CN102946574B - 光模块集成装置、无源光网络系统以及光模块共享方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光模块集成装置、无源光网络系统以及光模块共享方法。所述光模块集成装置分别耦接光线路和多个终端模块，光模块集成装置包括：一个光模块和至少一个开关模块，光模块用于将来自于光线路终端的接收数据从光信号转变为电信号和将来自于开关模块的发送数据从电信号转变为光信号；至少一个开关模块用于将转变为电信号的接收数据复制为多份以分别向多个终端模块发送，和按时序选择多个终端模块中的一个终端模块并接收被选择终端模块所发送的发送数据。上述方案，使得多个终端模块可以共享一个光模块，从而能够有效地降低生产成本。

Description

光模块集成装置、无源光网络系统以及光模块共享方法

技术领域

本申请涉及通信领域，特别是涉及光模块集成装置、无源光网络系统以及光模块共享方法。

背景技术

随着用户对带宽需求的不断增长，传统的铜线宽带接入系统越来越面临带宽瓶颈。与此同时，带宽容量巨大的光纤接入技术日益成熟，应用成本逐年下降，光纤接入网，比如无源光网络（PON，PassiveOpticalNetwotk），逐渐成为下一代宽带接入网的有力竞争者。

参阅图1，图1是现有技术的无源光网络的结构示意图。现有技术的无源光网络包括光线路终端（OLT，OpticalLineTerminal）110、光模块120以及光网络单元（ONU，OpticalNetworkUnit）130。其中，光线路终端110通过点到多点的方式与多个光模块120耦接，而每个光模块120与一个相应的光网络单元130耦接。在数据的下行方向，光线路终端110将数据复制成多份，并将每份数据分别发送个一个光模块120。光模块120在接收到数据后，将数据从光信号转变为电信号，并将转变为电信号的数据向相应的光网络单元130发送。在数据的上行方向，光网络单元130将数据发送给光模块120，光模块120将数据从电信号转变为光信号，光线路终端110选择其中的一个光模块120，并与被选择的光模块120进行数据通讯。

但是，在这种模式下，必须要有多个光模块120，导致成本比较高。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供光模块集成装置、无源光网络系统以及光模块共享方法，能够使得多个终端模块能够共享一个光模块。

为解决上述技术问题，本申请第一方面提供一种光模块集成装置，所述光模块集成装置分别耦接光线路和多个终端模块，其特征在于，所述光模块集成装置包括：一个光模块和至少一个开关模块，所述光模块用于将来自于所述光线路终端的接收数据从光信号转变为电信号和将来自于所述开关模块的发送数据从电信号转变为光信号；所述至少一个开关模块用于将转变为电信号的接收数据复制为多份以分别向所述多个终端模块发送，和按时序选择所述多个终端模块其中的一个终端模块并接收被选择终端模块所发送的发送数据。

结合第一方面，本申请的第一方面的第一种可能的实施方式中，还包括逻辑模块，所述逻辑模块一端耦接所述光模块，所述逻辑模块另一端分别耦接所述多个终端模块，所述逻辑模块用于将所述光模块的状态信号复制为多份，并分别向所述多个终端模块发送，其中，所述状态信号为所述光模块工作时的状态信号。

结合第一方面，本申请的第一方面的第二种可能的实施方式中，所述集成装置还包括电源总线，所述电源总线用于耦接所述多个终端模块，并向所述多个终端模块供电。

结合第一方面，本申请的第一方面的第三种可能的实施方式中，所述开关模块包括多个开关单元以及至少一个控制单元，每个所述开关单元耦接于所述光模块和所述多个终端模块，所述控制单元耦接于所述多个开关单元以及所述多个终端模块，在下行方向上，所述控制单元通过控制所述多个开关单元均处于常选通状态以将转变为电信号的接收数据复制为多份，并分别向所述多个终端模块发送，在上行方向上，所述控制单元通过按时序分别控制所述多个开关单元的通断状态，以按时序选择所述多个终端模块中的一个终端模块并接收被选择终端模块所发送的发送数据。

结合第一方面以及第一方面的第一至第三种可能的实施方式，本申请的第四种可能的实施方式包括：所述集成装置与多个所述终端模块集成一体，所述终端模块是光网络单元或光网络终端。

为解决上述技术问题，本申请第二方面提供了一种无源光网络系统，包括：光线路终端、光模块集成装置以及多个终端模块，所述光模块集成装置包括：一个光模块以及至少一个开关模块，其中，所述光线路终端耦接所述光模块，所述光模块耦接所述开关模块，所述开关模块分别耦接所述多个终端模块，所述光模块用于将来自于所述光线路终端的接收数据从光信号转变为电信号和将来自于所述开关模块的发送数据从电信号转变为光信号；所述至少一个开关模块用于将转变为电信号的接收数据复制为多份以分别向所述多个终端模块发送，和按时序选择所述多个终端模块中的一个终端模块并接收被选择终端模块所发送的发送数据；所述终端模块用于接收所述开关模块所复制的接收数据和在被所述开关模块选择时将所述发送数据向所述开关模块发送。

结合第二方面，本申请的第二方面的第一种可能的实施方式中，所述光模块集成装置还包括逻辑模块，所述逻辑模块一端耦接所述光模块，所述逻辑模块另一端分别耦接所述多个终端模块，所述逻辑模块用于将所述光模块的状态信号复制为多份，并分别向所述多个终端模块发送，其中，所述状态信号为所述光模块工作时的状态信号。

结合第二方面，本申请的第二方面的第二种可能的实施方式中，所述集成装置还包括电源总线，所述电源总线用于耦接所述多个终端模块，并向所述多个终端模块供电。

结合第二方面，本申请的第二方面的第三种可能的实施方式中，所述开关模块包括多个开关单元以及至少一个控制单元，每个所述开关单元耦接于所述光模块和所述多个终端模块，所述控制单元耦接于所述多个开关单元以及所述多个终端模块，在下行方向上，所述控制单元通过控制所述多个开关单元均处于常选通状态以将转变为电信号的接收数据复制为多份，并分别向所述终端模块发送，在上行方向上，所述控制单元通过按时序分别控制所述多个开关单元的通断状态，以按时序选择所述多个终端模块中的一个终端模块并接收被选择终端模块所发送的发送数据。

结合第二方面，本申请的第二方面的第三种可能的实施方式中，还包括基于以太网的反向供电模块，所述基于以太网的反向供电模块通过以太网线与所述多个终端模块中的一个终端模块耦接，并向所述一个终端模块供电。

为解决上述技术问题，本申请第三方面提供了一种光模块共用方法，在下行方向上，接收来自于光线路终端的数据，将所述数据从光信号转变为电信号，并将接收数据复制为多份以分别向多个终端模块发送；在上行方向上，按时序选择所述多个终端模块中的一个终端模块并接收被选择的终端模块所发送的发送数据，并将所述发送信号从电信号转变为光信号。

结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实施方式中，在下行方向上，将所述光模块的状态信号复制为多份，并分别向所述多个终端模块发送，其中，所述状态信号为所述光模块工作时的状态信号。

结合第三方面，在第三方面的第二种可能的实施方式中，通过电源总线耦接所述多个所述终端模块，向所述多个终端模块供电。

上述方案，通过设置开关模块，在开关模块中将接收数据复制为多份，并分别向多个终端模块发送，或按时序选择多个终端模块中的一个终端模块，并将被选择的终端模块的发送数据向光模块发送，使得多个终端模块可以共享一个光模块，从而能够有效地降低生产成本。

附图说明

图1是现有技术的无源光网络的结构示意图；

图2是本申请光模块集成装置一实施方式的结构示意图；

图3是图2的一具体实施方式的电路图；

图4是本申请无源光网络一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施方式中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

参阅图2，图2是本申请光模块集成装置一实施方式的结构示意图。本实施方式的光模块集成装置210包括：一个光模块211以及至少一个开关模块213。其中，光模块211耦接开关模块213，开关模块213分别与多个终端模块220耦接。终端模块220可以是光网络终端（ONT，OpticalNetworkTerminal）也可以是光网络单元。

光模块211用于将来自于光线路终端的接收数据从光信号转变为电信号和将来自于开关模块213的发送数据从电信号转变为光信号。

开关模块213用于将转变为电信号的接收数据复制为多份以分别向多个终端模块220发送和按时序选择多个终端模块200中的一个终端模块200并接收被选择终端模块220所发送的发送数据。

将从光线路终端至终端模块220的方向定义为下行方向，在数据的下行方向，光模块211接收上一级设备（光线路终端）通过光纤所传来的接收数据，之后将接收数据从光信号转变为电信号，然后将转为电信号的接收数据向开关模块213发送。开关模块213将转变为电信号的接收数据复制多份，并通过电线分别向多个终端模块220发送，以实现对多个终端模块220进行广播。

将从终端模块220至光线路终端的方向定义为上行方向，在数据的上行方向，开关模块213按时序轮流选择多个终端模块220中的一个终端模块220，例如，在第一个时隙选择第一个终端模块220进行数据传输，在第二个时隙选择第二个终端模块220进行数据传输，依次类推，直到最后一个终端模块220被选择。被选择的终端模块220将发送数据通过电线向开关模块213发送。开关模块213在接收到发送数据后，将发送数据向光模块211发送。光模块211在接收到发送数据后，将发送数据从电信号转变成光信号，然后通过光纤向上一级设备发送（光线路终端）。

由于设置了开关模块213，本方案通过将复制接收数据并分发到每个终端模块220的工作，以及选择终端模块220进行发送数据的工作都由开关模块213来完成，从而实现共用一个光模块。开关模块213是电子装置，比起作为精密光学装置的光模块制造简单得多。所以，共用光模块能够有效地降低生成成本。

具体地，参阅图3，图3是图2的一具体实施方式的电路图。下面以能够供8个终端模块320使用的光模块集成装置310为例，此时8个终端模块320共用1个光模块311。终端模块320可以是光网络终端，也可以是光网络单元。本实施方式的光模块集成装置310包括：光模块311、开关模块312、逻辑模块313以及电源总线314。开关模块312包括多个开关单元3121以及至少一个控制单元3122。在数据流方向，光模块311通过三层开关单元3121与终端模块320耦接。控制单元3122分别与每个开关单元3121以及终端模块320耦接。逻辑模块313的一方面耦接光模块311，另一方面分别耦接多个终端模块320。

在数据的下行方向，设置所有的开关单元3121都为常选通状态。光模块311接收到上一级设备（光线路终端）通过光纤所发送的接收数据后，将接收数据从光信号转为电信号，然后将接收数据向第一层的开关单元3121发送。第一层的开关单元3121在接收到接收数据后，将接收数据复制成两份，然后分别向下一层的两个开关单元3121发送。每个第二层的开关单元3121在接收到接收数据后，同样复制成两份，再分别向下一层的开关单元3121发送。第三层的开关单元3121接收到接收数据后，同样复制成两份，再分别通过电线向终端模块320发送。而光模块311的状态信号则先被光模块311发送到逻辑模块313，逻辑模块313为每个终端模块320复制一份状态信号，然后分别向每个终端模块320发送，其中，状态信号为光模块311工作时的状态信号，例如，光模块311是否接收到光信号以及故障指示等等低速的信号。

在数据的上行方向，控制单元3122按时序选择多个终端模块320中的一个终端模块320进行发送数据，例如，在第一个时隙选择第一个终端模块320进行数据传输，在第二个时隙选择第二个终端模块320进行数据传输，依次类推，直到最后一个终端模块320被选择。控制单元3122根据希望被选中的终端模块320向开关单元3121发送选择信号，从而使得被选择的终端模块320的发送数据可以向光模块311发送。以图中从上至下，从左至右进行排序，当开关单元3121输入低电平时，开关单元3121选择接通与其相连的下一级奇数的单元，当开关单元3121输入高电平时，开关单元3121选择接通与其相连的下一级偶数的单元。所以，当选择第一个终端模块320与光模块311进行通讯时，控制单元3122向第一层开关单元3121输出低电平，向第二层第一个开关单元3121输出低电平，向第三层第一个开关单元3121输出低电平，控制单元3122不向其余的开关单元3121输出电平；当选择第二个终端模块320与光模块311进行通讯时，控制单元3122向第一层开关单元3121输出低电平，向第二层第一个开关单元3121输出低电平，向第三层第一个开关单元3121输出高电平，控制单元3122不向其余的开关单元3121输出电平，依次类推，直到当第八个终端模块320需要与光模块311进行通讯时，控制单元3122向第一层开关单元3121输出高电平，向第二层第二个开关单元3121输出高电平，向第三层第四个开关单元3121输出高电平，控制单元3122不向其余的开关单元3121输出电平。发送数据通过其相应的通过选择开关单元3121所形成的通路向光模块311发送。光模块311在接收到发送数据后，将发送数据从电信号转变为光信号，然后向上一级设备（光线路终端）发送。

光模块集成装置310还提供电源总线314，可以将多个终端模块320均耦接到电源总线314上，通过电源总线314向多个终端模块320统一供电。比原来每个终端模块320各自通过一个外部电源进行供电的方式，可以节省更多的空间和器件，有利于实现光模块集成装置310的小型化和降低生产成本。

可以理解地，开关单元3121的层数和每层开关单元3121可以根据终端模块320的个数进行设置，此处只作为一个举例，并非作为限定。

为了节省空间，还可以将光模块集成装置310与多个终端模块320集成一体，例如，在光模块集成装置310中设置与终端模块320数量相等的槽，每个槽可容纳一个终端模块320。

参阅图4，图4是本申请无源光网络一实施方式的结构示意图。本实施方式的无源光网络包括：光线路终端410、光模块集成装置420以及终端单元430。终端单元430可以是光网络终端，也可以是光网络单元。光模块集成装置420包括：光模块421以及开关模块422。其中，光线路终端410耦接光模块421，光模块421耦接开关模块422，开关模块422分别耦接多个终端单元430。

光模块421用于将来自于光线路终端的接收数据从光信号转变为电信号和将来自于开关模块422的发送数据从电信号转变为光信号。

开关模块422用于将转变为电信号的接收数据复制为多份以分别向多个终端模块430发送和按时序选择多个终端模块430中的一个终端模块430并接收被选择终端模块430所发送的发送数据。

终端模块430用于接收开关模块422所复制的接收数据和在被开关模块422选择时将发送数据向开关模块422发送。

在数据的下行方向，光线路终端410接收从核心网所传来的接收数据，然后将接收数据通过光纤向光模块421发送。光模块421接收光线路终端410所传来的接收数据，之后将接收数据从光信号转变为电信号，然后将转为电信号的接收数据向开关模块422发送。开关模块422将转变为电信号的接收数据复制多份，并分别通过电线向多个终端模块430发送，以实现对多个终端模块430进行广播。

在数据的上行方向，开关模块422按时序轮流选择多个终端单元430中的一个终端单元430，例如，在第一个时隙选择第一个终端单元430进行数据传输，在第二个时隙选择第二个终端单元430进行数据传输，依次类推，直到最后一个终端单元430被选择。被选择的终端单元430将发送数据向开关模块422发送。开关模块422在接收到发送数据后，将发送数据向光模块421发送。光模块421在接收到发送数据后，将发送数据从电信号转变成光信号，然后通过光纤向光线路终端410发送。光线路终端410在接收到发送数据后，将发送数据向核心网发送。

如果终端模块430安装在没法与外部电源连接的地方时，可给每个用户分配一个或多个用户共用一个基于以太网反向供电（RPOE，ReversePowerOverEthernet）模块，用户在室内将RPOE模块接上外部电源（电插座），然后再通过以太网线(RJ45线)与分配给用户使用的一个终端模块430耦接，从而将RPOE模块接入到无源光网络系统中，成为无源光网络系统的一部分。使用时，RPOE模块通过网线向耦接的终端模块430供电，从而解决终端模块430在一些无法连接到电源的地方的供电问题。

而且，无源光网络的光模块集成装置可具体如上一实施方式所述的光模块集成装置，具体请参阅附图3及相关描述，此处不重复描述。

本申请还提供了一种光模块共用方法，在下行方向上，接收来自于光线路终端的数据，将所述数据从光信号转变为电信号，并将接收数据复制为多份以分别向多个终端模块发送；在上行方向上，按时序选择所述多个终端模块中的一个终端模块并接收被选择的终端模块所发送的发送数据，并将所述发送信号从电信号转变为光信号。

优选地，所述方法还包括，在下行方向上，将所述光模块的状态信号复制为多份，并分别向所述多个终端模块发送，其中，所述状态信号为所述光模块工作时的状态信号。

进一步地，所述方法还包括，通过电源总线耦接所述多个所述终端模块，向所述多个终端模块供电。

上述方案，通过设置开关模块，在开关模块中将接收数据复制为多份，并分别向终端模块发送，或按时序选择其中一个终端模块，并将被选择的终端模块的发送数据向光模块发送，使得多个终端模块可以共享一个光模块，从而能够有效地降低生产成本。

在本申请所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。

另外，在本申请各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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）或处理器（processor）执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccessMemory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (13)

1.一种光模块集成装置，所述光模块集成装置分别耦接光线路和多个终端模块，其特征在于，所述光模块集成装置包括：一个光模块和至少一个开关模块，

所述光模块用于将来自于光线路终端的接收数据从光信号转变为电信号和将来自于所述开关模块的发送数据从电信号转变为光信号；

所述至少一个开关模块用于将转变为电信号的接收数据复制为多份以分别向所述多个终端模块发送，和按时序分别选择所述多个终端模块中的每一个终端模块并接收被选择终端模块所发送的发送数据。

2.根据权利要求1所述的集成装置，其特征在于，还包括逻辑模块，所述逻辑模块一端耦接所述光模块，所述逻辑模块另一端分别耦接所述多个终端模块，所述逻辑模块用于将所述光模块的状态信号复制为多份，并分别向所述多个终端模块发送，其中，所述状态信号为所述光模块工作时的状态信号。

3.根据权利要求1所述的集成装置，其特征在于，所述集成装置还包括电源总线，所述电源总线用于耦接所述多个终端模块，并向所述多个终端模块供电。

4.根据权利要求1所述的集成装置，其特征在于，所述开关模块包括多个开关单元以及至少一个控制单元，所述多个开关单元中第一层的每个开关单元耦接于所述光模块和所述多个开关单元中第二层的一个开关单元；所述多个开关单元中第三层的每个开关单元耦接于所述第二层的一个开关单元和所述多个终端模块中的其中一个终端模块，所述控制单元耦接于所述多个开关单元以及所述多个终端模块，在下行方向上，所述控制单元通过控制所述多个开关单元均处于常选通状态以将转变为电信号的接收数据复制为多份，并分别向所述多个终端模块发送，在上行方向上，所述控制单元通过按时序分别控制所述多个开关单元的通断状态，以按时序选择所述多个终端模块中的一个终端模块并接收被选择终端模块所发送的发送数据。

5.根据权利要求1-4任一所述的集成装置，其特征在于，所述集成装置与多个所述终端模块集成一体，所述终端模块是光网络单元或光网络终端。

6.一种无源光网络系统，其特征在于，包括：光线路终端、光模块集成装置以及多个终端模块，所述光模块集成装置包括：一个光模块以及至少一个开关模块，其中，所述光线路终端耦接所述光模块，所述光模块耦接所述开关模块，所述开关模块分别耦接所述多个终端模块，

所述光模块用于将来自于所述光线路终端的接收数据从光信号转变为电信号和将来自于所述开关模块的发送数据从电信号转变为光信号；

所述至少一个开关模块用于将转变为电信号的接收数据复制为多份以分别向所述多个终端模块发送，和按时序分别选择所述多个终端模块中的每一个终端模块并接收被选择终端模块所发送的发送数据；

所述终端模块用于接收所述开关模块所复制的接收数据和在被所述开关模块选择时将所述发送数据向所述开关模块发送。

7.根据权利要求6所述的无源光网络系统，其特征在于，所述光模块集成装置还包括逻辑模块，所述逻辑模块一端耦接所述光模块，所述逻辑模块另一端分别耦接所述多个终端模块，所述逻辑模块用于将所述光模块的状态信号复制为多份，并分别向所述多个终端模块发送，其中，所述状态信号为所述光模块工作时的状态信号。

8.根据权利要求6所述的无源光网络系统，其特征在于，所述集成装置还包括电源总线，所述电源总线用于耦接所述多个终端模块，并向所述多个终端模块供电。

9.根据权利要求6所述的无源光网络系统，其特征在于，所述开关模块包括多个开关单元以及至少一个控制单元，所述多个开关单元中第一层的每个开关单元耦接于所述光模块和所述多个开关单元中第二层的一个开关单元；所述多个开关单元中第三层的每个开关单元耦接于所述第二层的一个开关单元和所述多个终端模块中的其中一个终端模块，所述控制单元耦接于所述多个开关单元以及所述多个终端模块，在下行方向上，所述控制单元通过控制所述多个开关单元均处于常选通状态以将转变为电信号的接收数据复制为多份，并分别向所述终端模块发送，在上行方向上，所述控制单元通过按时序分别控制所述多个开关单元的通断状态，以按时序选择所述多个终端模块中的一个终端模块并接收被选择终端模块所发送的发送数据。

10.根据权利要求6所述的无源光网络系统，其特征在于，还包括基于以太网的反向供电模块，所述基于以太网的反向供电模块通过以太网线与所述多个终端模块中的一个终端模块耦接，并向所述一个终端模块供电。

11.一种光模块共用方法，其特征在于，在下行方向上，接收来自于光线路终端的数据，将所述数据从光信号转变为电信号，并将接收数据复制为多份以分别向多个终端模块发送；在上行方向上，按时序分别选择所述多个终端模块中的每一个终端模块并接收被选择的终端模块所发送的发送数据，并将所述发送信号从电信号转变为光信号。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括，在下行方向上，将所述光模块的状态信号复制为多份，并分别向所述多个终端模块发送，其中，所述状态信号为所述光模块工作时的状态信号。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括，通过电源总线耦接所述多个所述终端模块，向所述多个终端模块供电。