一种应用于千兆以太网无源光网络的光放大设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种应用于千兆以太网无源光网络的光放大设备，其特征是包括：光线路终端OLT的激光器、无源光网络节点ONU的激光器、第一串并转换器、第二串并转化器和控制器；第一串并转换器接收光线路终端OLT的激光器发送的串行电信号，并转换为并行电信号；控制器提取并行电信号中的Gate报文，并获得开启时间窗口；第二串并转化器将控制器发送的并行信号转换为串行信号后发送给无源光网络节点ONU的激光器转换为放大的光信号并在开启时间窗口发送给无源光网络节点ONU，从而实现光信号的突发传送。本发明能够放置在PON系统中的任意位置，不受拓扑的限制，同时处理深入到协议部分，能够同时做到信号质量的监控，以及通信传输内容的分析。
【专利说明】—种应用于千兆以太网无源光网络的光放大设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及光通信领域的光信号放大设备，具体地说一种应用于千兆以太网无源光网络的光放大设备。
【背景技术】
[0002]在GEPON系统中，由于光功率预算的限制，导致GEPON系统的传输距离限制在20KM以内，ONU上行数据经过0E0-GEP0N设备后，连接OLT Side的激光器只能在特定ONU的上行窗口才能发送光信号，否则会有2种后果:1，干扰其他ONU上行光信号；2，不能通过OLTRSSI检测。0E0-GEP0N设备必须能够控制OLT Side的激光器在ONU所属的Gate范围能打开光信号。
[0003]0E0-GEP0N设备用于实现GEPON网络中光信号再生，提高整个GEPON网络的光功率预算。在实际应用中可以起到3个作用:
[0004]1.增加GEPON网络的覆盖距离(受OLT RTT-MAX和RTT-Drift限制);
[0005]2.增加分光比，增加ONU接入数量；
[0006]3.改变GEPON网络中光纤中光信号的波长，实现多个独立的GEPON可以在同一个光纤中传输，提高光纤的利用率。
[0007]然而，市场上现有的设备，只能进行连续光的放大，决定了 0E0-GEP0N设备只能放在干线上，不能放在分支上，导致很多应用方面的限制。同时只能做到物理光信号的再生，对逻辑信号无法处理。
【发明内容】
[0008]本发明为解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种应用于千兆以太网无源光网络的光放大设备，能够放置在PON系统中的任意位置，不受拓扑的限制，同时处理深入到协议部分，能够同时做到信号质量的监控，以及通信传输内容的分析。
[0009]本发明为解决技术问题采用如下技术方案:
[0010]本发明一种应用于千兆以太网无源光网络的光放大设备，所述千兆以太网无源光网络是通过光纤将光线路终端OLT经过分光器与无源光网络节点ONU相连以实现加密的光信号传输过程，其特点是所述光放大设备的组成包括:光线路终端OLT的激光器、无源光网络节点ONU的激光器、第一串并转换器、第二串并转化器和控制器；
[0011]所述光线路终端OLT的激光器接收所述光纤将光线路终端OLT发送的光信号，并将所述光信号转换为串行电信号后发送给所述第一串并转换器；所述第一串并转换器将所述串行电信号转换为并行电信号后传递给所述控制器；
[0012]所述控制器提取所述并行电信号中的Gate报文，并根据所述Gate报文中的时间窗口加上所述光放大设备到无源光网络节点ONU之间的RTT延时计算获得所述无源光网络节点ONU的激光器的开启时间窗口 ；同时所述控制器将所述并行电信号发送给所述第二串并转化器；
[0013]所述第二串并转化器将所述并行信号转换为串行信号后发送给所述无源光网络节点ONU的激光器；
[0014]所述无源光网络节点ONU的激光器将所述串行信号转换为放大的光信号并在所述无源光网络节点ONU的激光器的开启时间窗口发送给所述无源光网络节点0NU，从而实现光信号的突发传送。
[0015]本发明应用于千兆以太网无源光网络的光放大设备的特点也在于:
[0016]所述光放大设备能设置在所述光线路终端OLT与无源光网络节点ONU之间的任意位置上。
[0017]所述光线路终端OLT的激光器和无源光网络节点ONU的激光器均采用SFP小型可插拔激光器。
[0018]所述控制器在光信号传输过程中获取密钥用于将所述并行电信号进行解密后传输至外部端口，从而监听所述光线路终端OLT的激光器和无源光网络节点ONU之间的通信。
[0019]与已有技术相比，本发明的有益效果体现在:
[0020]1、本发明提供一种新的0E0-GEP0N设备，通过再生并分析GEPON光信号，提高GEPON系统的传输距离到80km。
[0021 ] 2、本发明通过侦测Gate信息，来再生GEPON信号，完美的恢复ONU上行的burst光信号，是本设备的核心解决方案，可以使得0E0-GEP0N设备防止在光纤分布的任意的部分。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明结构框图；
[0023]图2为本发明0E0-GEP0N激光器开启时间示意图。
【具体实施方式】
[0024]本实施例中，千兆以太网无源光网络是通过光纤将光线路终端OLT经过分光器与无源光网络节点ONU相连以实现加密的光信号传输过程，如图1所示，一种应用于千兆以太网无源光网络的光放大设备能设置在光线路终端OLT与无源光网络节点ONU之间的任意位置上，其组成包括:光线路终端OLT的激光器、无源光网络节点ONU的激光器、第一串并转换器、第二串并转化器和控制器；其中，光线路终端OLT的激光器和无源光网络节点ONU的激光器均采用SFP小型可插拔激光器
[0025]光线路终端OLT的激光器接收光纤将光线路终端OLT发送的光信号，并将光信号转换为串行电信号后发送给第一串并转换器；第一串并转换器将串行电信号转换为并行电信号后传递给控制器，使得串行高速信号转变为低速度的并行信号，方便控制器来处理其中的信息；
[0026]控制器提取并行电信号中的Gate报文，并根据Gate报文中的时间窗口加上光放大设备到无源光网络节点ONU之间的RTT延时计算获得无源光网络节点ONU的激光器的开启时间窗口 ；同时控制器将并行电信号发送给第二串并转化器；
[0027]控制器内存储每一个ONU的Gate信息。目前的设计是支持缓存2K个Gate信息，这个数量的依据是在整个GEPON网络的最大传输时延和最小Gate的长度。为了能够精确控制在0E0-GEP0N设备这个节点的准确Gate窗口，控制器同步OLT下发的LocalTimer，以及对每一个后级的ONU测距。
[0028]如图2所示，T3可以由OLT下发的Gate中得到，T2+T2即0E0-GEP0N和ONU的RTT时间。这个RTT可以由ONU上行的MPCPDU中的Localtimer信息和0E0-GEP0N本地的LocalTimer值相减得到。即0E0-GEP0N激光器的开启时间为收到的OLT下发的GatePDU的Starttime+RTT。
[0029]为了能够得到所需要的信息，控制器捕捉ONU和OLT的所有的包，包括OLT下行通道加密的数据。所以控制器还要支持解密能力，在GEPON版本中，只支持Triple-Churning解密。为了实现解密，控制器还必须存储每一个ONU的2个密钥，目前控制器可以维护256个ONU的密钥信息。控制器在光信号传输过程中获取密钥用于将并行电信号进行解密后传输至外部端口，从而监听光线路终端OLT的激光器和无源光网络节点ONU之间的通信。
[0030]第二串并转化器将并行信号转换为串行信号后发送给无源光网络节点ONU的激光器，完成低速信号到高速信号的转变过程；
[0031]无源光网络节点ONU的激光器将串行信号转换为放大的光信号并在无源光网络节点ONU的激光器的开启时间窗口发送给无源光网络节点0NU，从而实现光信号的突发传送。这样就不会连续发光，干扰其他上行ONU的光信号。
[0032]同时，由于直接分析了 GEPON信号里的报文信息，可以直接的将通信内容分离出来，提交到业务端口，以便分析通信传输的内容，方便监控传输信息。
【权利要求】
1.一种应用于千兆以太网无源光网络的光放大设备，所述千兆以太网无源光网络是通过光纤将光线路终端OLT经过分光器与无源光网络节点ONU相连以实现加密的光信号传输过程，其特征是所述光放大设备的组成包括:光线路终端OLT的激光器、无源光网络节点ONU的激光器、第一串并转换器、第二串并转化器和控制器； 所述光线路终端OLT的激光器接收所述光纤将光线路终端OLT发送的光信号，并将所述光信号转换为串行电信号后发送给所述第一串并转换器；所述第一串并转换器将所述串行电信号转换为并行电信号后传递给所述控制器； 所述控制器提取所述并行电信号中的Gate报文，并根据所述Gate报文中的时间窗口加上所述光放大设备到无源光网络节点ONU之间的RTT延时计算获得所述无源光网络节点ONU的激光器的开启时间窗口 ；同时所述控制器将所述并行电信号发送给所述第二串并转化器； 所述第二串并转化器将所述并行信号转换为串行信号后发送给所述无源光网络节点ONU的激光器； 所述无源光网络节点ONU的激光器将所述串行信号转换为放大的光信号并在所述无源光网络节点ONU的激光器的开启时间窗口发送给所述无源光网络节点0NU，从而实现光信号的突发传送。
2.根据权利要求1所述的应用于千兆以太网无源光网络的光放大设备，其特征是:所述光放大设备能设置在所述光线路终端OLT与无源光网络节点ONU之间的任意位置上。
3.根据权利要求1所述的应用于千兆以太网无源光网络的光放大设备，其特征是:所述光线路终端OLT的激光器和无源光网络节点ONU的激光器均采用SFP小型可插拔激光器。
4.根据权利要求1所述的应用于千兆以太网无源光网络的光放大设备，其特征是:所述控制器在光信号传输过程中获取密钥用于将所述并行电信号进行解密后传输至外部端口，从而监听所述光线路终端OLT的激光器和无源光网络节点ONU之间的通信。
【文档编号】H04B10/291GK104270199SQ201410559343
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】霍朝辉, 江龙才, 汤中会, 步冬静, 朱晓东, 陈亨波 申请人:国家电网公司, 国网安徽省电力公司池州供电公司