CN101729153A - 一种光信号的接收方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种光信号的接收方法、装置和系统，所述方法包括：按照连续模式接收无源光网络拉远设备以连续模式发送的光信号；对接收到的所述光信号进行光电转换，生成相应的电信号；对所述电信号进行放大处理，并对经过放大处理后的电信号进行整形处理；对经过整形处理后的电信号进行时钟数据恢复。通过应用本发明实施例所提出的技术方案，不需要光线路终端产生reset信号来进行复位，达到了降低无源光网络中的设备逻辑复杂度，提高系统兼容性，节约成本的效果。

Description

一种光信号的接收方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种光信号的接收方法、装置和系统。

背景技术

随着视频点播、高清晰度电视、网络游戏等新兴业务的兴起，用户对带宽的需求日益增长，发展光纤到户(FTTH)可有效保证“最后一公里”的接入网带宽。其中，无源光网络(Passive Optical Network，PON)技术是目前应用最广泛的FTTH技术之一。用户的多种业务通过PON的接入和传送网传输，能灵活地接到不同的电信业务节点。PON系统最基本的组成包括：光线路终端(Optical Line Terminals，OLT)、光网络单元(Optical Network Unit，ONU)、无源光分路器和光分配网(Optical Distribution Network，ODN)等部分。其中，从OLT到ONU的方向称为下行方向，从ONU到OLT的方向称为上行方向。

在传统的PON系统中，OLT通过光分路器对接的ONU数量较少，覆盖半径不超过20km，导致传统的网络架构中OLT数量较多，且位置区域偏远、分散，很不方便管理和维护，设备投资和维护成本较高。

为了克服这样的不足，需要建立长距离PON(Long Reach PON，LR-PON)系统，而鉴于全光拉远技术的实现难度和成本等因素，现有的技术方案多采用电中继(Optical-Electrical-Optical，OEO)方式的再生器拉远方案，即在光分路器和OLT之间放置一个OEO设备，做为OLT、ONU之间的拉远中继拉远设备，完成重放大、重整形、重定时功能。OEO设备突发接收上行帧，把相位对齐的上行突发包采用“连续发送”模式发送给OLT，OLT采用传统的“突发接收模式”来接收上行数据。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

传统的OLT中“突发接收模式”的光器件接收数据需要在上行数据包到来之前提供复位信号，硬件逻辑实现复杂，OEO设备的“连续发送模式”和OLT的“突发接收模式”对接困难，并且，突发接收的成本较高。

发明内容

本发明实施例提供了一种光信号的接收方法、装置和系统，可以按照“连续模式”接收无源光网络拉远设备以“连续模式”发送的光信号，在以光/电/光方式对无源光网络进行拉远的过程中，使无源光网络拉远设备连续发送的光信号和光线路终端接收的光信号实现顺利对接问题，简化了光线路终端的实现逻辑，降低了硬件成本。

本发明实施例一方面提出一种光信号的连续接收方法，包括以下步骤：

按照连续模式接收无源光网络拉远设备以连续模式发送的光信号；

对接收到的所述光信号进行光电转换，生成相应的电信号；

对所述电信号进行放大处理，并对经过放大处理后的电信号进行整形处理；

对经过整形处理后的电信号进行时钟数据恢复。

另一方面，本发明实施例还提出一种光线路终端，包括：

连续接收光模块，用于按照连续模式接收无源光网络拉远设备以连续模式发送的光信号，对接收到的所述光信号进行光电转换，生成相应的电信号，对所述电信号进行放大处理，并对经过放大处理后的电信号进行整形处理；

时钟数据恢复模块，用于对所述连续接收光模块进行整形处理后的电信号进行时钟数据恢复。

另一方面，本发明实施例还提出一种无源光网络，包括无源光网络拉远设备和光线路终端：

所述无源光网络拉远设备，用于以连续模式向所述光线路终端发送光信号；

所述光线路终端，用于连续接收所述无源光网络拉远设备以连续发送模式发送的光信号，对所述光信号进行光电转换，生成相应的电信号，对所述电信号进行放大处理，对经过放大处理后的电信号进行整形处理，并对进行整形处理后的电信号进行时钟数据恢复。

本发明实施例的技术方案具有以下优点，因为采用了包含连续接收光模块的光线路终端来连续接收无源光网络拉远设备以连续发送模式发送的上行光信号的技术方案，不需要光线路终端产生reset信号来进行复位，达到了降低无源光网络中的设备逻辑复杂度，提高系统兼容性，节约成本的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一中的一种光信号的接收方法的流程示意图；

图2为本发明实施例二中的一种无源光网络结构示意图；

图3为本发明实施例三中的一种采用O/E/O电中继方式对PON进行拉远的网络架构图；

图4为本发明实施例四中的一种OLT设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种光信号的接收方法、装置和系统，在以O/E/O方式对PON进行拉远的过程中，使OLT可以连续接收无源光网络拉远设备连续发送的光信号，实现OLT和无源光网络拉远设备光信号传输模式的顺利对接。

本发明实施例在LR-PON架构提出采用“连续模式”接收上行帧的设备形态，并提出连续接收处理过程，使OLT正常接收上行光信号，从而使PON的拉远方案更加完善，并达到了降低设备复杂度，提高系统兼容性，节约成本的效果。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例一提供一种上行光信号的连续接收方法，流程示意图如图1所示，包括以下步骤：

步骤S101、光线路终端按照连续模式接收无源光网络拉远设备以连续模式发送的光信号。

其中，需要指出的是，在具体的实施场景中，光线路终端即为OLT，无源光网络拉远设备即为RE(Reach Expenstion)设备或OEO设备，具体名称的变化并不影响本发明的保护范围，这一点在全文中均是一致的，后文不再重复叙述。

步骤S102、光线路终端对接收到的光信号进行光电转换，生成相应的电信号。

在本步骤中，由于光线路终端是按照连续模式接收光信号，所以，在与无源光网络拉远设备进行连接时，可以连续不断的接收上行的光信号，为了检测光线路终端的工作状态，所以引入了LOS告警检测的操作，具体是指对接收到的光信号进行光功率检测，当光功率检测的结果为0，即光线路终端丢失光信号时，可以判断为光线路终端的接入线路存在故障，因此，光线路终端进行LOS告警，进行故障提示。

步骤S103、光线路终端对电信号进行放大处理，并对经过放大处理后的电信号进行整形处理。

步骤S104、光线路终端对经过整形处理后的电信号进行时钟数据恢复。

在本步骤之前，由于信号传输的限制，光线路终端接收到的光信号仅为数据信息，而并不包含时钟信息，相应的，光电转换后的电信号也仅包含数据信息，因此为了对转换后的电信号进行后续处理，需要将各电信号数据中的时钟数据进行恢复，在本发明实施例所提出的技术方案中，通过CDR来完成时钟数据的恢复。

进一步的，在步骤S104完成之后，还包括LOSi告警检测流程，具体步骤如下：

检测经过放大和整形处理后的电信号中是否含有LOSi告警标识；

当检测到经过放大和整形处理后的电信号中含有LOSi告警标识时，进行LOSi告警。

这里所提出的LOSi告警检测流程主要是为了进一步检测哪个ONU的传输线路出现了问题，即对线路故障的定位。其中，i表示相应的ONU编号，这个编号可以是人工预设，也可以使系统自行分配的。

而其中所提及的LOSi告警标识，是无源光网络拉远设备在接收ONU发送的信号时，如果发现信号中存在LOSi信息，则在发给光线路终端的光信号中添加LOSi告警标识，提示光线路终端进行LOSi检测。

在前述的步骤中，如果存在了LOS告警，则在本步骤中，会进一步进行LOSi告警检测，即，LOSi告警检测可以被LOS告警激活，但是，如果前述步骤中不存在LOS告警，并不会影响本步骤中是否进行LOSi告警检测，只要电信号中包含LOSi告警标识，则必然进行LOS告警检测。

需要进一步指出的是，LOS告警检测和LOSi告警检测均是为了更好的实现PON的信号传输和接收而进行的优化操作，是否包含该步骤并不影响本发明的保护范围。

在本实施例所提出的光信号接收方法中，因为无源光网络拉远设备送出的上行光信号是经过光功率调整和相位对齐的连续信号，所以不需要光线路终端产生reset信号来进行复位，减少了光线路终端内的信令交互数据量，并且，这样的技术思想有效的降低了光线路终端中的实现逻辑复杂度。

本发明实施例的技术方案具有以下优点，因为采用了光线路终端按照“连续模式”接收无源光网络拉远设备以“连续模式”发送的光信号的技术方案，不需要光线路终端产生reset信号来进行复位，达到了简化无源光网络中设备实现逻辑，解决无源光网络拉远设备连续发送的光信号和光线路终端接收光信号的对接问题，节约硬件成本的效果。

对应上述本发明实施例一所提出的方法，本发明实施例通过实施例二提出了一种无源光网络，其结构示意图如图2所示，包括无源光网络拉远设备1和光线路终端2：

无源光网络拉远设备1，用于以连续发送模式向光线路终端2发送光信号，并在检测到LOSi信息时向光信号中插入LOSi告警标识；

光线路终端2，用于连续接收无源光网络拉远设备1以连续发送模式发送的光信号，对光信号进行光电转换和时钟数据恢复，并对光信号进行LOS和/或LOSi告警检测，具体包括：

连续接收光模块21，用于按照连续模式接收无源光网络拉远设备1以连续模式发送的光信号，对接收到的光信号进行光电转换，生成相应的电信号，对电信号进行放大处理，并对经过放大处理后的电信号进行整形处理，具体包括：

连续接收子模块211，用于按照连续模式接收无源光网络拉远设备1以连续模式发送的光信号；

光电转换子模块212，用于对连续接收子模块211所接收的光信号进行光电转换，生成相应的电信号；

放大处理子模块213，用于对光电转换子模块212进行光电转换后所生成的电信号进行放大处理；

整形处理子模块214，用于对放大处理子模块213进行放大处理后的电信号进行整形处理。

进一步的，在具体的实施场景中，连续接收光模块21中还包括以下子模块中的一个或多个：

第一检测子模块215，用于对连续接收子模块211所接收的光信号进行光功率检测；

第一告警子模块216，用于当第一检测子模块215检测所接收的光信号的光功率零时，进行LOS告警。

时钟数据恢复模块22，用于对连续接收光模块22进行整形处理后的电信号进行时钟数据恢复。

在具体的应用环境中，通过CDR来实现时钟数据的恢复。

进一步的，光线路终端2中还包括：

无源光网络处理模块23，用于对时钟数据恢复模块22进行时钟数据恢复后的电信号进行LOSi告警检测，具体包括：

第二检测子模块231，用于检测时钟数据恢复模块22进行时钟数据恢复后的电信号中是否含有LOSi告警标识；

第二告警子模块232，用于当第二检测子模块231检测到电信号中含有LOSi告警标识时，进行LOSi告警。

上述模块可以分布于一个装置，也可以分布于多个装置。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

本发明实施例的技术方案具有以下优点，因为采用了光线路终端按照“连续模式”接收无源光网络拉远设备以“连续模式”发送的光信号的技术方案，达到了简化无源光网络中设备实现逻辑，解决无源光网络拉远设备连续发送的光信号和光线路终端接收光信号的对接问题，节约硬件成本的效果。

对应上述的本发明实施例二所提出的PON网络系统，如图3所示，本发明实施例三提出了一种在具体的实施场景中，采用O/E/O电中继方式对无源光网络进行拉远的网络架构图。

在本实施例中，为方便描述，具体以RE设备为例代替前述的无源光网络拉远设备，以OLT代替前述的光线路终端来进行说明，其他可以达到相同技术效果的设备也同样适用于本实施例，名称的变化并不影响本发明的保护范围。

在该图中，在光分路器和OLT之间放置RE设备，该RE设备和OLT的上行接口采用“连续发送，连续接收”模式传送数据，OLT设备包含了“连续接收”部分的功能单元，即本发明实施例二中所提出的连续接收光模块21。

基于上述实施场景，本发明实施例三进一步给出一种在OLT设备中实现“连续接收”模式内部流程示意图，如图4所示：

连续接收光模块21接收到RE设备发送的上行光信号，即图中所示GPON传输汇聚层信号(GPON Transmission Convergence，GTC)，并对该信号进行光电转换以及整形和放大处理。

进一步的，连续接收光模块21还可以对该上行光信号进行LOS告警检测，即，对该上行光信号进行有光无光的检测，当检测到该上行光信号无光时，进行LOS告警，如图4所示，连续接收光模块21发送LOS告警消息给PON处理模块23，告知PON处理模块23该上行光信号的信号丢失。

另一方面，连续接收光模块21发送进行光电转换后的上行光信号给时钟数据恢复模块22，在图4所示的实施场景中，时钟数据恢复模块22是以包含时钟数据恢复单元CDR的串行器的形态出现的，具体物理形态的变化并不影响本发明的保护范围。

时钟数据恢复模块22发送进行时中数据恢复处理的上行光信号给PON处理模块23进行后续处理，具体的，后续处理包括后续GMAC处理以及LOS和/或LOSi的告警上报处理，其中，LOS告警上报是通过接收连续接收光模块21发送的Opt_LOS消息来触发的，而LOSi告警上报则是PON处理模块23检测到上行光信号中包含LOSi告警标识之后来触发的，其中，LOSi告警标识是RE设备1检测到LOSi信息后在其发送给OLT 2的上行光信号中下插的GTC-AIS信息。

在本实施例所提出的PON结构中，因为RE设备送出的上行光信号是经过光功率调整和相位对齐的连续信号，所以不需要PON处理模块23产生reset信号来复位连续接收光模块21和时钟数据恢复模块22(即图4中所示的CDR)。

进一步的，基于本发明实施例上述的描述，可以看到，基于本发明实施例所提出的PON系统中，在光信号的上行方向上，RE设备1需要作出以下的处理：

RE设备1接收到上行突发包之后，经过数据相位调整恢复出上行数据，并在各突发包间隙插入固定图案，同时将检测到的LOSi信息下插GTC-AIS，然后把上行数据中连续送给OLT，以便OLT能够正确接收。

本发明实施例的技术方案具有以下优点：

在LR-PON中，RE中继设备已经完成了对ONU突发包的光功率调整和相位对齐操作，采用“连续发送模式”发送上行光信号，OLT采用“连续接收模式”接收上行光信号，可以很好的对接RE设备发送的数据，并且无需PON处理模块发送复位信号，达到了降低设备复杂度，提高系统兼容性，节约成本的效果。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以可借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种光信号的接收方法，其特征在于，包括以下步骤：

按照连续模式接收无源光网络拉远设备以连续模式发送的光信号；

对接收到的所述光信号进行光电转换，生成相应的电信号；

对所述电信号进行放大处理，并对经过放大处理后的电信号进行整形处理；

对经过整形处理后的电信号进行时钟数据恢复。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对接收到的所述光信号进行光电转换之前，还包括：

对所述光信号进行光功率检测，当检测到所述光功率为零时，进行LOS告警。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对经过整形处理后的电信号进行时钟数据恢复之后，还包括：

检测所述经过放大和整形处理后的电信号中是否含有LOSi告警标识；

当检测到所述经过放大和整形处理后的电信号中含有所述LOSi告警标识时，进行LOSi告警。

4.一种光线路终端，其特征在于，包括：

连续接收光模块，用于按照连续模式接收无源光网络拉远设备以连续模式发送的光信号，对接收到的所述光信号进行光电转换，生成相应的电信号，对所述电信号进行放大处理，并对经过放大处理后的电信号进行整形处理；

时钟数据恢复模块，用于对所述连续接收光模块进行整形处理后的电信号进行时钟数据恢复。

5.如权利要求4所述的光线路终端，其特征在于，所述连续接收光模块，具体包括：

连续接收子模块，用于按照连续模式接收无源光网络拉远设备以连续模式发送的光信号；

光电转换子模块，用于对所述连续接收子模块所接收的光信号进行光电转换，生成相应的电信号；

放大处理子模块，用于对所述光电转换子模块进行光电转换后所生成的电信号进行放大处理；

整形处理子模块，用于对所述放大处理子模块进行放大处理后的电信号进行整形处理。

6.如权利要求5所述的光线路终端，其特征在于，所述连续接收光模块中，还包括以下子模块中的一个或多个：

第一检测子模块，用于对所述连续接收子模块所接收的光信号进行光功率检测；

第一告警子模块，用于当所述第一检测子模块检测到所述光功率为零时，进行LOS告警。

7.如权利要求4所述的光线路终端，其特征在于，还包括：

无源光网络处理模块，用于对所述时钟数据恢复模块进行时钟数据恢复后的电信号进行LOSi告警检测。

8.如权利要求7所述的光线路终端，其特征在于，所述无源光网络处理模块，具体包括：

第二检测子模块，用于检测所述时钟数据恢复模块进行时钟数据恢复后的电信号中是否含有LOSi告警标识；

第二告警子模块，用于当所述第二检测子模块检测到所述电光信号中含有所述LOSi告警标识时，进行LOSi告警。

9.一种无源光网络，其特征在于，包括无源光网络拉远设备和光线路终端：

所述无源光网络拉远设备，用于以连续模式向所述光线路终端发送光信号；

所述光线路终端，用于连续接收所述无源光网络拉远设备以连续发送模式发送的光信号，对所述光信号进行光电转换，生成相应的电信号，对所述电信号进行放大处理，对经过放大处理后的电信号进行整形处理，并对进行整形处理后的电信号进行时钟数据恢复。

10.如权利要求9所述的无源光网络，其特征在于，

所述无源光网络拉远设备，还用于在检测到LOSi信息时向光信号中插入LOSi告警标识

所述光线路终端，还用于对所述无源光网络拉远设备以连续发送模式发送的光信号进行LOS和/或LOSi告警检测。

Images