在編碼之後，在單獨的信道成幀單元CFR中進行信道成幀。這裡，數據輸入流DI1，DI2和DI3的每個數據單元處理成淨荷頭PLH和類似圖2描述中提及的淨荷體PL1，PL2，PL3和PL4。在許多熟知的典型網絡中，數據流充滿了填充比特或者虛擬數據單元，以保證對於沒有利用全部提供的容量的數據流也是連續數據流。這些編碼的和成幀的數據輸入流與圖2所示的幀頭FHD —起輸入線路成幀單元 LFR，在LFR中通常以異步方式將它們復用為一個公共數據幀，如圖2所示。在該網絡中，公共鏈路的容量通常要小於數據輸入流的總容量。因此，來自不同數據輸入流的第一填充比特或虛擬數據單元被省略，以及在幀的最後插入新的填充比特或者虛擬數據單元，或者其餘的被轉到下一幀中去。為了提高數據傳輸的質量，除了單純成幀，還可以採用很多熟知的方法。這裡給出的兩個例子為擾碼和前向糾錯。其餘類型的糾錯或者純錯誤識別為其它例子。這些措施意味著在接收側進行相反的動作，這裡的接收側為各個光網絡終端單元0NT1，0NT2到ΟΝΤη。由於後面的這些措施作為整體應用到成幀的信號，其逆轉也意味著作為一個整體應用到成幀的信號，這妨礙了如下那些信號部分的處理，它們屬於旨在在相應的光網絡終端單元ONTl，0ΝΤ2到ONTn接收的數據流。為了解決這一問題，依據本發明，對任一數據輸入流DI1，DI2和DI3的數據，採取後於針對不同光網絡終端單元0ΝΤ1，0ΝΤ2和ONTn進行數據組合而執行的措施，因此，在該數據同相應的其它數據流的數據組合之前，對該數據採取上述措施。在給定的例子中，這就意味著，在將數據輸入流DI1，DI2和DI3組合成待發往光線路OL的數據流之前，應用擾碼和前向糾錯。這就形成了一個如圖4所示的中央單元的對應框圖。圖4表示了三個編碼器ENC，三個信道成幀單元CFR，一個線路成幀頭單元LFRH，四個擾碼器單元SCR，四個前向糾錯單元FEC，一個線路成幀單元LFR，和一個表示光線路的框 OL0這裡執行的功能基本上和之前提到的基於圖3描述的已知中央單元的相同。區別在於，如前所述，對任一數據輸入流DI1，DI2和DI3的數據，採取後於針對不同光網絡終端單元0NT1，0NT2和ONTn進行數據組合而執行的措施，因此，在該數據同相應的其它數據流的數據組合之前，對該數據採取上述措施。對於逆轉而言，不需要對傳輸信號其它部分採取該措施。這裡值得一提的是，類似擾碼或糾錯的措施採用某種編碼方案，並且通常需要固定長度的塊。為此，如果淨荷不總是以固定長度工作，淨荷必須充滿填充比特以達到該長度。這只是一個小小的不利因素，因為額外的負荷可忽略。在降低傳輸質量的條件下，如果可接受，採用短行程編碼可以減少這一額外負荷。還值得一提的是，通過利用單獨用於每個框的硬體、適用於某些框或者所有框的硬體、單獨用於每個框的軟體或者適用於某些框或者所有框的軟體，能夠實現圖3和圖4中不同框的功能。因此，不再需要在每個光網絡終端單元ONTl，0NT2到ONTn完全處理傳輸信號。因此，圖5表示了一種光網絡終端單元例的簡化框圖，依據本發明、該光網絡終端單元適用於非連續處理輸入數據流。圖5表示了光網絡終端單元0ΝΤ，其包括傳輸功能部分TFP和時鐘CL。傳輸功能部分TFP適用於和前向糾錯單元FEC、擾碼器單元SCR、信道成幀單元CFR 以及處理數據輸入流DI1，DI2或DI3的編碼器ENC (關聯於該光網絡終端單元0ΝΤ)進行合作。為此，傳輸功能部分TFP可能也需要來自線路成幀頭單元LFRH的信息。為此，僅當數據到達其輸入的時候，傳輸功能部分TFP才會需要工作，並且依據本發明，它適於在時鐘CL 的控制下，而不工作。時鐘CL必須保持與傳輸功能部分TFP不工作的時間同步，如果需要，它可以使該部分不工作，並且當預期有數據輸入的時候，逆轉該不工作狀態。根據使用的協議和標準，當建立一個連接到光網絡終端單元0ΝΤ，使該光網絡終端單元ONT工作時，預期數據輸入時間可以是固定的，或者可以在幀頭中甚至不同淨荷頭PLH 內隨後的報告中，每幀報告一次。根據匯報傳輸時間給光網絡終端單元ONT和其時鐘CL的方法，傳輸功能部分TFP 的睡眠時間可長可短，能量消耗的減少可高可低。為了保障正確的工作，能夠針對重同步和重排列進行及時喚醒是必需的。但是，這不是主要問題。類似的使光網絡終端單元ONT的非連續使用部分不工作的方法能夠用於該單元的某些用於相反方向上發送的數據的部分，這裡的相反方向是指上行流方向。
權利要求
1.一種方法，用於在點對多點接入網絡中(圖1)、經由分布網絡(DN)從中央單元 (OLT)向用戶側網絡終端單元(0ΝΤ1, 0NT2, ONTn)不連續地傳輸數據(DI1, DI2，DI3)，其中分布網絡連接中央單元(OLT)與該用戶側網絡終端單元(0ΝΤ1，0ΝΤ2，0ΝΤη)以及多個類似的其他用戶側網絡終端單元(0ΝΤ1，0ΝΤ2, ONTn)，其特徵在於，所有類似擾碼(SCR)或者糾錯(FEC)的要後於合併(LFR)針對其他用戶側網絡終端單元(0ΝΤ1，0ΝΤ2，0ΝΤη)的數據 (DI1, DI2，DI3)而進行的措施，先於該合併(LFR)單獨執行，並且，包括除了錯誤識別之外的措施。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在該用戶側網絡終端單元(0ΝΤ1，0ΝΤ2, ONTn)內，相關於即將到來的數據傳輸的定時數據事先可用(CL)，並且，在該用戶側網絡終端單元(0ΝΤ1，0ΝΤ2, ONTn)的接收側，在即將到來的數據傳輸之前，至少執行最小操作，以對即將到來的數據傳輸做好準備。
3.一種中央單元(OLT)，用於具有中央單元(OLT)、分布網絡(DN)和多個用戶側網絡終端單元(0ΝΤ1，0ΝΤ2，0ΝΤη)的點對多點接入網絡，其特徵在於，所述中央單元(OLT)包括傳輸功能裝置(SCR，FEC)和多路復用器(LFR)，其中，傳輸功能裝置(SCR，FEC)適用於服務數據傳輸，類似擾碼(SCR)和糾錯(FEC)，所述多路復用器(LFR)適用於合併針對特定用戶側網絡終端單元(0NT1，0NT2, ONTn)的數據與針對其他用戶側網絡終端單元(0NT1，0NT2, ONTn)的數據，並且，所述傳輸功能裝置(SCR，FEC)和所述多路復用器(LFR)以這樣一種連續方式排列，從而首先執行針對該用戶側網絡終端單元(0NT1，0NT2, ONTn)的數據的所有傳輸功能措施，然後，合併(LFR)針對該用戶側網絡終端單元(0ΝΤ1，0ΝΤ2，0ΝΤη)的數據與針對其他用戶側網絡終端單元(0ΝΤ1，0ΝΤ2, ONTn)的數據，並且，所述傳輸功能裝置(SCR， FEC)包括除了用於執行錯誤識別措施的裝置之外的裝置。
4.一種用戶側網絡終端單元(0ΝΤ1，0ΝΤ2, ONTn)，用於具有中央單元(OLT)、分布網絡 (DN)、該用戶側網絡終端單元(0ΝΤ1，0ΝΤ2, ONTn)和多個類似的其他用戶側網絡終端單元 (0ΝΤ1,0ΝΤ2,0ΝΤη)的點對多點接入網絡，具有用於執行類似擾碼(SCR)和糾錯(FEC)的傳輸功能措施的裝置，其特徵在於，所述用戶側網絡終端單元(0ΝΤ1，0ΝΤ2，0ΝΤη)至少功能性地分成至少第一部分(TFP)和第二部分(CL)，從而，所述第一部分(TFP)可以獨立於第二部分(CL)不工作，並且，所述第二部分(CL)包括時鐘，其適用於在特定的即將到來的時間上，逆轉所述第一部分(TFP)的不工作狀態，並且，所述傳輸功能裝置(SCR，FEC)包括除了用於執行錯誤識別措施的裝置之外的裝置。
5.如權利要求4所述的用戶側網絡終端單元(0NT1，0NT2，ONTn)，其特徵在於，所述第一部分(TFP)適用於執行類似擾碼(SCR)或者糾錯(FEC)的相關於傳輸功能措施的功能， 以服務於針對該用戶側網絡終端單元(0ΝΤ1，0ΝΤ2，0ΝΤη)的數據傳輸。
6.一種軟體程序產品，用於當裝入如權利要求3所述的中央單元(OLT)時，執行如權利要求1所述的方法，
全文摘要
本發明涉及一種方法，用於在點對多點接入網絡中、經由分布網絡從中央單元到用戶側網絡終端單元不連續地傳輸數據(DI1，DI2，DI3)，其中分布網絡連接中央單元與該用戶側網絡終端單元、以及多個類似的其它用戶側網絡終端單元，在其中，類似擾碼(SCR)或者糾錯(FEC)這些服務於正確數據傳輸的措施，在與針對其它用戶側網絡終端單元的數據合併之前，應用於針對該單個用戶側網絡終端單元的數據，本發明涉及一種中央單元，以及一種用戶側網絡終端單元。
文檔編號H04L12/28GK102461077SQ201080025895
公開日2012年5月16日 申請日期2010年5月6日 優先權日2009年6月10日
發明者H-G·克裡梅爾 申請人:阿爾卡特朗訊