CN113301456B - 具有异常发光检测的光网络装置 - Google Patents

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Abstract

具有异常发光检测的光网络装置包括光收发电路以及控制电路。光收发电路接收发送信号。控制电路依据发送信号启用光收发电路，使光收发电路输出光信号。光收发电路依据是否输出光信号而输出状态信号，该状态信号触发控制电路的中断系统，中断系统设定一个计数器来统计光收发电路的持续发光的时间。当持续发光时间大于预设值时，控制电路使光收发电路停止输出光信号。

Description

具有异常发光检测的光网络装置
技术领域
本案描述一种光网络装置，尤其是一种具有异常发光检测的光网络装置。
背景技术
无源光网络(PON，Passive Optics Network)是一种由光线路终端(OLT，OpticsLine Terminal)、光网络单元(ONU，Optics Network Unit)、以及光分布网络(ODN，OpticsDistribution Network)所组成的光通信网络，无源光网络的特征为单点对多点的通信传输。一般通信传输分为上行传输及下行传输，在无源光网络中，下行传输为由光线路终端连续发送数据至多个光网络单元，上行传输则为多个光网络单元发送数据至光线路终端，且每个光网络单元只能在光线路终端分配的时隙中发送数据，如此，多个光网络单元与一个光线路终端间可以正常地传输数据。
依前述无源光网络的运作模式，当其中一个光网络单元发光的时间点异常地落在其他光网络单元被分配的时隙时，将影响整个无源光网络的通信传输。
发明内容
鉴于上述，本案提供一种具有异常发光检测的光网络装置，适于对光网络单元做发光异常的检测。
依据一些实施例，具有异常发光检测的光网络装置包括光收发电路以及控制电路。光收发电路接收发送信号。控制电路依据发送信号启用光收发电路，使光收发电路输出光信号。光收发电路依据是否输出光信号而输出状态信号，控制电路依据状态信号累计持续发光时间。当持续发光时间大于预设值时，控制电路使光收发电路停止输出光信号。
依据一些实施例，控制电路在状态信号从不发光状态转为发光状态时，开始累计持续发光时间，控制电路在状态信号从发光状态转为不发光状态时，停止累计持续发光时间。
依据一些实施例，控制电路包括计数器。计数器在状态信号从不发光状态转为发光状态时，开始对持续发光时间进行计数，计数器在状态信号从发光状态转为不发光状态时，停止对持续发光时间进行计数。
依据一些实施例，控制电路包括中断电路以及处理器。中断电路接收状态信号，当状态信号从不发光状态转为发光状态时，中断电路产生发光中断信号，当状态信号从发光状态转为不发光状态时，中断电路产生不发光中断信号。处理器依据发光中断信号开始累计持续发光时间，并依据不发光中断信号停止累计持续发光时间。当持续发光时间大于预设值时，处理器使光收发电路停止输出光信号。
依据一些实施例，控制电路在状态信号从不发光状态转为发光状态时，开始累计持续发光时间，当持续发光时间大于预设值时，控制电路使光收发电路停止输出光信号，并停止累计持续发光时间。
依据一些实施例，计数器依据控制电路的时钟频率来计数。
依据一些实施例，当持续输出发光时间大于预设值时，控制电路输出终止信号，光收发电路依据终止信号停止输出光信号。
因此，依据一些实施例，当光收发电路依据是否输出光信号而输出状态信号，控制电路依据状态信号累计持续发光时间，当持续发光时间大于预设值时，代表光网络装置在不应发光的时间里发光，即光网络装置处于异常发光状态，控制电路使光收发电路停止输出光信号，从而让光网络装置停止干扰其他光网络装置，降低对整个光网络传输的运作的影响。
附图说明
图1绘示，依据一些实施例，具有异常发光检测的光网络装置的方块示意图；
图2绘示，依据一些实施例，控制电路的方块示意图；
图3绘示，依据一些实施例，状态信号及中断信号的示意图；
图4绘示，依据一些实施例，控制电路的方块示意图；
图5绘示，依据一些实施例，控制电路的方块示意图；
图6绘示，依据一些实施例，控制电路的方块示意图；
图7绘示，依据一些实施例，光网络装置侦测异常发光的流程图；及
图8绘示，依据一些实施例，光网络装置侦测异常发光的流程图。
具体实施方式
参照图1，图1绘示，依据一些实施例，具有异常发光检测的光网络装置10A～10C的方块示意图。光线路终端40连接主光纤50，多个光网络装置10A～10C分别连接对应的子光纤51A～51C。在一些实例中，主光纤50与这些子光纤51A～51C为一对多的光耦合器(Optical Coupler)、或光分路器(Optical Splitter)、或光合路器(Optical Combiner)。光线路终端40经由主光纤50连接至这些光网络装置10A～10C，以达成单点(光线路终端40)对多点(光网络装置10A～10C)的通信传输。光线路终端40用以对多个光网络装置10A～10C传送发送信号RX，以分配每个光网络装置10A～10C可发光的时隙，这些光网络装置10A～10C接收该发送信号RX，以获得可发光的时隙。在此，该发送信号RX为该光线路终端40授权这些光网络装置10A～10C在可发光的时隙发光的授权信号。
每个光网络装置10A～10C包括光收发电路20以及控制电路30。光收发电路20接收发送信号RX。控制电路30依据发送信号RX获得可输出光信号TX的时隙，并在可输出光信号TX的时隙时，启用光收发电路20，使光收发电路20输出光信号TX。光收发电路20依据自身是否正在输出光信号TX而输出状态信号SD，控制电路30依据状态信号SD累计持续发光时间。当持续发光时间大于预设值时，控制电路30使光收发电路20停止输出光信号TX。在此，持续发光时间为光收发电路20持续输出光信号TX的时间。在一些实施例中，光收发电路20输出光信号TX至光线路终端40。
由于通信传输在上行传输时，光网络装置10A～10C向光线路终端40传输信号的通道只有一个，当这些光网络装置10A～10C中的其中之一在光线路终端40未分配的时隙中发光时，会影响其他光网络装置10A～10C的通信传输。因此，当光收发电路20持续输出光信号TX的时间大于预设值时，控制电路30使光收发电路20停止输出光信号TX，如此，即可降低异常发光的光网络装置10A～10C对整个无源光网络的通信传输的影响。
在一些实施例中，光网络装置10A～10C的控制电路30自对应的用户终端设备60A～60C接收数据信号，控制电路30在可发光的时隙中将该数据信号转换为光信号TX而输出至该光线路终端40；反向地，光网络装置10A～10C的光收发电路20接收来自光线路终端40的数据信号并将该数据信号转为电的数据信号，控制电路30解析该数据信号，并判断该数据信号是否属于其自身的数据信号，当该数据信号属于其自身的数据信号时，将该数据信号传送至与其自身对应的用户终端设备60A～60D。在一些实施例中，该光线路终端40发出的该数据信号包括前述发送信号，因此，该控制电路30在解析该数据信号时，能获得其自身能输出光信号TX的时隙。在一些实施例中，光网络装置10A～10C经由缆线、绞线等等连接用户终端设备60A～60C。
前述光线路终端40例如但不限于光纤的终端装置、光端机等等。前述用户终端设备60A～60C例如但不限于媒体转换器(Media converter)、移动装置、计算机、服务器等等。
前述光收发电路20例如但不限于小封装可插拔(SFP，Small form pluggable)光收发模块、万兆位小封装可插拔(XFP，10Gigabit Small form pluggable)光收发模块、千兆位接口转换(Giga Bitrate Interface Converter)光收发模块等等。在一些实施例中，光收发电路20包括光电二极管(Photo Diode)、激光装置(Laser Device)、承接该光电二极管电信号的电路、以及驱动或控制该激光装置的电路。在此，承接该光电二极管电信号的电路及驱动或控制该激光装置的电路可为单一芯片或多个芯片。激光装置可为发光二极管、液体激光器、固体激光器、气体激光器等等。
前述控制电路30例如但不限于中央处理器(CPU,Central Processing Unit)、微处理器(Microprocessor)、专用集成电路(ASIC,Application-specific IntegratedCircuit)、片上系统(SOC,System on a Chip)等。在一些实施例中，控制电路30可以经由总线电连接光收发电路20。在一些实施例中，光收发电路20自光线路终端40接收发送信号RX，并经由总线将发送信号RX传送至控制电路30。
在一些实施例中，控制电路30依据发送信号RX传送使能信号至光收发电路20的使能端BEN，启用光收发电路20，光收发电路20在被启用时，输出光信号TX。例如使能端BEN接收到使能信号后，触发光收发电路20的突发模式以启用光收发电路20，并输出光信号TX。在一些实施例中，使能信号为电平信号。例如，电平信号为高电平时，表示启用(Enable)；电平信号为低电平时，表示不启用(亦可称为停用Disable)。但并不以此为限，例如电平信号为低电平时，表示启用；电平信号为高电平时，表示不启用。
在一些实施例中，光收发电路20依据是否输出光信号TX而输出状态信号SD。举例来说，当光收发电路20输出光信号TX时，该状态信号SD处于“发光状态”，当光收发电路20未输出光信号TX时，该状态信号SD处于“不发光状态”。在一些实施例中，状态信号SD为电平信号。例如，电平信号为高电平时，表示发光状态；电平信号为低电平时，表示不发光状态。但并不以此为限，例如电平信号为低电平时，表示发光状态；电平信号为高电平时，表示不发光状态。在一些实施例中，高电平代表二进制的1，低电平代表二进制的0。但并不以此为限，例如低电平代表二进制的0，高电平代表二进制的1。
在一些实施例中，当持续发光时间大于预设值时，控制电路30使光收发电路20停止输出光信号TX，意即控制电路30发送停用信号到光收发电路20(即控制电路30将连接光收发电路20的使能端BEN改为停用)，光收发电路20在无使能信号(或收到停用信号)时，即停止发出光信号TX。举例来说，控制电路30包括比较器及储存装置，储存装置存有该预设值，控制电路30累计持续发光时间，并利用比较器比较持续发光时间与该预设值，若持续发光时间大于该预设值，则控制电路30使光收发电路20停止输出光信号TX。
在一些实施例中，控制电路30在状态信号SD(如图3所示)从不发光状态转为发光状态时，开始累计持续发光时间，控制电路30在状态信号从发光状态转为不发光状态时，停止累计持续发光时间。举例来说，控制电路30在状态信号SD从低电平转为高电平时，开始累计光收发电路20输出光信号TX的时间(持续发光时间)，控制电路30在状态信号SD从高电平转为低电平时，停止累计光收发电路20输出光信号TX的时间(持续发光时间)。因此，控制电路30即获得前述持续发光时间。接着，控制电路30即将该持续发光时间与该预设值比较，并决定是否停止光收发电路20输出该光信号。
在一些实施例中，控制电路30在状态信号SD从高电平转为低电平时，开始累计持续发光时间，控制电路30在状态信号SD从低电平转为高电平时，停止累计持续发光时间。
在一些实施例中，当状态信号SD从低电平转为高电平时，控制电路30即会触发预设的上升沿动作，当状态信号SD从高电平转为低电平时，控制电路30即会触发预设的下降沿动作。在此，上升沿动作为控制电路30开始累计光收发电路20输出光信号TX的时间(持续发光时间)，下降沿动作为控制电路30停止累计光收发电路20输出光信号TX的时间(持续发光时间)。但并不以此为限，例如上升沿动作为控制电路30停止累计光收发电路20输出光信号TX的时间(持续发光时间)，下降沿动作为控制电路30开始累计光收发电路20输出光信号TX的时间(持续发光时间)。
参照图2及图3的状态信号SD，图2绘示，依据一些实施例，控制电路30的方块示意图。在一些实施例中，控制电路30包括计数器31，其中计数器31在状态信号SD从不发光状态转为发光状态时，开始对持续发光时间进行计数，计数器31在状态信号SD从发光状态转为不发光状态时，停止对持续发光时间进行计数。举例来说，计数器31在状态信号SD从低电平转为高电平时，开始对光收发电路20输出光信号TX的时间(持续发光时间)进行计数，即每隔一段时间，计数器31会递增一次计次，计数器31在状态信号SD从高电平转为低电平时，停止对光收发电路20输出光信号TX的时间(持续发光时间)进行计数，即计数器31不再递增计次。在一些实施例中，持续发光时间的单位可以是次数。在一些实施例中，计数器31是依据控制电路30的时钟频率CLK进行计次，因此，持续发光时间的单位即为时钟次数。
在一些实施例中，计数器31在状态信号SD从高电平转为低电平时，开始对持续发光时间进行计数，计数器31在状态信号SD从低电平转为高电平时，停止对持续发光时间进行计数。
在一些实施例中，当状态信号SD从低电平转为高电平时，控制电路30即会触发预设的上升沿动作，当状态信号SD从高电平转为低电平时，控制电路30即会触发预设的下降沿动作。在此，上升沿动作为计数器31开始对光收发电路20输出光信号TX的时间(持续发光时间)进行计数，下降沿动作为计数器31停止对光收发电路20输出光信号TX的时间(持续发光时间)进行计数。但并不以此为限，例如上升沿动作为计数器31停止对光收发电路20输出光信号TX的时间(持续发光时间)进行计数，下降沿动作为计数器31开始对光收发电路20输出光信号TX的时间(持续发光时间)进行计数。在一些实施例中，当状态信号SD从低电平转为高电平时，计数器31即会触发预设的上升沿动作，当状态信号SD从高电平转为低电平时，计数器31即会触发预设的下降沿动作。
前述预设值的单位与持续发光时间的单位一致。在一些实施例中，持续发光时间的单位为微秒(时间单位)，预设值的单位为微秒。在一些实施例中，持续发光时间的单位为时钟次数，预设值的单位为时钟次数。
对于前述预设值的确定，可依据无源光网络的上行传输的单位时隙长度来设定，以光网络装置10A～10C的一种发光传输准则(例如通信协议G.984.3)为例，该准则规范单一光网络装置上行传输时隙的时间长度，前述预设值即可设定为大于或等于该时隙的时间长度。若以时钟次数为预设值的单位，预设值可以是该时隙的时间长度除以该时钟频率CLK的时间长度所得的时钟次数(可采用无条件进位法)。在一些实施例中，预设值可由用户自定义。在一些实施例中，预设值可储存于储存装置，其中，储存装置可设置于控制电路30、光网络装置10A～10C、或是外部连接的装置。
参照图3及图4，图3绘示，依据一些实施例，状态信号SD及中断信号的示意图。图4绘示，依据一些实施例，控制电路30的方块示意图。控制电路30包括中断电路33以及处理器35。中断电路33接收状态信号SD，当状态信号SD从不发光状态转为发光状态时，中断电路33产生发光中断信号SH，当状态信号SD从发光状态转为不发光状态时，中断电路33产生不发光中断信号SL。处理器35依据发光中断信号SH开始累计持续发光时间，并依据不发光中断信号SL停止累计持续发光时间。当持续发光时间大于预设值时，处理器35使光收发电路20停止输出光信号TX。举例来说，当状态信号SD从低电平转为高电平时，中断电路33启动上升沿触发动作，并产生发光中断信号SH，当状态信号SD从高电平转为低电平时，中断电路33启动下降沿触发动作，并产生不发光中断信号SL。处理器35依据发光中断信号SH启动中断服务程序，开始累计持续发光时间，并依据不发光中断信号SL启动中断服务程序，停止累计持续发光时间。在此，处理器35使光收发电路20停止输出光信号TX意即处理器35发送停用信号到光收发电路20(即处理器35将连接光收发电路20的使能端BEN改为停用)，光收发电路20在无使能信号(或收到停用信号)时，即停止发出光信号TX。
在一些实施例中，处理器35的中断服务程序可判断接收的中断信号是发光中断信号SH还是不发光中断信号SL以做对应的动作。在一些实施例中，由于发光状态可为低电平，不发光状态可为高电平，因此发光中断信号SH可以是由中断电路33启动下降沿触发动作所产生的，不发光中断信号SL可以是由中断电路33启动上升沿触发动作所产生的。
在一些实施例中，中断电路33例如但不限于通用输入输出(GPIO，Generalpurpose input output)中断电路等等。在一些实施例中，中断信号的输出引脚可以为同一个引脚，例如输出发光中断信号SH的引脚与输出不发光中断信号SL的引脚为同一个引脚。
在一些实施例中，控制电路30在状态信号SD从不发光状态转为发光状态时，开始累计持续发光时间，当持续发光时间大于预设值时，控制电路30使光收发电路20停止输出光信号TX，并停止累计持续发光时间。举例来说，控制电路30包括比较器以及储存装置，储存装置存有该预设值，控制电路30累计持续发光时间，并利用比较器比较持续发光时间与该预设值，若持续发光时间大于该预设值，则控制电路30使光收发电路20停止输出光信号TX，并停止累计持续发光时间。在此，由于开始累计持续发光时间的操作方式已于前述说明，在此不再重复赘述。
在一些实施例中，控制电路30包括计数器31。计数器31在状态信号SD从不发光状态转为发光状态时，开始对持续发光时间进行计数，当持续发光时间大于预设值时，控制电路30使光收发电路20停止输出光信号TX，计数器31停止对持续发光时间进行计数。举例来说，控制电路30包括比较器、计数器以及储存装置，储存装置存有该预设值，计数器31对持续发光时间进行计数，并利用比较器比较持续发光时间与该预设值，若持续发光时间大于该预设值，则控制电路30使光收发电路20停止输出光信号TX，计数器31停止递增计次。在此，由于开始对持续发光时间进行计数的操作方式已于前述说明，在此不再重复赘述。
参照图3及图5，图5绘示，依据一些实施例，控制电路30的方块示意图。在一些实施例中，控制电路30包括中断电路33以及处理器35。中断电路33接收状态信号SD，当状态信号SD从不发光状态转为发光状态时，中断电路33产生发光中断信号SH。处理器35依据发光中断信号SH开始累计持续发光时间，当持续发光时间大于预设值时，处理器35使光收发电路20停止输出光信号TX，并停止累计持续发光时间。举例来说，当状态信号SD从低电平转为高电平时，中断电路33启动上升沿触发动作，并产生发光中断信号SH。处理器35依据发光中断信号SH启动中断服务程序，并开始累计持续发光时间，当持续发光时间大于预设值时，处理器35使光收发电路20停止输出光信号TX，并停止累计持续发光时间。
参照图6，图6绘示，依据一些实施例，控制电路30的方块示意图。在一些实施例中，计数器31依据控制电路30的时钟频率来计数。举例来说，控制电路30包括石英振荡器37以及计数器31，计数器31接收石英振荡器37的时钟频率CLK，并依据时钟频率CLK的周期来计数，例如每经过一周期时，计数器31即递增一次计次。
在一些实施例中，当持续输出发光时间大于预设值时，控制电路30输出终止信号，光收发电路20依据终止信号停止输出光信号TX。举例来说，控制电路30包括比较器以及储存装置，控制电路30经由总线电连接到光收发电路20，储存装置存有预设值，比较器接收持续发光时间，并比较持续发光时间是否大于预设值，若持续发光时间大于预设值，则控制电路30经由总线输出终止信号至光收发电路20，光收发电路20依据终止信号停止输出光信号TX。在一些实施例中，光收发电路20可藉由依据终止信号切断供应其运作的电源来停止输出光信号TX。
参照图7，图7绘示，依据一些实施例，光网络装置10A～10C侦测异常发光的流程图。首先光收发电路20自光线路终端40接收发送信号RX(步骤S701)，使光网络装置10A～10C获得可输出光信号TX的时隙。接着执行步骤S703。
在步骤S703中，控制电路30依据发送信号RX启用光收发电路20，使光收发电路20输出光信号TX。举例来说，控制电路30依据发送信号RX获得可输出光信号TX的时隙，并在可输出光信号TX的时隙时启用光收发电路20，使光收发电路20输出光信号TX。接着执行步骤S705。
在步骤S705中，光收发电路20依据是否输出光信号TX而输出状态信号SD。在此，状态信号SD已于前述说明，在此不再重复赘述。接着执行步骤S707。
在步骤S707中，控制电路30判断状态信号SD为自不发光状态转为发光状态或是自发光状态转为不发光状态，若为自不发光状态转为发光状态，执行步骤S710；若为自发光状态转为不发光状态，则执行步骤S720。
在步骤S710中，控制电路30开始累计持续发光时间。在此持续发光时间为光收发电路20持续输出光信号TX的时间。接着执行步骤S711。
在步骤S711中，控制电路30判断持续发光时间是否大于预设值，若持续发光时间大于预设值，执行步骤S713，控制电路30使光收发电路20停止输出光信号TX；若持续发光时间不大于预设值(意指小于或等于预设值)，则执行步骤S715，控制电路30继续累计持续发光时间，并接着执行步骤S711及重复其后续步骤。
在步骤S720中，控制电路30停止累计持续发光时间。
参照图8，图8绘示，依据一些实施例，光网络装置10A～10C侦测异常发光的流程图。当执行完步骤S705后执行步骤S730。在步骤S730中，控制电路30判断状态信号SD是否为自不发光状态转为发光状态，若状态信号SD为自不发光状态转为发光状态，执行步骤S710。执行完步骤S710后，执行步骤S711。
在步骤S711中，控制电路30判断持续发光时间是否大于预设值，若持续发光时间大于预设值，执行步骤S731，控制电路30使光收发电路20停止输出光信号TX，并停止累计持续发光时间；若持续发光时间不大于预设值(意指小于或等于预设值)，则执行步骤S715及重复其后续步骤。在此，由于步骤S701～S705、S710、S715已于前述说明，在此不再重复赘述。
因此，依据一些实施例，当光收发电路依据是否输出光信号而输出状态信号，控制电路依据状态信号累计持续发光时间，当持续发光时间大于预设值时，代表光网络装置在不应发光的时间里发光，即光网络装置处于异常发光状态，控制电路使光收发电路停止输出光信号，从而让光网络装置停止干扰其他光网络装置，降低对整个光网络传输的运作的影响。
附图标记说明：
10A～10C：光网络装置
20：光收发电路
30：控制电路
31：计数器
33：中断电路
35：处理器
37：石英振荡器
40：光线路终端
50：主光纤
51A～51C：子光纤
60A～60C：用户终端设备
RX：发送信号
TX：光信号
SD：状态信号
SH：发光中断信号
SL：不发光中断信号
BEN：使能端
CLK：时钟频率
S701～S715、S720、S730～S731：步骤

Claims (7)

1.一种具有异常发光检测的光网络装置，包括：
光收发电路，接收发送信号；以及
控制电路，依据所述发送信号启用所述光收发电路，使所述光收发电路输出光信号；
其中，所述光收发电路依据是否输出所述光信号而输出状态信号，所述控制电路依据所述状态信号累计持续发光时间，当所述持续发光时间大于预设值时，所述控制电路使所述光收发电路停止输出所述光信号，
其中，所述控制电路包括：
中断电路，接收所述状态信号，当所述状态信号从不发光状态转为发光状态时，所述中断电路产生发光中断信号；以及
处理器，依据所述发光中断信号开始累计所述持续发光时间，当所述持续发光时间大于所述预设值时，所述处理器使所述光收发电路停止输出所述光信号，并停止累计所述持续发光时间。
2.如权利要求1所述的具有异常发光检测的光网络装置，所述控制电路包括计数器，其中所述计数器在所述状态信号从所述不发光状态转为所述发光状态时，开始对所述持续发光时间进行计数，所述计数器在所述状态信号从所述发光状态转为所述不发光状态时，停止对所述持续发光时间进行计数。
3.如权利要求1所述的具有异常发光检测的光网络装置，其中，当所述状态信号从所述发光状态转为所述不发光状态时，所述中断电路产生不发光中断信号；以及
所述处理器依据所述不发光中断信号停止累计所述持续发光时间。
4.如权利要求1所述的具有异常发光检测的光网络装置，所述控制电路包括计数器，其中所述计数器在所述状态信号从所述不发光状态转为所述发光状态时，开始对所述持续发光时间进行计数，当所述持续发光时间大于所述预设值时，所述控制电路使所述光收发电路停止输出所述光信号，所述计数器停止对所述持续发光时间进行计数。
5.如权利要求2或4中任一项所述的具有异常发光检测的光网络装置，其中，所述计数器依据所述控制电路的时钟频率来计数。
6.如权利要求1至4中任一项所述的具有异常发光检测的光网络装置，其中，当所述持续发光时间大于所述预设值时，所述控制电路不启用所述光收发电路，使所述光收发电路停止输出所述光信号。
7.如权利要求1至4中任一项所述的具有异常发光检测的光网络装置，其中，当所述持续发光时间大于所述预设值时，所述控制电路输出终止信号，所述光收发电路依据所述终止信号停止输出所述光信号。
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