一种处理装置、光通信系统及方法、处理芯片及存储介质与流程

1.本技术实施例涉及光通信技术领域，尤其涉及一种处理装置、光通信系统及方法、处理芯片及存储介质。


背景技术：

2.光通信具有良好的传输特性，如保密性好、容量高、速率快等，因此得到越来越广泛的应用。目前，光通信中最常用的架构为点到多点光通信系统，即多个终端设备可以共同连接在一个汇聚节点上，在汇聚节点与多个终端设备之间可以采用分光器，灵活地组成树型、星型等拓扑结构。点到多点光通信系统已经广泛地应用在家庭宽带等互联网接入服务中。
3.在点到多点的光通信系统中，汇聚节点与多个终端设备采用无源光网络技术实现光纤传输和接入。其中，采用无源光网络技术进行下行通信时采用广播模式，进行上行通信时采用时分多址(time domain multiple address，tdma)技术。然而，基于上行通信采用tdma技术，多个终端设备共享传输介质，多个终端设备可以分别在不同的时隙上发送信号，这样由于每个终端设备在发送一次信号之后，需要等待一段时间再进行下一次信号的发送。因此这种方式存在一定的网络时延及抖动，通信的实时性较差。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种处理装置、光通信系统及方法、处理芯片及存储介质，用以解决现有技术中采用的点到多点的光通信系统存在一定的网络时延及抖动，通信的实时性较差的问题。
5.本技术实施例提供的具体技术方案如下：
6.第一方面，本技术实施例提供了一种处理装置，包括：多个光接收机、处理单元和光发射机；所述多个光接收机，用于分别接收一个或多个终端设备发送的第一上行光信号，并对所述第一上行光信号进行光电转换，得到多路上行电信号；所述处理单元，用于接收所述多个光接收机发送的所述多路上行电信号，并且对所述多路上行电信号进行多路复用，生成上行组合数据帧；所述光发射机，用于对所述处理单元生成的所述上行组合数据帧进行电光转换，得到第二上行光信号，并发送所述第二上行光信号给汇聚节点。
7.通过本技术提供的点到多点的光通信系统，相比于现有技术中由于汇聚节点与终端设备之间通过分光器连接的架构，本技术可以实现每个终端设备连续发送上行光信号，从而相比于现有技术中采用的多个终端设备在tdma架构下发送上行光信号的方式，可以减少等待的时间，降低通信的时延，可以提高通信的实时性。并且，通过本技术提供的光通信系统结构，可以将多个终端设备用于发送上行光信号的传输介质分离开来，相比于现有技术中共享传输介质的方式，可避免汇聚节点接收到的多路上行光信号中存在波长冲突的问题，提高上行通信的可靠性；也可以避免由于突发模式下的上行通信导致的时延抖动问题。此外，由于现有技术中采用突发模式进行上行通信，在存在新的终端设备进行上线注册的
场景下，需要等待开窗时间，即等待已经注册的终端设备均不进行上行通信的时隙，这样会导致注册效率较低，而通过本技术提供的光通信系统，新的终端设备在进行上线注册时无需等待特定的开窗时间，可以直接通过为其配置的物理通道进行上行通信，从而可以提高注册效率。
8.在一种可能的设计中，所述处理单元具体包括：多个时钟恢复单元、分配器、多个编码器和耦合器；所述多个时钟恢复单元，用于分别对所述多个光接收机发送的所述上行电信号进行时钟信号的恢复，得到多个时钟信号，所述时钟信号用于指示所述上行电信号的传输速率；并将所述上行电信号输出给所述时钟恢复单元连接的编码器；所述分配器，用于根据目标速率和所述多个时钟信号，为每个所述终端设备分配对应的交织编码，得到分配结果，以使每个所述终端设备使用所述对应的交织编码承载所述终端设备的上行电信号；所述多个编码器，用于分别基于连接的时钟恢复单元输出的上行电信号和所述分配器输出的分配结果进行编码，得到多个数据流；所述耦合器，用于对所述多个数据流进行耦合，得到所述上行组合数据帧；其中，所述上行组合数据帧的帧头中包含所述分配结果，所述上行组合数据帧的数据部分中包含所述多个数据流。
9.在该设计中，通过分配器可以实现对多路上行电信号的编码分配，进而可以实现在处理单元中实现多路复用，这样各终端设备发送上行光信号时，无需再等待时隙，在需要进行上行通信时，可以采用连续发送模式发送上行光信号，从而可以减少多个终端设备进行上行通信的时间。
10.在一种可能的设计中，所述处理装置还包括：多个指示灯，所述多个指示灯分别与所述多个光接收机一一对应连接；所述指示灯，用于指示所述指示灯对应的光接收机是否接收到所述第一上行光信号；或者，所述多个指示灯与所述处理单元连接；所述处理单元，还用于根据各所述光接收机的接收情况控制所述光接收机对应的指示灯。
11.在该设计中，可以将多个终端设备进行上行通信的场景实现可视化，并且还可以结合指示灯和终端设备需要上行通信的场景来判断终端设备所对应的用于进行上行通信的物理通道是否存在异常，以便于及时进行检修。
12.在一种可能的设计中，所述处理装置还包括：第一光器件和分光器；所述第一光器件，用于接收汇聚节点发送的下行光信号，并将所述汇聚节点发送的所述下行光信号发送给所述分光器；以及，接收所述光发射机发送的所述第二上行光信号，并将所述第二上行光信号发送给所述汇聚节点；分光器，用于将所述第一光器件发送的所述下行光信号分割为多路子下行光信号，并将所述多路子下行光信号分别发送给所述多个终端设备。
13.在该设计中，通过本技术提供的光通信系统，可以实现将上行通信和下行通信区分开来，从而可以提高光通信系统中的通信效率及可靠性。
14.在一种可能的设计中，所述第一光器件为以下光器件中的任意一种：分光器、光耦合器、光环形器、波分复用器。
15.在该设计中，通过第一光器件可以协助汇聚节点实现与多个终端设备之间的上行通信和下行通信，并且可以将上行通信的通路和下行通信的通路区分开来，以提高光通信系统中的通信效率及可靠性。
16.在一种可能的设计中，若所述第一光器件为分光器、或光耦合器；所述第一光器件，还用于将所述汇聚节点发送的所述下行光信号分割为第一子下行光信号和第二子下行
光信号，并将所述第二子下行光信号发送给所述光发射机；所述第一光器件用于将所述汇聚节点发送的所述下行光信号发送给所述分光器时，具体用于将所述第一子下行光信号发送给所述分光器；所述光发射机，还用于对所述分光器发送的所述第二子下行光信号过滤。
17.在该设计中，为了保障光通信系统的通信效率和可靠性，在下行光信号发送到用于进行上行通信的通路时，可以将下行光信号及时进行过滤，以保障上行通信的准确性。
18.在一种可能的设计中，所述处理装置还包括：下行光接收机、多个下行光发射机、多个分光器；所述下行光接收机，用于接收所述汇聚节点发送的下行光信号，并对所述下行光信号进行光电转换，得到下行电信号；所述处理单元，还用于对所述下行电信号进行分组，得到多路子下行电信号，并将所述多路子下行电信号分别发送给所述多个下行光发射机；所述下行光发射机，用于对所述子下行电信号进行电光转换，得到子下行光信号，并将所述子下行光信号发送给连接所述下行光发射机的分光器；所述多个分光器，用于分别对接收到的所述子下行光信号进行分割，得到多路分割后的子下行光信号，并将所述多路分割后的子下行光信号分别发送所述多个终端设备。
19.在该设计中，通过将下行光信号进行分组，可以将来自汇聚节点的较高传输速率的下行光信号分割为多个传输速率较低的子下行光信号，这样可以降低处理装置与终端设备之间的带宽要求，从而可以节省成本。
20.在一种可能的设计中，所述处理装置还包括：多个合波器；所述合波器，用于将分光器发送给所述终端设备的子下行光信号合并到所述终端设备用于发送所述第一上行光信号的输出端口上。
21.在该设计中，在终端设备进行上行通信和下行通信共享传输通道时，可以通过合波器实现对进行上行通信的通路和进行下行通信的通路的耦合。
22.第二方面，本技术实施例提供了一种光通信系统，包括：汇聚节点、如第一方面中任一可能的设计中所述的处理装置和多个终端设备；所述多个终端设备，用于分别发送多个第一上行光信号到所述处理装置；所述汇聚节点，用于接收所述处理装置发送的第二上行光信号。
23.在一种可能的设计中，所述汇聚节点，还用于发送下行光信号到所述处理装置；所述多个终端设备，还用于接收所述处理装置分别发送的子下行光信号。
24.第三方面，本技术实施例提供了一种光通信方法，包括：接收多个光接收机发送的多路上行电信号，并且对所述多路上行电信号进行多路复用，生成上行组合数据帧；其中，所述多路上行电信号为所述多个光接收机分别接收一个或多个终端设备发送的第一上行光信号，并对所述第一上行光信号进行光电转换之后得到的；将所述上行组合数据帧发送给光发射机，以使所述光发射机对所述上行组合数据帧进行电光转换之后得到第二上行光信号，并发送所述第二上行光信号给汇聚节点。
25.在一种可能的设计中，所述对所述多路上行电信号进行多路复用，生成上行组合数据帧，包括：分别对所述多个光接收机发送的所述上行电信号进行时钟信号的恢复，得到多个时钟信号，所述时钟信号用于指示所述上行电信号的传输速率；根据目标速率和所述多个时钟信号，为每个所述终端设备分配对应的交织编码，得到分配结果，以使每个所述终端设备使用所述对应的交织编码承载所述终端设备的上行电信号；基于每个终端设备的所述上行电信号以及所述分配结果进行编码，得到多个数据流；对所述多个数据流进行耦合，
得到所述上行组合数据帧；其中，所述上行组合数据帧的帧头中包含所述分配结果，所述上行组合数据帧的数据部分中包含所述多个数据流。
26.在一种可能的设计中，所述方法还包括：根据各所述光接收机的接收情况控制所述光接收机对应的指示灯。
27.在一种可能的设计中，所述方法还包括：接收下行光接收机发送的下行电信号；其中，所述下行电信号为所述下行光接收机接收所述汇聚节点发送的下行光信号，并对所述下行光信号进行光电转换之后得到的；对所述下行电信号进行分组，得到多路子下行电信号，并将所述多路子下行电信号分别发送给多个下行光发射机，以使所述多个下行光发射机对所述子下行电信号进行电光转换，得到子下行光信号，并将所述子下行光信号发送给连接所述下行光发射机的分光器，以及由所述多个分光器分别对接收到的所述子下行光信号进行分割，得到多路分割后的子下行光信号之后分别发送所述多个终端设备。
28.第四方面，本技术实施例提供了处理芯片，包括：处理器，用于执行如第三方面任一可能的设计中的方法。
29.第五方面，本技术实施例提供一种光通信装置，包括：处理器和存储器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述通信装置执行第三方面任一可能的设计中的方法。
30.第六方面，本技术实施例提供一种光通信装置，包括：处理器和接口电路；所述接口电路，用于接收代码指令并传输至所述处理器；所述处理器用于运行所述代码指令以执行第三方面任一可能的设计中的方法。
31.第七方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令被执行时，使第三方面任一可能的设计中的方法被实现。
32.第八方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序代码，当计算机程序代码被通信装置的处理器运行时，使得通信装置执行上述第三方面任一可能的设计中的方法。
33.其中，第二方面至第八方面的有益效果请具体参阅第一方面中各可能的设计的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
34.图1为一种点到多点的光通信系统的结构示意图；
35.图2a为本技术实施例中提供的一种光通信系统的结构示意图之一；
36.图2b为本技术实施例中提供的一种处理单元的结构示意图；
37.图3a为本技术实施例中提供的一种上行组合数据帧的示意图；
38.图3b为本技术实施例中提供的一种发送上行光信号的对比图；
39.图3c为本技术实施例中提供的一种光通信系统的结构示意图之二；
40.图4为本技术实施例中提供的一种光通信系统的结构示意图之三；
41.图5为本技术实施例中提供的一种光通信系统的结构示意图之四；
42.图6为本技术实施例中提供的一种光通信方法的流程示意图；
43.图7为本技术实施例中提供的一种光通信装置的结构示意图；
44.图8为本技术实施例中提供的一种处理芯片的结构示意图。
具体实施方式
45.目前，点到多点的光通信系统主要由汇聚节点与多个终端设备以无源光网络的形式组成；其中，无源光网络是一种应用光纤的接入网，且在网络中不存在任何用电源的电子设备，因此基本上无需维护，节省了维护成本。现有技术中，为了实现点到多点的光通信系统模式，在汇聚节点和多个终端设备之间通常通过一个简单的分光器来实现，凭借成本低的优点得到广泛的应用。参阅图1，为现有技术中一种点到多点的光通信系统的结构示意图，汇聚节点可以通过分光器实现与多个终端设备之间的连接。
46.在现有技术采用的点到多点的光通信系统的架构下，汇聚节点向多个终端设备进行下行通信时，可以采用广播模式实现。通过分光器可以将汇聚节点发送的下行光信号分割成多个下行光信号，并将多个下行光信号广播给多个终端设备；其中分割成的下行光信号可以通过时分数据包的形式来实现。这样，终端设备在接收到下行光信号之后，可以根据预先为其自身分配的时隙来获取汇聚节点发往本终端设备的信息。
47.在现有技术采用的点到多点的光通信系统的架构下，多个终端设备向汇聚节点进行上行通信时，通常采用突发模式来实现。也即，每个终端设备可以基于时分多址(time domain multiple address，tdma)技术在预先为其自身分配的时隙上发送上行光信号；然后，每个时隙承载不同终端设备的上行光信号可以通过分光器发送到汇聚节点上。例如，终端设备1可以在时隙1上发送上行光信号，终端设备2可以在时隙2上发送上行光信号，
……
，终端设备n可以在时隙n上发送上行光信号。并且，为了避免冲突，时隙与时隙之间也具有一定的时间间隔。
48.然而，上行通信采用tdma技术，多个终端设备共享上行光信号的传输介质，采用在不同的时隙上发送信号的实现方式，这样每个终端设备在发送一次信号之后，需要等待一段时间再进行下一次信号的发送；或者，也可以理解为在上行光信号的传输介质的一个时隙上只有一个终端设备可以发送信号。因此现有技术采用的这种实现方式存在一定的网络时延及抖动，通信的实时性较差。在一些对于网络时延及抖动要求较高的场景下，现有技术中提供的系统架构很难满足光通信的需求。
49.基于此，本技术提供了一种光通信系统，用以解决现有技术中采用的点到多点的光通信系统在进行上行通信时存在一定的网络时延及抖动，通信的实时性较差的问题。通过本技术提供的点到多点的光通信系统，终端设备进行上行通信时，可以采用连续发送的模式，这样可以降低传输时延及抖动，进而可以提高通信的实时性。
50.需要说明的是，本技术实施例中“多个”指两个或两个以上。“和/或”，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。另外，在本技术的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。
51.下面将结合附图，对本技术实施例进行详细描述。
52.图2a为本技术实施例提供的一种光通信系统的架构示意图。所述光通信系统包括：汇聚节点201、处理装置202和多个终端设备203，假设包含n个终端设备。需要说明的是，所述n为正整数，n的值可以根据实际业务场景中接入到汇聚节点201上的终端设备203数量
决定。例如，在一个家庭宽带网络中，假设接入该家庭宽带网络中的手机有3部，平板电脑有1台，则n的值为4。并且，若存在新接入或移出该家庭宽带网络中终端设备，则n的数量可以变更。因此这里多个终端设备表示接入汇聚节点201的一个或多个终端设备203。
53.其中，处理装置202用于协助实现汇聚节点201与多个终端设备203之间的上行通信和下行通信。其中，上行通信表示终端设备203发送的上行光信号通过汇聚节点201实现汇聚，进而再通过汇聚节点201传输到核心网中。下行通信表示由核心网传送来的下行光信号，通过汇聚节点201分别发送到多个终端设备203上。
54.本技术实施时，处理装置202具体可以包括：多个光接收机2021、处理单元2022和光发射机2023。可选的，在光接收机2021配置数量充足的场景下，所述多个光接收机2021可以与所述多个终端设备203一一对应。例如，图2a中的光接收机1与终端设备1对应、光接收机2与终端设备2对应、
……
、光接收机n与终端设备n对应。或者，可选的，一般光接收机2021的配置数量固定，若接入的终端设备数量较多的场景下，可以存在光接收机2021与多个终端设备203对应。例如，若存在多个光接收机、多个终端设备，则每个光接收机2021可以对应连接两个终端设备203；或者，其中存在部分光接收机2021可以连接一个终端设备、另存在一部分光接收机2021可以连接超过两个终端设备203。由此可以得到，本技术不限定多个光接收机2021的数量、多个终端设备203的数量以及光接收机2021与终端设备203的对应连接关系，可以根据具体的应用场景进行配置。需要说明的是，若存在一个光接收机2021连接多个终端设备203，则可以通过在光接收机2021上配置多个接收端口，分别采用不同的端口接收来自不同终端设备203发送的上行光信号；或者也可以是在光接收机和多个终端设备之间通过合波器等用于汇聚的设备接收，本技术对此不进行限定。
55.为了清楚地理解本技术提供的一种光通信系统的处理过程，以下结合实施例对上行通信过程和下行通信过程分别进行介绍。
56.场景1、上行通信过程
57.终端设备203，用于发送第一上行光信号到与所述终端设备对应的光接收机2021。示例性的，基于每个终端设备203具有其对应的光接收机2021，例如图2a中的终端设备1对应光接收机1、终端设备2对应光接收机2、
……
、终端设备n对应光接收机n，终端设备203在需要发送上行光信号的场景下，可以采用连续发送模式。需要说明的是，光接收机也可以对应多个终端设备，图2a中是以每个光接收机对应一个终端设备作为示例进行介绍的。这样，相比于现有技术中采用的架构中，每个终端设备需要等到为自己分配的时隙才可以发送信号的实施方式，本技术可以提高通信的实时性。并且，本技术中通过为每个终端设备配置对应的光接收机来接收终端设备发送的上行光信号，可以实现每个终端设备在发送上行光信号时具有自己独立的物理通道，且可以与其他终端设备用于发送上行光信号的物理通道隔离开来，这样终端设备与终端设备之间在发送上行光信号时互相不会影响。换言之，采用现有技术中的实现方式，若发生某个终端设备因发送故障一直发送上行光信号，会导致其他终端设备一直无法发送上行光信号，从而无法实现通信；而本技术提供的光通信系统由于具有物理通道相互独立，互相隔离的特点，因此单个终端设备的发送故障，不会影响其他终端设备进行上行通信。
58.光接收机2021，用于接收其对应的一个或多个终端设备203发送的第一上行光信号，并对所述第一上行光信号进行光电转换，得到上行电信号。例如，光接收机1接收到终端
设备1发送的上行光信号1之后，对所述上行光信号1进行光电转换，得到上行电信号1；光接收机2接收到终端设备2发送的上行光信号2之后，对所述上行光信号2进行光电转换，得到上行电信号2、
……
、光接收机n接收到终端设备n发送的上行光信号n之后，对所述上行光信号n进行光电转换，得到上行电信号n。这样，通过多个光接收机2021可以得到多路上行电信号，然后通过处理单元2022继续对所述多路上行电信号进行后续处理。其中，将多个上行光信号转换到电域进行多路复用处理，可以提高数据效率、降低处理复杂度。
59.所述处理单元2022，用于接收多个所述光接收机2021分别发送的多路上行电信号，并且对所述多路上行电信号进行多路复用，生成上行组合数据帧。这样，通过处理单元2022，可以同时接收由多个终端设备203发送来的上行电信号，例如前述实施例中介绍到的上行电信号1、上行电信号2、
……
、上行电信号n。并且，将多路上行电信号进行多路复用，一种可能的应用场景中，本技术可以实现将终端设备203发送的较为低速的上行电信号多路复用为较为高速的上行组合数据帧，从而可以降低上行通信的时间，并且节省各终端设备与处理单元之间的传输介质的成本。
60.图2b为本技术实施例提供的一种处理单元2022的结构示意图。一种可能的实施方式中，所述处理单元2022包括：多个时钟恢复单元20221、分配器20222、多个编码器20223和耦合器20224。其中，多个时钟恢复单元20221分别与多个光接收机2021对应，和多个光接收机2021与多个终端设备203的对应关系类似，可选的，多个时钟恢复单元20221可以与多个光接收机2021为一一对应关系；或者，也可以是一个时钟恢复单元20221对应多个光接收机2021，具体实现方式在此不再赘述。需要说明的是，通常时钟恢复单元20221的数量与光接收机2021的数量可以配置为相同或相近。例如，假设采用多个时钟恢复单元20221与多个光接收机2021一一对应的实施方式，则时钟恢复单元1可以对应光接收机1、时钟恢复单元2可以对应光接收机2、
……
、时钟恢复单元n可以对应光接收机n(图2b中未示出)。
61.多个编码器20223分别与多个时钟恢复单元20221对应，其对应关系与前述多个时钟恢复单元20221分别与多个光接收机2021对应关系的实现方式类似，在此不再赘述。例如，假设采用多个编码器20223分别与多个时钟恢复单元20221一一对应的实施方式，如图2b所示的内容，cdr模块1对应编码器1、cdr模块2对应编码器2、
……
、cdr模块n对应编码器n。
62.分配器20222，分别与多个编码器20223连接；
63.耦合器20224，分别与多个编码器20223连接。
64.其中，所述时钟恢复单元20221，用于对光接收机输入的所述上行电信号进行时钟信号的恢复，所述时钟信号用于指示所述上行电信号的传输速率，并将所述上行电信号输出给所述时钟恢复单元20221对应的编码器20223。一般场景下，终端设备203在发送上行光信号时，会通过数据编码将时钟信号嵌入到传输的数据流中，然后可以再通过时钟恢复单元把时钟信号恢复出来，恢复出来的时钟信号可以用于数据的后续传输和处理过程。以时钟恢复单元1作为示例，在其接收到光接收机1发送的上行电信号1时，对上行电信号1进行时钟信号的恢复，可以得到终端设备1的传输速率，例如可以为10m/s。需要说明的是，介绍本技术实施例时，通过序号区分不同的终端设备、光接收机、时钟恢复单元等，但并不用于对实际场景中的终端设备的顺序、类型等进行限定。可选的，所述时钟恢复单元可以为时钟判决恢复(clock decision recovery，cdr)模块。或者，所述时钟恢复单元的功能还可以通
过采样模块和数据恢复模块共同实现，通过采样模块可以实现若上行电信号为模拟信号，则进行模数转换，以便于实现进一步编码；以及，通过数据恢复模块可以实现基于转换之后的数字信号提取出信号中的时钟信息。
65.所述分配器20222，用于根据多个所述时钟恢复单元20221恢复出的多个时钟信号和目标速率，为每个所述终端设备203分配对应的交织编码，得到分配结果，以使每个所述终端设备203使用所述对应的交织编码承载所述终端设备的上行电信号。示例性的，分配器可以采用tdma技术实现对多个终端设备发送的上行光信号的交织编码分配，或者分配器也可以采用其他可以实现多路复用的编码方式，如频分多址等，本技术对此不进行限定。需要说明的是，在进行交织编码分配之前，若上行电信号为模拟信号，则对上行电信号进行模数转换，以便于分配器和编码器基于数字信号实现编码。
66.例如，假设分配器采用tdma技术进行分配，图2b中的分配器20222示出的为多个终端设备分配不同的时隙的示例，即分配器20222可以为终端设备1分配时隙1、为终端设备2分配时隙2、
……
、为终端设备n分配时隙n。并且，通过本技术提供的系统，终端设备203向处理装置202发送上行光信号可以采用较低的传输带宽，但每个终端设备203可以连续发送上行光信号；处理装置202向汇聚节点201发送上行光信号可以采用较高的传输带宽，如此不仅可以降低终端设备203的成本，还可以减少多个终端设备203进行上行通信的时间，提高通信的实时性。
67.所述编码器20223，用于对所述编码器20223对应的时钟恢复单元20221输出的上行电信号和所述分配器20223输出的分配结果进行编码，得到数据流。示例性的，经过时钟恢复单元20221之后的上行电信号，与分配器20222分配的交织编码相乘，可以得到对应于每个终端设备的数据流。如图2b示出的数据流1、数据流2、
……
、数据流n。
68.所述耦合器20224，用于对多个所述编码器20223得到的多个数据流进行耦合，得到所述上行组合数据帧；其中，所述上行组合数据帧的帧头中包含所述分配结果，所述上行组合数据帧的数据部分中包含所述多个数据流。参阅图3a，以单个上行组合数据帧作为示例，耦合器20224可以实现将接收到的对应每个终端设备的多个数据流，根据分配器20222得到的分配结果进行汇聚，从而得到单个上行组合数据帧，然后将该上行组合数据帧继续按照目标速率继续传输。为了使得汇聚节点201可以获取处理装置202对多个终端设备203发送的上行光信号的编码结果，可以在耦合器20224输出的上行组合数据帧的帧头中指示分配器20222对多个终端设备的交织编码的分配结果，从而可以区分每个终端设备发送的上行光信号。
69.继续参照图2a，在处理单元2022输出上行组合数据帧之后，继续通过光发射机2023进行处理。其中，所述光发射机2023，用于对所述处理单元2022生成的所述上行组合数据帧进行电光转换，得到第二上行光信号，并发送所述第二上行光信号。示例性，在处理装置202基于电信号进行多路复用之后，由于处理装置202与汇聚节点201之间仍然是通过光纤连接，因此可以通过光发射机2023对电信号形式的上行组合数据帧进行电光转换，从而得到上行组合数据帧对应的第二上行光信号。需要说明的是，第一上行光信号对应为每个终端设备发送的，则多个终端设备存在多个第一上行光信号，第二上行光信号为多个终端设备发送的第一上行光信号的组合，因此“第一”和“第二”仅用作区分。
70.最后，处理装置202输出的第二上行光信号可以发送给汇聚节点201，由汇聚节点
201继续对第二上行光信号进行后续的传输和处理。
71.通过本技术提供的点到多点的光通信系统，相比于现有技术中由于汇聚节点与终端设备之间通过分光器连接的架构，本技术可以实现每个终端设备连续发送上行光信号，从而相比于现有技术中采用的多个终端设备在tdma架构下发送上行光信号的方式，可以减少等待的时间，降低通信的时延，可以提高通信的实时性。并且，通过本技术提供的光通信系统结构，可以将多个终端设备用于发送上行光信号的传输介质分离开来，相比于现有技术中共享传输介质的方式，可避免汇聚节点接收到的多路上行光信号中存在波长冲突的问题，提高上行通信的可靠性；也可以避免由于突发模式下的上行通信导致的时延抖动问题。此外，由于现有技术中采用突发模式进行上行通信，在存在新的终端设备进行上线注册的场景下，需要等待开窗时间，即等待已经注册的终端设备均不进行上行通信的时隙，这样会导致注册效率较低，而通过本技术提供的光通信系统，新的终端设备在进行上线注册时无需等待特定的开窗时间，可以直接通过为其配置的物理通道进行上行通信，从而可以提高注册效率。
72.为了更好地理解本技术提供的光通信系统相比于现有技术采用的点到多点的光通信系统之间的上行通信的区别。示例性的，参阅图3b，假设n为10，且每个终端设备的上行传输带宽为10兆(mbps，m)，若采用现有技术中的架构，在每个终端设备均需要1s来发送上行光信号的场景下，由于采用tdma技术，则需要在至少总计10s的时隙上完成10个终端设备的上行光信号的发送。也可以理解为，10个终端设备通过如图3b所示10个时隙中的一个时隙完成上行光信号的传输。若采用本技术实施例提供的点到多点的光通信系统，基于每个终端设备203具有对应的光接收机2021，则每个终端设备203在需要发送上行光信号时，可以直接通过其对应的光接收机2021发送到处理装置202上；然后通过处理装置202继续进行多路复用，用以实现将10个终端设备发送的上行光信号汇聚得到上行组合数据帧。这样，多个终端设备可以同步发送上行光信号，无需采用根据分配的时隙来发送上行光信号的实现方式，从而可以减少多个终端设备进行上行通信的等待时间。
73.一般场景下，汇聚之后的上行组合数据帧的上行传输带宽可以达到100m甚至更多。这样，通过本技术提供的点到多点的光通信系统可以实现将多个低速的上行传输通道汇聚成单个高速的上行传输通道，因此通过本技术提供的系统可以实现单个终端设备的上行光信号的发送模块可以允许较低带宽，从而可以降低终端的成本。并且，本技术提供的点到多点的光通信系统可以实现为每个终端设备分别建立一个对应的稳定的光信号传输通道，相比于现有技术中多个终端设备需要共享相同的传输介质，并采用tdma技术进行上行通信的技术方案，本技术可以避免突发模式下的通信导致的延时抖动。
74.此外，本技术提供的光通信系统还可以实现对进行上行光信号传输的物理通道的可视化。参阅图3c，一种可能的场景中，所述处理装置202还可以包括：多个指示灯2024。一种可选的实施方式中，所述多个指示灯2024可以与所述多个光接收机2021一一对应连接。每个光接收机2021对应连接有一个指示灯，例如光接收机1对应连接指示灯1、光接收机2对应连接指示灯2、
……
、光接收机n对应连接指示灯n。所述指示灯2024，用于指示所述指示灯2024对应连接的光接收机2021是否接收到所述第一上行光信号。示例性的，在光接收机2021接收到第一上行光信号时，可以通过指示灯2024亮灯来指示；可以理解在光接收机2021未接收到第一上行光信号时，指示灯2024可以显示为非亮灯状态。
75.另一种可选的实施方式中，所述多个指示灯2024还可以与所述处理单元2022连接，每个指示灯2024可以用于指示一个光接收机2021是否接收到终端设备发送的上行光信号。在此场景下，所述处理单元2022，还可以用于根据各所述光接收机的接收情况控制所述光接收机对应的指示灯2024。示例性的，处理单元2022在接收到光接收机1发送的上行电信号之后，控制连接的指示灯1显示为亮灯，从而用来指示光接收机1接收到上行光信号，以进一步确定光接收机连接的终端设备需要进行上行通信。这样，可以将多个终端设备进行上行通信的场景实现可视化，并且还可以结合指示灯和终端设备需要上行通信的场景来判断终端设备所对应的用于进行上行通信的物理通道是否存在异常。例如，假设通过指示灯为亮灯来指示有上行光信号的发送，已知终端设备1正在上传视频，然而指示灯1不显示为亮灯，从而可以推断终端设备1所对应的用于进行上行通信的物理通道可能存在异常，以便于及时进行检修。
76.场景2、下行通信过程
77.一种可能的实施方式中，参阅图4，所述处理装置202还可以包括：第一光器件2025和分光器2026。通过第一光器件2025和分光器2026可以实现汇聚节点201向多个终端设备203进行下行通信。
78.本技术实施时，在所述汇聚节点201发送下行光信号之后，所述第一光器件2025，用于接收汇聚节点201发送的下行光信号，并将所述汇聚节点201发送的所述下行光信号发送给所述分光器2026。然后，分光器2026，用于将所述第一光器件2025发送的所述下行光信号分割为多路子下行光信号，并将所述多路子下行光信号分别发送给多个所述终端设备203。
79.在此实施方式下，第一光器件2025还可以用于接收所述光发射机2023发送的所述第二上行光信号，并将所述第二上行光信号发送给所述汇聚节点201。
80.其中，所述第一光器件2025可以为以下光器件中的任意一种：分光器、光耦合器、光环形器、波分复用器。需要说明的是，若所述第一光器件2025为分光器、或光耦合器，此时，所述第一光器件2025，还用于将所述汇聚节点201发送的所述下行光信号分割为第一子下行光信号和第二子下行光信号，并将所述第二子下行光信号发送给所述光发射机2023，进而所述光发射机2023还用于对所述分光器2026发送的所述第二子下行光信号过滤。此外，若所述第一光器件2025为光环形器或波分复用器，则下行光信号无需发送到用于进行上行通信的通路上，即光发射机2023不会接收到下行光信号；示例性的，若所述第一光器件2025为光环形器，则光环形器一方面可以接收来自光发射机2023发送的第二上行光信号，另一方面也可以进行下行光信号的发送。相应的，所述第一光器件2025用于将所述汇聚节点201发送的所述下行光信号发送给所述分光器2026时，具体用于将所述第一子下行光信号发送给所述分光器2026。
81.需要说明的是，若汇聚节点201通过不同的光纤进行上行通信和下行通信，则汇聚节点201也可以直接通过光纤1与分光器2026连接，以实现将下行光信号发送；且通过光纤2与光发射机2023连接，以实现上行光信号的接收。
82.另一种可选的实施方式中，参阅图5，所述处理装置202还可以包括：下行光接收机2028、多个下行光发射机2029、多个分光器2026；所述多个下行光发射机2029可以与所述多个分光器2026一一对应，例如，下行光发射机1对应分光器1、下行光发射机2对应分光器
2、
……
、下行光发射机n对应分光器n。或者，下行光发射机2029的数量也可以与分光器2026的数量不同，一个下行光发射机2029可以对应多个分光器2026。图5中以多个下行光发射机2029与所述多个分光器2026一一对应作为示例进行介绍。
83.本技术实施时，在汇聚节点201发送下行光信号之后，所述下行光接收机2028，用于对所述下行光信号进行光电转换，得到下行电信号。需要说明的是，若汇聚节点通过单根双向光纤实现上行通信和下行通信，则本技术实施时，下行光接收机2028还可以与光发射机203所要实现的功能还可以通过光收发机2038实现。其中，光收发机2038可以为光收发器、光收发模块、相干收发机、单波长直调直检收发机、多波长直调直检收发机等。若汇聚节点通过不同的光纤实现上行通信和下行通信，则下行光接收机2028和光发射机2023可以通过相互独立的设备来实现。可以理解，本技术实施例中介绍到的单元或模块可以根据不同的应用场景进行集成或独立存在。
84.在此实施方式下，所述处理单元2022，还可以用于对所述下行电信号进行分组，得到多路子下行电信号，并将所述多路子下行电信号分别发送给所述多个下行光发射机2029。示例性的，假设汇聚节点201发送来的下行电信号的传输速率为100m/s，通过处理单元2022可以将下行电信号分组为多个低速的子下行电信号，比如可以为多个10m/s～20m/s左右的子下行电信号。然后可以分别通过多个下行光发射机2029将多个子下行电信号发送给多个终端设备203。
85.所述下行光发射机2029，用于对所述子下行电信号进行电光转换，得到子下行光信号，并将所述子下行光信号发送给所述下行光发射机2029对应的分光器。所述多个分光器，用于分别对所述子下行光信号进行分割，得到多路分割后的子下行光信号，并将所述多路分割后的子下行光信号发送所述多个终端设备。需要说明的是，m一般可以小于n，则多个分光器可以根据预先配置的分光方式，将多个子下行光信号分割成多个分割后的子下行光信号，例如，m可以为5，n可以为10，则多个分光器可以为一分二分光器，则通过5个分光器对5个子下行光信号进行分割之后，可以得到10个分割后的子下行光信号，从而可以分别发送给10个终端设备。这样，通过将下行光信号进行分组，可以将来自汇聚节点的较高传输速率的下行光信号分割为多个传输速率较低的子下行光信号，这样可以降低处理装置与终端设备之间的带宽要求，从而可以节省成本。
86.基于前述图4、图5介绍到的实施例中，若终端设备203通过单根双向光纤实现上行通信和下行通信，则所述处理装置还可以包括：多个合波器2027，所述多个合波器2027可以与所述多个终端设备一一对应。所述合波器2027，用于将所述分光器发送给所述终端设备的子下行光信号合并到所述终端设备用于发送所述第一上行光信号的输出端口上。这样，终端设备203可以通过连接的光纤实现上行光信号的发送，以及下行光信号的接收。或者，若终端设备203可以通过不同的光纤实现上行通信和下行通信，则终端设备203可以通过光纤1发送第一上行光信号，通过光纤2接收下行光信号。
87.参阅图6，为本技术实施例提供的一种光通信方法的流程示意图。包括以下步骤：
88.s601：处理单元2022接收多个光接收机发送的多路上行电信号，并且对所述多路上行电信号进行多路复用，生成上行组合数据帧；其中，所述多路上行电信号为所述多个光接收机分别接收一个或多个终端设备发送的第一上行光信号，并对所述第一上行光信号进行光电转换之后得到的。
89.一种可选的实施方式中，处理单元2022分别对所述多个光接收机发送的所述上行电信号进行时钟信号的恢复，得到多个时钟信号，所述时钟信号用于指示所述上行电信号的传输速率；根据目标速率和所述多个时钟信号，为每个所述终端设备分配对应的交织编码，得到分配结果，以使每个所述终端设备使用所述对应的交织编码承载所述终端设备的上行电信号；基于每个终端设备的所述上行电信号以及所述分配结果进行编码，得到多个数据流；对所述多个数据流进行耦合，得到所述上行组合数据帧；其中，所述上行组合数据帧的帧头中包含所述分配结果，所述上行组合数据帧的数据部分中包含所述多个数据流。
90.s602：处理单元2022将所述上行组合数据帧发送给光发射机，以使所述光发射机对所述上行组合数据帧进行电光转换之后得到第二上行光信号，并发送所述第二上行光信号给汇聚节点。
91.可选的，处理单元2022接收下行光接收机发送的下行电信号；其中，所述下行电信号为所述下行光接收机接收所述汇聚节点发送的下行光信号，并对所述下行光信号进行光电转换之后得到的；对所述下行电信号进行分组，得到多路子下行电信号，并将所述多路子下行电信号分别发送给多个下行光发射机，以使所述多个下行光发射机对所述子下行电信号进行电光转换，得到子下行光信号，并将所述子下行光信号发送给连接所述下行光发射机的分光器，以及由所述多个分光器分别对接收到的所述子下行光信号进行分割，得到多路分割后的子下行光信号之后分别发送所述多个终端设备。
92.此外，处理单元2022还可以根据各所述光接收机的接收情况控制所述光接收机对应的指示灯。
93.基于与上述光通信方法相同的构思，如图7所示，本技术实施例还提供了一种光通信装置700的结构示意图。光通信装置700可用于实现上述方法实施例中描述的方法，可以参见上述方法实施例中的说明。光通信装置700可以包括一个或多个处理器701。处理器701可以是通用处理器或者专用处理器等。例如可以是基带处理器、或中央处理器。基带处理器可以用于对通信协议以及通信数据进行处理，中央处理器可以用于对光通信装置700进行控制，执行软件程序，处理软件程序的数据。光通信装置700可以包括收发器，用以实现信号的输入(接收)和输出(发送)。
94.光通信装置700包括一个或多个处理器701，一个或多个处理器701可实现上述所示的实施例中处理单元2022所实现的方法。
95.可选的，处理器701除了实现上述处理单元2022所实现的实施例的方法，还可以实现其他功能。
96.可选的，一种设计中，处理器701可以执行指令，使得光通信装置700执行上述方法实施例中描述的方法。指令可以全部或部分存储在处理器内，如指令703，也可以全部或部分存储在与处理器耦合的存储器702中，如指令704，也可以通过指令703和704共同使得光通信装置700执行上述方法实施例中描述的方法。
97.在又一种可能的设计中光通信装置700中可以包括一个或多个存储器702，其上存有指令704，指令可在处理器上被运行，使得光通信装置700执行上述方法实施例中描述的方法。可选的，存储器中还可以存储有数据。可选的处理器中也可以存储指令和/或数据。例如，一个或多个存储器702可以存储上述实施例中所描述的对应关系，或者上述实施例中所涉及的相关的参数或表格等。处理器和存储器可以单独设置，也可以集成在一起。
98.在又一种可能的设计中，光通信装置700还可以包括收发器705以及天线706。处理器701可以称为处理单元，对装置(终端或者基站)进行控制。收发器705可以称为收发机、收发电路、或者收发器等，用于通过天线706实现装置的收发功能。
99.应注意，本技术实施例中的处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本技术实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
100.可以理解，本技术实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(rom)、可编程只读存储器(programmable rom，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable prom，eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electrically eprom，eeprom)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(ram)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的ram可用，例如静态随机存取存储器(static ram，sram)、动态随机存取存储器(dynamic ram，dram)、同步动态随机存取存储器(synchronous dram，sdram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate sdram，ddr sdram)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced sdram，esdram)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink dram，sldram)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus ram，dr ram)。应注意，本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
101.基于与上述方法实施例相同构思，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有一些指令，这些指令被计算机调用执行时，可以使得计算机完成上述方法实施例、方法实施例的任意一种可能的设计中所涉及的方法。本技术实施例中，对计算机可读存储介质不做限定，例如，可以是ram(random-access memory，随机存取存储器)、rom(read-only memory，只读存储器)等。
102.基于与上述方法实施例相同构思，本技术还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品在被计算机调用执行时可以完成方法实施例以及上述方法实施例任意可能的设计中所涉及的方法。
103.基于与上述方法实施例相同构思，本技术还提供一种芯片800，如图8所示，该芯片800可以包括输入输出接口801以及逻辑电路802，用于完成上述方法实施例、方法实施例的任意一种可能的实现方式中所涉及的方法，其中，“耦合”是指两个部件彼此直接或间接地结合，这种结合可以是固定的或可移动性的，这种结合可以允许流动液、电、电信号或其它类型信号在两个部件之间进行通信。
104.需要说明的是，本技术实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
105.集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本技术各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
106.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
107.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
108.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
109.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本技术实施例方案的目的。
110.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
111.通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本技术可以用硬件实现，或固件实现，或它们的组合方式来实现。当使用软件实现时，可以将上述功能存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机可读存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介
质。以此为例但不限于：计算机可读介质可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。此外。任何连接可以适当的成为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(dsl)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或者其他远程源传输的，那么同轴电缆、光纤光缆、双绞线、dsl或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术包括在所属介质的定影中。如本技术所使用的，盘(disk)和碟(disc)包括压缩光碟(cd)、激光碟、光碟、数字通用光碟(dvd)、软盘和蓝光光碟，其中盘通常磁性的复制数据，而碟则用激光来光学的复制数据。上面的组合也应当包括在计算机可读介质的保护范围之内。
112.总之，以上仅为本技术技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本技术的保护范围。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。