[發明專利]一種高速突發信號的同步及均衡裝置與方法

有效

• 申請號: 202110036106.7
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112887236B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 胡榮;王志軍
• 申請（專利權）人: 烽火通信科技股份有限公司
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04Q11/00;H04J3/06
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 張凱

本發明公開了一種高速突發信號的同步及均衡裝置與方法，涉及光接入技術領域。該裝置包括均衡器、時間同步器和均衡控制器。均衡器接收上行突發信號，并在均衡控制器的控制下，在盲均衡模式或訓練均衡模式下將運算后的均衡輸出傳給時間同步器。其中，上行突發信號的PSBu數據模式包括呈負相關特征的A+和A?兩部分。時間同步器基于該PSBu數據模式發現上行突發信號并進行邊界鑒定，并反饋給均衡器控制器。均衡控制器根據反饋，按照預設的均衡控制狀態機控制均衡器進行盲均衡模式與訓練均衡模式的切換。本發明有效結合了兩種均衡模式的優點，不但能高效均衡而且有效保證系統的有效載荷帶寬，同時還能提升同步與訓練的質量，滿足實際應用需求。

技術領域

本發明涉及光接入技術領域，具體來講是一種高速突發信號的同步及均衡裝置與方法。

背景技術

TDM-PON(Time Division Multiplexing-Passive Optical Network，時分復用無源光網絡)是采用時分復用作為接入技術的無源光網絡。在TDM-PON系統中，上行突發信號數據幀結構通常包括PSBu(UpLink Physical Synchronization Block，上行物理同步塊)以及Payload(數據凈荷)兩個部分，如圖1所示。其中，PSBu的作用是發現上行突發信號并且同步。實現同步以后，系統可以精確定位Payload并提取幀數據。

但是隨著傳輸速率的增加，例如：碼率提升至50GBaud及以上，TDM-PON系統中上行突發信號數據幀的同步變得越來越困難，主要體現在：1)受到光/電器件帶寬的影響，2)受到光纖色散的影響。上行高速突發信號的PSBu所存在的符號間串擾(ISI，Inter SymbolInterference)問題十分嚴重，難以精確定位Payload起始位置，造成數據幀丟失。此外，Payload部分的信號也會受到符號間串擾的影響，照成大量的符號誤判。

為了減小符號間串擾帶來的影響，采用自適應均衡器是一種可行的實施方案。均衡器的自適應更新有兩種主流方式，分別是：恒模算法(CMA，Constant ModulusAlgorithm)，以及基于訓練序列(Training Sequence)的自適應更新方法。以上兩種方法的主要區別在于：1)恒模算法是一種自適應盲均衡方法，其優勢在于無需訓練序列，因此系統凈吞吐量較高。但是，恒模算法的劣勢是其均衡效率較低，主要體現在自適應收斂較慢。2)基于訓練序列的自適應更新方法優勢在于其自適應均衡收斂速度較快，適合于持續時間較短的上行突發信號。該類方法的缺點是需要發送訓練序列，因此訓練序列會占用系統的有效載荷帶寬，從而導致系統凈吞吐量較低。此外，基于訓練序列的自適應更新方法需要精確定位訓練序列的位置，因此必須在上行數據幀同步完成之后才能夠進行。

由于上行突發信號的PSBu對于接收機是已知的，因此本質上屬于一種特殊形式的訓練序列。如果采用基于訓練序列的自適應更新方法，關鍵問題在于定位突發信號中PSBu的相對位置。因此，如何克服均衡器訓練與時間同步之間的矛盾，使其既能高效均衡又能有效保證系統的有效載荷帶寬，并且提升同步與訓練的質量是本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種高速突發信號的同步及均衡裝置與方法，使得均衡器能在盲均衡和訓練均衡之間進行切換，有效結合了兩種均衡模式的優點，不但能高效均衡而且能有效保證系統的有效載荷帶寬；同時還能提升同步與訓練的質量，滿足了實際應用需求。

為達到以上目的，本發明提供一種高速突發信號的同步及均衡裝置，包括均衡器、時間同步器和均衡控制器；

所述均衡器，用于：接收上行突發信號，并在均衡控制器的控制下，在盲均衡模式或訓練均衡模式下將運算后的均衡輸出傳遞給時間同步器；所述上行突發信號的PSBu數據模式包括A+和A-兩部分，且A+和A-呈負相關特征；