[發明專利]一種PON系統的本振同步方法及ONU和OLT

在審

• 申請號: 201110216670.3
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102264012A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 陳宏偉;梁云華;陳明華;謝世鐘;何子安;蘇婕;張佩華
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李健;龍洪

技術領域

本發明涉及通信領域，具體涉及一種無源光網絡(PON)系統的本振同步方法，以及實現該方法的光線路終端(OLT)和光網絡單元(ONU)。

背景技術

無源光網絡(Passive?Optical?Network，簡稱PON)是一種一點到多點的光纖接入技術，它由局端的光線路終端(optical?line?termination，簡稱OLT)、用戶側的光網絡單元(optical?network?unit，簡稱ONU)以及光分配網絡(optical?distribution?network，簡稱ODN)組成，采用單纖雙向傳輸，光分配網絡中沒有任何有源電子設備。PON中信息的傳輸都是下行(OLT發送)采用廣播方式，上行(ONU)采用分時傳輸，由OLT授權允許某個ONU發送數據。

目前，接入網大致可分為時分復用(TDM)和波分復用WDM兩類，利用WDM技術可以同時傳輸互相有一定波長間隔的多路不同類型的信號，極大地擴充了光纖的數據傳輸速率和傳輸容量。由于信道間隔大于100GHz，單信道占用帶寬小于20GHz，用戶側ONU的光源開啟時頻偏(GHz量級)相對信道間隔很小，因此不會發生信道間串擾和頻譜交疊的情況，且ONU采用直接檢測的方式，因此系統不需要對光源的頻率進行調整。另外，商用接入網的ONU采用直接檢測的方式來解調下行數據，因此，OLT端和ONU端的光源頻差不影響信號的恢復。

然而，隨著日益增長的通信帶寬的市場需求和網絡通信技術的發展，超密集波分復用-無源光網絡(WDM-PON)的信道間隔越來越窄，密集波分復用(DWDM)向超密集波分復用(UDWDM)演進，信道間隔小于5GHz。為了保證單信道傳輸速率為Gbit/s，這時需要采用相干檢測和復雜信號調制的通信手段來達到上述的系統指標。而在高速相干系統中，頻差的大小會直接影響檢測的誤碼率甚至通信失敗。

另外，ONU在開啟激光器時，受器件的物理特性影響，光源的頻率通常不在上次開機的頻點，對于OLT端而言各ONU端激光器的頻率均未知，這時系統需要同時解決OLT端與多個ONU端的頻率同步問題，以避免各ONU端的信號頻譜發生交疊。而且，由于UDWDM的信道間隔小于5GHz，而ONU端的商用光源開機時會出現偏離上次開機中心頻率，存在GHz量級的頻偏，這時多個ONU端上行信號的中心頻率可能落入某個在傳信道中，因此還需保證同步操作不能影響處于通信狀態的用戶的正常通信。這些問題在UDWDM-PON中都還尚未解決，因此，急需一種方法可以解決上述問題。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種無源光網絡(PON)系統的本振同步方法以及實現該方法的光線路終端(OLT)和光網絡單元(ONU)，使ONU的本振頻率牽引至OLT指定的信道上，以避免各ONU在開機后的信號頻譜發生交疊，同時不影響在傳用戶的正常通信。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種PON系統的本振同步方法，應用于光網絡單元(ONU)中，包括：

所述ONU發送上行擴頻信號給光線路終端(OLT)，接收所述OLT發送的包括頻率控制字的下行擴頻信號，所述頻率控制字為所述ONU的本振頻率和所述OLT指定的信道之間的頻率偏移值，對所述下行擴頻信號解調得到所述頻率控制字，根據所述頻率控制字對本地的本振頻率進行調整。

進一步地，所述ONU包括一個或多個，所述ONU為多個時，各ONU發送的上行擴頻信號包含不同的擴頻碼。

進一步地，所述ONU使用低于正常通信時的光功率發送所述上行擴頻信號。

進一步地，所述ONU根據調整后的本振頻率向OLT發送上行擴頻信號，接收所述OLT發送的下行擴頻信號，判斷所述下行擴頻信號中是否攜帶調整完成指示信息或者從所述下行擴頻信號中解調得到的第二頻率控制字是否在允許的頻率偏移范圍之內，如果不是，則根據所述第二頻率控制字對本地的本振頻率進行調整；

上述步驟執行一次或多次，直到所述ONU的本振頻率與所述OLT指定的信道之間的頻率偏移值在允許的頻率偏移范圍之內，則調整完畢。

為了解決上述技術問題，本發明還提供了一種PON系統的本振同步方法，應用于光線路終端(OLT)中，包括：

所述OLT接收到光網絡單元(ONU)發送的上行擴頻信號，對所述上行擴頻信號解擴頻估計出所述ONU的本振頻率，根據所述本振頻率與所述OLT指定信道之間的頻率偏移值生成頻率控制字，將所述頻率控制字調制在下行擴頻信號中發送給所述ONU。