技术领域
[0001] 本
发明涉及光接入技术领域，尤其涉及一种在无源光网络中控制下行
光信号的方法、装置和设备。
背景技术
[0002] 随着大视频、
物联网、VR/AR、5G技术的不断发展，接入领域对于带宽的需求不断增大，PON(Passive Optical Network，无源光纤网络)的技术也在不断更新。目前接入带宽为10G的PON已投入商用，接入带宽为40G的TWDM PON也已经完成标准的制订，100G PON标准也在制订的过程中。然而，随着单
波长调制速率的增大，接收机灵敏度会降低，导致链路功率预算减少。由于ODN(Optical Distribution Network，光配线网络)无法改变，如何增大链路功率预算成为必须解决的问题。在PON中加入
放大器以增大发射机发射光功率或增大接收机接收光功率是非常有效的解决方式之一。例如，在OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)侧增加
光放大器，以增大发射光功率。但是在PON系统中，不同ONU(Optical Network Unit，光网络单元)到OLT的链路衰减不同，最大可以有15dB的差异，如果在OLT侧增加光放大器，以增加下行光信号的功率，在原来接收光功率最小的ONU达到合适的接收光功率范围时，原来接收光功率最大的ONU则可能接收光功率超过损坏
阈值，损坏光接收机。
对于下行光信号，单纯将信号放大一个固定的增益是存在
风险的。
发明内容
[0003] 本发明的主要目的在于提出一种在无源光网络中控制下行光信号的方法、装置和设备，通过调整ONU侧可调光
衰减器和光放大器，使得ONU接收到的下行光信号的功率为ONU光接收机的最佳接收功率。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供了一种在无源光网络中控制下行光信号的方法，应用于光网络单元ONU，所述方法包括：
[0005] 在接收下行光信号的过程中，监测所述下行光信号的功率；
[0006] 根据所述下行光信号的功率，调整ONU侧的可调光衰减器的衰减值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内；
[0007] 其中，所述ONU侧的可调光衰减器位于分光器和所述ONU之间。
[0008] 可选的，在接收所述下行光信号之前，所述方法还包括：
[0009] 将所述可调光衰减器的衰减值调至最大值；
[0010] 所述调整ONU侧的可调光衰减器的衰减值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内，包括：
[0011] 逐渐减小所述可调光衰减器的衰减值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内。
[0012] 可选的，在所述下行光信号的功率在预设功率范围内之后，所述方法还包括：
[0013] 所述ONU进行注册，并将调整后的所述可调光衰减器的衰减值发送至光线路终端OLT，以供所述OLT根据所有注册的ONU发送来的衰减值，同时减小OLT侧的光放大器的增益值以及所有注册的ONU侧的可调光衰减器的衰减值；
[0014] 其中，所述OLT侧的光放大器位于所述OLT和所述分光器之间。
[0015] 可选的，所述方法还包括：
[0016] 在所述接收机接收下行光信号期间，若所述可调光衰减器的衰减值已调至最小值，且所述下行光信号的功率未在预设功率范围内，则继续调整所述ONU侧的光放大器的增益值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内；
[0017] 其中，所述ONU侧的光放大器位于所述分光器和所述ONU之间。
[0018] 可选的，在接收所述下行光信号之前，所述方法还包括：
[0019] 将所述ONU侧的光放大器的增益值调至最小值；
[0020] 所述继续调整所述ONU侧的光放大器的增益值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内，包括：
[0021] 逐渐增大所述ONU侧的光放大器的增益值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内。
[0022] 此外，为实现上述目的，本发明还提出一种在无源光网络中控制下行光信号的装置，应用于光网络单元ONU，所述装置包括：
[0023] 信号监测模
块，用于在接收下行光信号的过程中，监测所述下行光信号的功率；
[0024] 第一调整模块，用于根据所述下行光信号的功率，调整ONU侧的可调光衰减器的衰减值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内；
[0025] 其中，所述ONU侧的可调光衰减器位于分光器和所述ONU之间。
[0026] 可选的，所述装置还包括：
[0027] 控制调整模块，用于在接收所述下行光信号之前，将所述可调光衰减器的衰减值调至最大值；
[0028] 所述第一调整模块，具体用于：
[0029] 逐渐减小所述可调光衰减器的衰减值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内。
[0030] 可选的，所述装置还包括：
[0031] 反馈模块，用于在所述下行光信号的功率在预设功率范围内之后，所述ONU进行注册，并将调整后的所述可调光衰减器的衰减值发送至光线路终端OLT，以供所述OLT根据所有注册的ONU发送来的衰减值，同时减小OLT侧的光放大器的增益值以及所有注册的ONU侧的可调光衰减器的衰减值；
[0032] 其中，所述OLT侧的光放大器位于所述OLT和所述分光器之间。
[0033] 可选的，所述装置还包括：
[0034] 第二调整模块，用于在所述接收机接收下行光信号期间，若所述可调光衰减器的衰减值已调至最小值，且所述下行光信号的功率未在预设功率范围内，则继续调整所述ONU侧的光放大器的增益值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内；
[0035] 其中，所述ONU侧的光放大器位于所述分光器和所述ONU之间。
[0036] 可选的，所述控制调整模块，还用于：
[0037] 在接收所述下行光信号之前，将所述ONU侧的光放大器的增益值调至最小值；
[0038] 所述第二调整模块，具体用于：
[0039] 逐渐增大所述ONU侧的光放大器的增益值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内。
[0040] 此外，为实现上述目的，本发明还提出一种在无源光网络中控制下行光信号的设备，应用于光网络单元ONU，所述设备包括：处理器、
存储器及通信总线；
[0041] 所述通信总线用于实现所述处理器和所述存储器之间的连接通信；
[0042] 所述处理器用于执行所述存储器中存储的在无源光网络中控制下行光信号的程序，以实现上述介绍的在无源光网络中控制下行光信号的方法的步骤。
[0043] 本发明提出的在无源光网络中控制下行光信号的方法、装置和设备，通过调整ONU侧可调光衰减器和光放大器，使得ONU接收到的下行光信号的功率为ONU光接收机的最佳接收功率。避免了当在OLT侧设置光放大器时，由于ONU侧接收到的下行光信号的功率过大而损坏光接收机的问题，或者，ONU侧接收到的下行光信号的功率达不到光接收机的最佳接收范围的问题。
附图说明
[0044] 图1是本发明第一
实施例的在无源光网络中控制下行光信号的方法的
流程图；
[0045] 图2是本发明第一实施例中的无源光网络系统的示意图；
[0046] 图3是本发明第二实施例中的无源光网络系统的示意图；
[0047] 图4是本发明第二实施例的在无源光网络中控制下行光信号的方法的流程图；
[0048] 图5是本发明第三实施例的在无源光网络中控制下行光信号的装置的组成结构示意图；
[0049] 图6是本发明第四实施例的在无源光网络中控制下行光信号的装置的组成结构示意图；
[0050] 图7是本发明第五实施例的在无源光网络中控制下行光信号的设备的组成结构示意图。
具体实施方式
[0051] 为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。
[0052] 本发明第一实施例，提出了一种在无源光网络中控制下行光信号的方法，应用于ONU侧，如图1所示，所述方法具体包括以下步骤：
[0053] 步骤S101：在接收下行光信号的过程中，监测所述下行光信号的功率。
[0054] ONU上电，并打开光接收机，以通过所述光接收机接收下行光信号，并监测所述下行光信号的功率。ONU监测下行光信号的功率为
现有技术，故此处不再详述。
[0055] 步骤S102：根据所述下行光信号的功率，调整ONU侧的可调光衰减器的衰减值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内。
[0056] 如图2所示，为本实施例对应的无源光网络系统的示意图，该无源光网络系统包括：光线路终端OLT、光路放大器、分光器、可调光衰减器和光网络单元ONU。
[0057] 其中，光路放大器位于OLT与分光器之间；在每个ONU所在的支路上分别设置有可调光衰减器，且可调光衰减器位于分光器和ONU之间。
[0058] OLT发出的下行光信号经过光路放大器放大后，再经过分光器，进入每个ONU所在的支路。
[0059] ONU根据接收到的下行光信号的功率，调整所述可调光衰减器的衰减值，当所述下行光信号的功率达到ONU可以正确接收信号的功率范围时，ONU停止调整所述可调光衰减器的衰减值，并开始等待OLT的注册窗口并在注册窗口内进行注册。
[0060] 具体的，在接收所述下行光信号之前，所述方法还包括：
[0061] 将所述可调光衰减器的衰减值调至最大值；
[0062] 此时，所述调整ONU侧的可调光衰减器的衰减值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内，包括：
[0063] 逐渐减小所述可调光衰减器的衰减值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内。
[0064] ONU在打开光接收机时，先将所述可调光衰减器的衰减值调至最大值，以使所述光接收机接收到功率最小的下行光信号。ONU再根据监测到的下行光信号的功率，逐渐减小所述可调光衰减器的衰减值，以使所述光接收机接收到功率较大的下行光信号。
[0065] 进一步的，在所述下行光信号的功率在预设功率范围内之后，所述方法还包括：
[0066] 所述ONU进行注册，并将调整后的所述可调光衰减器的衰减值发送至光线路终端OLT，以供所述OLT根据所有注册的ONU发送来的衰减值，同时减小OLT侧的光放大器的增益值以及所有注册的ONU侧的可调光衰减器的衰减值。
[0067] 当OLT的注册窗口结束时，已注册成功的每个ONU将各自调整后的可调光衰减器的衰减值发送至OLT；OLT在从中确定出最小衰减值I之后，OLT同时将OLT侧的光放大器的增益值减小I，以及将所有已注册成功的ONU侧的可调光衰减器的衰减值减小I，这样所有已注册成功的ONU接收到的下行光信号的功率不变，仍然是最佳接收光功率。但是通过上述方法，将OLT侧的光放大器的增益减小了，从而可以有效节能。
[0068] 当OLT重新进入注册窗口时，OLT再同时将OLT侧的光放大器的增益增大I，并将之前已注册成功的ONU侧的可调光衰减器的衰减值增大I。当新的注册窗口结束时，OLT再通过上述方法，达到使OLT侧的光放大器的增益减小的目的。
[0069] 进一步的，所述可调光衰减器可集成于ONU；优选的，所述可调光衰减器的集成通过MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微
机电系统)实现。
[0070] 进一步的，在ONU注册成功后，ONU持续接收OLT发射的下行光信号，并根据监测到的下行光信号的功率，实时调整可调光衰减器的衰减值，以使接收到的下行光信号的功率始终保持在光接收机的最佳接收范围内。
[0071] 本发明第二实施例，提出了一种在无源光网络中控制下行光信号的方法，应用于如图3所示的无源光网络系统中的光网络单元ONU侧，该无源光网络系统包括：光线路终端OLT、OLT侧光路放大器、分光器、可调光衰减器、ONU侧光路放大器和光网络单元ONU。
[0072] 其中，OLT侧光路放大器位于OLT与分光器之间；在每个ONU所在的支路上分别设置有可调光衰减器和ONU侧光路放大器，且可调光衰减器和ONU侧光路放大器位于分光器和ONU之间。可调光衰减器和ONU侧光路放大器的先后顺序可以调换。
[0073] OLT发出的下行光信号经过OLT侧光路放大器放大后，再经过分光器，进入每个ONU所在的支路。
[0074] 基于如图3所述的无源光网络系统，如图4所示，所述方法具体包括以下具体步骤：
[0075] 步骤S401：在ONU上电，并打开光接收机之后，ONU将可调光衰减器的衰减值调至最大值，并将ONU侧光路放大器的增益值调至最小值。
[0076] 步骤S402：ONU在接收下行光信号的过程中，监测所述下行光信号的功率。
[0077] 步骤S403：ONU根据所述下行光信号的功率，调整可调光衰减器的衰减值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内。
[0078] 具体的，步骤S403，包括：
[0079] ONU逐渐减小所述可调光衰减器的衰减值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内。
[0080] 步骤S404：若所述可调光衰减器的衰减值已调至最小值，且所述下行光信号的功率未在预设功率范围内，则ONU继续调整所述ONU侧光放大器的增益值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内。
[0081] 当可调光衰减器的衰减值已调至最小值时，若下行光信号的功率还没达到ONU可以正确接收信号的功率范围，则说明经过OLT侧光路放大器后的下行光信号的功率还不够大，需要通过ONU侧光路放大器继续增大下行光信号的功率，直至ONU可以正确接收下行光信号为止。
[0082] 具体的，步骤S404，包括：
[0083] ONU逐渐增大所述ONU侧光放大器的增益值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内。
[0084] 步骤S405：ONU等待OLT的注册窗口并在注册窗口内进行注册。
[0085] 步骤S406：ONU注册成功后，持续接收OLT发送的下行光信号，并监测下行光信号的功率，实时对可调光衰减器以及ONU侧光路放大器进行微调，使得接收到的下行光信号的功率始终保持在光接收机的最佳接收范围内。
[0086] 本发明第三实施例，提出了一种在无源光网络中控制下行光信号的装置，应用于ONU侧，如图5所示，所述装置具体包括以下组成部分：
[0087] 信号监测模块501，用于在接收下行光信号的过程中，监测所述下行光信号的功率。
[0088] ONU上电，并打开光接收机，以通过所述光接收机接收下行光信号，并监测所述下行光信号的功率。ONU监测下行光信号的功率为现有技术，故此处不再详述。
[0089] 调整模块502，用于根据所述下行光信号的功率，调整ONU侧的可调光衰减器的衰减值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内。
[0090] 如图2所示，为本实施例对应的无源光网络系统的示意图，该无源光网络系统包括：光线路终端OLT、光路放大器、分光器、可调光衰减器和光网络单元ONU。
[0091] 其中，光路放大器位于OLT与分光器之间；在每个ONU所在的支路上分别设置有可调光衰减器，且可调光衰减器位于分光器和ONU之间。
[0092] OLT发出的下行光信号经过光路放大器放大后，再经过分光器，进入每个ONU所在的支路。
[0093] ONU根据接收到的下行光信号的功率，调整所述可调光衰减器的衰减值，当所述下行光信号的功率达到ONU可以正确接收信号的功率范围时，ONU停止调整所述可调光衰减器的衰减值，并开始等待OLT的注册窗口并在注册窗口内进行注册。
[0094] 具体的，所述装置还包括：
[0095] 控制调整模块，用于在接收所述下行光信号之前，将所述可调光衰减器的衰减值调至最大值；
[0096] 此时，调整模块502，具体用于：
[0097] 逐渐减小所述可调光衰减器的衰减值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内。
[0098] ONU在打开光接收机时，先通过控制调整模块将所述可调光衰减器的衰减值调至最大值，以使所述光接收机接收到功率最小的下行光信号。ONU再根据监测到的下行光信号的功率，通过调整模块502，逐渐减小所述可调光衰减器的衰减值，以使所述光接收机接收到功率较大的下行光信号。
[0099] 进一步的，所述装置还包括：
[0100] 反馈模块，用于在所述下行光信号的功率在预设功率范围内之后，所述ONU进行注册，并将调整后的所述可调光衰减器的衰减值发送至光线路终端OLT，以供所述OLT根据所有注册的ONU发送来的衰减值，同时减小OLT侧的光放大器的增益值以及所有注册的ONU侧的可调光衰减器的衰减值。
[0101] 当OLT的注册窗口结束时，已注册成功的每个ONU通过所述反馈模块，将各自调整后的可调光衰减器的衰减值发送至OLT；OLT在从中确定出最小衰减值I之后，OLT同时将OLT侧的光放大器的增益值减小I，以及将所有已注册成功的ONU侧的可调光衰减器的衰减值减小I，这样所有已注册成功的ONU接收到的下行光信号的功率不变，仍然是最佳接收光功率。但是通过上述方法，将OLT侧的光放大器的增益减小了，从而可以有效节能。
[0102] 当OLT重新进入注册窗口时，OLT再同时将OLT侧的光放大器的增益增大I，并将之前已注册成功的ONU侧的可调光衰减器的衰减值增大I。当新的注册窗口结束时，OLT再通过上述方法，达到使OLT侧的光放大器的增益减小的目的。
[0103] 进一步的，所述可调光衰减器可集成于ONU；优选的，所述可调光衰减器的集成通过MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，
微机电系统)实现。
[0104] 本发明第四实施例，提出了一种在无源光网络中控制下行光信号的装置，应用于如图3所示的无源光网络系统中的光网络单元ONU侧，该无源光网络系统包括：光线路终端OLT、OLT侧光路放大器、分光器、可调光衰减器、ONU侧光路放大器和光网络单元ONU。
[0105] 其中，OLT侧光路放大器位于OLT与分光器之间；在每个ONU所在的支路上分别设置有可调光衰减器和ONU侧光路放大器，且可调光衰减器和ONU侧光路放大器位于分光器和ONU之间。可调光衰减器和ONU侧光路放大器的先后顺序可以调换。
[0106] OLT发出的下行光信号经过OLT侧光路放大器放大后，再经过分光器，进入每个ONU所在的支路。
[0107] 基于如图3所述的无源光网络系统，如图6所示，所述装置具体包括以下组成部分：
[0108] 控制调整模块601，用于在ONU上电，并打开光接收机之后，将可调光衰减器的衰减值调至最大值，并将ONU侧光路放大器的增益值调至最小值。
[0109] 信号监测模块602，用于在接收下行光信号的过程中，监测所述下行光信号的功率。
[0110] 第一调整模块603，用于根据所述下行光信号的功率，调整可调光衰减器的衰减值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内。
[0111] 具体的，第一调整模块603，用于：
[0112] 逐渐减小所述可调光衰减器的衰减值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内。
[0113] 第二调整模块604，用于若所述可调光衰减器的衰减值已调至最小值，且所述下行光信号的功率未在预设功率范围内，则继续调整所述ONU侧光放大器的增益值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内。
[0114] 当可调光衰减器的衰减值已调至最小值时，若下行光信号的功率还没达到ONU可以正确接收信号的功率范围，则说明经过OLT侧光路放大器后的下行光信号的功率还不够大，需要通过ONU侧光路放大器继续增大下行光信号的功率，直至ONU可以正确接收下行光信号为止。
[0115] 具体的，第二调整模块604，用于：
[0116] 逐渐增大所述ONU侧光放大器的增益值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内。
[0117] 注册模块605，用于等待OLT的注册窗口并在注册窗口内进行注册。
[0118] 微调模块606，用于在注册成功后，持续接收OLT发送的下行光信号，并监测下行光信号的功率，实时对可调光衰减器以及ONU侧光路放大器进行微调，使得接收到的下行光信号的功率始终保持在光接收机的最佳接收范围内。
[0119] 本发明的第五实施例，提出了一种在无源光网络中控制下行光信号的设备，应用于光网络单元ONU，如图7所示，所述设备具体包括：处理器701、存储器702及通信总线；
[0120] 所述通信总线用于实现处理器701和存储器702之间的连接通信；
[0121] 处理器701用于执行存储器702中存储的在无源光网络中控制下行光信号的程序，以实现以下步骤：
[0122] 在接收下行光信号的过程中，监测所述下行光信号的功率；
[0123] 根据所述下行光信号的功率，调整ONU侧的可调光衰减器的衰减值，直至所述下行光信号的功率在预设功率范围内。
[0124] 本发明实施例中介绍的在无源光网络中控制下行光信号的方法、装置和设备，通过调整ONU侧可调光衰减器和光放大器，使得ONU接收到的下行光信号的功率为ONU光接收机的最佳接收功率。避免了当在OLT侧设置光放大器时，由于ONU侧接收到的下行光信号的功率过大而损坏光接收机的问题，或者，ONU侧接收到的下行光信号的功率达不到光接收机的最佳接收范围的问题。
[0125] 通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
