[發(fā)明專利]一種數(shù)據(jù)傳輸方法、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910107613.4
• 申請(qǐng)日: 2009-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN101895367A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 操時(shí)宜;李漢國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04J14/02
• 分類號(hào): H04J14/02;H04Q11/00;H04L12/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)據(jù)傳輸方法、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在城域傳送網(wǎng)絡(luò)中，接入點(diǎn)一般通過光纖直聯(lián)的方式接入到匯聚點(diǎn)；而在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中，位于邊緣層的DSLAM(Digital?Subscriber?Line?Access?Multiplexer數(shù)字用戶線接入復(fù)用器)一般都通過光纖直聯(lián)的方式連接到交換機(jī)上。因此，城域傳送網(wǎng)絡(luò)的邊緣層存在大量的星形或者樹形組網(wǎng)。

另一方面，近年來由于用戶流量持續(xù)增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的銅線傳輸技術(shù)不能用戶接入帶寬的需求，F(xiàn)TTx中主流的技術(shù)PON(Passive?Optical?Network無源光網(wǎng)絡(luò))開始興起。PON技術(shù)增加了光纖接入的帶寬并大大延長(zhǎng)了傳輸距離。例如：光纖在10M的速率上能夠支持的傳輸距離可以達(dá)到幾十乃至上百公里。同時(shí)，傳輸距離的擴(kuò)展則意味著一個(gè)匯聚點(diǎn)能接入的用戶數(shù)或者說覆蓋面積大為增加。因此，現(xiàn)有的城域傳送網(wǎng)絡(luò)存在以下變化趨勢(shì)：

第一，接入網(wǎng)絡(luò)和傳送網(wǎng)絡(luò)逐漸融合，要求盡可能延伸傳輸距離，增大覆蓋面積，減少中間局點(diǎn)；

第二，多種業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)融合，即Trip-PLAY，視頻、語音以及數(shù)據(jù)可能同時(shí)接入，還要保證語音、專線以及視頻醫(yī)療等質(zhì)量要求較高業(yè)務(wù)的傳輸需求；

第三，隨著HDTV、IPTV、視頻游戲等大帶寬業(yè)務(wù)的發(fā)展，必然推動(dòng)用戶帶寬的進(jìn)一步增長(zhǎng)。

總結(jié)以上，在城域傳送網(wǎng)絡(luò)或者在今后的接入網(wǎng)中(這兩個(gè)部分可能會(huì)逐步融合)，存在大量的星形或樹形組網(wǎng)的需求。同時(shí)，這種類型的網(wǎng)絡(luò)又要求滿足長(zhǎng)距離、大帶寬、高傳輸質(zhì)量。

針對(duì)上述需求場(chǎng)景，現(xiàn)有的技術(shù)之一是CWDM/WDM(包含WDM-PON，即波分復(fù)用PON)，其主要特點(diǎn)是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸。如圖1所示，S-Node是主節(jié)點(diǎn)，L-Node是從節(jié)點(diǎn)。在每個(gè)從節(jié)點(diǎn)和主節(jié)點(diǎn)之間的流量不超過線路速率情況下，則每個(gè)從節(jié)點(diǎn)和主節(jié)點(diǎn)之間都采用一個(gè)波長(zhǎng)，則需要2個(gè)光模塊。圖1中整個(gè)系統(tǒng)需要2*N個(gè)光模塊。采用CWDM/WDM技術(shù)，從節(jié)點(diǎn)和主節(jié)點(diǎn)采用單獨(dú)的波長(zhǎng)傳輸數(shù)據(jù)，帶寬可以達(dá)到2.5G，傳輸質(zhì)量能夠得到保證。傳輸距離方面可以達(dá)到幾十公里，甚至更遠(yuǎn)。

然而，采用CWDM/WDM技術(shù)的主要缺點(diǎn)在于所需光模塊數(shù)量過多。如圖1所示，整個(gè)系統(tǒng)需要2*N個(gè)光模塊，導(dǎo)致組網(wǎng)成本偏高。另外，由于光纖中傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)數(shù)量有限，因此，采用CWDM/WDM方式，系統(tǒng)能支持的從節(jié)點(diǎn)數(shù)量有限。

針對(duì)上述需求，另一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)是PON(這里主要指的是TDMAPON，即時(shí)分復(fù)用PON)。如圖2所示，從主節(jié)點(diǎn)(S-Node)到從節(jié)點(diǎn)(L-Node)的數(shù)據(jù)采用廣播的方式進(jìn)行發(fā)送，而從節(jié)點(diǎn)到主節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采用突發(fā)的方式發(fā)送，所有的從節(jié)點(diǎn)共享主節(jié)點(diǎn)的接收帶寬。可以看出，整個(gè)PON系統(tǒng)只需要N+1個(gè)光模塊，比CWDM/WDM的方式，數(shù)量大為減少。

發(fā)明人在對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的研究過程中發(fā)現(xiàn)：PON系統(tǒng)應(yīng)用在上述場(chǎng)景中存在以下問題(以G-PON為例，E-PON的問題類似)：

首先，是傳輸質(zhì)量需要進(jìn)一步提升。在GPON系統(tǒng)中，從節(jié)點(diǎn)的光突發(fā)信號(hào)都是變長(zhǎng)的。主節(jié)點(diǎn)通過DBA(Dynamic?Bandwidth?Allocation動(dòng)態(tài)帶寬分配)算法計(jì)算出帶寬地圖下發(fā)給從節(jié)點(diǎn)，其中，帶寬地圖中包括各個(gè)從節(jié)點(diǎn)的突發(fā)長(zhǎng)度和位置，從節(jié)點(diǎn)根據(jù)上行帶寬地圖進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。這樣，一個(gè)節(jié)點(diǎn)帶寬的調(diào)整就會(huì)導(dǎo)致其它節(jié)點(diǎn)突發(fā)位置發(fā)生變化。這意味著即使其它節(jié)點(diǎn)不需要帶寬調(diào)整，其業(yè)務(wù)時(shí)鐘的也會(huì)發(fā)生抖動(dòng)。

其次，GPON技術(shù)為了適配現(xiàn)有的接入網(wǎng)，基于相對(duì)較小的帶寬來設(shè)計(jì)，因此帶寬調(diào)整是以字節(jié)為粒度，同時(shí)為了保證一定的帶寬利用率，因此突發(fā)之間的間隔不能太大，突發(fā)中的前導(dǎo)時(shí)間不能太長(zhǎng)。這些限制，使得突發(fā)接收機(jī)以及采用EDFA(Erbium?Doped?Fiber?Amplifier摻鉺光纖放大器)放大，實(shí)現(xiàn)都很困難。

針對(duì)傳送網(wǎng)接入層層或者接入網(wǎng)中長(zhǎng)距離、大帶寬、高傳輸質(zhì)量的需要，還有一種現(xiàn)有技術(shù)是WDM+TDM?PON，即：在這種網(wǎng)絡(luò)中既存在波分復(fù)用，也存在時(shí)分復(fù)用。如圖3所示，下行方向，主節(jié)點(diǎn)S-Node采用連續(xù)模式發(fā)送，通過多個(gè)波長(zhǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)，經(jīng)過分波器進(jìn)行波長(zhǎng)分離送到不同的耦合器；耦合器通過光分路送到不同的從節(jié)點(diǎn)L-Node；上行方向，從節(jié)點(diǎn)采用突發(fā)模式發(fā)送數(shù)據(jù)，經(jīng)過耦合器合路后，再送入合波器進(jìn)行波長(zhǎng)復(fù)用后送到主節(jié)點(diǎn)S-Node。這種技術(shù)方案可以達(dá)到較大分光比，例如：可以實(shí)現(xiàn)在同一光纖中支持40波；耦合器支持1∶32分路的條件下，分光比可以達(dá)到1∶1280。