專利名稱：一種pon終端onu節(jié)電方法及具有節(jié)電功能的終端裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉一種PON終端ONU節(jié)電方法及具有節(jié)電功能的終端裝置，屬于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PONPassive Optical Network)領(lǐng)域，通過(guò)PON系統(tǒng)的匯聚設(shè)備(OLTOptical Line Terminal)和接入終端(ONUOptical Network Unit)的配合，降低ONU功耗的方法，并保證來(lái)電和緊急呼叫的暢通。
背景技術(shù)：
隨著寬帶IP(Internet Protocol互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)接入技術(shù)的發(fā)展，包括PON在內(nèi)的寬帶接入系統(tǒng)進(jìn)入了很多家庭。ONU在完成寬帶上網(wǎng)的同時(shí)，將會(huì)以IP電話的形式替代現(xiàn)有的PSTN電話(Public SwitchedTelephone Network，意指?jìng)鹘y(tǒng)的電話交換網(wǎng)絡(luò))。現(xiàn)有的PSTN電話是集中供電的，在住宅市電供應(yīng)停止的情況下，電話還可以繼續(xù)使用，可以接聽(tīng)來(lái)電，可以打出電話。但是，ONU需要更多的功耗，無(wú)法實(shí)現(xiàn)集中供電?，F(xiàn)在的供電方式是，以市電適配直流供電為主，適配直流供電停電后，通過(guò)備用電源(蓄電池)的方式來(lái)給ONU供電。這種供電方式存在一個(gè)不足，就是即使ONU沒(méi)有數(shù)據(jù)傳送，ONU也一直處于全功率狀態(tài)，很快就把蓄電池的電能消耗完。如果這時(shí)候需要打電話，或者有電話打入，就無(wú)法打出電話或者接聽(tīng)電話。其實(shí)，這時(shí)候ONU只是和OLT定時(shí)發(fā)送一些握手消息，維持ONU的注冊(cè)狀態(tài)。
在ADSL2+(Asymmetric Digital Subscriber Line)接入終端中，在G.992.5標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了終端的3種工作方式L0(全功率方式)、L2(低速低功率方式)、L3(休眠模式，沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸)。從L3狀態(tài)進(jìn)入L0狀態(tài)，需要的時(shí)間最長(zhǎng)為20秒，最短為3秒。如果有一個(gè)話音呼叫請(qǐng)求，從L3到L0的狀態(tài)變換時(shí)間相對(duì)比較長(zhǎng)，會(huì)讓電話接通時(shí)間變長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種PON終端ONU節(jié)電方法及具有節(jié)電功能的終端裝置，對(duì)ONU的電源管理方式進(jìn)行改進(jìn)，延長(zhǎng)備用電源的使用時(shí)間，保證電話的打入和呼出，同時(shí)，也大大降低ONU市電適配直流供電的電能消耗。
發(fā)明的具體技術(shù)方案發(fā)明的PON終端ONU節(jié)電方法，包括市電電源和備用電源的切換，一旦ONU檢測(cè)到市電供電停止、啟動(dòng)ONU備用電源工作時(shí)，如果ONU沒(méi)有電話數(shù)據(jù)包發(fā)送，就同時(shí)關(guān)閉ONU內(nèi)的用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、Memory模塊、主CPU模塊、用戶接口電路的電源，這時(shí)，ONU只是和OLT定時(shí)發(fā)送握手消息，維持ONU的注冊(cè)狀態(tài)；如果ONU正處于電話通信中，ONU就只關(guān)閉用戶接口電路中的非電話接口電路的電源，繼續(xù)維持ONU內(nèi)的用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、Memory模塊、主CPU模塊、用于電話的接口電路的電源；當(dāng)處于非通話狀態(tài)的ONU中的數(shù)據(jù)處理和交換電路收到信令數(shù)據(jù)包時(shí)，ONU啟動(dòng)主CPU、Memory模塊、用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、用于電話的接口電路電源；主CPU判斷信令標(biāo)志為結(jié)束通話時(shí)，關(guān)閉主CPU、Memory模塊、用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、用于電話的接口電路的電源；當(dāng)用戶接口數(shù)據(jù)檢測(cè)電路檢測(cè)到用戶在通過(guò)用于電話的接口發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，ONU啟動(dòng)主CPU、Memory模塊、用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、用于電話的接口電路電源；主CPU判斷信令標(biāo)志為結(jié)束通話時(shí)，關(guān)閉主CPU、Memory模塊、用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、用于電話的接口電路電源。
所述的PON終端ONU節(jié)電方法，當(dāng)市電供電時(shí)，電視機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路電源開(kāi)啟，并檢測(cè)電視機(jī)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，若電視機(jī)關(guān)，就關(guān)閉CATV射頻信號(hào)放大器的電源；當(dāng)用備用電源供電時(shí)，關(guān)閉CATV射頻信號(hào)放大器的電源，關(guān)閉電視機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路的電源。
所述的PON終端ONU節(jié)電方法，當(dāng)市電供電時(shí)，關(guān)閉用戶接口數(shù)據(jù)檢測(cè)電路的電源；當(dāng)用備用電源供電時(shí)，打開(kāi)用戶接口數(shù)據(jù)檢測(cè)電路的電源。
本發(fā)明的具有節(jié)電功能的終端裝置，包括主CPU、Memory模塊、用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、數(shù)據(jù)處理和交換電路、用戶接口電路、MAC電路、電源電路，在電源電路與其它各電路之間設(shè)置電源管理模塊，電源管理模塊包括電源產(chǎn)生電路和嵌入式CPU；電源產(chǎn)生電路負(fù)責(zé)備用電源和市電電源的切換，并把外接電源轉(zhuǎn)變成ONU內(nèi)不同模塊需要的電壓，并能控制不同模塊電源的開(kāi)關(guān)；嵌入式CPU專門(mén)用來(lái)進(jìn)行電源流程管理，電源管理模塊連接有用戶接口數(shù)據(jù)檢測(cè)電路，用戶接口數(shù)據(jù)檢測(cè)電路檢測(cè)用戶接口電路的工作狀態(tài)。
所述的終端裝置，電源管理模塊還與CATV射頻信號(hào)放大器和電視機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路連接，CATV射頻信號(hào)放大器對(duì)接收到的CATV射頻信號(hào)進(jìn)行放大，電視機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路檢測(cè)電視機(jī)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，并將信息通知電源管理模塊。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)在的EPON終端的ONU功率消耗大概是20W。通過(guò)新的方法，可以使得在低功耗模式下，ONU的功率消耗約為2W。這樣，原本只能維持2個(gè)小時(shí)的備用電源，可以維持近20個(gè)小時(shí)的待機(jī)，或者保證2個(gè)小時(shí)的通話。這就保證了用戶通過(guò)PON方式的FTTH(Fiber To The Home)系統(tǒng)打電話和接聽(tīng)電話，從而可以真正地通過(guò)一根光纖來(lái)接入電話、寬帶和CATV，實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合。


圖1是一個(gè)PON接入系統(tǒng)完整的組成圖；圖2是本發(fā)明的ONU內(nèi)部的電路邏輯原理圖；圖3是各個(gè)模塊和電源管理模塊的信息傳遞的一種實(shí)施例圖；圖4是電視機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路與系統(tǒng)的連接關(guān)系圖；圖5是用戶接口數(shù)據(jù)檢測(cè)電路與系統(tǒng)的連接關(guān)系圖；圖6是用戶接口數(shù)據(jù)檢測(cè)檢測(cè)原理圖；圖7是ONU電源轉(zhuǎn)換管理流程；圖8是市電供電模式下對(duì)CATV放大器的電源管理流程；圖9是ONU進(jìn)入備用電源模式非通話狀態(tài)的電源管理流程；圖10備用電源模式、非通話狀態(tài)下電話打進(jìn)的電源管理流程；圖11備用電源模式、非通話狀態(tài)下電話打出的電源管理流程。
具體實(shí)施例方式
作為一個(gè)PON接入系統(tǒng)完整的組成如圖1所示圖中，ODN(Optical Distribution Node光分配節(jié)點(diǎn))是為了分發(fā)下行數(shù)據(jù)并集中上行數(shù)據(jù)，以節(jié)省光纖。用戶通過(guò)ONU可以接入普通電話、IP電話、家用電腦。家用電腦用來(lái)互聯(lián)網(wǎng)接入和上網(wǎng)。普通電話和IP電話用來(lái)打電話。ONU提供寬帶接入手段，備用電源在市電停止供電后開(kāi)始供電。匯聚設(shè)備OLT提供多個(gè)ONU的接入，上行可以接入到不同的網(wǎng)絡(luò)，包括PSTN電話網(wǎng)絡(luò)、IP網(wǎng)絡(luò)、城域網(wǎng)。
本發(fā)明的方法圖7是ONU電源轉(zhuǎn)換管理流程，圖8市電供電模式下對(duì)CATV射頻信號(hào)放大器的電源管理流程本發(fā)明采用備用電源供電時(shí)，ONU主要為電話通信服務(wù)，大部分時(shí)間處于低功耗工作狀態(tài)。只有在檢測(cè)到有電話通信時(shí)，才啟動(dòng)相關(guān)模塊，進(jìn)入電話通信；當(dāng)市電供電時(shí)，關(guān)閉用戶接口數(shù)據(jù)檢測(cè)電路的電源，打開(kāi)非電話接口電路的電源，打開(kāi)電視機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路的電源，檢測(cè)電視機(jī)開(kāi)否，若電視機(jī)關(guān)，就關(guān)閉CATV射頻信號(hào)放大器的電源。當(dāng)用備用電源供電時(shí)，打開(kāi)用戶接口數(shù)據(jù)檢測(cè)電路的電源，關(guān)閉非電話接口電路的電源，關(guān)閉CATV射頻信號(hào)放大器的電源和電視機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路的電源。
圖9是ONU進(jìn)入備用電源模式非通話狀態(tài)的電源管理流程在ONU剛剛進(jìn)入備用電源狀態(tài)時(shí)，需要考慮用戶是否處于通話狀態(tài)。如果用戶正在通話，ONU需要先保持ONU內(nèi)的用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、Memory模塊、主CPU模塊、用于電話的接口的電源，直到通話結(jié)束；如果用戶沒(méi)有處于通話中，就直接進(jìn)入非通話狀態(tài)，關(guān)閉ONU內(nèi)的用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、Memory模塊、主CPU模塊、用于電話的接口電源，這時(shí)，在ONU沒(méi)有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，ONU只是和OLT定時(shí)發(fā)送握手消息，維持ONU的注冊(cè)狀態(tài)。
圖10是備用電源模式、非通話狀態(tài)下電話打進(jìn)的ONU電源管理流程，圖11是備用電源模式、非通話狀態(tài)下電話打出的電源管理流程當(dāng)ONU備用電源模式、非通話狀態(tài)下時(shí)，ONU內(nèi)的用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、Memory模塊、主CPU模塊、用于電話的接口的電源時(shí)關(guān)閉的。這時(shí)，在ONU沒(méi)有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，ONU只是和OLT定時(shí)發(fā)送握手消息，維持ONU的注冊(cè)狀態(tài)；當(dāng)數(shù)據(jù)處理和交換電路收到信令數(shù)據(jù)包時(shí)，ONU啟動(dòng)主CPU、Memory模塊、用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、用于電話的接口電路電源；主CPU判斷信令標(biāo)志為結(jié)束通話時(shí)，關(guān)閉主CPU、Memory模塊、用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、用于電話的接口電路電源；當(dāng)用戶接口數(shù)據(jù)檢測(cè)電路檢測(cè)到用戶在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，ONU啟動(dòng)主CPU、Memory模塊、用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、用于電話的接口電路電源；主CPU判斷信令標(biāo)志為結(jié)束通話時(shí)，關(guān)閉主CPU、Memory模塊、用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、用于電話的接口電路電源。
本發(fā)明在ONU沒(méi)有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，ONU只是和OLT定時(shí)發(fā)送一些握手消息，維持ONU的注冊(cè)狀態(tài)。此時(shí)完全可以采用專門(mén)的低功耗(模塊)措施來(lái)維持握手消息的發(fā)送，維持ONU的注冊(cè)狀態(tài)，保持ONU“永遠(yuǎn)在線”。
本發(fā)明的ONU內(nèi)部的電路邏輯單元如圖2所示圖中01.備用電源、02.市電電源、03.CATV射頻信號(hào)放大器、04.MAC電路模塊、05.數(shù)據(jù)處理和交換電路、06.用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、07.Memory模塊、08.主CPU模塊、09.用戶接口電路(包括09-A和09-B兩類接口)、10.電源管理模塊中的電源產(chǎn)生模塊、11.電源管理模塊中的嵌入式CPU、12.電視機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路、13.用戶接口數(shù)據(jù)檢測(cè)電路。
他們具體的功能如下01備用電源，一般是蓄電池，在市電電源停電的情況下，由備用電源供電。
02市電電源。采用220V交流輸入，通過(guò)電源模塊變成ONU需要的直流電壓。
03CATV射頻信號(hào)放大器，對(duì)接收到的CATV射頻信號(hào)進(jìn)行放大，可以驅(qū)動(dòng)電視機(jī)收看節(jié)目。
04MAC電路模塊針對(duì)發(fā)送和接收的MAC幀進(jìn)行處理。GRANT消息和REPORT消息都在這里處理。內(nèi)部有嵌入式CPU。
05數(shù)據(jù)處理和交換電路負(fù)責(zé)對(duì)來(lái)自04的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和交換，交換到不同的單元。
06用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路對(duì)來(lái)自不同用戶接口的數(shù)據(jù)，以不同的格式進(jìn)行封裝和處理。主要由一個(gè)DSP進(jìn)行處理。DSP本身具有低功耗工作方式。在沒(méi)有數(shù)據(jù)的時(shí)候進(jìn)入睡眠模式。
07Memory模塊是ONU的內(nèi)存部分，保存接收和待發(fā)送的數(shù)據(jù)。
08主CPU模塊是ONU的主處理器，功能比較強(qiáng)大，只有在需要的時(shí)候才進(jìn)入工作狀態(tài)，其余時(shí)間進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，以節(jié)省電能。主CPU主要處理管理和控制方面的數(shù)據(jù)，如信令。
09用戶接口電路，有以太網(wǎng)接口、E1電路接口、普通電話接口。接口電路包含有物理層PHY和媒介控制層MAC部分。09-A是用于電話的接口，包括模擬電話接口和IP電話接口；09-B是非電話接口，主要是以太網(wǎng)接口和E1接口。
10電源產(chǎn)生模塊負(fù)責(zé)11和12的切換，并把外接電源轉(zhuǎn)變成ONU內(nèi)不同模塊需要的電壓值，不同輸出端口供應(yīng)不同的模塊。某個(gè)模塊不需要供電時(shí)，就可以把該模塊對(duì)應(yīng)電源關(guān)閉，以節(jié)省能源消耗。
11電源管理模塊中的嵌入式CPU，低功耗。
12電視機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路，能夠檢測(cè)出與ONU的CATV輸出端口連接的電視接收設(shè)備(一般是指電視機(jī)，也可以是電視接收卡)是否打開(kāi)。
13用戶接口數(shù)據(jù)檢測(cè)電路是用戶接口數(shù)據(jù)檢測(cè)電路，可以檢測(cè)到用戶線上是否有數(shù)據(jù)在傳輸。
這里主要增加了電源管理模塊。在其他電路不需要工作的時(shí)候，就關(guān)閉其電源，節(jié)省能源；在需要的時(shí)候，就開(kāi)啟其電源，進(jìn)入工作狀態(tài)。是否開(kāi)啟，由電源管理控制模塊來(lái)決定。
圖3是各個(gè)模塊和電源管理模塊之間信息傳遞的一種實(shí)施例。信息傳遞可以采用總線方式，也可以采用信號(hào)觸發(fā)方式。采用總線方式的時(shí)候，信息采集通道可以是數(shù)據(jù)總線和地址總線，也可以是I2C串行總線，或者其他可以傳遞信息的總線。采用總線形式的信息采集，功能的擴(kuò)展性比較好，可以根據(jù)需要增加功能。采用信號(hào)觸發(fā)方式，則可以采用電壓、脈沖等可以檢測(cè)的信號(hào)，通知電源管理模塊相應(yīng)的信息。采用信號(hào)觸發(fā)方式，功能不容易擴(kuò)展。
在本實(shí)施例中，電源管理模塊主要使用了以上5個(gè)模塊提供的信息市電電源、05、08、12、13市電電源可以告知電源管理模塊市電是否停止了；05可以告知電源管理模塊有通話信令到達(dá)，需要啟動(dòng)相應(yīng)模塊電源；08可以告知電源管理模塊通話技術(shù)標(biāo)志到達(dá)，可以關(guān)閉相應(yīng)電源模塊；12可以告知電源管理模塊是否需要關(guān)閉CATV射頻放大器的電源；13可以告知電源管理模塊是否需要開(kāi)啟用于電話的接口的電源。
最簡(jiǎn)單的方法是這5個(gè)模塊給電源管理模塊提供一個(gè)信號(hào)就可以了。其次可以使用I2C串行總線，這樣可以告知電源管理模塊更多的信息。這樣，以后可以根據(jù)實(shí)際需要，進(jìn)一步擴(kuò)展功能，獲取其他模塊如04、06、07等模塊的信息，雖然目前本實(shí)施例中不需要04、06、07模塊的信息。
ONU有2種工作狀態(tài)正常工作狀態(tài)L1、低功耗工作狀態(tài)L2。ONU開(kāi)機(jī)后，開(kāi)始注冊(cè)。注冊(cè)成功后，進(jìn)入工作狀態(tài)L1，傳送數(shù)據(jù)；在沒(méi)有數(shù)據(jù)傳送時(shí)，進(jìn)入工作狀態(tài)L2。狀態(tài)L2主要是接受OLT發(fā)送過(guò)來(lái)的指令消息，指示該ONU的發(fā)送起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。在L2狀態(tài)時(shí)，不工作的電路處于睡眠模式，降低系統(tǒng)的功耗。
MAC電路模塊中，有MAC幀的處理。對(duì)于OLT發(fā)送過(guò)來(lái)的時(shí)隙分配的GRANT消息進(jìn)行解讀，從而決定PON發(fā)送電路的開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間。在ONU處于工作狀態(tài)時(shí)，發(fā)送用戶數(shù)據(jù)的時(shí)間很少，因此大部分時(shí)間大部分電路是不需要工作的，可以處于休眠狀態(tài)。MAC電路模塊接收到的GRANT信息，使ONU知道自己可以發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)刻。PON接收電路和MAC電路模塊一直處于工作狀態(tài)。
采用市電電源供電時(shí)，ONU可以處于L1狀態(tài)，也可以處于L2狀態(tài)。各模塊自主決定是否進(jìn)入休眠狀態(tài)。如果沒(méi)有用戶數(shù)據(jù)需要發(fā)送，就只發(fā)送一些維持信息。如果這時(shí)CATV輸出端口沒(méi)有負(fù)載(也就是電視機(jī)沒(méi)有開(kāi))，電視機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路就會(huì)檢測(cè)到電視機(jī)沒(méi)有開(kāi)，就通知電源管理模塊關(guān)閉CATV射頻信號(hào)放大器，從而降低系統(tǒng)的功耗。
采用備用電源供電時(shí)，ONU主要為電話通信服務(wù)，大部分時(shí)間處于低功耗工作狀態(tài)。只有在檢測(cè)到有電話通信時(shí)，才啟動(dòng)相關(guān)模塊，進(jìn)入電話通信。
當(dāng)市電供電停止時(shí)，ONU使用備用電源進(jìn)行工作。這時(shí)，系統(tǒng)只維持電話正常工作。CATV射頻信號(hào)放大器、電視機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路的電源在此期間一直是關(guān)閉的。沒(méi)有電話時(shí)，系統(tǒng)關(guān)閉部分模塊的電源，只保留和OLT聯(lián)絡(luò)必需的部分工作。這種工作狀態(tài)消耗的功率更低。這些模塊包括用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、Memory模塊、主CPU模塊、非電話接口(如連接電腦的以太網(wǎng)口)。當(dāng)有電話打進(jìn)或打出時(shí)，系統(tǒng)能檢測(cè)到是否是通話。一旦檢測(cè)到是電話通信，系統(tǒng)就啟動(dòng)上述被關(guān)閉模塊的電源，進(jìn)入正常通話狀態(tài)。
圖4是電視機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路與系統(tǒng)的連接關(guān)系如果ONU內(nèi)有CATV模塊，ONU還可以接入CATV(有線電視)信號(hào)。這樣，提供CATV功能的ONU會(huì)在ONU內(nèi)部提供CATV射頻信號(hào)放大器。為了對(duì)CATV射頻信號(hào)放大器的電源進(jìn)行控制，需要增加一個(gè)電視機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路，用來(lái)檢測(cè)用戶的電視機(jī)TV是否在用。
電視機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路會(huì)對(duì)電視機(jī)的射頻輸入端的交流輸入阻抗進(jìn)行檢測(cè)。如果電視機(jī)關(guān)閉的話，電視機(jī)的射頻信號(hào)放大器是關(guān)閉的，交流輸入阻抗很高。如果電視機(jī)打開(kāi)的話，該放大器開(kāi)始工作，交流輸入阻抗很低，一般在75歐姆左右。通過(guò)這個(gè)特征，電視機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路可以檢測(cè)到電視機(jī)是否打開(kāi)。檢測(cè)點(diǎn)就是電視機(jī)的輸入端子。
圖5是用戶接口數(shù)據(jù)檢測(cè)電路與系統(tǒng)的連接關(guān)系圖對(duì)用于電話的接口電路的檢測(cè)有兩種類型，一種是模擬電話POTS口，可以通過(guò)電話接口端子的電壓變化檢測(cè)到；一種是以太網(wǎng)接口，連接的是IP話機(jī)，可以通過(guò)對(duì)其中的一根信號(hào)線來(lái)檢測(cè)是否有信號(hào)在傳輸。所有的以太網(wǎng)PHY芯片都有信號(hào)傳輸檢測(cè)的功能，即載波檢測(cè)CSMA(Carrier Sense Multiple Access)。
其中的一種檢測(cè)原理如圖6所示通過(guò)變壓器T耦合網(wǎng)線上的信號(hào)，由D進(jìn)行整流，通過(guò)電阻R對(duì)電容C充電，檢測(cè)電容C的端電壓即可判斷網(wǎng)線上是否有信號(hào)在傳輸。
由于PON系統(tǒng)支持DBA(Dynamic Bandwidth Allocation動(dòng)態(tài)帶寬分配)，每個(gè)ONU每一次發(fā)送數(shù)據(jù)的起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間都可能變化，因此ONU即使沒(méi)有數(shù)據(jù)發(fā)送，也需要隨時(shí)監(jiān)控OLT的消息，以免OLT接收不到該ONU的響應(yīng)消息而判斷該ONU出現(xiàn)故障。而ONU從啟動(dòng)到注冊(cè)成功需要約10秒的時(shí)間，這對(duì)于電話的撥號(hào)和來(lái)話接聽(tīng)都是較長(zhǎng)的等待時(shí)間。所以，ONU在低功耗工作狀態(tài)L2時(shí)，必須隨時(shí)監(jiān)控OLT的消息，以便于處于低功耗維持狀態(tài)L2的ONU能快速進(jìn)入正常工作狀態(tài)L1，實(shí)現(xiàn)通話。從狀態(tài)L2進(jìn)入狀態(tài)L1的時(shí)間，和一直處于L1狀態(tài)的響應(yīng)時(shí)間是一樣的，沒(méi)有差別，因而不影響電話的打出和接聽(tīng)。
在ONU和OLT互相發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程中，有兩個(gè)消息很重要。一個(gè)是OLT發(fā)送給ONU的GRANT消息(EPON中是Gate消息、GPON是PCBd-Physical Control Block downstream)，一個(gè)是ACK消息(EPON中是Report信息，GPON中是嵌入式OAM-Operations，Administration and Maintenance信息)。GRANT消息中包含有ONU發(fā)送所需要的時(shí)隙位置、時(shí)間長(zhǎng)度等。ACK消息是ONU對(duì)OLT的一種響應(yīng)和申請(qǐng)帶寬的消息。OLT收到ONU的ACK消息后，會(huì)統(tǒng)一進(jìn)行計(jì)算和調(diào)度，給每一個(gè)ONU安排不同的發(fā)送順序和時(shí)間長(zhǎng)度，并把這些參數(shù)寫(xiě)入GRANT消息中。ONU收到GRANT消息后，會(huì)找到自己發(fā)送的順序和時(shí)間長(zhǎng)度，會(huì)在規(guī)定的時(shí)隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)。一旦OLT在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到ONU的ACK消息，就會(huì)認(rèn)為ONU退出通信。因此，ONU必須周期性地發(fā)送ACK消息給OLT。
電視機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路和用戶接口數(shù)據(jù)檢測(cè)電路，都有成熟的電路可以使用，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單。
本發(fā)明的關(guān)鍵是各個(gè)模塊通過(guò)總線和電源管理模塊交互電源控制信息，實(shí)現(xiàn)ONU的2種工作狀態(tài)(正常工作狀態(tài)L1、低功耗工作狀態(tài)L2)的合理控制，達(dá)到節(jié)電的目的。因此，凡是采用各個(gè)模塊通過(guò)總線和電源管理模塊交互電源控制信息的，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種PON終端ONU節(jié)電方法，包括市電電源和備用電源的切換，其特征在于一ONU檢測(cè)到市電供電停止、啟動(dòng)ONU備用電源工作時(shí)，如果ONU沒(méi)有電話數(shù)據(jù)包發(fā)送，就同時(shí)關(guān)閉ONU內(nèi)的用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、Memory模塊、主CPU模塊、用戶接口電路的電源，這時(shí)，ONU只是和OLT定時(shí)發(fā)送握手消息，維持ONU的注冊(cè)狀態(tài)；如果ONU正處于電話通信中，ONU就只關(guān)閉用戶接口電路中的非電話接口電路的電源，繼續(xù)維持ONU內(nèi)的用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、Memory模塊、主CPU模塊、用于電話的接口電路的電源；當(dāng)處于非通話狀態(tài)的ONU中的數(shù)據(jù)處理和交換電路收到信令數(shù)據(jù)包時(shí)，ONU啟動(dòng)主CPU、Memory模塊、用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、用于電話的接口電路電源；主CPU判斷信令標(biāo)志為結(jié)束通話時(shí)，關(guān)閉主CPU、Memory模塊、用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、用于電話的接口電路的電源；當(dāng)用戶接口數(shù)據(jù)檢測(cè)電路檢測(cè)到用戶在通過(guò)用于電話的接口發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，ONU啟動(dòng)主CPU、Memory模塊、用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、用于電話的接口電路電源；主CPU判斷信令標(biāo)志為結(jié)束通話時(shí)，關(guān)閉主CPU、Memory模塊、用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、用于電話的接口電路電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PON終端ONU節(jié)電方法，其特征在于當(dāng)市電供電時(shí)，電視機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路電源開(kāi)啟，并檢測(cè)電視機(jī)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，若電視機(jī)關(guān)，就關(guān)閉CATV射頻信號(hào)放大器的電源；當(dāng)用備用電源供電時(shí)，關(guān)閉CATV射頻信號(hào)放大器的電源，關(guān)閉電視機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路的電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的PON終端ONU節(jié)電方法，其特征在于當(dāng)市電供電時(shí)，關(guān)閉用戶接口數(shù)據(jù)檢測(cè)電路的電源；當(dāng)用備用電源供電時(shí)，打開(kāi)用戶接口數(shù)據(jù)檢測(cè)電路的電源。
4.一種用于權(quán)利要求1～3所述之一方法的具有節(jié)電功能的終端裝置，包括主CPU、Memory模塊、用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、數(shù)據(jù)處理和交換電路、用戶接口電路、MAC電路、電源電路，其特征在于在電源電路與其它各電路之間設(shè)置電源管理模塊，電源管理模塊包括電源產(chǎn)生電路和嵌入式CPU；電源產(chǎn)生電路負(fù)責(zé)備用電源和市電電源的切換，并把外接電源轉(zhuǎn)變成ONU內(nèi)不同模塊需要的電壓，并能控制不同模塊電源的開(kāi)關(guān)；嵌入式CPU專門(mén)用來(lái)進(jìn)行電源流程管理，電源管理模塊連接有用戶接口數(shù)據(jù)檢測(cè)電路，用戶接口數(shù)據(jù)檢測(cè)電路檢測(cè)用戶接口電路的工作狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的終端裝置，其特征在于電源管理模塊還與CATV射頻信號(hào)放大器和電視機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路連接，CATV射頻信號(hào)放大器對(duì)接收到的CATV射頻信號(hào)進(jìn)行放大，電視機(jī)狀態(tài)檢測(cè)電路檢測(cè)電視機(jī)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，并將信息通知電源管理模塊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種PON終端ONU節(jié)電方法及具有節(jié)電功能的終端裝置，一旦ONU檢測(cè)到市電供電停止、啟動(dòng)ONU備用電源工作時(shí)，如果ONU沒(méi)有電話數(shù)據(jù)包發(fā)送，就同時(shí)關(guān)閉ONU內(nèi)的用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、Memory模塊、主CPU模塊、用戶接口電路的電源；當(dāng)數(shù)據(jù)處理和交換電路收到信令數(shù)據(jù)包時(shí)，ONU啟動(dòng)主CPU、Memory模塊、用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、用于電話的接口電路電源，主CPU判斷信令標(biāo)志為結(jié)束通話時(shí)，關(guān)閉上述模塊的電源。當(dāng)用戶接口數(shù)據(jù)檢測(cè)電路檢測(cè)到用戶在通過(guò)用于電話的接口發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，ONU啟動(dòng)主CPU、Memory模塊、用戶數(shù)據(jù)封裝處理電路、用于電話的接口電路電源，主CPU判斷信令標(biāo)志為結(jié)束通話時(shí)，關(guān)閉上述模塊的電源。
文檔編號(hào)H04M19/00GK1808943SQ200610018300
公開(kāi)日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月25日
發(fā)明者李漢兵 申請(qǐng)人:武漢郵電科學(xué)研究院