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用于控制对光通信网络中的带外通信信道的访问的方法和主装置

阅读：1027发布：2020-12-15

专利汇可以提供用于控制对光通信网络中的带外通信信道的访问的方法和主装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种用于控制对光通信网络中的带外通信信道的访问的方法，该光通信网络包括主装置和经由光纤连接到该主装置的从装置，该光通信网络适于支持带内通信，带外通信信道旨在支持关于带内通信的信令信号的发送。主装置在没有对带外通信信道的访问限制的情况下处理由所述从装置发送的信令信号；并且在检测到由同时访问带外通信信道的从装置发送的信令信号之间的冲突时，主装置发起对带外通信信道的临时时隙化访问，以通过在从装置之间的时隙分配来限制对带外通信信道的访问，这些从装置可能使用与已涉及所检测到的冲突的载波波长大致相同的载波波长来同时访问带外通信信道。，下面是用于控制对光通信网络中的带外通信信道的访问的方法和主装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于控制对光通信网络中的带外通信信道的访问的方法，该光通信网络包括主装置和经由光纤连接到所述主装置的从装置，所述光通信网络适于支持带内通信，所述带外通信信道旨在支持发送关于所述带内通信的信令信号，当多个从装置通过使用彼此匹配的各载波波长访问所述带外通信信道时在所述带外通信信道中发生冲突，该方法的特征在于：所述主装置执行：
-在没有对所述带外通信信道的访问进行限制的情况下，处理由所述从装置发送的信令信号；
以及在检测到由同时访问所述带外通信信道的从装置发送的信令信号之间的冲突时：
-发起对所述带外通信信道的临时时隙化访问，以使用从装置之间的时隙分配的预定规则来限制对所述带外通信信道的访问，这些从装置可能使用与已经涉及所检测到的冲突的载波波长大致相同的载波波长来同时访问所述带外通信信道。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述临时时隙化访问外接收信令信号时且在与所述信令信号发生任何冲突之前，所述主装置向可能使用与所述信令信号的载波波长大致相同的载波波长来同时访问所述带外通信信道的所述从装置发送表示所述信令信号在接收中的事实的所谓第一填充消息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述第一填充消息包含第一辨别信息，该第一辨别信息尝试区分发送如果存在冲突则在所述冲突发生时已经在接收中的所述信令信号的所述从装置与发送将产生所述冲突的所述信令信号的另一从装置。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：各信令信号包含目的在于识别发送所述信令信号的所述从装置的识别信息，所述主装置尝试解码接收中的所述信令信号的符号，以及特征在于：所述主装置形成所述第一填充消息，以在所述第一填充消息中包括从所述信令信号成功解码的符号，由此形成所述第一辨别信息。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于：在检测到所述冲突时，所述主装置向可能使用与已经产生所述冲突的所述信令信号的多个载波波长大致相同的载波波长来同时访问所述带外通信信道的所述从装置发送表示所述冲突的所谓信标消息，所述信标消息告知所述从装置开始对所述带外通信信道的所述时隙化访问的时刻。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述信标消息对于各时隙包括表示被允许在所述时隙内发送信令信号的各从装置的第二辨别信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述第二辨别信息是在所述标识符中具有相应比特位置的标识符比特的子集，使得由在所述位置处包括的比特的所述子集的标识符识别的所述从装置被允许在所述时隙内访问所述带外通信信道。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于：所述信标消息还对于各时隙请求在要在所述时隙内发送的所述信令信号中包括补充标识符比特。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于：在所述临时时隙化访问的一个时隙内接收信令信号时且在与所述信令信号发生任何冲突之前，所述主装置向可能使用与所述信令信号的载波波长大致相同的载波波长来同时访问所述带外通信信道的所述从装置发送表示所述信令信号在接收中的事实的所谓第二填充消息。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述第二填充消息包含第三辨别信息，该第三辨别信息尝试区分发送如果存在冲突则在所述冲突发生时在所述时隙内已经在接收中的所述信令信号的所述从装置与发送将产生所述冲突的所述信令信号的另一从装置。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：各信令信号包含目的在于识别发送所述信令信号的所述从装置的识别信息，所述主装置尝试解码在所述时隙内在接收中的所述信令信号的符号，以及特征在于：所述主装置形成所述第二填充消息，以在所述第二填充消息中包括从所述信令信号成功解码的符号，由此形成所述第三辨别信息。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述第三辨别信息表示所述主装置与发送如果存在冲突则在所述冲突发生时在所述时隙内已经在接收中的所述信令信号的所述从装置之间的往返时间。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述第三辨别信息表示由所述主装置从如果存在冲突则在所述冲突发生时在所述时隙内已经在接收中的所述信令信号测量的接收信号强度指示。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于：所述信令信息为连续符号周期上的调制符号的形式，所述主装置为了检测所述带外通信信道中的冲突而执行：
经由所述带外通信信道接收信号；
通过使用与用于所述带内通信的采样频率对应或与从该采样频率得到的约数对应的频率，从所述信号的接收时刻开始对所接收的信号过采样，以获得其样本，使得由此在每一符号周期获得的样本的数量足够高以认为在所述带外通信信道上的噪声在所述数量的样本上被自补偿；
每一符号周期地检查所述样本的至少一个参数的大小的变化，各所述参数为振幅、相位以及频率中的一个参数并且被选择以根据为了经由所述带外通信信道发送而在所述信号上应用的调制来检查所述变化；以及
在各所述参数的所述变化比预定阈值大时，检测到冲突，所述预定阈值等于或大于在所述带外通信信道上的关于所述参数的噪声方差。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其特征在于：所述主装置向可能同时访问所述带外通信信道的各从装置发送表示至少掩码的信息，所述从装置需要向所述从装置的各完整标识符应用所述掩码以获得要由所述从装置使用的各缩减识别信息，该缩减识别信息在要由所述从装置分别发送的另外信令信息内使用，所述缩减识别信息对于各从装置目的在于根据所述掩码而包含足够的比特，以使得能够区分所述从装置与可能同时访问所述带外通信信道的其他从装置。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：所述主装置执行：
经由所述带外通信信道接收所谓的通知信令信息；以及
响应于所述通知信令信息发送表示至少所述掩码的所述信息。
17.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其特征在于：所述主装置向所述从装置提供转换表，该转换表提供供应商标识符部分与具有较短尺寸的代码的关联，该较短尺寸根据制造所述无源光通信网络中存在的所述从装置的不同供应商的数量来限定，使得所述从装置在所发送的所述信令信息中用在所述表中指示的对应代码来代替所述从装置的各标识符的供应商标识符部分。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其特征在于：所述从装置的光发送接口需要被调节以经由光带通滤波器向所述主装置发送光信号，所述主装置具有光接收接口，该光接收接口被配置为使得在所述载波波长被包括在所述光带通滤波器的通带中时能够接收由所述光带通滤波器输出且在载波波长上由所述从装置发送的光信号，所述载波波长事前未知，和/或所述光带通滤波器的所述通带事前未知，以及其中，所述信令信息用于相对于所述光带通滤波器的所述通带锁定所述载波波长。
19.一种用于控制对光通信网络中的带外通信信道的访问的主装置，该光通信网络包括所述主装置和经由光纤连接到所述主装置的从装置，所述光通信网络适于支持带内通信，所述带外通信信道旨在支持发送关于所述带内通信的信令信号，当多个从装置通过使用彼此匹配的各载波波长访问所述带外通信信道时在所述带外通信信道中发生冲突，该主装置的特征在于：所述主装置实施：
-处理器，该处理器在没有对所述带外通信信道的访问进行限制的情况下处理由所述从装置发送的信令信号；
以及在检测到由同时访问所述带外通信信道的从装置发送的信令信号之间的冲突时：
和
-发起器，该发起器发起对所述带外通信信道的临时时隙化访问，以使用从装置之间的时隙分配的预定规则来限制对所述带外通信信道的访问，这些从装置可能使用与已经涉及所述所检测到的冲突的载波波长大致相同的载波波长来同时访问所述带外通信信道。

说明书全文

用于控制对光通信网络中的带外通信信道的访问的方法和主

装置

技术领域

[0001] 本发明总体涉及光通信网络，更具体地涉及控制对带外信令通信信道的访问。

背景技术

[0002] 光通信网络且更具体地无源光通信网络越来越多地用于给予对住宅或办公室网关或数据中心的网络访问，或者例如用于确保移动回传。

[0003] 为了增加由一个访问系统服务于网络的用户终端的数量，已经开发波(或频)分复用技术。这些技术在单个光纤上使用不同载波频率来利用复用多个光信号。虽然一些用户终端可以共享同一载波频率，但为了增加同时光发送的数量，通常使用分频器来分离使用中的不同频率。分频器通常被放置在用户终端与提供到网络的剩余部分的访问的一组主终端之间。例如，这些主终端提供到城域网或核心网的访问。不同的技术可以用于实现这种频率划分。我们可以举例基于薄膜的系统、如基于AWG(阵列波长光栅)和FBG(光纤光栅)的系统的干涉腔。

[0004] 分频器然后对于各通信方向包括多个光带通滤波器。使用光带通滤波器来滤波并组合由用户终端向所述用户终端附接到的主终端发出的光信号，然后假定各用户终端与一个主终端通信。在另一方向上，使用光带通滤波器来滤波并频谱地划分由主终端向附接到主终端的用户终端发出的光信号。

发明内容

[0005] 技术问题

[0006] 这种结构中的难题是构造终端的发送接口。实际上，这些发送接口应被构造为使得有效使用的载波频率大致等于它们通信所经由的各光带通滤波器的标称频率。然而，各光带通滤波器的标称频率和/或因终端的发送接口的有效构造而产生的载波频率会根据诸如温度的环境条件而变化。使用非温控环境通常是优选的，因为需要较低的复杂度来操作，特别是关于用户终端。因为各光带通滤波器的标称频率可能事前未知和/或因为终端的发送接口的有效构造可能事前未知，因此，为了在由这种光带通滤波器分离的光通信装置之间建立通信，需要能够适当限定终端的发送接口的构造，以关于各光带通滤波器的有效标称频率锁定实际使用的载波频率。

[0007] 这种光通信网络内的通信通常依赖在光载波频率上发送的基带信号，并且被称为带内通信。基带例如被定义为从1GHz到10GHz的范围。基带与对于执行带内通信信号的解码重要的从任何带内通信信号得到的分量所位于的频谱范围对应。

[0008] 为了执行前面提及的频率锁定且为了不干扰在光通信网络内创建的带内通信或为了防止由带内通信使用的频谱资源被任何信令使用，可以创建用于允许实施锁定协议或任何其他信令协议的带外通信信道。两个光通信装置之间的带外通信使用与所述两个光通信装置之间的带内通信相同的载波频率。术语带外指示发生在带外通信信道内的通信依赖与带内通信的基带不同的频谱部分，在频率方面通常远低于基带下限，这意味着带外通信信道中的波特率远低于基带中的波特率。关于频率锁定，可能的方案是第一光通信装置和第二光通信装置中的发起装置通过使用给定载波频率经由带外通信信道向第一光通信装置和第二光通信装置中的另一光通信装置发送锁定信号。发起装置通过扫描各种频率直到与所涉及的光带通滤波器的标称频率匹配为止来执行。

[0009] 这种带外通信信道可以被创建以提供其他类型的信令信息。然而，在两个用户终端使用同一载波频率来访问朝所述终端所附接到的主终端的带外通信信道时，会因为用户终端不能在发送信号之前感测介质而发生冲突(与大多数射频或有线系统相反)，这会致使主终端处的信号解码困难(即使潜在地并非不可能)。经常使用时分多址(TDMA)技术来甚至避免这种冲突。然而，这种TDMA技术引入了不期望的发送时延，特别是在通信信道提供低波特率的时候。

[0010] 技术方案

[0011] 期望克服发生在光通信网络中的前面提及的问题。具体地，期望提供一种允许在避免不期望的发送时延的同时以限制信号冲突的发生的方式管理对带外通信信道的访问的控制的解决方案。

[0012] 此外，期望提供前面提及的问题的有成本效益的解决方案。

[0013] 本发明还涉及一种用于控制对光通信网络中的带外通信信道的访问的方法，该光通信网络包括主装置和经由光纤连接到所述主装置的从装置，所述光通信网络适于支持带内通信，所述带外通信信道旨在支持发送关于所述带内通信的信令信号，当多个从装置通过使用彼此匹配的各载波波长访问所述带外通信信道时在所述带外通信信道中发生冲突。所述方法是使得所述主装置执行：在没有对所述带外通信信道的访问进行限制的情况下，处理由所述从装置发送的信令信号；以及在检测到由同时访问所述带外通信信道的从装置发送的信令信号之间的冲突时：发起对所述带外通信信道的临时时隙化访问，以使用从装置之间的时隙分配的预定规则来限制对所述带外通信信道的访问，这些从装置可能使用与已经涉及所检测到的冲突的载波波长大致相同的载波波长来同时访问所述带外通信信道。
由此，通过对带外通信信道临时地实施这种时隙化访问，限制了经由带外通信信道的冲突的发生。

[0014] 根据特定特征，在所述临时时隙化访问外接收信令信号时且在与所述信令信号发生任何冲突之前，所述主装置向可能使用与所述信令信号的载波波长大致相同的载波波长来同时访问所述带外通信信道的所述从装置发送表示所述信令信号在接收中的事实的所谓第一填充消息。由此，相对于发送所述信令信号的从装置而言可能同时访问带外通信信道的从装置被通知所述信令信号在接收中，由此可以执行预先动作，诸如延迟经由带外通信信道进行的信令信息的已调度发送。

[0015] 根据特定特征，所述第一填充消息包含第一辨别信息，该第一辨别信息尝试区分发送如果存在冲突则在所述冲突发生时已经在接收中的所述信令信号的所述从装置与发送将产生所述冲突的所述信令信号的另一从装置。由此，第一填充消息允许确定哪个从装置发送在接收中的信令信号并应继续发送所述信令信号，并且还允许确定可能暗示冲突的哪个其他从装置应停止发送信令信号或不应发送信令信号。

[0016] 根据特定特征，各信令信号包含目的在于识别发送所述信令信号的所述从装置的识别信息，所述主装置尝试解码接收中的所述信令信号的符号，以及特征在于：所述主装置形成所述第一填充消息，以在所述第一填充消息中包括从所述信令信号成功解码的符号，由此形成所述第一辨别信息。由此，所述第一填充消息容易形成。

[0017] 根据特定特征，在检测到所述冲突时，所述主装置向可能使用与已经产生所述冲突的所述信令信号的多个载波波长大致相同的载波波长来同时访问所述带外通信信道的所述从装置发送表示所述冲突的所谓信标消息，所述信标消息告知所述从装置开始对所述带外通信信道的所述时隙化访问的时刻。由此，容易地通知从装置如何设置时隙化访问以及什么时候正常的异步发送(非时隙化)可以重新开始。

[0018] 根据特定特征，信标消息对于各时隙包括表示被允许在所述时隙内发送信令信号的各从装置的第二辨别信息。由此，进一步限制了冲突的发生。

[0019] 根据特定特征，所述第二辨别信息是在所述标识符中具有相应比特位置的标识符比特的子集，使得由在所述位置处包括的比特的所述子集的标识符识别的所述从装置被允许在所述时隙内访问所述带外通信信道。由此，即使多个从装置可以具有与用于在所涉及的时隙内访问带外通信信道的条件匹配的各标识符，也进一步限制了冲突的发生。

[0020] 根据特定特征，信标消息还对于各时隙请求在要在所述时隙内发送的信令信号中包括补充标识符比特。由此，在主装置不能预先识别哪些从装置暗示冲突的情况下，补充标识符比特将帮助细化候选从装置。

[0021] 根据特定特征，在所述临时时隙化访问的一个时隙内接收信令信号时且在与所述信令信号发生任何冲突之前，所述主装置向可能使用与所述信令信号的载波波长大致相同的载波波长来同时访问所述带外通信信道的所述从装置发送表示所述信令信号在接收中的事实的所谓第二填充消息。由此，相对于发送所述信令信号的从装置而言可能同时访问带外通信信道的从装置被通知所述信令信号在所涉及的时隙内在接收中，由此可以执行预先动作，诸如延迟信令信息在所述时隙内的已调度发送。

[0022] 根据特定特征，所述第二填充消息包含第三辨别信息，该第三辨别信息尝试区分发送如果存在冲突则在所述冲突发生时在所述时隙内已经在接收中的所述信令信号的所述从装置与发送将产生所述冲突的所述信令信号的另一从装置。由此，第二填充消息允许确定哪一个从装置发送在所述时隙内在接收中的信令信号并应继续发送所述信令信号，并且还允许确定可能暗示冲突的哪一个其他从装置应停止发送信令信号或不应开始发送信令信号。

[0023] 根据特定特征，各信令信号包含目的在于识别发送所述信令信号的所述从装置的识别信息，所述主装置尝试解码在所述时隙内在接收中的所述信令信号的符号，以及特征在于：所述主装置形成所述第二填充消息，以在所述第二填充消息中包括从所述信令信号成功解码的符号，由此形成所述第三辨别信息。由此，所述第二填充消息容易形成。

[0024] 根据特定特征，所述第三辨别信息表示所述主装置与发送如果存在冲突则在所述冲突发生时在所述时隙内已经在接收中的所述信令信号的所述从装置之间的往返时间。

[0025] 根据特定特征，所述第三辨别信息表示由所述主装置从如果存在冲突则在所述冲突发生时在所述时隙内已经在接收中的所述信令信号测量的接收信号强度指示。

[0026] 根据特定特征，所述信令信息为连续符号周期上的调制符号的形式，所述主装置为了检测所述带外通信信道中的冲突而执行：经由所述带外通信信道接收信号；通过使用与用于所述带内通信的采样频率对应或与从该采样频率得到的约数对应的频率，从所述信号的接收时刻开始对所接收的信号过采样，以获得其样本，使得由此在每一符号周期获得的样本的数量足够高以认为在所述带外通信信道上的噪声在所述数量的样本上被自补偿；每一符号周期地检查所述样本的至少一个参数的大小的变化，各所述参数为振幅、相位以及频率中的一个参数并且被选择以根据为了经由所述带外通信信道发送而在所述信号上应用的调制来检查所述变化；以及在各所述参数的所述变化比预定阈值大时，检测到冲突，所述预定阈值等于或大于在所述带外通信信道上的关于所述参数的噪声方差。由此，容易且以有成本效益的方式检测冲突。

[0027] 根据特定特征，主装置执行：经由带外通信信道接收所谓的通知信令信息；以及响应于所述通知信令信息发送表示至少所述掩码的信息。由此，加入光通信网络的从装置可以快速地使用缩减识别信息，并且可以快速地降低与可能同时访问带外通信信道的从装置发送的其他信令信息的冲突的风险。

[0028] 根据特定特征，所述主装置向所述从装置提供转换表，该转换表提供供应商标识符部分与具有较短尺寸的代码的关联，该较短尺寸根据制造所述无源光通信网络中存在的所述从装置的不同供应商的数量来限定，使得所述从装置在所发送的所述信令信息中用在所述表中指示的对应代码来代替所述从装置的各标识符的供应商标识符部分。由此，进一步减小为了识别发送所述信令信息的从装置而在信令信息中有效使用的识别信息的尺寸。

[0029] 根据特定特征，所述从装置的光发送接口需要被调节以经由光带通滤波器向所述主装置发送光信号，所述主装置具有光接收接口，该光接收接口被配置为使得在所述载波波长被包括在所述光带通滤波器的通带中时能够接收由所述光带通滤波器输出且在载波波长上由所述从装置发送的光信号，所述载波波长事前未知，和/或所述光带通滤波器的所述通带事前未知，以及其中，所述信令信息用于相对于所述光带通滤波器的所述通带锁定所述载波波长由此，由于锁定载波波长在带外通信信道上s是消耗资源的，所以在这种背景下特别降低了经由带外通信信道的冲突的风险，因此，这至少鉴于系统反应性改善了锁定机制。

[0030] 本发明还涉及一种用于控制对光通信网络中的带外通信信道的访问的主装置，该光通信网络包括所述主装置和经由光纤连接到所述主装置的从装置，所述光通信网络适于支持带内通信，所述带外通信信道旨在支持发送关于所述带内通信的信令信号，当多个从装置通过使用彼此匹配的各载波波长访问所述带外通信信道时在所述带外通信信道中发生冲突。所述主装置为实施：处理器，该处理器在没有对所述带外通信信道的访问进行限制的情况下处理由所述从装置发送的信令信号；以及在检测到由同时访问所述带外通信信道的从装置发送的信令信号之间的冲突时：和发起器，该发起器发起对所述带外通信信道的临时时隙化访问，以使用从装置之间的时隙分配的预定规则来限制对所述带外通信信道的访问，这些从装置可能使用与已经涉及所述所检测到的冲突的载波波长大致相同的载波波长来同时访问所述带外通信信道。

[0031] 本发明还涉及一种可以从通信网络下载和/或存储在可以由计算机读取且由处理器运行的介质上的计算机程序。该计算机程序包括指令，这些指令用于在所述程序由处理器运行时在其各种实施方式中的任一个中实施前面提及的方法。本发明还涉及一种信息存储装置，该信息存储装置存储包括一组指令的计算机程序，当所存储指令由计算机读取且由处理器运行时，该组指令用于实施在本发明的各种实施方式中的任意一个中的前面提及的方法。

[0032] 本发明的特性将从实施方式的示例的以下描述的阅读更清楚地显现，所述描述参照附图来产生。

附图说明

[0033] [图1]图1示意性表示可以实施本发明的包括主装置和多个从装置的光通信网络的结构。

[0034] [图2]图2示意性表示光通信网络的主装置的结构。

[0035] [图3]图3示意性表示由主装置执行的用于处理经由带外通信信道接收的信令信号的算法。

[0036] [图4]图4示意性表示由主装置执行的用于发起冲突避免处理的算法。

[0037] [图5]图5示意性表示由各从装置执行的用于经由带外通信信道向主装置发送信令信号的算法。

[0038] [图6]图6示意性表示由主装置执行的用于发起用于检测经由带外通信信道由各从装置发送的信令信号的冲突的冲突检测机制的算法。

[0039] [图7]图7示意性表示由主装置执行的用于实施冲突检测机制的算法。

[0040] [图8]图8示意性表示根据本发明的一个实施方式的由主装置执行的用于处理经由带外通信信道接收的通知信令信息的算法。

[0041] [图8]图9示意性表示关于图8引入的根据本发明的实施方式的由各从装置执行用于经由带外通信信道发送通知信令信息的算法。

[0042] [图10]图10示意性表示根据本发明的一个实施方式的由各从装置执行的用于经由带外通信信道发送另外的信令信息而的算法。

[0043] [图11]图11示意性表示关于图10引入的根据本发明的实施方式的由主装置执行的用于处理经由带外通信信道接收的所述另外信令信息的算法。

具体实施方式

[0044] 为了如下文中详细说明的有效管理对包括主装置和多个从装置的光通信网络中的带外通信信道的访问，根据第一方面提出了在没有时隙化访问的情况下，信令信号主要经由带外通信信道异步发送。这意味着从装置没有访问限制地(即，在它们想要时)访问带外通信信道。可以注意到，即使由两个从装置同时检测到的同一事件会启动信令信号的各自(由此为一定程度上同步的)发送，信令信号也由于穿过光通信网络引起不同时延的不同传播距离而通常由主装置异步接收。然而，可能偶然同时接收多个信令信号，由此产生冲突。在检测到这种冲突时，为了避免或至少限制发生依赖所述载波波长的同时信令信号的这种冲突，主装置发起对带外通信信道的临时时隙化访问，以使用从装置中的时隙分配的预定规则来限制对带外通信信道的访问，这些多个从装置可能使用与已涉及所检测到的冲突的载波波长大致相同的载波波长来同时访问带外通信信道。

[0045] 根据第二方面，当在与信令信号的任何冲突发生之前接收到所述信令信号时，主装置向从装置发送表示所述信令信号在接收中的事实的填充消息，这些从装置可能使用与所述信令信号的多个载波波长大致相同的载波波长来同时访问带外通信信道。因此，这种填充消息旨在通知从装置所述信令信号在接收中，使得其他从装置避免访问带外通信信道。这种填充消息优选地包含辨别信息，该辨别信息尝试区分发送如果存在冲突则在冲突发生时已经在接收中的信令信号的从装置与发送将产生冲突的信令信号的其他从装置。因此，这种填充消息旨在通知从装置所述信令信号在接收中，使得根据所述辨别信息被未选择的其他从装置停止访问带外通信信道。可以注意到，第二方面可以独立于所述第一方面来实施，但优选地和第一方面一起实施，如下文中详细描述的。

[0046] 图1示意性表示可以实施本发明的无源光网络的结构。

[0047] 需要注意的是，因为波长和频率借助直接反比关系缚在一起，所以本领域技术人员没有区别地使用这两个术语，因为它们指代相同的概念。

[0048] 下文中在无源光通信网络的背景下详细说明描述，但描述可以类似地应用于光通信网络的更一般背景。

[0049] 无源光通信网络100包括主装置110、多个从装置141、142、143以及谱分器装置120。从装置141、142、143经由谱分器装置120与主装置110互连。为了增加与主装置110互连的从装置的数量，可以如下文中描述在从装置与谱分器装置120之间设置功分器。无源光通信网络100的所有互连通过使用光纤来执行。下文中关于图2详细说明用于实施主装置110和从装置141、142、143的具体硬件平台实施方式。

[0050] 在无源光通信网络100的背景下，从装置141、142、143为ONU(光网络单元)型。ONU通常旨在位于最终用户家庭处或用于前传应用的远程无线电头处。

[0051] 在无源光通信网络100的背景下，主装置110为OLT(光线路终端)型。主装置使得ONU能够访问城域网或核心网(未示出)。

[0052] 从装置141、142、143可以经由功分器装置132连接到谱分器装置120。功分器装置132是无源划分器，其将输入信号沿下行链路方向(从主装置110向从装置)分成多个对应信号，信号的功率由到从装置141、142、143的链路的数量划分。由功分器装置132输出的信号在沿下行链路方向上的各链路上包含与输入信号相同的信息，功分器装置132仅对信号的功率有影响。

[0053] 其他从装置可以经由功分器装置131、133连接到谱分器装置120。各功分器装置131、132、133以及连接到的从装置与所述从装置所附接到的主装置一起形成PON(无源光网络)式的网络。PON在如由谱分器装置120滤波的各波长带上操作。为了实现这一点，针对对各波长带滤波并由此使得谱分器装置120能够执行波分复用，谱分器装置120包括各PON的一对光带通滤波器的组。

[0054] 因此，如图1所示，谱分器装置120包括专用于通过功分器装置132及其关联的从装置141、142、143的PON进行的发送的光带通滤波器组121、122。下文中被称为上行链路滤波器的滤波器组122负责对在上行链路方向(从处于同一PON中的从装置141、142、143到主装置10)上的光信号滤波。下文中被称为下行链路滤波器的滤波器组121负责对在下行链路方向上的光信号滤波。组121、122的各滤波器是由还被称为中心波长的标称波长以及带宽限定的带通滤波器。组121、122的各滤波器还可以由频谱形状来限定。

[0055] 对于所考虑的上行链路或下行链路方向，谱分器装置120的所有滤波器优选地具有相同的带宽值，并且优选地被隔开固定频谱距离。然而，滤波器的标称波长事前未知。谱分器装置120优选地为无源的，滤波器的标称波长会根据谱分器装置120的温度(由谱分器装置120或由位于附近的设备或环境条件生成的热量)而变化。

[0056] 需要注意的是，如果在相同约束下设计带通滤波器，则滤波器的带宽值以及滤波器之间的频谱距离大致独立于温度的变化。

[0057] 另外，与从装置141、142、143或主装置110二者之一的光发送接口的给定构造对应的有效载波波长可能是未知的。

[0058] 因此，从装置141、142、143需要被构造为在与所涉及的上行链路滤波器组122的标称频率大致相等的载波波长上沿上行链路方向发送光信号。另外，主装置110需要被构造为在与所涉及的下行链路滤波器组121的标称频率大致相等的载波波长上沿下行链路方向发送光信号。换言之，如下文中详细说明的，需要锁定载波频率，并且带外通信信道被实施以做这一点。所述带外通信信道还可以用于发送其他信令信息。更具体地，带外通信信道旨在使得能够发送为连续符号周期内的调制符号的形式的与带内通信有关的信令信息。这种信令信息例如可以包括与从所述从装置向主装置的带内通信流量有关的服务类或数据速率信息或由所述从装置已知且对于主装置110能够管理带内通信有用的任何其他信息。这种信令信息在所涉及的从装置装配有适应传感器时还可以包括操作信息，诸如电池剩余负载、环境温度，或所述从装置已知且对于主装置110能够管理无源光通信网络100有用的任何其他信息。

[0059] 可以注意的是，给定滤波器的通带中的波长被认为大致等于所述给定滤波器的标称频率。

[0060] 可以注意的是，组121、122的滤波器的标称波长可以相同。这意味着相同载波波长或不同载波波长可以用于下行链路和上向链路方向。

[0061] 为了允许锁定在诸如从装置141的一个从装置与主装置110之间的载波频率，某种方案是从装置经由带外通信信道发送锁定信号。该锁定信号通过由所述从装置例如随机选择的载波频率来发送。在已建立从主装置110到所述从装置的带外通信信道时，主装置110可以在由主装置110接收到该锁定信号时(在用于锁定信号的载波频率与所涉及的上行链路滤波器组122的标称频率匹配时)向从装置发送带外消息。当在继锁定信号的发送之后的预定时间段内没有这种带外消息被所述从装置接收时，所述从装置以另一载波频率重复该处理，以此类推，直到已使用与所涉及的上行链路滤波器组122的标称频率匹配的载波频率为止。在已建立从主装置110到所述从装置的带内通信时，主装置110相反可以使用带内消息来响应于锁定信号。为了由所述从装置锁定实际使用的载波频率以匹配所涉及的上行链路滤波器组122的标称频率，可以实施其他方案。例如，锁定载波频率可以使用在专利申请EP2466768A1中描述的基于镜像的方案沿上行链路方向来实现。

[0062] 为了避免生成与已在光通信网络100中设置的带内通信(例如从从装置142到主装置110)的干扰，提出生成特定形状的锁定信号。由此，光通信网络100的任意接收器装置(诸如主装置110)能够区分锁定信号与已建立的带内通信的信号，并且继续解码在已建立的带内通信内交换的信号。锁定信号是从要向主装置110发送的信息获得的已调制信号。在特定实施方式中，调制例如由频率Ω低于带内通信的波特率的圆函数来执行。换言之，频率Ω低于基带的下限，其中，要记得基带与需要滤除以解码带内通信信号的频率范围对应。在优选实施方式中，频率Ω显著低于基带的下限。例如，频率Ω等于1MHz并且基带的下限为1GHz(或高达10GHz)。然后，使用振幅调制技术，以经由锁定信号提供信令信息。锁定信号在变型例中可以使用例如幅移键控(ASK)调制或频移键控(FSK)调制或相移键控(PSK)调制或从其得到的任意种类的调制(诸如不同类型(差分频移键控、...))来调制。在优选实施方式中，所述从装置对已调制信号变迹(即，去除已调制信号中的尖锐不连续性或使其平滑)。由此，所述从装置确保经变迹的已调制锁定信号在信号的开始和结束平滑地趋向于零，使得在锁定信号中不生成基带中的过渡频率。在参考号EP2621112A1下公布的欧洲专利申请中公开了用于生成带外通信信号并区别所述带外通信信号与带内通信信号的实施方式。

[0063] 如已经提及的，带外通信信道可以用于发送除了载波频率锁定处理的范围内之外的信令信息。所述信令信息以与前面提及的锁定信号相同的信号形状经由带外通信信道来发送。由此，信令信息可以通过依赖用于形成带外信号的调制来编码。与其他类型的信息相比，信令信息是优选的，因为经由带外通信信道可实现的波特率根据定义远低于可经由带内通信信道实现的波特率，并且因此期望经由带外通信信道发送的信息在尺寸方面受限，所以为了限制冲突的发生并使共享对从装置之间的带外通信信道的访问容易。在多个从装置通过使用彼此匹配的各载波波长访问带外通信信道时在带外通信信道中发生冲突。从主装置110的角度在载波波长在同一检测信道内时(如跨同一上行链路滤波器组122的由主装置110检测到的载波波长)，所述载波波长彼此匹配。

[0064] 可以注意的是，这种冲突还发生在仅PON光网络的范围内，因为在这种情况下，从装置在从主装置110的角度在同一检测信道内与主装置通信(因为，在图1的范围内，谱分器装置120目的在于创建可由不同主装置使用的多个独立检测信道)。

[0065] 下文中关于图3详细说明由主装置110执行的用于处理经由带外通信信道接收的信令信号的算法，并且下文中关于图5详细说明由各从装置141、142、143执行的用于经由带外通信信道发送所述信令信号的算法。

[0066] 如下文中讨论的，本文认为为了响应于信令信号而执行发送，在发送并处理信令信号之前，已经沿从主装置110到发送所述信令信号的从装置的下行链路方向建立了带外通信信道。例如，已经沿下行链路方向建立的所述带外通信信道使用在专利申请EP2466768A1中描述的基于镜像的方案来建立。因为由主装置110用于经由带外通信信道向所述从装置(即，沿下行链路方向)发送信号的载波频率与用于向所述从装置发送带内通信信号的载波频率相同，所以代替或另外地可以认为已建立从主装置110到从装置(即，沿下行链路方向)的带内通信，以允许响应于所述信令信号进行所述发送。

[0067] 图2示意性表示主装置110的结构。根据所示结构，主装置110包括由通信总线210互连的以下部件：处理器、微处理器、微控制器或CPU(中央处理单元)200；RAM(随机存取存储器)201；ROM(只读存储器)202；装置203，该装置适于读取在存储装置上存储的信息；第一通信接口204，该第一通信接口目的在于连接到谱分器装置120以发送和接收光信号；以及第二通信接口205，该第二通信接口目的在于连接到城域网或核心网。

[0068] CPU 200能够执行从ROM 202或从任意其他存储装置加载到RAM 201中的指令。在主装置110通电之后，CPU 200能够从RAM 201读取指令并执行这些指令。指令形成使得CPU 200执行下文中关于图3、图4、图6、图7、图8以及图11描述的算法的步骤中的一些或全部的一个计算机程序。

[0069] 可以注意的是，从装置141、142、143也可以基于图2示意性示出的结构来实施。在这种情况下，第一通信接口204允许潜在地借助谱分器装置120与主装置110通信，并且第二通信接口205允许将所考虑的从装置141、142、143连接到局域网(诸如家庭网络)。在这种情况下，指令形成使得CPU 200执行下文中关于图5、图9以及图10描述的算法的步骤中的一些或全部的一个计算机程序。

[0070] 下文中关于图3至图11描述的算法的任意和全部步骤可以通过由可编程计算机(诸如DSP(数字信号处理器)或微控制器)执行一组指令或程序在软件中实施，否则由机器或专用部件(诸如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))在硬件中实施。

[0071] 图3示意性表示由主装置110执行的用于处理经由带外通信信道接收的信令信号的算法。

[0072] 在步骤S301中，主装置110经由带外通信信道接收至少一个信令信号。这种信令信号经由带外通信信道来异步发送，这意味着可以由主装置110同时接收多个信令信号。因为主装置110开始在确切相同的时刻接收来自两个或更多个各从装置的信令信号的概率相当低，所以主装置110通常开始从第一从装置接收第一信令信号，并且潜在地可以在第一信令信号仍然在接收中的同时开始从第二从装置接收第二信令信号，其中，第一从装置和第二从装置使用彼此匹配的各载波频率。在主装置110开始接收第二信令信号时，发生与第一信令信号的冲突。需要注意的是，超过两个信令信号之间的冲突也可能发生。

[0073] 在经由带外通信信道接收信令信号时，主装置110在不等待完整地接收信令信号的情况下尝试解码信令信号的已经接收部分。在冲突发生时且尽管有所述冲突，主装置110也优选地继续尝试解码在冲突发生时在接收中的信令信号。这可以帮助从所述信令信号获得辨别信息，该辨别信息允许区分发送在冲突发生时已在接收中的信令信号的从装置与产生冲突的信令信号的从装置，特别是在发送了如下文中详细说明的第一填充消息的时候。

[0074] 由此，在步骤S302中，在主装置110在与所述信令信号的任何冲突发生之前开始接收信令信号时，主装置110优选地发送第一填充消息。该第一填充消息旨在限制冲突。实际上，第一填充消息防止其他从装置开始发送信令信号，到第一填充消息被所述从装置接收为止且进一步地到对带外通信信道的即将到来的时隙化访问(参见下文中的细节)结束为止，可能地加上预定持续时间的保护间隔。而且，在当前发送信令信号的从装置接收这种第一填充消息时(如下文中关于图5详细说明的)，所述从装置检查所述从装置是否被选择以继续经由带外通信信道发送信令信号或是否期望所述从装置停止发送信令信号并稍后重复信令信号或等效信令信号的发送。在所述从装置认识到所述从装置未被选择以继续经由带外通信信道发送信令信号时，所述从装置停止发送信令信号，这具有使发生在主装置端处的冲突停止的效果。因此，发送第一填充消息是预防措施，因为第一填充消息目的在于在与触发第一填充消息的发送的信令信号有关的任意冲突发生之前来发送。

[0075] 第一填充消息优选地包含第一辨别信息，该第一辨别信息尝试区分发送如果存在冲突则在冲突发生时已经在接收中的信令信号的从装置与发送将产生冲突的信令信号的另一从装置。第一填充消息包含第一辨别信息，该第一辨别信息尝试区分经由带外通信信道发送由主装置110初始检测的信令信号的从装置。第一辨别信息是发送所述信令信号的从装置的标识符的至少一部分。更具体地，如果信令信号包含发送所述信令信号的从装置的标识符的比特，则主装置110通过逐比特重复所述信令信号来形成第一填充消息。因此，第一填充消息的发送可以在信令信号的接收结束之前开始。因此，主装置110尝试随着接收所述信令信号解码所述信令信号。如果冲突发生，则主装置110可能无法对所述信令信号的全部比特解码，并且在这种情况下，主装置110在形成第一填充消息时用没有信号的符号周期代替主装置110不能解码的比特。因此，因为发送触发第一填充消息的发送的信令信号的从装置的标识符比特可能不能够全部包含在所述信令消息中(参照下文中的另外细节)且因为主装置110可能不能够解码信令信号的全部比特，所以第一填充消息可以包含并非所述全部比特。这意味着在第一填充消息中包含的第一辨别信息可能不能够允许区分所述从装置与光通信网络的任何其他从装置，因为多个从装置可以具有各标识符，标识符具有与由主装置110从所述信令信号解码的比特相同的比特。然而，这限制了冲突发生的风险或至少限制这种冲突保留的风险。

[0076] 第一填充消息通过使用作为与下行链路滤波器组121的标称频率匹配的下行链路载波频率的载波频率经由带外通信信道由主装置110来发送，与用于发送所述信令信号的载波频率所匹配的上行链路滤波器组122成对(因为主装置110与所述从装置之间的通信发生在单个PON内)。

[0077] 在变型例中，在已建立所述带内通信时，第一填充消息通过使用作为与下行链路滤波器组121的标称频率匹配的下行链路载波频率的载波频率经由带内通信由主装置110来发送，该标称频率与用于发送所述信令信号的载波频率所匹配的上行链路滤波器组122的标称频率成对(因为主装置110与所述从装置之间的通信发生在单个PON内)。

[0078] 换言之，主装置向其PON的从装置发送作为表示信令信号在接收中的事实的第一填充消息，该从装置即有可能使用与所述信令信号的一个载波波长大致相同的载波波长同时访问带外通信信道的从装置。

[0079] 然后，在步骤S303中，主装置110检查是否检测到这种冲突。下文中关于图6和图7详细说明用于基于经由带外通信信道接收的信号的至少一个参数的大小变化来检测冲突的实施方式。在变型例中，在信令信号使用M进制振幅调制(与不同振幅对应的M个可能状态)时，主装置110当在一个或更多个符号上经由带外通信信道接收的信号中所检测的状态量严格大于M时检测到冲突。可以实施用于冲突检测的其他技术，诸如通过依赖解码在经由带外通信信道接收的信号中包含的信息的能力。

[0080] 在检测到这种冲突时，执行步骤S304；否则，执行步骤S305。

[0081] 在步骤S304中，主装置110发起冲突避免过程。下文中关于图4详细说明冲突避免过程。然后，主装置110继续尝试解码在冲突发生时在接收中的信令信号，由此执行步骤S305。在发送第一填充消息的实施方式中，期望由第一填充消息停止冲突，希望是在冲突开始发生时在接收中的信令信号的接收结束之前。由于冲突，高度可能的是主装置110将不能完整解码经由在冲突发生时已在接收中的信令信号发送的信令信息，这使得将在下文中关于图4详细说明的冲突避免过程的范围内重新发送所述信令信号或补充信令信号。

[0082] 在步骤S305中，主装置110检查如果存在冲突则在冲突发生时在接收中的信令信号的接收是否结束。期望信令信号具有预定持续时间，该预定持续时间与带外通信信道上的预定量符号周期对应。在信令信号的接收结束时，算法在步骤S306中结束；否则，在继续由主装置110接收信令信号的同时重复步骤S301。在信令信号可以由主装置110完整解码时，那么主装置110通过向上层提供所述信息来处理在已解码信令信号中包含的信息。否则，主装置110等待实施冲突避免过程，以允许所涉及的从装置重新发送信令信号或发送补充信令信号，这然后将允许主装置110取得要由上层进一步处理的所述信息。

[0083] 图4示意性表示由主装置110执行的用于发起冲突避免处理的算法。

[0084] 在步骤S401中，主装置110发送表示在步骤S303中检测的冲突的信标消息。该信标消息表示需要临时设置对带外通信信道的时隙化访问，以尝试克服冲突问题。对带外通信信道的时隙化访问在预定持续时间T期间来临时设置。主装置110(沿下行链路方向)在带外通信信道中发送信标消息。主装置110在变型例中可以在已建立与假定沿上行链路方向同时访问带外通信信道的从装置的带内通信时在带内通信信道中发送信标消息。信标消息通过使用作为与下行链路滤波器组121的标称频率匹配的下行链路载波频率的载波频率由主装置110来发送，该标称频率与用于发送信令信号(产生冲突)的载波频率所匹配的上行链路滤波器组122的标称频率成对(因为它们在同一PON内动作)。这意味着信标消息旨在由所考虑PON的全部从装置来接收。因此，信标消息旨在由潜在地为其他从装置中的创建冲突的从装置以及由使用大致相同的载波波长(即，涉及通过同一上行链路滤波器组122的信令信号发送)的任何其他从装置来接收。

[0085] 信标消息隐含或明确地通知从装置开始对带外通信信道的时隙化访问的时刻。信标消息隐含或明确地指出由从装置接收信标消息与所述从装置应认为对带外通信信道的时隙化访问开始的时刻之间的时间段T0。因此，因为从主装置110到从装置的传播时延依赖于经由从主装置110到所述从装置的光通信网络的路径的长度，所以开始对带外通信信道的时隙化访问的时刻实际上是不绝对的。因此，为了应对光通信网络中不存在公共时间基准，各时隙包括等于光通信网络中的最大往返时间(RTT)的一半的保护间隔。

[0086] 根据一个实施方式，各时隙具有根据主装置110期望在所述时隙内从所涉及的从装置接收的信令信息比特的量的变化而由主装置110动态确定的持续时间。

[0087] 根据另一个实施方式，各时隙具有预定持续时间，该预定持续时间等于或大于经由带外通信信道由任何从装置可以发送的任何信令信号的预定持续时间。从任何从装置的角度，一旦由所述从装置接收信标消息开始经过等于T+T0的时间段消逝，则从所述从装置经由带外通信信道的纯异步发送可以恢复。

[0088] 根据又一个实施方式，各时隙具有预定持续时间，该预定持续时间等于或大于经由带外通信信道由任何从装置可以发送的任何信令信号的预定持续时间。然后在信标消息中描述各时隙的持续时间。从任何从装置的角度，一旦由所述从装置接收信标消息开始经过时间段P，则从所述从装置经由带外通信信道的纯异步发送可以恢复，其中，时间段P的持续时间等于：

[0089] T+∑iTi，

[0090] 其中，Ti表示由从1至N变化的标号i识别的时隙的持续时间，其中，如在信标消息中指示的，N表示是时隙的量。

[0091] 信标消息隐含或明确地通知从装置限定对带外通信信道的时隙化访问的时隙的量N。主装置110可以根据创建在步骤S303中检测到的冲突的信令信号的量来调节这种时隙的量。例如，在两个信令信号产生冲突时，限定两个时隙。下文中关于图5详细说明在这种时隙期间由所涉及的从装置进行的对带外通信信道的访问。

[0092] 根据信标消息的第一实施方式，时隙在从装置之间的分配根据一组规则预限定。在这种情况下，各从装置知道该组规则，并且从其根据时隙的量知道假定所述从装置在哪个时隙内访问带外通信信道。例如，该组规则将从装置的标识符用作输入，以输出表示假定所述从装置访问带外通信信道的时隙的信息。

[0093] 根据信标消息的第二实施方式，信标消息对于各时隙包括的第二辨别信息，该第二辨别信息表示被允许在所述时隙内发送信令信号的各从装置。需要理解的是，所述第二辨别信息可以表示多个从装置。

[0094] 根据所述第二实施方式的特定实施方式，第二辨别信息是标识符比特的子集(隐含或明确地具有标识符中的所述比特的各位置)，使得允许由(在对应位置处)包括标识符比特的所述子集的标识符识别的所述从装置在所述时隙内访问带外通信信道。例如，在限定了两个时隙时，主装置110可以指示一个时隙专用于以“01”作为各标识符的两个最低比特的从装置，并且另一时隙专用于其他从装置。根据更具体实施方式，根据从如果存在冲突则在冲突发生时在接收中的信令信号成功解码的标识符比特，由主装置110获得针对至少一个时隙的辨别信息。例如，主装置110在信标信息中指示限定两个时隙，所述时隙中的一个允许具有与从在冲突发生时在接收中的信令信号成功解码的标识符部分相匹配的标识符的从装置在所述时隙内访问带外通信信道。因此，允许由具有与成功解码的所述标识符部分相匹配的部分的标识符识别的所有从装置在所述时隙内访问带外通信信道。主装置110在信标信息中还指示另一时隙允许具有与从在冲突发生时在接收中的信令信号成功解码的标识符部分不相匹配的标识符的从装置在所述另一时隙内访问带外通信信道。允许由不具有与成功解码的所述标识符部分相匹配的部分的标识符识别的其他从装置在所述另一时隙内访问带外通信信道。通过依赖从在冲突发生时在接收中的信令信号成功解码的标识符比特来限定与一个时隙关联的第二辨别信息，主装置110由此限制所述时隙内另外发生冲突的风险。

[0095] 根据另一特定实施方式，信标消息还对于各时隙请求在要在所述时隙内发送的信令信号中包括补充标识符比特。优选地，信标消息对于各时隙包括表示响应于该信标消息期望在稍后在所述时隙中发送的信令信号中发送哪些标识符比特(比特位置)的信息。补充标识符比特是补充用作与所涉及的时隙关联的第二辨别信息(如果存在)的标识符比特的子集的标识符比特。这样，使得同时访问所述时隙的所述从装置之间的辨别更容易，特别是在潜在从装置中的至少一个加入无源光通信网络的情况下。

[0096] 在冲突可能因为第二辨别信息不允许识别单个从装置而在时隙中发生时，如下文中详细说明的，主装置110优选地通过发送第二填充消息来管理潜在的冲突。

[0097] 如从以上说明清楚的，主装置110发起对带外通信信道的临时时隙化访问，以使用从装置之间的时隙分配的预定规则来限制对带外通信信道的访问，这些从装置可能使用与已涉及所述冲突的载波波长大致相同的载波波长来同时访问带外通信信道。

[0098] 在步骤S402中，主装置110开始在由所发送信标消息限定的至少一个相应时隙内接收至少一个信令信号。

[0099] 一旦主装置110开始在一个时隙内接收信令信号，则主装置110优选地在步骤S403中发送第二填充消息。第二填充消息优选地包括第三辨别信息，该第三辨别信息尝试区分发送如果存在冲突则在冲突发生时在所述时隙内已经在接收中的信令信号的从装置与发送将产生冲突的信令信号的另一从装置。第二填充信息的目的在于通过迫使不想要的从装置停止在所述时隙内发送信令信号来限制所述时隙内的冲突。因此，因为第二填充消息目的在于在与触发第二填充消息发送的信令信号有关的任何冲突发生之前来发送，所以发送第二填充消息是预防措施。第二填充消息通过使用作为与下行链路滤波器组121的标称频率匹配的下行链路载波频率的载波频率经由带外通信信道由主装置110来发送，该标称频率与用于发送所述信令信号的载波频率所匹配的上行链路滤波器组122的标称频率成对(因为通信发生在同一PON内)。在变型例中，在已建立与假定沿上行链路方向同时访问了带外通信信道的从装置的带内通信时在带内通信信道中发送第二填充消息。

[0100] 根据第二填充消息的第一实施方式，第三辨别信息是发送所述信令信号的从装置的标识符的至少一部分。更具体地，如果信令信号包含发送所述信令信号的从装置的标识符的比特，则主装置110通过逐比特重复所述信令信号来形成第二填充消息。因此，第二填充消息的发送可以在信令信号的接收结束之前开始。因此，主装置110尝试随着接收所述信令信号解码所述信令信号。如果冲突发生，则主装置110可能无法解码所述信令信号的全部比特，并且在这种情况下，主装置110在形成第二填充消息时用没有信号的符号周期代替主装置110不能解码的位。因此，因为发送触发第二填充消息发送的信令信号的从装置的标识符比特可能不能够全部包含在所述信令消息中(参照下文中的另外细节)且因为主装置110可能不能够解码信令信号的全部比特，所以第二填充消息可以包含并非所述全部比特。这意味着在第二填充消息中包含的第三辨别信息可能不能够允许区分所述从装置与无源光通信网络100的任何其他从装置，因为多个从装置可以具有各标识符，标识符具有与由主装置110从所述信令信号解码的比特相同的比特。然而，这限制了冲突发生的风险或至少限制这种冲突保留的风险。

[0101] 根据第二实施方式，在从装置知道与主装置110有关的RTT信息时，第三辨别信息表示主装置110与所述信令信号所源自的从装置之间的RTT。因为从装置在这种光通信网络的许多使用背景下通常遍布于大的地理区域上，所以主装置110与一个从装置之间的光纤的长度常常不同于主装置110与其余任一个从装置之间的光纤的长度。这意味着RTT信息帮助辨别一个从装置与接收信标消息且还被认为允许在所涉及的时隙内发送信令信号的其余任一个从装置。因此，所以主装置110能够确定所述信令信号所源自的从装置与主装置110之间的RTT，因为从信标的发送直到重新发送的信令信号的接收为止的时间差等于下式：

[0102] RTT+T0+ε

[0103] 其中，ε表示信标消息的处理时间，该处理时间可以在实验室条件下进行估计，并且其估计可以在制造处理期间存储。

[0104] 根据第三实施方式，在上行链路滤波器组122为平顶式(flat-top type)时且在假定用于重新发送信令信号的载波频率与所涉及的上行链路滤波器的平顶通带匹配时，第三辨别信息表示在接收重新发送的信令信号时由主装置110测量的接收信号强度指示(RSSI)。如果根据无源光通信网络100的规范事先知道要在PON内由从装置使用的发送功率电平，则表示RSSI的所述信息提供表示来自触发第二填充消息发送的从装置的信号衰减的信息。然后，如果根据无源光通信网络100的规范事先知道要由主装置110使用的发送功率电平，则各从装置能够根据从主装置110接收的信号确定所述信号的RSSI。从一个从装置到主装置110的上行链路路径和从主装置110到所述从装置的下行链路路径涉及大致相同的衰减，这意味着RSSI信息帮助辨别一个从装置与接收信标消息且还被认为允许在所涉及的时隙内发送信令信号的任一其他从装置。

[0105] 在步骤S404中，主装置110继续接收在步骤S403中暗示第二填充消息发送的信令信号。在第二填充消息由所述信令信号的重复构成时，主装置110随着接收信令信号形成第二填充消息并(经由带外通信信道)发送该第二填充消息。换言之，主装置110在开始发送第二填充消息之前不等待完全接收信令信号。

[0106] 在步骤S405中，主装置110处理信令信号的所接收部分。主装置110随着接收信令信号尝试解码在信令信号的所接收部分中包含的信令信息，例如为了形成第二填充消息。然后优选地与步骤S404和步骤S403并行地执行步骤S405。

[0107] 图5示意性表示由各从装置141、142、143执行的用于经由带外通信信道向主装置110发送信令信号的算法。让我们例示性考虑图5的算法由从装置141来执行。

[0108] 图5的算法在从装置141检测到需要向主装置110发送第一信令信号时执行。此时，没有建立对带外通信信道的时隙化访问，并且假定从装置异步访问带外通信信道。在分别由从装置141和另一从装置使用的载波波长彼此匹配时，可能发生与由所述另一从装置经由带外通信信道同时发送的另一信令信号的冲突。

[0109] 在优选实施方式中，在执行图5的算法之前，从装置141检查填充消息(根据本文之前使用的术语的第一填充消息)是否在接收中。当这种填充消息在接收中时，在实际发起图5的算法的执行之前，从装置141等待所述填充消息被完全接收，并且进一步地，从装置141等待直到对带外通信信道的时隙化访问结束为止，可能加上预定持续时间的保护间隔。另一种方案是当这种填充消息在接收中时，在实际发起图5的算法的执行之前，从装置141等待所述填充消息被完全接收，加上预定持续时间的保护间隔，这的目的在于确保结束时隙化访问。

[0110] 在步骤S501中，从装置141开始经由带外通信信道发送第一信令信号。

[0111] 在步骤S502中，从装置141检查是否完整地发送了第一信令信号。在完整地发送了所述第一信令信号时，执行步骤S506；否则，执行步骤S503。

[0112] 在步骤S503中，从装置141检查(如由主装置110在步骤S302中发送的)第一填充消息是否已接收或在接收中(从装置141可能处于开始解码第一填充消息的位置，而第一填充消息的部分尚未被接收)。当这种第一填充消息已接收或在接收中时，执行步骤S504；否则，执行从装置141继续发送第一信令信号的步骤S501。

[0113] 在步骤S504中，从装置141根据在第一填充消息中包括的第一辨别信息检查从装置141是否仍然被选择以发送第一信令信号。该第一填充消息旨在避免或至少限制带外通信信道中的冲突。因为从装置141可能处于开始解码第一填充消息的位置，而第一填充消息的部分尚未被接收，所以从装置141优选地根据所述第一辨别信息逐比特地检查从装置141是否仍然被选择。换言之，每当由从装置141解码所述第一辨别信息的一个比特时，所述从装置141检查从装置141是否仍然被选择。在从装置141仍然被选择时，执行从装置141继续发送第一信令信号的步骤S501；否则，执行步骤S505。

[0114] 如关于图3指示的，第一填充消息的发送是可选特征。如果主装置110由设计不被假定为发送任何第一填充消息，则从装置141如下地执行步骤S502：在检查第一信令信号是否被完整发送之后：在所述第一信令信号被完整发送时，执行步骤S506；否则，执行从装置141继续发送第一信令信号的步骤S501。

[0115] 在步骤S505中，从装置141停止发送第一信令信号，从装置141检测到所述从装置141不再被选择以访问带外通信信道。然后，执行步骤S506。

[0116] 在步骤S506中，从装置141检查信标消息是否从主装置110已接收或在接收中。如已经关于图4说明的，这种信标消息将表示由主装置110检测的冲突。当在第一信令信号的发送结束之前或在第一信令信号的发送结束之后的预定时间帧内没有信标消息被接收时，执行图5的算法结束的步骤S507(如果从装置141需要通过执行步骤S505来停止第一信令信号的发送，则这不应发生)；否则，执行步骤S508。

[0117] 在步骤S508中，从装置141确定可以被预定或在信标消息内限定的时隙化访问的持续时间，并且确定在接收到其中从装置141被选择以发送第二信令信号的信标消息之后是否存在时隙。第二信令信号可以与第一信令信号相同。第二信令信号可以与第一信令信号不同，例如在主装置110在信标消息中请求在对带外通信信道的时隙化访问的范围内发送补充标识符比特的时候。

[0118] 时隙在从装置之间的分配可以根据前面提及的一组规则来预限定。在这种情况下，各从装置知道该组规则，并且从其根据对带外通信信道的时隙化访问的时隙的量知道假定所述从装置在哪个时隙内访问带外通信信道。例如，该组规则将从装置的标识符用作输入，以输出表示假定所述从装置访问带外通信信道的时隙的信息。

[0119] 如关于图4指示的，信标消息在变型例中对于对带外通信信道的临时时隙化访问的各时隙包括表示被允许在所述时隙内发送信令信号的各从装置的第二辨别信息。因此，从装置141检查对于一个时隙在信标消息中包含的第二辨别信息是否指示所述从装置141被选择以在所述时隙内发送。当对于各时隙在信标消息中包含的第二辨别信息不指示所述从装置141被选择以重新发送信令信号时，图5的算法结束(为了简化考虑，在图5中未示出)。否则，从装置141执行步骤S509。

[0120] 在步骤S509中，从装置141等待从装置141被选择以发送第二信令信号的时隙的开始。如已经关于图4指示的，信标消息隐含或明确地通知从装置限定对带外通信信道的时隙化访问的时隙的量，并且隐含或明确地通知从装置开始对带外通信信道的时隙化访问的时刻，并且隐含或明确通知从装置时隙的各持续时间。从装置141然后能够确定其中从装置141被选择以发送第二信令信号的时隙在哪一个时刻开始。一旦到达所述时隙开始的时刻，从装置141开始在步骤S509中发送第二信令信号。在信标消息请求在所述时隙内响应于信标消息而发送的信令信号中包括补充标识符比特时，从装置141通过修改第一信令信号来形成第二信令信号，以用从装置141的标识符的所请求的补充比特代替或另选地补充在第一信令信号中包含的标识符比特。

[0121] 在步骤S510中，从装置141检查是否完整地发送了第二信令信号。在完整地发送了所述第二信令信号时，执行步骤S507；否则，执行步骤S511。

[0122] 在步骤S511中，从装置141检查(如由主装置110在步骤S403中发送的)第二填充消息是否已接收或在接收中(从装置141可能处于开始解码填充消息的位置，而填充消息的部分尚未被接收)。当这种第二填充消息已接收或在接收中时，执行步骤S512；否则，执行从装置141继续发送第二信令信号的步骤S509。

[0123] 在步骤S512中，从装置141根据在第二填充消息中包括的第三辨别信息检查从装置141是否仍然被选择以在所涉及的时隙内发送第二信令信号。实际上，在对于所述时隙在信标消息中包括的第二辨别信息可能不足以避免多个从装置在所述时隙期间访问带外通信信道。因此，第二填充消息旨在避免或至少限制在对带外通信信道的时隙化访问在所涉及的时隙内的冲突。因为从装置141可能处于开始解码第二填充消息的位置，而第二填充消息的部分尚未被接收，所以从装置141优选地根据所述第三辨别信息逐比特地检查从装置141是否仍然被选择以在所涉及的时隙内访问带外通信信道。换言之，每当由从装置141解码所述第三辨别信息的一个比特时，所述从装置141检查从装置141是否仍然被选择。在从装置141仍然被选择时，执行从装置141继续发送第二信令信号的步骤S509；否则，执行从装置141停止发送第二信令信号的步骤S513，从装置141检测到所述从装置141不再被选择以在所涉及的时隙内访问带外通信信道。然后，执行步骤S507。

[0124] 图6示意性表示由主装置110执行的用于发起用于检测经由带外通信信道分别由从装置发送的信令信号的冲突的冲突检测机制的算法。

[0125] 在步骤S601中，主装置110开始经由带外通信信道接收信令信号。步骤S601对应于步骤S301。独立于对带外通信信道的临时时隙化访问的实施方案，可以由主装置110同时接收多个信令信号。由于主装置110开始在确切相同的时刻接收来自两个或更多个各从装置的信令信号的概率相当低，所以主装置110通常开始从第一从装置接收第一信令信号，并且潜在地可以在第一信令信号仍然在接收中的同时开始从第二从装置接收第二信令信号，这意味着在这种情况下，在使用中的载波频率彼此匹配时发生冲突。

[0126] 在步骤S602中，主装置110启动具有预定持续时间Ts的定时器。持续时间Ts等于带外通信信道上的符号周期。

[0127] 在步骤S603中，主装置110开启冲突检测机制。下文中关于图7详细说明冲突检测机制的一个实施方式。

[0128] 在步骤S604中，主装置110执行对在步骤S601中接收的信号的过采样，以获得其样本。过采样通过使用与用于带内通信的采样频率对应的频率或从其(即，从用于带内通信的采样频率)得到的约数来执行。过采样使得由此每符号周期获得的样本的量足够高以认为在带外通信信道上的噪声在所述样本的量上被自补偿。这允许针对带外通信信道范围内的冲突检测而重新使用通常被设计为处理带内信号的主装置110的部件。

[0129] 在步骤S605中，主装置110向冲突检测机制提供在步骤S704中获得的样本，直到在步骤S602中启动的定时器的到期为止。一旦到达定时器的到期，则重复步骤S601，并且在另一符号周期内处理接收下的信号(如果仍然存在)。

[0130] 在特定实施方式中，主装置110仅向冲突检测机制提供在步骤S604中获得的样本一直到与定时器的到期减去余裕Ma对应的时刻，其中，余裕Ma旨在从由冲突检测机制分析的样本撤出与符号间过渡有关的样本。

[0131] 图7示意性表示由主装置110执行的用于实施冲突检测机制的一个实施方式的算法。

[0132] 在步骤S701中，主装置110收集样本，如由在一个符号周期上在步骤S604中执行的过采样操作获得的。提醒的是，由从装置发送的信令信号根据预定调制方案来调制，因此信令信号在连续符号周期上分别以(调制)符号的形式来发送。

[0133] 在步骤S602中，主装置110检查所收集的样本的至少一个参数的大小。各所述参数是振幅、相位以及频率中的一个参数，并且被选择以根据为了经由带外通信信道发送而应用于所述信号的调制来检查参数的大小变化。

[0134] 根据特定实施方式，从装置使用PSK或差分PSK调制来经由带外通信信道发送信令信号，并且振幅是被选择以检查其大小变化的所述参数。实际上，因为带外通信信道由于介质(光纤)的光学性质而是准静态的，所以这意味着期望信令信号的包络在各符号周期上大致恒定。

[0135] 根据特定实施方式，在变型例中，被选择以检查参数的大小变化的所述参数是为了经由带外通信信道发送而在所述信号上应用的调制所作用于的振幅、相位以及频率中的一个参数。在ASK调制等中，振幅是调制所作用于的参数；在PSK调制等中，相位是调制所作用于的参数；在FSK调制等中，频率是调制所作用于的参数；在QAM(正交调幅)调制等中，振幅和相位是调制所作用于的参数；等。

[0136] 在步骤S703中，主装置110检查所收集的样本的各所考虑参数的大小的变化是否大于各所预定阈值TH。在考虑样本的多个参数时，将各参数与对应的阈值TH进行比较。例如，在QAM调制中，可以将样本的振幅与振幅阈值进行比较，和/或可以将样本的相位与相位阈值进行比较。还可以注意的是，即使使用QAM调制，也可以为了冲突检测而由主装置110仅检查相位和振幅中的一个参数。

[0137] 根据一个实施方式，主装置110通过确定所述参数的最大值与所述参数在所述符号周期内的最大值之间的差来检查所述变化。

[0138] 根据另一个实施方式，主装置110将各样本的至少一个参数的大小按顺序与紧前样本的同一参数的大小进行比较。

[0139] 根据又一实施方式，主装置110通过形成各符号周期内的连续样本组来检查所述变化。例如，样本组被限定为预定尺寸的各相邻窗(由预定数量的样本构成)。在优选实施方式中，样本组由于预定尺寸的滑动窗来限定，从一个样本组的限定到按顺序紧接之后的一个样本组的限定，迭代地移位所考虑符号周期内的一个或更多个样本。由此，主装置110通过对于所涉及的符号周期内的各对连续样本组确定所述参数的累计值之间的差来检查所述变化。

[0140] 在所收集的样本的各所考虑的参数的大小的变化大于预定阈值TH时，执行步骤S704；否则，执行步骤S705。预定阈值TH等于或大于带外通信信道上的关于将大小变化与阈值TH进行比较的所述参数的噪声方差。在该意义上，阈值TH依赖于经由带外通信信道发送信令信号而应用的调制。

[0141] 在步骤S704中，主装置110认为在带外通信信道上检测到冲突。然后，执行步骤S706。

[0142] 在步骤S705中，主装置110认为在带外通信信道上没有检测到冲突。然后，执行步骤S706。

[0143] 在步骤S706中，主装置110停止冲突检测机制(已经处理符号周期的所有样本)。如果需要处理另一符号周期，则期望步骤S603的新迭代再次开启冲突检测机制。

[0144] 如之前描述的，冲突可以由主装置110来检测，并且通过临时设置对带外通信信道的时隙化访问降低这种冲突发生的风险。而且，可以进一步降低这种冲突的发生风险。为了实现这一点，提出了包括识别信息的信令信息尽可能短，该识别信息目的在于识别从装置，该从装置发送经由带外通信信道从从装置已发送的信令信号中所包含的信令信息。提案是通过尝试将识别信息限于允许辨别发送信令信息的从装置与可能同时访问带外通信信道的另一从装置的比特来缩减所述识别信息的尺寸。为了实现该目标，主装置发送至少表示掩码的信息，所述从装置需要将该掩码应用于各完整标识符以获得各缩减的识别信息，各缩减的识别信息要由所述从装置在要分别由所述从装置发送的另外的信令信息内使用，缩减的识别信息目的在于包含使得能够彼此区分从装置的足够的比特。然后可以使用在下行链路方向上的带外通信信道发送前面提及的掩码。在变型例中，然后可以通过使用在下行链路方向上的带内通信来发送前面提及的掩码。下文中，在优选实施方式中详细说明这种掩码的使用，其中在从装置在无源光通信网络100中出现或消失时动态地限定所述掩码。在这种背景下，优选地需要向主装置110通知加入无源光通信网络100的各从装置，使得主装置110能够知道哪些从装置存在于无源光通信网络100中。下文中关于图8和图9来详细说明这一点。

[0145] 图8示意性表示由主装置110执行的用于处理经由带外通信信道接收的包含通知信令信息的信令信号的算法。

[0146] 在步骤S801中，主装置110接收通知信令信息，该通知信令信息包括表示发送了所述通知信令信息的从装置的标识符的至少部分。所述信令信息是所谓的通知信令信息，因为发送所述信令信息的从装置使用所述信令信息来通知其在无源光通信网络100中的存在。所述通知信令信息通常为为了锁定由所述从装置用于支持向主装置110的上行链路通信的载波频率而实施的初始锁定处理的一部分。下文中关于图9描述由所述从装置实施的用于发送通知信令信息的算法。

[0147] 在接着的步骤S802中，主装置110确定该通知信令信息是仅包括发送了所述通知信令信息的从装置的标识符的部分还是包括发送了所述通知信令信息的从装置的完整标识符。在通知信令信息仅包括发送了所述通知信令信息的从装置的标识符的部分时，执行步骤S803；否则，执行步骤S806。从装置的标识符通常使用预定量的比特(例如，六十四比特或一百二十八比特)。主装置110确定通知信令信息是否仅包括所述预定量的比特的子集。为此，通知信令信息包含允许确定由从装置提供识别所述从装置的信息所使用的比特的量的信息。主装置110通常根据由从装置提供识别所述从装置的信息所使用的比特的量预先知道在所述信令信息中包括所述预定量的比特中的哪些比特(比特各位置)(例如，所谓的低有效比特(如由本领域技术人员命名的))。告知由从装置提供识别所述从装置的信息所使用的比特的量可以使用字段定界符或依赖具有预定尺寸和位置的字段来进行。在变型例中，由从装置提供识别所述从装置的信息所使用的比特的量是预定的且由主装置110预先知道。例如，信令信息包括与信令信息的类型有关的信息，并且一种信令信息被限定为包括完整装置标识符且另一种信令信息被限定为包括这种部分装置标识符。

[0148] 在假定各从装置在通知信令信息中包括其完整标识符时，省略步骤S803，并且算法从步骤S801直接移至步骤S806。相反，在假定各从装置在通知信令信息中仅包括其完整标识符的部分时，省略步骤S803，并且算法从步骤S803直接移至步骤S806。

[0149] 在步骤S803中，主装置110将在通知信令信息中接收的标识符的所述部分与已存储的识别信息进行比较。所述已存储的识别信息是由主装置110知道已经存在于所涉及的PON中的各从装置的完全或部分标识符的列表或表或更一般地为数据库。换言之，主装置110检查在通知信令信息中接收的标识符的所述部分是否与在所述数据库中存储的所述完整或部分标识符匹配。比较相对于用于表示从装置的完整标识符的所述预定量的比特中的、在通知信令信息中包括的标识符的所述部分的比特的位置来执行。

[0150] 在接着的步骤S804中，主装置110检查在通知信令信息中接收的标识符的所述部分是否足以辨别发送了所述通知信令信息的从装置与由主装置110已知为已经存在于所涉及的PON中的各从装置。当在步骤S803中执行的比较示出标识符的所述部分与在数据库中存储的完整或部分标识符中的至少一个匹配时，形成在通知信令信息中接收的标识符的所述部分的量的比特不足以执行这种辨别。因此，为了能够区分所述从装置与由主装置110已知为已经存在于所涉及的PON中的各从装置，主装置110将需要取得所述从装置的扩展标识符信息或完整标识符的另一个部分。当在通知信令信息中接收的标识符的所述部分足以执行辨别时，执行步骤S806；否则，执行步骤S805。

[0151] 在步骤S805中，主装置110向发送了在步骤S801中接收的通知信令信息的从装置请求另外的识别信息，因为在通知信令信息中接收的标识符的该部分不足以执行辨别。请求可以隐含或明确地指示请求所述从装置的完整标识符的哪些比特：根据第一示例，请求隐含地指示从装置应重新尝试发送通知信令信息，但用所述从装置的完整标识符的全部比特来进行；根据第二示例，请求隐含或明确地指示从装置应用所述从装置的完整标识符的预定补充量的比特发送通知信令信息，例如，如在通知信令信息中接收的标识符的部分的位的量B的两倍，例如使得所述从装置的完整标识符的2*B个较低比特被发送。然后期望在响应于由主装置110在步骤S805中发送的请求从所述从装置接收新通知信令信息时重复图8的算法。

[0152] 根据特定实施方式，主装置110构建所述请求，使得所述请求明确地指示期望在响应于由主装置110在步骤S805中发送的请求而在新通知信令信息中包括所述从装置的完整标识符的哪些比特。实际上，主装置110能够确定哪些标识符比特允许将已经存在于PON中的从装置彼此辨别。概率相当高的是所述比特还允许辨别发送了在步骤S801中接收的通知信令信息的从装置与已经存在于所涉及的PON中的从装置。因此，主装置110可以构建所述请求，使得所述请求明确地指示所述从装置应在响应于由主装置110在步骤S805中发送的请求而要发送的新通知信令信息中包括所述比特。

[0153] 一旦执行步骤S805，则图5的算法结束。

[0154] 可以注意的是，在所述从装置发送通知信令信息时可能发生冲突。在这种情况下，如已经关于图3说明的，发送已经提及的第一填充消息。而且，主装置110可以使用信标消息，以请求具有高概率来辨别所述从装置与由主装置110已知为已经存在于所涉及的PON中的各从装置的从装置的标识符比特。

[0155] 在步骤S806中，主装置110在数据库中存储在步骤S801中接收的完整标识符或在步骤S801中接收的完整标识符的部分(根据在步骤S801中实际接收的任一种)。在数据库中存储的完整标识符或标识符的部分然后允许对发送了在步骤S801中接收的通知信令信息的从装置与其他从装置进行识别。

[0156] 在接着的步骤S807中，主装置110确定使得所涉及的PON的任一个和全部从装置能够彼此辨别的辨别比特。换言之，主装置110确定在另外信令信息发送期间严格需要发送哪些标识符比特(即，表示从装置的全部比特所需的量的比特中的位各位置)来确定哪些从装置发送了所述信令信息。

[0157] 然后，在步骤S808中，主装置110确定掩码并隐含地确定至少一个移位深度(与要从完整标识符引用的比特的位置有关)，该掩码和至少一个移位深度使得能够仅保留来自从装置的完整标识符的所述辨别比特。掩码使得能够提取辨别比特的值，并且移位深度(犹如所述比特是所谓的较低比特)使得能够从第一位位置开始以连续方式获得所述值。让我们例示性考虑辨别比特是从第五比特位置到第八比特位置的比特(第一比特位置为标识符的所谓最低比特)，所述掩码使得能够从掩码所应用于的完整标识符提取所述比特的各值，并且一个移位深度使得所述所提取位能够移位至从第一比特位置到第四比特位置的范围。需要注意的是，在掩码使得能够提取非连续辨别比特的值时使用多个移位深度，以在根据所述移位深度的移位运算之后获得从第一比特位置开始的连续比特的值。

[0158] 一旦确定了掩码且隐含地确定了移位深度，则主装置110经由带外通信信道或使用带内通信信道至少向发送了在步骤S801中接收的通知信令信息的从装置发送表示所述掩码和移位深度的信息。在所获得的掩码与可应用于已经存在于所涉及的PON中的从装置的先前掩码不同的情况下，主装置110向从装置广播更新后的掩码，因此，该更新后的掩码可应用于所有所述从装置。术语“广播”在本文以其联系所有从装置的广泛意义来使用。

[0159] 为了向发送了在步骤S801中接收的通知信令信息的从装置发送数据，主装置110使用作为与下行链路滤波器组121的标称频率匹配的下行链路载波频率的载波频率，该标称频率与用于发送所述信令信号的载波频率相匹配的上行链路滤波器组122的标称频率成对(因为通信发生在同一PON内)。

[0160] 然后，主装置110处理在步骤S801所接收的通知信令信息中包含的任何另一信令信息(如果存在)。一旦执行步骤S808，则图8的算法结束。

[0161] 已经关于图8更详细地描述了响应于由加入无源光通信网络100的各从装置发送的通知信令信息而发送掩码。该掩码还可以使用下行链路方向上的带外通信信道或下行链路方向上的带内通信信道定期地由主装置110来发送。后者方案允许从装置知道在所述从装置加入无源光通信网络100时在它们的通知信令信息中包括哪些标识符比特。

[0162] 图9示意性表示由加入无源光通信网络100的各从装置执行的用于经由带外通信信道发送通知信令信息即向主装置100通知其在无源光通信网络100中的存在的算法。让我们例示性考虑图9的算法由从装置141来执行。

[0163] 在步骤S901中，从装置141获得要经由带外通信信道在这种通知信令信息内向主装置110发送的从装置141的标识符的至少部分。为此，从装置141从从装置141的完整标识符引用各位置预定的预定量的比特。在通知信令信息中将仅发送所引用的比特以识别从装置141。在变型例中，从装置141可以在通知信令信息中包括从装置141的完整标识符。引用自从装置141的完整标识符的比特的量及其各位置通常是预定的。例如，默认掩码且隐含地还有至少一个默认移位深度在从装置141的制造或初始化期间存储在从装置141的存储器中，并且在步骤S901中由从装置141应用(如上所述)。然后仅保留所引用的比特，作为所述通知信令信息中的表示从装置141的识别信息。在该阶段，从装置141不能知道所引用的比特是否将足以将所述从装置141与对于从装置141而言可能同时访问带外通信信道的其他从装置进行辨别。如已经关于图8说明的，由主装置110确定所引用的比特是否将足以辨别所述从装置141与对于发送了在步骤S801中接收的通知信令信息的从装置而言可能同时访问带外通信信道的其他从装置。实际上，如果主装置110确定所引用的比特足以辨别所述从装置141与对于从装置141而言可能同时访问带外通信信道的其他从装置，则假定所述从装置141从主装置110至少接收响应于通知信令信息的掩码；否则，假定所述从装置141从主装置110接收响应于通知信令信息的针对另外识别信息的请求。

[0164] 在另一实施方式中，从从装置141的完整标识符引用的比特的量及其各位置从使用在下行链路方向上的带外通信信道或带内通信信道由主装置110发送的掩码来确定。所述掩码由主装置110根据由从装置已知已经存在于所涉及的PON中的从装置的标识符来限定，以能够彼此区分所述从装置。所述掩码由于从装置141在无源光通信网络100中的出现而可能需要由主装置110更新，但存在不可忽视的概率已经可应用的掩码将保持可应用于区分从装置141与可能同时访问带外通信信道的其他从装置。

[0165] 在接着的步骤S902中，从装置141经由带外通信信道向主装置110发送包括完整标识符或完整标识符的部分的通知信令信息(根据在步骤S901中获得的任一种)，作为识别信息。

[0166] 在通知信令信息仅包括完整标识符的部分时，执行步骤S903；否则，直接执行步骤S904。

[0167] 在步骤S903中，从装置141检查在通知信令信息中包括的识别信息是否足以使主装置110辨别从装置141与由主装置110已知为已经存在于所涉及的PON中的各从装置。换言之，从装置141检查主装置110是否响应于通知信令信息而发送针对另外识别信息或至少掩码的请求。在从装置141从主装置110接收响应于通知信令信息的针对另外识别信息的请求时，执行步骤S906；否则，执行步骤S904。

[0168] 在步骤S904中，从装置141接收表示掩码和至少一个移位深度的信息，该掩码和至少一个移位深度使得能够仅保留来自从装置141的完整标识符的允许辨别从装置141与对于从装置141而言可能同时访问带外通信信道的从装置的辨别比特。表示掩码和移位深度的所述信息与在步骤S808中由主装置110发送的信息对应。由此，如已经关于图8说明的，从装置141能够从从装置141的完整标识符并从所述掩码且从所述移位深度确定允许辨别从装置141与其他从装置的辨别缩减标识符。由此，保留辨别比特作为在所述另外信令信息中的表示从装置141的识别信息。

[0169] 在接着的步骤S905中，从装置141在要经由带外通信信道发送的另外信令信息中使用所述辨别缩减标识符作为识别信息。然后假定辨别缩减标识符通过定义而允许主装置110知道所述另外信令信息来自从装置141，并且如果所述另外信令信息包含从装置141的完整标识符则所述另外信令信息更短，这因此降低了经由带外通信信道发生的冲突发生的风险。然后，图9的算法结束。

[0170] 在步骤S906中，从装置141获得与在步骤S902所发送的通知信令信息中包括的完整标识符的部分比较的另外识别信息。针对从主装置110接收的另外识别信息的请求可以隐含或明确地指示请求所述从装置的完整标识符的哪些比特：根据已经关于步骤S805提及的第一示例，请求隐含地指示从装置应重新尝试发送通知信令信息，但用所述从装置的完整标识符的全部比特来进行；根据已经关于步骤S805提及的第二示例，请求隐含或明确地指示从装置141应用从装置141的完整标识符的预定补充量的比特发送通知信令信息，例如，如在通知信令信息中接收的标识符的部分的位的量B的两倍，例如使得所述从装置的完整标识符的2*B个较低比特被发送。从装置141的完整标识符的所述预定补充比特量可以仅由从装置114被知道(请求指示请求更多比特而不指示多少个，并且从装置141单独决定要提供多少个补充比特，例如基于在制造期间或初始化时存储在存储器中的默认值)。

[0171] 在接着的步骤S907中，从装置141经由带外通信信道向主装置110发送包括完整标识符或完整标识符的部分(根据由主装置110隐含或明确请求的任一种)的新通知信令信息，作为如在步骤S906中获得的另外识别信息。然后，重复步骤S903。

[0172] 如果在步骤S902中发送通知信令信息之后，从装置141在预定定时器持续时间内未接收到任何响应(用于另外识别信息的掩码或请求)，则从装置141修改其光发送接口的配置，以用另一载波波长。重复该处理，直到从装置141所用的载波波长与使从装置141能够向主装置110发送数据的、上行链路滤波器组122的通带匹配为止。

[0173] 要注意有利的是主装置110在数据库中存储从装置的完整标识符而不仅存储从装置的部分标识符，因为用于提取辨别比特的掩码依赖于存储在主装置110的数据库中的关于从装置的识别信息，并且因为这种掩码可能根据从装置在无源光通信网络100中出现/从无源光通信网络100的消失而随着时间的过去而演变。因此，在事前接收的通知信令信息分别仅包含部分标识符的特定实施方式中，一旦建立从所涉及的从装置到主装置110的带内通信，则所述从装置经由带内通信向主装置110发送其完整标识符。主装置110在经由带内通信接收所述完整标识符时从数据库检索之前存储的关于所述从装置的部分标识符。为此，主装置110将可应用于所述从装置的掩码应用在所接收的完整标识符上，并且执行需要的移位操作，并且执行与在数据库中存储的部分标识符的比较。一旦找到匹配，则找到所述从装置的部分标识符，并且主装置110存储所述完整标识符来代替之前存储的部分标识符。

[0174] 根据第一实施方式，从装置的消失由于刚好在掉电之前或刚好在移至睡眠模式之前由所述从装置发送的消息以指示所述从装置离开无源光通信网络100而可以由主装置110检测到。根据第二实施方式，消失可以通过以下检测：实施预定持续时间的定时器，该定时器每当存在主装置与从装置之间的数据交换时启动，且通过在定时器在执行主装置与所述从装置之间的新的数据交换之前就到期时认为从装置离开了无源光通信网络100。这意味着假定这种交换通常比定时器的所述预定持续时间频繁地发生。

[0175] 在以上的描述中，在根据从装置在无源光通信网络100中的出现的动态更新背景下详细说明使用前面提及的掩码以对于各从装置确定缩减识别信息。可以理解，相同原理适用于根据从装置从无源光通信网络100消失的动态更新背景下。然后可以在检测到所述消失时更新掩码，这可以减少区分可能同时访问带外通信信道的从装置严格需要的标识符比特的量。

[0176] 图10示意性表示在需要应用前面提及的掩码时由各从装置执行的用于经由带外通信信道发送信令信息(不同于前面提及的通知信令信息)的算法。让我们例示性考虑图10的算法由从装置141来执行。

[0177] 在步骤S1001中，从装置141检测需要向主装置110经由带外通信信道发送信令信息(关于前面提及的通知信令信息的另外信令信息)。例如，这种另外信令信息是用于载波波长去谐跟踪的锁定信号，这使得主装置110能够执行到所述锁定信号上的测量，以确定从装置141的光发送接口的配置是否需要被调节为对应于与假定从装置141向主装置110通信所经由的滤波器组122的通带匹配的载波波长。

[0178] 在接着的步骤S1002中，从装置141获得表示用于从从装置141的完整标识符获得辨别缩减标识符的掩码的信息。所述掩码是表示掩码的信息在步骤S808中由主装置110(可能经由广播)发送到从装置141的掩码(这意味着继由在所述从装置141之后加入或离开无源光通信网络100的另一个从装置发送的通知信令信息的处理之后由从装置141接收所述掩码)。从装置141然后应用所述掩码和对应的移位深度，以从第一位位置获得连续比特(犹如全部这些比特是所谓的较低比特)。仅与辨别缩减标识符对应的比特被保持为要包括在所述另外信令信息中的识别信息。

[0179] 在接着的步骤S1003中，从装置141构建所述另外信令信息，在该另外信令信息中，从装置141包括如在步骤S1002中获得的辨别缩减标识符。

[0180] 在接着的步骤S1004中，从装置141经由带外通信信道向主装置110发送所述另外信令信息。然后，图10的算法结束。

[0181] 图11示意性表示在需要应用前面提及的掩码时由主装置110执行的用于根据图5的算法处理经由带外通信信道发送的所述另外信令信息而的算法。

[0182] 在步骤S1101中，主装置110接收包括发送了所述另外信令信息的从装置的完整标识符的仅部分(辨别缩减标识符)的所述另外信令信息。在所述另外信令信息包括发送了所述另外信令信息的从装置的完整标识符的情况下，直接执行步骤S1105。

[0183] 在接着的步骤S1102中，主装置110获得识别信息，该识别信息包括所述另外信令信息，并且目的在于在对于发送了在步骤S1101中接收的通知信令信息的从装置而言可能同时访问带外通信信道的从装置中以唯一方式识别发送了所述另外信令信息的从装置。

[0184] 在接着的步骤S1103中，主装置110根据在步骤S1102中获得的识别信息识别发送了所述另外信令信息的从装置。

[0185] 在接着的步骤S1104中，主装置110处理在步骤S1101所接收的所述另外信令信息中包含的任意另一信令信息。一旦执行步骤S1104，则图11的算法结束。

[0186] 本文之前关于图8至图11引入的掩码可以用于限定第二辨别信息，该第二辨别信息已经关于图4提及且由从装置用于图5的算法的范围内以在特定实施方式中确定是否分别允许所述从装置访问时隙。实际上，所述第二辨别信息在这种情况下通常为可以经由所述掩码提取的标识符的一个或更多个比特的值(因为由掩码提取的标识符比特允许从装置彼此辨别)。这种掩码的使用限制了需要经由信标消息请求补充比特的情况(对补充比特的这种请求更特别地在新从装置加入无源光通信网络100且具有致使到目前为止可应用的掩码废弃的完整标识符时将有用)。

[0187] 根据变型实施方式，为了减小识别信息的尺寸，主装置110执行在存在于所涉及的PON中的各从装置的标识符中存在的供应商识别部分的转换。实际上，许多无源光通信网络包括由非常少的不同供应商制造的装置，并且所述装置的标识符包括用于识别所述装置的各供应商的大量比特。例如，在仅由两个不同供应商制造的装置存在于无源光通信网络100中时，需要单个比特来区分这两个供应商。通过根据制造存在于无源光通信网络100中的从装置的不同供应商的数量执行这种转换，减小了在信令信息中包括的识别信息的尺寸。为此，主装置110向所涉及的PON的从装置提供转换表，该转换表提供所述供应商标识符部分与较短尺寸的代码的关联，该较短尺寸根据制造无源光通信网络100中存在的从装置的不同供应商的数量来限定，使得所述从装置在所发送的信令信息中用如在所述表中指示的对应代码来代替所述从装置的各标识符的供应商标识符部分。所述表优选地经由带内通信来提供，但另选地可以经由带外通信信道来提供。

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