專利名稱：一種電力epon系統(tǒng)onu設(shè)備光纖保護(hù)倒換的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
EPON系統(tǒng)中ONU的數(shù)量是最多的，而ONU設(shè)備中的MAC芯片是成本最高的部分， 減少這一部分成本對(duì)ONU設(shè)備的總體成本有顯著效果。本發(fā)明涉及一種單MAC雙光路的方 法，不僅實(shí)現(xiàn)了電力EPON通信系統(tǒng)光纖保護(hù)倒換的功能，且簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，降低成本。屬于 電力系統(tǒng)通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
2009年5月21日，國(guó)家電網(wǎng)公司首次向社會(huì)公布了“智能電網(wǎng)”的發(fā)展計(jì)劃，并初 步披露了其建設(shè)時(shí)間表，將于2020年全面建成統(tǒng)一的“堅(jiān)強(qiáng)智能網(wǎng)”。通信支撐是堅(jiān)強(qiáng)智能 電網(wǎng)的重要組成部分，而通信接入是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)通信支撐的關(guān)鍵。EPON技術(shù)以其安全可 靠、組網(wǎng)靈活、維護(hù)方便等特點(diǎn)在配網(wǎng)自動(dòng)化通信、用電信息采集通信以及智能小區(qū)的建設(shè) 中成為一種新興的主流技術(shù)。EPON系統(tǒng)在公網(wǎng)的寬帶接入中應(yīng)用已經(jīng)比較廣泛，也對(duì)EPON系統(tǒng)中的OLT設(shè)備 和ONU設(shè)備提出了兩種可選的光纖保護(hù)倒換的方式骨干光纖保護(hù)倒換和全系統(tǒng)光纖保護(hù) 倒換。考慮到成本因素和星型為主的組網(wǎng)方式，目前的電信EPON系統(tǒng)光纖保護(hù)倒換主要采 用骨干光纖保護(hù)倒換，相應(yīng)的OLT和ONU設(shè)備也是以支持骨干光纖保護(hù)倒換為主，支持全光 纖保護(hù)倒換的很少。在電力系統(tǒng)中，通信系統(tǒng)的可靠性要求較高，不僅要求EPON系統(tǒng)支持骨干光纖保 護(hù)倒換，也要支持全光纖保護(hù)倒換。目前市場(chǎng)上的工業(yè)級(jí)EPON產(chǎn)品也是以支持骨干光纖保 護(hù)倒換的單PON 口 ONU為主，不滿足電力EPON通信系統(tǒng)的要求，支持全系統(tǒng)光纖保護(hù)倒換 的ONU產(chǎn)品太少且大多采用雙MAC雙光路的方式實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)復(fù)雜且成本太高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出了一種單MAC雙光路的方法，不僅實(shí)現(xiàn)了電 力EPON通信系統(tǒng)光纖保護(hù)倒換的功能，且簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，降低成本。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下本發(fā)明采用單EPON MAC配以雙 EPON光模塊，外加可編程邏輯控制電路來實(shí)現(xiàn)ONU設(shè)備的光纖保護(hù)倒換。主要步驟如下第一步，單MAC雙光路電路及其控制電路設(shè)計(jì)方法。單MAC雙光路及其控制電路的連接示意框圖如圖1所示。本發(fā)明中單MAC雙光路 及其控制電路不同于一般ONU的EPON接口電路的設(shè)計(jì)，EPON MAC芯片的數(shù)據(jù)差分信號(hào)Tx 和Rx并不直接與EPON光模塊相連，而是先連接到2:1/1:2的差分信號(hào)Mux/Buffer芯片上， 再連接到兩個(gè)EPON光模塊A和B。EPON MAC芯片輸出的Up_en信號(hào)也不直接與光模塊相連，而是先連接到CPLD/ FPGA，再由CPLD/FPGA編程輸出Up_en_A和Up_en_B分別到EPON光模塊A和B。EPON光模塊輸出的光接收強(qiáng)度探測(cè)指示信號(hào)SD_A、SD_B連接到CPLD/FPGA上，供 CPLD/FPGA監(jiān)測(cè)光模塊的信號(hào)接收狀態(tài)。
3
第二步，光纖保護(hù)倒換控制模塊的CPLD/FPGA實(shí)現(xiàn)方法。光纖保護(hù)倒換的目的是為了使ONU當(dāng)光鏈路故障時(shí)能將業(yè)務(wù)迅速的切換到另一 條狀態(tài)正常的光鏈路上，從而提高EPON通信系統(tǒng)的可靠性。通過編程配置CPLD/FPGA，來實(shí)現(xiàn)光纖保護(hù)倒換功能。CPLD/FPGA通過SD信號(hào)來 判斷相應(yīng)光模塊所在光鏈路的狀態(tài)，若光模塊輸出的SD信號(hào)電平為無效值則說明光模塊 所在的光鏈路故障。再根據(jù)兩個(gè)光鏈路的狀態(tài)來自動(dòng)決定光纖保護(hù)倒換結(jié)果，將業(yè)務(wù)承載 到工作良好的光鏈路上。本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明可以監(jiān)測(cè)ONU所連接的兩個(gè)光鏈路的狀態(tài)，并自 動(dòng)快速地進(jìn)行保護(hù)倒換，相比于單光路的0NU，大大的提高了 EPON通信系統(tǒng)的可靠性，相比 于雙MAC雙光路方式的0NU，在同樣實(shí)現(xiàn)光纖保護(hù)倒換功能前提下，極大的降低了成本。


圖1為本發(fā)明單MAC雙光路及其控制電路的連接示意框圖。圖2為本發(fā)明ONU設(shè)備具體電路實(shí)現(xiàn)的連接示意圖。圖3為本發(fā)明在全光纖保護(hù)EPON系統(tǒng)典型連接示意圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖并結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。但本發(fā)明不限于所給出的 例子。圖2為本發(fā)明ONU設(shè)備具體電路實(shí)現(xiàn)的連接示意圖。本發(fā)明的電路設(shè)計(jì)采用 Teknovus的TK3715作為芯片PON MAC, TK3715是一款單PON 口芯片，有1個(gè)千兆業(yè)務(wù)口， 1個(gè)百兆業(yè)務(wù)口和1個(gè)管理串口 ；2:1/1:2的差分信號(hào)Mux/Buffer芯片選用NS公司的 DS15BM200芯片；EPON光模塊選用飛博創(chuàng)公司的FTM-9412P-F20 ；CPLD選用Xilinx公司的 XC9536xl芯片。TK3715芯片與光模塊連接的數(shù)據(jù)差分信號(hào)Tx士和Rx士連接到DS15BM200 的上聯(lián)端口，兩個(gè)FTM-9412P-F20光模塊A和B的數(shù)據(jù)端口分別連接到DS15BM200的支路 端口 A和B。TK3715芯片輸出的Up_en信號(hào)連接到XC9536xl，再由XC9536xl編程輸出Up_ en_A和Up_en_B分別到FTM-9412-F20光模塊A和B。EPON光模塊FTM-9412-F20輸出的光 接收強(qiáng)度探測(cè)指示信號(hào)SD_A、SD_B連接到XC9536xl上，供XC9536xl監(jiān)測(cè)光模塊的信號(hào)接 收狀態(tài)。XC9536xl通過檢測(cè)光模塊A和光模塊B輸出的SD_A、SD_B信號(hào)來進(jìn)行判斷，得出 光纖倒換結(jié)果，輸出相應(yīng)的Mux、En_A、En_A信號(hào)到DS15BM200芯片控制差分信號(hào)的輸出選 擇和驅(qū)動(dòng)；同時(shí)輸出相應(yīng)的Up_en_A和Up_en_B到光模塊A和光模塊B，控制光模塊A和光 模塊B的光發(fā)送。判決模塊的真值表如下
權(quán)利要求
一種電力EPON系統(tǒng)ONU設(shè)備光纖保護(hù)倒換的方法，其特征在于它包括(1)EPON MAC芯片的數(shù)據(jù)差分信號(hào)Tx和Rx并不直接與EPON光模塊相連，而是先連接到2:1/1:2的差分信號(hào)Mux/Buffer芯片上，再連接到兩個(gè)EPON光模塊A和B；(2)增加編程配置CPLD/FPGA模塊，EPON MAC芯片輸出的光模塊發(fā)光使能信號(hào)連接到CPLD/FPGA；(3)CPLD/FPGA編程輸出光模塊發(fā)光使能信號(hào)A和B分別到EPON光模塊A和B，兩個(gè)光模塊輸出的光接收強(qiáng)度探測(cè)指示信號(hào)都連接到CPLD/FPGA上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力EPON系統(tǒng)ONU設(shè)備光纖保護(hù)倒換的方法，其特征是CPLD/FPGA實(shí)現(xiàn)光纖保護(hù)倒換控制邏輯，通過監(jiān)測(cè)光模塊輸出的光接收強(qiáng)度探 測(cè)指示信號(hào)來判斷光模塊的光鏈路的狀態(tài)，將業(yè)務(wù)承載到工作良好的光鏈路上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電力EPON系統(tǒng)ONU設(shè)備光纖保護(hù)倒換的方法，采用單EPONMAC配以雙EPON光模塊，外加可編程邏輯控制電路CPLD/FPGA，將單MAC的光模塊發(fā)光使能信號(hào)連接到CPLD/FPGA上，由CPLD/FPGA的光模塊發(fā)光使能輸出信號(hào)分別控制兩個(gè)光模塊，同時(shí)CPLD/FPGA監(jiān)測(cè)兩個(gè)光模塊光鏈路的狀態(tài)，將業(yè)務(wù)承載到工作良好的光鏈路上。使用本發(fā)明在全光纖保護(hù)倒EPON系統(tǒng)中，能快速正確的進(jìn)行光纖保護(hù)切換，切換時(shí)間小于50ms。不僅實(shí)現(xiàn)了電力EPON通信系統(tǒng)光纖保護(hù)倒換的功能，且簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，降低成本。
文檔編號(hào)H04B10/08GK101982984SQ20101054410
公開日2011年3月2日 申請(qǐng)日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者吳朝文, 李炳林, 林航, 鄧輝, 黃輝 申請(qǐng)人:安徽省電力公司信息通信分公司;國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院