用于GPON光线路终端的信号检测器制造技术

电路利用第一计数器来检测数字模式，该第一计数器具有接收数字模式的输入以及在第一时间段内检测到第一数量脉冲后提供输出信号的输出。锁存器具有耦合到第一计数器的输出的输入，用于锁存第一计数器的输出信号。第二计数器具有接收数字模式的输入以及在第二时间段内检测到第二数量脉冲之后提供输出信号的输出。逻辑门具有耦合到第一计数器的输出的第一输入、耦合到第二计数器的输出的第二输入以及耦合到锁存器的输入的输出。振幅检测电路具有耦合用于接收数字模式的输入和耦合至第一计数器的输入的输出。

【技术实现步骤摘要】
用于GPON光线路终端的信号检测器
本专利技术总体上涉及无源光网络，更具体地，涉及用于GPON光线路终端的信号检测器。
技术介绍
千兆位无源光网络(GPON)通过光纤电缆在网络服务提供商(ISP)和终端用户之间提供高速数据通信。GPON使用点对多点架构(1:32)和光纤分离器，以从单个光源为多个端点提供服务。例如，GPON包括位于ISP中心局或交换中心的光线路终端(OLT)和位于终端用户附近的多个光网络单元(ONU)或光网络终端(ONT)。每个ONU服务于单独的终端用户。与其他网络相比，GPON减少了光纤和中央办公室设备的数量，因为无动力光纤分离器用于使单个光纤能够服务于多个端点。GPON是共享网络，因为OLT发送作为所有ONU都可以看到的下行流量的数据分组流。下行信号以连续模式(CM)从OLT发射器广播到所有ONU。每个ONU读取对应于特定ONU地址的数据分组的内容。加密防止窃取下行流量。但是，在上行信道中，ONU通常无法在CM中传输光数据信号，因为ONU的数量比OLT多，并且光数据信号的接收时序是可变的。取而代之的是，使用诸如时分多址(TDMA)的多路访问协议对信号进行组合。因此，给定的ONU使用脉冲串模式(BM)传输在指定的时隙中传输光分组。所有ONU使用与OLT相同的时钟频率，因为它们通过使用时钟和数据恢复(CDR)电路从下行信道提取频率。由于到OLT的距离和延迟，许多ONU在地理位置上分散并且至少部分异相工作。来自不同ONU的光信号也经历不同的衰减。因此，OLT从异步、异相且具有不同振幅的不同ONU接收BM光分组。OLT必须标识脉冲串模式传输的前导码。然后，OLT可以根据光信号的相位和振幅变化来补偿信号衰减。在现有技术中，已经通过测量两个连续边缘之间的时间来识别脉冲串模式传输的前导码，参见美国专利8861584。接收信号中的每个边沿必须在特定时间出现，以便检测有效的前导码。时序和测量是精确的并且需要临界时间电路，以便确定何时需要出现边沿。首选更简单、更具成本效益的设计。附图说明图1示出了具有OLT、光分离器和多个ONU的千兆位无源光网络；图2示出了GPON的OLT的更多细节；图3示出了接收到的数据信号和控制信号的时序图；图4示出了OLT中的BMLIA和信号检测电路的更多细节；图5a-5b示出了图4中的脉冲串模式传输和信号检测中的前导码的时序图；图6示出了OLT中的BMLIA和信号检测电路的另一实施例；图7a-7b示出了图4中的脉冲串模式传输和信号检测中的前导码的时序图；图8示出了OLT中的BMLIA和信号检测电路的另一实施例；和图9a-9b示出了图8中的脉冲串模式传输和信号检测中的前导码的时序图。具体实施方式在下面的描述中，参考附图在一个或多个实施例中描述了本专利技术，在附图中，相同的数字表示相同或相似的元件。尽管以实现本专利技术目的的最佳方式描述了本专利技术，但是本领域技术人员将理解，该描述旨在覆盖可以包括在本专利技术的精神和范围之内的替代、修改和等同形式，它们由所附权利要求书和由以下公开内容和附图支持的权利要求的等价物所限定的术语“权利要求书”限定。图1示出了GPON100，该GPON100通过光纤电缆在ISP和终端用户之间提供高速数据通信。GPON100包括位于ISP家庭办公室或交换中心内的OLT102。OLT102与互联网建立连接。OLT102通过光纤电缆104耦合到光分离器106，光分离器106提供通过光纤电缆108到位于终端用户附近的ONU110、112和114的多个光信号路径。在一实施例中，光分离器106最多连接32个ONU，并将光纤电缆和信号带到终端用户。GPON100是共享网络，因为OLT102通过光纤电缆104和108将数据分组流作为下行流量发送到ONU110-114。每个ONU110-114读取对应于特定ONU地址的数据分组的内容。加密防止窃取下行流量。在上行信道中，ONU使用诸如TDMA的多路访问协议传输光数据信号。给定的ONU使用BM传输在指定的时隙中传输光分组。所有ONU使用与OLT相同的时钟频率，因为它们通过使用CDR电路从下行信道提取频率。本专利技术还适用于千兆位以太网无源光网络(GEPON)、EPON、10G-EPON、XGPON、XGSPON、25G-EPON、50G-EPON和用于发送数据分组的其他脉冲串PON应用。图2示出了OLT102的接收器部分的更多细节，即，以脉冲串形式从ONU110-114接收上行光数据信号。OLT102的接收器部分的组件包含在一个或多个半导体设备中。雪崩光电二极管(APD)120检测来自ONU110-114的上行光数据信号。APD120的阴极耦合到正电源导体122，阳极耦合到脉冲串模式(BM)跨阻放大器(TIA)124的输入。APD120将光数据信号转换成当前的IAPD。BMTIA124将IAPD转换为代表接收到的光数据信号的电压，并且电阻器126设置BMTIA124的增益。BMTIA124的差分输出耦合到电平获取电路128的差分输入。电平获取电路128的差分输出耦合到BM限制放大器(LIA)130的差分输入，并且BMLIA130的差分输出耦合到BM时钟和数据恢复(CDR)132的差分输入。GPON介质访问控制(MAC)136控制下行数据和上行数据之间的通信。GPONMAC136在每个脉冲串周期的结尾(或开始)生成RESET，以重置电平获取电路128和BMLIA130。上行数据信号140由图3中的OLT102的APD120接收。时间t0标志着前一个脉冲串周期141的结束。保护间隔142确保ONU110-114不会相互干扰，否则会导致重叠传输。在保护间隔142期间，GPONMAC136生成RESET以准备处理下一个数据脉冲串。传入的数据脉冲串具有未知的振幅，必须对其进行调整或补偿。接下来，BMLIA130在保护间隔142期间确定信号检测(SD)，以向GPONMAC136和电平获取电路128确认数据信号140存在并且有效。前导码144在时间t1以一个光电平随后为零光电平的序列开始。BMTIA124和BMLIA130使用前导码144的时间段来补偿数据信号140的振幅变化，并且使BMCDR132与发射ONU相位对准。在前导码144期间确定信号检测SD。下一个数据脉冲串146在时间t2开始。保护时间142和前导码144表示通信协议的开销并且持续时间应短，例如，1.2Gbps时的25.7纳秒(ns)的保护时间和35.4ns前导码。BMTIA124处理数据脉冲串146中的宽振幅变化范围，即，数据信号的振幅可以是高或低。在理想情况下，BMTIA124的差分输出信号关于参考信号对称。参考电平是差分输出信号的中值。差分信号相对于参考信号不应有DC偏移。然而，来自ONU110的光信号可以比来自ONU112或114的光信号衰减更多或更少。因此，来自ONU110的光信号可以具有大于或小于来自ONU112或114的光信号的振本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信号检测电路，包括：/n第一计数器，所述第一计数器包括耦合为接收信号的输入，其中第一计数器在第一时间段内检测到信号中的第一脉冲数量之后提供输出信号；和/n锁存器，所述锁存器具有耦合到第一计数器的输出的输入，用于锁存第一计数器的输出信号。/n

【技术特征摘要】
20190403 US 16/374,4891.一种信号检测电路，包括：
第一计数器，所述第一计数器包括耦合为接收信号的输入，其中第一计数器在第一时间段内检测到信号中的第一脉冲数量之后提供输出信号；和
锁存器，所述锁存器具有耦合到第一计数器的输出的输入，用于锁存第一计数器的输出信号。


2.根据权利要求1所述的信号检测电路，还包括耦合为接收信号的第二计数器，其中，第二计数器在第二时间段内检测到信号的第二数量脉冲之后提供输出信号。


3.根据权利要求2所述的信号检测电路，还包括逻辑门，所述逻辑门包括：耦合至所述第一计数器的输出的第一输入、耦合至第二计数器的输出的第二输入以及耦合至锁存器的输入的输出。


4.根据权利要求2所述的信号检测电路，其中，第一时间段的部分与第二时间段的部分重叠。


5.一种用于检测数字模式的电路，包括：
第一计数器，所述第一计数器包括：耦合为接收数字模式的输入以及在第一时间段内检测到数字模式的第一脉冲数量之后提供输出信号的输出；和
锁存器，所述锁存器具有耦合到第一计数器的输出的输入，用于锁存第一计数器的输出信号。


6.根据权利要求5所述的电路，还包括第二计数器，所述第二计数器包括：耦合为接收数字模式的输入以及在第二时间段内检测到数字模式的第二数量脉冲之后提供输出信号的输出。


7.根据权利要求6所述的电路，还包括逻辑门，所述逻辑门...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·瓦伦西亚，G·杨，
申请(专利权)人：升特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US