CN108833869A - 一种用于有线电视网络上行通道的可切换突发光发射电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于有线电视网络上行通道的可切换突发光发射电路，该电路具体包括：RF信号取样电路，用于对RF输入信号进行取样；射频检测器，用于检测输入射频的大小并输出与射频大小相应的电压信号。突发模式切换电路，用于切换所述可切换突发光发射电路的工作模式；开通光功率/关断光功率驱动电路，用于根据当前所述可切换突发光发射电路的工作模式产生相应大小的光功率输出；自动控制恒定光功率发射电路，用于光功率的恒定输出。本发明可实现突发光模式工作，为点对多点网络升级提供技术支撑；同时提供突发光模式切换电路，便于设备、网络的光功率测试调试。

Description

一种用于有线电视网络上行通道的可切换突发光发射电路

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种用于有线电视网络上行通道的可切换突发光发射电路。

背景技术

传统有线电视双向网络中上行光链路采用点对点网络拓扑，即光节点处的一台光站对应前端机房内的一台上行光接收机。这种点对点网络拓扑不利于光节点向用户端推进，阻碍了光进铜退的网络升级改造。所谓光进铜退是固网运营商对接入层网络部署的先进理念，主要是指实现以"窄带+铜缆"为主网络向以"宽带+光纤"的网络转变的具体实践。而点对多点的光通信网络拓扑才是光进铜退直至光纤到户升级的可行技术，如普遍应用的EPON或GPON网络技术。

但是由于有线电视双向网络中上行光链路采用连续光信号传输模式，所以只能采用点对点传输，以避免光信号相互干扰的问题，但是这样有阻碍了光进铜退的网络改造升级，如果把连续光信号传输模式改进为突发光信号传输模式，就可避免该问题的发生，从而构建点对多点光信号传输网络拓扑，适应网络光进铜退升级改造。EPON或GPON上行通道就是采用突发光模式工作的。但是如果直接改成突发光信号传输模式又不利于对设备、网络进行光功率测试调试。

公开号为CN 103036708B的专利公开了一种点对点低频调制EOC设备，包括局端设备和通过同轴电缆与局端设备连接的用户终端设备，所述局端设备以及用户终端设备均包括调制解调模块，调制解调模块将基带以太网数据信号调制到5-65MHz带宽之间或者将5-65MHz带宽之间已调制以太网数据信号解调成基带以太网数据信号，已调制的以太网数据信号与有线电视信号混合后通过同轴电缆输出，可以同时实现多业务传输和全局的可管可控，用于通过同轴电缆同时接入网络数据信号和有线电视信号，并实现网络数据信号点对点单信道调制，达到有线电视网络宽带上网和看电视的功能。该方法中有线电视网络的上行通道还是采用点对点的传输模式，阻碍了光进铜退的网络升级改造。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的问题，提供了一种用于有线电视网络上行通道电路可切换突发光发射电路。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于有线电视网络上行通道的可切换突发光发射电路，包括：

RF信号取样电路，连接RF信号输入端，用于对RF输入信号进行取样；

射频检测器，连接所述RF信号取样电路的输出端，用于检测输入射频的大小并输出与射频大小相应的电压信号。

突发模式切换电路，连接所述射频检测器的输出端，用于切换所述可切换突发光发射电路的工作模式；

开通光功率/关断光功率驱动电路，连接所述突发模式切换电路的输出端，用于根据当前所述可切换突发光发射电路的工作模式产生相应大小的光功率输出；

自动控制恒定光功率发射电路，连接所述开通光功率/关断光功率驱动电路的输出端，用于光功率的恒定输出。

进一步的，所述RF信号取样电路由5个电阻组成。

进一步的，所述射频检测器采用MAXIM公司的MAX9933型快速检测芯片。

进一步的，所述突发模式切换电路由5个电阻、第一可调电位器、切换开关和比较器组成。

进一步的，所述比较器采用MAXIM公司的MAX9032型快速比较器芯片。

进一步的，所述开通光功率/关断光功率驱动电路由5个电阻、第二可调电位器、第三可调电位器以及第一运算放大器组成。

进一步的，所述自动控制恒定光功率发射电路由7个电阻、激光器、电感、三极管、第二运算放大器组成。

进一步的，所述光功率的恒定包括开通光功率的恒定输出和关断光功率的恒定输出。

进一步的，所述可切换突发光发射电路的工作模式包括突发光工作模式和连续光模式。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明通过可切换突发光发射电路实现电视有线电视网络上行通道可切换突发光发射电路工作在突发光模式，为点对多点网络升级提供技术支撑，适应网络光进铜退升级改造。

(2)本发明通过对突发模式电路的切换也可使得电视有线电视网络上行通道可切换突发光发射电路工作在连续光模式，便于对设备、网络的光功率测试调试。

附图说明

图1为本发明提供的一种用于有线电视网络上行通道的可切换突发光发射电路图。

图中，R1～R22为电阻、C1～C4为电容、L1为电感、RP1为第一可调电位器、RP2为第二可调电位器、RP3为第三可调电位器、V1为三极管、K1为切换开关、N1为射频检测器、N2为激光器、N3为比较器、N4(1)为第一运算放大器、N4(2)为第二运算放大器。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

下面结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明公开了一种用于有线电视网络上行通道的可切换突发光发射电路，包括：

RF信号取样电路，连接RF信号输入端，用于对RF输入信号进行取样。

具体的，如图1所示，所述RF信号取样电路由电阻R1～R5组成，通常情况下，RF信号取样电路取样信号的大小为主路信号的-20dB。

射频检测器N1，连接所述RF信号取样电路的输出端，用于检测输入射频的大小并输出与射频大小相应的电压信号。

具体的，所述射频检测器N1采用美国MAXIM公司的MAX9933型快速检测芯片，能在零点几μs时间内完成射频信号检测，输出相应电压信号。

突发模式切换电路，连接所述射频检测器的输出端，用于切换所述可切换突发光发射电路的工作模式，所述可切换突发光发射电路的工作模式包括突发光工作模式和连续光模式。

具体的，如图1所示，所述突发模式切换电路由电阻R13～R17、第一可调电位器RP1、切换开关K1、比较器N3组成，比较器N3采用美国MAXIM公司的MAX9032型快速比较器芯片，能在μs级的时间内完成比较输出。根据DOCSIS标准中数据分发时隙特性的要求，突发模式上行光发射的开通时延必须≤1.3μs，关断时延必须≤1.6μs，因为开通时延太长，会产生数据丢失，导致数据通信失败，而如果关断时延太长，会导致某一个激光器未关断，另一个激光器又已开通，导致同一时点有2个或多个光信号同时在同根光纤中传输，产生不可容忍的光拍频噪声，最终导致通信失败。而本申请的比较器N3采用美国MAXIM公司的MAX9032型快速比较器芯片，能在μs级的时间内完成比较输出，能够保证突发模式上行光发射的开通时延必须≤1.3μs，关断时延必须≤1.6μs，能够保证正常通信。

开通光功率/关断光功率驱动电路，连接所述突发模式切换电路的输出端，用于根据当前所述可切换突发光发射电路的工作模式产生相应大小的光功率输出。

具体的，如图1所示，所述开通光功率/关断光功率驱动电路由电阻R18～R22、第二可调电位器RP2、第三可调电位器RP3、第一运算放大器N4(1)组成。

自动控制恒定光功率发射电路，连接所述开通光功率/关断光功率驱动电路的输出端，用于光功率的恒定输出。

具体的，如图1所示，所述自动控制恒定光功率发射电路由激光器N2、电阻R6～R12、电感L1、三极管V1、第二运算放大器N4(2)组成，本实施例中的激光器N2采用采用厦门贝莱公司的BLLD系列激光器，第二运算放大器N4(2)采用美国AD公司的AD8566型芯片。自动控制恒定光功率发射电路根据输入第二运算放大器N4(2)中第5脚的驱动电压大小，通过负反馈回路控制，实现相应光功率恒定输出，当激光器N2的LD输出光功率与基准光功率相比变大时，激光器N2的PD检测电压相应变高，对照输入第二运算放大器N4(2)中第5脚的驱动电压，第二运算放大器N4(2)电路第7脚输出电压变低，即三极管V1的基极电压变低，导致通过三极管V1的电流变小，即激光器N2中LD的偏置电流变小，使LD输出光功率变小，趋近于基准光功率；同理当激光器N2的LD输出光功率与基准光功率相比变小时，通过负反馈回路控制激光器N2中LD的偏置电流变大，使LD输出光功率变大，趋近于基准光功率。这样自动控制恒定光功率发射电路就可以很好的控制光功率的恒定输出。

需要说明的是，在本发明电路中激光器N2为两态输出，为开通光功率输出和关断光功率输出。在有线电视上行通道光传输中开通光功率通常设为2mW，关断光功率要求≤-30dBm，通常设为-33dBm，以保留3dB的余量。激光器N2的通断由输入第二运算放大器N4(2)中第5脚的驱动电压决定，当输入第二运算放大器N4(2)中第5脚的驱动电压大小对应产生2mW光功率输出时表示激光器N2打开，当输入第二运算放大器N4(2)中第5脚的驱动电压大小对应产生-33dBm光功率输出时表示激光器N2关断。

下面详细介绍本发明一种用于有线电视网络上行通道的可切换突发光发射电路的工作原理：

当切换开关K1打在Burst端，此时表示工作在突发光模式，根据从射频检测器N1输入射频电平的高或低，来控制激光器N2的通断，实现有数据传输时打开激光器N2，无数据传输时关断激光器N2。当输入比较器N3第6脚的射频电平检测电平高于第5脚的基准电平时，第7脚输出低电平；反之，第7脚输出高电平。第一电位器RP1用于设置开通电平的基准值。当比较器N3第7脚输出低电平时，第一运算放大器N4(1)相当于接地，第一运算放大器N4(1)第1脚的输出电压由第3脚的输入电压决定，通过第三调整电位器RP3获得合适的输出电压，即输入第二运算放大器N4(2)中第5脚的驱动电压，使得激光器N2产生2mW光功率输出，此时激光器N2打开。当比较器N3第7脚输出高电平时，第一运算放大器N4(1)第1脚的输出电压由第3脚的输入电压和第2脚的输入电压的差值决定，通过第二调整电位器RP2获得合适的第一运算放大器N4(1)第1脚输出电压，即输入第二运算放大器N4(2)中第5脚的驱动电压，使激光器N2产生-33dBm光功率输出，此时激光器N2关断。这样就实现了突发光模式工作，为点对多点网络升级提供技术支撑，适应网络光进铜退升级改造。

当切换开关K1打在Normal端，表示工作在连续光模式，由于切换开关K1接地，输入比较器N3第5脚的基准电压为0V，肯定比输入比较器N3第6脚的射频电平检测电压低，第7脚输出低电平，此时激光器N2恒定输出2mW光功率，便于设备、网络的光功率测试调试。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种用于有线电视网络上行通道的可切换突发光发射电路，其特征在于，包括：

RF信号取样电路，连接RF信号输入端，用于对RF输入信号进行取样；

射频检测器，连接所述RF信号取样电路的输出端，用于检测输入射频的大小并输出与射频大小相应的电压信号。

突发模式切换电路，连接所述射频检测器的输出端，用于切换所述可切换突发光发射电路的工作模式；

开通光功率/关断光功率驱动电路，连接所述突发模式切换电路的输出端，用于根据当前所述可切换突发光发射电路的工作模式产生相应大小的光功率输出；

自动控制恒定光功率发射电路，连接所述开通光功率/关断光功率驱动电路的输出端，用于光功率的恒定输出。

2.根据权利要求1所述的一种用于有线电视网络上行通道的可切换突发光发射电路，其特征在于，所述RF信号取样电路由5个电阻组成。

3.根据权利要求1所述的一种用于有线电视网络上行通道的可切换突发光发射电路，其特征在于，所述射频检测器采用MAXIM公司的MAX9933型快速检测芯片。

4.根据权利要求1所述的一种用于有线电视网络上行通道的可切换突发光发射电路，其特征在于，所述突发模式切换电路由5个电阻、第一可调电位器、切换开关和比较器组成。

5.根据权利要求4所述的一种用于有线电视网络上行通道的可切换突发光发射电路，其特征在于，所述比较器采用MAXIM公司的MAX9032型快速比较器芯片。

6.根据权利要求1所述的一种用于有线电视网络上行通道的可切换突发光发射电路，其特征在于，所述开通光功率/关断光功率驱动电路由5个电阻、第二可调电位器、第三可调电位器以及第一运算放大器组成。

7.根据权利要求1所述的一种用于有线电视网络上行通道的可切换突发光发射电路，其特征在于，所述自动控制恒定光功率发射电路由7个电阻、激光器、电感、三极管、第二运算放大器组成。

8.根据权利要求1所述的一种用于有线电视网络上行通道的可切换突发光发射电路，其特征在于，所述光功率的恒定包括开通光功率的恒定输出和关断光功率的恒定输出。

9.根据权利要求1所述的一种用于有线电视网络上行通道的可切换突发光发射电路，其特征在于，所述可切换突发光发射电路的工作模式包括突发光工作模式和连续光模式。