CN102843181B - 一种无源光网络长发光保护装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无源光网络长发光保护方法及装置，所述装置包括：长发光检测电路，用于接收光模块发来的发光信号，检测所述发光信号的保持时间是否超过了时间设定值，如果是，则输出光模块长发光指示信号给保护使能电路；所述保护使能电路，用于接收到所述光模块长发光指示信号时，若保护使能信号设定为使能，则输出光模块长发光保护信号给光模块发送电源控制电路；所述光模块发送电源控制电路，用于在接收到所述光模块长发光保护信号后，输出光模块发送电源断电信号。所述装置采用硬件电路检测ONU光模块发光状态并对有长发光故障的ONU进行关断保护，简单可靠，响应迅速，可灵活控制，且成本低廉。

Description

一种无源光网络长发光保护装置及方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种无源光网络长发光保护装置及方法。

背景技术

无源光网络(Passive Optical Network，简称PON)是一种一点到多点的光纤接入技术，它由局端的光线路终端(optical line termination，简称OLT)、用户侧的光网络单元(optical network unit，简称ONU)以及光分配网络(optical distribution network，简称ODN)组成，采用单纤双向传输，光分配网络中没有任何有源电子设备。PON技术主要有EPON(以太网无源光网络)、GPON(G比特无源光网络)、APON/BPON(ATMPON/宽带PON)，无论哪种技术，其信息的传输都是下行采用广播方式，上行采用分时传输，由OLT授权允许某个ONU发送数据，即每一时刻只能有一个ONU传输数据给OLT，其发送示意图如图1所示，以3个ONU发送数据为例。

如果某时刻某个ONU在OLT允许下发送数据，此时若有其它ONU异常，ONU的光模块连续发光，则光链路上多个ONU发出的光交叠在一起，使得OLT和授权发光的ONU之间不能正常收发数据，导致整个系统崩溃，如图2所示，OLT在授权ONU2发送数据时，ONUl并没有停止发送数据，导致上行光路上两个ONU发出的光互相冲突，OLT不能正确接收ONU2的上行数据。因此，检测ONU长发光故障并在其光模块出现故障时关断光模块的发送电源尤为必要。

目前，检测ONU长发光的方法大多是采用ONU软件检测自身的发光状态，比较发光时间与定时器设定值，如果超过设定值，则发出关闭光模块发送电源的命令。现有的上述这些方法从检测长发光故障到采取保护措施都是由软件实现的，因此，存在响应不够迅速，且占用CPU资源，影响系统性能，同时效率不高的弊端。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种无源光网络长发光保护装置及方法，检测ONU光模块发光状态并对有长发光故障的ONU进行关断保护，简单可靠，响应迅速，可灵活控制，且成本低廉。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无源光网络长发光保护装置，包括依次连接的长发光检测电路、保护使能电路和光模块发送电源控制电路，其中：

所述长发光检测电路，用于接收光模块发来的发光信号，检测所述发光信号的保持时间是否超过了时间设定值，如果是，则输出光模块长发光指示信号给所述保护使能电路；

所述保护使能电路，用于接收到所述光模块长发光指示信号时，若保护使能信号设定为使能，则输出光模块长发光保护信号给所述光模块发送电源控制电路；

所述光模块发送电源控制电路，用于在接收到所述光模块长发光保护信号后，输出光模块发送电源断电信号。

进一步地，所述长发光检测电路包括脉冲发送装置和检测装置；

所述脉冲发送装置，用于输出时钟脉冲给所述检测装置，所述时钟脉冲的周期为所述时间设定值；

所述检测装置，用于接收所述光模块发来的发光信号后，检测到在该发光信号的保持时间内收到至少两次所述时钟脉冲信号上升沿，则输出光模块长发光指示信号给所述保护使能电路。

进一步地，所述保护使能电路或光模块发送电源控制电路包括一个或多个逻辑器件。

进一步地，所述光模块发送电源控制电路，还用于在没有接收到所述光模块长发光保护信号时，若接收到的光模块发送电源使能信号为使能，则输出光模块发送电源上电信号给光模块；若接收到的光模块发送电源使能信号为禁止，则输出光模块发送电源断电信号给光模块。

进一步地，所述长发光检测电路包括定时器(103)、D触发器(101)和D触发器(102)，其中：

所述定时器(103)的输出端与所述D触发器(101)和所述D触发器(102)的时钟输入端连接；所述定时器(103)根据所述时间设定值向所述D触发器(101)和所述D触发器(102)输出时钟脉冲；

所述D触发器(101)的数据输入端输入信号保持高电平，其清零端(CLR)输入光模块发来的发光信号，其输出端Q1与所述D触发器(102)的数据输入端相连；

所述D触发器(102)的清零端(CLR)输入系统复位信号，其输出端Q2与保护使能电路的输入端相连。

相应地，为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种基于上述装置实现的无源光网络长发光保护方法，包括：

长发光检测电路接收光模块发来的发光信号，检测所述发光信号的高电平保持时间是否超过了时间设定值，如果是，则输出光模块长发光指示信号给保护使能电路；

所述保护使能电路预先将保护使能信号设定为使能，若接收到所述光模块长发光指示信号，则输出光模块长发光保护信号给光模块发送电源控制电路；

所述光模块发送电源控制电路在接收到所述光模块长发光保护信号后，输出光模块发送电源断电信号。

进一步地，所述光模块发送电源控制电路在没有接收到所述光模块长发光保护信号时，若接收到的光模块发送电源使能信号为使能，则输出光模块发送电源上电信号给光模块；若接收到的光模块发送电源使能信号为禁止，则输出光模块发送电源断电信号给光模块。

此外，为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种无源光网络长发光保护装置，包括依次连接的长发光检测电路和光模块发送电源控制电路，其中：

所述长发光检测电路，用于接收光模块发来的发光信号，检测所述发光信号的保持时间是否超过了时间设定值，如果是，则输出光模块长发光保护信号给所述光模块发送电源控制电路；

所述光模块发送电源控制电路，用于在接收到所述光模块长发光保护信号后，输出光模块发送电源断电信号。

进一步地，所述长发光检测电路包括脉冲发送装置和检测装置；

所述脉冲发送装置，用于输出时钟脉冲给所述检测装置，所述时钟脉冲的周期为所述时间设定值；

所述检测装置，用于接收所述光模块发来的发光信号后，检测到在该发光信号的保持时间内收到至少两次所述时钟脉冲信号上升沿，则输出光模块长发光指示信号给所述保护使能电路。

进一步地，所述光模块发送电源控制电路包括一个或多个逻辑器件；

所述光模块发送电源控制电路，还用于在没有接收到所述光模块长发光保护信号时，若接收到的光模块发送电源使能信号为使能，则输出光模块发送电源上电信号给光模块；若接收到的光模块发送电源使能信号为禁止，则输出光模块发送电源断电信号给光模块。

相应地，为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种基于上述装置实现的无源光网络长发光保护方法，包括：

长发光检测电路接收光模块发来的发光信号，检测所述发光信号的高电平保持时间是否超过了时间设定值，如果是，则输出光模块长发光保护信号给所述光模块发送电源控制电路；

所述光模块发送电源控制电路在接收到所述光模块长发光保护信号后，输出光模块发送电源断电信号。

与现有技术相比，本发明采用硬件电路检测ONU光模块发光状态并对有长发光故障的ONU进行关断保护，简单可靠，响应迅速，可灵活控制，且成本低廉。

附图说明

图1是PON系统上行方向正常工作模式示意图；

图2是PON系统上行方向长发光故障工作模式示意图；

图3是实施例一中无源光网络长发光保护装置示意图；

图4是实施例一中无源光网络长发光保护方法流程图；

图5是一个应用示例中无源光网络长发光保护电路图；

图6是一个应用示例中无源光网络长发光保护电路时序图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

实施例一：

如图3所示，本实施例提供了一种无源光网络长发光保护装置，该装置包括依次连接的长发光检测电路、保护使能电路和光模块发送电源控制电路，

所述长发光检测电路，用于接收光模块发来的发光信号，检测所述发光信号的保持时间是否超过了时间设定值，如果是，则输出光模块长发光指示信号给所述保护使能电路；

其中，所述长发光检测电路包括脉冲发送装置和检测装置；

其中，所述脉冲发送装置，用于输出时钟脉冲给所述检测装置，所述时钟脉冲的周期为所述时间设定值；

其中，所述检测装置，用于接收所述光模块发来的发光信号后，检测到在该发光信号的保持时间内收到至少两次时钟脉冲信号上升沿，则输出光模块长发光指示信号给所述保护使能电路。

所述保护使能电路，用于接收到所述光模块长发光指示信号时，若保护使能信号设定为使能，则输出光模块长发光保护信号给所述光模块发送电源控制电路；

其中，所述保护使能电路包括一个或多个逻辑器件。

所述保护使能信号可以预设为使能或者禁止，如果该保护使能信号预设为禁止，则禁止光模块长发光保护，即该保护使能电路没有信号输出给所述光模块发送电源控制电路。

所述光模块发送电源控制电路，用于在接收到所述光模块长发光保护信号后，输出光模块发送电源断电信号。

此外，所述光模块发送电源控制电路，还用于在没有接收到所述光模块长发光保护信号时，若接收到的光模块发送电源使能信号为使能，则输出光模块发送电源上电信号给光模块；若接收到的光模块发送电源使能信号为禁止，则输出光模块发送电源断电信号给光模块。

所述光模块发送电源使能信号可以预设为使能或者禁止，如果该光模块发送电源使能信号预设为禁止，则禁止光模块发送电源，即禁止光模块发送数据，表示允许长发光保护；如果设定为使能，则表示取消长发光保护。

其中，所述光模块发送电源控制电路包括一个或多个逻辑器件。

相应地，如图4所示，本实施例提供了一种基于上述无源光网络长发光保护装置实现的无源光网络长发光保护方法，包括以下步骤：

S101：长发光检测电路接收光模块发来的发光信号，检测所述发光信号的保持时间是否超过了时间设定值，如果是，则输出光模块长发光指示信号给保护使能电路；

S102：所述保护使能电路预先将保护使能信号设定为使能，若接收到所述光模块长发光指示信号，则输出光模块长发光保护信号给光模块发送电源控制电路；

S103：所述光模块发送电源控制电路在接收到所述光模块长发光保护信号后，输出光模块发送电源断电信号。

其中，所述光模块发送电源控制电路在没有接收到所述光模块长发光保护信号时，若接收到的光模块发送电源使能信号为使能，则输出光模块发送电源上电信号给光模块；若接收到的光模块发送电源使能信号为禁止，则输出光模块发送电源断电信号给光模块。

实施例二：

此外，本实施例提供了一种无源光网络长发光保护装置，该电路包括依次连接的长发光检测电路和光模块发送电源控制电路，其中：

所述长发光检测电路，用于接收光模块发来的发光信号，检测所述发光信号的保持时间是否超过了时间设定值，如果是，则输出光模块长发光保护信号给所述光模块发送电源控制电路；

其中，所述长发光检测电路包括脉冲发送装置和检测装置；

其中，所述脉冲发送装置，用于输出时钟脉冲给所述检测装置，所述时钟脉冲的周期为所述时间设定值；

其中，所述检测装置，用于接收所述光模块发来的发光信号后，检测到在该发光信号的保持时间内收到至少两次时钟脉冲信号上升沿，则输出光模块长发光指示信号给所述保护使能电路。

所述光模块发送电源控制电路，用于在接收到所述光模块长发光保护信号后，输出光模块发送电源断电信号。

此外，所述光模块发送电源控制电路，还用于在没有接收到所述光模块长发光保护信号时，若接收到的光模块发送电源使能信号为使能，则输出光模块发送电源上电信号给光模块；若接收到的光模块发送电源使能信号为禁止，则输出光模块发送电源断电信号给光模块。

其中，所述光模块发送电源控制电路包括一个或多个逻辑器件。

相应地，本实施例提供了一种基于上述无源光网络长发光保护装置实现的无源光网络长发光保护方法，包括以下步骤：

S201：长发光检测电路接收光模块发来的发光信号，检测所述发光信号的保持时间是否超过了时间设定值，如果是，则输出光模块长发光保护信号给所述光模块发送电源控制电路；

S202：所述光模块发送电源控制电路在接收到所述光模块长发光保护信号后，输出光模块发送电源断电信号。

此外，所述光模块发送电源控制电路在没有接收到所述光模块长发光保护信号时，若接收到的光模块发送电源使能信号为使能，则输出光模块发送电源上电信号给光模块；若接收到的光模块发送电源使能信号为禁止，则输出光模块发送电源断电信号给光模块。

在一个应用示例中，结合图5对本发明实施例的实施作进一步描述，并列出一种简单、可靠且满足本发明所述功能的实现装置。如图5所示，无源光网络长发光保护装置包括长发光检测电路、保护使能电路和光模块发送电源控制电路，其中所述电路可以采用触发器和逻辑器件构成，基本触发电路包括R-S触发器，T触发器，D触发器，J-K触发器等，其均可用于实现本应用示例中的电路。

在本应用示例中，长发光检测电路由两个D触发器和一个定时器构成，保护使能电路由一个与门构成，光模块发送电源控制电路由一个或门构成，具体工作情况如下：

1、长发光检测电路：

本应用示例中的长发光检测电路包括D触发器101、D触发器102和一个定时器103，其中：

定时器103的输出端与两个D触发器时钟输入端连接；

D触发器101的数据输入端输入信号保持高电平，其清零端(CLR)输入光模块发来的发光信号，其输出端Q1与D触发器102的数据输入端相连；

D触发器102的清零端(CLR)输入系统复位信号，其输出端Q2与保护使能电路的输入端相连。

其工作原理如下：

定时器103根据设定的时间值同时向两个D触发器输出时钟脉冲，该定时器设定的时间值可根据应用环境而定，本应用示例中设定时间值为200ms，即定时器每200ms输出一个时钟脉冲上升沿。

当光模块发送数据时，该发光信号为高电平，D触发器101的输出端Q1保持原来的电平；当光模块不发送数据时，该发光信号为低电平，D触发器101被清零，输出端Q1为低电平。

D触发器102只在系统上电或复位时，才会被清零。

由于D触发器的触发特性为：在每一个时钟脉冲上升沿到来时，触发器数据输出端保持所述钟脉冲信号到来前所述触发器数据输入端的状态。如果光模块发光信号为高电平的时间超过200ms，则本电路D触发器102输出端Q2输出一个高电平，表示ONU的光模块出现长发光故障，则本电路输出光模块长发光指示信号给保护使能电路。

如图6的时序图所示，其中，TP为触发器时钟输入端，D1为D触发器1(101)的输入端，一直保持高电平，CLR为D触发器101的清零端，输入光模块发光信号，Q1为D触发器101的输出端，Q2为D触发器102的输出端。

初始时，D触发器101和D触发器102的输出端Q1和Q2都是低电平，定时器103每200ms输出一个时钟脉冲上升沿，当CLR输入光模块发光信号为高电平后，D触发器101在紧接着的第一个时钟脉冲上升沿到来时，如果光模块发光信号维持高电平，则不会对D触发器101清零，那么D触发器101的输出端Q1锁存其输入端的内容，即D触发器101的输出端Q1为高电平，因为D触发器102和D触发器101时钟相同，此时D触发器102的输出端Q2还是低电平。当定时器103下一个时钟脉冲上升沿到来时，如果光模块发光信号还是高电平，则D触发器102的输出端Q2变为高电平，说明光模块发光信号为高电平的时间已超过200ms，出现了长发光故障。由此可以看出，如果光模块发光信号为高电平的时间超过200ms，则本电路D触发器102输出端Q2输出一个高电平，表示ONU的光模块出现长发光故障，则本电路输出光模块长发光指示信号给保护使能电路。

2、保护使能电路

本应用示例中的保护使能电路由一个与门201构成，其中一个输入端与D触发器102的输出端相连，接收光模块长发光指示信号，另一个输入端输入保护使能信号。该保护使能信号可预先设定，如果设定为使能(高电平)，则表示允许长发光保护，在接收到光模块长发光指示信号(高电平)后，输出光模块长发光保护信号(高电平)给光模块发送电源控制电路；如果设定为禁止(低电平)，则表示取消长发光保护，则在接收到光模块长发光指示信号(高电平)后，输出一个低电平给光模块发送电源控制电路。

本应用示例中，如果与门201的一个输入端接收到D触发器102输出端Q2输出一个高电平，且另一个输入端的保护使能信号为高电平，则输出光模块长发光保护信号(高电平)给光模块发送电源控制电路。

该保护使能电路用来使能或禁止光模块长发光保护。输出高电平时，表示ONU光模块有故障；输出低电平时表示ONU光模块工作正常。

3、光模块发送电源控制电路

本应用示例中的光模块发送电源控制电路由一个或门301构成，其中一个输入端与保护使能电路，即与门201的输出端相连，接收保护使能电路发来的信号，另一个输入端输入光模块发送电源使能信号。该光模块发送电源使能信号可预先设定，如果设定为禁止(高电平)，则光模块出现长发光故障时可关断光模块发送电源，禁止光模块发送数据，表示允许长发光保护；如果设定为使能(低电平)，则表示取消长发光保护。

当本电路接收到保护使能电路输出的高电平光模块长发光保护信号，则无论光模块发送电源使能信号设定为使能还是禁止，本电路均输出高电平光模块发送电源断电信号，关断光模块发送电源；

本电路如果光模块发送电源使能信号为禁止(高电平)，无论是否有长发光故障，本电路均输出高电平，关断光模块发送电源。

从上述实施例可以看出，相对于现有技术，本发明提供的无源光网络长发光保护装置及方法，由于采用硬件电路检测ONU光模块发光状态并对有长发光故障的ONU进行关断保护，简单可靠，响应迅速，可灵活控制，且成本低廉。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。根据本发明的发明内容，还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种无源光网络长发光保护装置，其特征在于，采用硬件电路实现，包括依次连接的长发光检测电路、保护使能电路和光模块发送电源控制电路，其中：

所述长发光检测电路，用于接收光模块发来的发光信号，检测所述发光信号的保持时间是否超过了时间设定值，如果是，则输出光模块长发光指示信号给所述保护使能电路；所述长发光检测电路包括定时器、第一D触发器(101)和第二D触发器(102)，所述定时器的输出端与所述第一D触发器(101)和所述第二D触发器(102)的时钟输入端连接；所述定时器根据所述时间设定值向所述第一D触发器(101)和所述第二D触发器(102)输出时钟脉冲；所述第一D触发器(101)的数据输入端输入信号保持高电平，其清零端CLR输入光模块发来的发光信号，其输出端Q1与所述第二D触发器(102)的数据输入端相连；所述第二D触发器(102)的清零端CLR输入系统复位信号，其输出端Q2与保护使能电路的输入端相连；

所述保护使能电路，包括一个与门，所述与门的一个输入端与所述长发光检测电路的第二D触发器(102)的输出端相连，另一个输入端输入保护使能信号，用于接收到所述光模块长发光指示信号时，若保护使能信号设定为使能，则输出光模块长发光保护信号给所述光模块发送电源控制电路；

所述光模块发送电源控制电路，包括一个或门，所述或门的一个输入端与所述保护使能电路的与门的输出端相连，接收保护使能电路发来的信号，另一个输入端输入光模块发送电源使能信号，用于在接收到所述光模块长发光保护信号后，输出光模块发送电源断电信号。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述光模块发送电源控制电路，还用于在没有接收到所述光模块长发光保护信号时，若接收到的光模块发送电源使能信号为使能，则输出光模块发送电源上电信号给光模块；若接收到的光模块发送电源使能信号为禁止，则输出光模块发送电源断电信号给光模块。

3.一种基于权利要求1所述的装置实现的无源光网络长发光保护方法，包括：

长发光检测电路接收光模块发来的发光信号，检测所述发光信号的高电平保持时间是否超过了时间设定值，如果是，则输出光模块长发光指示信号给保护使能电路；

所述保护使能电路预先将保护使能信号设定为使能，若接收到所述光模块长发光指示信号，则输出光模块长发光保护信号给光模块发送电源控制电路；

所述光模块发送电源控制电路在接收到所述光模块长发光保护信号后，输出光模块发送电源断电信号。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：

所述光模块发送电源控制电路在没有接收到所述光模块长发光保护信号时，若接收到的光模块发送电源使能信号为使能，则输出光模块发送电源上电信号给光模块；若接收到的光模块发送电源使能信号为禁止，则输出光模块发送电源断电信号给光模块。

5.一种无源光网络长发光保护装置，其特征在于，采用硬件电路实现，包括依次连接的长发光检测电路和光模块发送电源控制电路，其中：

所述长发光检测电路，用于接收光模块发来的发光信号，检测所述发光信号的保持时间是否超过了时间设定值，如果是，则输出光模块长发光保护信号给所述光模块发送电源控制电路；所述长发光检测电路包括脉冲发送装置和检测装置；其中，

所述脉冲发送装置，用于输出时钟脉冲给所述检测装置，所述时钟脉冲的周期为所述时间设定值；

所述检测装置，用于接收所述光模块发来的发光信号后，检测到在该发光信号的保持时间内收到至少两次所述时钟脉冲信号上升沿，则输出光模块长发光指示信号给保护使能电路；

所述光模块发送电源控制电路，用于在接收到所述光模块长发光保护信号后，输出光模块发送电源断电信号；还用于在没有接收到所述光模块长发光保护信号时，若接收到的光模块发送电源使能信号为使能，则输出光模块发送电源上电信号给光模块；若接收到的光模块发送电源使能信号为禁止，则输出光模块发送电源断电信号给光模块；所述光模块发送电源控制电路包括一个或多个逻辑器件。

6.一种基于权利要求5所述的装置实现的无源光网络长发光保护方法，包括：

长发光检测电路接收光模块发来的发光信号，检测所述发光信号的高电平保持时间是否超过了时间设定值，如果是，则输出光模块长发光保护信号给所述光模块发送电源控制电路；

所述光模块发送电源控制电路在接收到所述光模块长发光保护信号后，输出光模块发送电源断电信号。