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CN102946574A | 2013-02-27 | |||
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CN201403176Y | 2010-02-10 |
北京派特恩知识产权代理有限公司 (CN)
权利要求书 1、一种共享光模块的方法,应用在包括光线路终端 OLT与光网络单元 ONU之间设置光模块共享装置的系统中; 该方法包括上行传输步骤和下行 传输步骤的至少其中之一; 所述下行步骤包括: 所述光模块共享装置将一路第一下行 Serdes信号 转换为多路第二下行 Serdes信号, 并各路所述第二下行 Serdes信号传输给 相应的所述 ONU; 所述上行传输步骤包括:所述光模块共享装置将多个所述 ONU发送的 上行 Serdes信号分时向所述 OLT发送。 2、 根据权利要求 1所述的方法, 其中, 所述系统还包括第一光模块; 所述第一光模块连接在所述 OLT与所述光模块共享装置之间; 所述下行传输步骤包括: 所述第一光模块将所述 OLT发送的下行光信号转化为电信号形式的第 一下行 Serdes信号; 所述光模块共享装置将一路所述下行 Serdes信号转化为相同的多路所 述第二下行 Serdes信号, 并将各路所述第二下行 Serdes信号分别发送给相 应的所述 ONU; 所述上行传输步骤包括: 所述光模块共享装置将多个所述 ONU发送的多路上行 Serdes信号分时 传输给所述第一光模块; 所述第一光模块接收所述光模块共享装置传输的上行 Serdes信号, 并 将所述上行 Serdes信号转换成向所述 OLT传输的上行光信号。 3、 根据权利要求 2所述的方法, 其中, 所述第一光模块包括第一 IIC总线及寄存器; 所述方法还包括: 所述光模块共享装置控制多个所述 ONU通过所述第一 IIC总线分时访 问所述寄存器。 4、 根据权利要求 3所述的方法, 其中, 所述光模块共享装置控制多个 ONU通过所述第一 IIC总线分时访问所 述第一光模块的寄存器包括: 所述光模块共享装置根据所述 ONU输出的指示信号,选择一个与所述 第一 IIC总线连通的所述 ONU; 与所述第一 IIC总线连通的所述 ONU, 通过所述第一 IIC总线读取所 述寄存器。 5、 根据权利要求 4所述的方法, 其中, 所述光模块共享装置包括 IIC总线转换模块; 所述 ONU包括第二 IIC 总线; 根据所述 ONU输出的指示信号, 选择一个与所述 IIC总线连通的所述 ONU包括: 所述 IIC总线转换模块接收所述 ONU输出的指示信号; 所述 IIC 总线转换模块根据所述指示信号选择一个所述 ONU 的第二 IIC总线与所述第一 IIC总线连通。 6、 根据权利要求 2所述的方法, 其中, 所述方法还包括: 所述光模块共享装置接收所述 ONU输出的状态获取信号; 所述光模块共享装置依据所述状态获取信号获取所述第一光模块的各 个电平式晶体管-晶体管逻辑电路 LVTTL电平信号, 并将所述 LVTTL电平 信号发送给所述 ONU。 7、 根据权利要求 1至 6任一项所述的方法, 其特征在于, 所述光模块共享装置包括 Serdes电子开关或携带有多路 Serdes接口的 现场编程门阵列 FPGA; 所述光模块共享装置将多个 ONU发送的上行 Serdes信号分时向所述 OLT方向发送为: 通过所述 Serdes电子开关或所述携带有多路 Serdes接口的 FPGA将多 个 ONU发送的上行 Serdes信号分时向所述 OLT发送。 8、 根据权利要求 2至 6任一项所述的方法, 其特征在于, 所述光模块共享装置将第 n个所述 ONU发送的第 n上行 Serdes信号发 送给所述第一光模块时, 还同步向所述第一光模块发送所述第 n使能信号; 所述第一光模块, 接收所述第 n使能信号及所述第 n上行 Serdes信号 并转换成第 n光信号; 其中, 所述第 n使能信号用于触发所述第一光模块将第 n上行 Serdes 信号转换成第 n光信号; 所述 n为正整数, 小于所述 ONU的总数。 9、 根据权利要求 8所述的方法, 其特征在于, 在所述光模块共享装置 向所述第一光模块发送所述第 n使能信号之前, 所述方法还包括: 所述光模块共享装置接收每一所述 ONU发送的突发发送信号; 其中, 第 n个所述 ONU发送的突发发送信号与其他的所述 ONU发送的突发发送 信号不同; 所述光模块共享装置对所述突发发送信号进行或处理, 形成初步信号; 所述光模块共享装置对所述初步信号进行延时处理, 形成所述第 n使 能信号。 10、 一种共享光模块的系统, 包括光模块共享装置, 所述装置位于光 线路终端 OLT与光网络单元 ONU之间; 所述装置包括下行 Serdes驱动模块及上行 Serdes转换模块; 所述下行 Serdes驱动模块, 配置为将一路第一下行 Serdes信号转换为 多路第二下行 Serdes信号, 并将各路所述第二下行 Serdes信号传递给相应 的所述 ONU; 所述上行 Serdes转换模块,配置为将多个所述 ONU发送的上行 Serdes 信号分时向所述 OLT发送。 11、根据权利要求 10所述的系统, 其特征在于, 所述 OLT与所述装置 之间连接有第一光模块; 所述第一光模块, 配置为所述 OLT发送的下行光信号转化为电信号形 式的所述第一下行 Serdes信号; 所述下行 Serdes驱动模块, 配置为将所述第一下行 Serdes信号转化为 相同的多路所述第二下行 Serdes信号, 并将各路所述第二下行 Serdes信号 分别发送给相应的所述 ONU; 所述上行 Serdes转换模块,配置为将多个所述 ONU的多路上行 Serdes 信号分时传递给所述第一光模块; 所述第一光模块, 还配置为分时接收所述上行 Serdes转换模块传输的 上行 Serdes信号并将所述上行 Serdes信号转换成向所述 OLT传输的上行光 信号。 12、 根据权利要求 11所述的系统, 其中, 所述第一光模块包括第一 IIC总线及寄存器; 所述光模块共享装置, 还配置为控制多个所述 ONU通过所述第一 IIC 总线分时访问所述第一光模块的寄存器。 13、 根据权利要求 12所述的系统, 其中, 所述光模块共享装置, 配置为根据所述 ONU输出的指示信号, 选择一 个与所述 IIC总线连通的所述 ONU; 所述 ONU,还配置为在与所述第一 IIC总线连通时,通过所述第一 IIC 总线读取所述寄存器。 14、 根据权利要求 13所述的系统, 其中, 所述光模块共享装置还包括 IIC总线转换模块; 所述 ONU包括第二 IIC总线; 所述 IIC总线转换模块, 配置为接收所述 ONU输出的指示信号, 及根 据所述指示信号选择一个所述 ONU的第二 IIC总线与所述第一 IIC总线连 通。 15、 根据权利要求 11所述的系统, 其中, 所述光模块共享装置包括光模块状态获取模块; 所述光模块状态获取模块, 配置为接收所述 ONU输出的状态获取信 号, 依据所述状态获取信号获取所述第一光模块的各个电平式晶体管 -晶体 管逻辑电路 LVTTL电平信号,并将所述 LVTTL电平信号发送给所述 ONU。 16、 根据权利要求 10至 15任一项所述的系统, 其中, 所述光模块共享装置包括多路 Serdes电子开关或携带有多路 Serdes接 口的现场编程门阵列 FPGA; 所述多路多路 Serdes电子开关,配置为分时向上行发送所述上行 Serdes 信号; 所述携带有多路 Serdes接口的 FPGA, 配置为分时向上行发送所述上 行 Serdes信号。 17、 根据权利要求 10至 15任一项所述的系统, 其中, 所述光模块共享装置, 还配置为将第 n个所述 ONU发送的第 n上行 Serdes信号发送给所述第一光模块时, 还同步向所述第一光模块发送所述 第 n使能信号; 所述第一光模块, 还配置为接收所述第 n使能信号及所述第 n上行 Serdes信号并转换成第 n光信号; 其中, 所述第 n使能信号用于触发所述第一光模块将第 n上行 Serdes 信号转换成第 n光信号; 所述 n为正整数, 小于所述 ONU的总数。 18、 根据权利要求 17所述的系统, 其中, 所述光模块共享装置包括或门及延时器; 所述或门, 配置为接收每一所述 ONU发送的突发发送信号, 并对所述 突发发送信号进行或处理, 形成初步信号; 其中, 第 n个所述 ONU发送的 突发发送信号与其他的所述 ONU发送的突发发送信号不同; 所述延时器, 配置为对所述初步信号进行延时处理, 形成所述第 n使 能信号。 |
本发明涉及通信领域, 具体涉及一种共享光模块的方法、 装置和系统。 背景技术
随着多媒体业务的不断丰富, 对接入网带宽的需求越来越大, 在这种 情况下, 无源光网络(Passive Optics Network, PON )的应用越来越广, 它 可以提供长距离、 大带宽的接入, 这是传统的非对称数字用户线(ADSL ) 做不到的。
PON是指由作为局端设备的光线路终端( Optics Line Terminate, OLT ) 和作为终端设备的光网络单元(Optics Network Unit, ONU )以及光分配网 络 ( Optics Distribution Network, ODN )组成的无源电子设备系统。
PON中,对于 OLT的一个 PON口下的多个 ONU,下行时 OLT进行连 续的广播发送, ONU只提取发送给自身的帧, 将其他 ONU的帧丟弃; 上 行分时突发发送, 各个 ONU只在被分配的时隙发送数据。 在实际应用中, OLT釆用 1级分光, 到用户处釆用二级分光,每个 ONU对应使用一个光模 块, 光模块通过光纤和分光器连接。
现有技术虽然实现了通过光信号进行通信, 然而在使用上述结构各部 件价格昂贵, 硬件成本高。 发明内容
有鉴于此, 本发明实施例期望提供一种共享光模块的方法 和系统, 以 实现多个 ONU共用一个光模块, 降低硬件成本。
为达到上述目的, 本发明实施例的技术方案是这样实现的: 本发明实施例第一方面提供一种共享光模块的 方法, 应用在包括光线 路终端 OLT与光网络单元 ONU之间设置光模块共享装置的系统中; 该方 法包括上行传输步骤和下行传输步骤的至少其 中之一;
所述下行步骤包括: 所述光模块共享装置将一路第一下行 Serdes信号 转换为多路第二下行 Serdes信号, 并各路所述第二下行 Serdes信号传输给 相应的所述 ONU;
所述上行传输步骤包括:所述光模块共享装置 将多个所述 ONU发送的 上行 Serdes信号分时向所述 OLT发送。
优选地,所述系统还包括第一光模块;所述第 一光模块连接在所述 OLT 与所述光模块共享装置之间;
所述下行传输步骤包括:
所述第一光模块将所述 OLT发送的下行光信号转化为电信号形式的第 一下行 Serdes信号;
所述光模块共享装置将一路所述下行 Serdes信号转化为相同的多路所 述第二下行 Serdes信号, 并将各路所述第二下行 Serdes信号分别发送给相 应的所述 ONU;
所述上行传输步骤包括:
所述光模块共享装置将多个所述 ONU发送的多路上行 Serdes信号分时 传输给所述第一光模块;
所述第一光模块接收所述光模块共享装置传输 的上行 Serdes信号, 并 将所述上行 Serdes信号转换成向所述 OLT传输的上行光信号。
优选地,
所述第一光模块包括第一 IIC总线及寄存器;
所述方法还包括:
所述光模块共享装置控制多个所述 ONU通过所述第一 IIC总线分时访 问所述寄存器。
优选地,
所述光模块共享装置控制多个 ONU通过所述第一 IIC总线分时访问所 述第一光模块的寄存器包括:
所述光模块共享装置根据所述 ONU输出的指示信号,选择一个与所述 第一 IIC总线连通的所述 ONU;
与所述第一 IIC总线连通的所述 ONU, 通过所述第一 IIC总线读取所 述寄存器。
优选地,
所述光模块共享装置包括 IIC总线转换模块; 所述 ONU包括第二 IIC 总线;
根据所述 ONU输出的指示信号, 选择一个与所述 IIC总线连通的所述 ONU包括:
所述 IIC总线转换模块接收所述 ONU输出的指示信号;
所述 IIC 总线转换模块根据所述指示信号选择一个所述 ONU 的第二 IIC总线与所述第一 IIC总线连通。
优选地, 所述方法还包括:
所述光模块共享装置接收所述 ONU输出的状态获取信号;
所述光模块共享装置依据所述状态获取信号获 取所述第一光模块的各 个电平式晶体管-晶体管逻辑电路 LVTTL电平信号, 并将所述 LVTTL电平 信号发送给所述 ONU。
优选地,
所述光模块共享装置包括 Serdes电子开关或携带有多路 Serdes接口的 现场编程门阵列 FPGA;
所述光模块共享装置将多个 ONU发送的上行 Serdes信号分时向所述 OLT方向发送为:
通过所述 Serdes电子开关或所述携带有多路 Serdes接口的 FPGA将多 个 ONU发送的上行 Serdes信号分时向所述 OLT发送。
优选地,
所述光模块共享装置将第 n个所述 ONU发送的第 n上行 Serdes信号发 送给所述第一光模块时, 还同步向所述第一光模块发送所述第 n使能信号; 所述第一光模块, 接收所述第 n使能信号及所述第 n上行 Serdes信号 并转换成第 n光信号;
其中, 所述第 n使能信号用于触发所述第一光模块将第 n上行 Serdes 信号转换成第 n光信号;
所述 n为正整数, 小于所述 ONU的总数。
优选地, 在所述光模块共享装置向所述第一光模块发送 所述第 n使能 信号之前, 所述方法还包括:
所述光模块共享装置接收每一所述 ONU发送的突发发送信号; 其中, 第 n个所述 ONU发送的突发发送信号与其他的所述 ONU发送的突发发送 信号不同;
所述光模块共享装置对所述突发发送信号进行 或处理, 形成初步信号; 所述光模块共享装置对所述初步信号进行延时 处理, 形成所述第 n使 能信号。
本发明实施例第二方面提供一种共享光模块的 系统, 包括光模块共享 装置, 所述装置位于光线路终端 OLT与光网络单元 ONU之间;
所述装置包括下行 Serdes驱动模块及上行 Serdes转换模块;
所述下行 Serdes驱动模块, 配置为将一路第一下行 Serdes信号转换为 多路第二下行 Serdes信号, 并将各路所述第二下行 Serdes信号传递给相应 的所述 ONU; 所述上行 Serdes转换模块,配置为将多个所述 ONU发送的上行 Serdes 信号分时向所述 OLT发送。
优选地, 所述 OLT与所述装置之间连接有第一光模块;
所述第一光模块, 配置为所述 OLT发送的下行光信号转化为电信号形 式的所述第一下行 Serdes信号;
所述下行 Serdes驱动模块, 配置为将所述第一下行 Serdes信号转化为 相同的多路所述第二下行 Serdes信号, 并将各路所述第二下行 Serdes信号 分别发送给相应的所述 ONU;
所述上行 Serdes转换模块,配置为将多个所述 ONU的多路上行 Serdes 信号分时传递给所述第一光模块;
所述第一光模块, 还配置为分时接收所述上行 Serdes转换模块传输的 上行 Serdes信号并将所述上行 Serdes信号转换成向所述 OLT传输的上行光 信号。
优选地,
所述第一光模块包括第一 IIC总线及寄存器;
所述光模块共享装置, 还配置为控制多个所述 ONU通过所述第一 IIC 总线分时访问所述第一光模块的寄存器。
优选地,
所述光模块共享装置, 配置为根据所述 ONU输出的指示信号, 选择一 个与所述 IIC总线连通的所述 ONU;
所述 ONU,还配置为在与所述第一 IIC总线连通时,通过所述第一 IIC 总线读取所述寄存器。
优选地,
所述光模块共享装置还包括 IIC总线转换模块;
所述 ONU包括第二 IIC总线; 所述 IIC总线转换模块, 配置为接收所述 ONU输出的指示信号, 及根 据所述指示信号选择一个所述 ONU的第二 IIC总线与所述第一 IIC总线连 通。
优选地,
所述光模块共享装置包括光模块状态获取模块 ;
所述光模块状态获取模块, 配置为接收所述 ONU输出的状态获取信 号, 依据所述状态获取信号获取所述第一光模块的 各个电平式晶体管 -晶体 管逻辑电路 LVTTL电平信号,并将所述 LVTTL电平信号发送给所述 ONU。
优选地,
所述光模块共享装置包括多路 Serdes电子开关或携带有多路 Serdes接 口的现场编程门阵列 FPGA;
所述多路多路 Serdes电子开关,配置为分时向上行发送所述上 行 Serdes 信号;
所述携带有多路 Serdes接口的 FPGA, 配置为分时向上行发送所述上 行 Serdes信号。
优选地,
所述光模块共享装置, 还配置为将第 n个所述 ONU发送的第 n上行 Serdes信号发送给所述第一光模块时, 还同步向所述第一光模块发送所述 第 n使能信号;
所述第一光模块, 还配置为接收所述第 n使能信号及所述第 n上行 Serdes信号并转换成第 n光信号;
其中, 所述第 n使能信号用于触发所述第一光模块将第 n上行 Serdes 信号转换成第 n光信号;
所述 n为正整数, 小于所述 ONU的总数。
优选地, 所述光模块共享装置包括或门及延时器;
所述或门, 配置为接收每一所述 ONU发送的突发发送信号, 并对所述 突发发送信号进行或处理, 形成初步信号; 其中, 第 n个所述 ONU发送的 突发发送信号与其他的所述 ONU发送的突发发送信号不同;
所述延时器, 配置为对所述初步信号进行延时处理, 形成所述第 n使 能信号。
本发明实施例提供了多个 ONU共享光模块的技术,能够实现多个 ONU 共用一个光模块, 提高了光模块的利用率, 减少光模块的使用数量, 同时 去掉了二级分光器, 减少了光路损耗, 有效延长了 PON的接入距离, 降低 了 PON的成本。 附图说明
图 1为一种无源光网络 PON结构示意图;
图 2为本发明实施例的 PON结构示意图;
图 3为本发明实施例的所述光模块共享的系统结 示意图;
图 4为本发明实施例所述的下行 Serdes驱动模块的结构示意图; 图 5为本发明实施例所述的上行 Serdes转换模块的结构示意图; 图 6为本发明实施例所述的 Serdes信号选择器的结构示意图; 图 7为本发明实施例所述的形成使能信号的结构 意图;
图 8为本发明实施例所述的光模块状态获取模块 结构示意图。 具体实施方式
如图 1 所示的 PON, 包括携带有若干个光模块的 ONU、 一级分光器 020、 二级分光器 030及 OLT 010。 所述 ONU包括 ONU 041、 ONU 042及 ONU 043; 其中, 每一个 ONU利用各自内部的光模块实现光信号与电信号 之间的转换。 所述 OLT 010发送的光信号通过所述一级分光器 020进行光信号功率 的调整, 通常在所述一级分光器 020及二级分光器 030之间还有其他装置 有连接, 在图示中并未显示。 为了降低光信号的传输衰减, 通常将所述二 级分光器 030通常离所述 ONU很近的地方, 在用于将一路光信号转换成 多路光信号, 并输入到各 ONU中的光模块中。
在上述 PON 中光模块的数量多, 由于光模块的单价高导致整个 PON 的硬件成本高; 且至少包括两级分光器, 由于分光器的单价高再次造成了 PON网络的硬件成本高。
针对上述现象, 本发明实施例在进行光通信时, 可以由多个不包括光 模块的 ONU共享 PON中的一个光模块,可以将该光模块称为第一 光模块。 这样,在不改变 PON的网络架构的基础上,使得对应于同一 OLT的多个所 述 ONU只使用一个光模块, 提高了光模块的利用率, 减少了整个 PON中 光模块的使用数量, 降低了设备成本; 并且从 OLT发送的信号在光模块共 享装置实现一路信号到多路信号的转换, 从而去掉了二级分光器, 减少了 建网成本, 降低了光路损耗, 有效延长了 PON的接入距离。
所述第一光模块的数据和控制接口可如表 1所示: 信号 类型 功能
低电压伪发射极耦合逻辑(low-voltage
光模块的下行
Tx Data positive-referenced emitter coupled logic,
Serdes信号 LVPECL ) 电路 光模块的上行 x Data LVPECL
Serdes信号 电平式晶体管-晶体管逻辑电路(Level 光模块的发送使
Tx Dis
Transistor-Transistor Logic, LVTTL ) 能信号
Tx— Fault LVTTL 光模块状态信号 Tx Indication LVTTL 光模块状态信号 x SD LVTTL 光模块状态信号
SCL IIC总线时钟 IIC总线时钟
SDA IIC总线数据 IIC总线数据 表 1
通常, 所述第一光模块配置为将所述 OLT发送的光信号转换成电信号 后, 再发送到各个不包括光模块的 ONU中。
所述 ONU通常需要读取所述第一光模块的寄存器内存 储的信息, 如 通过读取所述基础器获取所述第一光模块的型 号、 偏置电流等信息;
所述 ONU还需要读取第一光模块的 LVTTL信号, 获取第一光模块的 工作状态。
图 2所述的为一个共享光模块的系统, 包括 OLT 110、 分光器 120、 第 一光模块 130、 光模块共享装置 140以及至少两个 ONU; 在图 2中显示有 3个不包括光模块的 OU , 分别是 ONU 151、 ONU 152及 ONU 153。
基于所述图 2 的系统在进行光通信时, 所述共享光模块的方法包括上 行传输步骤和下行传输步骤的至少其中之一;
所述下行步骤包括: 所述光模块共享装置 140将一路第一下行 Serdes 信号转换为多路第二下行 Serdes信号, 并将各路所述第二下行 Serdes信号 传输给相应的 ONU; 所述 Serdes 信号为通用可编程串行接口信号, 是 Serializer/ deserializer的缩写。
所述上行传输步骤包括:所述光模块共享装置 140将多个 ONU发送的 上行 Serdes信号分时向所述 OLT发送。
所述多个 ONU可为至少两个不包括光模块的 ONU。
具体而言, 所述下行传输步骤包括:
所述第一光模块 130将所述 OLT 110发送的下行光信号转化为电信号 形式的第一下行 Serdes信号;
所述光模块共享装置 140将一路所述下行 Serdes信号转化为相同的多 路所述第二下行 Serdes信号, 并将各路所述第二下行 Serdes信号分别发送 给相应的所述 ONU; 第二下行 Serdes信号的路数与 ONU的个数相等。
所述上行传输步骤包括:
所述光模块共享装置 140将多个所述 ONU发送的多路上行 Serdes信号 分时传输给所述第一光模块 130;
所述第一光模块 130接收所述光模块共享装置传输的上行 Serdes信号, 并将所述上行 Serdes信号转换成向所述 OLT 110传输的上行光信号。
优选地, 所述第一光模块 130包括第一 IIC总线及寄存器;
所述光模块共享装置 140, 还配置为控制多个所述 ONU通过所述第一 IIC总线分时访问所述第一光模块 130的寄存器。 即不同的 ONU在不同时 间内分别方位所述第一光模块的寄存器, 读取寄存器中的信息。
具体的各所述 ONU之间如何实现分时访问所述寄存器,可包括 如下步 骤:
所述光模块共享装置 140, 配置为根据所述 ONU输出的指示信号, 选 择一个与所述 IIC总线连通的所述 ONU;
所述 ONU,还配置为在与所述第一 IIC总线连通时,通过所述第一 IIC 总线读取所述寄存器。
优选地, 所述光模块共享装置 140包括 IIC总线转换模块; 所述 ONU 包括第二 IIC总线;
根据所述 ONU输出的指示信号, 选择一个与所述 IIC总线连通的所述 ONU包括:
所述 IIC总线转换模块接收所述 ONU输出的指示信号;
所述 IIC 总线转换模块根据所述指示信号选择一个所述 ONU 的第二 IIC总线与所述第一 IIC总线连通。
故每一个所述 0NU在不同时间依次通过第二 IIC总线、 所述 IIC总线 转换模块及所述第二 IIC总线访问所述第一光模块 130中的寄存器。
所述光模块共享装置还包括光模块状态获取模 块; 所述光模块共享装 置 140与所述 OU 之间还通过 I/O管脚相连;
当所述 ONU需获取光模块状态时, ONU的 I/O管脚输出状态获取信 号, 所述光模块状态获取模块, 依据所述状态获取信号获取第一光模块的 各个 LVTTL电平信号。
所述光模块状态获取模块, 还配置为将所述 LVTTL 电平信号发送给 在具体的实现过程中, 所述光模块共享装置 140可包括 Serdes电子开 关或携带有多路 Serdes接口的现场编程门阵列 FPGA;
所述光模块共享装置将多个 ONU发送的上行 Serdes信号分时向所述 OLT方向发送为:
通过所述 Serdes电子开关或所述携带有多路 Serdes接口的 FPGA将多 个 ONU发送的上行 Serdes信号分时向所述 OLT发送。
优选地,所述光模块共享装置将第 n个所述 ONU发送的第 n上行 Serdes 信号发送给所述第一光模块时, 还同步向所述第一光模块发送所述第 n使 能信号; 所述第一光模块, 接收所述第 n使能信号及所述第 n上行 Serdes 信号并转换成第 n光信号; 其中, 所述第 n使能信号用于触发所述第一光 模块将第 n上行 Serdes信号转换成第 n光信号; 所述 n为正整数, 小于所 述 ONU的总数。 例如当所述 ONU的总数为 4时, 在所述 n的取值范围为 不大于 4的正整数。
在所述光模块共享装置向所述第一光模块发送 所述第 n使能信号之前, 所述方法还包括: 所述光模块共享装置接收每一所述 ONU发送的突发发送信号; 其中, 第 n个所述 ONU发送的突发发送信号与其他的所述 ONU发送的突发发送 信号不同;
所述光模块共享装置对所述突发发送信号进行 或处理, 形成初步信号; 所述光模块共享装置对所述初步信号进行延时 处理, 形成所述第 n使 能信号。
如图 4, 所述共享光模块的系统, 包括第一光模块 210、 光模块共享装 置 220及至少两个 ONU 230。
所述第一光模块通过第一 IIC总线 411与所述光模块共享装置相邻;所 述至少两个 ONU分别通过第二 IIC总线及 I/O管脚与所述光模块共享装置 相连。
所述光模块共享装置包括: 下行 Serdes驱动模块 211及上行 Serdes转 换模块 224;
所述下行 Serdes驱动模块 221, 配置为将一路第一下行 Serdes信号转 换为多路第二下行 Serdes信号并传递给至少两个 ONU 230;
所述上行 Serdes转换模块 224, 配置为将至少两个 ONU 230发送的上 行 Serdes信号分时向上行发送。
具体而言, OLT可通过广播发送的下行光信号, 被第一光模块 210转 化为电信号形式的第一下行 Serdes信号后, 由下行 Serdes驱动模块 221将 单路第一下行 Serdes信号转化为多路第二下行 Serdes信号; 其中, 所述第 二下行 Serdes信号的路数与 ONU的个数相等。
下行 Serdes驱动模块 221再将这多路第二下行 Serdes信号分别发送给 相应的 ONU;
上行 Serdes转换模块 224, 配置为至少两个 ONU 230的上行 Serdes信 号 (如: 上行突发的 Serdes信号)分时传递给第一光模块 210, 并最终通 过所述第一光模块 210及上行 Serdes信号通路中的其他器件传输给 OLT。 所述光模块共享装置还包括 IIC总线转换模块 222及光模块状态获取模 块 223; 其中,
IIC总线转换模块 222,配置实现多个 ONU通过第一 IIC总线分时访问 第一光模块的寄存器, 以获取第一光模块的一些基本信息, 比如第一光模 块的类型及偏置电流等;
光模块状态获取模块 223, 配置为实现各个 ONU通过各自的 I/O管脚 读取第一光模块的 LVTTL电平信号的状态, 以便获取第一光模块的工作状 态, 确定第一光模块是否工作正常;
光模块共享装置 220 中所包含的上述各个模块互相独立, 共同实现多 个 ONU共享第一光模块时所需要实现的功能。
在具体的实现过程中, 所述第一光模块 210 可以耦合到所述光模块共 享装置 220中。
如图 4所示, 所述下行 Serdes驱动模块可为 Serdes信号驱动器; 所述 Serdes信号驱动器可以包含多个并联的放大器。 OLT广播发送的下行光信 号在第一光模块转化为电信号形式的第一下行 Serdes 信号, 然后输出给 Serdes信号驱动器, 电信号形式的第一下行 Serdes信号经过 Serdes信号驱 动器转化为多路相同的电信号形式的第二下行 Serdes信号, 同时传送给多 个 ONU, ONU选择性接收。
如图 5所示为一个上行上行 Serdes转换模块的具体结构, 与 8个不包 括光模块的 ONU相连; 包括 8/3编码器及 Serdes信号选择器;
所述 8/3编码器 接收的信号包括 ONU 1的突发发送信号、 ONU 2的突 发发送信号 ONU 8的发送信号; 其中, 所述 ONU 1的突发发送信号为第 1 个 ONU发送的突发发送信号; 同理所述 ONU 2的发送信号 ONU 8的突发 发送信号为第 2个 ONU发送的突发发送信号。 各所述突发发送信号经所述 8/3编码器处理后,形成选择信号输入到所 述 Serdes信号选择器中。
Serdes信号选择器,根据各个 ONU只在被分配的时隙发送数据的特点, 送。
各个 ONU控制上行 Serdes信号发送的突发发送信号不会同时有效, 一 旦某个 ONU的突发发送信号有效, 这个 ONU的上行 Serdes信号立即被 Serdes信号选择器连接到第一光模块的上行 Serdes信号通路上, 同时第一 光模块的发送使能信号同步打开,第一光模块 将该电信号形式的上行 Serdes 信号转化为上行光信号发送到 OLT。此时其他的 ONU的电信号形式的上行 Serdes信号和突发发送信号处于截止状态。
这样就实现了多个 ONU的多路上行 Serdes信号通过分时发送到第一光 模块, 进而并转化为上行光信号发送给 OLT。
通常, ONU可以通过第一 IIC总线分时读取第一光模块的寄存器内的 信息, 以了解第一光模块的型号及偏置电流等信息。
当 ONU需要使用第一 IIC总线 411访问第一光模块的寄存器时, ONU 通过自身的 CPU输出的 I/O管脚向控制所述 IIC总线转化模块输出指示信 号;
所述 IIC总线转换模块 222, 根据所述指示信号选择一个 ONU 与第一 IIC 总线 411连通。 此时, 其他 ONU的 IIC总线处于截止状态。
另外, 各个 ONU可以通过各自的 I/O管脚及所述光模块共享装置 220 中的光模块状态获取模块 223读取第一光模块的 LVTTL电平信号的状态, 以便获取第一光模块 210的工作状态。
在实际应用中, 所述光模块共享装置根据需要共享第一光模块 的 ONU 的数量,可以选择不同路数的 Serdes信号驱动器, 比如 8个 ONU需要共享 第一光模块, 在某一时刻从 8路上行 Serdes信号选择一路发送到第一光模 块。 其中, 图 6中的 Serdes信号 1、 Serdes信号 2及 Serdes信号 8表示不 同路的上行 Serdes信号, 来自与不同的 ONU。
下面以 8个 ONU共享第一光模块为例,结合图 6的 Serdes信号选择器 原理框图来说明 8路上行 Serdes信号如何通过第一光模块分时发送出去: 根据各个 ONU只在局端分配的时隙发送数据的特点, 各个 ONU的突发发 送信号不会同时有效, 8个 ONU的突发发送信号作为一个 8线 /3线(简称 8/3 )编码器(八种输入情况对应三个输出线的排 组合器件) 的输入, 一 旦某个 ONU的突发发送信号有效, 8/3编码器的输出信号可以指明是哪一 路 ONU准备发送上行数据了: 比如第一个 ONU准备发送数据, 则第一个 ONU发送的第一突发发送信号变为高电平, 其他 ONU的突发发送信号则 为低电平, 8/3编码器的 2进制的输入信号由 00000000变为 00000001, 8/3 编码器编码为二进制输出信号 001,用 10进制表示则为 1,表明第一路 ONU 准备发送数据。 同理第 2个 ONU准备发送信号时, 8/3编码器的输入信号 为 00000010, 8/3编码器编码为二进制输出信号 010, 用 10进制表示为 2, 表明第二路 ONU准备发送数据。
图 6的 Serdes信号选择器原理框图表明, 8路 Serdes信号选择器还需 要有 3个控制信号( SEL0/SEL1/SEL2 )来指明需要将 8路 Serdes信号的哪 一路输出到第一光模块的上行 Serdes通路上, 因此, 8/3编码器的输出信号 恰好可以指明是哪一路 ONU准备发送数据,可以作为 Serdes信号选择器的 控制信号。
如图 6所示, 当某个 ONU准备发送上行数据时, 其突发发送信号变为 高电平, 8/3编码器输出的信号指明这个 ONU准备发送数据, Serdes信号 选择器将这个 ONU的上行 Serdes信号切换到第一光模块的上行 Serdes信 号通路上。 通常, OLT同一个 PON口下的各个 ONU只在被分配的时隙发 送数据, 在某一路 ONU的突发发送信号有效的时间段内, 其他 ONU的上 行 Serdes信号和突发发送信号处于截止状态。
如图 7所示, 光模块共享装置还包括或门 510及延时器 520;
所述或门 510, 配置为接收每一所述 ONU发送的突发发送信号; 具体 如第 1个 ONU的突发发送信号及第 8个 ONU的突发信息;
所述或门 510, 还配置为将所述突发发送信号进行或处理, 形成初步信 号, 并将所述初步信号输入所述延时器 520; 其中, 第 n个所述 ONU发送 的突发发送信号与其他的所述 ONU发送的突发发送信号不同;
所述延时器 520, 配置为对所述初步信号进行延时处理, 形成所述第 n 使能信号。
第 1使能信号触发所述第一光模块发送第 1 ONU发送的上行 Serdes信 号。
同样, 其他 ONU在预先分配的时隙, 进行同样的发送数据的过程。 Serdes信号选择器的实现方式多种多样, 比如可以应用下面的两种方 式:
方式一、釆用多路 Serdes电子开关,在作为控制信号的选择信号 Sel 0、 Sel 1、 Sel 2的控制下, 实现 8:1的 Serdes信号物理上的快速切换, 具体如 图 6所示的 MUX 8:1 ;
方式二、 釆用携带有多路 Serdes 接口的现场可编程门阵列 ( Field-Programmable Gate Array, FPGA ), FPGA—般不能直接对 Serdes 信号作物理上的切换, FPGA 可以实现对多路 Serdes 信号进行解串 ( deserializer ),将多路 Serdes串行信号转变为 LVTTL电平的信号,在控制 信号的控制下, 将需要输出的某一路进行加串 (Serializer ) 转变为 Serdes 信号后, 输出到第一光模块的上行 Serdes信号通路。
一旦某个 ONU的上行 Serdes信号发送到第一光模块,第一光模块需要 立即进入发光状态,将这个 ONU的电信号形式的上行 Serdes信号转化为的 光信号并发送到 OLT。 第一光模块是否进入发光状态, 是由第一光模块的 发送使能信号控制的。
对于第一光模块的发送使能信号, 只要有一个 ONU发送数据, 第一光 模块的发送使能信号就必须有效, 第一光模块进入发光状态, 因此发送使 能信号可以由多个 ONU的突发发送信号进行或处理后生成;同时由 于 ONU 的上行 Serdes信号必须要经过 Serdes信号选择器选择后输出,相对于 ONU 发送上行 Serdes信号时可能会延迟, 为了保证第一光模块接收到 ONU的 Serdes信号后立即进入发光状态, 第一光模块的发送使能信号相对于 ONU 的突发发送信号也要同步延迟; 因此, 第一光模块的发送使能信号可以用 8 路 ONU的突发发送信号进行或处理后,再进行适当 延迟来生成最终的所述 使能信号。
基于上述描述,当多个 ONU的多路上行 Serdes信号分时发送到第一光 模块的上行 Serdes信号通路上后, 第一光模块及时进入发光状态, 将电信 号形式的上行 Serdes信号转化为上行光信号并发送到 OLT, 完成整个上行 Serdes转换功能。
另外, 对于多个 ONU读取第一光模块的寄存器信息的功能, 可以由下 面的方法实现: 每个 ONU的 CPU都有一套 IIC总线, 同时还有一些 I/O管 脚; 在本实施例中所述 IIC总线为第二 IIC总线, 所述 I/O管脚包括输入管 脚或输出管脚。
ONU可以通过第一 IIC总线及第二 IIC总线读取第一光模块的寄存器, 获取第一光模块的一些信息。 多个 ONU可以分时通过第一 IIC总线来访问 第一光模块。
如图 8所示, ONU的 I/O管脚和第一 IIC总线均可连接到光模块共享 装置中的可擦除可编辑逗辑设备 ( Erasable Programmable Logic Device , EPLD )。 具体的如 I/O 1可表示为第 1个 ONU的 I/O管脚; 所述 I/O 2可表 示为第 2个 ONU的 I/O管脚; I/O 4可表示为第 4个 ONU的 I/O管脚。
每个 ONU通过与光模块共享装置连接的 I/O 管脚需要有一个输出的 I/O信号作为指示信号连接到 EPLD, 在不需要通过 IIC总线访问第一光模 块时, ONU通过这个 I/O管脚输出高电平。如果某路 ONU需要通过 IIC总 线访问第一光模块, 通过这个 I/O管脚先输出一个低电平信号, EPLD检测 到该低电平信号后, 并且判断没有其他路的 ONU的 I/O管脚是低电平, 就 可以将这路 ONU的 IIC总线的时钟信号与第一光模块的 IIC总线的时钟信 号接通, 这样这路 ONU就能够通过 IIC总线访问第一光模块。 获取第一光 模块的信息后, 再将相应的 I/O管脚置为高电平。 其他 ONU依照同样的方 法通过 IIC总线访问第一光模块。
ONU要能够读取第一光模块的 LVTTL信号可以釆用如下的方法来实 现:
第一光模块的 LVTTL 电平信号的数量通常不会超过 9个。 所述每个 ONU可输出 3个 I/O信号作为状态获取信号,指示获取第一光模 块的 LVTTL 信号及各个 LVTTL信号中的哪一个 LVTTL信号。
每个所述 ONU可包括 4个 I/O管脚, 其中 3个输出管脚和 1个输入管 脚; 如图 8所示。 当某个 ONU控制 3个输出管脚输出状态获取信号; 所述 状态获取信号可为 000、 001、 010、 011、 001、 100、 101、 110及 111的其 中之一。 EPLD在逻辑程序的控制下将第一光模块对应的 个 LVTTL电平 信号与 ONU的输入管脚接通, 这样这个 ONU就能读取到第一光模块的各 个 LVTTL 电平信号。 其他 ONU依照同样的方法来获取第一光模块的 LVTTL电平信号状态。
综上所述可见, 本发明实施例提供方法和系统, 能够实现多个 ONU共 用一个光模块, 提高了光模块的利用率, 减少光模块的使用数量, 同时去 掉了二级分光器, 减少了光路损耗, 有效延长了 PON的接入距离, 降低了 PON的成本。
以上所述, 仅为本发明的较佳实施例而已, 并非用于限定本发明的保 护范围。