專利名稱：一種集成otdr監(jiān)測功能的olt光模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無源光網(wǎng)絡(PON)和OTDR光纖測試領域，尤其是一種集成OTDR監(jiān)測功能的OLT光模塊。
背景技術：
隨著數(shù)據(jù)業(yè)務對帶寬的需求不斷增加，這些應用包括高清IPTV廣播以及多媒體發(fā)布系統(tǒng)等，無源光網(wǎng)絡接入技術得到了廣泛的應用。無源光網(wǎng)絡是指ODN(光配線網(wǎng))中不含有任何電子器件及電子電源，ODN全部由光分路器(Splitter)等無源器件組成，不需要貴重的有源電子設備。一個無源光網(wǎng)絡包括一個安裝于中心控制站的光線路終端(OLT)， 以及一批配套的安裝于用戶場所的光網(wǎng)絡單元(ONUs)。在OLT與ONU之間的光配線網(wǎng) (ODN)包含了光纖以及無源分光器或者耦合器。OTDR技術是對光纖性能進行監(jiān)測，以判斷光纖熔接點，連接器或斷裂等事件。在光纖輸入端注入光脈沖信號，然后在輸入端對光纖反射光信號進行高速采集，得到一系列采樣點的數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)都代表光纖中某點的反射光功率值。將與輸入端的距離作為橫坐標，每個采樣點的反射光功率值作為縱坐標，得到光纖衰減和長度的關系，從而反映出被測試光纖的性能。目前OTDR監(jiān)測技術在無源光網(wǎng)絡中的應用結構圖1所示，OTDR設備在OLT設備外部通過WDM將測試信號耦合到無源光網(wǎng)絡系統(tǒng)中。在PON系統(tǒng)中，OLT發(fā)出的波長是 1490nm，通過光纖和光分路器廣播到各ONU，ONU的工作波長是1310nm，按時分復用的方式向OLT發(fā)送數(shù)據(jù)。OTDR設備工作波長是1625nm波長，通過WDM注入光纖，檢測被測試光纖的性能。在這種應用結構中，OLT設備采用普通OLT光模塊，其主要功能框圖如圖2所示。 TX, RX, IIC是光模塊的主要外連信號，TX是外部送到光模塊的高速信號，經(jīng)驅動器后，驅動激光器發(fā)出1490nm光，由WDM耦合輸出。接收器接收由WDM分離出來的1310nm光，轉換為電信號，限幅放大器對其進行放大整形，輸出高速信號RX。IIC是光模塊向外部上報監(jiān)測數(shù)據(jù)的接口。圖1中應用結構是用市場上現(xiàn)有設備進行構建，但目前OTDR設備一般價格都較高，且在現(xiàn)有無源光網(wǎng)絡接入網(wǎng)中增加WDM和OTDR設備，會給機房的布局布線帶來一定困難。為了解決上述問題，本申請人為了解決上述問題，以前針對性地提出了一種集成 OTDR監(jiān)測功能的OLT光模塊，但是以前的方案采用增加一個額外工作波長，其設備和控制復雜度增加。本發(fā)明的簡寫說明ONT-Optical Network Termination ；OLT-Optical Line Termination ；PON-Passive Optical Networks ；OTDR-Optical Time Domain Reflectometer ；
WDM-Wavelength Division Multiplexing ；ONU-Optical Network Unit ；IIC-Inter-Integrated Circuit。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有OTDR設備價格貴，在網(wǎng)絡布線中困難且控制復雜的問題。為此，本發(fā)明提供一種OLT光模塊，包括光器件、PON數(shù)據(jù)信號的驅動器、PON數(shù)據(jù)信號的限幅放大器和OTDR數(shù)據(jù)處理模塊，所述光器件包括WDM，所述WDM為兩波段的WDM。與現(xiàn)有網(wǎng)絡相比，減少了 OTDR設備和WDMJ^ST PON系統(tǒng)的布線難度和網(wǎng)絡成本，同時降低了設備和控制的復雜度。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述的WDM兩個波段的波長分別為1310nm和1490nm。 其中1310nm波段是上行波段和OTDR工作波段。所述1490nm波段是下行波段。所述1310nm 時分復用于通信數(shù)據(jù)上行波段和OTDR工作波段。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述光模塊包括0TDR_TX_Disable信號，用于控制 OTDR模塊功能的打開和關斷，從而減小因測試對系統(tǒng)的影響。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述光模塊當用于OTDR測試的時候，第二激光器發(fā)出 1310nm0TDR測試信號光，經(jīng)由接收器接收OTDR的光纖反射信號。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述驅動器驅動外連信號TX作為第一激光器的信號源。所述限幅放大器對接收器輸出的電信號進行放大，整形后輸出。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述OTDR數(shù)據(jù)處理模塊產(chǎn)生脈沖信號，通過脈沖驅動后作為第二激光器的信號源，接收器將光纖反射信號轉換為電信號，數(shù)據(jù)處理模塊將此電信號進行放大，高速模數(shù)轉換成數(shù)字信號。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述光模塊在打開OTDR模塊功能時，OTDR功能模塊產(chǎn)生脈沖信號并驅動第二激光器發(fā)光，在進行OTDR測試時，需要OLT為OTDR測試光脈沖動態(tài)分配一定帶寬，在分配給OTDR測試的時間間隙內(nèi)，接收器接收從光纖反射回來的光脈沖信號， OTDR模塊采集信號，處理生成OTDR測試曲線，通過OLT模塊的IIC接口上報。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述光模塊在ONU上行數(shù)據(jù)帶寬信號緊張時選擇關斷OTDR 功能模塊。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述光器件包括WDM以及與WDM相連接的第一激光器、第二激光器和接收器。所述OTDR數(shù)據(jù)處理模塊包括信號采集模塊、脈沖驅動模塊和脈沖信號產(chǎn)生與信號處理模塊。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述1310nm頻分復用于通信數(shù)據(jù)上行波段和OTDR工作波段。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述光模塊在打開OTDR測試功能時，OTDR功能模塊產(chǎn)生脈沖信號并驅動第二激光器發(fā)光，同時接受ONU上行信號和OTDR反射回來的信號。所述光模塊包括高通濾波器，用于分離出ONU上行信號。所述光模塊包括低通濾波器，用于分離出反射回來的測試信號。所述低通濾波器和高通濾波器連接到接收器。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述光模塊包括OTDR_TX_Disable信號，用于控制OTDR模塊功能的打開和關斷。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述光模塊在打開OTDR模塊功能時，OTDR功能模塊產(chǎn)生脈沖信號并驅動第二激光器發(fā)光，在進行OTDR測試時，需要OLT為OTDR測試光脈沖動態(tài)分配一定帶寬，在分配給OTDR測試的頻率間隙內(nèi)，接收器接收從光纖反射回來的光脈沖信號， 并通過低通濾波器得到OTDR測試信號，OTDR模塊采集信號，處理生成OTDR測試曲線，通過 OLT模塊的IIC接口上報。


本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中圖1是現(xiàn)有無源光網(wǎng)絡OTDR監(jiān)測示意圖；圖2是現(xiàn)有無源光網(wǎng)絡功能框圖；圖3是本發(fā)明無源光網(wǎng)絡布線結構；圖4是本發(fā)明的技術實施方案一；圖5是本發(fā)明的技術實施方案二。
具體實施例方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。本發(fā)明可以將網(wǎng)絡布線結構如圖3所示。與圖1相比，減少了 OTDR設備和WDM，降低了 PON系統(tǒng)的布線難度和網(wǎng)絡成本。為此，本發(fā)明有兩種技術實施方案來做說明。本發(fā)明的的一個實施例采用分時復用技術，這種方案所實現(xiàn)的OLT光模塊的功能框圖如圖4所示，即將普通OLT的光器件與OTDR的光器件集成到一個光器件里。OTDR監(jiān)測波長采用無源光網(wǎng)絡工作波長(1310和1490nm)以外的波長，如1625nm波長光脈沖進行監(jiān)測(見圖4)。這種新型OLT光模塊的功能框圖如圖4所示，主要包括光器件、驅動器、限幅放大器和OTDR數(shù)據(jù)處理模塊。光器件里只包括兩個波段(上行1310nm和下行1490nm)的 WDM, 1310nm波段是接收ONU發(fā)出的信號，同時也作為OTDR工作波段。1490nm波段是OLT 輸出的信號光，由驅動器驅動第一激光器輸出光信號；當用于OTDR測試的時候，第二激光器發(fā)出1310nm0TDR測試信號光，經(jīng)由接收器接收OTDR的光纖反射信號。驅動器驅動外連信號TX作為第一激光器的信號源，限幅放大器對接收器輸出的電信號進行放大，整形后輸出。OTDR數(shù)據(jù)處理模塊產(chǎn)生脈沖信號，通過脈沖驅動后作為第二激光器的信號源，接收器將光纖反射信號轉換為電信號，數(shù)據(jù)處理模塊將此信號進行放大，可以得到一系列采樣點的數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)都代表光纖中某點的反射光功率值。多次重復上述過程，將對應采樣點的數(shù)據(jù)進行相加，并通過數(shù)字濾波算法(比如^R數(shù)字波波器或其他常規(guī)濾波方式)濾除噪聲， 將濾波后的數(shù)據(jù)作為縱坐標，代表光纖中各個采樣點的反射光功率值。因為光信號傳播速率是一定的，所以光纖的距離可以由采樣點的采樣時間計算得到。這樣，以采樣點的相對反射光功率dB值為縱坐標，根據(jù)采樣點的傳播時間計算出的該采樣點在被測光纖上的位置作為橫坐標((km)，就可以生成OTDR測試曲線，通過OLT模塊的上報，優(yōu)選通過IIC接口上報。本實施方案將OTDR功能模塊集成到OLT光模塊內(nèi)，提高了網(wǎng)絡系統(tǒng)的集成度，簡化了網(wǎng)絡布線。該實施例中，OTDR測試光脈沖工作波長為1310nm，通過OTDR_TX_Disable信號可以控制OTDR模塊功能的打開和關斷，在打開OTDR模塊功能時，OTDR功能模塊產(chǎn)生脈沖信號并驅動第二激光器2發(fā)光，在進行OTDR測試時，需要OLT為OTDR測試光脈沖動態(tài)分配一定帶寬，在分配給OTDR測試的時間間隙內(nèi)，接收器接收從光纖反射回來的光脈沖信號，OTDR 模塊采集信號，生成OTDR測試曲線，通過OLT模塊的IIC接口上報。在ONU上行數(shù)據(jù)帶寬信號緊張時可以選擇關斷OTDR功能模塊或分配較上的帶寬進行OTDR測試，這種方案將會占用一定的上行帶寬，但基本不會影響系統(tǒng)性能。本發(fā)明的另一實施例采用頻域復用技術，這種方案所實現(xiàn)的OLT光模塊的功能框圖如圖5所示，同樣包括光器件、驅動器、限幅放大器和OTDR數(shù)據(jù)處理模塊。將普通OLT的光器件與OTDR的光器件集成到一個光器件里，普通OLT光脈沖工作波長為上行1310nm和下行1490nm，OTDR測試光脈沖工作波長為1310nm，過OTDR_TX_Disable信號可以控制OTDR 功能的打開和關斷接受器，在打開OTDR測試功能時，OTDR功能模塊產(chǎn)生脈沖信號并驅動激光器2發(fā)光，同時接受ONU上行信號和OTDR反射回來的信號，采用高通濾波器分離出ONU 上行信號Rx，采用低通濾波器分離出OTDR反射回來的信號，由OTDR功能模塊經(jīng)過處理后變成數(shù)字信號，生成OTDR測試曲線，通過OLT模塊的IIC接口上報。本這種實施方案對普通光模塊收發(fā)電路沒有影響。本發(fā)明專利提供一種集成OTDR監(jiān)測功能的OLT光模塊，并提供了兩種技術實施方案。主要保護在普通的OLT光模塊內(nèi)部集成OTDR監(jiān)測功能，同時進一步保護OTDR監(jiān)測數(shù)據(jù)通過IIC上報。本發(fā)明并不局限于前述的具體實施方式
。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權利要求
1.一種OLT光模塊，包括光器件、驅動器、限幅放大器和OTDR數(shù)據(jù)處理模塊，其特征在于，所述光器件包括WDM，所述WDM為兩波段的WDM。
2.如權利要求2所述的OLT光模塊，其特征在于，所述的WDM兩個波段的波長分別為 13IOnm 禾口 1490nm。
3.如權利要求2所述的OLT光模塊，其特征在于，所述1310nm波段是上行波段和OTDR工作波段。
4.如權利要求2所述的OLT光模塊，其特征在于，所述1490nm波段是下行波段。
5.如權利要求3所述的OLT光模塊，其特征在于，所述1310nm時分復用于通信數(shù)據(jù)上行波段和OTDR工作波段。
6.如權利要求2至5之一所述的OLT光模塊，其特征在于，所述光模塊包括0TDR_TX_ Disable信號，用于控制OTDR模塊功能的打開和關斷。
7.如權利要求6所述的OLT光模塊，其特征在于，所述光模塊當用于OTDR測試的時候， 第二激光器發(fā)出1310nm0TDR測試信號光，經(jīng)由接收器接收OTDR的光纖反射信號。
8.如權利要求6所述的OLT光模塊，其特征在于，所述驅動器驅動外連信號TX作為第一激光器的信號源。
9.如權利要求6所述的OLT光模塊，其特征在于，所述限幅放大器對接收器輸出的電信號進行放大，整形后輸出。
10.如權利要求7、8或9所述的OLT光模塊，其特征在于，所述OTDR數(shù)據(jù)處理模塊產(chǎn)生脈沖信號，通過脈沖驅動后作為第二激光器的信號源，接收器將光纖反射信號轉換為電信號，數(shù)據(jù)處理模塊將此電信號進行放大，高速模數(shù)轉換成數(shù)字信號。
11.如權利要求10所述的OLT光模塊，其特征在于，所述光模塊在打開OTDR模塊功能時，OTDR功能模塊產(chǎn)生脈沖信號并驅動第二激光器發(fā)光，在進行OTDR測試時，需要OLT為 OTDR測試光脈沖動態(tài)分配一定帶寬，在分配給OTDR測試的時間間隙內(nèi)，接收器接收從光纖反射回來的光脈沖信號，OTDR模塊采集信號，處理生成OTDR測試曲線，通過OLT模塊的IIC 接口上報。
12.如權利要求11所述的OLT光模塊，其特征在于，所述光模塊在ONU上行數(shù)據(jù)帶寬信號緊張時選擇關斷OTDR功能模塊。
13.如權利要求12所述的OLT光模塊，其特征在于，所述光器件包括WDM以及與WDM相連接的第一激光器、第二激光器和接收器。
14.如權利要求13所述的OLT光模塊，其特征在于，所述OTDR數(shù)據(jù)處理模塊包括信號采集模塊、脈沖驅動模塊和脈沖信號產(chǎn)生與信號處理模塊。
15.如權利要求3所述的OLT光模塊，其特征在于，所述1310nm頻分復用于通信數(shù)據(jù)上行波段和OTDR工作波段。
16.如權利要求15所述的OLT光模塊，其特征在于，所述光模塊在打開OTDR測試功能時，OTDR功能模塊產(chǎn)生脈沖信號并驅動第二激光器發(fā)光，同時接受ONU上行信號和OTDR反射回來的信號。
17.如權利要求16所述的OLT光模塊，其特征在于，所述光模塊包括高通濾波器，用于分離出ONU上行信號。
18.如權利要求16所述的OLT光模塊，其特征在于，所述光模塊包括低通濾波器，用于分離出反射回來的測試信號。
19.如權利要求17或18所述的OLT光模塊，其特征在于，所述低通濾波器和高通濾波器連接到接收器。
20.如權利要求19所述的OLT光模塊，其特征在于，所述光模塊包括0TDR_TX_Disable 信號，用于控制OTDR模塊功能的打開和關斷。
21.如權利要求19所述的OLT光模塊，其特征在于，所述驅動器驅動外連信號TX作為第一激光器的信號源。
22.如權利要求19所述的OLT光模塊，其特征在于，所述限幅放大器對接收器輸出的電信號進行放大，整形后輸出。
23.如權利要求20、21或22所述的OLT光模塊，其特征在于，所述光模塊在打開OTDR 模塊功能時，OTDR功能模塊產(chǎn)生脈沖信號并驅動第二激光器發(fā)光，在進行OTDR測試時，需要OLT為OTDR測試光脈沖動態(tài)分配一定帶寬，在分配給OTDR測試的頻率間隙內(nèi)，接收器接收從光纖反射回來的光脈沖信號，并通過低通濾波器得到OTDR測試信號，OTDR模塊采集信號，處理生成OTDR測試曲線，通過OLT模塊的IIC接口上報。
24.如權利要求23所述的OLT光模塊，其特征在于，所述光模塊在ONU上行數(shù)據(jù)帶寬信號緊張時可以選擇關斷OTDR功能模塊。
25.如權利要求M所述的OLT光模塊，其特征在于，所述光器件包括WDM以及與WDM相連接的第一激光器、第二激光器和接收器。
26.如權利要求25所述的OLT光模塊，其特征在于，所述OTDR數(shù)據(jù)處理模塊包括信號采集模塊、脈沖驅動模塊和脈沖信號產(chǎn)生與信號處理模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種OLT光模塊，包括光器件、PON數(shù)據(jù)信號的驅動器、PON數(shù)據(jù)信號的限幅放大器和OTDR數(shù)據(jù)處理模塊，所述光器件包括WDM，所述WDM為兩波段WDM。本發(fā)明可以將網(wǎng)絡布線結構簡化。與現(xiàn)有網(wǎng)絡相比，減少了OTDR設備和WDM，降低了PON系統(tǒng)的布線難度和網(wǎng)絡成本，同時降低了設備和控制的復雜度。
文檔編號H04B10/08GK102195708SQ20111016812
公開日2011年9月21日 申請日期2011年6月22日 優(yōu)先權日2011年6月22日
發(fā)明者T·里杰爾伯格, 仵允賢, 盧勇, 楊毅, 趙福強 申請人:索爾思光電(成都)有限公司