一种实现单波长双速率pmd层的方法及pmd模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及TWDM_P0N(TimeWavelength Divis1n Multiplexing-PassiveOptical Network，时分波分复用-无源光网络)系统中的PMD (Phy s i cal MediumDependent，物理介质关联)层技术领域，具体来讲是一种实现单波长双速率PMD层的方法及PMD模块。
【背景技术】
[0002]TWDM-PON技术是基于ITU-T G.989系列标准的宽带无源光网络综合接入技术，具有高带宽、高效率、大覆盖范围及用户接口丰富等众多优点，被广大运营商视为实现接入网业务宽带化、无线承载和接入网相结合的理想技术。TffDM-PON的系统结构与传统的GPON(Gigabit-Capable Passive Optical Network，千兆位无源光网络)系统结构、XGPON(10GP0N)系统结构相类似，都是由局端的0LT(0ptical Line Terminal，光线路终端)、用户端的0NT/0NU(0ptical Network Terminal，光网络终端/Optical Network Unit，光网络单元)、0DN(0ptical Distribut1n Network，光分配网络)、以及网管系统组成。在TWDM-P0N系统中，一个PON端口采用波分复用方式支持4个波长的光信号的接收和发送，每个波长对应的上下行数据传输支持以下速率级别定义:
[0003]上下行对称速率模式(symmetry mode): 10Gbit/s(准确速率为9.95328Gbit/s)的下行速率;1Gbit/s的上行速率。
[0004]上下行非对称模式(asymmetry mode): 10Gbit/s的下行速率;2.5Gbit/s(准确速率为2.48832Gbit/s)的上行速率。
[0005]双速率共存模式(Dual-Ratecoexistence mode ): 10Gbit/s的下行速率；2.5Gbit/s或者10Gbit/s的上行速率。
[0006]在支持双速率共存模式的TWDM-PON系统中，0LT端口可以通过ODN网络同时接入上下行非对称模式的ONU和上下行对称模式的0NU。当这两种ONU的上行光波长相同时，在上行方向，OLT是通过TDMA(Time Divis1n Multiple Access，时分复用接入)来支持两种速率的接入，OLT的动态带宽分配引擎(DBA)给上下行对称模式ONU和上下行非对称模式ONU分配不同的上行发送时间窗口 ALT端口在一个光波长上接收到不同的ONU数据，虽然ONU传输速率不同，但是因为接收时间不重叠并且OLT已预知不同ONU的数据接收时间窗口，所以在数据链路层解析出同一波长上不同速率ONU的数据不存在任何问题。
[0007]对于PMD层来说，为了适应TWDM-PON系统中的双速率共存模式，则必须同时支持10Gbit/s和2.5Gbit/s两种速率信号的接收处理。而目前，PMD层的PMD模块多是针对单速率接收功能进行的设计，如果希望支持双速率，则需要将PMD模块中两套限幅放大器LA进行电路叠加来实现。具体来说，如图1所示，现有的支持双速率的PMD层的PMD模块包括一个雪崩光电二极管(AH))、一个跨阻放大器(TIA)、一个支持lOGbit/s速率的限幅放大器(LA)、以及一个支持2.5Gbit/s速率的限幅放大器(LA)。
[0008]由此可见，现有的PMD模块为了完成单波长双速率的接收功能，至少需要四个光器件，且需两个限幅放大器分别对lOGbit/s速率、2.5Gbit/s速率的信号进行放大，并输出两组高速PMA(Physical Medium Access，物理介质接入)层接口信号到PMA层(每个限幅放大器输出一组高速PMA接口信号到PMA层)，使得PMD层与PMA层的高速接口信号明显增加。对于TTOM-PON系统的OLT来说，需要支持4个波长，如果每个波长的PMD层均使用以上结构的PMD模块，不但光器件数量多、功耗大，而且接口连线较多、结构复杂，不便于工程实施、管理和维护。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是为了克服上述【背景技术】的不足，提供一种实现单波长双速率PMD层的方法及PMD模块，不但能实现一种支持单波长双速率的PMD层，而且光器件数量少、功耗小、结构简单，有效地降低了双速率PMD层的实现成本和复杂度。
[0010]为达到以上目的，本发明提供一种实现单波长双速率PMD层的方法，包括以下步骤:
[0011]SI:从物理介质关联PMD层的光输入接口端接收10Gbit/s速率光信号、2.5Gbit/s速率光信号，其中，lOGbit/s速率为第一速率，2.5Gbit/s速率为第二速率;将第一速率光信号转化为第一速率电流信号，将第二速率光信号转化为第二速率电流信号，转到S2;
[0012]S2:将所述第一速率电流信号转化为第一速率电压信号，将所述第二速率电流信号转化为第二速率电压信号，转到S3;
[0013]S3:对所述第一速率电压信号、第二速率电压信号同时进行限幅放大，形成单一输出信号后输出到双速率物理介质接入PMA层接口。
[0014]在上述技术方案的基础上，S3具体包括以下步骤:
[0015]S301:对数据链路层的速率选择输入信号Rate_SeleCt进行译码，得到高速率选择偏置电压和低速率选择偏置电压;通过高速率选择偏置电压为所述第一速率电压信号选择第一速率的放大速率，并根据该放大速率对第一速率电压信号进行信号放大，得到第一速率放大信号；通过低速率选择偏置电压为所述第二速率电压信号选择第二速率的放大速率，并根据该放大速率对第二速率电压信号进行信号放大，得到第二速率放大信号，转到S302；
[0016]S302:对数据链路层的Rate_SeleCt进行译码，得到速率控制偏置电压;根据速率控制偏置电压分别对所述第一速率放大信号、第二速率放大信号进行限幅放大，得到第一速率限幅放大信号和第二速率限幅放大信号，转到S303;
[0017]S303:对所述第一速率限幅放大信号、第二速率限幅放大信号进行驱动放大，合并形成单一输出信号后输出到双速率PMA层接口。
[0018]在上述技术方案的基础上，S301和S302中所述Rate_select由时分波分复用-无源光网络TWDM-PON系统的OLT的动态带宽分配引擎DBA输出，Rate_select用于实时指示输入的光信号的速率等级是lOGbit/s还是2.5Gb i t/s。
[0019]本发明还提供一种基于上述方法的实现单波长双速率PMD层的PMD模块，包括包括双速率雪崩光电二极管APD、双速率跨阻放大器TIA和双速率限幅放大器LA;物理介质关联PMD层的光输入接口端依次通过双速率APD、双速率TIA、双速率LA与双速率物理介质接入PMA层接口相连；
[0020]所述双速率APD用于:从PMD层的光输入接口端接收第一速率光信号、第二速率光信号;将第一速率光信号转化为第一速率电流信号，将第二速率光信号转化为第二速率电流?目号;
[0021]所述双速率TIA用于:将所述第一速率电流信号转化为第一速率电压信号，将所述第二速率电流信号转化为第二速率电压信号；
[0022]所述双速率LA用于:对所述第一速率电压信号、第二速率电压信号同时进行限幅放大，形成单一输出信号后输出到双速率PMA层接口。
[0023]在上述技术方案的基础上，所述双速率LA包括双速率放大器Ul、可调速率放大器U2、高速信号放大器U3和逻辑选择模块；
[0024]双速率放大器Ul的输入端与