CN117412202A - 光通信方法、olt、光模块、光通信系统及存储介质 - Google Patents

光通信方法、olt、光模块、光通信系统及存储介质 Download PDF

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CN117412202A CN202210795608.2A CN202210795608A CN117412202A CN 117412202 A CN117412202 A CN 117412202A CN 202210795608 A CN202210795608 A CN 202210795608A CN 117412202 A CN117412202 A CN 117412202A
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Abstract

公开了一种光通信方法、OLT、光模块、光通信系统及存储介质，涉及光通信技术领域。OLT基于光模块的状态信息获取电信号，在任意两个光信号之间的保护时间中，OLT可以获取到与光信号对应的第一电信号相匹配的第二电信号，避免了在OLT接收多个ONU突发发送的光信号的情况下，由于OLT在保护时间中无法获取有效电信号导致的数据恢复时延较大的问题。而且，由于OLT不仅可以在接收到光信号时获取光信号的第一电信号，还可以在未接收到光信号时获取设定的第二电信号，因此，OLT可以连续获取到多个相匹配的电信号，进一步避免了未接收到光信号时电信号发生突变、导致OLT的BCDR性能受到影响的问题。

Description

光通信方法、OLT、光模块、光通信系统及存储介质
技术领域
本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光通信方法、光线路终端(OpticalLine Terminal，OLT)、光模块、光通信系统及存储介质。
背景技术
无源光网络(Passive Optical Network，PON)是应用于光纤的接入网络，PON中的OLT与光网络单元(Optical Network Unit，ONU)之间没有任何用电源的电子设备。ONU到OLT的上行传输过程中，OLT会收到多个ONU发送的多个功率不一致、时间长度不一致的光信号。OLT接收相邻两个光信号之间存在保护时间(Guard time)，由于ONU的上行传输为突发方式，因此，在OLT处理第二个光信号之前需进行时钟数据恢复(clock data recovery，CDR)。
通常，OLT按照预设的均衡参数进行时钟数据恢复，而OLT连接的多个光模块的硬件参数不同，该预设的均衡参数无法满足PON的性能需求，导致PON中OLT的突发时钟和数据恢复(Burst Clock and data recovery，BCDR)受到影响。因此，如何提供一种更有效的光通信方法成为目前亟需解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种光通信方法、OLT、光模块、光通信系统及存储介质，解决了光通信网络中OLT需进行数据恢复导致性能受到影响的问题。
第一方面，提供了一种光通信方法，该光通信方法可应用于光通信网络，该光通信网络可包括OLT和至少一个ONU。该光通信方法包括：首先，OLT获取光模块的状态信息，该状态信息用于指示光模块是否接收到光信号。其次，若状态信息指示接收到ONU发送的光信号，OLT获取光信号对应的第一电信号；或者，若状态信息指示未接收到任何光信号，OLT获取设定的第二电信号；该第二电信号与第一电信号匹配。
在本实施例中，OLT基于光模块的状态信息获取电信号，在任意两个光信号之间的保护时间中，OLT可以获取到与光信号对应的第一电信号相匹配的第二电信号，避免了在OLT接收多个ONU突发发送的光信号的情况下，由于OLT在保护时间中无法获取有效电信号导致的数据恢复时延较大的问题。而且，由于OLT不仅可以在接收到光信号时获取光信号的第一电信号，还可以在未接收到光信号时获取设定的第二电信号，因此，OLT可以连续获取到多个相匹配的电信号，进一步避免了未接收到光信号时电信号发生突变、导致OLT的BCDR性能受到影响的问题。
一种可选的实现方式中，第二电信号与第一电信号匹配，包括：第二电信号的幅度与第一电信号的幅度一致。当光信号对应的第一电信号与设定的第二电信号的幅度一致时，OLT包括的均衡接收机无需耗费大量的时间来对两个电信号进行均衡，减少了OLT获取光信号对应的第一电信号的数据恢复时间，使得OLT能够快速解析光信号对应的第一电信号，以执行光信号对应的通信指令，避免了OLT在高速通信场景中数据恢复时延较高导致的通信时延较高的问题，提高了光通信网络的通信效率。
一种可选的实现方式中，光模块包括信号选择器，信号选择器包括第一接口、第二接口和第三接口。其中，第一接口连接光信号的传输通道，第二接口连接第二电信号的信号源，第三接口连接状态信息的信号源，该状态信息为信号选择器的选择信号。示例性的，光模块可以是OLT的可插拔(光)模块，该可插拔(光)模块可通过硬件通信信道连接在OLT的单板上。
在本实施例中，信号选择器可以是数据选择器(multiplexer，MUX)，如类型为二选一的MUX，该MUX的输入分别为光信号对应的中间电信号、设定的第二电信号的信号源，并由光模块的状态信息作为MUX的选择信号，从而在光模块收到光信号时输出第一电信号、在光模块未接收到光信号时输出第二电信号，避免了在OLT接收多个ONU突发发送的光信号的情况下，由OLT在保护时间中无法获取有效电信号导致的数据恢复时延较大的问题。
一种可选的实现方式中，光模块还包括：信号检测电路。信号检测电路的输入为光信号经处理后的中间电信号，处理的过程包括：光电转换和跨阻放大。信号检测电路的第一输出信号为第一接口的输入；信号检测电路的第二输出信号为第三接口的输入。应理解，由光模块所包括的信号检测电路来对光信号对应的中间电信号进行传输，以及依据信号检测电路是否接收到光信号对应的中间电信号来确定光模块的状态信息，从而将第二输出信号作为MUX的选择信号，实现了对光模块是否接收到光信号进行识别的过程，使得OLT可在未接收到光信号时连续输出电信号，避免了数据恢复的过程，提高了OLT的BCDR性能。
一种可选的实现方式中，状态信息指示接收到ONU发送的光信号，包括：若信号检测电路确定中间电信号满足设定的条件，确定光模块接收到ONU发送的光信号。其中，设定的条件包括：中间电信号的幅度大于或等于第一阈值，和/或，中间电信号的频率大于或等于第二阈值。
光信号的传输通道存在噪声，该噪声对应的中间电信号的值一般较小，OLT基于设定的条件对中间电信号进行噪声识别，在中间电信号满足设定的条件时才确定光模块接收到光信号，避免了噪声对ONU上行传输至OLT的通信过程造成影响，提高了OLT接收ONU发送的光信号的准确性，从而提升了光通信网络中各光网络设备的通信准确性。
一种可选的实现方式中，状态信息为根据光模块中的信号检测(signal detect，SD)信息确定的。在本实施例中，OLT可基于光模块本地生成的SD信息来确定光模块是否接收到光信号，实现了该SD信息的复用，避免了光模块中需增加信号检测电路才能确定状态信息的过程，降低了光模块所包括的硬件数量，从而降低了光模块的成本，进一步降低了OLT和光通信网络的成本。在光通信网络的成本确定的情况下，节省下的成本可用于部署更多的光网络设备，从而实现更多用户或终端接入该光通信网络，提升了光通信网络为用户提供的服务质量(Quality of Service，QoS)。
一种可选的实现方式中，状态信息为OLT通过以下任一硬件生成的指示信号：硬件管脚或寄存器。在本实施例中，OLT可基于一个寄存器或者硬件管脚来维护当前时间光模块的状态信息，使得OLT的光模块可根据该寄存器或者硬件管脚维护的信息来确定是否接收到光信号，提高了OLT接收光信号的准确性。示例性的，该寄存器或者硬件管脚维护的信息可以由OLT的单板来进行维护，使得OLT的单板可以确定接收到的电信号与维护的状态信息是一致的，提高了OLT接收光信号对应的通信指令的准确性。
一种可选的实现方式中，OLT向ONU发送的报文中携带有状态信息。光通信网络中，OLT可与ONU进行交互，并在报文中携带OLT是否接收到ONU的光信号的状态信息，降低了噪声对光通信网络中OLT和ONU之间的光信号传输的影响，提高了光通信网络中数据通信的准确性。
第二方面，提供了一种OLT，包括：光模块和单板。其中，单板获取光模块的状态信息，该状态信息用于指示光模块是否接收到光信号。若状态信息指示接收到ONU发送的光信号，光模块输出光信号对应的第一电信号。若状态信息指示未接收到任何光信号，光模块输出设定的第二电信号。第二电信号与第一电信号匹配。
一种可选的实现方式中，第二电信号与第一电信号匹配，包括：第二电信号的幅度与第一电信号的幅度一致。
一种可选的实现方式中，光模块包括信号选择器，信号选择器包括第一接口、第二接口和第三接口。第一接口连接光信号的传输通道；第二接口连接第二电信号的信号源；第三接口连接状态信息的信号源，状态信息为信号选择器的选择信号。
一种可选的实现方式中，光模块还包括：信号检测电路。信号检测电路的输入为光信号经处理后的中间电信号，处理的过程包括：光电转换和跨阻放大。第一接口连接光信号的传输通道，包括：信号检测电路的第一输出信号为第一接口的输入。第三接口连接状态信息的信号源，包括：信号检测电路的第二输出信号为第三接口的输入。
一种可选的实现方式中，状态信息指示接收到ONU发送的光信号，包括：若信号检测电路确定中间电信号满足设定的条件，确定光模块接收到ONU发送的光信号。其中，设定的条件包括：中间电信号的幅度大于或等于第一阈值，和/或，中间电信号的频率大于或等于第二阈值。
一种可选的实现方式中，状态信息为根据光模块中的信号检测SD信息确定的。
一种可选的实现方式中，状态信息为OLT通过以下任一硬件生成的指示信号：硬件管脚或寄存器。
一种可选的实现方式中，OLT向ONU发送的报文中携带有状态信息。
第三方面，提供了一种光模块，包括：探测器、跨阻放大器和限幅电路。探测器用于接收光网络单元ONU发送的光信号。跨阻放大器用于处理光信号获得中间电信号。限幅电路用于在状态信息指示探测器接收到光信号的情况下，输出中间电信号对应的第一电信号。以及，在状态信息指示探测器未接收到光信号的情况下，输出设定的第二电信号。第二电信号与第一电信号匹配。
一种可选的实现方式中，第二电信号与第一电信号匹配，包括：第二电信号的幅度与第一电信号的幅度一致。
一种可选的实现方式中，限幅电路包括信号选择器，信号选择器包括第一接口、第二接口和第三接口。第一接口连接光信号的传输通道。第二接口连接第二电信号的信号源。第三接口连接状态信息的信号源，状态信息为信号选择器的选择信号。
一种可选的实现方式中，光模块还包括：信号检测电路。信号检测电路的输入为中间电信号，处理的过程包括：光电转换和跨阻放大。第一接口连接光信号的传输通道，包括：信号检测电路的第一输出信号为第一接口的输入。第三接口连接状态信息的信号源，包括：信号检测电路的第二输出信号为第三接口的输入。
一种可选的实现方式中，状态信息指示探测器接收到光信号，包括：若信号检测电路确定中间电信号满足设定的条件，确定探测器接收到ONU发送的光信号。其中，设定的条件包括：中间电信号的幅度大于或等于第一阈值，和/或，中间电信号的频率大于或等于第二阈值。
一种可选的实现方式中，状态信息为根据光模块中的SD信息确定的。
一种可选的实现方式中，状态信息为光模块所连接的光线路终端OLT通过以下任一硬件生成的指示信号：硬件管脚或寄存器。
一种可选的实现方式中，与光模块通信的OLT向ONU发送的报文中携带有状态信息。
第四方面，提供了一种光通信系统，包括：OLT和至少一个ONU。OLT获取光模块的状态信息，状态信息用于指示光模块是否接收到光信号。若状态信息指示接收到任一ONU发送的光信号，OLT获取光信号对应的第一电信号。若状态信息指示未接收到任何光信号，OLT获取设定的第二电信号。第二电信号与第一电信号匹配。
第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，包括：计算机软件指令。当计算机软件指令在通信设备中运行时，使得通信设备执行第一方面中任一种可能的实现方式提供的方法。该通信设备可以是光接收装置或者光接入设备，如OLT、可插拔光模块等。
第六方面，提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品在通信设备上运行时，使得通信设备执行第一方面中任一种可能的实现方式提供的方法。该通信设备可以是光接收装置或者光接入设备，如OLT、可插拔光模块等。
第二方面至第六方面中任意一种可能的实现方式的有益效果可以参考第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式的描述，在此不予赘述。
本申请在上述各方面提供的实现方式的基础上，还可以进行进一步组合以提供更多实现方式。
附图说明
图1为本申请提供的光通信网络的示意图；
图2为本申请提供的PON的结构示意图；
图3为本申请提供的OLT的结构示意图；
图4为本申请提供的光通信方法的流程示意图；
图5为本申请提供的限幅电路结构示意图一；
图6为本申请提供的限幅电路结构示意图二；
图7为本申请提供的电信号的比对示意图。
具体实施方式
通常，在高速链路，如吉比特无源光网络(Gigabit-capable Passive OpticalNetwork，GPON)、10GPON甚至50GPON，ONU与OLT之间的突发链路的难以均衡。在高速链路中，由于信号特性会导致信号从ONU到达接收端(如OLT)后，会出现严重的码间干扰(Intersymbol interference，ISI)，而均衡技术可以很好的补偿该问题。但是在更高速链路(如10GPON以上)，因链路对信道更加敏感，固定均衡参数无法满足性能要求，需要采用自适应动态均衡技术。
为此，本申请提供了一种光通信方法，OLT基于光模块的状态信息获取电信号，在任意两个光信号之间的保护时间中，OLT可以获取到与光信号对应的第一电信号相匹配的第二电信号，避免了在OLT接收多个ONU突发发送的光信号的情况下，由于OLT在保护时间中无法获取有效电信号导致的数据恢复时延较大的问题，由于OLT在无光时隙内可获取到与第一电信号匹配的第二电信号，使得OLT无需对光信号之间的保护时间中噪声或者链路不均衡产生的电信号进行数据恢复，提高了OLT的网络传输效率。而且，由于OLT不仅可以在接收到光信号时获取光信号的第一电信号，还可以在未接收到光信号时获取设定的第二电信号，因此，OLT可以连续获取到多个相匹配的电信号，进一步避免了未接收到光信号时电信号发生突变、导致OLT的BCDR性能受到影响的问题。
下面结合附图对本实施例提供的光通信方法进行说明，首先给出相关技术的介绍。
图1为本申请提供的光通信网络的示意图，该光通信网络100包括：光接收装置110和多个光发射装置，如图1中的光发射装置121至光发射装置123，不同的光发射装置可部署在不同的位置，如光发射装置121用于将地点1中的用户接入光通信网络，光发射装置123用于将篮球场中的用户接入光通信网络。光接收装置和光发射装置可通过光纤或其他光传输介质进行通信，例如，光传输介质可以是但不限于：空气、透明的液体等。
该光通信网络100可以是但不限于：PON、无源光局域网(passive optical LAN，POL)、工业光网络、车载光网络、物联网等场景。示例性的，PON场景中光发射装置可以位于用户家中或用户楼道，光接收装置可以位于运营商的机房。POL场景中的光发射装置和光接收装置可以位于园区(如企业、校园等)中。工业光网场景中光发射装置和光接收装置可以位于工业制造车间中。车载光网场景中的光发射装置和光接收装置可以设置在车辆中。作为例子，在PON场景中，光发射装置可以为光网络单元(ONU)或光网络终端(opticalnetwork terminal，ONT)，光接收装置可以为光线路终端(OLT)。在车载光网络场景中，光发射装置可以为车辆接口单元(vehicle interface unit，VIU)，光接收装置为移动数据中心(MDC)、行车动态控制(vehicle dynamic control，VDC)或座舱数据中心(cockpit datacenter，CDC)。本申请提出的技术方案还可以适用于光骨干传输网络、数据中心光传输、短距离光互联和无线业务前传/回传等。具体地，本申请提出的技术方案可以用于上述不同网络对应的光发射装置和/或光接收装置。应理解，在一些情形中，OLT和ONU可被统称为光网络设备或者通信设备等。
如图1所示，光接收装置110还可与其他通信网络进行通信，以实现其他通信业务。例如，因特网(internet)、公共交换电话网络(Public Switched Telephone Network，PSTN)、社区公共电视天线系统(Community Antenna Television，CATV)等。其中，PSTN是基于标准电话线路的电路交换服务，可用于光接收装置110连接远程端点；PSTN的应用有远程端点和本地局域网(Local Area Network，LAN)之间的连接和远程用户拨号上网等。CATV是用作宽带传输，有别于其他以太网物理层所采用的基带传输，CATV包括的宽带布线系统可将频带分割成不同频谱，而再通过不同频带去提供不同服务，此种技术已于有线电视广播上广泛采用，在同一电缆上同时提供多种电视频道，由于每一频道都占用不同频带，所以能够互不干扰。
本申请以光通信网络100是PON为例进行说明，本申请实施例可以应用于时分复用无源光网络(time division multiple-passive optical network，TDM-PON)，也可以应用于波分复用无源光网络(WDM-PON)，或者应用于高速PON中，如GPON、10GPON或更高速GPON。如图2所示，图2为本申请提供的PON的结构示意图，该PON 200包括：OLT 210、分光器230和多个ONU，如图2所示出的ONU 221至ONU 223。
本申请实施例中，ONU的光模块调低激光器的偏置电流，降低激光器发光功率，通过激光器的发射使能端口实现ONU上行光信号的发送。
多个ONU(如图2中的ONU 221至ONU 223)通过分光器230和OLT 210进行通信。如ONU 221至ONU 223分别向OLT 210上行传输的信号帧为光信号1、光信号2、光信号3。OLT210接收到ONU发送的光信号后，执行该光信号指示的业务或操作，如对ONU进行注册、测距等。值得注意的是，在光通信网络中，光信号也可称为不同的光网络设备之间传输的光包、信号帧、报文等，不予限定。
作为一种可能的实现方式，图2中所示出的OLT的硬件实现可采用图3提供的方式，图3为本申请提供的OLT的结构示意图，其中的ONU 330可以为图2所示出的ONU 221至ONU223中任一个，OLT 300可以为图2所示出的OLT 210。OLT 300包括：光模块310和OLT单板320。
光模块310用于探测PON中的光信号(或光包)，并将该光信号进行处理后输出符合OLT单板320的处理条件的电信号，由OLT单板320对光信号对应的电信号进行处理，完成该光信号指示的通信指令，如注册、测距等。光信号可以是图3所示出的光信号1至光信号3中任一个。应理解，图3所示出的光信号可以是由ONU 330发送的，也可以是由PON中多个不同的ONU发送的，本申请对此不予限定。
其中，光模块310包括：探测器311、增益跨阻放大器(trans-impedanceamplifier，TIA)312、限幅电路313等。一些情形中，探测器311和TIA 312也可称为光模块310的接收光组件(Receiver Optical sub-Assembly，ROSA)。
探测器311可以是光电探测器，该探测器311用于将光信号进行光电转换获得初始电信号(如光电流)，TIA 312用于对初始电信号进行增益放大获得电压信号，限幅电路313包括限幅放大器(clipping amplifier，LA)，该限幅电路313用于对电压信号进行限幅放大，获得电平符合OLT单板320的处理要求的通信指令，如注册信号等。应理解，初始电信号可以为模拟电信号，或者数字电信号等，不予限定。
值得注意的是，TIA 312的目的是将微弱的光电流转换为电压信号，为了抑制噪声，TIA 312的增益不会太大。限幅电路313的目的是实现二级放大，使得电压信号的输出电平达到OLT的媒体介质层(media access control，MAC)的判决标准，同时提供CDR功能恢复判决的最佳采样点。在某些情况下，以光信号是注册信息为例进行说明，如果对注册信息的恢复性能要求不高，可以仅采用一级放大，即可以只采用TIA或LA。
OLT单板320包括：均衡接收机321和OLT MAC 322。其中，均衡接收机321用于获取光模块310输出的电信号，如图3所示出的电信号T_1至T_3。OLT MAC 322用于对该电信号进行处理执行光信号对应的通信指令，完成诸如注册、测距、数据传输等任务(task)。
可选的，OLT MAC 322可通过处理器或芯片来实现。如芯片包括接口电路和控制电路。接口电路用于接收来自处理器之外的其它设备的数据并传输至控制电路，或将来自控制电路的数据发送给处理器之外的其它设备；控制电路通过逻辑电路或执行代码指令用于实现本申请中任一种可能实现方式的方法。或者，芯片包括处理器和供电电路，供电电路用于为处理器供电，处理器可用于实现前述实施例中的数据迁移方法。示例性的，该供电电路可以与处理器位于同一个芯片内，或位于处理器所在的芯片之外的另一个芯片内。该供电电路可以包括但不限于如下至少一个：供电子系统、电管管理芯片、功耗管理处理器或功耗管理控制电路等。
可以理解的是，本申请的实施例中的处理器可以是中央处理单元(centralprocessing unit，CPU)、特定应用集成电路(application-specific integratedcircuit，ASIC)、其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件、通用处理器等，硬件部件或者其任意组合。通用处理器可以是微处理器，也可以是任何常规的处理器。
在图3中，光模块310是集成在了OLT 300中，但在一些可选的情形中，该光模块310是可插拔光模块，该可插拔光模块可通过硬件通信信道与OLT单板320进行通信，该硬件通信信道可以是但不限于：通用串行总线(universal serial bus，USB)或快捷外围部件互连标准(Peripheral Component Interconnect express，PCIe)总线、或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，EISA)总线、统一总线(unified bus，Ubus或UB)、计算机快速链接(compute express link，CXL)、缓存一致互联协议(cachecoherent interconnect for accelerators，CCIX)等，本申请对此不予限定。
应理解，当光模块310是可插拔光模块时，一个OLT单板320可提供多个接口，以接入一个或多个可插拔光模块，使得OLT 300可以接收到PON中多个ONU发送的光信号，提高ONU通过OLT接入PON的效率，从而提升PON的整体通信性能。
图1至图3仅为本申请提供的实施例，光通信网络、PON、OLT中可包括更多或更少的硬件或单元等，本申请对此不予限定。
结合图1至图3所示出的内容，本实施例提供一种可能的光通信方法的实现方式，如图4所示，图4为本申请提供的光通信方法的流程示意图，该光通信方法可应用于图1所示出的光通信网络100或者图2所示出的PON 200，该光通信方法可由光通信网络中的接入设备来执行，该接入设备可以是图1所示出的光接收装置110，或者图2所示出的OLT 210，或者图3所示出的OLT 300。这里以OLT 300执行本实施例提供的光通信方法为例进行说明，如图4所示，本实施例提供的光通信方法包括以下步骤S410至S430。
S410，OLT获取光模块的状态信息。
该状态信息为在一定的时间内，OLT的光模块是否接收到来自其他设备的光信号；示例性的，该状态信息用于指示光模块是否接收到光信号。如该一定的时间是指OLT接收光信号的时隙。
如图4所示，在时隙①至时隙⑤中，时隙①、时隙③、时隙⑤中光模块接收到了光信号，依次为光信号1、光信号2、光信号3，因此，时隙①、时隙③、时隙⑤也可以称为ONU的发光时隙(或者称为占用时隙)。
请继续参照图4，时隙②、时隙④中光模块未接收到光信号，因此时隙②、时隙④可称为OLT的无光时隙。
关于状态信息的获取过程可参照以下附图4至附图6的阐述，在此不予赘述。
请继续参照图4，在一定的时间内，若OLT获取的状态信息指示光模块接收到ONU发送的光信号，则执行S420；若OLT获取的状态信息指示光模块未接收到任何光信号，则执行S430。
S420，OLT获取光信号对应的第一电信号。
示例性的，如图4所示，若光信号为光信号1，则该第一电信号可以为T_1；若光信号为光信号2，则该第一电信号可以为T_2；若光信号为光信号3，则该第一电信号可以为T_3。
结合图3中OLT的硬件结构进行说明，光模块310包括的探测器311可将光信号进行光电转换获取到初始电信号，该初始电信号可以是电压信号或者电流信号等；TIA 312对初始电信号进行跨阻放大获取到TIA信号；最后由限幅电路313对TIA信号进行限幅放大获取到第一电信号，该第一电信号可以是如图4所示出的T_1至T_3中任一个。
S430，OLT获取设定的第二电信号。
如图4所示，该第二电信号可以为W_1至W_2中任一个。
其中，第二电信号与第一电信号匹配。可选的，第二电信号与第一电信号匹配，包括：第二电信号的幅度与第一电信号的幅度一致。例如，该第二电信号可以是由OLT设定好的电压信号，该电压信号的输出电平与光信号对应的第一电信号的输出电平一致。
当光信号对应的第一电信号与设定的第二电信号的幅度一致时，OLT包括的均衡接收机无需耗费大量的时间来对两个电信号进行均衡，减少了OLT获取光信号对应的第一电信号的数据恢复时间，使得OLT能够快速解析光信号对应的第一电信号，以执行光信号对应的通信指令，避免了OLT在高速通信场景中数据恢复时延较高导致的通信时延较高的问题，提高了光通信网络的通信效率。
这里结合图3进行说明，无论OLT是否接收到光信号，光模块输出的电信号的幅度都是一直(或恒定)的，均衡接收机321中的均衡机参数可以不调整或者缓慢跟踪修正，降低均衡接收机321对光信号对应的电信号的接收难度(如成本或功耗等)，提高光通信网络中的上行带宽效率。
在本实施例中，OLT基于光模块的状态信息获取电信号，在任意两个光信号之间的保护时间中，OLT可以获取到与光信号对应的第一电信号相匹配的第二电信号，避免了在OLT接收多个ONU突发发送的光信号的情况下，由于OLT在保护时间中无法获取有效电信号导致的数据恢复时延较大的问题。
而且，由于OLT不仅可以在接收到光信号时获取光信号的第一电信号，还可以在未接收到光信号时获取设定的第二电信号，因此，OLT可以连续获取到多个相匹配的电信号，进一步避免了未接收到光信号时电信号发生突变、导致OLT的BCDR性能受到影响的问题。
可选的，前述的光模块310包括信号选择器，该信号选择器包括第一接口、第二接口和第三接口。其中，第一接口连接光信号的传输通道，第二接口连接第二电信号的信号源，第三接口连接状态信息的信号源，该状态信息为信号选择器的选择信号。
在一种可能的示例中，该信号选择器可部署在前述的TIA 312和限幅电路313中。
在另一种可能的示例中，该信号选择器可部署在前述的限幅电路313中。示例性的，该信号选择器为二选一MUX，如图5所示，图5为本申请提供的限幅电路结构示意图一，该限幅电路313可包括MUX 313A和LA 313B。
其中，MUX 313A用于实现光模块中信号选择器的功能，该MUX 313A包括四个接口：接口1(或称第一接口)、接口2(或称第二接口)、接口3(或称第三接口)和接口4(或称第四接口)。
其中，接口1和接口2为MUX 313A的输入接口。接口1用于连接光信号的传输通道，结合图3中的TIA 312进行说明，该接口1的输入为TIA 312输出的信号(TIA信号)，该TIA信号可以是由探测器311和TIA 312对光信号进行处理后输出的中间电信号。接口2用于连接设定的第二电信号的信号源，值得注意的是，该信号源输出的信号可以是第二电信号，也可以是OLT的本地信号，如该本地信号的码形和第二电信号一致、但幅度相同或不同。
接口3为MUX 313A的选择接口，接口3用于连接前述状态信息的信号源，因此，该状态信息可以称为MUX 313A的选择信号。如图5所示，例如选择信号为“1”指示光模块接收到光信号，则输出接口1对应的TIA信号作为LA 313B的输入信号；又如选择信号为“0”指示光模块未接收到光信号，则输出接口2对应的本地信号作为LA 313B的输入信号。
在本实施例中，信号选择器可以是MUX，如类型为二选一的MUX，该MUX的输入分别为光信号对应的中间电信号、设定的第二电信号的信号源，并由光模块的状态信息作为MUX的选择信号，从而在光模块收到光信号时输出第一电信号、在光模块未接收到光信号时输出第二电信号，避免了在OLT接收多个ONU突发发送的光信号的情况下，由OLT在保护时间中无法获取有效电信号导致的数据恢复时延较大的问题。
下面对S410中状态信息的获取过程进行举例说明。
在第一种可能的情形中，该状态信息可以由光模块的信号检测(SD)信息来确定。由于光模块内部会产生SD信号，来指示OLT有无上行光信号，故可采用SD检测方式，在SD跳变前(表示无光)选择本地信号作为LA 313B的输入信号(可设码型，可以考虑和OLT中数据恢复的前导一样，如等效为前导加长)，SD跳变后(表示有光)选择TIA的输出信号作为LA313B的输入信号。
在本实施例中，OLT可基于光模块本地生成的SD信息来确定光模块是否接收到光信号，实现了该SD信息的复用，避免了光模块中需增加硬件才能确定状态信息的过程，降低了光模块所包括的硬件数量，从而降低了光模块的成本，进一步降低了OLT和光通信网络的成本。在光通信网络的成本确定的情况下，节省下的成本可用于部署更多的光网络设备，从而实现更多用户或终端接入该光通信网络，提升了光通信网络为用户提供的QoS。
在第二种可能的情形中，该状态信息可以是OLT MAC发送给ONU的报文所携带的。
示例性的，OLT MAC 322输出给限幅电路313指示信号(或称：带内传递)，OLT MAC告诉限幅电路313有光时隙、无光时隙：若OLT 300有上行光，则光模块310中的MUX 313A采用TIA 312的输出信号作为LA 313B的输入信号；若OLT 300无上行光，则MUX 313A切换至本地信号作为LA 313B的输入信号。应理解，OLT可与ONU进行交互，并在报文中携带OLT是否接收到ONU的光信号的状态信息，降低了噪声对光通信网络中OLT和ONU之间的光信号传输的影响，提高了光通信网络中数据通信的准确性。
在第三种可能的情形中，该状态信息可以是OLT单板基于光通信网络的交互信息确定的，并通过硬件管脚或者寄存器来维护该状态信息。
可插拔的光模块310插入OLT单板320，OLT单板320上的OLT MAC 322通过指示信号来控制选择开关(MUX 313A)：当控制信号指示为无上行光时，将限幅电路313的输出信号的信号源选择为本地信号(该本地信号的码形可设置，比如与前导码形一样就可以等效为前导加长等)；当指示信号指示为有上行光时，将限幅电路313的输出信号的信号源选择为TIA信号。在OLT中无ONU上行光信号(上行光信号)时，填充为本地信号的码形，使得光模块的输出幅度在有光和无光时保持一致，在有上行输入信号时，避免调整均衡参数，减少上行突发的数据恢复时间。
OLT可基于一个寄存器或者硬件管脚来维护当前时间光模块的状态信息，使得OLT的光模块可根据该寄存器或者硬件管脚维护的信息来确定是否接收到光信号，提高了OLT接收光信号的准确性。示例性的，该寄存器或者硬件管脚维护的信息可以由OLT的单板来进行维护，使得OLT的单板可以确定接收到的电信号与维护的状态信息是一致的，提高了OLT接收光信号对应的通信指令的准确性。
在第四种可能的情形中，该状态信息可以是由光模块所包括的信号检测电路生成的。示例性的，前述实施例中的光模块还可以包括：信号检测电路。该信号检测电路的输入为光信号经处理后的中间电信号，处理的过程包括：光电转换和跨阻放大；信号检测电路的第一输出信号为第一接口的输入；信号检测电路的第二输出信号为第三接口的输入。如该中间电信号为前述的TIA信号。
示例性的，结合图5所示出的限幅电路313对信号检测电路进行说明，如图6所示，图6为本申请提供的限幅电路结构示意图二，该限幅电路313不仅包括MUX 313A和LA 313B，还包括信号检测电路313C。信号检测电路313C的输入为光信号经处理后的中间电信号，如前述的TIA信号，该处理的过程包括：光电转换和跨阻放大。其中光电转换的过程可由前述的探测器311实现，跨阻放大的过程可以由前述的TIA 312实现。
信号检测电路313C的第一输出信号为MUX 313A中第一接口(接口1)的输入，信号检测电路313C的第二输出信号为MUX 313A中第三接口(接口3)的输入。
在本实施例中，由光模块所包括的信号检测电路来对光信号对应的中间电信号进行传输，以及依据信号检测电路是否接收到光信号对应的中间电信号来确定光模块的状态信息，从而将第二输出信号作为MUX的选择信号，实现了对光模块是否接收到光信号进行识别的过程，使得OLT可在未接收到光信号时连续输出电信号，避免了数据恢复的过程，提高了OLT的BCDR性能。
例如，前述的状态信息指示OLT接收到ONU发送的光信号，包括：若信号检测电路313C确定中间电信号满足设定的条件，确定光模块接收到ONU发送的光信号。其中，设定的条件包括：中间电信号的幅度大于或等于第一阈值，和/或，中间电信号的频率大于或等于第二阈值。在一些情形中，该设定的条件也可称为有用信号特征。例如，限幅电路313自动检测判断TIA信号的幅度大小或者频率，如果不满足有用信号特征(幅度或频率)，则选择本地信号作为输入信号(可设码型，可以考虑和前导一样，等效为前导加长)，如果满足，则选择TIA的输出信号作为输入信号。
通常，光信号的传输通道存在噪声，该噪声对应的中间电信号的值一般较小，因此，OLT基于设定的条件对中间电信号进行噪声识别，在中间电信号满足设定的条件时才确定光模块接收到光信号，避免了噪声对ONU上行传输至OLT的通信过程造成影响，提高了OLT接收ONU发送的光信号的准确性，从而提升了光通信网络中各光网络设备的通信准确性。
值得注意的是，信号检测电路也可以不设置在限幅电路313中，而是限幅电路313和TIA312之间的一个外搭电路，该外搭电路位于光模块310中，用于对TIA信号进行处理和为MUX 313A提供选择信号(如前述的状态信息)。
结合前述实施例提供的内容，为说明本申请提供的光通信方法的有益效果，提供了一种可能的实现方式，如图7所示，图7为本申请提供的电信号的比对示意图，在通常技术中，多个光信号(光信号1至光信号3)之间通常存在噪声，使得光模块输出的电信号中存在噪声(noise)产生的电信号(N_1和N_2)，OLT对光信号对应的电信号(T_1至T_3)进行处理之前需进行数据恢复，该N_1和N_2增加了数据恢复所需的时间，提升了OLT的网络传输时延。
相比之下，在本申请中，由于光模块无论在有光时隙还是无光时隙中，都会输出电信号，且有光时隙对应的第一电信号(如T_1至T_3)和无光时隙对应的第二电信号(W_1和W_2)的匹配的，使得OLT无需对该电信号进行数据恢复，避免了信号均衡所需的处理时延，提升了OLT的BCDR性能。
此外，以上实施例中，本申请是以光通信方法应用于PON中进行说明的，但本申请所提供的方法还可应用于其他场景，如任意通讯系统中的信号链路动态均衡处理场景中。
可以理解的是，为了实现上述实施例中的功能，光网络设备(如OLT和ONU)包括了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本申请中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件相结合的形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用场景和设计约束条件。例如，可参照图3、图5或图6的实施例所提供的OLT的阐述，在此不予赘述。
上文中结合图1至图7，详细描述了根据本实施例所提供的光通信方法，应理解的是，本实施例中的方法步骤可以通过硬件的方式来实现，也可以由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于随机存取存储器(random access memory，RAM)、闪存、只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外，该ASIC可以位于计算设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于网络设备或终端设备中。
本申请还提供一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于实现上述方法中OLT的功能。在一种可能的设计中，所述芯片系统还包括存储器，用于保存程序指令和/或数据。该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包括芯片和其他分立器件。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序或指令时，全部或部分地执行本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、网络设备、用户设备或者其它可编程装置。所述计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带；也可以是光介质，例如，数字视频光盘(digital video disc，DVD)；还可以是半导体介质，例如，固态硬盘(solid state drive，SSD)。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (27)

1.一种光通信方法，其特征在于，所述方法包括：
光线路终端OLT获取光模块的状态信息，所述状态信息用于指示所述光模块是否接收到光信号；
若所述状态信息指示接收到光网络单元ONU发送的光信号，所述OLT获取所述光信号对应的第一电信号；
若所述状态信息指示未接收到任何光信号，所述OLT获取设定的第二电信号；所述第二电信号与所述第一电信号匹配。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二电信号与所述第一电信号匹配，包括：所述第二电信号的幅度与所述第一电信号的幅度一致。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述光模块包括信号选择器，所述信号选择器包括第一接口、第二接口和第三接口；
所述第一接口连接所述光信号的传输通道；
所述第二接口连接所述第二电信号的信号源；
所述第三接口连接所述状态信息的信号源，所述状态信息为所述信号选择器的选择信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述光模块还包括：信号检测电路；
所述信号检测电路的输入为所述光信号经处理后的中间电信号，所述处理的过程包括：光电转换和跨阻放大；
所述信号检测电路的第一输出信号为所述第一接口的输入；
所述信号检测电路的第二输出信号为所述第三接口的输入。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述状态信息指示接收到ONU发送的光信号，包括：若所述信号检测电路确定所述中间电信号满足设定的条件，确定所述光模块接收到ONU发送的光信号；
其中，所述设定的条件包括：所述中间电信号的幅度大于或等于第一阈值，和/或，所述中间电信号的频率大于或等于第二阈值。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述状态信息为根据所述光模块中的信号检测SD信息确定的。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述状态信息为所述OLT通过以下任一硬件生成的指示信号：硬件管脚或寄存器。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述OLT向所述ONU发送的报文中携带有所述状态信息。
9.一种OLT，其特征在于，包括：光模块和单板；
所述单板获取所述光模块的状态信息，所述状态信息用于指示所述光模块是否接收到光信号；
若所述状态信息指示接收到光网络单元ONU发送的光信号，所述光模块输出所述光信号对应的第一电信号；
若所述状态信息指示未接收到任何光信号，所述光模块输出设定的第二电信号；所述第二电信号与所述第一电信号匹配。
10.根据权利要求9所述的OLT，其特征在于，所述第二电信号与所述第一电信号匹配，包括：所述第二电信号的幅度与所述第一电信号的幅度一致。
11.根据权利要求9或10所述的OLT，其特征在于，所述光模块包括信号选择器，所述信号选择器包括第一接口、第二接口和第三接口；
所述第一接口连接所述光信号的传输通道；
所述第二接口连接所述第二电信号的信号源；
所述第三接口连接所述状态信息的信号源，所述状态信息为所述信号选择器的选择信号。
12.根据权利要求11所述的OLT，其特征在于，所述光模块还包括：信号检测电路；
所述信号检测电路的输入为所述光信号经处理后的中间电信号，所述处理的过程包括：光电转换和跨阻放大；
所述第一接口连接所述光信号的传输通道，包括：所述信号检测电路的第一输出信号为所述第一接口的输入；
所述第三接口连接所述状态信息的信号源，包括：所述信号检测电路的第二输出信号为所述第三接口的输入。
13.根据权利要求12所述的OLT，其特征在于，所述状态信息指示接收到ONU发送的光信号，包括：若所述信号检测电路确定所述中间电信号满足设定的条件，确定所述光模块接收到ONU发送的光信号；
其中，所述设定的条件包括：所述中间电信号的幅度大于或等于第一阈值，和/或，所述中间电信号的频率大于或等于第二阈值。
14.根据权利要求9至11中任一项所述的OLT，其特征在于，所述状态信息为根据所述光模块中的信号检测SD信息确定的。
15.根据权利要求9至11中任一项所述的OLT，其特征在于，所述状态信息为所述OLT通过以下任一硬件生成的指示信号：硬件管脚或寄存器。
16.根据权利要求9至11中任一项所述的OLT，其特征在于，所述OLT向所述ONU发送的报文中携带有所述状态信息。
17.一种光模块，其特征在于，包括：探测器、跨阻放大器和限幅电路；
所述探测器用于接收光网络单元ONU发送的光信号；
所述跨阻放大器用于处理所述光信号获得中间电信号；
所述限幅电路用于在状态信息指示所述探测器接收到所述光信号的情况下，输出所述中间电信号对应的第一电信号；以及，在所述状态信息指示所述探测器未接收到所述光信号的情况下，输出设定的第二电信号；所述状态信息用于指示所述光模块是否接收到光信号，所述第二电信号与所述第一电信号匹配。
18.根据权利要求17所述的光模块，其特征在于，所述第二电信号与所述第一电信号匹配，包括：所述第二电信号的幅度与所述第一电信号的幅度一致。
19.根据权利要求17或18所述的光模块，其特征在于，所述限幅电路包括信号选择器，所述信号选择器包括第一接口、第二接口和第三接口；
所述第一接口连接所述光信号的传输通道；
所述第二接口连接所述第二电信号的信号源；
所述第三接口连接所述状态信息的信号源，所述状态信息为所述信号选择器的选择信号。
20.根据权利要求19所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括：信号检测电路；
所述信号检测电路的输入为所述中间电信号，所述处理的过程包括：光电转换和跨阻放大；
所述第一接口连接所述光信号的传输通道，包括：所述信号检测电路的第一输出信号为所述第一接口的输入；
所述第三接口连接所述状态信息的信号源，包括：所述信号检测电路的第二输出信号为所述第三接口的输入。
21.根据权利要求20所述的光模块，其特征在于，所述状态信息指示探测器接收到光信号，包括：若所述信号检测电路确定所述中间电信号满足设定的条件，确定所述探测器接收到所述ONU发送的光信号；
其中，所述设定的条件包括：所述中间电信号的幅度大于或等于第一阈值，和/或，所述中间电信号的频率大于或等于第二阈值。
22.根据权利要求17至19中任一项所述的光模块，其特征在于，所述状态信息为根据所述光模块中的信号检测SD信息确定的。
23.根据权利要求17至19中任一项所述的光模块，其特征在于，所述状态信息为所述光模块所连接的光线路终端OLT通过以下任一硬件生成的指示信号：硬件管脚或寄存器。
24.根据权利要求17至19中任一项所述的光模块，其特征在于，与所述光模块通信的OLT向所述ONU发送的报文中携带有所述状态信息。
25.一种光通信系统，其特征在于，包括：光线路终端OLT和至少一个光网络单元ONU；
所述OLT获取光模块的状态信息，所述状态信息用于指示所述光模块是否接收到光信号；
若所述状态信息指示接收到任一所述ONU发送的光信号，所述OLT获取所述光信号对应的第一电信号；
若所述状态信息指示未接收到任何光信号，所述OLT获取设定的第二电信号；所述第二电信号与所述第一电信号匹配。
26.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括：计算机软件指令；当所述计算机软件指令在通信设备中运行时，使得所述通信设备执行权利要求1-8中任一项所述的方法。
27.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品在通信设备上运行时，使得所述通信设备执行权利要求1-8中任一项所述的方法。
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