用于EPoC的时分双工的制作方法_2

文档序号:8270248阅读:来源:国知局
FC电缆系统的0SP。他们用来向用户提供对各种各样服务的访问,如付费电视(TV)、视频点播(VoD)、网络语音电话(VoIP)技术、住宅区电缆调制解调器因特网服务和小中型商业(SMB)商务类因特网服务。这些各种各样的服务已被设计且设备(plant)被设计,以支持在共享的HFC介质上同步共存。部署的点对多点拓扑按照CPE服务组的大小和面积以及它们可能距离前端(或集线器)多远来改变。例如,在中国,服务组通常是服务组中的CPE密集的多住户单元(MDU),且离时常位于地下室的前端距离相对短(例如,光纤到地下室(FTTB))。例如,在北美,服务组可以更大且更分散(举例,横跨郊区社区),并且前端可能位置更远(例如,数十英里之外)。
[0031]CPE端点通过同轴电缆(同轴线的电缆)连接,同轴设备由一或多个射频(RF)放大器通过各种调制技术来驱动,视特定服务和在RF频带内(通常在5?1002MHz内)其分配的频谱占用而定。更小的设备可单独由同轴电缆提供服务,因此前端可直接接口连接同轴电缆设备。远程前端可通过光纤驱动HFC,其中,光纤节点部署在网络中间的各个位置,以转换为光纤和同轴电缆/从光纤和同轴电缆进行转换。这些在HFC网络中的“模拟”光纤设备通常由“模拟”激光驱动,直接对应于RF信号波形调制光学信号的波幅(也就是,调幅(AM)) ο光纤节点执行相对直接的介质转换:
[0032]DS:从光纤上RF调制的光信号到同轴电缆上的RF电信号,至CPE ;
[0033]US:从同轴电缆上的RF电信号到光纤上RF调制的光信号,至前端;
[0034]其中,不完全的光到电(OE)和电到光(EO)的转换,以及光纤上的AM传输对RF信号保真度会造成损害(例如,降低信噪比(SNR))。
[0035]同轴电缆设备的拓扑结构是各种各样有源和无源组件的级联,如放大器、刚性干线同轴电缆、支线同轴电缆、多接头、垂线图同轴电缆(连接至各个客户所在地)和RF分光器。级联长度根据以下而改变:
[0036]a)节点+0’级联:有零个有源组件(例如,无内联放大器)在光纤节点(若有的话)后,意味着,同轴电缆设备仅包含无源元件(例如,接头或分光器)。节点+0设备在中国非常普遍,而在北美运营商(MSO)中较少见,但仍是今后他们的HFC演进的目标。
[0037]b)节点+1:有一个有源放大器在光纤节点(若有的话)后;
[0038]c)节点+2:有两个有源放大器在光纤节点(若有的话)后;
[0039]d)节点+N:有N个放大器(例如,节点+5级联在北美MSO的HFC中非常普遍)。
[0040]使用已安装在整个HFC基础结构中的双重过滤器(例如,在各种各样的RF放大器内)来部署具有在某些频带内的FDD操作的许多HFC设备。在网络广泛使用出现之前,此FDD基础结构数十年前时常被部署,且MSO现在发现它们目前的分路位置以限制未来使用的情况。尤其,MSO正在研宄移动分路位置的可能性,以分配额外的频谱给上行信道。移动分路是一项昂贵且劳动密集型的升级,可能需要数以千计的服务人员来部署(以及随之发生的服务中断),因此MSO尝试期望未来使用的演进。如果MSO猜错的话,预测未来会呈现其自身的风险,但是这是MSO持有已部署的FDD HFC时发现自身所处的窘境。
[0041 ] 北美HFC网络的同轴电缆设备在US频谱分配(通常5?42MHz)和DS频谱分配(通常从54MHz到750,860或1002MHz,举例说明)内经常作为FDD操作,允许所谓的“分路”或保护频带(通常42?54MHz),其中,FDD同向双工滤波器用来将同步的US&DS传输彼此隔离。北美范围之外的HFC网络的同轴电缆设备可用频谱中不同的FDD分路位置来操作。FDD服务的一个例子是电缆数据业务接口规范(DOCSIS),其中电缆调制解调器服务可占据一或多个单载波‘QAM’信道,所述信道在DS频带中信道占用6MHz的频谱,以及占用在US频带中的一或多个QAM信道。DOCSIS前端设备被称作是电缆调制解调器终端系统(CMTS)。DOCSIS CPE包括电缆调制解调器、家用网关和机顶盒。
[0042]随着用户在上行和下行方向上消耗越来越多的吞吐量,MSO布置越来越多的光纤覆盖到目前的同轴电缆基础结构,以便确定额外的、更深级联中的光纤节点的位置。这有着分割级联的效果,从而减少服务组大小,使得每一个用户能与更少的邻居竞争共享的同轴电缆资源,产生CPE可用的更大吞吐量。DOCSIS修订版,如版本3.1,继续提高容量以应对貌似必然的到“所有IP” (网络协议分组化的)递送的迀移,包括视频。
[0043]EPoC:通讨同轴电缆讲行的EPON协议
[0044]MSO目前需部署光纤到用户端以支持EPON供高端商业服务用户使用。这通常包含挖掘壕沟或其他重要的电缆敷设费用,即使这些用户端已经经由MSO的HFC网络的同轴电缆设备连通。MSO可能已经在目前的HFC设备上提供电缆数据业务接口规范(DOCSIS)服务,但是一些用户将需要严格的QoS性能(例如由城域以太网论坛规范MEF-23.1所描述)SLA,这些可能需要EPON来满足。所以,MSO渴望一种减少费用的发明,能够向用户部署EPON级别的QoS,并不是一定要部署光纤到用户端,而是使用现有的HFC设备,或者HFC设备的同轴电缆部分。另外,EPON OLT比DOCSIS CMTS的费用显著更少,这可进一步减少MSO的花费。因此,EPoC代表着MSO的一种期望,使用现有的HFC介质用于像EPON的服务有更少的花费选择。
[0045]MSO同样期望,EPoC设备以与他们管理EPON相类似的方式来管理(例如,电缆实验室的EPON规范的DPoE DOCSIS服务开通)。因此,期望维持在第一层PHY层之上的多数/所有的EPON的层和子层。尤其,IEEE EpoC通过将多数新RF同轴电缆协议限制为第一层PHY规范,努力尝试将在第二层中的EPON的以太网介质访问控制(MAC)子层保持不变,以及对第二层中的其他子层(例如,在MPCP子层里)和更高层(如操作、维护和管理(OAM))只进行最低限度的增加。MSO相信,如果单一的EPON MAC域可从OLT跨度到EPoC CPEJiEPoC设备的端到端管理会更容易实现。因此,期望对EPoC CPE的操作面向OLT透明。由于EPON协议是围绕FDD介质设计的,且因为北美MSO已部署FDD HFC, EPoC意在支持通过同轴电缆进行的FDD。
[0046]EpoC 架构
[0047]直接连接到同轴电缆设备20的EPoC CPE,称作同轴电缆网络单元(CNU) 10,且希望与第二层以上的ONU 12相似,如图1和图2中所示。非扩增或最低限度扩增的EPON OLT14在前端与光纤设备16连接。在一个实施方式中,光-同轴电缆单元(O⑶)18、aka TOU光纤-同轴电缆单元可位于执行从ΕΡ0Ν’的“数字”光纤16到RF同轴电缆20的双向转换的中间某处。希望OCU 18及其转换面向OLT 14是透明的,使得OLT可维持非扩增或最低限度的扩增。在现有要求保护的发明中,OCU可滤除并不用于驻留在OCU所服务的同轴电缆上的CNU的DS有效载荷(基于LLID或某些其他标准)。换言之,数字光纤可携载为ONU而设的有效载荷,或携载为属于其他OCU的CNU而设的有效载荷,且对于OCU而言,为了避免不必要的流量消耗同轴电缆资源,在中继DS流量到RF同轴电缆上之前,过滤这些有效载荷是合适的。

【发明内容】

[0048]目前要求保护的发明提供了解决上文提出的问题的方案。EPoC具体考虑一种新的同轴电缆线路终端(CLT) 22设备,其类似于0LT,但是经由RF信号接口连接至在HFC前端的“模拟”光纤24,或直接接口连接至全为同轴电缆的设备的前端,如图3和图4所示。
[0049]在两个端点保持EPON MAC子层意味着,PHY层以恒定RTT处理和传输串行比特流,所述恒定RTT对应于下行和上行链路延迟的总和:
[0050]在下行中,从CLT/OLT MAC子层的发射开始测量到提交给CNU中的EPON MAC子层;以及,
[0051]在上行中:从CNU中EPON MAC子层的发射开始测量到提交给CLT/OLT MAC子层。
[0052]在EPoC中,测量DS和US(因而RTT)延迟可以有供选择的方法,例如测量以太网帧到达时间的不同,代替测量常规的串行比特流的位对位延迟。
[0053]用于EPoC的FDD操作模式似是可靠的。在FDD操作模式中,下行流量相对直接地通过OCU得到转换,从通过数字光纤进行的WDD/FDD转换成通过RF同轴电缆进行的FDD。O⑶进行的
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