CN219659734U - 一种多模态光网络单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多模态网络单元，光网络单元包括：终端交互组件，其用于与终端设备进行交互；光发射组件，其包括第一矩阵切换器，第一矩阵切换器配置有多个输入接口与终端交互组件连接，第一矩阵切换器的输出端连接有第一光发射单元及第二光发射单元；光接收组件包括第二矩阵切换器，第二矩阵切换器配置有多个输出接口，通过输出接口与终端交互组件连接，光发射组件及光接收组件通过波分复用器与外部光纤连接。利用第一矩阵切换器及第二矩阵切换器实现光网络单元以不同模态的切换，利用多个不同波长的光发射单元和光接收单元，以备份模式和协同模式两种模式工作。

Description

一种多模态光网络单元

技术领域

本实用新型涉及光通信技术领域，尤其涉及一种多模态光网络单元。

背景技术

目前光纤通信技术已经得到了广泛的应用。尤其是通过PON网络，终端节点之间可以直接实现光互联。最典型地，通过光线路终端和光网络单元，可以实现终端节点与骨干光纤网络的连接。

目前终端节点应用环境中的设备越来越多样化，从而期待光网络单元能够以不同的通信模态与应用环境的各个设备进行交互，从而使得不同交互类型的设备能够通过光纤网络传输数据或接收数据。交互模态不限于wifi、蓝牙、LoRaWan以及NB-IoT等多种协议，也可以通过串行线缆的通信线缆进行交互。

实用新型内容

本实用新型提出一种多模态光网络单元，从而可以通过多个模态将不同设备的数据信息通过光纤网络进行传输。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种多模态光网络单元，包括:

终端交互组件，其用于与终端设备进行交互；

光发射组件，其包括第一矩阵切换器，第一矩阵切换器配置有多个输入接口，通过输入接口与终端交互组件连接，第一矩阵切换器的输出端连接有第一光发射单元及第二光发射单元；

光接收组件，其包括第二矩阵切换器，第二矩阵切换器配置有多个输出接口，通过输出接口与终端交互组件连接，第二矩阵切换器的输入端连接有第一光接收单元及第二光接收单元；

波分复用器，光发射组件及光接收组件通过波分复用器与外部光纤连接。

可选地，终端交互组件配置有网络单元、蓝牙单元及I/O接口，网络单元通过无线wifi或者网线连接的方式与终端设备交互；蓝牙单元基于蓝牙协议与终端设备交互；I/O接口通过相应的线缆与终端设备交互。

可选地，光发射组件的输入接口分别与终端交互组件的网络单元、蓝牙单元及I/O接口连接，从而与不同类型的终端设备通信连接。

可选地，光接收组件的输出接口分别与终端交互组件的网络单元、蓝牙单元及I/O接口连接，从而与不同类型的终端设备通信连接。

可选地，第一光发射单元包括相连接的第一激光发射器及第一调制器，第一调制器与第一矩阵切换器的第一输出端连接；第二光发射单元包括相连接的第二激光发射器及第二调制器，第二调制器与第一矩阵切换器的第二输出端连接。

可选地，第一激光发射器及第二激光发射器的发射波长不同。

可选地，光网络单元还包括切换控制器，切换控制器分别与第一矩阵切换器及第二矩阵切换器连接，切换控制器用于对第一矩阵切换器及第二矩阵切换器内部通道进行切换。

可选地，当第一光发射单元故障时，第二光发射单元作为第一光发射单元的备份使用，当第一光接收单元故障时，第二光接收单元作为第一光接收单元的备份使用。

可选地，第一光接收单元包括相连接的第一光探测器及第一放大器，第一放大器与第二矩阵切换器的第一输入端连接；第二光接收单元包括相连接的第二光探测器及第二放大器，第二放大器与第二矩阵切换器的第二输入端连接。

有益效果

本实用新型提供了一种多模态光网络单元，光网络单元包括：终端交互组件，其用于与终端设备进行交互；光发射组件，其包括第一矩阵切换器，第一矩阵切换器配置有多个输入接口，通过输入接口与终端交互组件连接，第一矩阵切换器的输出端连接有第一光发射单元及第二光发射单元；光接收组件，其包括第二矩阵切换器，第二矩阵切换器配置有多个输出接口，通过输出接口与终端交互组件连接，第二矩阵切换器的输入端连接有第一光接收单元及第二光接收单元；波分复用器，光发射组件及光接收组件通过波分复用器与外部光纤连接。利用第一矩阵切换器及第二矩阵切换器实现光网络单元以不同模态的切换，利用多个不同波长的光发射单元和光接收单元，以备份模式和协同模式两种模式工作。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本实用新型的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本实用新型各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。

图1示出了本实用新型实施例的一种多模态光网络单元通过不同的模态与各个设备进行交互的示意图；

图2示出了本实用新型实施例的一种多模态光网络单元的结构示意图。

图中，光网络单元10；光发射组件100；光接收组件200；波分复用器件300；终端交互组件400；切换控制器500；光发射组件100的输入接口多个输入接口141～14n；矩阵切换器130；第一光发射单元110；第二光发射单元120；第二矩阵切换器230的多个输出接口241～24n；第二矩阵切换器230；第二矩阵切换器230的输出端O1～On第一光接收单元210；第一矩阵切换器130的两个输出端O1和O2；第二光接收单元220；终端交互组件400的不同单元411～412和I/O接口421～42m。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书一个或多个实施例中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本文件的保护范围。

需要说明的是，本实用新型实施例描述的仅仅是为了更加清楚的说明本实用新型实施例的技术方案，并不构成对本实用新型实施例提供的技术方案的限定。

图1示出了本实用新型实施例的一种多模态光网络单元10通过不同的模态与各个设备进行交互的示意图，参考图1所示，本实用新型提供了一种多模态光网络单元，参考图1所示，该光网络单元10通过不同的模态与各个设备进行交互。例如，光网络单元10能够通过wifi与终端设备交互，通过网线与服务器连接进行交互，通过蓝牙协议与电表进行交互，以及通过其他类型的线缆(例如串行线缆等)与其它设备连接并进行交互。当然设备与光网络单元10交互的模态不限于以上所述的形式，例如设备也可以通过NB-IoT或LoRaWAN等模态与光网络单元10交互。此处不再赘述。

图2示出了光网络单元10的结构示意图，参考图2所示，所述多模态光网络单元包括：

终端交互组件400，其用于与终端设备进行交互；

光发射组件100，其包括第一矩阵切换器130，第一矩阵切换器130配置有多个输入接口141～14n，通过输入接口141～14n与终端交互组件连接，第一矩阵切换器130的输出端连接有第一光发射单元111及第二光发射单元121；

光接收组件200，其包括第二矩阵切换器230，第二矩阵切换器230配置有多个输出接口241～24n，通过输出接口241～24n与终端交互组件连接，第二矩阵切换器230的输入端连接有第一光接收单元210及第二光接收单元220；

波分复用器300，光发射组件100及光接收组件200通过波分复用器300与外部光纤连接。

本实施例中，利用第一矩阵切换器130及第二矩阵切换器230实现光网络单元以不同模态的切换。

需要说明的是，本实用新型实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一目标对象和第二目标对象等是用于区别不同的目标对象，而不是用于描述目标对象的特定顺序。

具体地，终端交互组件400包括网络单元411、蓝牙单元412、I/O接口421～42m。其中，网络单元411通过无线wifi或者网线连接的方式与终端设备交互；蓝牙单元412基于蓝牙协议与终端设备交互；I/O接口421～42m分别通过相应的线缆与终端设备交互。从而，光网络单元10可以通过以上所述的单元或接口以不同的方式与不同类型的终端设备交互。

示例性的，光发射组件100的输入接口141～14n分别与终端交互组件400的不同单元411～412和I/O接口421～42m连接，从而与不同类型的终端设备通信连接。光接收组件200的输出接口241～24n分别与终端交互组件400的不同单元411～412和I/O接口421～42m连接，从而与不同类型的终端设备通信连接。

示例性的，第一光发射单元110包括相连接的第一激光发射器111及第一调制器112，第一调制器112与第一矩阵切换器130的第一输出端O1连接；第二光发射单元130包括相连接的第二激光发射器121及第二调制器122，第二调制器122与第一矩阵切换器130的第二输出端O2连接。

光发射组件100的矩阵切换器130的多个输入端I1～In分别与相应的输入接口141～14n连接，并且矩阵切换器130的两个输出端O1和O2分别与光发射单元110和光发射单元120连接。光接收组件200的矩阵切换器230的多个输出端O1～On分别与相应的输出接口241～24n连接，并且矩阵切换器230的两个输入端I1和I2分别与光接收单元210和光接收单元220连接。

此外，该光网络单元10还包括切换控制器500，该切换控制器500控制矩阵切换器130和矩阵切换器230的输入接口与输出接口之间的通道。使得该光网络单元10以不同模态传输和接收信号。

例如，切换控制器500通过控制矩阵切换器130将通道输入端切换为I1以及将通道输出端切换为O1，从而可以将输入接口141接收的信号传输至光发射单元110，通过光发射单元110进行传输。同时，切换控制器500通过控制矩阵切换器230将通道输入端切换为I1以及将通道输出端切换为O1，从而可以将光接收单元210接收的信号传输至输出接口241。进而通过这种方式，光网络单元可以以网络通信的模态与终端设备交互，从而将通过网络通信的终端设备与光纤网络互连。

或者，切换控制器500通过控制矩阵切换器130将通道输入端切换为I2以及将通道输出端切换为O1，从而可以将输入接口142接收的信号传输至光发射单元110，通过光发射单元110进行传输。同时，切换控制器500通过控制矩阵切换器230将通道输入端切换为I1以及将通道输出端切换为O2，从而可以将光接收单元210接收的信号传输至输出接口242。进而通过这种方式，光网络单元可以以蓝牙通信的模态与终端设备交互，从而将通过蓝牙通信的终端设备与光纤网络互连。

以此类推，光网络单元10通过切换控制器500对光发射组件100和光接收组件200的矩阵切换器130和230进行切换，实现了光网络单元以不同的模态与不同类型的终端设备交互。从而能够支持多种类型的多个终端设备通过该光网络单元10与光纤网络通信。

此外，由于光发射组件100还包括与矩阵切换器130的输出端O2连接的光发射单元120，光接收组件200还包括与矩阵切换器230的输入端I2连接的光接收单元220，因此光发射单元120和光接收单元220可以分别作为光发射单元110和光接收单元210的备份，以加强光网络单元10的鲁棒性。

例如当光发射单元110故障时，切换控制器500通过控制矩阵切换器130将通道输出端切换为O2，从而可以将输入接口接收的信号传输至光发射单元120，通过光发射单元120进行传输。或者，当光接收单元210故障时，切换控制器500通过控制矩阵切换器230将通道输入端切换为I2，从而可以通过光接收单元220探测的信号传输至输出接口，并进一步传输至相应的终端设备。

此外，可选地，光发射单元110的激光发射器111和光发射单元120的激光发射器121为不同发射波长的激光发射器。此外，光探测器211探测的波长与激光发射器111发射的波长对应，光探测器221探测的波长与激光发射器121发射的波长对应。利用多个不同波长的光发射单元和光接收单元，以备份模式和协同模式两种模式工作。

从而由于激光发射器111和激光发射器121为不同波长的激光发射器，因此光发射单元110和光发射单元120可以同时为不同的终端设备传输光信号。以及相应地，光接收单元210和光接收单元220可以同时探测由不同终端设备接收的信号。

例如，切换控制器500通过控制矩阵切换器130将通道1的输入端切换为I1以及将通道1的输出端切换为O1，从而可以将输入接口141接收的信号传输至光发射单元110，通过光发射单元110进行传输。同时，切换控制器500通过控制矩阵切换器130将通道2的输入端切换为I2以及将通道2的输出端切换为O2，可以将输入接口142接收的信号传输至光发射单元120，通过光发射单元120进行传输。从而，切换控制器220可以通过切换通道1和通道2的输入端和输出端，可以同时利用光发射单元110传输网络单元411传输的信号以及利用光发射单元120传输蓝牙单元412传输的信号。

另一方面，切换控制器500通过控制矩阵切换器230将通道1的输入端切换为I1以及将通道1的输出端切换为O1，从而可以将光接收单元210所接收的信号传输至输出接口241并通过网络单元411传输至相应的终端设备。同时，切换控制器500通过控制矩阵切换器230将通道2的输入端切换为I2以及将通道2的输出端切换为O2，可以将光接收单元220所接收的信号传输至输出接口242并通过蓝牙单元412传输至相应的终端设备。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种多模态光网络单元，其特征在于，包括：

终端交互组件，其用于与终端设备进行交互；

光发射组件，其包括第一矩阵切换器，所述第一矩阵切换器配置有多个输入接口，通过所述输入接口与所述终端交互组件连接，所述第一矩阵切换器的输出端连接有第一光发射单元及第二光发射单元；

光接收组件，其包括第二矩阵切换器，所述第二矩阵切换器配置有多个输出接口，通过所述输出接口与所述终端交互组件连接，所述第二矩阵切换器的输入端连接有第一光接收单元及第二光接收单元；

波分复用器，所述光发射组件及光接收组件通过所述波分复用器与外部光纤连接。

2.根据权利要求1所述的多模态光网络单元，其特征在于，所述终端交互组件配置有网络单元、蓝牙单元及I/O接口，所述网络单元通过无线wifi或者网线连接的方式与所述终端设备交互；所述蓝牙单元基于蓝牙协议与所述终端设备交互；所述I/O接口通过相应的线缆与所述终端设备交互。

3.根据权利要求2所述的多模态光网络单元，其特征在于，所述光发射组件的输入接口分别与所述终端交互组件的网络单元、蓝牙单元及I/O接口连接，从而与不同类型的终端设备通信连接。

4.根据权利要求3所述的多模态光网络单元，其特征在于，所述光接收组件的输出接口分别与所述终端交互组件的网络单元、蓝牙单元及I/O接口连接，从而与不同类型的终端设备通信连接。

5.根据权利要求1所述的多模态光网络单元，其特征在于，所述第一光发射单元包括相连接的第一激光发射器及第一调制器，所述第一调制器与所述第一矩阵切换器的第一输出端连接；所述第二光发射单元包括相连接的第二激光发射器及第二调制器，所述第二调制器与所述第一矩阵切换器的第二输出端连接。

6.根据权利要求5所述的多模态光网络单元，其特征在于，所述第一激光发射器及所述第二激光发射器的发射波长不同。

7.根据权利要求1所述的多模态光网络单元，其特征在于，还包括：切换控制器，所述切换控制器分别与所述第一矩阵切换器及所述第二矩阵切换器连接，所述切换控制器用于对所述第一矩阵切换器及所述第二矩阵切换器内部通道进行切换。

8.根据权利要求7所述的多模态光网络单元，其特征在于，当所述第一光发射单元故障时，所述第二光发射单元作为所述第一光发射单元的备份使用，当所述第一光接收单元故障时，所述第二光接收单元作为所述第一光接收单元的备份使用。

9.根据权利要求8所述的多模态光网络单元，其特征在于，所述第一光接收单元包括相连接的第一光探测器及第一放大器，所述第一放大器与所述第二矩阵切换器的第一输入端连接；所述第二光接收单元包括相连接的第二光探测器及第二放大器，所述第二放大器与所述第二矩阵切换器的第二输入端连接。