[发明专利]一种ONU发射端工作状态的监控装置与方法

说明书

技术领域

    本发明涉及光通信网络技术，尤其涉及一种对ONU（Optical Network Unit,光网络单元）发射端工作状态进行监控的装置与方法。

背景技术

传统通信领域所用到的传输线路都是铜芯电缆，传输效率低，抗电磁干扰能力差。由于光纤具有传输效率高，抗电磁干扰能力强等特点，因此，随着对通信传输速率要求的提高，以及现代制造工艺的提升使光纤制造成本下降，现代通信领域越来越多的利用光纤进行信息的传输。光通信网络连接到用户终端的接入网，按照是否接入了有源器件可分为AON(Active Optical Network,有源光网络)和PON(Passive Optical Network,无源光网络)。由于PON具有维护简便，便于安装和拓展的特点，得到了广泛的使用，并成为了国际通信联盟的标准规范。

一个PON通常由一个位于中心局的OLT(Optical Line Terminal,光线路终端)，数个位于用户端的ONU(Optical Network Unit,光网络单元)和位于两者之间的光配线网络构成。当数据下行的时候，OLT将下行数据包广播到各个ONU，各ONU根据下行数据包中的地址信息各自进行匹配即可。而当数据上行的时候，由于上行数据往往量小且时间规律性不高，现行的做法是让各个ONU以时分复用模式工作。如图1所示，多个ONU通过光配线网络连接到一个OLT上，OLT发送使能信号到不同ONU中的光信号发送模块（以下简称“ONU光模块”）的发射端使能管脚，从而控制不同ONU的工作状态，保证同一时间只有一个ONU在发送光信号（以下简称为“发光”），不同ONU依次发光，多个数据包依时间顺序排列成数据流发送到OLT。ONU工作在时分复用模式的优点是增加了线路网络的利用率，但缺点是如果其中一个ONU出现故障而没有及时发现时，可能导致如下情况：故障ONU在本该正常发光的时候没有发光，造成带宽浪费；故障ONU在本该其他ONU工作发光的时候异常发光，造成数据的干扰。同时若ONU其他模块发生问题，使发送到ONU光模块的使能信号时间过长，也会使ONU长时间发光，进而影响网络中其他ONU的正常工作。

ONU光模块的发送端主要包括用于控制激光器工作的激光器驱动芯片，用于受控发光的LD(Laser Diode,半导体激光器)，以及用于监控LD的MPD(Monitor Photo-Diode，监控光电二极管)。当激光器驱动芯片故障或者LD出现故障时，该ONU将无法发光。当该ONU光模块使用光功率闭环控制时，由于激光器驱动芯片、LD、MPD构成一个闭环回路，因此MPD的损坏也会导致ONU无法正常发光；而当该ONU光模块使用光功率开环查表方式控制时，MPD的损坏不会影响光网络的正常通信。

各ONU光模块厂商针对如何监控ONU光模块的发射端工作状态的问题，在ONU光模块的管脚中定义了一个TX_SD（发射端信号检测）管脚，用于向外界告知ONU工作是否正常，通常以TX_SD逻辑电平1表示ONU工作正常，以TX_SD逻辑电平0表示ONU工作异常。至于如何决定TX_SD信号的逻辑电平不同厂商有不同的方式：

一种方式是根据对OLT发送过来的，经过了ONU中其他模块，最终到达ONU光模块发送端使能管脚的使能信号的变化与否，确定TX_SD信号的逻辑电平。这类厂商认为，只要使能信号能够正常的进入到ONU光模块，说明ONU其他模块没有故障，根据工业生产的小概率检验标准，ONU光模块发生故障的概率很小。出于工业成本的考虑，只要使能信号正常的输入进ONU光模块，便可以认为ONU光模块也是正常的，故输出逻辑电平为1的TX_SD信号。其逻辑电路图如图2所示，将缓冲器和反相器并联作为监控电路，输入使能信号，输出TX_SD信号。由于不同厂商生产的芯片要求的使能信号电平不同，当使用高电平为使能信号时，该高电平直接通过缓冲器向外输出高电平信号，即逻辑电平为1的TX_SD信号；当使用低电平为使能信号时，该低电平通过反相器变成高电平，同样输出逻辑电平为1的TX_SD信号。这种方式的好处是节约了成本，坏处是实际上并没有真正的对ONU光模块发射端进行监控。即使内部器件出现故障，ONU光模块仍然会输出表示工作正常的TX_SD信号。