无源光网络的光功率检测方法、系统和装置的制作方法

专利名称：无源光网络的光功率检测方法、系统和装置的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及无源光网络技术，特别地，涉及一种无源光网络的光功率检测方 法、系统和装置。
背景技术：
随着“光进铜退”逐渐成为网络技术的主流接入方式，光接入技术的应用得到蓬勃 发展。无源光网络(Passive Optical Network,PON)技术是一种基于点到多点(Point to Multi Point, P2MP)的光接入技术。无源光网络系统主要包括位于中心局的光线路终端 (Optical Line Terminal, 0LT)、多个位于用户侧的光网络单元(Optical Network Unit, 0NU)以及用于分发或复用光线路终端和光网络单元之间数据信号的光分配网络。其中，从 所述光线路终端到所述光网络单元的方向定义为下行方向，而从所述光网络单元到所述光 线路终端的方向为上行方向。所述光线路终端通过所述光分配网络向所述光网络单元发送 下行光信号，并接收来自所述光网络单元的上行光信号。在实际使用环境中，为降低维护成本，业界通常将所述光线路终端和光网络单元 内部光电转换的接收部分和发送部分独立成一个可插拔的模块，即光模块。所述光线路终 端的光模块还可能具有部分监测功能，比如光功率检测功能，以供所述光线路终端进行故 障监测以及故障定位。具体而言，当某个光网络单元的发送光功率为Pi(该发送光功率值 PO可以由所述光网络单元上报给光线路终端)，所述光线路终端的光模块通过其监测功能 可以得到其接收到的来自所述光网络单元并通过所述光分配网络传送的上行光信号的光 功率为P2，即与所述光网络单元对应的接收光功率为P2，则所述光线路终端便可计算出所 述光网络单元的插入损耗A = P1-P2。进一步地，所述光线路终端便可根据系统插入损耗理 论标准值与所述插入损耗计算值A进行比较，判断出所述光分配网络是否出现故障。然而，由于现有的光模块的光功率测量精度有限，其通过光功率检测得到的所述 光网络单元的接收光功率值P2可能与实际接收光功率值之间存在一定的偏差，其可能导 致所述光线路终端计算得到的插入损耗值A与系统实际插入损耗值存在较大误差，进而导 致所述光线路终端对所述光分配网络的故障状况做出误判断。

发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种可以解决上述问题的无源光网络光功率检测 装置和方法以及一种无源光网络系统和光模块。一种无源光网络光功率检测装置，包括接收模块，用于接收光网络单元发送的光 信号；检测模块，其包括电流镜RSSI检测分支和对数放大器RSSI检测分支，所述电流镜 RSSI检测分支和对数放大器RSSI检测分支分别耦合至所述接收模块，用于根据接收到的 RSSI功能触发信号对所述接收模块接收到的光信号进行RSSI测量；控制器，耦合到所述 检测模块，用于向所述检测模块输出所述RSSI功能触发信号，并根据选择控制信号产生模 块提供的选择控制信号，选择接收与所述光网络单元发送的光信号的光强度相对应的RSSI检测分支输出的RSSI测量结果，并根据所述RSSI测量结果计算出所述光信号的光功率信 息—种无源光网络的光功率检测方法，其包括接收光网络单元发送的光信号；向 至少包括电流镜RSSI检测分支和对数放大器RSSI检测分支的检测模块发送RSSI功能触 发信号，以指示所述电流镜RSSI检测分支和对数放大器RSSI检测分支对所述接收模块接 收到的光信号进行RSSI测量；接收选择控制信号产生模块提供的选择控制信号；根据所述 选择控制信号选择接收与所述光网络单元发送的光信号的光强度相对应的RSSI检测分支 输出的RSSI测量结果，并根据所述RSSI测量结果计算出所述光信号的光功率信息一种光模块，其包括接收模块，用于接收光信号；检测模块，其包括电流镜RSSI 检测分支和对数放大器RSSI检测分支，所述电流镜RSSI检测分支和对数放大器RSSI检 测分支分别耦合至所述接收模块，用于响应其接收到的RSSI功能触发信号对所述光信号 进行RSSI测量，并选择输出与光信号的光强度相对应的RSSI检测分支输出的RSSI测量结^ ο一种无源光网络系统，其包括包括通过光分配网络以点到多点形式连接的光线 路终端和多个光网络单元；其中，所述光线路终端用于通过所述光分配网络向所述光线路 终端发送光信号；所述光线路终端用于接收所述光网络单元发送的光信号，利用其内部的 电流镜RSSI检测分支和对数放大器RSSI检测分支分别对所述光信号进行RSSI测量，选择 与所述光网络单元发送的光信号的光强度相对应的RSSI检测分支输出的RSSI测量结果， 并根据所述选择的RSSI测量结果计算出所述光信号的光功率信息。与现有技术相比，本发明实施例提供的光功率检测方法、系统和装置中，光模块内 部配置有电流镜RSSI检测方案和对数放大器RSSI检测分支对接收到的光信号分别进行 RSSI测量，并根据所述光信号的强度选择对应的RSSI检测分支的测量结果进行光功率信 息的计算，由此综合了电流镜RSSI检测分支和所述对数放大器RSSI检测分支各自对于不 同光强度的测量精度优势，从而保证接收光功率测量精度，有效避免端对光分配网络的故 障状况做出误判断。


图1为无源光网络系统的结构示意图。图2为本发明一种实施例提供的光线路终端的光模块的结构示意图。图3为本发明一种实施例提供光线路终端的光功率检测功能部分的模块结构示 意图。图4为本发明一种实施例提供光功率检测方法的时序示意图。图5为本发明实施例提供的采用图3所示的光功率检测功能部分的光功率检测方 法的流程图。图6为本发明另一种实施例提供的光功率检测功能部分的结构示意图。图7为本发明实施例提供的当采用图6所示的光功率检测功能部分的结构时输出 到设备控制器的选择控制信号的产生方法。
具体实施例方式以下结合具体实施例，对本发明实施例提供的无源光网络的光功率检测方法、系 统和装置进行详细描述。请参阅图1，其为本发明实施例提供的光功率检测方案可以适用的无源光网络系 统的结构示意图。所述无源光网络系统100包括至少一个光线路终端110、多个光网络单 元120和一个光分配网络130。所述光线路终端110通过所述光分配网络130以点到多点 的形式连接到所述多个光网络单元120。其中，从所述光线路终端110到所述光网络单元120 的方向定义为下行方向，而从所述光网络单元120到所述光线路终端110的方向为上行方向。所述无源光网络系统100可以是不需要任何有源器件来实现所述光线路终端110 与所述光网络单元120之间的数据分发的通信网络，比如，在具体实施例中，所述光线路终 端110与所述光网络单元120之间的数据分发可以通过所述光分配网络130中的无源光器 件(比如分光器)来实现。并且，所述无源光网络系统100可以为ITU-T G.983标准定义 的异步传输模式无源光网络(ATM PON)系统或宽带无源光网络(BPON)系统、ITU-T G. 984 标准定义的吉比特无源光网络(GPON)系统、IEEE 802. 3ah标准定义的以太网无源光网络 (EPON)、或者下一代无源光网络(NGA Ρ0Ν，比如XGPON或IOG EPON等)。上述标准定义的 各种无源光网络系统的全部内容通过引用结合在本申请文件中。所述光线路终端110通常位于中心位置(例如中心局Central Off ice，CO)，其可 以统一管理所述多个光网络单元120，并在所述光网络单元120与上层网络(图未示)之间 传输数据。具体来说，该光线路终端110可以充当所述光网络单元120与所述上层网络之 间的媒介，将从所述上层网络接收到的数据转发到所述光网络单元120，以及将从所述光网 络单元120接收到的数据转发到所述上层网络。所述光线路终端110的具体结构配置可能 会因所述无源光网络100的具体类型而异，比如，在一种实施例中，所述光线路终端110可 以包括下行发送模块和上行接收模块，所述下行发送模块用于向所述光网络单元发送下行 光信号，所述上行接收模块用于接收来自所述光网络单元的上行光信号，其中所述下行光 信号和上行光信号可通过所述光分配网络进行传输。并且，所述下行发送模块和上行接收 模块可以独立配置成一个可插拔的光模块，另外，在具体实施例中，所述光模块还可以进一 步包括检测模块，其可用于进行对所述光模块的性能参数进行检测，包括检测所述光模块 的工作电压、发送光功率和接收光功率等。所述光网络单元120可以分布式地设置在用户侧位置(比如用户驻地)。所述光网 络单元120可以为用于与所述光线路终端110和用户进行通信的网络设备，具体而言，所述 光网络单元120可以充当所述光线路终端110与所述用户之间的媒介，例如，所述光网络单 元120可以将从所述光线路终端110接收到的数据转发到所述用户，以及将从所述用户接 收到的数据转发到所述光线路终端110。同样，所述光网络单元120的具体结构配置可能会 因所述无源光网络100的具体类型而异，比如，在一种实施例中，所述光网络单元120可以 也包括上行发送模块和下行接收模块，所述上行发送模块用于向所述光线路终端发送上行 光信号，所述下行接收模块用于接收来自所述光网络线路终端的下行光信号。并且，所述上 行发送模块和下行接收模块也可以独立配置成一个可插拔的光模块，另外所述光模块也可 以进一步集成有检测功能。应当理解，所述光网络单元120的结构与光网络终端(Optical Network Terminal,0NT)相近，因此在本申请文件提供的方案中，光网络单元和光网络终端之间可以互换。所述光分配网络130可以是一个数据分发系统，其可以包括光纤、光耦合器、光分 路器和/或其他设备。在一个实施例中，所述光纤、光耦合器、光分路器和/或其他设备可以 是无源光器件，具体来说，所述光纤、光耦合器、光分路器和/或其他设备可以是在所述光 线路终端110和所述光网络单元120之间分发数据信号是不需要电源支持的器件。另外， 在其他实施例中，该光分配网络130还可以包括一个或多个处理设备，例如，光放大器或者 中继设备(Relay device) 0在如图1所示的分支结构中，所述光分配网络130具体可以从 所述光线路终端110延伸到所述多个光网络单元120，但也可以配置成其他任何点到多点 的结构。如上面所述，所述光线路终端110可以包括一个集成有光信号收发与光电转换功 能以及检测功能的可插拔光模块，以下结合图2具体介绍本实施例提供的光线路终端110 的光模块的结构示意图。请参阅图2，在一种实施例中，所述光模块200包括发送模块210、 接收模块220和检测模块230。其中，所述发送模块210用于接收下行数据并将其转换为下行光信号，并通过所 述光分配网络130下发给所述光网络单元120。在具体实施例中，所述发送模块210可包括 激光驱动器(Laser Diode Device, LDD)211、激光器(Laser Diode, LD) 212 以及耦合在所 述激光驱动器211和所述激光器212之间自动功率控制器(Automatic Power Controller, APC) 213。所述激光驱动器211接收所述下行数据，并驱动所述激光器212将所述下行数据 转换为光信号(即下行光信号)并且下发给所述光网络单元120。所述自动功率控制器213 通过闭环控制所述光模块200的输出光功率稳定，比如，所述自动功率控制器213可以检测 所述激光器212的光电流，并根据检测到的光电流自动调节偏置电流，从而使得所述发送 模块210的输出光功率保持稳定。所述接收模块220用于接收来自所述光网络单元120且通过所述光分配网络130 传送的上行光信号，并通过光电转换将其转换为电信号并转发给所述光线路终端110的控 制部分或者数据处理部分(图未示)进行处理。在具体实施例中，所述接收模块220可以 包括光电二极管(Avalanche photodiode，APD) 222和放大器221。所述光电二极管222接 收所述上行光信号并将所述上行光信号其转换为电信号，所述放大器221可以包括跨阻放 大器(Transimpedance Amplifier,TIA)和 / 或限幅放大器(Limiting Amplifier，LA)，其 可以将所述光电二极管222提供的电信号进行放大处理，形成等幅的数字信号并提供给所 述光线路终端110的数据处理部分进行处理，比如进行时钟数据恢复处理(Clock and Data Recovery,CDR)以及后续相关数据处理。另外，在其他替代实施例中，所述时钟数据恢复功 能也可以集成到所述接收模块220中。应当理解，图2仅是示意性表示出所述发送模块210和所述接收模块220的主要 功能模块，在具体实施例中二者还可以包括其他功能单元，比如所述发送模块210还可以 包括光电流检测单元和温度控制单元等。所述检测模块230可耦合到所述接收模块220，其可在所述光线路终端110的设 备控制器(图未示)控制下对所述光模块200的接收性能参数(包括接收光功率)进行检 测，并将检测数据提供给所述设备控制器。在一种实施例中，如图2所示，所述检测模块230 可以耦合到所述接收模块220的光电二极管222，所述检测模块230可接收所述设备控制器提供的测试控制信号，比如接收信号强度指示(Received Signal Strength Indication, RSSI)功能触发信号(以下简称RSSIjrigger信号)，并在所述测试控制信号的控制下进 行RSSI测量以检测出所述光电二极管222的接收光功率，并且将得到的检测数据提供所述 设备控制器。另外，所述检测模块230可以耦合到所述发送模块210以对所述光模块200 的发送性能参数(如发送光功率等)进行检测，并且，在具体实施例中，所述检测模块230 还可以实现所述光模块200的其他性能参数(比如所述光模块200的工作电压等)进行检 测。图3为本发明实施例提供的光线路终端110的接收光功率检测功能部分的结构示 意图。所述光功率检测功能部分包括所述光线路终端的设备控制器410和所述检测模块 230。所述检测模块230可以配备有至少两套分别对应于不同光强度的RSSI信息测量方案， 并且所述光线路终端110的设备控制器410可以根据所述接收模块220的光电二极管222 的接收到的光信号强度选择接收合适的RSSI测量方案对所述光电二极管222的接收到的 光信号进行RSSI测量的结果，以实现对所述接收模块220的光电二极管222的接收光功率 的检测。请参阅图3，在一种实施例中，所述接收光功率检测功能部分包括电流镜RSSI检 测分支310和对数放大器(Logarithmic Amplifier, LOG) RSSI检测分支320，其中所述电流 镜RSSI检测分支310和所述对数放大器RSSI检测分支320的输入端均耦合在所述光电二 极管222，并且二者的输出端分别通过所述设备控制器410的第一检测端口 411和第二检测 端口 412耦合到所述设备控制器410的数模转换控制器(Analog-to-Digital Converter, ADC)。另外，所述对数放大器RSSI检测分支320的输出端还进一步通过比较电路420耦合 到所述设备控制器410的选择控制端413。所述电流镜RSSI检测分支310可以包括电流镜311、放大器312、电子开关313 和保持单元314，其中所述电流镜311、所述放大器312、所述电子开关313和所述保持单元 314依序连接在所述光电二极管222和所述第一检测端口 411之间。所述光电二极管222可 以根据其接收到的光信号产生对应的光电流，当所述设备控制器410选择所述电流镜RSSI 检测分支310进行RSSI测量时，所述电流镜311可采集所述光电流并将其送入所述放大器 312进行放大处理。所述电子开关313可以在所述设备管理器410提供的RSSI功能触发 (RSSI_Trigger)信号的控制下导通且使得所述保持单元314开始工作。进一步地，所述设 备控制器410的模数转换控制器可在延迟预定时段之后，通过所述第一检测端口 411对所 述电流镜RSSI检测分支310的输出端进行采样并转换为对应的数字量，从而得到所述接收 模块220接收到的光信号的RSSI信息。所述对数放大器RSSI测量分支320可以包括跨阻放大器(TIA) 321、对数放大器 322和电子开关323，其中所述跨阻放大器321、所述对数放大器322和所述电子开关323依 序连接在所述光电二极管222和所述第二检测端口 421之间。当所述设备控制器410选择 所述对数放大器RSSI测量分支320进行RSSI测量时，所述跨阻放大器321可以对所述光 电二极管321提供的光电流进行前置放大，且所述对数放大器322可进一步对经过前置放 大的信号进行对数放大处理。另外，所述电子开关323可以在所述设备管理器410提供的 RSSIjrigger信号的控制下导通。进一步地，所述设备控制器410的模数转换控制器可在 延迟预定时段之后，通过所述第二检测端口 412对所述对数放大器RSSI测量分支320的输
9出端进行采样并转换为对应的数字量，从而得到所述接收模块220接收到的光信号的RSSI
fn息ο当所述光电二极管222接收到的光信号的光强度较大(即大光输入)时，采用所 述电流镜RSSI检测分支310所测量到的RSSI信息的精度较高；不过，当接收到的光信号 的光强度较小(即小光输入)时，由于所述电流镜RSSI检测分支310的放大器312可能会 出现饱和，所述电流镜RSSI检测分支310的RSSI信息测量精度可能会受到影响。相反地， 当小光输入时，采用所述对数放大器RSSI检测分支320所测量到的RSSI信息的精度较高； 不过，当大光输入时，由于所述对数放大器RSSI检测分支320的跨阻放大器321通常具有 固定增益，其输出可能无法随着输入光功率的变化而变化，因此所述对数放大器RSSI检测 分支320的RSSI信息测量精度在大光输入时可能会受到影响。另一方面，所述对数放大器 RSSI检测分支320的响应速度比所述电流镜RSSI检测分支310的响应速度快。本实施例充分考虑所述电流镜RSSI检测分支310和所述对数放大器RSSI检测分 支320各自的测量精度特点，并利用所述对数放大器RSSI检测分支320的响应速度快的优 势，通过比较电路420将所述对数放大器RSSI检测分支320的输出信号与预先设置的参考 信号Ref进行比较，以判断出当前是大光输入还是小光输入，并且所述比较电路230可进一 步根据比较判断结果向所述设备控制器410的选择控制端413输出一个选择控制信号，以 指示所述设备控制器410在大光输入时选择所述电流镜RSSI检测分支310输出的RSSI测 量结果，而在小光输入时选择所述对数放大器RSSI检测分支320输出的RSSI测量结果，从 而保证所述检测模块230的接收光功率测量精度。具体而言，在一种实施例中，请参阅图3，所述检测模块420可进一步包括一个比 较电路420，所述比较电路420包括比较器421，所述比较器421的其中一个输入端连接到 所述对数放大器RSSI检测分支320的输出端，另一个输入端接收预先设置的参考信号Ref， 并且，所述比较器421的输出端连接到所述设备控制器410的选择控制端413。所述比较电 路420可作为选择控制信号产生模块，用于根据当前所述光模块200接收到的光信号的光 强度，产生并向所述设备控制器410提供与所述光信号的光强度对应的选择控制信号，以 指示所述设备控制器410选择接收合适的RSSI检测分支310或320的RSSI测量结果。所述参考信号Ref的值可以根据所述光电二极管222的输入光功率范围而定，且 其可依据实验结果或根据经验在所述光功率范围内进行选取得到，以保证所述参考信号 Ref的值落在所述电流镜RSSI检测分支310和所述对数放大器RSSI检测分支320 二者 测量精度较高的范围的交汇处，并且在具体选取时可以适当留有余量，所述测量精度较高 可以具体指，所述参考信号Ref可以为电压信号，其所对应的光强度值可以使得所述电流 镜RSSI检测分支和所述对数放大器RSSI检测分支的测量误差均低于预设误差值(比如 士2dBm)。具体而言，假设在所述无源光网络系统100中所述光网络单元120的发射光的光 强度范围为-31dBm至-6dBm，即所述光电二极管222理论上接收到的光信号的光强度范围 为-3IdBm至-6dBm，此时所述参考信号Ref可以选取对应于光强度为_20dBm的电压值。相 对应地，当所述光电二极管222接收到的光信号的光强度在-31daii至-20dBm的范围内，所 述比较器421输出的选择控制信号可以表示当前为小光输入，则所述设备控制器410的模 数转换控制器可以选择所述电流镜RSSI检测分支310并读取其输出的RSSI信息，而当所 述光电二极管222接收到的光信号的光强度在_20dBm至_6dBm的范围内，所述比较器421输出的选择控制信号可以表示当前为大光输入，则所述设备控制器410的模数转换控制器 可以选择所述对数放大器RSSI检测分支320并读取其输出的RSSI信息。基于图2-图3提供的光模块200的结构，以下结合图4和图5介绍所述本发明实 施例提供光功率检测方法，其中图4为本发明实施例提供光功率检测方法的时序示意图， 图5为本发明实施例提供光功率检测方法的流程图。所述光功率检测方法包括以下步骤。步骤Sl 1，光模块接收来自光网络单元的光信号。所述光网络单元120根据所述光线路终端110的指示，在所述光线路终端110分 配的时隙Tont内发送上行光信号，所述上行光信号可通过所述光分配网络130传输到所述 光线路终端110，并被所述光模块200内部的光电二极管222所接收并且转换为电信号。步骤S12，设备控制器提供RSSI功能触发信号至所述光模块，以开启所述光模块 的RSSI测量功能。所述光线路终端110的设备控制器410在分配给所述光网络单元120的时隙内， 输出RSSIjrigger信号到所述光模块200，以指示所述光模块200开启其检测模块230的 RSSI测量功能。所述RSSIjrigger信号可以同时提供到所述电流镜RSSI检测分支310的 电子开关313以及所述对数放大器RSSI检测分支320的电子开关323，以使所述电子开关 313和323导通。并且，为保证RSSI测量的准确性，所述RSSIjrigger信号可以是在所述 光网络单元120的时隙开始，经过TRI Delay时段之后才输出到所述光模块200，其中所述 TRI Delay时间可以为所述光模块200的光电二极管222接收光信号并进行光电转换所需 要的时间。步骤S13，所述设备控制器根据接收到的选择控制信号，选择接收与所述光模块接 收到的光信号强度相对应的RSSI检测分支的RSSI测量结果。由于所述对数放大器RSSI检测分支320的响应速度较快，当接收到所述设备控制 器410提供的RSSIjrigger信号之后，其输出端迅速地产生对应的输出信号。所述比较电 路420将所述对数放大器RSSI检测分支320提供的输出信号与预先配置的参考信号Ref 进行比较，判断出当前所述光模块200为大光输入还是小光输入，并输出对应的选择控制 信号至所述设备控制器410。具体地，当所述对数放大器RSSI检测分支320的输出信号的 值小于所述参考信号Ref的值时，所述比较电路420判断出当前所述光模块200为小光输 入并对应输出表示当前为小光输入的选择控制信号(比如，低电平信号)。反之，当所述对 数放大器RSSI检测分支320的输出信号的值大于所述参考信号Ref的值时，所述比较电路 420判断出当前所述光模块200为大光输入并对应输出表示当前为大光输入的选择控制信 号(比如，高电平信号)。所述设备控制器410根据其从所述比较电路420接收到的选择控制信号，可以得 到当前所述光模块200接收到的光信号的光强度信息，并选择接收与所述光强度信息相对 应的RSSI检测分支的测量结果。具体地，当所述设备控制器410根据接收到的选择控制信 号判断出当前所述光模块200为小光输入时，所述设备控制器410可以选择所述对数放大 器RSSI检测分支320的RSSI测量结果；而当所述设备控制器410根据接收到的选择控制 信号判断出当前所述光模块200为大光输入时，所述设备控制器410选择所述电流镜RSSI 检测分支310的RSSI测量结果。步骤S14，所述设备控制器延迟第一预设时段之后对选择的RSSI检测分支的输出信号进行采样，以获得所述光信号的RSSI信息。所述设备控制器410中的模数转换控制器在所述设备控制器410输出所述RSSI_ Trigger信号开始，延迟第一预设时段TRI Width之后，开始通过所述第一或第二检测端口 411,412对步骤S3中选择的RSSI检测分支310或320的输出信号进行采样并通过模数转 换将其转换成数字量。进一步地，所述模数转换控制器可将转换成的数字量保存在所述设 备控制器410内部的存储单元，所述数字量可以作为本次RSSI测量所得到的RSSI信息。步骤S15，所述设备控制器延迟第二预设时段之后读取所述RSSI信息。所述设备控制器410在其输出所述RSSIjrigger信号开始，延迟第二预设时段Tp 之后通过访问Iic接口并读取通过上述RSSI测量得到并存储在所述存储单元的RSSI信 肩、ο步骤S16，所述设备控制器根据读取到的RSSI信息计算出所述光模块的接收光功率。进一步地，所述光线路终端110还可读取所述光网络单元120通过OAM消息上报 的发射光功率信息，并结合步骤S16得到的接收光功率信息，计算出所述光分配网络的实 际插入损耗。另外，所述光线路终端110还可将系统插入损耗理论标准值与所述插入损耗 计算值进行比较，进一步判断出所述光分配网络是否出现故障。请参阅图6，其为本发明另一种实施例提供光线路终端中的光功率检测功能部分 的结构示意图。图6所示的光功率检测功能部分与图3所示的上述光功率检测功能部分相 似，其同样包括所述光线路终端110的设备控制器410和所述检测模块230，主要区别在于， 图6所示的光功率检测功能部分并不包括比较电路230，相替代地，在图6所示的光功率检 测部分中，所述设备控制器410的选择控制端413直接接收由所述光线路终端110其他功 能模块提供的选择控制信号，并根据所述选择控制信号选择接收对应的RSSI检测分支310 或320输出的RSSI测量结果。为便于描述，以下将所述光线路终端110中产生所述选择控 制信号的功能模块命名为选择控制信号产生模块，其可以为所述光线路终端110内部的为 微控制单元或者数据处理单元。图6所示的光线路终端110的光功率检测功能部分也可以采用图5所示的光功率 检测方法实现对所述光模块200的接收光功率的检测，不过，若所述光功率检测功能部分 采用图6所示的结构，则在步骤S13中，所述选择控制信号不是由图3所示的比较电路420 通过比较所述对数放大器RSSI检测分支320提供的输出信号与预先配置的参考信号Ref 的输出的比较结果，相替代地，在本实施例中所述选择控制信号可通过如图7所示的方法 得到。具体而言，请参阅图7，首先，所述光线路终端110内部预先配置有参考距离值 DO (步骤S21)，当所述光线路终端110的光模块200接收到来自某个光网络单元120的光 信号时，所述光线路终端110的选择控制信号产生模块可以根据所述光模块220接收到的 光信号判断出发出所述光信号的光网络单元120的信息，即判断出所述光信号来自哪一个 光网络单元(步骤S2》，并提取在注册过程中通过测距得到的所述光网络单元120与所述 光线路终端110之间的距离值Dl (步骤S2!3)。进一步地，所述光线路终端110的选择控制 信号产生模块可以将所述光网络单元120与所述光线路终端110之间的距离值Dl与所述 参考距离值DO进行比较，以判断所述距离值Dl是否大于所述参考距离值DO (步骤S24)。
若所述距离值Dl大于所述参考距离值D0，则意味着所述光网络单元120与所述光 线路终端Iio之间的光纤长度较长，所述光信号在所述光分配网络130的传播过程中损耗 较大而导致所述光模块200接收到的光强度较小，即所述光模块200当前为小光输入，因此 所述光线路终端110的选择控制信号产生模块可以产生一个表示接收到的光信号的光强 度较小(即表示当前为小光输入)的选择控制信号，并通过所述选择控制端413提供给所 述设备控制器410，以指示所述设备控制器410选择所述对数放大器RSSI测量分支320输 出的RSSI测量结果(步骤S25)。若所述距离值Dl小于所述参考距离值D0，则意味着所述光网络单元120与所述 光线路终端Iio之间的光纤长度较短，所述光信号在所述光分配网络130的传播过程中损 耗较小因而所述光模块200接收到的光强度较大，即所述光模块200为大光输入，因此所述 光线路终端110的选择控制信号产生模块可以产生一个表示接收到的光信号的光强度较 大(即表示当前为大光输入)的选择控制信号，并通过所述选择控制端413提供给所述设 备控制器410，以指示所述设备控制器410选择所述电流镜RSSI测量分支310输出的RSSI 测量结果(步骤S26)。通过以上分析可以看出，所述光网络单元120与所述光线路终端110之间的距离 值Dl实际上反映的也是所述光模块200接收到的光信号的光强度信息，因此实际上在本实 施例中根据所述距离值Dl与所述参考距离值的比较结果来生成所述选择控制信号与采用 图3所示的选择控制信号的生成原理是一致的。其中，在上述步骤S21中，所述预先配置有参考距离值DO可通过以下方法得到。首 先，在注册过程中所述光线路终端Iio通过对各个光网络单元120进行测距得到各个光网 络单元120与所述光线路终端110之间的距离。并且，在进行光功率检测之前时，所述光线 路终端110可以使用所述电流镜RSSI测量分支310或所述对数放大器RSSI测量分支320 对已经注册在线的各个光网络单元120的输出到所述光模块200的光信号的光强度进行粗 测。由于所述光网络单元120与所述光线路终端110之间的距离越长，则两者之间的光信号 在所述光分配网络130传输过程中衰减越大，所述电流镜RSSI测量分支310或所述对数放 大器RSSI测量分支320粗测到的光信号强度便越小。因此，所述光线路终端110的粗测结 果和各个光网络单元120与光线路终端110之间的距离便具有一一对应的关系。所述光线 路终端110可在所述电流镜RSSI检测分支310和所述对数放大器RSSI检测分支320均可 获得较佳RSSI测量精度的光强范围内选择一个光强值，并根据所述对应关系选择对应的 距离值，作为所述参考距离值D0，比如，在所述无源光网络系统100中所述光网络单元120 的发射光的光强度范围为-31dBm至-6dBm时，所述光线路终端110可以选择与_20dBm的 光强度所对应的距离值作为所述参考距离值DO。另一方面，当有新的光网络单元120注册上线时，所述光线路终端110可以重复上 述两个过程，并选择与所述新上线的光网络单元120合适的RSSI测量分支310或320对所 述光模块200接收到的来自所述新上线的光网络单元120的光信号的RSSI信息，以检测出 所述光信号经过所述光分配网络130传输后到达所述光线路终端110的光模块200的光强度。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助 软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来， 该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使 得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例 或者实施例的某些部分所述的方法。 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围 为准。
权利要求
1.一种无源光网络光功率检测装置，其特征在于，包括接收模块，用于接收光网络单元发送的光信号；检测模块，其包括电流镜RSSI检测分支和对数放大器RSSI检测分支，所述电流镜RSSI 检测分支和对数放大器RSSI检测分支分别耦合至所述接收模块，用于响应其接收到的 RSSI功能触发信号对所述光信号进行RSSI测量；控制器，耦合到所述检测模块，用于向所述检测模块输出所述RSSI功能触发信号，并 根据选择控制信号产生模块提供的选择控制信号，选择接收与所述光网络单元发送的光信 号的光强度相对应的RSSI检测分支输出的RSSI测量结果，并根据所述RSSI测量结果计算 出所述光信号的光功率信息。
2.如权利要求1所述的无源光网络光功率检测装置，其特征在于，所述选择控制信号 产生模块耦合到所述控制器，用于根据所述光信号的光强度产生所述选择控制信号，并将 所述选择控制信号输出给所述控制器，以指示所述控制器在所述光信号的光强度大于预设 参考值时选择接收所述电流镜RSSI检测分支输出的RSSI测量结果，而在所述光信号的光 强度小于所述预设参考值时选择接收所述对数放大器RSSI检测分支输出的RSSI测量结果
3.如权利要求2所述的无源光网络光功率检测装置，其特征在于，所述选择控制信号 产生模块包括比较器，所述比较器其中一输入端耦合至所述对数放大器RSSI检测分支的 输出端，其另一输入端用于与所述预设参考值对应的参考信号，所述比较器用于将所述对 数放大器RSSI检测分支响应所述RSSI功能触发信号时产生的输出信号与所述预设参考值 所对应的参考信号进行比较，并根据比较结果生成所述控制选择信号。
4.如权利要求3所述的无源光网络光功率检测装置，其特征在于，所述参考信号为使 所述电流镜RSSI检测分支和所述对数放大器RSSI检测分支的测量误差均低于预设误差值 的光强度值所对应的电压信号。
5.如权利要求2所述的无源光网络光功率检测装置，其特征在于，所述选择控制信号 产生模块根据测距得到所述光网络单元与光线路终端之间的具体距离值生成所述选择控 制信号，其中在所述具体距离值小于参考距离值时生成表示所述接收模块接收到的光信号 的光强度大于所述预设参考值的选择控制信号，而在所述具体距离值大于所述参考距离值 时生成表示所述接收模块接收到的光信号的光强度小于所述预设参考值的选择控制信号。
6.如权利要求5所述的无源光网络光功率检测装置，其特征在于，所述参考距离值为 与使所述电流镜RSSI检测分支和所述对数放大器RSSI检测分支的测量误差均低于预设误 差值的光强度值所对应的光网络单元与光线路终端之间的距离值。
7.一种无源光网络光功率检测方法，其特征在于，包括接收光网络单元发送的光信号；向至少包括电流镜RSSI检测分支和对数放大器RSSI检测分支的检测模块发送RSSI 功能触发信号，以指示所述电流镜RSSI检测分支和对数放大器RSSI检测分支对所述接收 模块接收到的光信号进行RSSI测量；接收选择控制信号产生模块提供的选择控制信号；根据所述选择控制信号选择接收与所述光网络单元发送的光信号的光强度相对应的 RSSI检测分支输出的RSSI测量结果，并根据所述RSSI测量结果计算出所述光信号的光功率信息。
8.如权利要求7所述的无源光网络光功率检测方法，其特征在于，当所述光信号的光 强度大于预设参考值时，在所述选择控制信号的控制下选择接收所述电流镜RSSI检测分 支输出的RSSI测量结果，而当所述光信号的光强度小于所述预设参考值时在所述选择控 制信号的控制下选择接收所述对数放大器RSSI检测分支输出的RSSI测量结果。
9.如权利要求7所述的无源光网络光功率检测方法，其特征在于，还包括提取所述对数放大器RSSI检测分支响应所述RSSI功能触发信号的输出信号；将所述输出信号和所述预设参考值对应的参考信号进行比较，并根据比较结果，生成 所述选择控制信号；其中，所述参考信号为使所述电流镜RSSI检测分支和所述对数放大器RSSI检测分支 的测量误差均低于预设误差值的光强度值所对应的信号。
10.如权利要求7所述的无源光网络光功率检测方法，其特征在于，还包括获取通过测距得到的所述光网络单元与光线路终端之间的具体距离值；将所述具体距离值与预先设置的参考距离值进行比较，并根据比较结果生成用于指示 所述光信号的光强度的选择控制信号；其中，在所述具体距离值小于参考距离值时生成表示所述接收模块接收到的光信号强 度大于所述预设参考值的选择控制信号，而在所述具体距离值大于所述参考距离值时生成 表示所述接收模块接收到的光信号强度小于所述预设参考值的选择控制信号。
11.如权利要求10所述的无源光网络光功率检测方法，其特征在于，还包括配置所述 参考距离值的步骤，其包括对所述无源光网络中各个光网络单元进行测距得到各个光网络单元与所述光线路终 端之间的距离值；在进行光功率检测之前时，使用所述电流镜RSSI测量分支或所述对数放大器RSSI测 量分支对已经注册在线的各个光网络单元输出的光信号的光强度进行粗测，以获取光强度 和光网络单元与光线路终端之间的距离值的对应的关系；根据所述对应关系，在所述电流镜RSSI检测分支和所述对数放大器RSSI检测分支的 测量误差均低于预设误差值的光强度范围内选择一个参考光强度值，将将所述参考光强度 值所对应的距离值作为所述参考距离值。
12.一种光模块，其特征在于，包括接收模块，用于接收光信号；检测模块，其包括电流镜RSSI检测分支和对数放大器RSSI检测分支，所述电流镜 RSSI检测分支和对数放大器RSSI检测分支分别耦合至所述接收模块，用于响应其接收到 的RSSI功能触发信号对所述光信号进行RSSI测量，并选择输出与光信号的光强度相对应 的RSSI检测分支输出的RSSI测量结果。
13.一种无源光网络系统，其包括通过光分配网络以点到多点形式连接的光线路终端 和多个光网络单元；其中，所述光线路终端用于通过所述光分配网络向所述光线路终端发送光信号；所述光线路终端用于接收所述光网络单元发送的光信号，利用其内部的电流镜RSSI 检测分支和对数放大器RSSI检测分支分别对所述光信号进行RSSI测量，选择与所述光网络单元发送的光信号的光强度相对应的RSSI检测分支输出的RSSI测量结果，并根据所述 选择的RSSI测量结果计算出所述光信号的光功率信息。
14.如权利要求13所述的无源光网络系统，其特征在于，所述光线路终端包括如权利 要求1至6中任一个所述的无源光网络光功率检测装置。
全文摘要
本发明实施例公开了一种无源光网络光功率检测装置，其包括接收模块，用于接收光网络单元发送的光信号；检测模块，其包括电流镜RSSI检测分支和对数放大器RSSI检测分支，所述电流镜RSSI检测分支和对数放大器RSSI检测分支分别耦合至所述接收模块，用于根据接收到的RSSI功能触发信号对所述接收模块接收到的光信号进行RSSI测量；控制器，耦合到所述检测模块，用于向所述检测模块输出所述RSSI功能触发信号，并根据选择控制信号产生模块提供的选择控制信号，选择接收与所述光网络单元发送的光信号的光强度相对应的RSSI检测分支输出的RSSI测量结果，并根据所述RSSI测量结果计算出所述光信号的光功率信息。本发明实施例还公开了一种无源光网络光功率检测方法和无源光网络系统。
文档编号H04Q11/00GK102130720SQ20101057239
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日
发明者王莹 申请人:华为技术有限公司