光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊的制作方法
【專利說明】光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊
[0001 ] 本案為2012年10月09日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?01210381150.2、專利名稱為無源光網(wǎng)絡(luò)及其光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及光纖通信技術(shù)，尤其涉及一種光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊。
【背景技術(shù)】
[0003]目前的國內(nèi)市場(chǎng)以及國際市場(chǎng)，高帶寬、高速率和多種業(yè)務(wù)融合的光纖通信方向已經(jīng)開始應(yīng)用;在眾多的解決方案中，光纖到戶(FTTH)的出現(xiàn)便被認(rèn)為是寬帶接入的終極解決方案。
[0004]然而目前國內(nèi)已經(jīng)大量鋪設(shè)了FTTB(光纖到樓)或FTTC(光纖到路邊)網(wǎng)絡(luò)，F(xiàn)TTB/FTTC是一種光纜/銅纜混合系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示，從中心局的0LT(0ptical LineTerminator，光線路終端)到離家庭或辦公室一千英尺以內(nèi)的路邊或樓邊之間的信號(hào)傳輸采用光纜;通過交換機(jī)(Switch)以及同軸電纜再把信號(hào)從路邊或樓邊傳遞到家中或辦公室里的用戶端設(shè)備，如電腦、智能電視、或家中的局域網(wǎng)交換機(jī)等。
[0005]在將FTTB/FTTC網(wǎng)絡(luò)升級(jí)為FTTH網(wǎng)絡(luò)的過程中，由于用戶端設(shè)備通常不能直接處理光信號(hào)，因此，通常升級(jí)的FTTH網(wǎng)絡(luò)，如圖2所示。中心局的OLT通過ODN(光饋線網(wǎng)絡(luò))與POSCPassive Optical Splitter，無源分光器)相連，POS通常簡(jiǎn)稱為Splitter(分光器)，一般有2N個(gè)均分端口，如果其上行端口輸入的光強(qiáng)為I，則其每個(gè)下行端口輸出的光強(qiáng)為1/N。對(duì)于一個(gè)FTTH網(wǎng)絡(luò)，一般是I個(gè)OLT放在電信中心局，然后通過分光器，一般至少是I分32，或者I分64甚至I分128，即I個(gè)OLT帶32或64或128個(gè)ONU光模塊。每個(gè)ONU光模塊都與一個(gè)ONU系統(tǒng)設(shè)備相連，ONU系統(tǒng)設(shè)備與家中或辦公室里的用戶端設(shè)備相連，用以接收用戶端設(shè)備發(fā)送的電信號(hào)，通過ONU光模塊轉(zhuǎn)換為光信號(hào)后在上行方向上發(fā)送至0LT，并將ONU光模塊接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為用戶端設(shè)備可接收的電信號(hào)向用戶端設(shè)備發(fā)送。
[0006]然而本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)的FTTH網(wǎng)絡(luò)由于在局端需要為每個(gè)ONU光模塊配備一個(gè)ONU系統(tǒng)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)升級(jí)過程中投入的成本較高，并且，ONU系統(tǒng)設(shè)備需要占用較大的外部空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊，用以降低FTTH網(wǎng)絡(luò)成本，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)占用空間。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊，包括:激光接收單元，用于接收無源光網(wǎng)絡(luò)中的光線路終端OLT發(fā)送的下行光信號(hào)，并根據(jù)接收的下行光信號(hào)輸出相應(yīng)的電信號(hào)；
媒體訪問控制MAC協(xié)議處理單元，用于接收激光接收單元輸出的電信號(hào)，對(duì)從激光接收單元接收到的電信號(hào)進(jìn)行MAC協(xié)議處理后得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出； 物理層PHY單元，用于接收MAC協(xié)議處理單元輸出的數(shù)據(jù)，并將從MAC協(xié)議處理單元接收的數(shù)據(jù)封裝為數(shù)據(jù)幀后通過網(wǎng)絡(luò)電纜向用戶端設(shè)備發(fā)送；
MCU單元，用于與MAC協(xié)議處理單元通信。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊，包括物理層PHY單元、MAC協(xié)議處理單元、激光發(fā)射單元及MCU單元；
物理層PHY單元，用于接收用戶端設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，對(duì)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解析，將解析得到的數(shù)據(jù)發(fā)送給MAC協(xié)議處理單元；
MAC協(xié)議處理單元，用于將PHY單元發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行MAC協(xié)議處理，將處理得到的電信號(hào)輸出到激光發(fā)射單元；
激光發(fā)射單元，用于根據(jù)電信號(hào)向光線路終端OLT發(fā)送相應(yīng)的上行光信號(hào)；
MCU單元，用于與MAC協(xié)議處理單元通信。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例提供的光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊中，由于集成了MAC協(xié)議處理單元和PHY單元，可以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的MAC協(xié)議轉(zhuǎn)換和局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸功能，從而光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊可以直接與用戶端設(shè)備相連，無源光網(wǎng)絡(luò)中不必再設(shè)置光網(wǎng)絡(luò)單元系統(tǒng)設(shè)備，從而大大降低了光網(wǎng)絡(luò)的成本，也節(jié)省了光網(wǎng)絡(luò)所占用空間。
【附圖說明】
[0011 ] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)的FTTB/FTTC網(wǎng)絡(luò)示意圖；
圖2為現(xiàn)有技術(shù)的FTTH網(wǎng)絡(luò)示意圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例的FTTH網(wǎng)絡(luò)示意圖；
圖4為本發(fā)明實(shí)施例的光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊內(nèi)部電路示意圖；
圖5為本發(fā)明實(shí)施例的激光發(fā)射單元內(nèi)部電路示意圖；
圖6為本發(fā)明實(shí)施例的激光探測(cè)單元內(nèi)部電路示意圖；
圖7為本發(fā)明實(shí)施例的光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊的SFP封裝示意圖；
圖8為本發(fā)明實(shí)施例的光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊的外接管腳示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。然而，需要說明的是，說明書中列出的許多細(xì)節(jié)僅僅是為了使讀者對(duì)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面有一個(gè)透徹的理解，即便沒有這些特定的細(xì)節(jié)也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些方面。
[0013]本申請(qǐng)使用的“模塊”、“系統(tǒng)”等術(shù)語旨在包括與計(jì)算機(jī)相關(guān)的實(shí)體，例如但不限于硬件、固件、軟硬件組合、軟件或者執(zhí)行中的軟件。例如，模塊可以是，但并不僅限于:處理器上運(yùn)行的進(jìn)程、處理器、對(duì)象、可執(zhí)行程序、執(zhí)行的線程、程序和/或計(jì)算機(jī)。
[0014]本發(fā)明的技術(shù)方案中，F(xiàn)TTH網(wǎng)絡(luò)的光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊，除了實(shí)現(xiàn)光信號(hào)與電信號(hào)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的功能外，還通過采用集成IEEE 802.3ah協(xié)議的PMD層和GE MACCMediaAccess Control，媒體訪問控制)層(帶有SERDES)的芯片實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換的功能，因此，光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊可以不通過ONU系統(tǒng)設(shè)備與用戶端設(shè)備相連，而是直接通過電纜與用戶端設(shè)備相連，節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)占用的空間以及生產(chǎn)成本。
[0015]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案。本發(fā)明實(shí)施例的無源光網(wǎng)絡(luò)，如圖3所示，其中包括:0LT301、P0S302、多個(gè)ONU光模塊303。
[0016]0LT301通過光纖與P0S302的上行端口相連，每個(gè)ONU光模塊303通過光纖分別與P0S302的各下行端口相連，從而每個(gè)ONU光模塊303通過光纖與P0S402實(shí)現(xiàn)與0LT301的通
?目O
[0017]本發(fā)明實(shí)施例的ONU光模塊303可以直接與用戶端設(shè)備(如路由器、交換機(jī)、電腦、計(jì)算機(jī)等)直接通過電纜相連。即ONU光模塊303可以與局域網(wǎng)內(nèi)的用戶端設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)電纜相連，并進(jìn)行通信:接收用戶端設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)，將用戶端設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)MAC協(xié)議處理后，轉(zhuǎn)換為上行光信號(hào)通過光纖向0LT301發(fā)送;ONU光模塊303還可在接收0LT301發(fā)送的下行光信號(hào)后，將下行光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并經(jīng)MAC協(xié)議處理后得到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)電纜發(fā)送給用戶端設(shè)備。
[0018]ONU光模塊303的內(nèi)部電路如圖4所示，包括:激光發(fā)射單元401、激光接收單元402、MAC協(xié)議處理單元403、MCU(Microprogrammed Control Unit，微程序控制器)單元404、PHY(物理層)單元405。
[0019]ONU光模塊中通常包括激光發(fā)射單元，用以根據(jù)接收的電信號(hào)發(fā)射上行光信號(hào)，上行光信號(hào)經(jīng)光纖、P0S402后傳輸?shù)?LT301;
ONU光模塊中還包括激光接收單元，用以接收OLT發(fā)送的下行光信號(hào)，根據(jù)接收的下行光信號(hào)輸出相應(yīng)的電信號(hào)。0LT301發(fā)送的下行光信號(hào)經(jīng)光纖、P0S402后傳輸?shù)絆NU光模塊303。
[0020]ONU光模塊303中的激光接收單元402如圖5所示，包括:光接收組件和限幅放大電路;光接收組件通常包括:光電二極管、跨阻放大器TIA。光電二極管在探測(cè)到0LT301發(fā)送的下行光信號(hào)后輸出相應(yīng)的響應(yīng)電流到TIA，TIA則輸出相應(yīng)的差分電信號(hào)；該差分信號(hào)被送到限幅放大電路，限幅放大電路將該差分信號(hào)進(jìn)行限幅放大，輸出相應(yīng)的電信號(hào)到MAC協(xié)議處理單元403。
[0021 ] MAC協(xié)議處理單元403與激光接收單元402相連，用以接收激光接收單元402的限幅放大電路輸出的電信號(hào)(下行信號(hào))，對(duì)從激光接收單元402接收到的電信號(hào)進(jìn)行MAC協(xié)議處理后得到的數(shù)據(jù)，輸出到PHY單元405。具體地，MAC協(xié)議處理單元403的協(xié)議處理芯片在接收激光接收單元402輸出的電信號(hào)后，經(jīng)過芯片中內(nèi)置的Gigabit SerDes將接收的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿袛?shù)據(jù)，并將并行數(shù)據(jù)經(jīng)過MAC協(xié)議處理后再轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)輸出到PHY單元405進(jìn)行發(fā)送。協(xié)議處理芯片對(duì)下行信號(hào)的MAC協(xié)議處理具體可以包括:FEC(前向糾錯(cuò))、802.3ah協(xié)議處理、802.1D協(xié)議處理、802.1ad協(xié)議處理、802.1Q協(xié)議處理、GE MAC(千兆以太網(wǎng)介質(zhì)訪問控制)、GE SERDES(千兆串并轉(zhuǎn)換)處理。MAC協(xié)議處理單元403中的協(xié)議處理芯片具體可以采用Atheros8829芯片。
[0022]不管是在傳統(tǒng)的有線局域網(wǎng)(LAN)中還是在目前流行的無線局域網(wǎng)(WLAN)中，MAC協(xié)議都被廣泛地應(yīng)用。在局域網(wǎng)中，各種傳輸介質(zhì)的物理層對(duì)應(yīng)到相應(yīng)的MAC層，目前普遍使用的網(wǎng)絡(luò)采用的是IEEE 8