專利名稱：無源光網絡及其光填充系統和模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光纖通信技術，尤其涉及一種無源光網絡及其光填充系統和模塊。
背景技術：
目前，PON (Passive Optical Network,無源光網絡)已經開始普及。在如圖I所示的PON光纖通信網絡系統中，OLT (Optical Line Terminator，光線路終端)通常設置在光纖通信系統的接入網系統的中心局；ONU (opt ical net unit，光網絡單元)通常設置在局端，即用戶端或者大樓；Splitter為分光器，分光器具有一個上行光接口(或稱公共端口)，若干下行光接口(或稱分光口)。一般有2N個均分分光口，如果公共端口的光強為I,則每個分光口的光強為1/N。對于一個光接入系統,一般是I個OLT放在電信中心局,然后通過分光器，一般至少是I分32，或者I分64甚至I分128，即I個OLT帶32或64或128個0NU。OLT與Splitter的公共端口之間通過光纖相連，Splitter的各分光口通過光纖與ONU相連。在PON網絡中的多個ONU通常采用突發(fā)發(fā)射方式，利用時分復用機制進行多個ONU對一個OLT通信，但是這總是不可避免的存在上行方向，有的時段不存在上行光，從而導致OLT設備處于一種非工作狀態(tài)；當某一 ONU突然發(fā)光時，OLT需要很長的建立時間，不利于系統的高效運作，使得網絡系統的傳輸效率不高。

發(fā)明內容
本發(fā)明的實施例提供了一種無源光網絡及其光填充系統和模塊，用以提高網絡傳輸效率。根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種無源光網絡，包括光線路終端0LT、第一分光器、與第一分光器的分光口相連的至少一個光網絡單元ONU以及連接在第一分光器的公共端口與OLT之間的光填充系統；所述光填充系統包括第二分光器、光填充模塊和第三分光器；第二分光器的公共端口與第一分光器的公共端口相連，第二分光器的第一分光口與所述光填充模塊光輸入端相連；第三分光器的公共端口與所述OLT相連,第三分光器的第一分光口與所述光填充模塊的光輸出端相連，第三分光器的第二分光口與第二分光器的第二分光口相連；所述光填充模塊用于在檢測到其光輸入端無光信號時，從其光輸出端輸出直流光；否則，停止從其光輸出端輸出直流光。其中，所述光填充系統還包括光延時模塊，其連接于第二分光器的第二分光口與第三分光器的第二分光口之間，用于對從第二分光器的第二分光口輸出的光信號進行延時后，向第三分光器的第二分光口輸出。第二分光器的第一分光口與第二分光口的光強分配比為1:1，或者為其它比值；以及第三分光器的第一分光口與第二分光口的光強分配比為1:1，或者為其它比值。根據本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種光填充模塊，包括第二分光器、光填充模塊和第三分光器；第二分光器的公共端口與第一分光器的公共端口相連，第二分光器的第一分光口與所述光填充模塊光輸入端相連；其中，第一分光器的分光口相與至少一個光網絡單兀ONU相連；第三分光器的公共端口與光線路終端OLT相連，第三分光器的第一分光口與所述光填充模塊的光輸出端相連，第三分光器的第二分光口與第二分光器的第二分光口相連；所述光填充模塊用于在檢測到其光輸入端無光信號時，從其光輸出端輸出直流光；否則，停止從其光輸出端輸出直流光。 進一步，所述系統還包括光延時模塊，其連接于第二分光器的第二分光口與第三分光器的第二分光口之間，用于對從第二分光器的第二分光口輸出的光信號進行延時后，向第三分光器的第二分光口輸出。根據本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種光填充模塊，包括光信號檢測單元，用于在檢測到所述光填充模塊的光輸入端無光信號時，輸出直流光輸出使能信號。直流光輸出單元，用于在接收到所述光信號檢測單元輸出的直流光輸出使能信號后，從所述光填充模塊的光輸出端輸出直流光。其中，所述光信號檢測單元具體包括:APD接收探測器和限幅放大電路。所述直流光輸出單元具體包括激光器及其驅動電路。其中，所述驅動電路向所述激光器提供偏置電流，而其提供調制電流的管腳與激光器不相連，使得所述激光器輸出直流光。所述驅動電路還用于接收所述CML激光器內置的ro管輸出的電流，根據ro管輸出的電流調整輸出到所述CML激光器的偏置電流，保證激光器輸出的光功率穩(wěn)定。進一步，所述光填充模塊還包括控制單元，用于接收指令，根據所述指令調整所述直流光輸出單元輸出的直流光的功率。較佳地，所述光填充模塊，其采用的封裝與所述OLT的封裝相兼容。本發(fā)明實施例由于在在OLT與分光器之間連接有光填充系統,利用光填充系統檢測上行方向是否有光信號，一旦檢測到上行方向沒有光信號了，則向OLT發(fā)送直流光，使得OLT仍然保持工作狀態(tài)，避免OLT進入非工作狀態(tài)；一旦檢測到上行方向恢復了光信號，SP有ONU發(fā)送了光包，則停止輸出直流光，這樣OLT不需要耗費建立時間，可以直接處理ONU發(fā)送的光信號，提高了網絡傳輸效率。


圖I為現有技術的無源光網絡系統的示意圖；圖2a、2b為本發(fā)明實施例的無源光網絡示意圖3為本發(fā)明實施例的沒有連接光填充系統的情況下，OLT接收的上行方向的光信號的示意圖；圖4為 本發(fā)明實施例的連接有光填充系統的情況下，OLT接收的上行方向的光信號的示意圖；圖5為本發(fā)明實施例的光填充模塊的內部電路的模塊框圖；圖6a為本發(fā)明實施例的光信號檢測單元的電路框圖；圖6b為本發(fā)明實施例的光信號檢測單元的限幅放大電路的電路圖；圖7為本發(fā)明實施例的直流光輸出單元的電路圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優(yōu)選實施例，對本發(fā)明進一步詳細說明。然而，需要說明的是，說明書中列出的許多細節(jié)僅僅是為了使讀者對本發(fā)明的一個或多個方面有一個透徹的理解，即便沒有這些特定的細節(jié)也可以實現本發(fā)明的這些方面。本申請使用的“模塊”、“系統”等術語旨在包括與計算機相關的實體，例如但不限于硬件、固件、軟硬件組合、軟件或者執(zhí)行中的軟件。例如，模塊可以是，但并不僅限于處理器上運行的進程、處理器、對象、可執(zhí)行程序、執(zhí)行的線程、程序和/或計算機。本發(fā)明實施例的技術方案中，在OLT與分光器之間連接有光填充系統,利用光填充系統檢測上行方向是否有光信號，一旦檢測到上行方向沒有光信號了，則向OLT發(fā)送直流光，使得OLT仍然保持工作狀態(tài)，避免OLT進入非工作狀態(tài)；一旦檢測到上行方向恢復了光信號，即有ONU發(fā)送了光包，則停止輸出直流光，這樣OLT不需要耗費建立時間，可以直接處理ONU發(fā)送的光信號，提高了網絡傳輸效率。下面結合附圖詳細說明本發(fā)明實施例的技術方案。本發(fā)明實施例提供的一種無源光網絡，如圖2a所示，包括光線路終端0LT201、分光器A (第一分光器)202、至少一個光網絡單元0NU203，以及光填充系統204。其中，光填充系統204通過光纖連接在分光器A202的公共端口與0LT201之間，分光器A202的各分光口分別與各0NU203通過光纖相連。光填充系統204中包括分光器B (第二分光器)211、光填充模塊212和分光器C(第三分光器)213。具體地,分光器B211的公共端口與分光器A202的公共端口通過光纖相連,分光器B211的第一分光口與光填充模塊212的光輸入端通過光纖相連；這樣，光填充模塊212的光輸入端可以接收到從分光器A202的公共端口通過光纖傳送過來的上行方向的光信號。分光器C213的公共端口與0LT201通過光纖相連，分光器C213的第一分光口與光填充模塊212的光輸出端通過光纖相連，分光器C213的第二分光口與分光器B211的第二分光口通過光纖相連；這樣，0LT201發(fā)送的下行方向的光信號可以通過分光器C213的第二分光口與分光器B211的第二分光口發(fā)送到分光器A202,再由分光器A202分光后發(fā)向各ONU ;在有ONU發(fā)送光包的情況下，分光器A202通過其公共端口在上行方向上向0LT201發(fā)送光信號，經由分光器A202的公共端口的上行方向的光信號通過分光器B211的第二分光口與分光器C213的第二分光口后到達0LT201，從而0LT201可以接收并處理由ONU發(fā)送的上行方向的光包。光填充模塊212用于在檢測到其光輸入端無光信號時,從其光輸出端輸出直流光；否則，停止從其光輸出端輸出直流光。即光填充模塊212的光輸入端若檢測到從分光器A202的公共端口通過光纖沒有傳送過來的上行方向的光信號，則從其光輸出端輸出直流光。光填充模塊212輸出的直流光通過分光器C213到達0LT201，使得0LT201保持工作狀態(tài)，避免其進入非工作狀態(tài)。光填充模塊212在檢測到其光輸入端有光信號時，停止從其光輸出端輸出直流光；即光填充模塊212的光輸入端若檢測到從分光器A202的公共端口通過光纖傳送過來的上行方向的光信號，則停止從其光輸出端輸出直流光。這時，從分光器A202的公共端口通過光纖傳送過來的上行方向的光信號通過分光器B211的第二分光口與分光器C213的第二分光口后到達0LT201，而0LT201由于一直處于工作狀態(tài)，不必耗費由非工作狀態(tài)轉為工作狀態(tài)的建立時間，可以直接處理由ONU發(fā)送的光包，從而提高了網絡的傳輸效率。 進一步，光填充系統204還包括光延時模塊214 (如圖2b所示)。光延時模塊214連接在分光器B211的第二分光口與分光器C213的第二分光口之間，用于對從分光器B211的第二分光口輸出的光信號進行延時后，向分光器C213的第二分光口輸出。光延時模塊214對分光器C213的第二分光口的光信號進行延時是為了讓從ONU發(fā)送的光信號與光填充模塊212輸出的直流光能夠在分光器C213的公共端口處合路時不會出現時間差，即實現同步。例如，光填充模塊212的光輸入端若檢測到從分光器A202的公共端口通過光纖傳送過來的上行方向的光信號后，需要有一段處理時間來停止其輸出端輸出直流光，如果不對分光器B211的第二分光口的光信號進行延時，則在分光器C213的公共端口處有可能出現光填充模塊212輸出的直流光與從分光器B211的第二分光口傳送過來的光信號重合，影響0LT201對ONU發(fā)送的光信號的接收與處理，而通過光延時模塊214的延時處理就可以避免此現象。圖3示出了沒有連接光填充系統的情況下，OLT接收的上行方向的光信號的示意圖；可以看出，該情況下由于沒有光填充系統輸出直流光對沒有光包的時間段進行光填充，所以OLT接收的上行方向的光信號是時斷時續(xù)的。圖4示出了連接有光填充系統的情況下，OLT接收的上行方向的光信號的示意圖；可以看出，該情況下由于光填充系統輸出直流光對沒有光包的時間段進行光填充(圖4中的虛線表示填充的直流光)，所以OLT接收的上行方向的光信號是始終保持的。本領域技術人員可以根據實際情況設置分光器B211的第一分光口與第二分光口的光強分配比，例如設置光強分配比為1:1，或者為1:31，或者1:63等其它比值。本領域技術人員可以根據實際情況設置分光器C213的第一分光口與第二分光口的光強分配比，例如設置光強分配比為1:1，或者為1:31，或者1:63等其它比值。上述的光填充模塊212的內部電路的模塊框圖如圖5所示，包括光信號檢測單元501、直流光輸出單元502。其中，光信號檢測單元501用于在檢測到所述光填充模塊的光輸入端無光信號時，輸出直流光輸出使能信號；若光信號檢測單元501檢測到所述光填充模塊的光輸入端有光信號就停止輸出直流光輸出使能信號。直流光輸出單兀502用于在接收到所述光信號檢測單兀輸出的直流光輸出使能信號后，從所述光填充模塊的光輸出端輸出直流光。進一步，光填充模塊212還可包括控制單元503?？刂茊卧?03用于接收指令，根據所述指令調整所述直流光輸出單元輸出的直流光的功率?？刂茊卧?03具體可以是單片機、處理器、微控器、邏輯器件等，用以接收外界輸入的指令或參數，根據接收的指令或參數對光信號檢測單元501或直流光輸出單元502的狀態(tài)進行調整，如調整工作模式，改變輸出的直流光的功率等，以便于調試人員的工作。上述光信號檢測單元501的電路框圖如圖6a所示，其實質為一激光探測器，具體包括APD (Avalanche Photo Diode,雪崩光電二極管)接收探測器和限幅放大電路。例如，如果無源光網絡中的上行光信號的波長為1310nm，則可以采用1310nm的APD接收探測器。Aro接收探測器用以探測到光填充模塊的光輸入端有光信號，則根據接收光功率不同輸出不同幅度電信號，電信號被限幅放大電路放大后，由限幅放大電路輸出相同幅度的電信號。限幅放大電路的具體電路圖如圖6b所示。圖6b中的限幅放大芯片U17芯片接收APD接收 探測器輸出的電信號，若其接收的電信號幅度過小，則表明Aro接收探測器用沒有探測到光信號，U17芯片輸出直流光輸出使能信號(圖6b中為LOS信號)到直流光輸出單元502。上述直流光輸出單元502的具體電路圖如圖7所示，包括激光器及其驅動電路。圖7中的GN7355芯片為激光器驅動芯片，圖7中虛線框內的電路組成激光器。GN7355芯片為激光器提供偏置電流，GN7355芯片提供調制電流的管腳并不與激光器相連，因此，GN7355輸出的偏置電流加載在激光器上，但調制電流并未加載到激光器上，從而使激光器輸出一個直流光。GN7355芯片還可以對通過激光器的H)(探測二極管)監(jiān)控激光器輸出光功率。其工作原理是，激光器輸出前光和背光比例是一定的，激光器的內置ro管會跟隨激光器輸出光功率變化而輸出不同光生電流，GN7355芯片通過其管腳22監(jiān)測流過激光器的內置H)管的電流，GN7355芯片根據監(jiān)測的流過H)管的電流調整輸出到所述CML激光器的偏置電流GN7355芯片通過內置電阻將電流轉換為電壓，通過該轉換的電壓值GN7355芯片調整輸出的偏置電流，若轉換的電壓值高于參考電壓值，則減小輸出的偏置電流；若轉換的電壓值低于參考電壓值，則增加輸出偏置電流，從而保證激光器輸出的光功率穩(wěn)定，不受溫度等的影響而光功率漂移，輸出穩(wěn)定的直流光。上述的光延時模塊214的具體電路為本領域技術人員所熟知的電路，此處不再詳細介紹。顯然，光延時模塊214的電路也可集成到光填充模塊212中，也就是說，光延時模塊214的電路與光填充模塊212的電路可以集成到一個實體中。上述光填充模塊212電路的封裝，或者光延時模塊214與光填充模塊212的集成的電路的封裝，可以與現有的OLT的封裝相兼容，以便于利用現有的設備對光填充模塊212進行參數或狀態(tài)調整。例如，光填充模塊212電路的封裝，或者光延時模塊214與光填充模塊212的集成的電路的封裝，可以采用SFP的封裝形式，管腳定義如下表I所示表I(s^ol)英文描述(Deseripfion)中文描述
1GND—T Transmitter Ground電源地
2Txjv\I iI..；]' TmEsmItler Fault,復射振膽管腳
3Tx—BURST Burst Enable Input;突發(fā)控制輸入
4SDA 2-Wire Serial Interface Data Line; 串行接口 數據管腳
5SCL 2-Wire Serial Interface Clock;串行接口 時鐘管胸
6MOD__ABS High=module is physically absent, 模塊物理存在指示管腳 7Tx___SD Transmitter State Indication,I發(fā)射狀態(tài)指示I
8Rx_SD Receiver State Indication,接收狀態(tài)指示
ΤΛPower Down HIGH = Normal ^純代
9P Down .'p能權式控制
Operation,
10GND—R Receiver Ground電源地
11GND_R Receiver Ground電録地
12
13
14GNDJl Receiver Growid電源地
15Vcc.i Receiver DC Power.1.3V 電源輸入端
16VCC3 Transmitter DC Power3.3V 電源輸入端
17GND_T Transmitter Grounci電澤地
....................................18.................................. ..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
19_____
20GNDJT Transmitter Ground電源地其中，通過SDA和SCL管腳外界的交換機可以實現與光填充模塊212中的控制單元的通信發(fā)送指令或參數等。本發(fā)明實施例由于在在OLT與分光器之間連接有光填充系統,利用光填充系統檢測上行方向是否有光信號，一旦檢測到上行方向沒有光信號了，則向OLT發(fā)送直流光，使得OLT仍然保持工作狀態(tài)，避免OLT進入非工作狀態(tài)；一旦檢測到上行方向恢復了光信號，SP有ONU發(fā)送了光包，則停止輸出直流光，這樣OLT不需要耗費建立時間，可以直接處理ONU發(fā)送的光信號，提高了網絡傳輸效率。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種無源光網絡，包括光線路終端OLT、第一分光器、與第一分光器的分光口相連的至少一個光網絡單元ONU以及連接在第一分光器的公共端口與OLT之間的光填充系統； 所述光填充系統包括第二分光器、光填充模塊和第三分光器； 第二分光器的公共端口與第一分光器的公共端口相連，第二分光器的第一分光口與所述光填充模塊光輸入端相連； 第三分光器的公共端口與所述OLT相連，第三分光器的第一分光口與所述光填充模塊的光輸出端相連，第三分光器的第二分光口與第二分光器的第二分光口相連； 所述光填充模塊用于在檢測到其光輸入端無光信號時，從其光輸出端輸出直流光；否則，停止從其光輸出端輸出直流光。
2.如權利要求I所述的光網絡，其特征在于，所述光填充系統還包括 光延時模塊，其連接于第二分光器的第二分光口與第三分光器的第二分光口之間，用于對從第二分光器的第二分光口輸出的光信號進行延時后，向第三分光器的第二分光口輸出。
3.如權利要求2所述的光網絡，其特征在于，第二分光器的第一分光口與第二分光口的光強分配比為1:1，或者為其它比值；以及 第三分光器的第一分光口與第二分光口的光強分配比為I: I，或者為其它比值。
4.一種光填充系統，包括第二分光器、光填充模塊和第三分光器； 第二分光器的公共端口與第一分光器的公共端口相連，第二分光器的第一分光口與所述光填充模塊光輸入端相連；其中，第一分光器的分光口相與至少一個光網絡單兀ONU相連； 第三分光器的公共端口與光線路終端OLT相連，第三分光器的第一分光口與所述光填充模塊的光輸出端相連，第三分光器的第二分光口與第二分光器的第二分光口相連； 所述光填充模塊用于在檢測到其光輸入端無光信號時，從其光輸出端輸出直流光；否則，停止從其光輸出端輸出直流光。
5.如權利要求4所述的系統，其特征在于，還包括 光延時模塊，其連接于第二分光器的第二分光口與第三分光器的第二分光口之間，用于對從第二分光器的第二分光口輸出的光信號進行延時后，向第三分光器的第二分光口輸出。
6.一種光填充模塊，包括 光信號檢測單元，用于在檢測到所述光填充模塊的光輸入端無光信號時，輸出直流光輸出使能信號。
直流光輸出單元，用于在接收到所述光信號檢測單元輸出的直流光輸出使能信號后，從所述光填充模塊的光輸出端輸出直流光。
7.如權利要求6所述的模塊，其特征在于，所述光信號檢測單元具體包括AH)接收探測器和限幅放大電路。
8.如權利要求6所述的模塊，其特征在于，所述直流光輸出單元具體包括激光器及其驅動電路。
9.如權利要求8所述的模塊，其特征在于， 所述驅動電路向所述激光器提供偏置電流，而其提供調制電流的管腳與激光器不相連，使得所述激光器輸出直流光。
10.如權利要求9所述的模塊，其特征在于， 所述驅動電路還用于監(jiān)測流過所述CML激光器內置的ro管的電流，根據監(jiān)測的電流調整輸出到所述CML激光器的偏置電流，保證激光器輸出的光功率穩(wěn)定。
11.如權利要求6-10任一所述的模塊，其特征在于，還包括 控制單元，用于接收指令，根據所述指令調整所述直流光輸出單元輸出的直流光的功率。
12.如權利要求11所述的模塊，其特征在于，其釆用的封裝與所述OLT的封裝相兼容。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無源光網絡及其光填充系統和模塊，所述光網絡包括OLT、第一分光器、與第一分光器的分光口相連的至少一個ONU以及連接在第一分光器的公共端口與OLT之間的光填充系統；所述光填充系統包括第二分光器、光填充模塊和第三分光器；所述光填充模塊用于在檢測到其光輸入端無光信號時，從其光輸出端輸出直流光；否則，停止從其光輸出端輸出直流光。由于在OLT與分光器之間連接有光填充系統，光填充系統一旦檢測到上行方向沒有光信號了，則向OLT發(fā)送直流光，使得OLT仍然保持工作狀態(tài)，避免OLT進入非工作狀態(tài)，節(jié)省OLT的建立時間，提高網絡傳輸效率。
文檔編號H04Q11/00GK102761795SQ20121023840
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月10日 優(yōu)先權日2012年7月10日
發(fā)明者何鵬, 薛登山, 趙其圣 申請人:青島海信寬帶多媒體技術有限公司