CN205792602U - 一种基于oam方式管理小光机终端的光网络单元 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了基于OAM方式管理小光机终端的光网络单元。现有光机和ONU独立存在。本实用新型的光接收机由射频电路和自动增益控制电路组成；射频电路的PON电路与光网络单元模块的主芯片通信将光信号转换为电信号，经阻抗转换和第一级放大器放大后传给自动增益控制电路；自动增益控制电路中第二级放大器的输出电平不等于设定值时，射频功率检测控制芯片将检测的电平转换成电压输入运放，使运放调整输出给稳压器的电压，可调衰减PIN管调整增益，将输出电平经高通滤波器后输给第二级放大器；单片机将PON电路传给运放的光功率、射频输出电平数据传给主芯片，并设置第二级放大器的阈值电压。本实用新型实现ONU与光接收机互通。
Description
技术领域
本实用新型属于EPON数据通信领域，涉及一种基于OAM(OperationAdministration and Maintenance)方式管理小光机终端的ONU(光网络单元)。
背景技术
EPON(以太无源光网络)是一种新型的光纤接入网技术。它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网上提供多种业务，是目前三网融合的最佳网络技术。在以太无源光网络(EPON)系列产品中的融合型用户端ONU设备，具备良好的局端兼容性，可与主流局端厂商OLT设备互连互通。
目前在基于EPON网络提供宽带业务时，ONU通常是独立的设备以单台形式存在，不能直接挂载到其他通信设备上，只能单独使用，不能混合使用，通用性比较差。而在光纤通信系统中，CATV光接收机已经成为一个不可或缺的角色。光发射机发射的光信号经传输后，不仅幅度衰减了，而且脉冲波形也展宽了，光接收机的作用就是检测经过传输的微弱光信号，并放大、整形、再生成原传输信号。所以它肩负着将在光网络中传输的CATV信号以最小的附加噪声及失真，恢复出光纤传输后由光载波所携带信息的任务。
在现有的产品当中，光机和ONU之间都是以独立形式存在居多，即使是有部分产品将这两种模块内嵌到同一机壳当中，也只是简单放置在一起，而没有形成互联互通的结合。这无法对产品功能进行充分的利用，同时成本上也相对较高。
发明内容
本实用新型的目的在于针对当前ONU方案的不足，提出一种基于OAM方式管理小光机终端的光网络单元，ONU以串口协议作为工具对光接收机进行OAM监测管理。其中的光接收机的体积小，模块化，低功耗，低成本，可以配置多款高低配置的光接收机。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案为：
本实用新型包括光网络单元模块和光接收机；所述的光网络单元模块包括主芯片、存储电路、以太网传输电路和电源电路。所述的电源电路给主芯片和存储电路供电；主芯片与存储电路和以太网传输电路均进行通信。所述的以太网传输电路负责发射和接收以太网电信号。
所述的光接收机由射频电路和自动增益控制电路组成。射频电路包括PON电路、阻抗和第一级放大器；所述的PON电路由12V电压供电，并与主芯片通信将光信号转换为电信号，经过阻抗转换后传给第一级放大器。第一级放大器将信号放大后传给自动增益控制电路。自动增益控制电路包括稳压器、可调衰减PIN管、高通滤波器、第二级放大器和单片机；当第二级放大器的输出电平不等于设定值时，射频功率检测控制芯片将检测到的电平转换成电压输入到运放，使运放调整输出给稳压器的电压，使得可调衰减PIN管自动调整增益，将输出电平经高通滤波器后输给第二级放大器，第二级放大器放大后输出给用户。单片机借助串口协议将PON电路传给运放的光功率、射频输出电平数据传输给光网络单元模块的主芯片，并通过远程设置第二级放大器的阈值电压。
所述的存储电路包括Flash和DDR2。
所述的主芯片与存储电路、PON电路和以太网传输电路的通信总线为SPI总线或I2C总线；所述主芯片的型号为RTL9602。
所述的存储电路采用型号为EN25Q64-8PIN的存储芯片。
所述的电源电路包括第一降压芯片、第二降压芯片和第三降压芯片，第一降压芯片的型号为SY8113B，第二降压芯片的型号为SY8089AAC，第三降压芯片的型号为APL1117A；第一降压芯片将12V供电电压转换成为3.3V，第二降压芯片将3.3V转换成1.0V给主芯片的内核供电；第三降压芯片将3.3V转换成为1.8V给存储电路供电。
所述的PON电路包括PON突发模式芯片、光发射模块和光接收模块。PON突发模式芯片与主芯片连接；光发射模块和光接收模块均与PON突发模式芯片连接。
所述的光接收机采用内置FTTH型CATV光接收机，第一级放大器的型号为TAT7457，可调衰减PIN管的型号为HSMP-386F，射频功率检测控制芯片的型号为AD8314，运放的型号为LM358p，第二级放大器的型号为TAT7457，单片机16的型号为STC12LE5608AD-35I。
所述第二级放大器的输出电平设定值为65dBuV～75dBuV。
本实用新型相比于现有技术设备具备以下优点：成本低，非常适合大规模使用；光接收机模块小型化，ONU与光接收机可以进行互联互通，通过网管可以远程监测和控制光接收机和ONU的工作状态。另外客户可以根据需求更换光机模块的。以上几点能够非常好的帮助该款产品嵌入到其他通信设备中，使一般通信设备都能兼容EPON通信网络，对实现三网融合起到非常大的作用，一定程度上能加快三网融合的脚步。
附图说明
图1为本实用新型的光网络单元模块框图；
图2为本实用新型的电源电路系统框图；
图3为本实用新型的光接收机系统框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，一种基于OAM方式管理小光机终端的光网络单元，包括光网络单元模块和光接收机；光网络单元模块包括主芯片1、存储电路2(包括Flash和DDR2)、以太网传输电路4和电源电路5。电源电路给主芯片和存储电路供电；主芯片与存储电路和以太网传输电路均进行通信，具体通信总线有两种：1、SPI总线；2、I2C总线。这两种总线结构简单，通信协议相对成熟，对这个设备可靠性及开发成本都有很大帮助，非常适合使用。主芯片1的型号为RTL9602，主要负责数据配置和处理。RTL9602的CPU主频为700MHz，DSP主频550MHz，支持4路百兆以太网接口，遵循IEEE802.3ah、中国电信CTC3.0、IEEE 802.3、IEEE 802.3x、IEEE 802.3ab、IEEE 802.3u、G.984.3、G.984.4和G.988标准。RTL9602可以提供多达52条GPIO控制引脚，对ONU控制功能拓展有着极大的帮助。存储电路采用型号为EN25Q64-8PIN的存储芯片，主要负责存储应用程序及数据配置保存。以太网传输电路主要负责发射和接收以太网电信号。
如图2所示，电源电路5包括第一降压芯片6、第二降压芯片7和第三降压芯片8，第一降压芯片6(型号为SY8113B)将12V供电电压转换成为3.3V，通过第二降压芯片7(型号为SY8089AAC)将3.3V转换成1.0V给主芯片1的内核供电，并通过第三降压芯片8(型号为APL1117A)将3.3V转换成为1.8V给存储电路2供电。由于RTL9602已经内置了PHY芯片，所以在电源电路中无需加PHY芯片，直接将以太网接口差分信号线经过变压器进行阻抗匹配以后，直接连接到RTL9602上即可，这有利于成本的降低。
如图3所示，光接收机采用内置FTTH型CATV光接收机，体积小、可管理性好、内置交换功能，特别适合于三网融合工程的双纤入户(FTTH)项目，具有很高的性价比。光接收机由射频电路和自动增益控制电路组成。
射频电路始于将光信号转换为电信号的PON电路3。PON电路3包括PON突发模式芯片、光发射模块和光接收模块。PON突发模式芯片与主芯片连接，通过I2C总线通信，线路简单，方便开发，相对成本较低。光发射模块和光接收模块均与PON突发模式芯片连接。PON电路由12V电压供电，根据PON电路上的电流判断光接收机上输入的光功率大小。PON电路出来以后经过阻抗PD转换后经过第一级放大器9(型号为TAT7457)。第一级放大器9有19dB的增益，将信号放大后便进入到自动增益控制电路。由于在实际传输网络当中，输入到光接收机中的光功率是会变化的，光功率变化0.5dB，输出电平就会变化1dB。因此我们就需要设计自动增益控制电路，在输入光功率为0～-7dBm之间时，保证输出射频电平为70dBuV不变。自动增益控制电路包括稳压器10(型号为HSMP-386F)、可调衰减PIN管11、高通滤波器12、第二级放大器15和单片机16；自动增益控制电路衰减值决定于输出功率的大小。设定第二级放大器15的输出电平为70dBuV，当输出电平低于70dBuV时，射频功率检测控制芯片13(型号为AD8314)就会将检测到的电平转换成电压输入到运放14(型号为LM358p)，使运放14增大输出给稳压器10的电压，此时可调衰减PIN管11自动增益衰减变小，将输出电平经高通滤波器12后输给第二级放大器15(型号为TAT7457)，使得第二级放大器15的输出电平变大，直至输出电平达到70dBuV。反之亦是如此。信号由第二级放大器15放大后输出给用户。
自动增益控制电路的作用主要在于光接收机与光网络单元模块之间的通信以及第二级放大器15的输出电平控制。光接收机与光网络单元模块通过单片机16(型号为STC12LE5608AD-35I)通信。单片机借助串口协议将将PON电路传给运放14的光功率、射频输出电平数据传输给光网络单元模块的主芯片1，从而远程检测光接收机的状态。如果希望在一定的范围内改变光接收机的输出电平，可以通过远程设置单片机给第二级放大器的阈值电压。
Claims (8)
1.一种基于OAM方式管理小光机终端的光网络单元，包括光网络单元模块和光接收机，其特征在于：所述的光网络单元模块包括主芯片、存储电路、以太网传输电路和电源电路；所述的电源电路给主芯片和存储电路供电；主芯片与存储电路和以太网传输电路均进行通信；所述的以太网传输电路负责发射和接收以太网电信号；
所述的光接收机由射频电路和自动增益控制电路组成；射频电路包括PON电路、阻抗和第一级放大器；所述的PON电路由12V电压供电，并与主芯片通信将光信号转换为电信号，经过阻抗转换后传给第一级放大器；第一级放大器将信号放大后传给自动增益控制电路；自动增益控制电路包括稳压器、可调衰减PIN管、高通滤波器、第二级放大器和单片机；当第二级放大器的输出电平不等于设定值时，射频功率检测控制芯片将检测到的电平转换成电压输入到运放，使运放调整输出给稳压器的电压，使得可调衰减PIN管自动调整增益，将输出电平经高通滤波器后输给第二级放大器，第二级放大器放大后输出给用户；单片机借助串口协议将PON电路传给运放的光功率、射频输出电平数据传输给光网络单元模块的主芯片，并通过远程设置第二级放大器的阈值电压。
2.根据权利要求1所述的一种基于OAM方式管理小光机终端的光网络单元，其特征在于：所述的存储电路包括Flash和DDR2。
3.根据权利要求1所述的一种基于OAM方式管理小光机终端的光网络单元，其特征在于：所述的主芯片与存储电路、PON电路和以太网传输电路的通信总线为SPI总线或I2C总线；所述主芯片的型号为RTL9602。
4.根据权利要求1所述的一种基于OAM方式管理小光机终端的光网络单元，其特征在于：所述的存储电路采用型号为EN25Q64-8PIN的存储芯片。
5.根据权利要求1所述的一种基于OAM方式管理小光机终端的光网络单元，其特征在于：所述的电源电路包括第一降压芯片、第二降压芯片和第三降压芯片，第一降压芯片的型号为SY8113B，第二降压芯片的型号为SY8089AAC，第三降压芯片的型号为APL1117A；第一降压芯片将12V供电电压转换成为3.3V，第二降压芯片将3.3V转换成1.0V给主芯片的内核供电；第三降压芯片将3.3V转换成为1.8V给存储电路供电。
6.根据权利要求1所述的一种基于OAM方式管理小光机终端的光网络单元，其特征在于：所述的PON电路包括PON突发模式芯片、光发射模块和光接收模块；PON突发模式芯片与主芯片连接；光发射模块和光接收模块均与PON突发模式芯片连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于OAM方式管理小光机终端的光网络单元，其特征在于：所述的光接收机采用内置FTTH型CATV光接收机，第一级放大器的型号为TAT7457，可调衰减PIN管的型号为HSMP-386F，射频功率检测控制芯片的型号为AD8314，运放的型号为LM358p，第二级放大器的型号为TAT7457，单片机16的型号为STC12LE5608AD-35I。
8.根据权利要求1所述的一种基于OAM方式管理小光机终端的光网络单元，其特征在于：所述第二级放大器的输出电平设定值为65dBuV～75dBuV。
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| CN109828240A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-05-31 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种模拟基带电路及77GHz汽车雷达 |
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