一种注册信号发送和接收的方法、光发射装置、光接收装置及系统与流程

1.本技术涉及光通信领域，尤其涉及注册信号发送和接收的方法、光发射装置、光接收装置及系统。


背景技术：

2.基于时分复用多址接入(time division multiple access，tdma)技术的点到多点的光传输系统的典型应用是无源光网络(passive optical network，pon)。图1为现有技术中的一种pon系统的架构示意图。如图1所示，pon系统可以包括olt 101，分光器102和多个onu 103～105。olt 101到onu 103～105的下行传输采用广播方式，onu 103～105到olt 101的上行传输采用tdma的光传输技术。在上行传输方向，不同的onu占用不同的时隙来向olt传输业务，例如，onu101占用时隙t1，onu102占用时隙t2，onu103占用时隙t3。不同onu之间所占的时隙不能发生重叠，否则会带来严重的干扰，使重叠部分信息无法被olt正确接收。在pon系统的上行传输中，当有新的onu上线时，olt需要开启静默窗(例如，olt到onu的最大距离为20km时，开启250us静默窗)，在静默窗的时间段内中断其他onu的业务，使新上线的onu完成注册、测距等过程。该onu注册方案会需要周期性地开启静默窗，从而带来延时抖动。这给pon系统在延时抖动要求较高的应用场景带来挑战。因此，在点多到点的光传输系统(如pon)中，需要降低注册过程带来的上行延时抖动。


技术实现要素：

3.本发明提出了一种注册信号发送和接收的方法、光发射装置、光接收装置及系统，可以避免在注册过程中开启静默窗，降低注册过程带来的上行延时抖动。
4.第一方面，本技术实施例提供了一种注册信号发送的方法，该方法可以由光发射装置(如onu)执行，包括如下步骤：光发射装置生成注册信息，通过发射使能端口将所述注册信息加载于激光器产生的自发辐射光信号中，产生注册信号。然后，光发射装置发送所述注册信号，所述注册信号为携带所述注册信息的光信号。
5.本技术实施例提供的技术方案中，通过发射使能端口将注册信息加载于激光器产生的自发辐射光信号中，注册信号的功率低于业务信号的功率，避免了注册信号在不开启静默窗的情况下对业务信号产生的影响。此外，注册过程不需要开启静默窗，避免了注册过程带来的上行延时抖动。
6.一种可能的实现方式中，所述方法还包括：将所述激光器的偏置电流设置为小于阈值电流，以使所述激光器产生自发辐射的光信号，所述阈值电流为预设的电流值。
7.通过将激光器的偏置电流设置为小于阈值电流，使得激光器产生自发辐射的光信号，从而使注册信号的功率低于业务信号，便于接收端对注册信号和业务信号分离。
8.一种可能的实现方式中，所述方法还包括：将所述激光器的调制电流设置为零。
9.将激光器的调制电流设置为零，可以避免调制电流叠加激光器上，使激光器产生
出光功率波动。
10.一种可能的实现方式中，所述通过发射使能端口将所述注册信息加载于激光器产生的自发辐射光信号中，包括：基于所述注册信息，通过所述发射使能端口控制所述激光器的开启和关闭，从而使所述注册信息加载于所述激光器产生自发辐射光信号中。
11.通过发射使能端口向激光器的驱动器发送注册信息，激光器的驱动器可以基于注册信息的发送功率的幅度(如功率)产生开关信号，控制激光器的开启和关闭。
12.一种可能的实现方式中，所述注册信息包括二进制的第一比特和第二比特，所述注册信息包括第一比特时，通过所述发射使能端口控制所述激光器开启，所述注册信息包括第二比特时，通过所述发射使能端口控制所述激光器关闭。
13.注册信息采用二进制比特表示时，可以根据比特1和比特0分别控制激光器的开启和关闭，从而实现将注册信息加载于激光器产生的光信号中。
14.一种可能的实现方式中，所述注册信号的功率低于业务信号的功率。
15.第二方面，本技术实施例提供了一种注册信号接收的方法，该方法可以由光接收装置(如olt)执行，包括如下步骤：光接收装置接收光信号，所述光信号携带注册信息，所述注册信息过发射使能端口加载于第一激光器产生的自发辐射光信号中。然后，光接收装置对所述光信号进行光电转换，获得所述注册信息。
16.本技术实施例提供的技术方案中，注册信息通过发射使能端口加载于激光器产生的自发辐射光信号中，可以低成本地实现注册信号的接收，避免开启静默窗带来的延时抖动问题。
17.一种可能的实现方式中，所述光信号还携带业务数据，所述业务数据通过数据端口加载于第二激光器产生的受激辐射光信号中。
18.光接收装置接收到的光信号可以包括处于待注册上线阶段的onu(如onu1或第一激光器)的注册信号(携带注册信息的光信号)，还可以包括处于在线状态的onu(如onu2或第二激光器)的业务信号(携带业务数据的光信号)。注册信号和业务信号为不同功率的光信号，便于光接收装置对这两种信号进行分离。
19.一种可能的实现方式中，对所述光信号进行光电转换之后，所述方法还包括：获得电信号，所述电信号包括所述注册信息和所述业务数据；从所述电信号中提取出所述注册信息。
20.光接收装置可以根据注册信息的特征(比如，注册信号的功率低于业务信号的功率)，将注册信息提取出来。
21.一种可能的实现方式中，所述携带注册信息的光信号的功率低于携带所述业务数据的光信号的功率。
22.第三方面，本技术实施例提供了一种光发射装置，该装置包括：处理器，用于生成注册信息，通过发射使能端口将所述注册信息加载于激光器产生的自发辐射光信号中，产生注册信号。激光器，用于发送所述注册信号，所述注册信号为携带所述注册信息的光信号。
23.其中，处理器可以为onu媒体接入控制(media access control，mac)芯片，用于产生注册信息，并通过发射使能端口向驱动器发送注册信息。驱动器可以为onu光物理层(physical layer，phy)芯片，用于根据注册信息控制激光器，将注册信息加载于激光器产
生的自发辐射光信号中。onu光phy和激光器可以采用不同的芯片实现，也可以在同一个芯片上实现。处理器可以通过将注册信息发送给激光器的驱动器来实现将注册信息加载于激光器产生的自发辐射光信号中。第三方面或第三方面任意一种可能的实现方式中的有益效果可以参考第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式的描述。
24.一种可能的实现方式中，所述处理器还用于：将所述激光器的偏置电流设置为小于阈值电流，以使所述激光器产生自发辐射的光信号，所述阈值电流为预设的电流值。处理器可以通过激光器的驱动器来设置激光器的偏置电流。
25.一种可能的实现方式中，所述处理器还用于：将所述激光器的调制电流设置为零。处理器可以通过激光器的驱动器来设置激光器的调制电流。处理器可以通过激光器的驱动器来设置激光器的偏置电流。
26.一种可能的实现方式中，所述装置还包括驱动器，所述驱动器用于：基于所述注册信息，控制所述激光器的开启和关闭，从而使所述注册信息加载于所述激光器产生自发辐射光信号中。驱动器从处理器的发射使能端口获取注册信息，并基于注册信息产生开关信号，控制激光器的开启和关闭。
27.一种可能的实现方式中，所述注册信息包括二进制的第一比特和第二比特，所述驱动器用于当所述注册信息包括第一比特时，控制所述激光器开启。当所述注册信息包括第二比特时，控制所述激光器关闭。
28.一种可能的实现方式中，所述注册信号的功率低于业务信号的功率。
29.第四方面，本技术实施例提供了一种光接收装置，该装置包括：接口，用于接收光信号，所述光信号携带注册信息，所述注册信息过发射使能端口加载于第一激光器产生的自发辐射光信号中。光电转换器，用于对所述光信号进行光电转换，获得所述注册信息。第四方面或第四方面任意一种可能的实现方式中的有益效果可以参考第二方面或第二方面任意一种可能的实现方式的描述。
30.一种可能的实现方式中，所述光信号还携带业务数据，所述业务数据通过数据端口加载于第二激光器产生的受激辐射光信号中。
31.一种可能的实现方式中，对所述光信号进行光电转换之后，所述装置还包括：信号处理器，所述信号处理器，用于获得电信号，所述电信号包括所述注册信息和所述业务数据；并从所述电信号中提取出所述注册信息。
32.一种可能的实现方式中，所述携带注册信息的光信号的功率低于携带所述业务数据的光信号的功率。
33.第五方面，本技术实施例提供了一种注册信号发送的装置，其特征在于，该装置包括：生成单元，用于生成注册信息，通过发射使能端口加载于激光器产生的自发辐射光信号中，产生注册信号。发送单元，用于发送所述注册信号，所述注册信号为携带所述注册信息的光信号。
34.第五方面或第五方面任意一种可能的实现方式中的有益效果可以参考第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式的描述。
35.一种可能的实现方式中，所述装置还包括：第一设置单元，用于将所述激光器的偏置电流设置为小于阈值电流，以使所述激光器产生自发辐射的光信号，所述阈值电流为预设的电流值。
36.一种可能的实现方式中，所述装置还包括：第二设置单元，用于将所述激光器的调制电流设置为零。
37.一种可能的实现方式中，生成单元，用于：基于所述注册信息，通过所述发射使能端口控制所述激光器的开启和关闭，从而使所述注册信息加载于所述激光器产生自发辐射光信号中。
38.一种可能的实现方式中，所述注册信息包括二进制的第一比特和第二比特，生成单元，用于当所述注册信息包括第一比特时，通过所述发射使能端口控制所述激光器开启，当所述注册信息包括第二比特时，通过所述发射使能端口控制所述激光器关闭。
39.一种可能的实现方式中，所述注册信号的功率低于业务信号的功率。
40.第六方面，本技术实施例提供了一种光通信系统，该光通信系统包括多个如第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的光发射装置，以及如第二方面或第二方面任意一种可能的实现方式中的光接收装置。
41.第七方面，本技术实施例提供了一种光芯片，所述光芯片用于生成注册信息，通过发射使能端口将所述注册信息加载于激光器产生的自发辐射光信号中，产生注册信号；所述注册信号为携带所述注册信息的光信号。
42.光芯片还用于执行第一方面中任意一种可能的实现方式中的方案。
附图说明
43.下面将参照所示附图对本技术实施例进行更详细的描述：
44.图1为现有技术中的一种pon系统的架构示意图；
45.图2为本技术实施例提供的一种pon系统的架构示意图；
46.图3为本技术实施例提供的一种pon系统注册方法的示范性流程图；
47.图4为本技术实施例提供的一种onu注册方法的示范性流程图；
48.图5为本技术实施例提供的激光器的偏置电流与光功率的关系曲线示意图；
49.图6为本技术实施例提供的一种onu注册信息的波形示意图；
50.图7为本技术实施例提供的一种olt注册方法的示范性流程图；
51.图8为本技术实施例提供的注册信息和业务数据的信号叠加示意图；
52.图9为本技术提供的一种odsp的逻辑结构示意图；
53.图10为本技术实施例提供的一种olt的结构示意图；
54.图11为本技术实施例提供的另一种olt的结构示意图。
具体实施方式
55.本技术实施例描述的设备形态以及业务场景是为了更加清楚地说明本发明实施例的技术方案，并不构成对本发明实施例提供的技术方案的限制。本领域普通技术人员可知，随着设备形态的演变和新业务场景的出现，本技术实施例提供的技术方案对于类似的技术问题同样适用。
56.需要说明的是，本技术的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以本技术未描述的顺序实施。“和/或”用于描述关联对象的关联关系，
表示可以存在三种关系。例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。方法实施例中的具体操作方法也可以应用于装置实施例中。反之，装置实施例中的组件功能描述也适用于方法实施例中的相关描述。
57.本技术可以应用于pon、无源光局域网(passive optical lan，pol)、工业光网络、车载光网络、物联网等场景。示例性的，pon场景中光发射装置可以位于用户家中或用户楼道，光接收装置可以位于运营商的机房。pol场景中的光发射装置和光接收装置可以位于园区(如企业、校园等)中。工业光网场景中光发射装置和光接收装置可以位于工业制造车间中。车载光网场景中的光发射装置和光接收装置可以设置在车辆中。作为例子，在pon场景中，光发射装置可以为光网络单元(optical network unit，onu)或光网络终端(optical network terminal，ont)，光接收装置可以为光线路终端(optical line terminal，olt)。在车载光网络场景中，光发射装置可以为车辆接口单元(vehicle interface unit，viu)，光接收装置为移动数据中心(mdc)、行车动态控制(vehicle dynamic control，vdc)或座舱数据中心(cockpit data center，cdc)。本技术提出的技术方案还可以适用于光骨干传输网络、数据中心光传输、短距离光互联和无线业务前传/回传等。具体地，本技术提出的技术方案可以用于上述不同网络对应的光发射装置和/或光接收装置。
58.以pon为例进行说明，本技术实施例可以应用于时分复用无源光网络(time division multiple-passive optical network，tdm-pon)，也可以应用于波分复用无源光网络(wdm-pon)。本技术实施例中，onu的光模块调低激光器的偏置电流，降低激光器发光功率，通过激光器的发射使能端口实现onu上行注册信号的发送。olt不需要开启静默窗，处于注册上线阶段的onu的注册信号和其他在线的onu的业务信号同时被olt接收。受限于激光器的物理特性，激光器的开启时间需要一定的时间(如25.6ns)，因此通过发射使能端口控制激光器的开启和关闭的频率较低(通常最高mhz级别)，因此通过发射使能端口加载的注册信号为低速率信号。此外，onu调低激光器的偏置电流，将注册信号加载到低功率的光信号(如下面实施例提到的自发辐射光信号)中，因此，注册信号为低功率信号。通常来说，注册信号的功率要比olt接收到的来自所有onu的业务信号的光功率还要低，例如，比olt接收到的最小功率的业务信号低15db。因此，注册信号相比于业务信号具有低速率、低功率的特征，olt可以将注册信号和业务信号分离，同时恢复出这两路信号。
59.图2为本技术实施例提供的一种pon系统的架构示意图。如图2所示，多个onu 210(图中仅示出一个)通过分光器220和olt 230进行通信。
60.onu 210可以包括onu媒体接入控制(media access control，mac)211，onu光物理层(physical layer，phy)212，激光器213和光电探测器214。在发送方向，onu mac 211可以通过发射使能端口(tx_en，又称为开关引脚)控制激光器213的开启和关闭。比如，如果当前处于onu 210的发光时隙(或者称为占用时隙)，onu mac 211通过发射使能端口控制激光器213开启，如果不处于onu210的发光时隙，onu mac 211通过发射使能端口控制激光器213关闭。onu mac 211还可以通过发射控制端口(tx_ctr)调节激光器213的物理参数，例如激光器偏置电流和调制电流等。onu mac 211可以通过数据端口(data)向onu光phy 212发送业务数据，onu光phy 212对业务数据透传。onu光phy 212又称为激光器213的驱动器，用于根据onu mac 211发射使能端口和/或发射控制端口的指令驱动激光器产生光信号。激光器213在onu光phy 212的控制下将业务数据调制到光信号中，并将携带业务数据的上行光信
号通过光纤发送给olt 230。在接收方向，光电探测器214接收到来自olt 230的下行光信号，并将下行光信号转换为电信号。onu光phy 212对电信号进行透传，onu mac 211对电信号进行解析，得到业务数据。onu 210还可以包括波分复用器215，用于将激光器213产生的上行光信号发送到光纤中，以及将从光纤中接收的下行光信号发送给光电探测器214。
61.olt 230可以包括olt mac 231，信号处理模块232，olt光phy 233，光电探测器234和激光器235。在接收方向，光电探测器234接收来自onu 210的上行光信号，将上行光信号转换为电信号。该电信号可以为模拟电信号，或者数字电信号。信号处理模块232可以采用模拟器件(如放大器)实现或数字器件(如数字信号处理器)实现，因此，信号处理模块232可以进行模拟相关处理或者数字电信号进行处理。olt mac 231对经过信号处理模块232的电信号进行解析，得到业务数据。在发送方向，olt mac 231产生业务数据，信号处理模块232对业务数据进行模拟或数字相关处理。激光器235在olt光phy 233的控制下将业务数据调制到光信号中，并将携带业务数据的下行光信号通过光纤发送给onu 210。olt 230还可以包括波分复用器236，用于将激光器235产生的下行光信号发送到光纤中，以及将从光纤中接收的上行光信号发送给光电探测器234。
62.olt周期性地下发上线使能指令，用于指示未在线的onu进行注册。图3为本技术实施例提供的一种pon系统注册方法的示范性流程图。
63.如图3所示，该方法包括onu执行的步骤：
64.s301，onu接收olt的上线使能指令，根据自身的状态响应olt的上线使能指令。s302，onu判断自身的状态，如果onu处于在线状态，则执行s303，onu可以按照olt分配的时隙来发送携带业务数据的光信号(或称为业务信号)。如果onu处于待注册上线阶段，则onu需要启动注册流程。onu的注册流程包括：s304，激光器关闭调制电流，并降低偏置电流至小于阈值电流。s305，onu mac生成注册信息，并通过发射使能端口控制激光器的驱动器，从而将注册信息加载于激光器产生的光信号中。s306，onu发送携带注册信息的光信号。
65.该方法还包括olt执行的步骤：
66.s307，olt接收光信号，该光信号包括注册信号和/或业务信号。其中，注册信号携带注册信息，业务信号携带业务数据。如果存在处于待注册上线阶段的onu，同时存在处于在线状态的onu，olt会同时接收处于待注册上线阶段的onu的注册信号和处于在线状态的onu的业务信号。如果仅存在处于待注册上线阶段的onu，olt接收注册信号。如果仅存在处于在线状态的onu，olt接收业务信号。如果olt同时接收到业务信号和注册信号，olt对这两路信号携带的业务数据和注册信息分别执行s308、s309。s308，olt对业务数据进行处理。s309，olt对注册信息进行处理。s310，olt mac对业务数据和注册信息进行处理。
67.本技术实施例中，业务数据可以是原始数据流或者电信号，业务信号可以是调制了业务数据的光信号。注册信息可以是电信号，注册信号可以是调制了注册信息的光信号。
68.图4为本技术实施例提供的一种onu注册方法的示范性流程图。如图3所示，该方法可以包括如下步骤：
69.s401：onu生成注册信息，通过发射使能端口将所述注册信息加载于激光器产生的自发辐射光信号中，产生注册信号。
70.该onu可以是处于待注册上线阶段(即处于待激活状态或未在线)的onu。首先，配置onu中激光器的物理参数。通常，激光器采用电流驱动，因此激光器可配置的物理参数包
括偏置电流和调制电流。如果采用电压驱动的激光器，激光器可配置的物理参数还可以偏置电压和调制电压。例如，在图2中，onu mac 211通过发射控制端口向onu光phy 212发送物理参数调节指令，用于指示调节激光器213的物理参数。例如，该物理参数调节指令用于指示激光器213调低偏置电流，使激光器213的偏置电流小于阈值电流。该物理参数调节指令还指示激光器213关闭调制电流，即调制电流设置为零。此外，在调整激光器偏置电流的过程中，为了避免激光器产生异常发光，onu mac 211关闭发射使能端口。其中，阈值电流为激光器的固定参数，可以在出厂时设置。偏置电流提供偏置电流提供激光器的直流功率。当偏置电流大于或等于阈值电流时，激光器产生的光信号为受激辐射光信号，通常适用于发送业务信号的场景。当偏置电流低于阈值电流时，激光器产生的光信号为自发辐射光信号，本技术实施例适用于发送注册信号的场景。自发辐射光信号的光功率通常比受激辐射光信号的光功率低，因此注册信号的功率比业务信号的功率低。调制电流提供交流信号的增益，通常将业务数据通过数据端口调制为业务信号时，调制电流设置不为零。而本技术实施例中，注册信息通过发射使能端口加载于激光器213产生的光信号中，而非通过数据端口加载，因此可以关闭调制电流(即调制电流可以设置为零)。关闭调制电流还可以避免调制电流叠加激光器上，使激光器产生出光功率波动。
71.图5为本技术实施例提供的激光器的偏置电流与光功率的关系曲线示意图。如图5所示，偏置电流为零时，激光器产生的光功率为零(图中a点)。偏置电流大于零，且小于阈值电流时，激光器产生低功率的自发辐射光信号(图中a点到b点之间，不包括a点)。本技术实施例中，onu注册的过程中不需要olt开启静默窗(即零开窗)，要尽可能减少注册信号对业务信号的影响，因此将偏置电流调节到小于阈值电流，实现小功率光信号(自发辐射光信号)的发送。
72.onu mac 211生成上行的注册信息，该注册信息可以为电信号。图6为本技术实施例提供的一种onu注册信息的波形示意图。如图6所示，注册信息的波形图可以通过最大发送功率和最小发送功率，以及频率(或周期t，频率即为周期t的倒数)来描述。注册信息可以包括二进制比特，并通过最大发送功率、最小发送功率以及频率来表示。例如，图6所示的波形图代表的二进制序列为“101010101001000101101110”。注册信息为比特0时，对应最小发送功率，注册信息为比特1时，对应最大发送功率。单位时间内发送的比特数量对应频率。注册信息可以包括onu标识号、onu序列号、注册标号等一种或多种。此外，注册信息还可也包括一段单频序列(如上述二进制序列的前10个比特“1010101010”)，用于指示注册信息的帧头。待激光器213的物理参数设置稳定后，onu mac 211通过发射使能端口向onu光phy212发送注册信息，onu光phy 212根据注册信息控制激光器开启和关闭，从而产生注册信号。该注册信号可以为携带注册信息的光信号。例如，onu mac 211按照图6所示的注册信息波形图通过发射使能端口控制onu光phy 212产生开关信号，从而控制激光器213周期性地开启和关闭。波形图中的最大发送功率(如注册信息为比特1)对应激光器的开启，波形图中的最小发送功率(如注册信息为比特0)对应激光器的关闭。当然，还可以是，注册信息为比特1对应激光器的关闭，注册信息为比特0对应激光器的开启。因此，激光器213的开启和关闭是在如图6所示的注册信息波形图的控制下实现的，从而将注册信息加载于激光器产生的光信号中。onu通过发射使能端口将注册信息加载到激光器产生的光信号中，产生注册信号。发射使能端口可以是onu mac 211中的指定端口(如tx_en)，也可以通过onu mac 211上的空闲
端口或预留端口来实现。由于激光器的偏置电流设置为小于阈值电流，激光器产生的光信号为自发辐射光信号。因此，注册信号可以通过激光器的自发辐射光信号来实现。
73.s402：onu发送所述注册信号，所述注册信号为携带所述注册信息的光信号。
74.处于注册上线阶段的onu的注册信号和处于在线状态的onu的业务信号可以通过相同波长的光信号发送，也可以通过不同波长的光信号发送。
75.本技术实施例提供的onu的注册方法，可以避免开启静默窗带来的延时抖动问题，低成本地实现了注册信号的发送。
76.图7为本技术实施例提供的一种olt注册方法的示范性流程图。如图6所示，该方法可以包括如下步骤：
77.s701：olt接收光信号，该光信号携带注册信息，该注册信息过发射使能端口加载于激光器产生的光信号中。
78.olt接收到的光信号包括一个或多个onu(第一onu)的注册信号，还可以包括其他onu(第二onu)的业务信号。注册信号可以是携带注册信息的光信号，业务信号可以是携带业务数据的光信号。注册信号的功率低于业务信号的功率。因此，olt接收到的光信号可以携带注册信息和业务数据中的一种或两种。其中，注册信息可以如图4中s401所示的通过发射使能端口加载于onu的激光器(第一激光器)产生的自发辐射光信号中。业务信息可以通过数据端口加载于onu的激光器(第二激光器)产生的受激辐射光信号中。
79.s702：olt对光信号进行光电转换，获得所述注册信息。
80.当olt接收到的光信号包括注册信号时，olt的接收机(如图2所示的光电探测器234)将接收到光信号转换为电信号，并对电信号进行解析获得注册信息。注册信号相比于业务信号，具有低功率、低速率(或称为低频)的特征，因此，注册信号和业务信号同时被olt接收时，olt可以根据这两种信号的不同特征，将注册信号和业务信号进行分别单独处理。图8为本技术实施例提供的注册信息和业务数据的信号叠加示意图。如图8所示，olt同时接收到来自onu1、onu2、onu3的业务数据，以及来自onu4的注册信息。从olt接收到信号功率谱来看，注册信息中的功率低于业务数据的功率，并且，注册信息的频率低于业务数据的频率。当olt接收到的光信号同时包括注册信号和业务信号时，olt的接收机(如图2所示的光电探测器234)将接收到光信号转换为电信号，并对电信号进行解析，根据两种信号的不同特征获得注册信息和业务数据。例如，在图2中，注册信息和业务数据可以分别先由信号处理模块232进行处理，再由olt mac 231进行处理。或者，业务数据先由信号处理模块232进行处理，再由olt mac 231进行处理，而注册信息可以直接由olt mac 231进行处理，而不经过信号处理模块232的处理。
81.信号处理模块232可以采用光数字信号处理器(optical digital signal processor，odsp)实现，odsp可以对业务信号和注册信号分别独立处理。图9为本技术提供的一种odsp的逻辑结构示意图。如图9所示，由于odsp为数字芯片，在odsp前面增加模数转换器将模拟电信号转换为数字电信号。数字电信号可以包括业务数据和注册信息。其中，业务数据可以经过时钟恢复、均衡器、序列检测、信号判决等一种或多种功能或模块的处理。注册信息经过下采样、低通滤波器、iir滤波器、特征检测、缓存区域、信号增强处理等一种或多种功能或模块的处理。其中，特征检测和信号增强处理的功能是提取注册信息。特征检测用于识别注册信息中的单频序列，即识别注册信息的帧头。特征检测识别到注册信息的
帧头时，指示开启信号增强处理。注册信息被周期性地叠加，使得信号增强，因此，业务数据可以作为噪声被去除，从而得到信号强度较高的注册信息。注册信息处理完毕，信号增强处理可以关闭，这样可以节省odsp的功耗。通过odsp对业务信息和注册信息进行接收处理，避免分光带来业务信号和注册信号灵敏度的损失。
82.本技术实施例提供的olt注册的方法，可以低成本地实现注册信号的接收，避免开启静默窗带来的延时抖动问题。
83.图10为本技术实施例提供的一种olt的结构示意图。如图10所示，光电探测器可以采用雪崩二极管(avalanche photodiode，apd)1001实现，采用电流镜1002为apd提供高偏置的电压，例如电流镜提供20v-40v的偏置电压。apd 1001将接收得到的光信号进行光电转换，得到电信号。该实施例中，以电信号包括注册信息和业务数据为例进行说明。包含注册信息和业务数据的电信号被电流镜1002复制，得到两路电信号。其中一路电信号由apd1001输出，用于提取业务数据。用于提取业务数据的电信号经过突发tia 1003、业务信号处理模块1004，然后进入olt mac 1005进行数据解析。其中，业务信号处理模块1004的功能与图2中信号处理模块232的功能类似，olt mac 1005的功能与图2中olt mac 231的功能类似，此处不再赘述。电流镜1002复制得到的另一路电信号用于提取注册信息。用于提取注册信息的电信号经过电流镜1002、放大器1006，然后被olt mac 1005接收。olt mac 1005可以执行注册信息提取，其功能与图9中特征检测和信号增强处理的功能类似，此处不再赘述。放大器1006可以包括跨阻放大器(trans-impedance amplifier，tia)、限幅放大器(clipping amplifier，la)等一个或多个放大器。电流镜复制apd产生的光电流，产生镜像光电流。例如按照4:1复制比例，从apd产生的光电流复制出1/4的光电流即为镜像光电流。镜像光电流通过低速高增益的跨阻放大器(trans-impedance amplifier，tia)将镜像光电流转换为电压信号，该电压信号通过限幅放大器(clipping amplifier，la)进一步放大。tia的目的是将微弱的镜像光电流转换为电压信号，为了抑制噪声，通过增益不会太大。la的目的是实现二级放大，使得电压信号的输出电平达到olt mac 1005的判决标准，同时提供时钟和数据恢复(clock and data recovery，cdr)功能恢复判决的最佳采样点。在某些情况下，如果对注册信息的恢复性能要求不高，可以仅采用一级放大，即可以只采用tia或la。图9还示出了激光器、驱动器(或者称为olt光phy)和波分复用器，可以参考图2中相关的描述，此处不再赘述。本技术实施例中，注册信息通过电流镜和放大器之后，无需经过odsp等信号处理模块处理，直接进入olt mac处理，实现方案简单，降低了成本。
84.图11为本技术实施例提供的另一种olt的结构示意图。与图10的区别在于，采用odsp1104来替换业务信号处理模块1004。注册信息和业务数据均经过odsp 1104处理，然后进入olt mac 1105处理。apd 1101将接收得到的光信号进行光电转换，得到电信号。同样以电信号包括注册信息和业务数据为例进行说明。业务数据经过突发tia 1103，然后进入odsp1104处理。注册信息经过电流镜1102、放大器1106之后，进入odsp 1004处理。经过odsp 1004处理的业务数据和注册信息分别进入olt mac 1105处理。本技术实施例中，注册信息经过odsp等信号处理模块处理，可以提升注册信号的接收性能。
85.最后应说明的是：以上所述仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求
的保护范围为准。

技术特征：
1.一种注册信号发送的方法，其特征在于，所述方法包括：生成注册信息，通过发射使能端口将所述注册信息加载于激光器产生的自发辐射光信号中，产生注册信号；发送所述注册信号，所述注册信号为携带所述注册信息的光信号。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述激光器的偏置电流设置为小于阈值电流，以使所述激光器产生自发辐射的光信号，所述阈值电流为预设的电流值。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述激光器的调制电流设置为零。4.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述通过发射使能端口将所述注册信息加载于激光器产生的自发辐射光信号中，包括：基于所述注册信息，通过所述发射使能端口控制所述激光器的开启和关闭，从而使所述注册信息加载于所述激光器产生自发辐射光信号中。5.如权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述注册信息包括二进制的第一比特和第二比特，所述注册信息包括第一比特时，通过所述发射使能端口控制所述激光器开启，所述注册信息包括第二比特时，通过所述发射使能端口控制所述激光器关闭。6.如权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述注册信号的功率低于业务信号的功率。7.一种注册信号接收的方法，其特征在于，所述方法包括：接收光信号，所述光信号携带注册信息，所述注册信息过发射使能端口加载于第一激光器产生的自发辐射光信号中；对所述光信号进行光电转换，获得所述注册信息。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述光信号还携带业务数据，所述业务数据通过数据端口加载于第二激光器产生的受激辐射光信号中。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，对所述光信号进行光电转换之后，所述方法还包括：获得电信号，所述电信号包括所述注册信息和所述业务数据；从所述电信号中提取出所述注册信息。10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述携带注册信息的光信号的功率低于携带所述业务数据的光信号的功率。11.一种光发射装置，其特征在于，所述装置包括：处理器，用于生成注册信息，通过发射使能端口将所述注册信息加载于激光器产生的自发辐射光信号中，产生注册信号；激光器，用于发送所述注册信号，所述注册信号为携带所述注册信息的光信号。12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述处理器还用于：将所述激光器的偏置电流设置为小于阈值电流，以使所述激光器产生自发辐射的光信号，所述阈值电流为预设的电流值。13.如权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述处理器还用于：将所述激光器的调制电流设置为零。
14.如权利要求11-13任一所述的装置，其特征在于，所述装置还包括驱动器，所述驱动器用于：基于所述注册信息，控制所述激光器的开启和关闭，从而使所述注册信息加载于所述激光器产生自发辐射光信号中。15.如权利要求14任一所述的装置，其特征在于，所述注册信息包括二进制的第一比特和第二比特，所述驱动器用于当所述注册信息包括第一比特时，控制所述激光器开启；当所述注册信息包括第二比特时，控制所述激光器关闭。16.如权利要求11-15任一所述的装置，其特征在于，所述注册信号的功率低于业务信号的功率。17.一种光接收装置，其特征在于，所述装置包括：接口，用于接收光信号，所述光信号携带注册信息，所述注册信息过发射使能端口加载于第一激光器产生的自发辐射光信号中；光电转换器，用于对所述光信号进行光电转换，获得所述注册信息。18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述光信号还携带业务数据，所述业务数据通过数据端口加载于第二激光器产生的受激辐射光信号中。19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，对所述光信号进行光电转换之后，所述装置还包括：信号处理器，所述信号处理器，用于获得电信号，所述电信号包括所述注册信息和所述业务数据；并从所述电信号中提取出所述注册信息。20.如权利要求18或19所述的装置，其特征在于，所述携带注册信息的光信号的功率低于携带所述业务数据的光信号的功率。21.一种光芯片，其特征在于，所述光芯片用于生成注册信息，通过发射使能端口将所述注册信息加载于激光器产生的自发辐射光信号中，产生注册信号；所述注册信号为携带所述注册信息的光信号。22.如权利要求21所述的光芯片，其特征在于，所述光芯片还用于执行如权利要求2-6任一所述的方法。23.一种通信系统，其特征在于，所述系统包括多个如权利要求11-16任一所述的光发射装置，以及如权利要求17-20任一所述的光接收装置。

技术总结
本申请揭示了一种注册信号发送和接收的方法、光发射装置、光接收装置及系统。其中，注册信号发送的方法包括：生成注册信息，通过发射使能端口将所述注册信息加载于激光器产生的自发辐射光信号中，产生注册信号。发送所述注册信号，所述注册信号为携带所述注册信息的光信号。通过发射使能端口向激光器加载注册信息，生成注册信号，可以避免注册过程开启静默窗，降低上行延时抖动，低成本地实现注册信号的发送。的发送。的发送。


技术研发人员：何家乐
受保护的技术使用者：华为技术有限公司
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2023/7/11