1、EPON OLT光模块概述
OLT光模块在工作时，下行采用广播方式连续发送数据流，每个ONU都能接收到OLT的信号，而不管这个信号是否是给它自己的，因此在下行方向OLT的发送是连续的，ONU的接收也是连续的。由于上行采用TDMA的复用方式，每个ONU只在允许自己发送的时间段才能发送数据，因此在上行方向上，ONU的发送是突发的，OLT的接收就要求是突发工作的，所以OLT光模块的接收有严格的时序要求。
EPON OLT的结构框图如下：发射部分，采用NT25L90驱动1490nm的DFB激光器；接收部分，采用限幅放大器SY88903ALK把经过TIA放大的电压信号进行电平转换；控制电路部分，采用C8051F392单片机，完成模块监控上报及其模块工作控制；升压部分，采用升MP3217压芯片给APD提供反向高压偏置。
图1 EPON OLT 结构框图
2、EPON OLT接收电路及控制时序
2.1 EPON OLT接收电路
接收端原理图，如图2所示。APD高压采用升压芯片MP3217倍压提供，高压经过DS3920镜像管后，镜像电压输出MIROUT脚接到APD管芯提供电流监控IMIROUT, 镜像电流输出脚MIR，输出电流IMIR=1/5 IMIROUT。EPON OLT需要外部TRRIGER控制突发接收信号的采样。这里采用TS5A4594DCK 模拟开关对外部TRRIGER控制。接收信号强度监控RSSI信号，经过MAX4232AKA运算放大器放大处理后给到MCU采集处理。MCU以TRRIGER信号上升沿触发，检测到TRIGGER信号后，延迟1us后连续采集4次RSSI AD值取平均。MCU并提供稳定的参考电压VREF来保持APD高压的稳压。
图2 EPON OLT 接收端原理图
2.2 EPON OLT接收时序
EPON OLT对时序有较高要求，时序控制如下图3、图4所示。
a、测试光 ONU1包长最小设置为1us，包间隔设置为512bits，前导512bits。
b、干扰光 ONU2包长最小设置为1us，包间隔设置为512bits，前导512bits。
c、Trigger 延时500ns, 宽度设置为不大于600ns。
3、EPON OLT RSSI问题分析
EPON OLT的光功率接收范围：-6dBm～-30dBm，RSSI上报需要控制在±2dB内。在样机调试中发现，模块RSSI上报在接收小光-30dBm这个点会超出2dB，采样AD值会有1-2值的跳动。
1、 检测MCU的参考输出电压 VREF=2.40V没有跳动，VAPD脚输出电压48.5V也没有跳动。将OLT模块上的升压电路断开，采用其他光模块的升压电路提供高压，发现RSSI AD值也是在跳动。更换TS5A4594DCK模拟开关，RSSI AD值的跳动也没改善。通过上面的检测，可排除因升压电路噪声对RSSI的影响。
2、在硬件电路图2中将采样保持电路取值 R50=6K，C47=22PF， RSSI采样7个点与对应AD拟合曲线如图5。可以发现小光-30dBm到-26dBm之间AD变化只有几个AD值，这样会导致MCU采集到的AD偏差1-2个值RSSI上报就会有较大的偏差。将采样电阻R50增大，但会增加采样电平下降时间，这两者之间存在矛盾。MCU AD是10-Bit ADC，换高精度14-Bit ADC MCU就要重新换方案。此时问题出现了，如何在方案不动的情况下提高RSSI采集的AD值？
在MCU方案不变的情况下，要使在小光部分放大RSSI的采集AD值，提出采用两级RSSI信号放大的RSSI增益可变电路，如图6所示。在运算放大器输入脚之间加一个模拟开关，接收小光时模拟开关断开对RSSI信号采用大的放大倍数
。接收大光时，模拟开关打开，对RSSI信号采用小的放大倍数
这样既保证了将小光采集的AD值放大，大光采集到AD值也不会溢出。RSSIAPD校准拟合曲线，如图7所示。通过验证该电路可以有效改善RSSI AD跳动大的问题，RSSI上报可控制在±2dB内。
图7 RSSI小光 大光拟合曲线
4 总结
EPON OLT接收端时序要求高，要做到高精度的RSSI上报，需要对电源高压噪声、模拟开关噪声、LAYOUT RSSI走线等进行很好的控制。本方案在MCU只有10位 ADC值，采用增益可变RSSI放大电路很好的解决了AD采集小上报精度不够问题。同时在LYOUT布线中，尽量降低电源噪声、模拟开关噪声、高速信号线TX/RX等其他信号线对RSSI的干扰，才能提高RSSI的上报精度。
