CN112804598A - 一种光线路终端线卡以及兼容pon功能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种光线路终端线卡以及兼容PON功能的方法,光线路终端光模块、MAC模块、切换开关、开关控制器、串接电阻以及下拉电阻;光模块与MAC模块连接形成第一连接线路,在第一连接线路上靠近光模块侧设置有串接电阻;下拉电阻通过第二连接线路与第一连接线路连接,切换开关设置在第二连接线路上且位于第一连接线路与下拉电阻之间;开关控制器分别与光模块和切换开关连接;通过开关控制器检测当前光模块端口的工作模式并根据工作模式控制切换开关导通或者断开来确定串接电阻的接入或者断开,在某些实施过程中可以实现在一块OLT线卡上兼容实现不同PON技术的应用,大大简化了硬件开发设计,降低设备投入成本,灵活保障实际使用需求。
Description
技术领域
本发明实施例涉及但不限于光接入通讯技术领域,具体而言,涉及但不限于一种光线路终端线卡以及兼容PON功能的方法。
背景技术
在固定宽带网络接入技术中,无源光网络(Passive Optical Network,PON)已经是全球各大运营商主要的FTTx解决方案。目前大规模部署的PON技术主要是GPON(Gigabit-capable Passive Optical Network,兆比特无源光网络),GPON技术的下行速率2.5Gb/s,上行速率1.25Gb/s,以及在中国、日本和韩国等部署的EPON(Ethernet Passive OpticalNetwork,以太网无源光网络),EPON技术的上/下行对称速率为1.25Gb/s。在“宽带中国”“提速降费”等战略的深入推进下,近年来我国固定宽带网络能力大幅提升。同时,随着4K/8K视频、VR/AR、智慧家庭等业务的快速发展,运营商对带宽需求的增长和全业务运营管理提出了新的要求,更高速率的PON技术也随之发展。例如,10Gb/s速率的PON已逐渐开始商业部署,10G PON技术的选择成为各个运营商在网络升级和新业务开发时特别关注的重点。
相关技术中的OLT(Optical Line Terminal,光线路终端)网元虽然存在多块单板多个PON口,但是每个单板下PON口支持的配置模式却是单一的。现在网络情况复杂,不同类型的客户会有不用的应用需求,想要接入不同类型ONU(Optical Network Unit,光网络单元)终端,但是没有支持该类型的PON口,此时ONU终端也就无法接入,只能更换硬件。然而更换硬件单板进行割接,会造成用户应用中断,而且升级过程容易产生故障,影响用户使用体验。
发明内容
本发明实施例提供的光线路终端以及兼容PON功能的方法,主要解决的技术问题是相关技术中同一块OLT线卡上PON口支持ONU终端接入的配置模式单一。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种光线路终端线卡,包括:光模块、MAC模块、切换开关、开关控制器、串接电阻以及下拉电阻;
所述光模块与所述MAC模块连接形成第一连接线路,在所述第一连接线路上靠近所述光模块侧设置有所述串接电阻;所述下拉电阻通过第二连接线路与所述第一连接线路连接,所述切换开关设置在所述第二连接线路上且位于所述第一连接线路与所述下拉电阻之间;所述开关控制器分别与所述光模块和所述切换开关连接。
本发明实施例还提供一种兼容PON功能的方法,包括:
开关控制器检测当前光模块端口的工作模式;
开关控制器根据所述工作模式控制切换开关导通或者断开;
当所述切换开关导通,所述光模块输出信号由串接电阻进行衰减以及下拉电阻进行偏置后发送给MAC模块;
当所述切换开关断开,所述光模块输出信号由串接电阻进行衰减后发送给MAC模块。
本发明的有益效果是:
根据本发明实施例提供的光线路终端线卡以及兼容PON功能的方法,光线路终端光模块、MAC模块、切换开关、开关控制器、串接电阻以及下拉电阻;光模块与MAC模块连接形成第一连接线路,在第一连接线路上靠近光模块侧设置有串接电阻;下拉电阻通过第二连接线路与第一连接线路连接,切换开关设置在第二连接线路上且位于第一连接线路与下拉电阻之间;开关控制器分别与光模块和切换开关连接;通过开关控制器检测当前光模块端口的工作模式并根据工作模式控制切换开关导通或者断开串接电阻的接入或者断开,在某些实施过程中可以实现在一块OLT线卡上兼容实现不同PON技术的应用,大大简化了硬件开发设计,降低设备投入成本,灵活保障实际使用需求。
本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明,且应当理解,至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。
附图说明
图1为现有技术中的GPON模式的硬件匹配电路示意图;
图2为现有技术中的10G PON模式的硬件匹配电路示意图;
图3为本发明实施例一的兼容PON功能的硬件匹配电路示意图;
图4为本发明实施例二的兼容PON功能的方法的基本流程示意图;
图5为本发明实施例二的兼容PON功能的方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面通过具体实施方式结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例一:
为了解决相关技术中同一块OLT线卡上PON口支持ONU终端接入的配置模式单一,不能满足实际应用需求的问题,本发明实施例提供了一种光线路终端线卡,既支持高速率的XGSPON技术,又能兼容传统成熟的低速率GPON、XGPON技术。
光线路终端线卡应用于PON系统中,PON系统由OLT、ODN(Optical DistributionNetwork,光分配网)和ONU三部分组成。因此,在PON技术应用中,OLT是重要的局端设备,实现的功能主要为:与前端交换机用网线相连,转化成光信号,用单根光纤与用户端的分光器互联;实现对用户端设备ONU的控制、管理、测距等。应当理解,OLT为光电一体的设备,即能实现光电转换,这一功能主要由OLT的光模块实现。
OLT包括许多单板,每个单板上设置有PON口,用于连接光纤,但是光纤接口一般都无法直接接到PON口,所以需要使用光模块插入到PON口,然后连接光纤。此时可以根据光纤接口类型选择对应接口类型的光模块。
PON技术中,PON模式包括但不限于GPON模式、10G PON模式及XGSPON模式(对称10G兆比特无源光网络),每种模式对应一种类型的光模块。由于OLT每个单板上支持的配置模式单一,只能接入单一的ONU终端。
下面以GPON光模块和10G PON光模块为例对其硬件匹配的电路进行说明。
如表1和表2所示,表1示出了GPON光模块的电平类型,表2示出了GPON光模块的指标。
表1
表2
GPON光模块输出1.25Gb/s速率的RD信号,RD信号的电平是LVPECL(Low VoltagePositive Emitter-Couple Logic,低压正发射极耦合逻辑),LVPECL电平为1600mV,由于GPON光模块输出为LVPECL电平,MAC模块接收侧为CML(Current Mode Logic,电流模式逻辑)电平,因此OLT单板需要采用如图1所示的匹配电路。其中,0.1μF电容为AC耦合电容;串接电阻R1、R2用于衰减输出,以满足CML接收器可以容忍的输入电压要求;下拉电阻R3、R4用于提供LVPECL电平的偏置电流。
如表3和表4所示,表3示出了10G PON光模块的电平类型,表4示出了10G PON光模块的指标。
表3
表4
Parameter | Min | Max | Unit | Notes |
Data Input Differential Swing | 120 | 820 | mV | CML input,AC coupled |
Data Output Differential Swing | 340 | 850 | mV | CML output,AC coupled |
当单板上插入10G PON光模块时,10G PON光模块输出10Gb/s速率的RD信号,RD信号的电平为CML,MAC模块接收侧也为CML电平,因此OLT单板需要采用如图2所示的匹配电路。其中,0.1μF电容为AC耦合电容;串接电阻R1、R2用于衰减输出,以满足CML接收器可以容忍的输入电压要求;无下拉电阻。
由此可见,不同类型的光模块匹配电路存在一定差异,而差异主要在于是否有下拉电阻。
为了实现OLT线卡上PON功能的兼容使用,本发明实施例提供一种光线路终端线卡,光线路终端线卡包括光模块、MAC模块、切换开关、开关控制器、串接电阻以及下拉电阻,具体请参见图3所示,本发明实施例以在一块OLT线卡上实现GPON和10G PON兼容使用为例具体说明。
本发明实施例中,光模块与MAC模块连接形成第一连接线路,在第一连接线路上光模块侧设置有串接电阻;下拉电阻通过第二连接线路与第一连接线路连接,切换开关设置在第二连接线路上且位于第一连接线路与下拉电阻之间;开关控制器分别与光模块和切换开关连接。
本发明实施例中,光线路终端线卡还包括耦合电容,耦合电容设置在MAC模块侧的所述第一连接线路上。应当理解的是,耦合电容的作用是将交流信号从前一级传到下一级,在传递交流信号的同时能隔断直流,使前后级的工作点互不牵连。本发明实施例中,耦合电容采用0.1μF电容。
为了使光线路终端线卡能同时支持不同类型PON功能,MAC模块可以采用FPP芯片。
本发明实施例中,光模块包括光接口,光接口为兼容接口。在一些应用场景中,兼容接口可以为SFP+接口,这样,光接口中既能插GPON光模块工作,又能插10G PON光模块工作,在单板电路匹配电路上实现两种光模块兼容性。
应当理解,光模块是用于PON系统的一种高性能光模块,主要功能为实现光电转换。在实际应用中,光模块与ONU设备进行对接,当光模块接入ONU设备时,ONU设备可以通过I2C总线访问光模块的电可擦可编程读写存储器(Electrically Erasable Programmableread only memory,EEPROM),获取光模块EEPROM中存储的信息。在实际应用中,每个光模块都提供一个EEPROM,EEPROM中存储了光模块的传输参数信息,如中心波长、传输速率、传输距离等。
本发明实施例中,光模块与MAC模块连接形成第一连接线路,第一连接线路包括第一物理线路和第二物理线路,第一物理线路和第二物理线路为差分线。差分线为用两条平行、等长的走线传输相位相差180°的同一信号,即第一物理线路和第二物理线路是等长且相互平行的,一条线路传输正信号,另一条传输负信号;差分线的作用是抗干扰。
本发明实施例中,光模块与MAC模块通过差分线进行连接,则差分线的两条物理线路上分别设置串接电阻,串接电阻设置在光模块侧,用于对信号进行衰减以满足MAC模块接收的要求,具体的,串接电阻为R1、R2。相应的,差分线的两条物理线路上MAC模块侧分别设置有耦合电容。
在本发明实施例中,从串接电阻和耦合电容之间的第一连接线路引出第二连接线路,通过第二连接线路连接下拉电阻,在下拉电阻和第一连接线路之间的第二连接线路上设置切换开关。具体的,第一连接线路为差分线,差分线的两条线上分别引出一条线路,每条线路与一个下拉电阻连接,下拉电阻为R3、R4;切换开关则设置在差分线与下拉电阻之间,可以支持差分输入。本发明实施例中,下拉电阻为直流偏置电阻。
本发明实施例中,开关控制器与光模块连接,具体的,开关控制器与光模块连接可以通过I2C总线进行连接。I2C总线在硬件上只需要一根数据线和一根时钟线两根线,总线接口已经集成在芯片内部,不需要特殊的接口电路,因此I2C总线简化了硬件电路的布线,降低了系统成本,提高了系统可靠性;且总线具有极低的电流消耗.抗高噪声干扰,还可以兼容不同电压等级的器件,工作温度范围宽。
需要说明的是,开关控制器通过I2C总线可以读取光模块的Serial ID,由此判断出当前光模块的类型;开关控制器根据光模块的类型控制切换开关导通或者断开。
本发明实施例中,开关控制器为可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD);切换开关为模拟开关,模拟开关通过电压进行控制,具有切换速度快、功耗低的优点,且可以支持差分输入。
本发明实施例中,光模块端口的工作模式包括GPON模式和10G PON模式,当开关控制器判断出工作模式为GPON模式时,光模块输出端相当于LVPECL驱动器,MAC模块相当于CML接收器,电路匹配应符合LVPECL到CML交流耦合的要求,开关控制器控制切换开关导通,接入下拉电阻,为LVPECL耦合提供直流偏置;当开关控制器判断出工作模式为10G PON模式时,光模块输出端相当于CML驱动器,MAC模块相当于CML接收器,电路匹配应符合CML到CML交流耦合的要求,此时应由开关控制器控制切换开关输出为高阻态,即切换开关断开,防止由于下拉电阻影响信号质量而导致丢包。
需要说明的是,设置串接电阻是为了满足CML接收器可以容忍的LVPECL输入电压要求;同时,为了保证串接电阻对CML输入电压幅度影响不大,可以满足GPON模式下的正常传输,一般每个串接电阻的阻值不大于24.9Ω。
具体的,光模块输出端为RD输出端,开关控制器为PLD,MAC模块为FPP。
需要说明的是,本发明实施例光模块端口的工作模式包括并不限于GPON模式和10G PON模式,可以根据实际需求设置切换开关以及对应的下拉电阻来实现多种工作模式兼容使用的光线路终端线卡。
本发明实施例提供的光线路终端线卡,光模块与MAC模块连接形成第一连接线路,在第一连接线路上靠近光模块侧设置有串接电阻;下拉电阻通过第二连接线路与第一连接线路连接,切换开关设置在第二连接线路上且位于第一连接线路与下拉电阻之间;开关控制器分别与光模块和切换开关连接;通过开关控制器检测当前光模块端口的工作模式并根据工作模式控制切换开关导通或者断开来确定串接电阻的接入或者断开,在某些实施过程中,可以实现在一块OLT线卡上兼容实现不同PON技术的应用,大大简化了硬件开发设计,降低设备投入成本,灵活保障实际使用需求,还可以有效降低运营商的系统升级成本和运维成本,达到平滑升级的目的。
实施例二:
本发明实施例提出了在上述实施例提供的光线路终端线卡的基础上实现兼容PON功能的方法,流程示意图请参见图4所示,具体包括如下步骤:
S401、开关控制器检测当前光模块端口的工作模式。
本发明实施例中,光模块端口的工作模式包括GPON模式和10G PON模式,工作模式不同,切换开关的状态也不同。
在开关控制器检测当前光模块端口的工作模式之前还包括以下步骤:
S501、开关控制器获取光模块的标识信息;
S502、根据标识信息判断出所述光模块的类型;
S503、根据判断结果确定光模块端口的工作模式。
在步骤S501中,开关控制器与光模块连接可以通过I2C总线进行连接,开关控制器通过I2C总线可以获取光模块端口的标识信息,具体的光模块的标识信息可以为光模块Serial ID。
本发明实施例中,光模块的类型与工作模式是相对应的,例如,光模块包括GPON光模块、10G PON光模块等,因此,根据光模块的类型可以确定出光模块端口的工作模式。
S402、开关控制器根据工作模式控制切换开关导通或者断开。
本发明实施例中,光模块与MAC模块通过差分线进行连接,在光模块侧差分线上设置串接电阻,用于对信号进行衰减以满足MAC模块接收的要求,具体的,串接电阻为R1、R2;在MAC模块侧差分线上设置耦合电容,用于将交流信号从前一级传到下一级,在传递交流信号的同时能隔断直流,使前后级的工作点互不牵连。
切换开关则设置在差分线与下拉电阻之间,可以支持差分输入;切换开关由开关控制器进行控制;本发明实施例中,开关控制器为可编程逻辑器件,切换开关为模拟开关,开关控制器与切换开关连接并控制切换开关导通或者断开。
S403、当切换开关导通,光模块输出信号经由串接电阻进行衰减以及下拉电阻进行偏置后发送给MAC模块。
S404、当切换开关断开,光模块输出信号经由串接电阻进行衰减后发送给MAC模块。
本发明实施例中,光模块端口的工作模式包括GPON模式和10G PON模式,当开关控制器判断出工作模式为GPON模式时,光模块输出端相当于LVPECL驱动器,MAC模块相当于CML接收器,电路匹配应符合LVPECL到CML交流耦合的要求,开关控制器控制切换开关导通,接入下拉电阻,为LVPECL耦合提供直流偏置;当开关控制器判断出工作模式为10G PON模式时,光模块输出端相当于CML驱动器,MAC模块相当于CML接收器,电路匹配应符合CML到CML交流耦合的要求,此时应由开关控制器控制切换开关输出为高阻态,即切换开关断开,防止由于下拉电阻影响信号质量而导致丢包。
需要说明的是,设置串接电阻是为了满足CML接收器可以容忍的LVPECL输入电压要求;同时,为了保证串接电阻对CML输入电压幅度影响不大,可以满足GPON模式下的正常传输,一般每个串接电阻的阻值不大于24.9Ω。
需要说明的是,光模块输出端为RD输出端,MAC模块为FPP芯片。
本发明实施例提供的兼容PON功能的方法,通过开关控制器检测当前光模块端口的工作模式,开关控制器根据工作模式控制切换开关导通或者断开,当切换开关导通,光模块输出信号经由串接电阻进行衰减以及下拉电阻进行偏置后发送给MAC模块;当切换开关断开,光模块输出信号经由串接电阻进行衰减后发送给MAC模块;在某些实施过程中,可以实现在一块OLT线卡上兼容实现不同PON技术的应用,大大简化了硬件开发设计,降低设备投入成本,灵活保障实际使用需求,还可以有效降低运营商的系统升级成本和运维成本,达到平滑升级的目的。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明实施例所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种光线路终端线卡,包括:光模块、MAC模块、切换开关、开关控制器、串接电阻以及下拉电阻;
所述光模块与所述MAC模块连接形成第一连接线路,在所述第一连接线路上所述光模块侧设置有所述串接电阻;所述下拉电阻通过第二连接线路与所述第一连接线路连接,所述切换开关设置在所述第二连接线路上且位于所述第一连接线路与所述下拉电阻之间;所述开关控制器分别与所述光模块和所述切换开关连接。
2.如权利要求1所述的光线路终端线卡,其特征在于,所述光线路终端线卡还包括耦合电容;所述耦合电容设置在所述MAC模块侧的所述第一连接线路上。
3.如权利要求1所述的光线路终端线卡,其特征在于,所述MAC模块为FPP芯片。
4.如权利要求1所述的光线路终端线卡,其特征在于,所述光模块包括光接口,所述光接口为兼容接口。
5.如权利要求1所述的光线路终端线卡,其特征在于,所述第一连接线路包括第一物理线路和第二物理线路,所述第一物理线路和第二物理线路为差分线路;
所述在所述第一连接线路上所述光模块侧设置有所述串接电阻包括:
在所述第一物理线路和所述第二物理线路上所述光模块侧分别设置所述串接电阻。
6.如权利要求1所述的光线路终端线卡,其特征在于,所述开关控制器与所述光模块连接包括:
所述开关控制器通过I2C总线与所述光模块连接,所述I2C总线用于读取所述光模块的Serial ID。
7.如权利要求1所述的光线路终端线卡,其特征在于,所述串接电阻阻值小于等于24.9欧姆,所述下拉电阻为直流偏置电阻。
8.如权利要求1所述的光线路终端线卡,其特征在于,所述开关控制器为可编程逻辑器件,所述切换开关为模拟开关。
9.一种兼容PON功能的方法,包括:
开关控制器检测当前光模块端口的工作模式;
开关控制器根据所述工作模式控制切换开关导通或者断开;
当所述切换开关导通,所述光模块输出信号由串接电阻进行衰减以及下拉电阻进行偏置后发送给MAC模块;
当所述切换开关断开,所述光模块输出信号由串接电阻进行衰减后发送给MAC模块。
10.如权利要求9所述的兼容PON功能的方法,其特征在于,所述开关控制器检测当前光模块端口的工作模式之前,还包括:
开关控制器获取所述光模块端口的标识信息;
根据所述标识信息判断出所述光模块的类型;
根据所述光模块的类型确定所述光模块端口的工作模式。
11.如权利要求9所述的光线路终端兼容PON功能的方法,其特征在于,所述工作模式包括GPON模式和10G PON模式;
根据所述工作模式控制切换开关导通或者断开包括:
当所述工作模式为GPON模式,控制切换开关导通;
当所述工作模式为10G PON模式,控制切换开关断开。
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