[发明专利]一种GEPON光中继器核心电路实现装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够通用于各GEPON厂商(包含各种GEPON设备生产厂商和芯片供应商)生产的GEPON设备的光功率增强设备核心电路实现装置；采用3R放大整形技术，可网管，可级连组网，能够大幅度延伸GEPON的传输距离，增加光分支数；

背景技术

如图1所示，一套典型的GEPON系统由位于局端的光线路终端(OLT，Optical Line Terminal)和若干个位于远端的光网络单元(ONU，Optical Network Unit)组成，OLT和ONU之间由无源光分配网(ODN，Optical Distribution Netwrok)连接，采用点到多点(P2MP，Point to Multi Point)的拓补结构。一般在ODN中使用光分路器(Optical Splitter)来实现一点到多点的分光功能，由于GEPON具有成本低，功能强大，组网灵活等特点，所以逐渐成为光接入网的主流技术，尤其是具有保护倒换功能的GEPON设备，在光纤环路断裂时可以自动倒换到备用线路，具有非常高的可靠性，具备了光传输设备的一些特征，可以替代部分光传输设备，但是按照GEPON标准规定，GEPON的传输距离只有20公里，这就在很大程度上限制了GEPON的应用范围，如何克服GEPON的距离限制，并扩大ODN的分支比，使OLT的PON口可以连接更多的ONU，具有非常重要的现实意义。

由于GEPON采用点对多点拓补结构，每一个光分支都会消耗一部分光功率，所以GEPON线路的光功率预算非常紧张，这是限制GEPON传输距离和分支数的重要原因。在工业控制中的手拉手组网方式应用中，大量使用一分二分光器，这样分光器的级数就很多，可达十级以上。这种网络结构光功率分配很不均匀，整个光网络前级的光功率分配比较多，越到后面，可分的光功率越来越少，限制了每个PON口所能接入的ONU数量，一般在这种组网结构中，每个PON口只能接入10个ONU，而在电信运营网络中，每个PON可轻松接入32个ONU，所以在工业控制应用中，更加需要一种能够解决GEPON光链路功率不足的技术。

本方法采用3R技术，即再放大(re-amplifying)、再整形(re-shaping)和再定时(re-timing)。经再生后的输出脉冲，完全消除了附加的噪声和畸变，即使在由多个中继器组成的级连系统中，噪声和畸变也不会积累，充分地发挥了数字光通信作为长距离通信的最大优点。

通用的解决GEPON光链路功率不足的办法是采用光纤放大器。但由于光纤放大器价格昂贵，功耗大，体积大，在配网应用中不具备实用性，同时光纤放大器属于1R设备，即只能增强光功率，不能进行信号整形和时钟再定时，难以级连应用，限制了GEPON的传输距离范围。在一些要求更长距离的GEPON组网需求中，一级中继器放大量往往不够，本发明采用光中继技术，并采用3R放大整形技术，可以级连组网，实现了光信号的多级放大(如图2所示)，级连级数在3级以上，比单级中继器放大倍数提高数百至数万倍，极大的扩大了GEPON的光链路预算，可从根本上解决GEPON光链路功率不足的问题。

发明内容

针对现有技术中GEPON的发展带来的问题，本发明的主要目的在于提供一种GEPON光中继器核心电路实现装置，通过采用3R放大整形技术以及级联组网来达到上述目的。

本发明涉及一种通用型GEPON光功率增强设备核心电路实现装置；采用3R放大整形技术，可网管，可级连组网，可实现光信号的多级放大；包括高速SERDES(串并并串变换)，上行数据接收检测，FIFO(先入先出缓冲存贮器)控制器，FIFO，上行前导比特恢复电路，上行激光器发送使能控制，CPU，上下行接收和发射组件，上行前导比特恢复电路、下行数据检测电路等功能模块；其中，上、下行的接收和发射组件连接高速SERDES，所述高速SERDES连接FIFO，所述FIFO一端连接CPU，另一端连接所述FIFO控制器，还有一端连接上行前导比特恢复电路/下行数据检测电路，然后通过另一高速SERDES连接到上、下行的发射和接收组件，其中，上行通道在所述FIFO和高速SERDES之间还连接有上行数据接收检测模块，所述上行数据接收检测模块和下行数据检测电路连接到FIFO控制器。

本实现装置包含两片完全独立的SERDES芯片，每片SERDES芯片都具备完整的串并以及并串变换功能，从而上、下行信号都经过各自的SERDES电路和缓冲存贮器以及时钟变换电路处理，以保证3R放大整形得以实现。