一种单PD监控多路不同上行波长的方法及装置转让专利
申请号 : CN202110056361.8
文献号 : CN112911424B
文献日 : 2022-04-29
发明人 : 刘新峰 , 方哲
申请人 : 烽火通信科技股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种单PD监控多路不同上行波长的方法,应用于WDM‑PON系统中,所述WDM‑PON系统包括OLT以及与OLT通信的多路不同波长的ONU,其特征在于,所述OLT内设置有一个用于监控多路不同上行波长的PD,所述单PD监控多路不同上行波长的方法包括以下步骤:各ONU初次发送调制信号时,按照随机算法确定开始发送时间T1,并计算好下次发送时间T2,将T1和T2加入到调制信号中进行发送;后续发送时,各ONU按照各自的T2时间发送调制信号,同时计算出各自新的T2;
OLT中的PD初次接收到某个ONU发来的调制信号时,与该ONU进行解调频率的学习同步,并利用该解调频率解调出调制信号中的T1与T2,根据T1与T2计算出下次该调制信号到来的时间PD_Time;当PD_Time时间到来时,PD将更换当前解调频率为该ONU相应的解调频率进行解调,并计算出新的PD_Time。
2.如权利要求1所述的单PD监控多路不同上行波长的方法,其特征在于,按照随机算法确定开始发送时间T1,具体包括:
将发送频率以及系统当前时间作为随机种子,采用随机函数计算出开始发送时间T1。
3.如权利要求1所述的单PD监控多路不同上行波长的方法,其特征在于,各ONU计算下次发送时间T2时,按照以下计算公式:T2=T1+△P+△R+△t;
式中,△P为发送完整调制信号帧的耗时,△R为调制信号到达PD所需的时间,△t为以当前发送频率以及当前时刻作为随机种子,采用随机函数计算出来的时间值。
4.如权利要求3所述的单PD监控多路不同上行波长的方法,其特征在于,△R的取值为放大后的预设经验值,所述放大后的预设经验值按照以下公式计算:△R=[(Rmin–Rmax)/(Omax‑Omin)]×optRx+Rmax;
其中,Rmin为预设的最短时间,Rmax为预设的最长时间,Omax为预设的最强接收光功率,Omin为预设的最小接收光功率,optRx为随时得到的当前实际接收光功率。
5.如权利要求1所述的单PD监控多路不同上行波长的方法,其特征在于,计算出的T1、T2满足以下条件:T2‑T1≥整个调制信号发送完成的时间。
6.如权利要求1所述的单PD监控多路不同上行波长的方法,其特征在于,各ONU发送的调制信号的帧结构包括:空闲字段Idle、开始位start、开始发送时间T1、下次发送时间T2、调制内容、结束位end。
7.如权利要求1所述的单PD监控多路不同上行波长的方法,其特征在于,根据T1与T2计算出下次该调制信号到来的时间PD_Time,具体包括:根据当前时间currentTime和解调出的T1时间,计算出该ONU到PD的测距时间△n,计算公式为△n=currentTime–T1;
根据测距时间△n和解调出的T2时间,计算出下次该调制信号到来的时间PD_Time,计算公式为PD_Time=T2+△n。
8.如权利要求1所述的单PD监控多路不同上行波长的方法,其特征在于,根据T1与T2计算出下次该调制信号到来的时间PD_Time之后,具体包括以下操作:PD根据其他ONU的PD_Time时间,判断计算出的当前ONU的PD_Time时间是否会产生信号碰撞,若是,则当计算出的当前ONU的PD_Time时间到来时,丢弃发生碰撞的信号,不进行解调;
否则,当计算出的当前ONU的PD_Time时间到来时,将更换当前解调频率为该ONU相应的解调频率进行解调,并判断是否出现误码,若是,则重新进行新的解调频率的学习同步及调制信号的解析;若否,则计算出该ONU新的PD_Time。
9.如权利要求1所述的单PD监控多路不同上行波长的方法,其特征在于,OLT中的PD初次接收到某个ONU发来的调制信号时,还包括以下操作:PD与该ONU进行校时,同步两者的系统时间。
10.一种基于权利要求1至9中任一项所述方法的单PD监控多路不同上行波长的装置,包括OLT以及与OLT通信的多路不同波长的ONU,其特征在于:所述ONU设置有时间计算模块、信号发送模块;
所述时间计算模块,用于:初次发送调制信号时,按照随机算法确定开始发送时间T1,并计算好下次发送时间T2;后续发送时,计算出新的下次发送时间T2;
所述信号发送模块,用于:当发送时间到达时,将T1和T2加入到调制信号中进行发送;
所述OLT内设置有一个用于监控多路不同上行波长的PD,所述PD包括解调频率学习同步模块、解调处理模块;
所述解调频率学习同步模块,用于:初次接收到某个ONU发来的调制信号时,与该ONU进行解调频率的学习同步;
所述解调处理模块,用于:初次接收到某个ONU发来的调制信号时,利用学习同步到的解调频率解调出调制信号中的T1与T2,根据T1与T2计算出下次该调制信号到来的时间PD_Time;后续当PD_Time时间到来时,将更换当前解调频率为该ONU相应的解调频率进行解调,并计算出新的PD_Time。
说明书 :
一种单PD监控多路不同上行波长的方法及装置
技术领域
长的方法及装置。
背景技术
一一对应且独占关系。通常的WDM‑PON应用是多路不同的波长由波分复用合波器汇聚叠加
一起后再外接引出去,在OLT端由波分复用合波器把汇聚叠加的不同的波长区分开到各对
应的光模块。如图1所示,为了监控各ONU的上行波长光信号,常用的做法是每一路上行波长
由一个PD(photodetector,光电探测器)监控,N路不同的上行波长就对应N个PD监控,但这
种一一对应的监控方法不仅增加了工艺难度还使得硬件成本提高。而另外一种监控方法是
采用一对多的方式,即一个PD监控多路通道的上行波长,但这种方法通常需要在PD端增加
多个微控制单元,解析出各低频率信号,不同的频率对应不同的上行波长,从而实现多路监
控。由于该方法需要在PD端增设多个微控制单元,因此也增加了硬件成本。
发明内容
额外的器件,使得工艺难度和硬件成本降低,满足实际应用需求。
OLT内设置有一个用于监控多路不同上行波长的PD,该单PD监控多路不同上行波长的方法
包括以下步骤:
送调制信号,同时计算出各自新的T2;
到来的时间PD_Time;当PD_Time时间到来时,PD将更换当前解调频率为该ONU相应的解调频
率进行解调,并计算出新的PD_Time。
行解调;
及调制信号的解析;若否,则计算出该ONU新的PD_Time。
时,计算出新的下次发送时间T2;所述信号发送模块,用于:当发送时间到达时,将T1和T2加
入到调制信号中进行发送;
调制信号时,与该ONU进行解调频率的学习同步;所述解调处理模块,用于:初次接收到某个
ONU发来的调制信号时,利用学习同步到的解调频率解调出调制信号中的T1与T2,根据T1与
T2计算出下次该调制信号到来的时间PD_Time;后续当PD_Time时间到来时,将更换当前解
调频率为该ONU相应的解调频率进行解调,并计算出新的PD_Time。
调制信号到来的时间;当下次该调制信号到来时,PD会及时将当前解调频率更换为事先学
习同步的该ONU相应的解调频率进行解调,从而使得该PD可对不同解调频率的调制信号进
行解调,进而实现一个PD监控多路不同上行波长的ONU光信号的目的。
辨别,从而完成对多路不同上行波长的光信号的监控和管理,不但工艺难度小,而且实现成
本低,在现有的WDM‑PON环境中可以很便捷的应用,满足实际应用需求。
附图说明
具体实施方式
个微控制单元,因此也存在硬件成本高的问题。本发明旨在提供一种单PD监控多路不同上
行波长的方法及装置,能够在无需增加额外器件的前提下,利用一个PD实现对多路不同上
行波长的监控,不仅工艺难度低,还能降低硬件成本,满足实际应用需求。
按照各自的T2时间发送调制信号,同时计算出各自新的T2;
到来的时间PD_Time;当计算出的PD_Time时间到来时,PD将更换当前解调频率为该ONU相应
的解调频率进行解调,并计算出新的PD_Time。
次该调制信号到来的时间PD_Time;当下次该调制信号到来时,PD会及时将当前解调频率更
换为事先学习同步的该ONU相应的解调频率进行解调,从而使得该PD可对不同解调频率的
调制信号进行解调,进而实现一个PD监控多路不同上行波长的ONU光信号的目的。使用本方
案的方法,无需在局端或是波分复用合波器端增加额外的微控制器等器件就可实现对不同
调制信号的辨别,从而完成对多路不同上行波长的光信号的监控和管理,不但工艺难度小,
而且实现成本低,在现有的WDM‑PON环境中可以很便捷的应用,满足实际应用需求。
本说明书来运用本发明的构思来构造本说明书中未提到的更多实施例。
波长与OLT通信。参见图2所示,实际应用时,各路ONU的光信号通过外部的波分复用合波器
叠加后传输至OLT;OLT通过内部的波分复用合波器将叠加的不同波长光信号区分开后,传
输至各路ONU对应的上联光模块。本实施例中,OLT内还设置有一个用于监控多路不同上行
波长的PD,该单PD监控多路不同上行波长的方法,具体包括以下步骤,如图3所示:
时间发送调制信号,同时计算出各自新的T2。
率也应不同(可以是人为预先设计而不同的)。也就是说,本实施例中,不同波长的ONU会发
送不同频率的调制信号。
码可采用冗余码,例如海明码,在解调时可以及时纠错。具体来说,作为一种可选的实施方
式,参见图4所示,各ONU发送的调制信号的帧结构包括:
信号发送完成的时间。
开始发送时间T1。举例来说,以采用C语言中的void srand(unsigned int seed)函数来播
种由函数rand使用的随机数发生器为例,将当前时间和发送调制信号频率作为随机种子,
则操作如下:srand((unsigned)time(NULL)+发送频率);其中time()为得到的当前系统时
间。然后,采用随机函数rand进行计算,则发送时间=rand()%101+当前系统时间;其中,
rand()%101为随机数在0~100,单位为毫秒。可以理解的是,本实施例中,在确定各ONU初
次发送调制信号的开始发送时间T1时,采用了随机算法并将发送频率以及系统当前时间作
为随机种子,以增大其随机性,使得两个以上的ONU尽量避免在同一时刻发送调制信号,从
而在初始发送过程中避免了信号碰撞的发生,保障了后续PD解析的准确性及有效性。
还需在后续发送过程中尽量避免两个以上的ONU在同一时刻发送调制信号。为此,作为一种
优选的实施方式,各ONU计算下次发送时间T2时,按照以下计算公式:
制信号帧所需时间,太微小可以忽略不计(实际中由于光速很快,ONU到OLT的测距时间值会
很微小,通常为纳米级,所以几乎可以忽略不计),若将其作为随机种子会使得随机性影响
不大,因此,实际应用中,该△R的值为放大后的预设经验值,以增加T2时间的随机性;
optRx+Rmax,进行计算;其中,Rmin为预设的最短时间(通常预设为1ms),Rmax为预设的最长
时间(通常预设为10ms),Omax为预设的最强接收光功率,Omin为预设的最小接收光功率,
optRx为随时得到的当前实际接收光功率;
制信号到来的时间PD_Time;当计算出的PD_Time时间到来时,PD将更换当前解调频率为该
ONU相应的解调频率进行解调,并计算出新的PD_Time。
与接收到的ONU光信号的频率相匹配,并记录下该ONU相应的解调频率,以便下次该ONU的调
制信号到来时可及时更换为相应的解调频率进行解调,从而使得一个PD可对不同解调频率
的调制信号进行解调,进而实现一个PD监控多路不同上行波长的ONU光信号的目的。更优选
地,为了确保OLT与各ONU之间所采用的时间相同,从而保证时间计算的准确性,每当OLT中
的PD初次接收到某个ONU发来的调制信号时,还会与该ONU进行校时,同步两者的系统时间。
图5所示。
设定的各ONU的发送频率和光功率不同,长时间后还是难免会产生信号碰撞的问题。并且,
除了碰撞问题的发生,实际应用中还可能在解调时产生误码的情况,而对于产生误码的原
因,有可能是多路信号产生了碰撞,也有可能是当前系统中有未知的新频率的调制信号进
来。因此,为了能够更好的处理产生碰撞及误码的问题,作为一种优选的实施方式,本实施
例的步骤B中,计算出下次该调制信号到来的时间PD_Time后,具体包括以下操作:
时间会产生信号碰撞),若是,则当计算出的当前ONU的PD_Time时间到来时,丢弃发生碰撞
的信号,不进行解调;
的学习同步及调制信号的解析;若否,则实现了对该ONU发来的光信号的监控,并计算出新
的PD_Time,以便后续持续监控。
调制信号中的T1与T2计算出下次该调制信号到来的时间PD_Time;当下次该调制信号到来
时,PD会及时将当前解调频率更换为事先学习同步的该ONU相应的解调频率进行解调,从而
使得该PD可对不同解调频率的调制信号进行解调,进而实现一个PD监控多路不同上行波长
的ONU光信号的目的。除此之外,本实施例通过对T1、T2的计算方式进行设计,从很大程度上
避免了两个以上的ONU在同一时刻发送调制信号,防止了多个信号的碰撞;并且,针对出现
信号碰撞及产生误码等情况,本实施例也能很好的进行处理,从而进一步提高了方法的可
靠性及可适用性,满足实际使用需求。
算出新的下次发送时间T2。信号发送模块,用于:当发送时间(T1或T2)到达时,将T1和T2加
入到调制信号中进行发送。
号时,与该ONU进行解调频率的学习同步。解调处理模块,用于:初次接收到某个ONU发来的
调制信号时,利用学习同步到的解调频率解调出调制信号中的T1与T2,根据T1与T2计算出
下次该调制信号到来的时间PD_Time;后续当PD_Time时间到来时,将更换当前解调频率为
该ONU相应的解调频率进行解调,并计算出新的PD_Time。
实施方法,所以为了说明书的简洁,在此不再详述。
这种合并和组合而成的实施例也被包括在本发明中,在此不一一描述这种合并和组合。
细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用,而非限制,上述细节并不限制本发明实施例
必须采用上述具体的细节来实现。
将认识到的,可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包
含”、“具有”等等的词语是开放性词汇,指“包括但不限于”,且可与其互换使用。本发明实施
例所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”,且可与其互换使用,除非上下文明确指示不是
如此。本发明实施例所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”,且可与其互换使用。
的,可以按任意顺序进行以上实施例中的步骤的顺序。诸如“其后”、“然后”、“接下来”等等
的词语不意图限制步骤的顺序;这些词语仅用于引导读者通读这些方法的描述。此外,例如
使用冠词“一个”、“一”或者“该”对于单数的要素的任何引用不被解释为将该要素限制为单
数。
构思新的实施例,而这些新的实施例也包括在本发明的范围内。
理器。
以修改具体动作的顺序和/或使用而不脱离权利要求的范围。
以由计算机访问的任何可用的切实介质。通过例子而不是限制,这样的计算机可读介质可
以包括RAM、ROM、EEPROM、CD‑ROM或其他光碟存储、磁碟存储或其他磁存储器件或者可以用
于携带或存储指令或数据结构形式的期望的程序代码并且可以由计算机访问的任何其他
切实介质。如在此使用的,碟(disk)和盘(disc)包括紧凑盘(CD)、激光盘、光盘、DVD
(Digital Versatile Disc,数字多功能光盘)、软碟和蓝光盘,其中碟通过磁再现数据,而
盘利用激光光学地再现数据。
或多个处理器执行以进行在此所述的操作。计算机程序产品可以包括包装的材料。
合执行的软件实现。实现功能的特征也可以物理地位于各个位置,包括被分发以便功能的
部分在不同的物理位置处实现。
理、机器、制造、事件的组成、手段、方法和动作的具体方面。可以利用与在此所述的相应方
面进行基本相同的功能或者实现基本相同的结果的当前存在的或者稍后要开发的处理、机
器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。因而,所附权利要求包括在其范围内的这样的处
理、机器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。
的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本发明的范围。因此,本发明不意图被限制到在
此示出的方面,而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。且本说明书中未作详细描述的内
容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。