混合正交頻分復用時域復用無源光網絡的製作方法

2023-05-30 10:16:11

專利名稱：混合正交頻分復用時域復用無源光網絡的製作方法
技術領域：
本發明大體上涉及網絡通信，具體而言涉及無源光網絡。
背景技術：
在過去的二十到三十年內，同軸電纜線路已廣泛地部署在世界各地。雖然出現了 基於時域復用(TDM)無源光網絡(PON)的光纖到戶(FTTH)架構，但是由於此類系統的成本相對較高，所以同軸電纜線路目前仍然服務於許多寬帶三網融合客戶。同軸電纜具有約5千兆比特/秒(Gbps)的數字帶寬，這對於寬帶接入需求而言通常已足夠。傳統電纜接入的一個問題在於其可能不具有足夠滿足當前或未來用戶需求的令人滿意的數據接入方案。例如，有線數據傳輸業務接口規範(DOCSIS)標準用於在北美洲和歐洲提供數據接入。DOCSIS標準的上遊數據速率限於大約100兆比特/秒(Mbps)，例如具有通道綁定的D0CSIS3. 0，其由許多(例如，從大約100個到大約500個)電纜數據機共享。由於歷史原因，例如，為了支持遺留系統和/或節約新基礎設施上的投資成本，在可以預見的未來在這些地區仍會將DOCSIS用作電纜數據接入方案。TDM PON可提供比同軸電纜系統高得多的數據速率。例如，乙太網PON (EPON)可向大約32名共享客戶提供大約IGbps的上遊和下遊對稱帶寬，而GPON對大約32名共享客戶可支持2. 5Gbps的下遊帶寬和1. 25Gbps的上遊帶寬。因此，TDMPON對於亞洲和中國等非DOCSIS地區而言是更有吸引力的數據接入方法。

發明內容
在一項實施例中，本發明包括一種設備，所述設備包括TDM信道到正交頻分復用(OFDM)信道或有界正交調幅(QAM)信道的HOT PON轉換器，該轉換器用於經由光纖耦合到光線路終端(OLT)並且經由點對多點同軸電纜耦合到多個網絡終端(NT)，並且用於使用OFDM信道或有界QAM信道將TDM數據從OLT傳輸到對應的NT，其中TDM數據的OFDM信道或有界QAM信道傳輸保留了端對端(E2E) TDM無源光網絡(PON)協議、業務提供，以及服務質量(QoS)。在另一項實施例中，本發明包括一種網絡部件，所述網絡部件包括接收器，其用於從OLT接收TDM PON下遊數據並且從多個NT接收OFDM或有界QAM上遊數據；轉換器，其用於移除TDM PON線路編碼，並且對TDM PON下遊幀進行封裝，並將其轉換為OFDM或有界QAM下遊數據，並且對OFDM或有界QAM上遊數據進行封裝，並將其轉換為TDM PON上遊幀；以及射頻(RF)發射器，其用於將OFDM或有界QAM下遊數據發送到對應的NT和光發射器，以將TDM PON上遊數據發送到OLT。
在又一項實施例中，本發明包括一種網絡設備實施的方法，所述方法包括從OLT接收TDM光信號，用處理器對TDM光信號進行處理以移除TDM PON線路代碼，並且在TDM PON幀中提取TDM數據，用處理器進行處理以使用OFDM或有界QAM對TDM PON幀進行封裝，以及將OFDM或有界QAM處理過的TDM PON幀經由同軸電纜發送到多個NT。從結合附圖和所附權利要求書進行的以下詳細描述將更清楚地理解這些和其它特徵。


為了更完整地理解本發明，現在參考以下結合附圖和詳細描述進行的簡要描述，其中相同參考標號表不相同部分。 圖1是基於TDM PON (ΕΡ0Ν和/或GP0N)的HOT PON的實施例的示意圖。圖2是基於EPON的HOT PON的另一項實施例的示意圖。圖3是基於千兆比特PON (GPON)的HOT PON的一項實施例的示意圖。圖4是基於組合式EPON和GPON的HOT PON的一項實施例的示意圖。圖5是HOT PON轉換器的一項實施例的示意圖。圖6是HOT PON幀的一項實施例的示意圖。圖7是HOT PON通信信道的一項實施例的示意圖。圖8是HOT PON數據轉發方法的一項實施例的流程圖。圖9是網絡單元的一項實施例的示意圖。圖10是通用計算機系統的一項實施例的示意圖。
具體實施例方式最初應理解，儘管下文提供一個或一個以上實施例的說明性實施方案，但可使用任何數目的技術，不管是當前已知還是現有的，來實施所揭示的系統和/或方法。本發明決不應限於下文所說明的所述說明性實施方案、圖式和技術，包括本文所說明並描述的示範性設計和實施方案，而是可在所附權利要求書的範圍以及其均等物的完整範圍內修改。雖然TDM PON被視為更加高級的光纖接入技術，但是同軸電纜仍然廣泛地應用於最後一英裡寬帶接入。同軸電纜具有基本上高於雙絞線的帶寬，並且在過去的二十或三十年中被廣泛地採用。由於FTTH的成本相對較高，所以將現有的同軸電纜線路的帶寬與TDMPON技術結合起來進行的充分利用，可作為當前滿足當前帶寬需求的經濟方法。將至少一部分TDM PON業務擴展到現有的同軸電纜線路中可預期獲得TDM PON系統的一些優勢，並且同時保留至少一部分同軸電纜線路的基礎設施。然而，將TDM PON業務擴展到同軸電纜線路中也是充滿挑戰的。本文揭示了用於建立混合OFDM TDM PON的系統和方法。混合OFDM TDM PON可將TDM PON協議(例如，對於ΕΡ0Ν、千兆比特PON (GP0N),或其他PON類型)擴展到具有相關寬帶OFDM技術或有界QAM信道的同軸電纜。因此，TDM PON協議、供應、QoS，以及業務可準確無誤地擴展到同軸電纜線路。將來，混合OFDM TD PON也可向FTTH提供平滑的遷移路徑。本文中也將混合OFDM TDM PON稱作HOT Ρ0Ν。圖1 描繪了基於 TDM Ρ0Ν(ΕΡ0Ν和 / 或GPONM^ HOT P0N120 的實施例。HOT P0N120可包括NGB聚合網絡121、多個EPON 0LT122、多個HOT PON轉換器單元124，以及多個網絡終端(NT) 128。EPON OLT122可，例如，在邊緣，耦合到NGB聚合網絡121，並且每個EPONOLT122都可經由光纖123耦合到對應的HOT PON 0/E單元124。每個HOTPON 0/E單元124可經由同軸電纜線路127耦合到多個NT128。HOT P0N120的部件可如圖1所示進行布置。HOT PON轉換器單元124可用於將同軸電纜線路127上的EPONQoS以及EPON的供應擴展到客戶端，例如，NT128。HOT PON轉換器單元124可實施OFDM方案或有界QAM信道來擴展TDM協議，並且允許從EPON OLT122到NT128以及相關客戶的E2E QoS和供應。PON協議可能非常清楚OFDM方案或有界QAM方案，且下文將對OFDM方案或有界QAM方案進行更詳細的描述。NT128可以是客戶設備，其用於經由同軸電纜線路127以電信號的形式從對應的HOT PON 0/E單元124中接收客戶數據、業務，和/或系統控制數據。NT128可對接收到的電信號進行解調或處理，以提供數據/業務給關聯於NT128的客戶或終端用戶。NT128也可對數據進行調製，並且以電信號的形式經由同軸電纜線路127將數據從客戶(例如，客戶通信裝置)發送到HOT PON轉換器單元124。 在一項實施例中，從EPON 0LT122中發送的數據可包括活動圖像專家組(MPEG)單路節目傳輸流(SPTS)、IP多播、EPON控制數據或幀。可基於HOT PON轉換器單元124對EPON幀進行處理。轉發到NT128的數據可包括IP多播、乙太網、EPON控制，和/或OFDM數據或幀。圖1中的HOT PONl20是基於EPON的HOT Ρ0Ν，但如同下文進一步描述的，類似的架構可用於其他類型的TDM Ρ0Ν，例如，基於GPON的Η0ΤΡ0Ν。圖2描繪了另一個基於EPON的HOT P0N200的一項實施例。EPON HOT P0N200可包括EPON 0LT210、HOT PON轉換器220，以及多個EPON NT230。EPON 0LT210可經由單光纖215耦合到HOT PON轉換器220。在EPON OLT128與HOT PON轉換器220之間沒有分光器。HOT PON轉換器220可經由點對多點同軸電纜225耦合到HOT PON NT230。EPON HOTP0N200的部件與HOT P0N120的對應部件的配置類似。EPON HOT P0N200可支持的邏輯EPONNT230達32，768個左右。EPON 0LT210使用EPON協議來傳輸數據。EPON 0LT210可位於中心局。HOT PON轉換器220可將EPON幀轉換為頻域，所述頻域以電(例如，RF)信號的形式在同軸電纜225上傳輸。HOT PON轉換器220可對TDM PON媒體接入控制(MAC)幀進行封裝，所述幀在同軸電纜225上使用電信號進行傳輸。在OFDM或有界QAM方案中，不同的HOT PON NT230可共享頻帶，但是不需要HOT PON轉換器220處的時間調度。TDM協議可能非常清楚在EPON0LT210處的OFDM方案或有界QAM方案，但是TDM協議可能並不知道在HOT PON轉換器220處的OFDM方案或有界QAM方案。HOT PON轉換器220可位於遠離EP0N0LT210的域中。位於EPON 0LT210與HOT PON轉換器220之間的光纖215可不包括任何分離器，因此光纖215可達到的距離大於標準的20公裡(km) PON距離。例如，光纖215可從EPON0LT210攜帶TDM PON信號到HOT PON轉換器220的距離大約等於70km或大於70km。隨後，HOT P0NNT230可接收包括了 TDM PON MAC幀和業務的RF信號。HOT PON NT230可以是這樣的EPON 0ΝΤ，其中光收發器由裝配有OFDM或QAM解調器的電收發器取代。圖3描繪了基於GPON的HOT P0N300的一項實施例。GPON HOT P0N300可包括GPON 0LT310, HOT PON 轉換器 320，以及多個 HOT PON NT330。GPON 0LT310 可經由單根點對點光纖315耦合到HOT PON轉換器320。HOT PON轉換器320可經由同軸電纜325耦合到HOT PON NT330。GPON HOT P0N300的部件與HOT P0N120的對應部件的配置類似。GPONHOT P0N200可支持的HOT PON NT330達128個左右。GPON 0LT310可以是使用GPON協議來傳輸數據的TDM PON OLT。GPON可具有的帶寬基本上大於EPON的帶寬。例如，GPON數據以約為2. 5Gbps的下遊速率和約為1. 25Gbps的上遊速率進行傳輸。GPON HOT PON轉換器320可類似於EPON HOT PON轉換器220。然而，GPON HOT PON轉換器320可處理GPON GEM幀，而非EPON乙太網幀。GPON 0LT310可位於中心局，而HOT PON轉換器320可位於遠離GPON 0LT310的域。位於GPON 0LT310與HOTPON轉換器320之間的光纖315可不包括任何分離器，並且因此可達到大約70km或更大的範圍。GPON NT330可類似於EPON NT230，但是GPON NT330可處理GPON幀，而非EPON幀。
圖4描繪了基於組合式EPON和GPON的HOT P0N400的一項實施例。組合式EPON和 GPON HOT P0N400 可包括類似於上述 HOT PON 的 EPON HOT PON 和 GPON HOT PON。EPONHOT PON和GPON HOT PON可共享相同的同軸電纜，但是是在不同的頻帶上。組合式EPON和GPON HOT P0N400 可包括 EPON 0LT410、GPON 0LT412、HOT PON 轉換器 420、多個 EPON HOTPON NT430，以及多個 GPON HOT PON NT432。每個 EPON 0LT410 和 GPON 0LT412 都可分別經 由對應的單光纖415和416耦合到HOT PON轉換器420。HOT PON轉換器420可經由多個同軸電纜 425 耦合到多個 EPON HOT PON NT430 以及 GPON HOT PON NT432。EPON HOT PONNT430以及GPON HOT PON NT432可共享相同的同軸電纜425。組合式EPON和GPON HOTP0N400的部件與HOT P0N120的對應部件的配置類似。組合式EPON和GPON HOT P0N400可支持的邏輯EPON HOT PON NT430達32，768個左右，並且可支持的GPON HOT PON NT432達128個左右。在其他實施例中，組合式EPON和GPON HOT P0N400可包括更多的EPON 0LT410和/或GPON 0LT412，所述EPON 0LT410和/或GPON 0LT412可經由多根對應的光纖共享HOT PON 轉換器 420。在從HOT PON遷移到FTTH的情況下，針對對應於EPON 0LT410的光纖415，HOTPON轉換器420可由分離器422取代，針對對應於GPON 0LT412的光纖416，HOT PON轉換器420可由分離器424取代。分離器422可將EPON 0LT410耦合到所有對應的EPON NT430,分離器424可將GPON 0LT412耦合到所有對應的GPON NT432，例如經由光纖電纜。可將已安裝的GPON HOT PON NT以及EPON HOT PON NT變為對應的GPON NT和EPON NT，方法是分別用對應的插頭小型可插拔式(SFP)GPON收發器和SFP EPON收發器來取代插入式GPONHOT PON電收發器和EPON HOT PON電收發器。TDM信號可包括分配到不同的NT的多個不同的時隙。每個時隙都可包括用於對應的EPON NT430 (在EPON 0LT410的情況下)的乙太網數據或用於對應的GPON NT432 (在GPON 0LT412的情況下)的千兆比特無源光網絡封裝方法(GEM)數據。隨後，HOT PON轉換器420可使用OFDM或有界QAM在多個不同的頻道上將乙太網和/或GEM幀重新分配到對應的NT。隨後，TDM到OFDM轉換器420可在點對多點同軸電纜區段中再次使用TDM PON調度協議，而不是為同軸電纜設計另一個調度協議。所傳輸的數據仍可包括TDM PON MAC幀，所述幀可由對應的NT以類似於TDM PON的方式進行處理，即，使用TDM協議進行處理。此外，HOT PON轉換器420可在專用的或預定的頻道上將視頻廣播從OLT轉發到NT，例如，平行於乙太網和GEM中貞。圖5 描繪了可用於 EPON HOT P0N200、GPON HOT P0N300，或組合式 EPON 和 GPONHOT P0N400中的HOT PON轉換器500的一項實施例。因此，HOT PON轉換器500可經由一根光纖耦合到至少一個TDM PON 0LT501，並經由一根同軸電纜耦合到多個HOT PON (HP)NT530。如上文所述，TDM PON 0LT501 可以是 EPON OLT 和 / 或 GPON 0LT，而 HP NT530 可以是 EPON HP NT 和 / 或 GPON HP NT。HOT PON轉換器500可包括下遊光接收器(RX)以及時鐘數據恢復(⑶R)模塊502、PON MAC幀處理器504、QAM/0FDM編碼模塊和調幀器506，以及RF上轉換模塊508，它們可用於將下遊信號從TDM PON 0LT501轉換到HP NT530。HOT PON轉換器500也可包括上遊突發模式接收器以及⑶R模塊510、QAM/0FDM解碼模塊512、第二 PON MAC幀處理器514，以及上遊光發射器(TX)516，它們可用於將上遊信號從HP ΝΤ530轉換到TDM PON 0LT501。分光器522可在耦合到TDM PON 0LT501的光纖處對下遊和上遊信號進行結合/分離。電分離器532也可在耦合到HP ΝΤ530的同軸電纜處對下遊和上遊信號進行結合/分離。可使用硬體來實施HOT PON轉換器500的部件，在一些實施例中也可使用軟體來實施。來自TDM PON 0LT501的下遊光信號可由能夠提取時鐘信息的光RX和⑶R模塊502來接收。隨後，信號中的已提取的TDM數據可在乙太網(對於ΕΡ0Ν)或GEM (對於GPON) 幀中由PON MAC幀處理器504來處理。隨後，所述幀被轉發到QAM/0FDM編碼模塊和調幀器506，以實施QAM和/或OFDM方案。隨後，RF上轉換模塊508在頻域中以電RF信號格式來傳輸所述數據。來自HP ΝΤ530的上遊電信號可由實施⑶R的突發RX和⑶R模塊510來接收。隨後，信號中的QAM和OFDM數據可由QAM/0FDM解碼模塊512基於QAM和OFDM方案進行處理。隨後，已解調的數據可經第二 PON MAC幀處理器514的處理而獲得TDM PON MAC幀。隨後，TDM數據可作為光信號由上遊光ΤΧ516傳輸到TDM PON 0LT510。由於HOT PON的架構，HOT PON轉換器500中的上遊光ΤΧ516可以在連續模式而非突發模式下進行操作。不同於將OLT經由共享的光纖耦合到多個ONU的其他一些系統，只有一個光鏈路可經由對應的光纖在HOT PO N TDM到HOT PON轉換器500與TDM PON 0LT501之間延伸。因此，HOT PON轉換器500不需要在突發模式下進行操作即可例如間歇性地發送上遊信號到TDM PON 0LT501。相反，HOT PON轉換器500可用於使用連續的傳輸模式在「開啟」狀態下對上遊信號進行操作，這樣可改進上遊信號的質量並減少誤差。此外，EPONHOT P0N200.GP0N HOT Ρ0Ν300，或組合式 EPON 和 GPON HOT Ρ0Ν400 系統可只具有衝突域，即，點對多點同軸電纜區段中的衝突。衝突不可能發生在HOT PON架構中的光纖區段中。其他構造可具有兩個衝突域，其中衝突可發生在點對多點光纖網絡中以及點對多點同軸電纜網絡中。圖6描繪了 EPON HOT PON幀700的一項實施例，所述幀可由HOT PON轉換器在⑶R之後從EPON OLT中接收並移除EPON線路代碼，並且隨後使用OFDM方案或有界QAM信道進行封裝，並且在下遊方向上發送。EPON幀700也可由HOT PON轉換器進行封裝，並且在上遊方向上發送到0LT。具體而言，EPON幀700可包括乙太網數據。因此，EPON幀700可包括EPON幀頭710以及乙太網幀720。EPON幀頭710可包括幀間隔(IFG) 711、未使用的欄位712 (例如，包括大約2比特)、邏輯鏈路標識(LLID)定界符的起始(SLD)713 (例如，包括大約I比特)、第二未使用的欄位714 (例如，包括大約2比特)、LLID715 (例如，包括大約2比特)，以及循環冗餘碼校驗(CRC)716 (例如，包括大約2比特)。EPON幀頭710也可包括目的地址(DA) 721 (例如，包括大約6比特)、源地址(SA) 722 (例如，包括大約6比特)、鏈路跟蹤(LT) 723 (例如，包括大約2比特)、淨負荷724 (例如，其可包括從大約46比特到大約1500比特的任意大小)，以及幀校驗序列(FCS) 725 (例如，包括大約4比特)。乙太網幀720可包括乙太網數據，可使用TDM方案將所述數據分配到多個NT。例如，乙太網幀720可包括對應於不同NT的多個後繼欄位或槽。EPON幀頭710中的欄位可以是典型的EPON欄位，並且可基於EPON TDM協議對乙太網幀的欄位進行配置。圖 7 描繪了 EPON HOT P0N200、GPON HOT P0N300，或組合式 EPON 和 GPON HOTP0N400中支持的多重HOT PON通信信道800的一項實施例。HOT PON通信信道800可包括一個或多個OFDM上遊(US)信道810或有界QAM信道、視頻(例如，QAM視頻)信道820，以及一個或多個OFDM下遊(DS)信道830或有界QAM信道。OFDM或有界QAM US信道810的範圍可從大約5兆赫到大約300兆赫(MHz)，並且其可由HOT PON轉換器從多個NT處接收。OFDM或有界QAM DS信道830的範圍可從大約700MHz到大約1,000MHz，並且其可由HOT PON轉換器傳輸到NT。視頻信道820的範圍可從大約300MHz到大約700MHz，並且其也可由HOTPON轉換器傳輸到NT。需在三個信道之間維持帶間隙以避免串擾或幹擾。在一些實施例中，HOT PON轉換器或同軸電纜可包括一個或多個濾波器以適當地傳輸/接收不同的信道。
同軸電纜回波延遲大約為幾微秒(μ S)。如果使用OFDM調度，那麼要求OFDM符號長度足夠長，使得循環前綴(CP)長於電纜中的回波延遲。上述頻帶中的OFDM子信道數目可以是幾千，例如大約2000個OFDM子信道。所得的OFDM幀可以相對較長，例如，大約幾百μ s，這可能不足以傳輸相對較短的EPON幀，例如，在EPON的情況下最小為大約64位元組。如果在HOT PON架構中使用了有界QAM信道，那麼可使用基本上較短的幀來更加有效地傳輸短的EPON幀。在上述頻帶中，可將大約20、128或256個信道綁定起來，以提供大約IGbps的帶寬。圖8 描繪了可用於 EPON HOT P0N200.GP0N HOT Ρ0Ν300,以及組合式 EPON 和 GPONHOT Ρ0Ν400等HOT PON的HOT PON數據轉發方法900的一項實施例。HOT PON數據轉發方法900可使用OFDM方案或有界QAM信道將TDM PON協議(例如，對於EP0N、GP0N，或其他PON類型)擴展到同軸電纜線路，並且該方法可在HOT PON轉換器上實施。HOT PON數據轉發方法900可用於處理下遊數據，並將下遊數據從OLT轉發到NT。方法900可起始於塊910，此處TDM光信號可接收自OLT(例如，EPON或GPON 0LT)。這可通過使用光RX⑶R模塊502來實現。在塊920，可對TDM光信號進行處理以在乙太網或GEM幀中提取TDM PON幀(例如，EPON或GPON TDM)。這可通過使用PON MAC幀處理器504來實現。在塊930，可使用OFDM方案或有界QAM對封裝的TDM幀進行處理、調製以及封裝。這可通過使用QAM/0FDM編碼模塊以及調幀器506或QAM/0FDM編碼模塊602來實現。在塊940，OFDM或有界QAM封裝的TDM PON幀可作為電信號經由同軸電纜傳輸到多個NT。這可通過使用RF上轉換模塊508或606來實現。隨後，方法900結束。類似的轉發方法也可由HOT PON轉換器實施，以對上遊數據進行處理並將其從NT轉發到0LT，例如，使用HOTPON轉換器500的上遊信號處理部件來實現。上遊數據轉發方法可包括HOT PON數據轉發方法900的相反步驟。圖9描繪了網絡單元1000的一項實施例，網絡單元1000可以是通過HOT PON輸送和處理數據的任何裝置。例如，網絡單元1000可位於上文所描述的任何網絡部件中，例如，在HOT PON轉換器、0LT，以及NT中的任何一者處。網絡單元1000可包括一個或多個入埠或單元1010，所述入埠或單元1010耦合到接收器(Rx) 1012以用於從其他網絡部件接收信號和幀/數據。網絡單元1000可包括邏輯單元1020，用於確定將包發送到哪些網絡部件。邏輯單元1020可使用硬體、軟體或這兩者來實施。網絡單元1000還可包括一個或多個出埠或單元1030，所述出埠或單元1030耦合到發射器(Tx) 1032以用於將信號和幀/數據傳輸到其他網絡部件。接收器1012、邏輯單元1020以及發射器1032也可實施或支持動態配置和轉發方法900，以及業務可達性轉發方案900和/或1000。可如圖9所示對網絡單元1000的部件進行布置。上述網絡部件可在任何通用網絡部件上實施，例如計算機或特定網絡部件，其具有足夠的處理能力、存儲資源和網絡吞吐能力來處理其上的必要工作量。圖10描繪了典型的通用網絡部件1100，其適用於實施本文本所揭示的部件的一項或多項實施例。網絡部件1100包括處理器1102 (可稱為中央處理器單元或CPU)，其與包括以下項的存儲裝置通信輔助存儲器1104、只讀存儲器(R0M)1106、隨機存取存儲器(RAM)1108、輸入/輸出(I/O)裝置1110，以及網絡連接裝置1112。處理器1102可作為一個或多個CPU晶片實施，或者可為一個或多個專用集成電路(ASIC)的一部分。 次要存儲裝置1104通常由一個或一個以上磁碟驅動器或磁帶驅動器組成，且用於數據的非易失性存儲，且用作溢流數據存儲裝置，前提是RAM1108的大小不足以保持所有工作數據。次要存儲裝置1104可用於存儲程序，當選擇此些程序來執行時，將所述程序加載到RAM1108中。R0M1106用於存儲在程序執行期間讀取的指令以及可能的數據。ROMl 106為非易失性存儲裝置，其存儲器容量相對於輔助存儲器1104的較大存儲器容量而言通常較小。RAM1108用於存儲易失性數據，還可能用於存儲指令。對ROMl 106和RAMl 108兩者的存取通常比對次要存儲裝置1104的存取快。揭示至少一個實施例，且所屬領域的技術人員對所述實施例和/或所述實施例的特徵的變化、組合和/或修改在本發明的範圍內。因組合、整合和/或省略所述實施例的特徵而產生的替代實施例也在本發明的範圍內。在明確陳述數值範圍或限制的情況下，應將此些表達範圍或限制理解為包括屬於明確陳述的範圍或限制內的類似量值的重複範圍或限制(例如，從約I到約10包括2、3、4等；大於O. 10包括O. 11,0. 12,0. 13等)。舉例來說，每當揭示具有下限R1和上限Ru的數值範圍時，具體是揭示屬於所述範圍的任何數字。具體而言，特定揭示所述範圍內的以下數字=R=RJk* (Ru-R1),其中k為從1%到100%範圍內
以 1% 遞增的變量，即，k 為 1%、2%、3%、4%、7%、......、70%、71%、72%、......、97%、96%、97%、98%、
99%或100%。此外，還特定揭示由如上文所定義的兩個R數字定義的任何數值範圍。相對於權利要求的任一元素使用術語「任選地」意味著所述元素是需要的，或者所述元素是不需要的，兩種替代方案均在所述權利要求的範圍內。使用例如包括、包括和具有等較廣術語應被理解為提供對例如由……組成、基本上由……組成以及大體上由……組成等較窄術語的支持。因此，保護範圍不受上文所陳述的描述限制，而是由所附權利要求書界定，所述範圍包括所附權利要求書的標的物的所有均等物。每一和每個權利要求作為進一步揭示內容併入說明書中，且所附權利要求書是本發明的實施例。所述揭示內容中的參考的論述並不是承認其為現有技術，尤其是具有在本申請案的在先申請優先權日期之後的
公開日期的任何參考。本發明中所引用的所有專利、專利申請案和公開案的揭示內容特此以引用的方式併入本文中，其提供補充本發明的示範性、程序性或其它細節。
雖然本發明中已提供若干實施例，但應理解，在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，所揭示的系統和方法可以許多其它特定形式來體現。本發明的實例應被視為說明性的而非限制性的，且本發明不限於本文所給出的細節。舉例來說，各種元件或組件可在另一系統中組合或集成，或某些特徵可省略或不實施。另外，在不脫離本發明的範圍的情況下，各種實施例中描述和說明為離散或單獨的技術、系統、子系統和方法可與其它系統、模塊、技術或方法組合或整合。展示或論述為彼 此耦合或直接耦合或通信的其它項目也可以電方式、機械方式或其它方式通過某一接口、裝置或中間組件間接地耦合或通信。改變、替代和更改的其它實例可由所屬領域的技術人員確定，且可在不脫離本文所揭示的精神和範圍的情況下作出。
權利要求
1.一種設備，其包括 時域復用(TDM)信道到正交頻分復用(OFDM)信道或有界正交調幅(QAM)信道的HOTPON轉換器，該轉換器用於經由光纖耦合到光線路終端(OLT)並且經由點對多點同軸電纜耦合到多個網絡終端(NT)，並且用於使用OFDM信道或有界QAM信道將TDM數據從所述OLT傳輸到所述對應的NT， 其中TDM數據的所述OFDM信道或有界QAM信道傳輸保留了端對端(E2E)TDM無源光網絡(PON)協議、業務提供，以及服務質量(QoS)。
2.根據權利要求1所述的設備，其中所述光纖並不包括分離器，並且具有至少70公裡的範圍。
3.根據權利要求1所述的設備，其中所述OLT和NT交換多個乙太網PON(EPON)幀，並且其中所述EPON幀使用TDM信道在所述OLT與所述HOT PON轉換器之間輸送，並且使用OFDM信道或有界QAM信道在所述HOT PON轉換器與所述NT之間輸送。
4.根據權利要求1所述的設備，其中所述OLT和NT交換多個千兆比特PON(GPON)封裝方法(GEM)幀，並且其中所述GEM幀使用TDM信道在所述OLT與所述HOT PON轉換器之間輸送，並且使用OFDM信道或有界QAM信道在所述HOT PON轉換器與所述NT之間輸送。
5.根據權利要求1所述的設備，其中所述HOTPON轉換器包括第一分離器，其用於將乙太網PON (EPON) OLT耦合到對EPON幀進行交換的多個EPON NT ；以及第二分離器，其用於將千兆比特PON (GPON) OLT耦合到對千兆比特PON (GPON)封裝方法(GEM)幀進行交換的多個GPON NT。
6.根據權利要求1所述的設備，其中所述HOTPON轉換器包括光接收器與數據恢復(OTR)模塊、TDM PON媒體接入控制(MAC)幀處理器、正交調幅(QAM) /OFDM編碼模塊和調幀器，以及射頻(RF)上轉換模塊，它們可用於將下遊信號從所述OLT轉換到所述NT，並且其中所述HOT PON轉換器進一步包括用於將上遊信號從所述NT轉換到所述OLT的突發接收器以及⑶R模塊、QAM/0FDM解碼模塊、第二 TDM PON MAC幀處理器，以及上遊光發射器。
7.一種網絡部件，其包括 接收器，其用於從光線路終端(OLT)接收時域復用(TDM)無源光網絡(PON)下遊數據，並且從多個網絡終端(NT)接收正交頻分復用(OFDM)或有界正交調幅(QAM)上遊數據； 轉換器，其用於移除TDM PON線路編碼，並且對所述TDM PON下遊幀進行封裝，並將其轉換為OFDM或有界QAM下遊數據，並且對所述OFDM或有界QAM上遊數據進行封裝，並將其轉換為TDM PON上遊幀；以及 射頻(RF)發射器，其用於將所述OFDM或有界QAM下遊數據發送到所述對應的NT以及光發射器，以將所述TDM PON上遊數據發送到所述0LT。
8.根據權利要求7所述的網絡部件，其中所述光發射器進一步用於使用連續的傳輸模式來對上遊信號進行操作。
9.根據權利要求7所述的網絡部件，其中所述TDMPON下遊數據包括EPON幀並且所述TDM PON上遊數據類似地包括EPON幀，所述EPON幀包括EPON幀頭和乙太網幀，其中所述EPON幀頭包括幀間隔(IFG)、未使用的欄位、邏輯鏈路標識(LLID)定界符的起始(SLD)、第二未使用的欄位、LLID、循環冗餘碼校驗(CRC)、目的地址(DA)、源地址(SA)、鏈路跟蹤(LT)、淨負荷，以及幀校驗序列(FCS)，其中所述乙太網幀包括對應於不同NT的多個後繼欄位或槽。
10.根據權利要求7所述的網絡部件，其中所述OFDM或有界QAM下遊數據包括並且所述OFDM或有界QAM上遊數據類似地包括=TDMPON媒體接入控制(MAC)幀，所述幀包括乙太網幀和/或千兆比特無源光網絡封裝方法(GEM)幀中的至少一者。
11.根據權利要求7所述的網絡部件，其中所述OFDM或有界QAM下遊數據在範圍為大約700兆赫(MHz)到大約1000MHz的OFDM或有界QAM下遊信道上進行傳輸，並且其中所述OFDM或有界QAM上遊數據在範圍為大約5MHz到大約300MHz的OFDM或有界QAM上遊信道上進行傳輸。
12.根據權利要求7所述的網絡部件，其中所述發射器進一步用於將視頻廣播數據傳輸到所述NT，並且其中所述視頻廣播數據使用QAM來調製。
13.根據權利要求12所述的網絡部件，其中所述視頻廣播數據是在範圍為大約300兆赫(MHz)到大約700MHz的QAM視頻信道上進行傳輸。
14.根據權利要求7所述的網絡部件，其中所述NT包括的邏輯乙太網PON(EPON)HOTPON NT達32，768個左右。
15.根據權利要求7所述的網絡部件，其中所述NT包括的PON(GPON)HOT PON NT達128個千兆比特左右。
16.一種網絡設備實施的方法，其包括 從光線路終端(OLT)接收時域復用(TDM)光信號； 用處理器對所述TDM光信號進行處理，以移除TDM無源光網絡(PON)線路代碼，並且在TDM PON幀中提取TDM數據； 用處理器進行處理，以使用正交頻分復用(OFDM)或有界正交調幅(QAM)來封裝TDMPON幀；以及 經由同軸電纜發送所述OFDM或有界QAM處理過的TDM PON幀到多個網絡終端(NT)。
17.根據權利要求16所述的網絡設備實施的方法，其中對所述接收到的TDMPON光信號進行處理以用於時鐘數據恢復(⑶R)，並且以提取PON媒體接入控制(MAC)幀。
18.根據權利要求16所述的網絡設備實施的方法，其中使用OFDM和/或有界正交調幅(QAM)對所述已封裝的TDM PON幀進行調製。
19.根據權利要求16所述的網絡設備實施的方法，其進一步包括 從所述NT接收OFDM或QAM電信號； 對所述OFDM或QAM電信號進行處理以獲得TDM無源光網絡(PON)幀；以及 經由點對點光纖鏈路使用光信號將所述TDM PON幀發送到所述0LT，其中使用連續模式上遊光發射器來傳輸所述光信號。
20.根據權利要求19所述的網絡設備實施的方法，其中對所述接收到的OFDM或QAM電信號進行解調和處理以用於時鐘與數據恢復(CDR)，並且以提取所述TDM PON幀。
全文摘要
本發明涉及一種設備，其包括時域復用(TDM)信道到正交頻分復用(OFDM)信道或有界正交調幅(QAM)信道的HOT PON轉換器，該轉換器用於經由光纖耦合到光線路終端(OLT)並且經由點對多點同軸電纜耦合到多個網絡終端(NT)並且用於使用OFDM信道或有界QAM信道將TDM數據從所述OLT傳輸到所述對應的NT，其中TDM數據的所述OFDM信道或有界QAM信道傳輸保留了端對端(E2E)TDM無源光網絡(PON)協議、業務提供，以及服務質量(QoS)。
文檔編號H04L27/34GK103026678SQ201180036315
公開日2013年4月3日 申請日期2011年8月8日 優先權日2010年8月6日
發明者戴宇新 申請人:華為技術有限公司