CN203104454U - 一种光网络单元 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光网络单元。所述光网络单元包括控制器、具有接收和发射功能的激光器驱动器和激光器。激光器的控制端与激光器驱动器的发射控制端连接并受激光器驱动器的发射控制端的控制；激光器驱动器的发射控制端通过迟滞电路连接激光器电源信号，激光器驱动器的发射控制端根据激光器电源信号的大小控制激光器的工作状态。本实用新型可实现当激光器发生掉电时，激光器驱动器的发射端控制激光器不再发射激光，同时激光器驱动器不会进行闭环调整或增加偏置电流，从而保证光网络单元能够正常工作。本实用新型在电路中加入了常用的二极管和电阻，生产成本较低，能够满足市场低成本的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及光通讯技术领域，尤其涉及一种光网络单元。
背景技术
吉比特无源光网络(Gigabit-Capable Passive Optical Network)简称GPON，是新一代的宽带无源接入网技术，商用规模上已超过了传统以太无源光网络EPON(Ethernet Passive Optical Network)，成为主导技术。随着GPON技术的大规模使用，对用于GPON光网络单元ONU（Optical NetworkUnit）的光模块产生了海量需求，供应商提供多种类型的GPON ONU，其中具有数字诊断功能的ONU模块是近年市场上的主流产品，其设计方案采用发射和接收一体的二合一芯片搭配低成本单片机来实现智能监控诊断功能，目前这种方案已经非常成熟。且随着价格战愈演愈烈，ONU模块的发展趋势是将单片机功能、发射驱动和接收限放集成到一个芯片中的三合一芯片实现智能监控诊断。
无源光网络PON（Passive Optical Network）是一种时分复用的点对多点网络拓扑结构，具有先天的不足。正常情况下，中心的局端设备光线路终端OLT（Optical Line Terminal）对其下面连接的每个ONU什么时候发光，都是严格控制的。但是，如果某个ONU故障，不受OLT控制地一直发光，就会导致这个子网中其他ONU无法和OLT进行数据传输，这个长发光的ONU就是俗称的“流氓”ONU，电信设备制造商的当前做法是发出命令，让这个“流氓”ONU断掉其内部光模块发射部分的电源。另一方面，考虑如今对网络节能指标的要求越来越高，当某ONU的带宽闲置时，断掉该ONU模块的发射电源，以提高网络节能指标。
在上述两方面的因素下，各种ONU光模块增加了激光器电源可以单独关掉的功能。图1是现有技术中的光网络单元系统结构图，如图所示，ONU内部的控制器电源和接收电源接在一起，而发射部分则单独供电，需要时就可以单独切断ONU激光器的电源。
但ONU模块具有一个缺点，即ONU模块内的激光器电源故障掉电时，激光器驱动器就会发生误判。例如，激光器正在发光时发生掉电，激光器驱动器会继续进行闭环调整，误判为当前发出的光过小而增加偏置电流， 当偏置电流增大到较大值后，又会误报激光器坏了，并在激光器电源恢复后，发射一段时间非常强的光，引起网络异常。
因此，有必要提供一种在激光器发生掉电时，激光器驱动器不会发生误判，保证光网络单元能够正常工作，且使生产成本较低的光网络单元。
实用新型内容
本实用新型的实施例提供一种低成本设计方案,解决激光器驱动器在激光器掉电时发生误判，而导致光网络单元出现发错误的光或者错误的状态指示现象。
在本实用新型的实施例中，提出了一种光网络单元，一种光网络单元，包括控制器、具有接收和发射功能的激光器驱动器和激光器，
激光器的控制端与激光器驱动器的发射控制端连接并受所述激光器驱动器的发射控制端的控制；
所述激光器驱动器的发射控制端通过迟滞电路连接激光器电源信号，所述激光器驱动器的发射控制端根据所述激光器电源信号的大小控制激光器的工作状态。
其中，所述迟滞电路包括一二极管和一分压电路，其中，
所述二极管的输入端与所述激光电源的输出端连接，输出端通过所述分压电路与所述激光器驱动器的发射控制端连接，所述二极管用于激光器电源和所述激光器驱动器的发射控制端之间电压的匹配；
所述分压电路包括第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1的输入端连接所述激光器电源，第一电阻R1的输出端连接所述激光器驱动器的发射控制；第二电阻R2的输入端与第一电阻R1的输出端连接，第二电阻R2的输出端接地。
所述激光器电源在大于2.8V时工作，小于2.6V时不工作。
进一步地，所述激光器电源最小正常工作电压为3.0V。
所述激光器驱动器的发射端工作状态分为低电压工作状态和高电压状态，其中，
在所述低电压工作状态，当VTX大于低电平最小电压Vss，小于0.8V时，所述激光器驱动器的发射端不工作；
在所述高电压工作状态，当VTX大于2V，小于高电平最高电压VDD时，所述激光器驱动器的发射端工作。
所述控制器与所述激光器驱动器分开设置。
另一种技术方案为：所述控制器集成于所述激光器驱动器上。
所述控制器的控制端与所述激光器驱动器的接收端与激光器驱动器的电源信号连接。
由本实用新型中的实施例可知，本实用新型可实现当激光器发生掉电时，激光器驱动器的发射端控制激光器不再发射激光，同时激光器驱动器不会进行闭环调整或增加偏置电流，从而保证光网络单元能够正常工作。由于本实用新型只是在电路中加入了常用的二极管和电阻，因此使本实用新型的生产成本较低，从而满足市场低成本的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。
图1是现有技术中的光网络单元系统结构图；
图2示出了实施例1中光网络单元结构示意图；
图3示出了激光器芯片发射控制端Tx-disable的电平特性；
图4示出了实施例2中光网络单元结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。
本实用新型的主要思路为，当光网络单元中的激光器掉电时，将激光器驱动器的发射控制端关闭，从而使激光器驱动器不会进行闭环调整，或者因误判而增加偏置电流，保证光网络单元的正常工作。
实施例1：
图2示出了实施例1中光网络单元的结构图。如图2所示，光网络单元包括：控制器201、激光器驱动器202（LD Driver）、激光器203（LD）、二极管D1、第一电阻R1和第二电阻R2。其中，
激光器驱动器202为发射和接收一体的驱动器芯片，即二合一芯片。控制器201与激光器驱动器202分开设置。激光器203的控制端与激光器驱动器的发射控制端Tx-disable连接并受激光器驱动器的发射控制端Tx-disable的控制，且激光器203的控制端和激光器驱动器202的发射控制端与激光器的电源信号连接并通过激光器电源VDDTX供电。同时，激光器驱动器202的接收控制端和控制器201的控制端则由驱动电源VDDRX供电。
激光器驱动器的发射控制端Tx-disable根据激光器电源信号的大小控制激光器的工作状态。具体地，激光器驱动器的发射控制端通过迟滞电路连接激光器电源信号。
如图2所示，迟滞电路包括一二极管D1和一分压电路，其中，
二极管D1的输入端激光电源的输出端连接，输出端通过分压电路与所述激光器驱动器的发射控制端连接。在本实用新型中，二极管D1用于激光器电源和激光器驱动器的发射控制端之间电压的匹配。因为激光器电源VCCTX有工作电压范围，激光器驱动器的发射控制端TX-disable也有工作电压范围。在本实施例中，VCCTX在大于2.8V时工作，小于2.6V时不工作；激光器驱动器的发射控制端TX-disable，在大于1.7V时工作，小于1.6V时不工作。若只通过R1和R2进行分压，无法将激光器电源VCCTX的电压和激光器驱动器的发射控制端TX-disable的电压匹配，因此加入二极管便会形成一个电压迟滞，可以很好地匹配激光器电源和激光器驱动器发射控制端的电压。
分压电路包括第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1的输入端连接激光器电源，第一电阻R1的输出端连接激光器驱动器的发射控制端；第二电阻R2的输入端与第一电阻R1的输出端连接，第二电阻R2的输出端接地。
通过分压电路，激光器驱动器的发射控制端TX-disable的电压信号VTX由下面的公式VTX=VDDTX*R2/（R1+R2）（公式1）得出。
图3示出了激光器驱动器发射控制端Tx-disable的电平特性。如图3所示，Tx-disable有两种工作状态，即低电压工作状态和高电压状态。即：
低电压工作状态：当Tx-disable的电压大于低电平最小电压Vss，小于0.8V时，Tx-disable asserted（发射端不工作有效），则激光器驱 动器202发射关断，激光器203不工作。
高电压工作状态：当Tx-disable的电压大于2V，小于高电平最高电压VDD时，Tx-disable deasserted（发射端不工作无效），则激光器驱动器202发射打开，激光器203工作。
本实施例中，由于光模块正常工作时，VDDTX的最小正常工作电压为3.0V，此时激光器203和激光器驱动器202发射端均正常工作，所以根据图3中发射控制端Tx-disable的电平特性，设VDDTX=3V时，VTX=2.2V；其中，VTX为发射控制端Tx-disable的电压。
当光模块中的激光器203突然掉电或出现故障时，由于激光器203不工作，因此VDDTX必然会变小。此种情况下，若使激光器驱动器202的发射端停止工作，则VTX应该小于或等于0.8V。因此设VDDTX=1.7V时，VTX=0.8V。则R1和R2则可由下面两式得出。
2.2=3*R2/（R1+R2） （式2）
0.8=1.7*R2/（R1+R2） （式3）
其中，VDDTX=1.7V为设定值，在本实施例中，VDDTX=1.7V只是示例性的设定值，凡是小于3的电压值VDDTX均可设定。
因式2和式3可知，若激光器203掉电或出现故障时，VDDTX小于1.7V，通过R1、R2分压后VTX小于0.8V，则激光器驱动器202发射关断，从而不再驱动激光器203工作，因而使光模块单元不会出现异常。
当VDDTX大于3V时，说明激光器203正常工作，无掉电现象，此时VTX大于2.2V，激光器驱动器202的发射控制端Tx-disable deasserted（无效），激光器203和激光器驱动器202均正常工作。
实施例2：
图4示出了实施例中光网络单元的结构示意图。如图4所示，本实施例中光网络单元包括：激光器驱动器401（LD Driver）、激光器402（LD）、二极管D1、R3和R4。其中，
激光器驱动器401为集成控制器、发射驱动和接收限放三种功能于一体的激光器驱动芯片，即三合一芯片。激光器402的控制端与激光器驱动器的发射控制端Tx-disable连接并受激光器驱动器401的发射控制端Tx-disable的控制，且激光器402的控制端和激光器驱动器401的发射控制端与激光器402的电源信号连接并通过激光器电源VDDTX供电。激光器驱动器401的接收控制端和控制器201的控制端由电源VDDRX供电。
本实施例中激光器驱动器401的发射控制端在激光器掉电时的工作原理与实施例2中激光器驱动器401的发射控制端在激光器203掉电时的工作原理相同，此处不再赘述。
由本实用新型中的实施例可知，本实用新型可实现当激光器203发生掉电时，激光器驱动器的发射端控制激光器不再发射激光，同时激光器驱动器不会进行闭环调整或增加偏置电流，从而保证光网络单元能够正常工作。由于本实用新型只是在电路中加入了常用的二极管和电阻，因此使本实用新型的生产成本较低，从而满足市场低成本的需求。
需要说明的是，实施例1中的控制器201可以选用单片机、MCU或DSP。实施例1和实施例2中的光网络单元可以是吉比特无源光网络单元。
显然，本领域技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种光网络单元，包括控制器、具有接收和发射功能的激光器驱动器和激光器，其特征在于，
激光器的控制端与激光器驱动器的发射控制端连接并受所述激光器驱动器的发射控制端的控制；
所述激光器驱动器的发射控制端通过迟滞电路连接激光器电源信号，所述激光器驱动器的发射控制端根据所述激光器电源信号的大小控制激光器的工作状态。
2.根据权利要求1所述的光网络单元，其特征在于，所述迟滞电路包括一二极管和一分压电路，其中，
所述二极管的输入端与所述激光电源的输出端连接，输出端通过所述分压电路与所述激光器驱动器的发射控制端连接，所述二极管用于激光器电源和所述激光器驱动器的发射控制端之间电压的匹配；
所述分压电路包括第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1的输入端连接所述激光器电源，第一电阻R1的输出端连接所述激光器驱动器的发射控制；第二电阻R2的输入端与第一电阻R1的输出端连接，第二电阻R2的输出端接地。
3.根据权利要求2所述的光网络单元，其特征在于，所述激光器电源在大于2.8V时工作，小于2.6V时不工作。
4.根据权利要求3所述的光网络单元，其特征在于，所述激光器电源最小正常工作电压为3.0V。
5.根据权利要求1所述的光网络单元，其特征在于，所述激光器驱动器的发射端工作状态分为低电压工作状态和高电压状态，其中，
在所述低电压工作状态，当VTX大于低电平最小电压Vss，小于0.8V时，所述激光器驱动器的发射端不工作；
在所述高电压工作状态，当VTX大于2V，小于高电平最高电压VDD时，所述激光器驱动器的发射端工作。
6.根据权利要求1所述的光网络单元，其特征在于，所述控制器与所述激光器驱动器分开设置。
7.根据权利要求1所述的光网络单元，其特征在于，所述控制器集成于所述激光器驱动器上。
8.根据权利要求1至7之一所述的光网络单元，其特征在于，所述控制器的控制端与所述激光器驱动器的接收端与激光器驱动器的电源信号连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 201320005505 CN203104454U (zh) | 2013-01-06 | 2013-01-06 | 一种光网络单元 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN 201320005505 CN203104454U (zh) | 2013-01-06 | 2013-01-06 | 一种光网络单元 |
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|---|---|---|---|---|
| CN108196113A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-06-22 | 武汉长光科技有限公司 | 一种用于pon系统的onu掉电快速告警电路 |
| CN110098864A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-08-06 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 光模块的控制方法、光模块及网络设备 |
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- 2013-01-06 CN CN 201320005505 patent/CN203104454U/zh not_active Expired - Lifetime
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