多功能的OLT光模块的制作方法

本发明涉及光通信技术领域，更具体涉及一种多功能的OLT光模块。

背景技术：

PON(无源光网络)网络由OLT(光线路终端)、ONU(光网络单元)和连接在OLT和ONU间的ODN(光分配网)组成，由于PON网络技术具有高性能、运维成本低等显著优势，在世界范围内已成为接入网技术的主流。

当前PON网络技术中GPON(吉比特无源光网络)网络技术应用更为广泛，GPON网络技术的下行中心波长是1490nm，上行中心波长是1310nm，下行速率是2.488Gbps，上行速率是1.244Gbps。随着用户对通讯速率需求的增长，XGPON(万兆比特无源光网络)网络技术应运而生，XGPON网络技术的下行中心波长是1577nm，上行中心波长是1270nm，下行速率是9.953Gbps，上行速率是2.488Gbps。随着用户对通讯速率需求的增长和XGPON网络成本的持续下降，XGPON网络应用将越来越广泛。

GPON网络的OLT光模块内部结构如图1所示，包括电连接器、微处理器电路、低速发送器、低速接收器、低速光器件。电连接器的Vcc端分别连接至低速发送器、低速接收器、微处理器电路，用于为低速发送器、低速接收器以及微处理器电路供电。电连接器的COM端连接至微处理器电路，用于将控制信号传递给微处理器电路。电连接器的GPON下行信号端口TXL端、GPON上行信号端口RXL端分别连接至低速发送器、低速接收器，分别用于传送下行低速信号和上行低速信号。微处理器电路还连接至低速发送器和低速接收器，以便控制低速发送器和低速接收器的工作参数、状态。低速光器件分别连接至低速发送器和低速接收器，用于将下行低速信号转换为对应GPON下行中心波长的光信号，并将其接收的对应GPON上行中心波长的光信号转化为上行低速信号。低速光器件还通过光接口发送和接收光信号，其中低速光器件发送光信号的中心波长是1490nm，接收光信号的中心波长是1310nm；低速发送器的下行工作速率2.488Gbps，上行工作速率是1.244Gbps。

XGPON网络的OLT光模块内部结构如图2所示，包括电连接器、微处理器电路、高速发送器、高速接收器、高速光器件。电连接器的Vcc端分别连接至高速发送器、高速接收器、微处理器电路，用于为高速发送器、高速接收器以及微处理器电路供电。电连接器的COM端连接至微处理器电路，用于将控制信号传递给微处理器电路。电连接器的XGPON下行信号端口TXH端、XGPON上行信号端口RXH端分别连接至高速发送器、高速接收器，分别用于传送下行高速信号和上行高速信号。微处理器电路还连接至高速发送器和高速接收器，以便控制其工作参数、状态。高速光器件分别连接至高速发送器和高速接收器，用于将下行高速信号转换为对应波长的光信号，并将其接收的对应XGPON上行中心波长的光信号转化为上行高速信号。高速光器件还通过光接口发送和接收光信号，其中高速光器件发送光信号的中心波长是1577nm，接收光信号的中心波长是1270nm；高速发送器的下行工作速率是9.953Gbps，上行工作速率是2.488Gbps。

可见GPON和XGPON网络技术分别采用不同的上、下行工作波长，故理论上可以共享同一个ODN工作。现有GPON网络和XGPON网络共享同一个ODN的OLT光模块的结构示意图如图3所示，OLT设备端需要增加一个波分复用器将4个中心波长的光信号分成两组，一组光是下行中心波长1490nm和上行中心波长1310nm(即GPON网络对应的中心波长)，另一组光是下行中心波长1577nm和上行中心波长1270nm(即XGPON网络对应的中心波长)，分别送至GPON网络OLT光模块和XGPON网络OLT光模块的光器件(即低速光器件和高速光器件)中。

上述现有技术中的PON网络的OLT光模块存在如下缺陷：现有GPON网络和XGPON网络OLT光模块不能互换使用，GPON网络升级成XGPON网络后原有GPON网络OLT光模块不能再利用，造成资源和成本的浪费，同时GPON和XGPON网络共享同一个ODN工作时额外增加的波分复用器带来机房空间扩容的需求和成本的增加，并且在GPON网络与相对高速的XGPON网络共享同一个ODN时需要GPON网络OLT光模块和XGPON网络OLT光模块各一个同时工作，导致系统可靠性、服务质量下降、成本高、占用空间大，同时OLT光模块种类过多还会造成运营商维护不便。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何实现GPON网络、XGPON网络的OLT光模块的通用，同时在GPON网络与XGPON网络共享同一个ODN时不需要额外增加波分复用器，降低成本和占用空间，提高OLT光模块的可靠性，方便运营商维护。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多功能的OLT光模块，所述多功能的OLT光模块包括电连接器、微处理器电路、高速发送器、高速接收器、低速发送器、低速接收器以及光器件；

所述电连接器的控制端口COM连接所述微处理器电路，所述微处理器电路分别连接所述高速发送器、高速接收器、低速发送器、低速接收器；所述电连接器将控制信号传输给所述微处理器电路，由所述微处理器电路根据所述控制信号分别控制所述高速发送器、高速接收器、低速发送器、低速接收器的工作参数和工作状态；

所述电连接器的GPON下行信号端口TXL连接所述低速发送器，所述低速发送器连接所述集成化光器件的低速下行信号输入端口B；所述电连接器将低速下行信号传递给所述低速发送器，由所述低速发送器将所述低速下行信号传递给所述集成化光器件，所述集成化光器件对所述低速下行信号进行光电转换并发射对应GPON下行中心波长的低速下行光信号；

所述电连接器的GPON上行信号端口RXL连接所述低速接收器，所述低速接收器连接所述集成化光器件的低速上行信号输出端口C；所述集成化光器件将其接收到的对应GPON上行中心波长的低速光信号转换为电信号并传递给所述低速接收器，由所述低速接收器将所述GPON上行信号传递给所述电连接器；

所述电连接器的XGPON下行信号端口TXH连接所述高速发送器，所述高速发送器连接所述集成化光器件的高速下行信号输入端口A；所述电连接器将高速下行信号传递给所述高速发送器，由所述高速发送器将所述高速下行信号传递给所述集成化光器件，所述集成化光器件对所述高速下行信号进行光电转换并发射对应XGPON下行中心波长的高速下行光信号；

所述电连接器的XGPON上行信号端口RXH连接所述高速接收器，所述高速接收器连接所述集成化光器件的高速上行信号输出端口D；所述集成化光器件将其接收到的对应XGPON上行中心波长的高速光信号转换为电信号并传递给所述高速接收器，由所述高速接收器将所述XGPON上行信号传递给所述电连接器。

所述集成化光器件包括高速激光器、低速激光器、高速探测器、低速探测器以及分光器；

所述高速激光器连接所述高速下行信号输入端口A，所述高速发送器通过所述高速下行信号输入端口A将所述高速下行信号传递给所述高速激光器，由所述高速激光器将其转换为对应XGPON下行中心波长的所述高速下行光信号，并将所述高速下行光信号传递给所述分光器；

所述低速激光器连接所述低速下行信号输入端口B，所述低速发送器通过所述低速下行信号输入端口B将所述低速下行信号传递给所述低速激光器，由所述低速激光器将其转换为对应GPON下行中心波长的所述低速下行光信号，并将所述低速下行光信号传递给所述分光器；

所述低速探测器连接所述低速上行信号输出端口C，所述低速探测器将其接收到的对应GPON上行中心波长的低速上行光信号转换为电信号并通过所述低速上行信号输出端口C传递给所述低速接收器；

所述高速探测器连接所述高速上行信号输出端口D，所述高速探测器将其接收到的对应XGPON上行中心波长的高速上行光信号转换为电信号并通过所述高速上行信号输出端口D传递给所述高速接收器；

所述分光器将4种不同中心波长的所述低速下行光信号、高速下行光信号、或低速下行光信号和高速下行光信号光路合并在同一个光路上独立收发；

所述分光器将其接收到的上行光信号根据其中心波长分离为所述高速上行光信号和低速上行光信号，并分别传递给所述高速探测器、低速探测器；

所述集成化光器件还包括光信号输入/输出端口，所述光信号输入/输出端口与外部ODN连接，所述光信号输入/输出端口用于向ODN传递合并在同一个光路上的不同中心波长的各光信号。

优选地，所述多功能的OLT光模块还包括高速发开关和高速收开关；所述电连接器包括电源端口Vcc；

所述高速发开关与所述电源端口Vcc、所述微处理器电路以及所述高速发送器连接，所述微处理器电路控制所述高速发开关的通断，进而通过所述高速发开关的通断控制所述高速发送器与所述电源端口的连通和关断；

所述高速收开关与所述电源端口Vcc、所述微处理器电路以及所述高速接收器连接，所述微处理器电路控制所述高速收开关的通断，进而通过所述高速收开关的通断控制所述高速接收器与所述电源端口的连通和关断。

优选地，所述多功能的OLT光模块还包括低速发开关和低速收开关；所述电连接器包括电源端口Vcc；

所述低速发开关与所述电源端口Vcc、所述微处理器电路以及所述低速发送器连接，所述微处理器电路控制所述低速发开关的通断，进而通过所述低速发开关的通断控制所述低速发送器与所述电源端口的连通和关断；

所述低速收开关与所述电源端口Vcc、所述微处理器电路以及所述低速接收器连接，所述微处理器电路控制所述低速收开关的通断，进而通过所述低速收开关的通断控制所述低速接收器与所述电源端口的连通和关断。

优选地，所述电源端口Vcc与所述微处理器电路连接，用于为所述微处理器电路供电。

(三)有益效果

本发明提供了一种多功能的OLT光模块。本发明的多功能的OLT光模块包括电连接器、微处理器电路、高速发送器、高速接收器、低速发送器、低速接收器以及集成化光器件。微处理器电路通过电连接器接收OLT系统发来的配置指令，分别控制控制光模块内各发送器和接收器工作，使本发明多功能的OLT光模块既适合分别在相对低速的GPON网络、相对高速的XGPON网络中单独工作，又适合在混合有GPON和XGPON网络应用中作为两个PON网络OLT收发器同时工作，这样用一种OLT光模块支持多种不同PON网络应用的设计，可提高局端OLT光端口密度和组网灵活性，在同一个光网络中同时支持多种不同速率的PON网络应用的设计，有利于GPON网络、XGPON网络之间平滑演进和扩容，并保护已有PON网络建设投资，降低运营商的运维成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中GPON网络的OLT光模块内部结构示意图；

图2是现有技术中XGPON网络的OLT光模块内部结构示意图；

图3是现有技术中GPON网络和XGPON网络共享同一个ODN的OLT光模块内部结构示意图；

图4是本发明的多功能的OLT光模块内部结构示意图；

图5是本发明中集成化光器件内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

一种多功能的OLT光模块，如图4所示，所述多功能的OLT光模块包括电连接器1、微处理器电路2、高速发送器7、高速接收器10、低速发送器8、低速接收器9以及集成化光器件11。所述电连接器1的控制端口COM连接所述微处理器电路2，用于传递配置指令和模块工作状态、参数；所述微处理器电路2分别连接所述高速发送器7、高速接收器10、低速发送器8、低速接收器9；所述电连接器1将控制信号传输给所述微处理器电路，由所述微处理器电路根据所述控制信号分别控制所述高速发送器7、高速接收器10、低速发送器8、低速接收器9的工作参数和工作状态。

所述电连接器的GPON下行信号端口TXL连接所述低速发送器，所述低速发送器连接所述集成化光器件的低速下行信号输入端口B；所述电连接器将低速下行信号传递给所述低速发送器，由所述低速发送器将所述低速下行信号传递给所述集成化光器件，所述集成化光器件对所述低速下行信号进行光电转换并发射对应GPON下行中心波长的低速下行光信号；

所述电连接器的GPON上行信号端口RXL连接所述低速接收器，所述低速接收器连接所述集成化光器件的低速上行信号输出端口C；所述集成化光器件将其接收到的对应GPON上行中心波长的低速光信号转换为电信号并传递给所述低速接收器，由所述低速接收器将所述GPON上行信号传递给所述电连接器，实现与独立GPON网络的OLT模块相同的光信号的发射和接收功能。

所述电连接器的XGPON下行信号端口TXH连接所述高速发送器，所述高速发送器连接所述集成化光器件的高速下行信号输入端口A；所述电连接器将高速下行信号传递给所述高速发送器，由所述高速发送器将所述高速下行信号传递给所述集成化光器件，所述集成化光器件对所述高速下行信号进行光电转换并发射对应XGPON下行中心波长的高速下行光信号；

所述电连接器的XGPON上行信号端口RXH连接所述高速接收器，所述高速接收器连接所述集成化光器件的高速上行信号输出端口D；所述集成化光器件将其接收到的对应XGPON上行中心波长的高速光信号转换为电信号并传递给所述高速接收器，由所述高速接收器将所述XGPON上行信号传递给所述电连接器，实现与独立XGPON网络的OLT模块相同的发射和接收功能。利用上述多功能的OLT光模块既可配置成在相对低速的GPON网络，也可以配置成在相对高速的XGPON网络中单独工作，实现了GPON网络、XGPON网络的OLT光模块的通用。

所述微处理器电路2分别连接所述高速发送器7、高速接收器10、低速发送器8、低速接收器9，所述微处理器2发送所述控制信号可分别控制所述高速发送器7、高速接收器10、低速发送器8、低速接收器9的工作参数和工作状态。

如图5所示，所述集成化光器件11包括高速激光器111、低速激光器112、高速探测器114、低速探测器113以及分光器115。所述高速激光器111的电接口连接所述高速下行信号输入端口A，所述高速激光器的光输出接口连接至所述分光器，所述高速发送器7通过所述高速下行信号输入端口A将所述高速下行信号传递给所述高速激光器111，由所述高速激光器111根据所述高速下行信号转换为对应XGPON下行中心波长1577nm的所述高速下行光信号，并将所述高速下行光信号传递给所述分光器115。所述低速激光器112的电接口连接所述低速下行信号输入端口B，所述低速激光器的光输出接口连接至所述分光器，所述低速发送器8通过所述低速下行信号输入端口B将所述低速下行信号传递给所述低速激光器112，由所述低速激光器112根据所述低速下行信号转换为对应GPON下行中心波长1490nm的低速下行光信号，并将所述低速下行光信号传递给所述分光器115。所述分光器115还连接至所述低速探测器113的光输入接口以及所述高速探测器114的光输入接口，所述分光器115将其接收的上行光信号按照两种不同的中心波长分离为中心波长为1270nm的所述高速上行光信号和中心波长为1310nm的低速上行光信号，并分别传递给所述高速探测器114、低速探测器113。所述高速探测器114的电接口连接所述高速上行信号输出端口D，所述高速探测器114将其接收到的高速上行光信号转换为对应的高速上行电信号并通过所述高速上行信号输出端口传递给所述高速接收器10；所述低速探测器113的电接口连接所述低速上行信号输出端口C，所述低速探测器113将其接收到的低速上行光信号转换为对应的低速上行电信号并通过所述低速上行信号输出端口传递给所述低速接收器9。

所述分光器115还包括光信号输入/输出端口，所述光信号输入/输出端口与外部ODN连接，用于收发1577nm、1490nm、1310nm、1270nm四种中心波长的光信号。

综上，所述集成化光器件不需要额外的波分复用器即可同时实现1577nm、1490nm、1310nm、1270nm四种中心波长光信号的光电转换，并通过右侧光接口对外接收和发送各中心波长的光信号。具体的，所述分光器115将所述高速激光器111发出的1577nm中心波长XGPON网络下行光信号(高速下行光信号)、所述低速激光器112发出的1490nm中心波长GPON网络下行光信号(低速下行光信号)合并光路，然后通过所述集成化光器件11右端的光接口(即光信号输入/输出端口)发送到ODN中，将来自同一个ODN的1310nm、1270nm中心波长上行光信号还经集成化光器件11右端的光接口送入所述分光器115，分离出的1310nm中心波长GPON网络上行光信号(即低速上行光信号)送入所述低速探测器113，分离出的1270nm中心波长XGPON网络上行光信号(即高速上行光信号)送入所述高速探测器114。所述高速发送器7发出的XGPON网络下行电信号(即高速下行信号)经所述集成化光器件11的A接口送入所述高速激光器111，所述高速激光器111将该电信号转换成1577nm的高速光信号(即高速下行光信号)发出，所述低速发送器8发出的GPON网络下行电信号(即低速下行信号)经所述集成化光器件11的B接口送入所述低速激光器112，所述低速激光器112将该电信号转换成1490nm的低速光信号(即低速下行光信号)发出，所述分光器115分离出1310nm的GPON网络上行光信号(即低速上行光信号)送入所述低速探测器113，低速探测器113将其转换成GPON网络上行电信号(即低速上行信号)，通过所述集成化光器件11的C接口送至所述低速接收器9，所述分光器115分离出1270nm的XGPON网络上行光信号(即高速上行光信号)送入所述高速探测器114，高速探测器114将其转换成XGPON网络上行电信号(高速上行信号)，通过所述集成化光器件11的D接口送至所述高速接收器10，由于所述分光器115能处理以上四个中心波长的光信号，所以当本发明光模块在配置成GPON网络与XGPON网络共享同一个ODN时，既可以用一个光模块同时支持两种不同的PON网络应用，又可省去常规设计中另接波分复用器的需求。

通过上述设计可实现将本发明的多功能的OLT光模块配置成适合在相对低速的GPON网络、相对高速的XGPON网络中单独工作，还可以配置成适合在混合有GPON和XGPON网络的应用中作为两个PON网络OLT收发器同时工作。

进一步地，所述多功能的OLT光模块还包括高速发开关3和高速收开关6；所述电连接器包括电源端口Vcc。所述高速发开关3与所述电源端口Vcc、所述微处理器电路2以及所述高速发送器7连接，所述微处理器电路2通过所述控制信号控制所述高速发开关3的通断，进而通过所述高速发开关3的通断控制所述高速发送器7与所述电源端口Vcc的连通和关断，在高速发开关3闭合时向高速发送器7供电，达到控制所述高速发送器7启停的目的。所述高速收开关6与所述电源端口Vcc、所述微处理器电路2以及所述高速接收器10连接，所述微处理器电路2通过所述控制信号控制所述高速收开关6的通断，进而通过所述高速收开关6的通断控制所述高速接收器10与所述电源端口Vcc的连通和关断，在高速收开关6闭合时向高速接收器10供电，达到控制所述高速接收器10启停的目的。

所述多功能的OLT光模块还包括低速发开关4和低速收开关5。所述低速发开关4与所述电源端口Vcc、所述微处理器电路2以及所述低速发送器8连接，所述微处理器电路2通过所述控制信号控制所述低速发开关4的通断，进而通过所述低速发开关4的通断控制所述低速发送器8与所述电源端口Vcc的连通和关断，在低速发开关4闭合时向低速发送器8供电，达到控制所述低速发送器8的启停的目的；所述低速收开关5与所述电源端口Vcc、所述微处理器电路2以及所述低速接收器9连接，所述微处理器电路2通过所述控制信号控制所述低速收开关5的通断，进而通过所述低速收开关5的通断控制所述低速接收器9与所述电源端口Vcc的连通和关断，在低速收开关5闭合时向低速接收器9供电，达到控制所述低速接收器9的启停的目的。

进一步地，所述电源端口Vcc与所述微处理器电路2连接，用于为所述微处理器电路供电。

进一步地，所述微处理器电路还包括：信号上传模块，用于将光模块的工作温度、工作电压、故障信息、工作状态和工作参数通过所述电连接器的COM端上传至网管。

上述多功能的OLT光模块通过所述电连接器1的COM接口向所述微处理器电路2发出G、X或G+X三种配置指令之一时，所述微处理器电路2根据收到的OLT系统发来的配置指令，对应切换所述高速发开关3、低速发开关4、低速收开关5、高速收开关6的开关状态，具体的：G配置指令对应断开高速发开关3和高速收开关6、闭合低速发开关4和低速收开关5，X配置指令对应闭合高速发开关3和高速收开关6、断开低速发开关4和低速收开关5，G+X配置指令闭合全部高速发开关3、低速发开关4、低速收开关5和高速收开关6。这四个开关的作用一是在G或X配置下将不需要工作的部件断电以减少电能消耗，二是当本发明实施例上电后被切换到G+X配置时，所述微处理器电路2通过依次打开所述高速发开关3、低速发开关4、低速收开关5、高速收开关6，来防止所述高速发送器7、低速发送器8、低速接收器9、高速接收器10一齐通电时可能导致供电电源遭受瞬间大电流冲击。

同时所述微处理器电路2按照配置指令对应控制所述高速发送器7、低速发送器8、低速接收器9、高速接收器10的工作参数和状态：G配置指令对应控制所述低速发送器8、低速接收器9，X配置指令对应控制所述高速发送器7、高速接收器10，G+X配置指令对应控制所述高速发送器7、低速发送器8、低速接收器9、高速接收器10。通过上述控制方式本发明光模块可配置成适合在相对低速的GPON网络、相对高速的XGPON网络中单独工作，也可配置成适合在混合有GPON和XGPON网络的应用中作为两个PON网络OLT收发器同时工作，当本发明光模块被配置成GPON网络与XGPON网络共享一个ODN的OLT光模块工作时，还可省去常规设计中另接的波分复用器，既降低了成本，又提高了局端OLT光端口密度和机房利用率，这样用一种多功能的OLT光模块支持多种不同PON网络应用的设计，具有组网灵活、维护容易的优点，有利于GPON网络、XGPON网络之间平滑演进和扩容，并降低运维成本。

综上本发明的有益效果是：通过接收OLT系统发来的配置指令，本发明的多功能的OLT光模块可配置成适合在相对低速的GPON网络、相对高速的XGPON网络中单独工作，也可配置成适合在混合有GPON和XGPON网络的应用中作为两个PON网络OLT收发器同时工作，当本发明光模块被配置成GPON网络与XGPON网络共享一个ODN的OLT光模块使用时，还可省去常规设计中另接的波分复用器，既降低了成本，又提高了局端OLT光端口密度和机房利用率，这样用一种多功能的OLT光模块支持多种不同PON网络应用的设计，具有组网灵活、维护容易的优点，有利于GPON网络、XGPON网络之间平滑演进和扩容，并降低运维成本。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。