[發明專利]一種內置ONU的GEPON光中繼設備

有效

• 申請號: 201410138193.7
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN104954073B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 胡紅明;楊永祥;楊兆軍;陳文;李洪波;李濤;毛志松
• 申請（專利權）人: 貴州電網公司六盤水供電局
• 主分類號: H04B10/293
• 分類號: H04B10/293;H04B10/032
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種能夠應用于以太網無源光網絡(GEPON)的光功率增強設備，其作用是大幅度延伸GEPON的傳輸距離，大幅度擴大光分路比，能夠應用于各種GEPON廠家(包含各種GEPON設備生產廠商和芯片供應商)生產的GEPON設備組網中。

背景技術：

如圖1所示，一套典型的GEPON系統由位于局端的光線路終端(OLT，Optical Line Terminal)和若干個位于遠端的光網絡單元(ONU，Optical Network Unit)組成，OLT和ONU之間由無源光分配網(ODN，Optical Distribution Netwrok)連接，采用點到多點(P2MP，Point to Multi Point)拓補結構。一般在ODN中使用光分路器(Optical Splitter)來實現一點到多點的分光功能，由于GEPON具有成本低，功能強大，組網靈活等特點，所以逐漸成為光接入網的主流技術，尤其是具有保護倒換功能的GEPON設備，在光纖環路斷裂時可以自動倒換到備用線路，具有非常高的可靠性，具備了光傳輸設備的一些特征，可以替代部分光傳輸設備，但是按照GEPON標準規定，GEPON的傳輸距離為20公里以內，這就在很大程度上限制了GEPON的應用范圍，如何克服GEPON的距離限制，并擴大ODN的分支比，使OLT的PON口可以連接更多的ONU，就可以大量節約光纖和OLT端的PON口數量，具有非常重要的意義。

通用的解決光鏈路功率不足的辦法是采用光纖放大器。但由于光纖放大器價格昂貴，功耗大，體積大，在配網應用中不具備實用性，同時光纖放大器屬于1R設備，即只能增強光功率，不能進行信號整形和時鐘再定時，限制了GEPON的傳輸距離范圍。本發明采用光中繼技術，極大的擴大了GEPON的光鏈路預算。

一個增加了GEPON光中繼器設備的GEPON網絡組網結構如圖2所示，在下行方向，GEPON光中繼器接收來自OLT的光信號，進行光電變換變成電信號，再經放大、整形、時鐘再定時后，驅動激光器發光，發往中繼器下轄的各ONU，這時下行光得到了增強；在上行方向，GEPON光中繼器接收來自后面各ONU的突發光信號，經過光電變換變成電信號，再經放大、整形、時鐘再定時后，驅動激光器發光，這個光信號的功率遠大于從ONU發來的光信號，這樣從中繼器發往OLT的光信號功率得到了增強，再發往OLT。由于GEPON采用點對多點拓補結構，每一個光分支都會消耗一部分光能量，所以GEPON線路的光功率預算非常緊張，這是限制GEPON傳輸距離和分支數的重要原因。尤其在工業控制中的手拉手組網應用中，大量使用一分二分光器，這樣分光器的級數就很多，可達十級以上，在這種網絡 結構中，光功率分配很不均勻，整個光網絡前級的光功率分配比較多，越到后面，可分的光功率越來越少，限制了每個PON口所能接入的ONU數量，一般在這種組網結構中，每個PON口只能接入10個ONU，而在電信運營網絡中，由于采用多端口分光器(8至32端口)，分光比較均勻，每個PON可輕松接入32個ONU，所以在工業控制應用中，更加需要一種技術來解決GEPON光鏈路功率不足的問題；本GEPON光中繼器是專為工業應用而開發的，可以滿足工業環境的苛刻要求。

發明內容：

本發明涉及一種能夠通用于各GEPON廠商(包含各種GEPON設備生產廠商和芯片供應商)的GEPON設備的智能型光功率增強設備；內置雙光口自愈功能GEPON ONU，可遠程網管，用于延伸GEPON的傳輸距離，增加光分支數；適應工業環境要求，具有小型化、卡軌式安裝的特點。包括雙PON口GEPONONU，光接口組件，CPU，CPLD，FPGA，多任務操作系統，設備網管軟件模塊，人機接口軟件模塊，電源保護電路，上行信號再生電路，下行信號再生電路，上行收光指示電路，下行收光指示電路等功能模塊。

整個中繼器主要由以下幾個部分組成：