CN112671502A - 一种光线路终端 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提出了一种光线路终端，连接在局端与光网络单元之间，包括：光驱动电路和光收发模块；所述光收发模块包括光发射组件和波分复用组件；所述光驱动电路对所述局端提供的下行数据进行第一信号处理，得到光驱动信号；所述光驱动信号驱动所述光发射组件得到不同波长的第一下行光信号和第二下行光信号；所述波分复用组件对所述第一下行光信号和所述第二下行光信号进行光耦合；将耦合后的下行光信号提供给所述光网络单元。

Description

一种光线路终端

技术领域

本申请涉及接入网光通信技术，尤其涉及一种光线路终端。

背景技术

为了实现50G无源光线网络(Passive Optical Network，PON)与10G PON的兼容，需要光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)同时支持50G PON和10G PON，相关技术是通过对外置波分复用(Wavelength Division Multiplexing，WDM)来实现50G OLT和10GOLT的合分波，需要50G OLT和10G OLT配合，且外置的WDM引入了额外的插入损耗、额外占用了较大空间，降低了OLT的端口密度，使用也不够灵活。

发明内容

本申请实施例期望提供一种光线路终端。

第一方面，本申请实施例提供了一种光线路终端，连接在局端与光网络单元之间，包括：光驱动电路和光收发模块；所述光收发模块包括光发射组件和波分复用组件；所述光驱动电路对所述局端提供的下行数据进行第一信号处理，得到光驱动信号；所述光驱动信号驱动所述光发射组件得到不同波长的第一下行光信号和第二下行光信号；所述波分复用组件对所述第一下行光信号和所述第二下行光信号进行光耦合；将耦合后的下行光信号提供给所述光网络单元。

在本申请实施例中，由于波分复用组件能够对同波长的第一下行光信号和第二下行光信号进行耦合，并将耦合后的下行光信号提供给所述光网络单元，可以实现不同波长的下行光信号的合波传输，不需要外置WDM，因此，不会引入额外的插入损耗，同时也可以避免额外占用较大空间，提高了OLT的端口密度，使用起来也更灵活。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于说明本申请的技术方案。

图1为相关技术中前两代PON网络中OLT光模块的基本架构结构示意图；

图2为相关技术中50G OLT和10G OLT实现合波的基本架构结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种光线路终端的组成结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种光线路终端的组成结构示意图；

图5为本申请实施例提供的又一种光线路终端的组成结构示意图；

图6为本申请实施例提供的再一种光线路终端的组成结构示意图；

图7为本申请实施例提供的其它一种光线路终端的组成结构示意图；

图8为本申请实施例提供的还一种光线路终端的组成结构示意图；

图9为本申请实施例提供的又一种光线路终端的组成结构示意图；

图10为本申请实施例提供的另一种光线路终端的组成结构示意图；

图11为本申请实施例提供的OLT的基本框架结构示意图；

图12本申请实施例提供的单纤四向光收发模块的组成结构示意图；

图13本申请实施例提供的OLT光模块的具体实现原理示意图；

图14为本申请实施例提供的光模块电信号接口定义示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所提供的实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。另外，以下所提供的实施例是用于实施本申请的部分实施例，而非提供实施本申请的全部实施例，在不冲突的情况下，本申请实施例记载的技术方案可以任意组合的方式实施。

需要说明的是，在本申请实施例中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的方法或者装置不仅包括所明确记载的要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为实施方法或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括该要素的方法或者装置中还存在另外的相关要素(例如方法中的步骤或者装置中的单元，例如的单元可以是部分电路、部分处理器、部分程序或软件等等)。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，U和/或W，可以表示：单独存在U，同时存在U和W，单独存在W这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括U、W、V中的至少一种，可以表示包括从U、W和V构成的集合中选择的任意一个或多个元素。

PON技术是一种点到多点光纤接入技术，下行采用广播Broadcast模式，上行采用时分复用(Time-Division Multiplexing，TDM)模式，单纤双向传输模式。PON技术演进经历了以太网无源光网络(Ethernet Passive Optical Network，EPON/千兆无源光网络(Gigabit-Capable PON，GPON)和10G EPON/XG-PON(10G GPON，即，10吉比特每秒(Gigabitper second，Gbps)下行速率的PON网络。)两代演进，EPON/GPON网络已批量部署应用，10G(吉)EPON/XG-PON网络正在逐步推广，下一代光接入技术50G TDM-PON标准已在国际电信联盟ITU(International Telecommunication Union)立项。OLT光模块起到局端光电信号的收发转换作用，是PON系统中核心光电器件，图1为相关技术中前两代PON网络中OLT光模块的基本架构结构示意图，如图1所示，OLT光模块100中包括驱动电路101、分布反馈激光器(Distributed Feedback Laser，DFB)102、微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)103、限幅放大器(Limiting Amplifier，LA)和时钟数据恢复(Clock and Data Recovery，CDR)组件104、雪崩光电二极管(Avalanche Photo Diode，APD)105以及WDM 106，其中，驱动电路101接收来自局端的差分信号TD+和TD-，并通过MCU提供的控制信号得到光驱动电压，以驱动DFB 102；通过DFB 102得到特定波长的光信号，并将特定波长的光信号通过WDM 106提供给光网络单元(Optical Network Unit，ONU)，WDM 106接收来自ONU的上行光信号提供给APD 105，APD 105将光信号转化为电信号提供给LA+CDR组件104，LA+CDR组件104对电信号进行处理，得到满足上行数据差分形式要求的RD+和RD-，将RD+和RD-上行数据提供给局端。MCU 103通过串行数据线(Serial Data Line，SDA)和串行时钟线(Serial Clock Line，SCL)与局端相连，接收局端的控制数据，并将生成的控制信号发送给驱动电路101和LA+CDR组件104。

50G PON需要与上一代10G PON兼容，以重用其光分配网(Optical DistributionNetwork，ODN)。在实现方案上要求OLT端可以同时支持50G PON和10G PON，常规方案为采用外置WDM模块实现OLT端两种PON光模块的合波，如图2所示，50G OLT光模块201和10G OLT光模块202的光信号通过外置的WDM 203进行合分波，由于这种架构需要2个局端OLT光模块配合，同时外置的WDM引入了额外的插入损耗，额外占用了较大空间，降低了OLT设备的端口密度，使用起来不够灵活。

基于上述技术问题，本申请实施例提供了一种光线路终端，连接在局端与光网络单元之间，如图3所示，所述光线路终端300包括：光驱动电路301和光收发模块302；所述光收发模块包括光发射组件3021和波分复用组件3022；所述光驱动电路301对所述局端提供的下行数据进行第一信号处理，得到光驱动信号；所述光驱动信号驱动所述光发射组件3021得到不同波长的第一下行光信号和第二下行光信号；所述波分复用组件3022对所述第一下行光信号和所述第二下行光信号进行光耦合；将耦合后的下行光信号提供给所述光网络单元。

这里，光线路终端300可以是OLT，可以同时适用于50Gbps和10Gbps的光网络。

在一种可能的实施方式中，局端提供的下行数据可以是从局端的串行/解串行器出来的特定形式的电信号，例如，局端提供的下行数据可以是差分形式的不归零编码(Non-Return-to-Zero Code，NRZ)信号；

在一个示例中，光驱动电路301的一种实现方式可以是发射驱动芯片和外围电路；第一信号处理可以是通过光驱动电路对局端提供的差分数据进行一定的增益控制处理。这里的增益控制处理包括放大和/或转换处理。光驱动信号，可以是经过增益控制处理后所得到的放大后的电压调制信号。

在一种可能的实施方式中，光线路终端300还包括微控制单元，可以理解的是，光驱动电路需要接收微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)提供的控制信号，实现对驱动电路的管理，并通过IIC总线为主机提供数字监控诊断接口。

在一些可能的实施方式中，所述光驱动电路301对所述局端提供的下行数据进行第一信号处理，得到光驱动信号，可以是光驱动电路301对局端提供的NRZ码信号进行特定倍数的放大处理，得到放大后的电压调制信号。

在一个示例中，光发射组件3021可以是DFB或电吸收调制激光器(Electroabsorption modulated Lsser，EML)，例如，可以是法布里-帕罗型激光二极管(Fabry-Perot Laser Diode，FP-LD)也可以是分布反馈激光二极管(Distributed-feedback laser，DFB-LD)。

在一种可能的实施方式中，第一下行光信号的波长可以是1342纳米，第二下行光信号的波长可以是1577纳米。

所述光驱动信号驱动所述光发射组件3021得到不同波长的第一下行光信号和第二下行光信号的实现方式，示例性地，可以是光驱动电路301向光发射组件3021提供特定幅值的电压和电流信号，通过特定幅值的电压和电流信号驱动光发射组件3021产生不同波长的第一下行光信号和第二下行光信号。这里，不对光发射组件的形式进行限制，光发射组件3021可以包含两个不同的光发射器，也可以是一个特定类型的光发射器，只要光发射组件能够产生不同波长的光信号即可。

在一种可能的实施方式中，波分复用组件3022可以包括通过特定的同轴耦合技术所进行的同轴耦合封装成的连接器。

在一个示例中，所述波分复用组件3022对所述第一下行光信号和所述第二下行光信号进行光耦合，可以是通过同轴封装形成的连接器对第一下行光信号和所述第二下行光信号进行光耦合。

在一些可能的实施方式中，将耦合后的下行光信号提供给所述光网络单元，可以是将耦合后的第一下行光信号和第二下行光信号通过光纤传输给所述光网络单元。

本申请实施例中，由于波分复用组件能够对不同波长的第一下行光信号和第二下行光信号进行耦合，并将耦合后的下行光信号提供给所述光网络单元，可以实现不同波长的下行光信号的合波传输，不需要外置WDM，因此，不会引入额外的插入损耗，同时也可以避免额外占用较大的空间，提高了OLT的端口密度，使用起来也更灵活。

图4为本申请实施例提供的另一种光线路终端的组成结构示意图，如图4所示，所述光线路终端400包括：光驱动电路401、光发射组件402、波分复用组件403、光接收组件404和第一信号调理电路405；所述光驱动电路401对所述局端提供的下行数据进行第一信号处理，得到光驱动信号；所述光驱动信号驱动所述光发射组件402得到不同波长的第一下行光信号和第二下行光信号；所述波分复用组件403对所述第一下行光信号和所述第二下行光信号进行光耦合；将耦合后的下行光信号提供给所述光网络单元；所述波分复用组件403接收所述光网络单元提供的不同波长的第一上行光信号和第二上行光信号；所述波分复用组件403对所述第一上行光信号和所述第二上行光信号进行光耦合；所述光接收组件404对耦合后的上行光信号进行光电转化和放大处理，得到对应的电信号；所述第一信号调理电路405对所述电信号进行第二信号处理，得到提供给所述局端的上行数据。

这里，光接收组件404可以是利用光电效应将光信号转换为电信号的光电探测器。光电探测器可以是PIN型光电二极管，也可以是APD。

可以理解的是，波分复用组件403可以通过同轴耦合封装实现对第一上行光信号、第二上行光信号、第一下行光信号和第二下行光信号的光耦合。

在一个示例中，第一上行光信号的波长可以是1300纳米，第二上行光信号的波长可以是1270纳米。

在一些可能的实施方式中，所述光接收组件404对耦合后的上行光信号进行光电转化和放大处理，得到对应的电信号，可以是光接收组件404利用光电效应将耦合后的上行光信号转化为电信号，并对转化后的电信号进行放大处理，得到对应的电信号。

可以理解的是，光电探测器产生的电流信号是很微弱的，因此需要对产生的电流信号进行放大处理，这里，可以通过前置放大器将微弱的电流信号转换成足够幅值的电压信号输出。在一个示例中，前置放大器可以是跨阻放大器(Tranimpedance Amplifier，TIA)，也可以是高阻放大器，这里不进行具体限定。

在一种可能的实施方式中，第一信号调理电路405可以包括数字信号处理器、LA和CDR组成的第二信号调理电路两部分；对应地，第二信号处理也包括数字信号处理、LA和CDR对应的第三信号处理两部分。其中，数字信号处理器，用于对第一上行光信号对应的第一电信号进行数字信号处理，得到提供给局端的第一上行数据；LA和CDR组成的第二信号调理电路，用于对第二上行光信号对应的第二电信号进行第三信号处理，得到提供给局端的第二上行数据。

这里，LA用于把TIA输出的幅度不同的模拟信号处理成等幅的数字信号，CDR用于在输入数字信号中提取时钟信号并找出数据和时钟的正确的相位关系，实现码元同步。

在另一种可能的实施方式中，第二信号调理电路可以只包括LA，不包括CDR。可以理解的是，信号调理电路是否包括CDR需要根据模块封装结构及设计需求确定。

可以理解的是，LA和CDR是实现第三信号处理的一种实现方式。

在一些可能的实施方式中，所述第一信号调理电路405对所述电信号进行第二信号处理，得到提供给所述局端的上行数据，可以是数字信号处理器对TIA输出的幅度不同的模拟信号进行数字信号处理，得到提供给局端的第一上行数据；第二信号调理电路对TIA输出的幅度不同的模拟信号尽可能无脉宽失真地放大到等幅的电压信号，将等幅的电压信号确定为提供给所述局端的第二上行数据。

在一种可能的实施方式中，光发射组件402和光接收组件404可以通过同一组件实现，也可以是独立的两个组件。

本申请实施例中，由于波分复用组件能够对同波长的第一上行光信号和第二上行光信号进行耦合，并对耦合后的上行行光信号依次进行光电转化和放大处理，得到对应的电信号，最后通过对电信号进行第二信号处理，得到提供给局端的上行数据，可以实现不同波长的上行光信号的合波传输，因此，不要外置WDM，即，不会因为外置的WDM二引入额外的插入损耗，避免额外占用了较大空间，提高了OLT的端口密度，同时，使用起来也更灵活。

本实施例中，在局端提供的下行数据包括第一下行数据和第二下行数据时，又一种光线路终端的组成结构如图5所示，所述光线路终端500包括：第一光驱动电路501、第二光驱动电路502、第一光发射组件503、第二光发射组件504、波分复用组件505、光接收组件506和第一信号调理电路507；所述第二光发射组件504与所述第一光发射组件503分别用于发射不同波长的光波；

所述第一光驱动电路501对所述第一下行数据进行所述第一信号处理，得到第一光驱动信号；

所述第二光驱动电路502对所述第二下行数据进行所述第一信号处理，得到第二光驱动信号；

所述第一光驱动信号驱动所述第一光发射组件503，得到所述第一下行光信号；

所述第二光驱动信号驱动所述第二光发射组件504，得到所述第二下行光信号；

所述波分复用组件505对所述第一下行光信号和所述第二下行光信号进行光耦合；将耦合后的下行光信号提供给所述光网络单元；

所述波分复用组件505接收所述光网络单元提供的不同波长的第一上行光信号和第二上行光信号；

所述波分复用组件505对所述第一上行光信号和所述第二上行光信号进行光耦合；

所述光接收组件506对耦合后的上行光信号进行光电转化处理，得到对应的电信号；

所述第一信号调理电路507对所述电信号进行第二信号处理，得到提供给所述局端的上行数据。

在一种可能的实施方式中，第一光驱动电路、第一光发射组件和第一光接收组件均适用于50Gbps的光网络；第二光驱动电路、第二光发射组件和第二光接收组件均适用于10Gbps。

在一个示例中，第一下行数据可以是针对50Gbps的光网络的下行数据；第二下行数据可以是针对10Gbps的光网络的下行数据。

本申请实施例中，由于局端提供的下行数据包括第一下行数据和第二下行数据；光驱动电路包括第一光驱动电路和第二光驱动电路，光发射组件包括第一光发射组件和第二光发射组件，因此，可以通过第一光驱动电路对第一下行数据进行第一信号处理，得到第一光驱动信号；通过第一光驱动信号驱动第一光驱动电路，得到第一下行光信号；通过第二光驱动电路对第二下行数据进行第一信号处理，得到第二光驱动信号；通过第二光驱动信号驱动第二光驱动电路，得到第二下行光信号，如此，通过不同的电路和组件得到第一下行光信号和第二下行光信号，有利于根据第一或第二下行光信号的波长对对应的电路或组件进行参数调整或添加其它功能的电路或组件。

本实施例中，在局端提供的下行数据包括第一下行数据和第二下行数据时，再一种光线路终端的组成结构如图6所示，所述光线路终端600包括：数字信号处理器601、第一光驱动电路602、第二光驱动电路603、第一光发射组件604、第二光发射组件605和波分复用组件606；所述第二光发射组件605与所述第一光发射组件604分别用于发射不同波长的光波；所述数字信号处理器601对所述局端提供的第一下行数据进行数字信号预处理，得到预处理电压信号；所述第一光驱动电路602对所述预处理电压信号进行所述第一信号处理，得到所述第一光驱动信号；

所述第二光驱动电路603对所述第二下行数据进行所述第一信号处理，得到第二光驱动信号；

所述第一光驱动信号驱动所述第一光发射组件604，得到所述第一下行光信号；

所述第二光驱动信号驱动所述第二光发射组件605，得到所述第二下行光信号；

所述波分复用组件606对所述第一下行光信号和所述第二下行光信号进行光耦合；将耦合后的下行光信号提供给所述光网络单元；

这里，数字信号处理器601可以是能够进行高速数据处理的数字信号处理器，例如，数字信号处理器601可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)。

在一个实例中，预处理可以包括以下至少一项：预均衡处理、高频带宽补偿处理、低密度奇偶校验和前向纠错码。

本申请实施例中，由于获得的第一光驱动信号是根据预处理电压信号得到的，而预处理电压信号是数字信号处理器对局端提供的第一下行数据进行预处理得到的，且，预处理可以包括以下至少一项：预均衡处理、高频带宽补偿处理、低密度奇偶校验和前向纠错码。因此，通过对第一下行数据进行预处理后得到第一光驱动信号，进而得到的第一下行光数据，有利于满足现有ODN链路的功率预算及性能指标，解决O+波段色散问题(下行1342纳米(nm)波长光链路上的传输色散问题)，解决50Gbps的宽带信号限制问题，解决接收灵敏度指标问题。

本实施例中，在局端提供的下行数据包括第一下行数据和第二下行数据，提供给局端的上行数据包括第一上行数据和第二上行数据时，其它一种光线路终端的组成结构如图7所示，所述光线路终端700包括：数字信号处理器701、第一光驱动电路702、第二光驱动电路703、第一光发射组件704、第二光发射组件705、波分复用组件706、第一光接收组件707、第二光接收组件708和第二信号调理电路709；所述第二光发射组件705与所述第一光发射组件704分别用于发射不同波长的光波；

所述第一光驱动电路702对所述第一下行数据进行所述第一信号处理，得到第一光驱动信号；

所述第二光驱动电路703对所述第二下行数据进行所述第一信号处理，得到第二光驱动信号；

所述第一光驱动信号驱动所述第一光发射组件704，得到所述第一下行光信号；

所述第二光驱动信号驱动所述第二光发射组件705，得到所述第二下行光信号；

所述波分复用组件706对所述第一下行光信号和所述第二下行光信号进行光耦合；将耦合后的下行光信号提供给所述光网络单元；

所述波分复用组件706接收所述光网络单元提供的不同波长的第一上行光信号和第二上行光信号；

所述波分复用组件706对所述第一上行光信号和所述第二上行光信号进行光耦合；

所述第一光接收组件707对耦合后的所述第一上行光信号进行光电转化和放大处理，得到对应的第一电信号；

所述数字信号处理器701对所述第一电信号进行数字信号处理，得到提供给所述局端的所述第一上行数据；

所述第二光接收组件708对耦合后的第二上行光信号进行光电转化和放大处理，得到对应的第二电信号；

所述第二信号调理电路709对所述第二电压信号进行第三信号调理，得到提供给所述局端的所述第二上行数据。

这里，第一光接收组件可以是50Gbps的光网络对应的光接收组件；第二光接收组件可以是针对10Gbps的光网络对应的光接收组件。

在一种可能的实施方式中，所述第一光接收组件对耦合后的所述第一上行光信号进行光电转化和放大处理，得到对应的第一电信号，可以是50Gbps的光接收组件将耦合后的第一上行光信号转化为电信号，并对转化后的电信号进行放大处理，得到特定幅值的第一电信号。

在一个示例中，所述数字信号处理器对所述第一电信号进行数字信号处理，得到提供给所述局端的第一上行数据，可以是第一光接收组件将特定幅值的第一电信号提供给数字信号处理器，通过数字信号处理其对第一电信号进行数字处理，得到处理后的第一上行数据。这里，数字信号处理可以包括以下至少一项：均衡处理、时钟恢复处理和译码处理。

可以理解的是，数字信号处理器还可以将第一电压信号转化为数字电压信号，进而对数字电压信号进行均衡处理、时钟恢复处理和译码处理，得到处理后的第一上行数据。

在一种可能的实施方式中，所述第二信号调理电路对所述第二电信号进行第三信号处理，得到提供给所述局端的第二上行数据，可以是第二信号调理电路对第二电压信号尽可能无脉宽失真地放大到等幅的电压信号，将等幅的电压信号确定为提供给所述局端的第二上行数据。

本申请实施例中，通过设置数字信号处理器来实现对第一电压信号的数字信号处理，包括将第一电压信号转化为数字电压信号，对数字电压信号进行均衡处理、时钟恢复处理和译码处理，因此，在和通过数字信号处理器对来自局端的下行数据进行预处理向配合的情况下，有利于满足现有ODN链路的功率预算及性能指标，解决O+波段色散问题(下行1342nm波长光链路上的传输色散问题)，解决50G bps的宽带信号限制问题，解决接收灵敏度指标问题。

图8为本申请实施例提供的还一种光线路终端的组成结构示意图，如图8所示，所述光线路终端800包括：光驱动电路801、光发射组件802、光同轴连接器803、第一滤光组件804至第三滤光组件806；

所述光驱动电路801对所述局端提供的下行数据进行第一信号处理，得到光驱动信号；

所述光驱动信号驱动所述光发射组件802得到不同波长的第一下行光信号和第二下行光信号；

第一滤光组件804增透所述第一下行光信号，得到第一次增透后的第一下行光信号；增反所述第二下行光信号，得到增反后的第二下行光信号；

第二滤光组件805增透所述第一次增透后的第一下行光信号和所述增反后的第二下行光信号，得到第二次增透后的第一下行光信号和第一次增透后的第二下行光信号；

所述第三滤光组件806增透所述第二次增透后的第一下行光信号和所述第一次增透后的第二下行光信号，得到第三次增透后的第一下行光信号和第二次增透后的第二下行光信号；

所述光同轴连接器803对所述第三次增透后的第一下行光信号和第二次增透后的第二下行光信号进行光耦合；将耦合后的下行光信号提供给所述光网络单元。

在一种可能的实施方式中，第一至第三滤光组件可以是角度分别为45°(度)、45°和13°的滤光片。

可以理解的是，第一下行光信号可以是波长为1342nm的蓝色光波信号；第二下行光信号可以是波长为1577nm的红色光波信号。

可以理解的是，光的增透是指增加光的透过率，减少光的反射率；光的增反是至增加光的反射率，减小光的透射率。

在一个示例中，第一滤光组件806增透所述第一下行光信号，可以是通过第一滤光组件806增加第一下行光信号的透过率，减少第一下行光信号的反射率。

本申请实施例中，通过第一至第三滤光组件对第一下行光信号、第二下行光信号进行透射或反射至光轴连接器，有利于实现第一下行光信号、第二下行光信号的光耦合。

图9为本申请实施例提供的又一种光线路终端的组成结构示意图，如图9所示，所述光线路终端900包括：光驱动电路901、光发射组件902、光同轴连接器903、第一滤光组件904至第四滤光组件907、光接收组件908和第一信号调理电路909

所述光驱动电路901对所述局端提供的下行数据进行第一信号处理，得到光驱动信号；

所述光驱动信号驱动所述光发射组件902得到不同波长的第一下行光信号和第二下行光信号；

第一滤光组件904增透所述第一下行光信号，得到第一次增透后的第一下行光信号；增反所述第二下行光信号，得到增反后的第二下行光信号；

第二滤光组件905增透所述第一次增透后的第一下行光信号和所述增反后的第二下行光信号，得到第二次增透后的第一下行光信号和第一次增透后的第二下行光信号；

所述第三滤光组件906增透所述第二次增透后的第一下行光信号和所述第一次增透后的第二下行光信号，得到第三次增透后的第一下行光信号和第二次增透后的第二下行光信号；

所述光同轴连接器903对所述第三次增透后的第一下行光信号和第二次增透后的第二下行光信号进行光耦合；将耦合后的下行光信号提供给所述光网络单元。

所述光同轴连接器903接收所述光网络单元提供的不同波长的第一上行光信号和第二上行光信号；

所述第三滤光组件906增透所述第一上行光信号，得到所述增透后的第一上行光信号；增返所述第二上行光信号，得到第一次增反后的第二上行光信号；

所述第二滤光组件905增反所述增透后的第一上行光信号，得到增反后的第一上行光信号；

第四滤光组件907增反所述第一次增反后的第二上行光信号，得到第二次增反后的第二上行光信号；

所述光同轴连接器903对所述增反后的第一上行光信号和所述第二次增反后的第二上行光信号进行光路耦合；

所述光接收组件908对耦合后的上行光信号进行光电转化和放大处理，得到对应的电信号；

所述第一信号调理电路909对所述电信号进行第二信号处理，得到提供给所述局端的上行数据。

在一种可能的实施方式中，第四滤光组件可以是32°的滤光片。

可以理解的是，第一上行光信号可以是波长为1300nm的绿色光波信号；第二上行光信号可以是波长为1270nm的紫色光波信号。

本申请实施例中，通过光同轴连接器接收第一上行光信号和第二上行光信号，通过第二至第四滤光组件对第一下行光信号、第二下行光信号进行透射或反射至光轴连接器，有利于实现第一上行行光信号、第二上行光信号的光耦合。

图10为本申请实施例提供的另一种光线路终端的组成结构示意图，局端提供的下行数据包括第一下行数据和第二下行数据，提供给局端的上行数据包括第一上行数据和第二上行数据，如图10所示，所述光线路终端1000包括：数字信号处理器1001、第一光驱动电路1002、第二光驱动电路1003、第一光发射组件1004、第二光发射组件1005、光同轴连接器1006、第一光接收组件1007、第二光接收组件1008、第二信号调理电路1009、第一滤光组件1010至第四滤光组件1013，所述第二光发射组件1005与所述第一光发射组件1004分别用于发射不同波长的光波；

所述数字信号处理器1001对所述局端提供的第一下行数据进行预处理，得到预处理电压信号；

所述第一光驱动电路1002对所述预处理电压信号进行所述第一信号处理，得到第一光驱动信号；

所述第二光驱动电路1003对所述第二下行数据进行所述第一信号处理，得到第二光驱动信号；

所述第一光驱动信号驱动所述第一光发射组件1004，得到所述第一下行光信号；

所述第二光驱动信号驱动所述第二光发射组件1005，得到所述第二下行光信号；

所述第一滤光组件1010增透所述第一下行光信号，得到第一次增透后的第一下行光信号；增反所述第二下行光信号，得到增反后的第二下行光信号；

所述第二滤光组件1011增透所述第一次增透后的第一下行光信号和所述增反后的第二下行光信号，得到第二次增透后的第一下行光信号和第一次增透后的第二下行光信号；

所述第三滤光组件1012增透所述第二次增透后的第一下行光信号和所述第一次增透后的第二下行光信号，得到第三次增透后的第一下行光信号和第二次增透后的第二下行光信号；

所述光同轴连接器1006对所述第三次增透后的第一下行光信号和第二次增透后的第二下行光信号进行光耦合；将耦合后的下行光信号提供给所述光网络单元；

所述光同轴连接器1006接收所述光网络单元提供的不同波长的第一上行光信号和第二上行光信号；

所述第三滤光组件1012增透所述第一上行光信号，得到所述增透后的第一上行光信号；增返所述第二上行光信号，得到第一次增反后的第二上行光信号；

所述第二滤光组件1011增反所述增透后的第一上行光信号，得到增反后的第一上行光信号；

所述第四滤光组件1013增反所述第一次增反后的第二上行光信号，得到第二次增反后的第二上行光信号；

所述光同轴连接器1006对所述增反后的第一上行光信号和所述第二次增反后的第二上行光信号进行光耦合；

所述第一光接收组件1007对耦合后的所述第一上行光信号进行光电转化和放大处理，得到对应的第一电信号；

所述数字信号处理器1001对所述第一电信号进行数字信号处理，得到提供给所述局端的第一上行数据；

所述第二光接收组件1008对耦合后的所述第二上行光信号进行光电转化和放大处理，得到对应的第二电信号；

所述第二信号调理电路1009对所述第二电压信号进行第三信号调理，得到提供给所述局端的所述第二上行数据。

本申请实施例，由于光同轴连接器能够对同波长的第一下行光信号、第二下行光信号、第一上行光信号、第二上行光信号进行耦合，可以实现不同波长的下行光信号的合波传输，并将耦合后的下行光信号提供给所述光网络单元，将耦合后的上行信号进行光电转化处理和放大处理，得到对应的电信号，并对电信号进行信号处理，得到提供给上行数据，因此，不要外置WDM，即，不会因为外置的WDM二引入额外的插入损耗，避免额外占用了较大空间，提高了OLT的端口密度，同时，使用起来也更灵活；同时，通过设置数字信号处理器对发送给驱动电路的上行数据进行预处理，对上行光信号对应的电信号进行数字信号处理，可以满足现有ODN链路的功率预算及性能指标，解决O+波段色散问题(下行1342nm波长光链路上的传输色散问题)，解决50Gbps的宽带信号限制问题，解决接收灵敏度指标问题。

可以理解的是，图4至图10中的实线箭头表示从局端到光网络单元的下行数据方向，虚线表示从光网络单元到局端的上行数据方向。

在一种实施方式中，光收发模块是一种单纤四向光收发模块，将50G EML发射TO，10G EML发射TO，25G APD+TIA接收TO，10G APD+TIA接收TO，通过特定的同轴耦合技术进行光路耦合。可以理解的是，TO是光器件的一种同轴封装形式，这里可以是指同轴耦合封装的光器件。

针对50G PON与10G PON共存的场景需求，需要满足现有ODN链路的功率预算及性能指标，解决O+波段色散问题，解决50Gbps的宽带信号限制问题，解决接收灵敏度指标问题。

在本实施例中，可以通过光电混合封装技术，将50G OLT和25G OLT光电器件封装到QSFP28封装光模块中。

图11为本申请实施例提供的OLT的基本框架结构示意图，如图11所示，OLT 1100包括50G OLT光收发驱动电路1101、10G OLT光收发驱动电路1102、MCU 1103和光收发模块1104，本申请所提出的同时适用于50G PON与10G PON场景的OLT，可以在一个QSFP28封装光模块中实现，其中，OLT通过金手指电接口与局端进行数据通信，通过光收发模块与光网络单元进行数据通信。

图12为本申请实施例提供的单纤四向光收发模块的组成结构示意图，如图12所示，所述单纤四向光收发光模块1200包括第一电接口1201至第四电接口1204、50G光发射次组件(Transmitting Optical Sub-Assembley，TOSA)1205、10G TOSA 1206、25G光接收次组件(Resceiving Optical Sub-Assembley，ROSA)1207、10G ROSA 1208、滤光片1 1209至滤光片4至1212和光连接器1213。这里，50G TOSA1205是第一光发射组件的一种实现方式，10GTOSA 1206是第二光发射组件的一种实现方式；25G ROSA 1207是第一接收组件的一种实现方式；10G ROSA 1208是第二接收组件的一种实现方式；光连接器1213是光同轴连接器的一种实现方式。

图12所示的光收发模块工作方法是：在下行发射方向，光组件的50G TOSA1205发射1342nm光波(蓝色)经45°滤光片1 1209透射后，再经过45°滤光片2 1210和13°滤光片31211透射，然后耦合到光连接器1213中发射出去；光组件的10G TOSA 1206发射1577nm光波(红色)经45°滤光片1 1209反射后，再经过45°滤光片2 1210和13°滤光片3 1211透射，然后耦合到光连接器1213中发射出去；在上行接收方向，10G 1270nm光波(紫色)和25G 1300nm光波(绿色)通过光连接器1213后，1270nm光信号经过13°滤光片3 1211反射后，再经过32°滤光片4 1212反射，然后垂直耦合到10G ROSA 1208进行接收；1300nm光信号经过13°滤光片3 1211透射后，再经过45°滤光片21210反射，然后耦合到25G ROSA 1207进行接收。

其中，四个滤光片的特性分别为：

滤光片1 1209：增透1342nm光波，增反1577nm光波

滤光片2 1210：增透1342nm、1577nm光波，增反1300nm光波

滤光片3 1211：增透1342nm、1577nm、1300nm光波，增反1270nm光波滤光片4 1212：增反1270nm光波

本申请实施例中，光路通过同轴耦合技术进行耦合，各滤光片的选型要重点关注其效率和隔离度指标，尽可能减少光路损耗和相互串扰。

图13为本申请实施例提供的OLT光模块的具体实现原理示意图，如图13所示，在50G下行链路，从局端的介质访问控制(Media Access Control，MAC)层给到光模块的2×25G NRZ信号输入到DSP 1301，在DSP 1301内部先后经过高速背板串行/解串器SerDes转为串行50G信号，低密度奇偶校验(Low-density Parity-check，LDPC)编码、预均衡后，再由数模转换器后输出到50G EML驱动电路1302，由50G EML驱动电路1302驱动50G EML 1303发射1342nm光信号，最后，通过WDM 1304将光信号耦合进光纤进行发射；在25G上行链路，接收1300nm突发光信号经过WDM 1304后耦合到25G APD 1305，通过25G APD 1305转换成光电流后输出到25G突发模式跨阻放大器(Burst TIA，B-TIA)1306，采用阈值反馈控制及快速自动增益控制等方法，实现大动态范围、低锁定时间跨阻放大后输出到DSP 1301，在DSP 1301内部先经过模数转换，再进行快速时钟恢复，时钟通过鉴相器输出最佳采样点。然后信号经过均衡器，包括线性均衡与非线性均衡，用以恢复信号受到的损伤。最后信号经过LDPC译码器译码之后，通过25G NRZ信号输出到MAC层处理。

在10G下行链路，从局端的MAC层给到光模块的10G NRZ信号输入到10G EML驱动电路1307，由10G EML驱动电路1307驱动10G EML1308发射1577nm的光信号，最后，通过WDM1304将光信号耦合进光纤进行发射；在10G上行链路，接收1270nm突发光信号经过WDM 1304后耦合到10G APD 1309，通过10G APD 1309转换成光电流后输出到10G B-TIA 1310，采用阈值反馈控制及快速自动增益控制等方法，实现大动态范围、低锁定时间跨阻放大后输出到LA+CDR 1311进行信号调理，得到调整后的信号通过10G NRZ信号输出到MAC层处理。

可以理解的是，50G EML是第一发射组件的一种实现方式；10G EML是第二放射组件的一种实现方式，25G APD和25G B-TIA是第一接收组件的一种实现方式；10G APD和10GB-TIA是第二接收组件的一种实现方式；LA+CDR是第二信号调理电路的一种实现方式；WDM是波分复用组件的一种实现方式。

本申请实施例在PON领域引入了DSP芯片，利用其均衡技术，包括线性均衡和非线性均衡，补偿高频带宽受限，消除器件及光纤信道引入的码间串扰和非线性畸变。基于超强LDPC前向纠错码(Forward Error Correction，FEC)编译码技术，将输入误码率门限从1e-3提高到2e-2，进一步提高功率预算，降低对器件的要求。

本申请实施例中，针对50G PON单纤四向光收发结构，引入用于100G以太网的QSFP28封装，采用光电混合封装技术，提升OLT设备的端口密度；光接口采用单卡接式方型SC型可插拔光口；电接口采用可插拔QSFP28金手指式，SFF-8665/QSFP28 MSA硬件接口；通信接口采用IIC总线，符合SFF8636协议。

图14为本申请实施例提供的光模块电信号接口定义示意图，如图14所示，电接口包括38个引脚，各引脚的名称如下：

引脚1：GND信号(信号地)；

引脚2：Tx50GHn信号，高速发射通道50G发射数据最高有效位(Most SignificantBit，MSB)负输入；

引脚3：Tx50GHp信号，高速发射通道50G发射数据MSB正输入；

引脚4：GND信号；

引脚5：Tx10Gn信号，低速发射通道10G发射数据负输入；

引脚6：Tx10Gp信号，低速发射通道10G发射数据正输入；

引脚7：GND信号；

引脚8：RxTRIGH信号，接收机接收的信号强度指示(Received Signal StrengthIndication，RSSI)检测触发信号输入。

引脚9：RestL信号，光模块复位脉冲输入。

引脚10：VccRx信号，3.3V(伏)电源。

引脚11：SCL信号，I2C总线时钟输入。

引脚12：SDA信号，I2C总线数据输入输出。

引脚13：Rate25GH信号，高速接收通道速率选择信号输入。

引脚14：RST25GH信号，高速接收通道突发复位信号输入。

引脚15：RxSD25GH信号，高速接收通道接收机无信号指示输出。

引脚16：GND信号。

引脚17：Rx25Gp信号，高速接收通道25G接收数据正输出。

引脚18：Rx25Gn信号，高速接收通道25G接收数据负输出。

引脚19：GND信号。

引脚20：GND信号。

引脚21：NC信号，保留。

引脚22：NC信号，保留。

引脚23：GND信号。

引脚24：Rx10Gn信号，低速接收通道10G接收数据负输出。

引脚25：Rx10Gn信号，低速接收通道10G接收数据正输出。

引脚26：GND信号。

引脚27：ModPrsL信号，模块在位指示输出，模块内部接地。

引脚28：IntL信号，骨块故障终端指示输出。

引脚29：VccTx信号，3.3V电源。

引脚30：Vcc1信号，3.3V电源。

引脚31：TxDISH信号，发射极关断控制信号输入。

引脚32：Rate10GH信号，低速接收通道速率选择信号输入。

引脚33：RST10GH信号，低速接收通道突发复位信号输入。

引脚34：RxSD10GH信号，低速接收通道接收机无信号指示输出。

引脚35：GND信号。

引脚36：Tx50GLp信号，高速发射通道50G发射数据最低有效位(LeastSignificant Bit，LBS)正输入。

引脚37：Tx50GLn信号，高速发射通道50G发射数据LBS负输入。

引脚38：GND信号。

上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以互相参考，为了简洁，本文不再赘述。

本申请所提供的各设备实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的设备实施例。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的实施方式，上述的实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本申请的保护之内。

Claims (9)

1.一种光线路终端，连接在局端与光网络单元之间，其特征在于，包括：光驱动电路和光收发模块；所述光收发模块包括光发射组件和波分复用组件；

所述光驱动电路对所述局端提供的下行数据进行第一信号处理，得到光驱动信号；

所述光驱动信号驱动所述光发射组件得到不同波长的第一下行光信号和第二下行光信号；

所述波分复用组件对所述第一下行光信号和所述第二下行光信号进行光耦合；

将耦合后的下行光信号提供给所述光网络单元。

2.根据权利要求1所述的光线路终端，其特征在于，还包括：第一信号调理电路，所述光收发模块还包括光接收组件，

所述波分复用组件接收所述光网络单元提供的不同波长的第一上行光信号和第二上行光信号；

所述波分复用组件对所述第一上行光信号和所述第二上行光信号进行光耦合；

所述光接收组件对耦合后的上行光信号进行光电转化和放大处理，得到对应的电信号；

所述第一信号调理电路对所述电信号进行第二信号处理，得到提供给所述局端的上行数据。

3.根据权利要求2所述的光线路终端，其特征在于，所述光驱动电路包括第一光驱动电路和第二光驱动电路；所述光发射组件，包括第一光发射组件和第二光发射组件；所述下行数据包括第一下行数据和第二下行数据；所述第二光发射组件与所述第一光发射组件分别用于发射不同波长的光波；

所述第一光驱动电路对所述第一下行数据进行所述第一信号处理，得到第一光驱动信号；

所述第二光驱动电路对所述第二下行数据进行所述第一信号处理，得到第二光驱动信号；

所述第一光驱动信号驱动所述第一光发射组件，得到所述第一下行光信号；

所述第二光驱动信号驱动所述第二光发射组件，得到所述第二下行光信号。

4.根据权利要求3所述的光线路终端，其特征在于，所述第一信号调理电路包括数字信号处理器；

所述数字信号处理器对所述局端提供的第一下行数据进行数字信号预处理，得到预处理电压信号；

所述第一光驱动电路对所述预处理电压信号进行所述第一信号处理，得到所述第一光驱动信号。

5.根据权利要求4所述的光线路终端，其特征在于，所述第一信号调理电路还包括第二信号调理电路，所述上行数据包括第一上行数据和第二上行数据，所述光接收组件包括第一光接收组件和第二光接收组件；

所述第一光接收组件对耦合后的所述第一上行光信号进行光电转化和放大处理，得到对应的第一电信号；

所述数字信号处理器对所述第一电信号进行数字信号处理，得到提供给所述局端的第一上行数据；

所述第二光接收组件对耦合后的所述第二上行光信号进行光电转化和放大处理，得到对应的第二电信号；

所述第二信号调理电路对所述第二电信号进行第三信号处理，得到提供给所述局端的第二上行数据。

6.根据权利要求5所述的所述的光线路终端，其特征在于，所述数字信号预处理包括以下至少一项：预均衡处理、高频带宽补偿处理、低密度奇偶校验和前向纠错码；

所述数字信号处理包括以下至少一项：均衡处理、时钟恢复处理和译码处理。

7.根据权利要求2所述的光线路终端，其特征在于，所述波分复用组件包括：第一至第三滤光组件和光同轴连接器；

第一滤光组件增透所述第一下行光信号，得到第一次增透后的第一下行光信号；增反所述第二下行光信号，得到增反后的第二下行光信号；

第二滤光组件增透所述第一次增透后的第一下行光信号和所述增反后的第二下行光信号，得到第二次增透后的第一下行光信号和第一次增透后的第二下行光信号；

所述第三滤光组件增透所述第二次增透后的第一下行光信号和所述第一次增透后的第二下行光信号，得到第三次增透后的第一下行光信号和第二次增透后的第二下行光信号；

所述光同轴连接器对所述第三次增透后的第一下行光信号和所述第二次增透后的第二下行光信号进行光路耦合。

8.根据权利要求6所述的光线路终端，其特征在于，所述波分复用组件还包括：第四滤光组件；

所述第三滤光组件增透所述第一上行光信号，得到所述增透后的第一上行光信号；增返所述第二上行光信号，得到第一次增反后的第二上行光信号；

所述第二滤光组件增反所述增透后的第一上行光信号，得到增反后的第一上行光信号；

第四滤光组件增反所述第一次增反后的第二上行光信号，得到第二次增反后的第二上行光信号；

所述光同轴连接器对所述增反后的第一上行光信号和所述第二次增反后的第二上行光信号进行光路耦合。

9.根据权利要求1至8任一项所述的光线路终端，其特征在于，所述第一下行光信号的波长为1342纳米，所述第二下行光信号的波长为1577纳米，所述第一上行光信号的波长为1300纳米，所述第二上行光信号的波长为1270纳米。

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