专利名称：千兆无源光网络光线路终端光模块突发模式误码测试仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通信测试设备中的突发模式误码测试仪，尤其涉及一种用于千兆 无源光网络光线路终端(GPON 0LT)光模块突发接收测试的千兆无源光网络光线路终端 (GPON 0LT)光模块突发模式误码测试仪。
背景技术：
最近几年，FTTH发展迅猛，PON作为FTTH的首选方案，其中的核心部件之一就是 OLT光模块，GPON由于高效率和全业务能力得到了业界的公认，采用P2MP方式，OLT接收机 工作于突发模式，对其突发灵敏度的测试必须采用突发模式的误码检测仪，而常见的误码 仪只能测试工作于连续模式下的接收机灵敏度，使得OLT突发灵敏度测试成为一个业界难 题，在国际知名测试设备提供商(如美国Agilent公司等)提供的测试方案中，系统搭建和 使用复杂，且价格高昂，限制了推广使用。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种用于千兆无源光网络光线路终 端(GPON 0LT)光模块突发模式误码测试仪，通过本技术方案，能够简单方便地测试千兆无 源光网络光线路终端(GPON 0LT)光模块在不同防护时间(GUARD TIME)、前导码(PREAMBLE BIT)长度、连续相同码(CID)长度、复位(RESET)脉冲位置下的灵敏度、饱和值及动态范围， 满足GPON OLT光模块研发和生产的需要。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的千兆无源光网络光线路 终端(GPON 0LT)光模块突发模式误码测试仪，包括突发信号混合电路、突发信号提取电路、 时基信号检测电路、时序控制电路、突发光产生单元、通讯接口电路和电源电路；所述突发信号混合电路分别连接至突发光产生单元、时基信号检测电路、时序控 制电路和脉冲码型发生器；所述突发信号提取电路分别连接至待测光模块、时序控制电路和误码检测仪；所述时基信号检测电路与时序控制电路相连接；所述时序控制电路分别连接至突发光产生单元、通讯接口电路和待测光模块；所述通讯接口电路分别连接至微机；所述电源电路为整个测试仪中所述的各项电路和单元提供稳定的直流电压。所述突发信号混合电路由扇出器、高速或门、电平转换器、分频器、高速与门组成； 所述扇出器分别与高速或门、时基信号检测电路及脉冲码型发生器相连，高速或门分别与 电平转换器及高速与门相连，电平转换器分别与突发光产生单元相连，分频器分别与脉冲 码型发生器和高速与门相连，高速与门与时序控制电路相连。所述突发信号提取电路由高速与门和电平转换器组成，所述高速与门分别与时序 控制电路、电平转换器和待测光模块相连，电平转换器分别与误码检测仪相连。所述时基信号检测电路由包络检测器、信号跳变锁存器、电平转换器组成；所述包络检测器分别与突发信号混合电路、时序控制电路相连，跳变信号锁存器分别与突发信号 混合电路、时序控制电路、电平转换器相连，电平转换器分别与时序控制电路相连。在进行检测工作时，脉冲码型发生器(PPG)给突发信号混合电路输入两路信号， 一路信号为每个周期插入固定数量长连的0信号伪随机码，另一路信号为时钟信号；时基 信号检测电路对插入长0信号伪随机码进行检测，输出该伪随机码非长连0的，以逻辑电 平表示(ENVELOP)的包络和起始点检测信号(SD)，以上升沿表示给时序控制电路；该时序 控制电路将检测信号(SD)的上升沿作为伪随机码非长0部分的起始点，其它时序控制信 号将该起始点作为时间信号的基准；时序控制电路将以逻辑电平表示(ENVELOP)的下降沿 作为伪随机码非长0部分的结束点，用于给检测信号(SD)检测器复位之用；时钟信号经过 分频后，在前导码使能(PREAMBLE EN)信号的控制下，将指定长度的0和1交替的信号替 换到每个长连0周期的固定位置，和插入长0的伪随机码混合成指定帧格式的上行突发数 字电信号；突发光产生单元的两只光网络单元(ONU)在时序控制电路发出的突发使能信号 I(BENl)和突发使能信号2(BEN2)的激励下，将上行突发数字电信号转换为上行突发光信 号，两路上行突发光合波后送给待测光模块，待测光模块在复位信号的配合下，将此上行突 发光信号进行光电转换后恢复成电信号，突发信号提取电路，依据时序控制电路发出的掩 码(MASK)信号对待测光模块恢复出来的电信号进行截取，将需要进行误码检测的部分送 入误码检测仪(ED)进行误码比对，完成GPON OLT光模块接收性能的测试。本发明达到的技术效果如下一种千兆无源光网络光线路终端(GP0N0LT)光模块 突发模式误码测试仪，通过本技术方案，实现了对GPON OLT光模块进行性能测试的要求； 测试平台搭建简单，实现成本低，使用方便；能够通过微机界面实现对各种参数的调节，各 种参数的时序关系能够在微机界面上直观的显示，总之本发明的产品能够方便地测试GPON OLT光模块在不同防护时间(GUARD TIME)、前导码(PREAMBLE BIT)长度、连续相同码(CID) 长度、复位(RESET)脉冲位置下的灵敏度、饱和值及动态范围，从而满足千兆无源光网络光 线路终端(GPON 0LT)光模块性能测试的需要。
图1为本发明的结构连接方框图；图2为时序控制信号的时序图；图3为突发信号混合电路的连接结构方框图；图4为突发信号提取电路的连接结构方框图；图5为时基信号检测电路的连接结构方框图；图6为时序控制电路的连接结构方框图；图中，100-突发信号混合电路；110-扇出器电路，120-高速或门电路，130-电平转换器电路，140-分频器电路，150-高速与门电路。
200-突发信号提取电路；
210-高速与门电路，
220-电平转换器电路。
300-时基信号检测电路；
310-包络检测器电路，
320-跳变信号锁存器电路，
330-电平转换器电路。
400-时序控制电路；
500-突发光产生单元；
600-通讯接口电路；
700-电源电路；
800-脉冲码型发生器；
900-待测光模块；
1000-误码检测仪；
1100-微机。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的技术方案和实施例作进一步说明。本发明涉及的一种千兆无源光网络光线路终端(GPON 0LT)光模块突发模式误码 测试仪，如图1所示，包括突发信号混合电路100、突发信号提取电路200、时基信号检测电 路300、时序控制电路400、突发光产生单元500、通讯接口电路600和电源电路700 ；所述突发信号混合电路100分别连接至突发光产生单元500、时基信号检测电路 300、时序控制电路400和脉冲码型发生器800 ；所述突发信号提取电路200分别连接至待测光模块900、时序控制电路400和误码 检测仪1000 ；所述时基信号检测电路300与时序控制电路400相连接；所述时序控制电路400分别连接至突发光产生单元500、通讯接口电路600和待测 光模块900 ；所述通讯接口电路600分别连接至微机1100 ；所述电源电路700为整个测试仪中所述的各项电路和单元提供稳定的直流电压。如图2和图3所示，所述突发信号混合电路100由扇出器110、高速或门120、电平 转换器130、分频器140、高速与门150组成；其功能为产生光模块测试所需的上行数字突发 电信号；扇出器110分别与高速或门120、时基信号检测电路300及脉冲码型发生器PPG相 连，高速或门120分别与扇出器110、电平转换器130及高速与门150相连，电平转换器130 分别与高速或门120、突发光产生单元500相连，分频器140分别与脉冲码型发生器和高速 与门相连，高速与门150分别与分频器140、高速或门120、时序控制电路400相连。所述扇出器110由芯片SY58012及常用外围电路组成，其功能是将信号发生器产 生的插入长0的伪随机码分为两路，一路继续作为高速数据信号给后续电路，另一路则送 给时基信号检测电路300，用于检测插入长0的伪随机码的非长0起始点。
所述高速或门120由芯片STO8051及常用外围电路组成，其功能是将带长0的伪 随机码和高速与门150输出的前导码信号进行逻辑或，产生GPON OLT光模块性能测试所需 的上行突发电信号。所述电平转换器130由芯片SY89327及常用外围电路组成，其功能是将高速或门 120输出的电信号电平转换成ONU发射输入端可接受的电平。所述分频器140由芯片MC10EP32及常用外围电路组成，其功能是将信号发生器产 生的时钟信号进行2分频，使分频后的信号速率和信号发生器产生的伪随机码信号速率一 致。所述高速与门150由芯片STO8051及常用外围电路组成，其功能是将分频器140 的输出信号和时序控制电路400发出的前导码使能信号进行逻辑与，产生所需的前导码信号。如图4所示，所述突发信号提取电路200由高速与门210和电平转换器220组成； 其功能为对待测光模块输出的电信号进行截取，提取出其中需要进行误码比对的部分；所 述高速与门210分别与时序控制电路400、电平转换器220及待测光模块相连，电平转换器 220分别与高速与门210和误码仪ED相连。所述高速与门210由芯片STO8051及常用外围电路组成，其功能是将待测光模块 输出的电信号和时序控制电路400输出的信号提取使能信号进行逻辑与，截取出待测光模 块输出电信号中需要进行误码比对的信号部分；电平转换器220由芯片SY89327及常用外 围电路组成，其功能是将高速与门210输出的电信号电平转换成误码仪可接受的电平。如图5所示，所述时基信号检测电路300由包络检测器310、信号跳变锁存器320、 电平转换器330组成；其功能为检测插入长0的伪随机码的非长0起始点；包络检测器310 分别与突发信号混合电路100、时序控制电路400相连，跳变信号锁存器320分别与突发信 号混合电路100、时序控制电路400、电平转换器330相连，电平转换器330分别与信号跳变 锁存器320、时序控制电路400相连。所述包络检测器310由芯片SY88149及常用外围电路组成，其功能是检测插入长 0的伪随机码的包络，将包络信号的下降沿作为一个循环周期的结束点，时序控制电路400 检测到包络信号的下降沿后输出锁存器复位信号，对跳变信号锁存器320进行复位。所述跳变信号锁存器320由芯片MC100LVEL51及常用外围电路组成，其功能是检 测插入长0的伪随机码的起始点。信号跳变锁存器的数据输入脚拉至高电平，插入长0的 伪随机码接至信号跳变锁存器的时钟输入脚，当时钟输入脚检测到电平跳变时，信号跳变 锁存器的输出也发生翻转。锁存器输出信号发生翻转后不会自行复位，时序控制电路400 发出的SD RESET复位信号对锁存器进行复位，使锁存器能够捕捉下一个循环中插入长0的 伪随机码的起始点。所述电平转换器330由芯片SY89323及常用外围电路组成，其功能是将信号跳变 锁存器320输出的电信号电平转换成时序控制电路400可接受的电平。如图6所示，所述时序控制电路400由芯片V3P250-VQ100、外部时钟电路及常用外 围电路组成 ’芯片V3P250-VQ100为(ACTEL公司)的ft~oASIC3系列高速FPGA，能够提供片 内Ilcbit的片内可编程非易失性FlashROM存储器和基于一个集成锁相环(PLL)的时钟调 节电路。该芯片主要由逻辑单元、布线资源、时钟源、非易失性存储器、输入输出口等组成；所述时基信号检测电路300中，包络检测器310输出的ENVELOP信号和电平转换器320输 出的SD信号送给时序控制电路400。时序控制电路400检测ENVELOP信号的下降沿作为插 入长0的伪随机码的结束点，并产生锁存器复位信号给跳变信号锁存器320用于复位；时序 控制电路400检测SD信号的上升沿作为插入长0的伪随机码的起始点，OLT复位信号、信号 提取使能信号、前导码使能信号、突发使能信号1、突发使能信号2以该起始点作为时间基 准，根据测试系统工作时序的需要可分别对上述控制信号的起始点和信号宽度进行调整；所述时序控制电路400还连接至通讯接口电路600，上位机给通讯接口电路600下 达各时序控制信号调整的指令，时序控制电路400接受来自通讯接口电路600的指令并对 各时序控制信号进行调整。本发明附图中有关英文的中文说明，GPON-千兆无源光网络；FTTH-光纤到户； P2MP-点对多点；OLT-光线路终端；PRBS-伪随机码；GUARD TIME-防护时间；PREAMBLE BIT-前导码；CID-连续相同码；RESET-复位；ONU-光网络单元；FPGA-现场可编程门阵 列；PPG-脉冲码型发生器；ED-误码检测仪；SD-信号检测；MASK-掩码；BEN-突发使能； PREAMBLE EN-前导码使能；ENVELOP-包络；PAYL0AD-净荷。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
1.一种千兆无源光网络光线路终端光模块突发模式误码测试仪，其特征在于，包括突 发信号混合电路、突发信号提取电路、时基信号检测电路、时序控制电路、突发光产生单元、 通讯接口电路和电源电路；所述突发信号混合电路分别连接至突发光产生单元、时基信号检测电路、时序控制电 路和脉冲码型发生器；所述突发信号提取电路分别连接至待测光模块、时序控制电路和误码检测仪；所述时基信号检测电路与时序控制电路相连接；所述时序控制电路分别连接至突发光产生单元、通讯接口电路和待测光模块；所述通讯接口电路分别连接至微机；所述电源电路为整个测试仪中所述的各项电路和单元提供稳定的直流电压。
2.根据权利要求1所述的千兆无源光网络光线路终端光模块突发模式误码测试仪， 其特征在于，所述突发信号混合电路由扇出器、高速或门、电平转换器、分频器、高速与门组 成；所述扇出器分别与高速或门、时基信号检测电路及脉冲码型发生器相连，高速或门分别 与电平转换器及高速与门相连，电平转换器分别与突发光产生单元相连，分频器分别与脉 冲码型发生器和高速与门相连，高速与门与时序控制电路相连。
3.根据权利要求1所述的千兆无源光网络光线路终端光模块突发模式误码测试仪，其 特征在于，所述突发信号提取电路由高速与门和电平转换器组成，所述高速与门分别与时 序控制电路、电平转换器和待测光模块相连，电平转换器分别与误码检测仪相连。
4.根据权利要求1所述的千兆无源光网络光线路终端光模块突发模式误码测试仪，其 特征在于，所述时基信号检测电路由包络检测器、信号跳变锁存器、电平转换器组成；所述 包络检测器分别与突发信号混合电路、时序控制电路相连，跳变信号锁存器分别与突发信 号混合电路、时序控制电路、电平转换器相连，电平转换器分别与时序控制电路相连。
全文摘要
本发明公开了一种千兆无源光网络光线路终端光模块突发模式误码测试仪，包括突发信号混合电路、突发信号提取电路、时基信号检测电路、时序控制电路、突发光产生单元、通讯接口电路和电源电路；通过本技术方案，实现了对千兆无源光网络光线路终端光模块进行性能测试的要求；测试平台搭建简单，实现成本低，使用方便；能够通过微机界面实现对各种参数的调节，各种参数的时序关系能够在微机界面上直观的显示，总之本发明的产品能够方便地测试千兆无源光网络光线路终端光模块在不同防护时间、前导码长度、连续相同码长度、复位脉冲位置下的灵敏度、饱和值及动态范围，从而满足千兆无源光网络光线路终端光模块性能测试的需要。
文档编号H04L1/00GK102098102SQ20111003826
公开日2011年6月15日 申请日期2011年2月15日 优先权日2011年2月15日
发明者袁涛, 谭祖炜, 陈志强, 陈旭光 申请人:武汉电信器件有限公司