一种GPON链路放大器及其控制方法.pdf

本发明提出了一种GPON链路放大器，其设置于局端光线路终端和客户端光网络单元之间的线路上，用于放大线路上传输的下行光信号和上行光信号，包括：光线路局端ONU光模块、光线路终端OLT光模块、上行突发光检测控制模块、数据处理单元。本发明提出的GPON链路放大器可以极大的满足偏远地区的终端用户的需求，又可以省去重新架设局端机房的运营成本，从而大幅降低终端采购成本和日常运维成本。本发明还提出了一种GPON链路放大器的控制方法。

权利要求书1.  一种GPON链路放大器，其设置于局端光线路终端(1)和客户端光网络单元(2)之间的线路上，用于放大线路上传输的下行光信号和上行光信号，其特征在于，包括：光线路局端ONU光模块(3)、光线路终端OLT光模块(4)、上行突发光检测控制模块(5)和数据处理单元(7)；所述数据处理单元(7)用于在下行方向上接收所述光线路局端ONU光模块(3)下行光信号并发送给所述光线路终端OLT光模块(4)；以及在上行方向上接收经过所述上行突发光检测控制模块(5)解串后的并行突发光信号，并将所述并行突发光信号恢复成串行突发光信号发送给所述光线路局端ONU光模块(3)，以完成链路的数据通信；在下行链路中，所述光线路局端ONU光模块(3)的接收端与所述局端光线路终端(1)的输出端连接，用于接收所述下行光信号；所述光线路局端ONU光模块(3)的输出端与所述数据处理单元(7)的输入端连接，所述数据处理单元(7)的输出端与所述光线路终端OLT光模块(4)输入端连接，用于传输下行光信号至所述光线路终端OLT光模块(4)，所述光线路终端OLT光模块(4)对所述下行光信号进行放大后发送至所述客户端光网络单元(2)；在上行链路中，所述光线路终端OLT光模块(4)的输入端与所述客户端光网络单元(2)的输出端连接，用于接收所述上行光信号；所述光线路终端OLT光模块(4)的输出端与所述上行突发光检测控制模块(5)的输入端连接，所述上行突发光检测控制模块(5)的输出端与所述数据处理单元(7)的输入端连接，所述数据处理单元(7)的输出端与所述光线路局端ONU光模块(3)的输入端连接；当所述上行突发光检测控制模块(5)检测到突发的上行光信号时，将所述突发的上行光信号解串为并行突发光信号，所述数据处理单元(7)将所述并行突发光信号恢复成串行突发光信号发送至所述光线路局端ONU光模块(3)，所述光线路局端ONU光模块(3)对所述串行突发光信号进行放大后发送至所述局端光线路终端(1)。2.  如权利要求1所述的GPON链路放大器，其特征在于，进一步包括以太网通信模块(8)及其以太网接口(9)，所述以太网通信模块(8)及其以太网接口(9)与所述数据处理单元(7)连接，所述数据处理单元(7)将所述下行光信号或者所述上行光信号转换为原始数据帧，并通过所述以太网通信模块(8)及其以太网接口(9)输出至以太网络。3.  如权利要求1所述的GPON链路放大器，其特征在于，进一步包括时钟模块(6)，所述时钟模块(6)与所述数据处理单元(7)连接。4.  一种GPON链路放大器的控制方法，利用如权利要求1-3之任一项所述的GPON链路放大器，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：当接收下行光信号时，所述光线路终端OLT光模块(4)对下行光信号进行放大，然后发送至客户端光网络单元(2)；步骤二：当所述上行突发光检测控制模块(5)检测到来自所述客户端光网络单元(2) 的上行光信号时，利用所述光线路局端ONU光模块(3)放大所述下行光信号后发送至所述局端光线路终端(1)。5.  如权利要求4所述的GPON链路放大器的控制方法，其特征在于，当所述上行突发光检测控制模块(5)检测到突发的上行光信号时放大所述上行光信号包括如下步骤：步骤B1：所述光线路终端OLT光模块(4)发送所述突发的上行光信号，所述上行突发光检测控制模块(5)将所述突发的上行光信号进行解串处理后得到并行突发光信号发送给所述数据处理单元(7)；步骤B2：所述数据处理单元(7)将所述并行突发光信号恢复成串行突发光信号发送至所述光线路局端ONU光模块(3)；步骤B3：所述光线路局端ONU光模块(3)对所述串行突发光信号进行放大后发送至所述局端光线路终端(1)。6.  如权利要求4所述的GPON链路放大器的控制方法，其特征在于，其进一步包括：步骤三：将所述上行光信号和所述下行光信号转换成原始数据帧，并通过以太网通信模块(8)及其以太网接口(9)输出至以太网络。

说明书一种GPON链路放大器及其控制方法
技术领域
本发明属于电信通信技术设计领域，尤其涉及一种GPON链路放大器及其控制方法。
背景技术
随着国家对光纤入户的大力支持，最近几年EPON和GPON设备在国内得到了大规模商用。特别是随着GPON成本的下降，以及用户对带宽需求的增加，新增业务基本采用的是GPON链路的接入方式。
在GPON网络中数据以光信号的形式进行传输。在光纤中上行和下行光信号波长不一样，上行采用1310nm波长的光信号，而下行采用1490nm波长的光信号。运营商在实际使用过程中，由于部分终端用户离局端过远，光纤在实际长距离传输过程中功率会不断衰减。功率过低的话就会影响长距离的终端用户使用。
因此，目前迫切需要引入一种GPON链路放大器的设备，这样既可以极大的满足偏远地区的终端用户的需求，又可以省去重新架设局端机房的运营成本，从而大幅降低终端采购成本和日常运维成本。
发明内容
本发明的目的是为了解决GPON网络光功率放大的问题，提出了一种GPON链路放大器，其设置于局端光线路终端和客户端光网络单元之间的线路上，用于放大线路上传输的下行光信号和上行光信号，其特征在于，包括：光线路局端ONU光模块、光线路终端OLT光模块、上行突发光检测控制模块和数据处理单元；所述数据处理单元用于在下行方向上接收所述光线路局端ONU光模块下行光信号并发送给所述光线路终端OLT光模块；以及在上行方向上接收经过所述上行突发光检测控制模块解串后的并行突发光信号，并将所述并行突发光信号恢复成串行突发光信号发送给所述光线路局端ONU光模块，以完成链路的数据通信；
在下行链路中，所述光线路局端ONU光模块的接收端与所述局端光线路终端的输出端连接，用于接收所述下行光信号；所述光线路局端ONU光模块的输出端与所述数据处理单元的输入端连接，所述数据处理单元的输出端与所述光线路终端OLT光模块输入端连接，用于传输下行光信号至所述光线路终端OLT光模块，所述光线路终端OLT光模块对所述下行光信号进行放大后发送至所述客户端光网络单元；
在上行链路中，所述光线路终端OLT光模块的输入端与所述客户端光网络单元的输出端连接，用于接收所述上行光信号；所述光线路终端OLT光模块的输出端与所述上行突发光检测控制模块的输入端连接，所述上行突发光检测控制模块的输出端与所述数据处理单元的输入端连接，所述数据处理单元的输出端与所述光线路局端ONU光模块的输入端连接；当所述 上行突发光检测控制模块检测到突发的上行光信号时，将所述突发的上行光信号解串为并行突发光信号，所述数据处理单元将所述并行突发光信号恢复成串行突发光信号发送至所述光线路局端ONU光模块，所述光线路局端ONU光模块对所述串行突发光信号进行放大后发送至所述局端光线路终端。
本发明提出的GPON链路放大器中，进一步包括以太网通信模块及其以太网接口，所述以太网通信模块及其以太网接口与所述数据处理单元连接，所述数据处理单元将所述下行光信号或者所述上行光信号转换为原始数据帧，并通过所述以太网通信模块及其以太网接口输出至以太网络。
本发明提出的GPON链路放大器中，进一步包括时钟模块，所述时钟模块与所述数据处理单元连接。
本发明还提出了一种GPON链路放大器的控制方法，包括如下步骤：
步骤一：当接收下行光信号时，所述光线路终端OLT光模块对下行光信号进行放大，然后发送至客户端光网络单元；
步骤二：当所述上行突发光检测控制模块检测到来自所述客户端光网络单元的上行光信号时，利用所述光线路局端ONU光模块放大所述下行光信号后发送至所述局端光线路终端。
本发明提出的GPON链路放大器的控制方法中，当所述上行突发光检测控制模块检测到突发的上行光信号时放大所述上行光信号包括如下步骤：
步骤B1：所述光线路终端OLT光模块发送所述突发的上行光信号，所述上行突发光检测控制模块将所述突发的上行光信号进行解串处理后得到并行突发光信号发送给所述数据处理单元；
步骤B2：所述数据处理单元将所述并行突发光信号恢复成串行突发光信号发送至所述光线路局端ONU光模块；
步骤B3：所述光线路局端ONU光模块对所述串行突发光信号进行放大后发送至所述局端光线路终端。
本发明提出的GPON链路放大器的控制方法中，其进一步包括：步骤三：将所述上行光信号和所述下行光信号转换成原始数据帧，并通过以太网通信模块及其以太网接口输出至以太网络。
本发明的有益效果在于：
本发明实现了对GPON链路的光功率的放大功能，同时并不影响到用户正常使用宽带、电话、视频等多项日常业务，即便设备断电，所有用户能正常工作。本发明同时实现了GPON链路的一种中继放大。本发明实现了对GPON点对多点的系统的所有ONU实时数据报文的采集。
附图说明
图1是本发明GPON链路放大器的结构示意图。
图2是实施例的GPON链路放大器的应用连接示意图。
图3是实施例的GPON链路放大器的应用连接示意图。
具体实施方式
结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。
图1显示的是本发明GPON链路放大器的结构示意图。如图所示，本发明GPON链路放大器主要包括：光线路终端OLT模块4、上行突发光检测控制模块5、数据处理单元7和光线路局端ONU光模块3。数据处理单元7用于在下行方向上接收光线路局端ONU光模块3下行光信号并发送给光线路终端OLT模块4，以及在上行方向上接收经过上行突发光检测控制模块5解串后的并行突发光信号，并将并行突发光信号恢复成串行突发光信号发送给光线路局端ONU光模块3，以完成链路的数据通信。该GPON链路放大器串接于局端光线路终端1和客户端光网络单元2之间的线路上，用于放大线路上传输的下行光信号和上行光信号。
本发明在下行链路中，光线路局端ONU光模块3的接收端与局端光线路终端1的输出端连接，用于接收下行光信号；光线路局端ONU光模块3的输出端与数据处理单元7的输入端连接，数据处理单元7的输出端与光线路终端OLT模块4的输入端连接，用于传输下行光信号至光线路终端OLT模块4，光线路终端OLT模块4对下行光信号进行放大后发送至客户端光网络单元2。
本发明在上行链路中，光线路终端OLT模块4的输入端与客户端光网络单元2的输出端连接，用于接收上行光信号；光线路终端OLT模块4的输出端与上行突发光检测控制模块5的输入端连接，上行突发光检测控制模块5的输出端与数据处理单元7的输入端连接，数据处理单元7的输出端与光线路局端ONU光模块3的输入端连接；当上行突发光检测控制模块5检测到突发的上行光信号时，将突发的上行光信号解串为并行突发光信号，数据处理单元7将并行突发光信号恢复成串行突发光信号发送至光线路局端ONU光模块3，光线路局端ONU光模块3对串行突发光信号进行放大后发送至局端光线路终端1。
本发明提出的GPON链路放大器中，数据处理单元7为一个可编程逻辑门电路，其将GPON链路数据还原成GPON链路的差分串行数据输出给光线路局端ONU光模块3。其进一步包括时钟模块6，可用于提供链路通信时钟。当光线路局端ONU光模块3接收到的下行光信号直接发送到数据处理单元7以恢复GPON下行原始数据帧，数据处理单元7可以提取GPON链路通 信时钟，再送给外部时钟缓存做PLL处理，再发送到可编程门阵列，这个时钟信号可作为上行接收的参考时钟。在上行链路方向上，由于通信采用的是突发机制，将上行光信号先发送到突发控制芯片经用户可编程门阵列根据带宽分配的调整，来接收GPON上行光信号，恢复GPON上行原始数据帧。从而实现GPON链路的光信号完整链路，不影响原通信链路的的通信。同时可以增加经过长距离传输后的光纤功率。从而延长GPON链路的通信使用距离。
本发明GPON链路放大器中进一步包括以太网通信模块8及其以太网接口9，以太网通信模块8与数据处理单元7连接，数据处理单元7将下行光信号或者上行光信号转换为原始数据帧，并通过以太网通信模块8及其以太网接口9输出至以太网络。
基于上述GPON链路放大器，并将GPON链路放大器设置于局端光线路终端1和客户端光网络单元2之间的线路上，本发明GPON链路放大器的控制方法主要包括如下步骤：
步骤一：当接收下行光信号时，光线路终端OLT光模块4对下行光信号进行放大，然后发送至客户端光网络单元2；
步骤二：当上行突发光检测控制模块5检测到来自客户端光网络单元2的上行光信号时，利用光线路局端ONU光模块3放大下行光信号后发送至局端光线路终端1。
本发明提出的GPON放大器的控制方法中，其进一步包括：
步骤三：将上行光信号和下行光信号转换成原始数据帧，并通过以太网通信模块8及其以太网接口9输出至以太网络。
参见图2，本发明的一个实施例中，GPON链路放大装置使用在GPON环境中，放置在客户端光网络单元2和1：32/64分路器之间。当上行突发光检测控制模块5检测到突发的上行光信号时放大上行光信号包括如下步骤：
步骤B1：光线路终端OLT光模块4发送突发的上行光信号，上行突发光检测控制模块5将突发的上行光信号进行解串处理后得到并行突发光信号发送给数据处理单元7；
步骤B2：数据处理单元7将并行突发光信号恢复成串行突发光信号发送至光线路局端ONU光模块3；
步骤B3：光线路局端ONU光模块3对串行突发光信号进行放大后发送至局端光线路终端1。
参见图3，本发明的一个实施例中，GPON链路放大装置还可以放置在局端光线路终端1和1：32/64分路器之间，装置的运行、放大效果均相同。
本发明可以根据安装域的实际情况进行选择上述两种实施方式，避免线路重新铺设，降低终端采购成本和日常运行维护的成本。
本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技 术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。