專利名稱：一種無源光網絡的光功率檢測方法、設備和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，尤其涉及無源光網絡的光功率檢測方法、設備和系統。
背景技術：
PON (Passive Optical Network,無源光網絡)是一種 P2MP (Point to Multipoint,點
到多點)的網絡結構，主要由三部分構成，即OLT (Optical Line Terminal，光線路終端)、 ODN(Optical Distribution Network,光分布網)禾Π ONU(Optical Network Unit，光網絡單
元)組成，其中OLT位于局端，ONU位于用戶端。OLT到ONU方向為下行方向，反之 為上行方向，和常規的點到點的光接入方式不同，PON的上行方向采用時分多址的方式 傳送數據，OLT側的光模塊必須采用突發光技術。而對于PON系統，接收端和發送端的一些重要參數都需要得到監控，其中，有 五個基本值是需要被監控的，這五個值為發送光功率、接收光功率、溫度、發送偏置 電流和電源電壓。對于ONU端，由于其接收是連續的，在檢測時間上沒有很高要求，對 接收光功率的檢測采用傳統模擬濾波器即可，但對于局端的OLT而言，由于其接收的是 突發數據信號，對接收的光功率上報的準確性和快速性有待進一步完善。現有的在OLT上檢測接收光功率的電路如圖1所示，其中，接收前端100接收 光信號，電流采樣單元102和電容104對電流信號進行檢測，輸出表征光信號功率的電 壓信號，由模數轉換器108對電壓信號進行轉換，輸出表征功率的數字信號，這種方式 下，電流采樣單元102和電容104的乘積是固定的，這樣，在檢測突發光的功率時，需要 很長的時間才能得到穩定的采樣值，加上檢測連續光的功率的時間，一般時間要在μ s數 量級。
發明內容
本發明實施例提供一種PON的光功率檢測方法、設備和系統，所提供的光功率 檢測方法、設備和系統能對接收到的光信號的功率進行檢測。本發明一個實施例提供一種PON的光功率檢測方法，包括步驟光線路終端OLT接收來自用戶終端設備的光信號；所述OLT用第一時間常數對所述光信號所承載的前導碼進行檢測，獲取光信號 的功率，所述第一時間常數根據所述前導碼的頻率成分確定。本發明一個實施例提供一種PON的光功率檢測電路，包括接收前端，用于接收來自用戶終端設備的光信號；時間常數單元，用于對所述光信號所承載的前導碼進行檢測，輸出電壓信號；時間常數控制單元，用于根據所述前導碼的頻率成分確定第一時間常數，控制 所述時間常數單元用所述第一時間常數對所述光信號所承載的前導碼進行檢測；模數轉換單元，用于將所述電壓信號轉換成數字信號，從而獲取光信號的功率。
本發明一個實施例提供一種PON的局端設備，所述局端設備包括光功率檢測電 路，所述光功率檢測電路包括 接收前端，用于接收來自用戶終端設備的光信號；時間常數單元，用于對所述光信號所承載的前導碼進行檢測，輸出電壓信號；時間常數控制單元，用于根據所述前導碼的頻率成分確定第一時間常數，控制 所述時間常數單元用所述第一時間常數對所述光信號所承載的前導碼進行檢測；模數轉換單元，用于將所述電壓信號轉換成數字信號，從而獲取光信號的功率。本發明一個實施例提供一種PON的光功率檢測系統，所述系統包括局端設備和 用戶終端設備，所述用戶終端設備，用于向所述局端設備發送光信號；所述局端設備，用于接收所述光信號，用第一時間常數對所述光信號所承載的 前導碼進行檢測，獲取光信號的功率，所述第一時間常數根據所述前導碼的頻率成分確定。本發明實施例提供的光功率檢測方法、設備和系統，考慮了前導碼和有效數據 的差異性，在對接收的光信號的功率進行檢測時，采用第一時間常數對接收的光信號的 前導碼進行檢測，可以提高光功率檢測的準確性，還能減少檢測時間；采取第二時間常 數對接收的光信號的有效數據進行檢測，滿足長時間檢測的需求。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或 現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提 下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為OLT現有的檢測光功率的電路結構的示意圖；圖2為本發明實施例一提供的光功率檢測方法的流程圖；圖3為本發明實施例二提供的光接收電路的結構的示意圖；圖4為本發明實施例提供的時間常數單元的第一實施例的示意圖；圖5為本發明實施例提供的時間常數單元的第二實施例的示意圖；圖6為本發明實施例提供的電流采樣單元的第一實施例的示意圖；圖7為本發明實施例提供的光功率檢測電路的結構的示意圖；圖8為本發明實施例提供的光功率檢測系統的架構的示意圖。
具體實施例下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、 完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施 例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲 得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
本發明一個實施例提供一種PON的光功率檢測方法，所提供的方法能對突發光 的功率進行檢測，本實施例所提供的方法可以應用于PON系統的局端設備，以下實施例 中將以OLT作為舉例。本實施例所提供的光功率檢測方法的流程圖如圖2所示，包括步驟200，OLT接收用戶終端設備發送的光信號。用戶終端設備可以是ONT或者ONU。由于PON系統上行方向采用時分多址的 方式傳送數據，用戶終端設備在規定的時隙中發送數據，因此，用戶終端設備所發送的 光信號為突發光。 步驟202，OLT用第一時間常數對接收的光信號所承載的前導碼進行檢測。
用戶終端設備發送的光信號所承載的信息包括前導碼(preamble)和有效數據 (PayloadData)兩部分，其中，前導碼的頻率成分比較高，很多情況下會是“101010”的 形式，而有效數據的頻率成分相對要低，甚至會出現長“O”或者長“1”的情況，因此 前導碼中“O”和“1”的平衡性比有效數據中的“O”和“1”的平衡性要高很多，根 據這個特點，在對前導碼進行檢測時，可以采用第一時間常數來檢測，第一時間常數根 據前導碼的頻率成分確定。本領域普通技術人員可以得知，時間常數為光功率檢測電路 中的電阻與電容的乘積，由于前導碼的“O”和“1”的平衡性高，因此，可以采取較小 的時間常數對收到的光信號進行檢測，在獲取光信號的功率后，將檢測到的功率周期性 上報。步驟204，OLT用第二時間常數對接收到的光信號進行檢測。經過預設的時間后，比如50nS，這時候檢測的信號可能為前導碼后面的有效數 據部分，由于有效數據的頻率成分較低，可能會出現長“O”或者長“1”的現象，因 此，對有效數據進行檢測時需要較長的時間，在對有效數據進行光功率檢測時，根據有 效數據的頻率成分確定一個較大的第二時間常數，采用第二時間常數來對接收到的光信 號的功率進行檢測，調整時間常數的方式可以是調整電阻和/或者調整電容等。經過預設的時間后，檢測的信號可能還是前導碼，由于已經用第一時間常數對 前導碼的前一段進行了檢測，獲取了接收的光信號的功率，因此，采取第二時間常數對 剩下的前導碼進行檢測也不影響檢測結果。當然，如果步驟202中對光信號所承載的前導碼進行檢測獲取了光信號的功率 后，也可以不需要對后面承載有效數據的光信號進行檢測，因此，步驟204為可選步
馬聚ο本實施例提供的光功率檢測方法，在檢測連續光信號時同樣適用。本實施例提供的光功率檢測方法，考慮了前導碼和有效數據的差異性，在對接 收的光信號的功率進行檢測時，根據前導碼的頻率成分，采用第一時間常數對接收的光 信號的前導碼進行檢測，采取第二時間常數對接收的光信號的有效數據進行檢測，第一 時間常數小于第二時間常數，因此，可以提高光功率檢測的準確性，還能減少檢測時 間。本發明實施例二提供一種PON的光信號接收電路，所提供的光信號接收電路包 括光功率檢測電路和數據信號處理電路，其中，光功率檢測電路可以對突發光的功率進 行檢測，如圖3所示，包括
接收前端100，用于接收來自用戶終端設備的光信號。接收前端100還用于將接收到的光信號轉換成電流信號。時間常數單元300，用于對接收前端100收到的光信號所承載的前導碼進行檢 測，輸出表征光功率的電壓信號。
時間常數控制單元302，用于根據所述光信號所承載的前導碼的頻率成分確定第 一時間常數，控制所述時間常數單元300用所述第一時間常數對所述光信號所承載的前 導碼進行檢測。模數轉換單元308，用于將時間常數單元300輸出的表征光信號功率的電壓信號 轉換成數字信號，從而獲取光信號的功率。本實施例所提供的光功率檢測電路還可以包括電流采樣單元301，用于將電流信 號轉換成電壓信號。電流采樣單元301可以由電阻組成，也可以由電流鏡(Current Mirror)和電阻組成。時間常數單元300對前導碼進行檢測時可以是對電流采樣單元301輸出的電壓信 號進行濾波，以獲取表征光信號的功率的電壓信號，這里的電壓信號實際上表征光信號 中的前導碼信息。時間常數控制單元302還可以在經過預定時間后，控制所述時間常數單元300用 第二時間常數對電流采樣單元301輸出的電壓信號進行濾波，此時的電壓信號可能表征 光信號所承載的有效數據，也可能還是表征光信號所承載的前導碼，其中，第二時間常 數大于第一時間常數，且第二時間常數根據有效數據的頻率成分確定。所提供的光功率檢測電路還可以包括緩沖放大單元304，用于對時間常數單元 300輸出的電壓信號進行緩沖或者放大，將緩沖或者放大后的電壓信號輸出到模數轉換單 元 308。數據處理電路可以包括跨阻放大器106等，跨阻放大器106用于將電流信號轉換 成電壓信號。具體的，當電流采樣單元301由電阻組成時，時間常數單元300的結構可以是如 圖4所示，包括電阻400、電阻402、開關404、電容406以及端子1和端子2，開關404 也可以是MOS器件，其中，端子1用于連接電流采樣單元301。端子2用于連接緩沖放大單元304，或者用于在沒有緩沖放大單元304時連接數 模轉換單元308。電阻402和開關404相連，電阻402的電阻可以遠小于電阻400的電阻，開關 404由時間常數控制單元302控制。當檢測的信號為前導碼時，時間常數控制單元302將 開關404合上，電阻402和電阻400構成并聯關系，由于電阻402的電阻遠小于電阻400 的電阻，因此并聯后的電阻相當于電阻402的電阻，并聯后的電阻R與電容406的電容C 的乘積就很小，即時間長數很小，因此可以在短時間內獲得穩定的電壓信號；在對有效 數據進行檢測時，時間常數控制單元302將開關打開，此時，時間常數單元300的電阻為 電阻400的電阻，電阻400的電阻R與電容406的電容就較大，即時間常數較大，這樣， 即使遇到長“0”或者長“1”的有效數據，較大的時間常數也能保證檢測的準確性。
電阻400、電阻402和開關404也可以由可調電阻代替，可調電阻可以是滑動電 阻等，由時間常數控制單元302調節可調電阻的電阻。當檢測前導碼時，時間常數控制 單元302將可調電阻的電阻調小，經過設定時間后，時間常數控制單元302將可調電阻的 電阻調大。時間常數單元300的結構還可以如圖5所示，包括端子1、端子2、電阻500、電 容504、電容502和開關506，開關506可以用MOS器件代替。其中， 端子1用于連接電流采樣單元301。端子2用于連接緩沖放大單元304，或者用于在沒有緩沖放大單元304時連接數 模轉換單元308。開關506由時間常數控制單元302控制，電容502的電容可以設置為遠小于電容 504的電容，當檢測的信號為前導碼時，時間常數控制單元302將開關506撥到電容502 上，電阻500的電阻與電容502的電容的乘積就較小，可以短時間檢測到接收的光信號的 功率；當檢測有效數據時，時間常數控制單元302將開關506撥到電容504上，電阻500 的電阻與電容504的電容的乘積就較大，可以通過長時間檢測來得到接收的光信號的功 率。當電流采樣單元301為電流鏡時，電流鏡輸出的為電流信號，這時需要在電流 采樣單元301中增加電阻600，電阻600用于將電流鏡的電流信號轉換為電壓信號，增加 電阻600后的電流采樣單元301的內部結構如圖6所示，包括端子3和端子4，端子3用 于連接時間常數單元300，端子4用于連接接收前端100。本實施例提供的光功率檢測電路還可以如圖7所示，從跨阻放大器106出來的 為電壓信號，光功率檢測電路可以根據跨阻放大器106出來的電壓信號對光功率進行檢 測，其中，時間常數單元300、時間常數控制單元302、緩沖放大單元306以及模數轉換 單元308的作用上面已經描述，在此不再闡述。本實施例提供的光功率檢測電路可以設置于PON的局端設備中，比如OLT等。本實施例提供的光信號接收電路，能對連續光信號的功率和突發光的功率進行 檢測，在對光信號的前導碼進行檢測時，時間常數控制單元控制時間常數單元用較小的 時間常數進行檢測，這樣可以大大減少檢測的時間，在對有效數據進行檢測時，時間常 數控制單元控制時間常數單元用較大的時間常數進行檢測，滿足長時間檢測的需求，并 且能提高檢測結果的準確性。本發明實施例三提供一種PON的光功率檢測系統，如圖8所示，包括局端設備 800和用戶終端設備802，局端設備800可以是OLT，用戶終端設備802可以是ONU或者 ONT。其中，用戶終端設備802，用于向所述局端設備800發送光信號；局端設備800，用于接收所述光信號，用第一時間常數對所述光信號所承載的前 導碼進行檢測，獲取光信號的功率，所述第一時間常數根據前導碼的頻率成分確定。局端設備800還用于經過設定的時間后，用第二時間常數對所述光信號進行檢 測，獲取所述光信號的功率，其中，所述第一時間常數小于所述第二時間常數且第二時間常數根據有效數據的頻率成分確定。本實施例提供的光功率檢測系統，在對光信號中的前導碼進行檢測時，采用較 小的時間常數進行檢測，能大大減少檢測的時間，還能提高對突發光功率檢測結果的準 確性，在對有效數據進行檢測時，采用較大的時間常數進行檢測，能滿足長時間檢測的需求。本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以 通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一計算機可讀存儲介質中，如 ROM/RAM、磁碟或光盤等。 以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換， 都應涵蓋在本發明的保護范圍之內，因此，本發明的保護范圍應所述以權利要求的保護 范圍為準。
權利要求
1.一種無源光網絡的光功率檢測的方法，其特征在于，包括步驟光線路終端OLT接收來自用戶終端設備的光信號；所述OLT用第一時間常數對所述 光信號所承載的前導碼進行檢測，獲取光信號的功率，所述第一時間常數根據所述前導 碼的頻率成分確定。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述用戶終端設備為光網絡終端ONT 或光網絡單元0NU。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括經過設定的時間后，所述OLT用第二時間常數對所述光信號進行檢測，獲取光信號 的功率，所述第二時間常數根據所述光信號所承載的有效數據的頻率成分確定，且大于 所述第一時間常數。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一時間常數和所述第二時間常數 為電阻和電容的乘積。
5.—種無源光網絡的光功率檢測電路，其特征在于，包括接收前端，用于接收來自用戶終端設備的光信號；時間常數單元，用于對所述光信號所承載的前導碼進行檢測，輸出電壓信號；時間常數控制單元，用于根據所述前導碼的頻率成分確定第一時間常數，控制所述 時間常數單元用所述第一時間常數對所述光信號所承載的前導碼進行檢測；模數轉換單元，用于將所述電壓信號轉換成數字信號，從而獲取光信號的功率。
6.根據權利要求5所述的電路，其特征在于，所述接收前端還用于將所述光信號轉換 成電流信號，所述電路還包括電流采樣單元，所述電流采樣單元，用于將所述接收前端的電流信息轉換成電壓信號，所述電壓信 號用于檢測所述光信號的功率。
7.根據權利要求6所述的電路，其特征在于，所述電路還包括與所述時間常數單元相 連的緩沖放大單元，用于對從所述時間常數單元輸出的信號進行緩沖或放大。
8.根據權利要求7所述的電路，其特征在于，所述時間常數單元包括第一端子、第二 端子、第一電阻、第二電阻、電容和開關，所述第一端子分別連接所述電流采樣單元、 第一電阻和第二電阻，所述第二端子分別連接所述電容、第一電阻和所述緩沖放大單 元，或者所述第二端子分別連接所述電容、第一電阻和所述模數轉換單元，所述開關連 接所述第二電阻，其中，所述第二電阻的電阻小于所述第一電阻的電阻。
9.根據權利要求7所述的電路，其特征在于，所述時間常數單元包括第一端子、第二 端子、電容和可調電阻，所述第一端子分別連接所述電流采樣單元和所述可調電阻，所 述第二端子分別連接所述電容、所述可調電阻和所述緩沖放大單元，或者所述第二端子 分別連接所述電容、可調電阻和所述模數轉換單元。
10.根據權利要求7所述的電路，其特征在于，所述世間常數單元包括第一端子、第 二端子、電阻、第一電容、第二電容和開關，所述第一端子分別連接所述電流采樣單元 和所述電阻，所述第二端子連接所述電阻和所述開關，所述開關連接所述第一端子或者 連接所述第二端子，其中，所述第一電容的電容小于所述第二電容的電容。
11.一種無源光網絡的局端設備，其特征在于，所述局端設備包括光功率檢測電路，所述光功率檢測電路包括接收前端，用于接收來自用戶終端設備的光信號；時間常數單元，用于對所述光信號所承載的前導碼進行檢測，輸出電壓信號； 時間常數控制單元，用于根據所述前導碼的頻率成分確定第一時間常數，控制所述 時間常數單元用所述第一時間常數對所述前導碼進行檢測；模數轉換單元，用于將所述電壓信號轉換成數字信號，從而獲取光信號的功率。
12. —種無源光網絡的光功率檢測系統，其特征在于，所述系統包括局端設備和用戶 終端設備，所述用戶終端設備，用于向所述局端設備發送光信號；所述局端設備，用于接收所述光信號，用第一時間常數對所述光信號所承載的前導 碼進行檢測，獲取光信號的功率，所述第一時間常數根據所述前導碼的頻率成分確定。
全文摘要
本發明提供一種PON的光功率檢測方法、設備和系統，所提供的方法包括光線路終端OLT接收來自用戶終端設備的光信號；所述OLT用第一時間常數對所述光信號所承載的前導碼進行檢測，獲取光信號的功率，所述第一時間常數根據所述光信號所承載的前導碼的頻率成分確定。本發明提供的光功率檢測方法、設備和系統，可以提高光功率檢測的準確性，還能減少檢測時間。
文檔編號H04Q11/00GK102025417SQ20091019024
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月21日 優先權日2009年9月21日
發明者付生猛, 李勝平, 鐘德剛 申請人:華為技術有限公司