CN101112023A - 可编程信号丢失检测硬件及方法 - Google Patents

Abstract

一种耦合于主计算系统的光收发器中的信号丢失断言及解断言电平编程机制。控制模块与主机连接以便接收可编程信号丢失电平。后置放大器检测接收功率何时下降到低于信号丢失电平。但是，在这种情况下，信号丢失电平并不是静态的，取而代之的是，信号丢失电平调节装置根据接收自主机的可编程信号丢失电平的指示改变后置放大器所检测到的信号丢失电平。可以通过将接收功率与用于信号丢失断言和解断言的阈值电平进行比较来信号丢失断言和解断言电平。

Description

可编程信号丢失检测硬件及方法

技术领域

本发明涉及高速光数据传输系统。更具体地说，本发明的实施例涉及可用于调节光数据传输系统的信号丢失检测电路中的断言(assert)及解断言(de-assert)电平的方法和硬件。

背景技术

对具有更高传输速率的信息通信技术的不断增长的需求不断地推动着应用于现有高速数据传输网的新设备的开发。高速数据传输网通常使用光收发器及类似设备来通过光纤发射和接收承载数字数据的光。这些收发器可包括如激光器的光发射器，以及如光电二极管的光接收器。收发器通常在与主计算系统(“主机”)通信的情况下工作。

光收发器有时会经历信号丢失的情况，即所接收的光功率下降到正常数据通信所期望的水平以下。为了检测这种情况，许多光收发器配备了信号丢失检测电路(有时被称为“信号检测电路”)。例如，光网络中的一个节点的这种信号丢失可能是由于网络中另一节点的光发射器的故障而导致的。这两个节点之间的光链路也可能以某种方式被阻塞或断开。此外，光接收器接收数据的能力也可能出现问题。当信号丢失发生时，由于正常操作不能继续，因此相关主机(或光收发器的内部电路)能够得知信号的丢失是很重要的。

传统的光收发器具有静态信号丢失检测电平，该电平由制造期间设置的部件决定。但是，对于不同的光收发器，其耦合光器件、跨阻放大器和/或光电二极管会有略为不同的操作特性。光收发器之间的这种轻微的变化使得可能会在不同的光接收功率电平检测到该固定信号检测电平。

此外，依赖于光收发器所处的具体应用或者所使用的通信协议，所期望的信号丢失检测电平可能会不同。例如，如果通信协议使用前向纠错，则为了得到与在不使用前向纠错的高信号检测电平时所能获得的相同的误码率，可以容许低信号检测电平。与高数据速率应用相比，低比特率通信协议也可以允许较低的信号检测电平。

因此，具有能够被编程为利用可编程信号丢失断言电平来工作的光收发信号检测器是有利的，其中可编程信号丢失断言电平可以根据当时所期望的用途和灵敏度需要来改变、设置和/或校准。

发明内容

总的来说，本发明的实施例涉及可用于对光数据通信系统中的信号丢失电平进行编程的硬件及方法。因此，本发明描述了一种具有可变信号丢失断言电平的光收发器信号丢失检测器，其中可以将上述可变信号丢失断言电平编程、设置和/或校准为不同的电平。

在本发明的一个示例性实施例中，配置成与数据通信网络中的接收节点处的主计算系统(“主机”)以通信方式耦合的光收发器中包括了可编程信号丢失检测器。该信号丢失检测器包括收发器部件，如后置放大器、控制模块和信号丢失电平调节装置。

在一个方面中，所述控制模块与主机连接，以便能够接收可编程信号丢失电平，其中该信号丢失电平可以是信号丢失断言电平或信号丢失解断言电平。后置放大器检测接收功率何时通过闽值信号丢失电平，其中该阈值信号丢失电平可以是信号丢失断言电平和信号丢失解断言电平之一。然而，在这种情况下，信号丢失电平不是静态的，取而代之的是，信号丢失电平调节装置根据接收自主机的可编程信号丢失电平的指示来改变后置放大器所检测到的信号丢失电平。因此，收发器可以根据所连接的主机的指示来动态地调节信号丢失电平。

在本发明的另一个实施例中，可以在光收发器中实现校准信号丢失断言电平的方法，该光收发器包括光电二极管、后置放大器和控制模块。当光信号被送入光电二极管时，该光信号具有大于信号丢失电平的初始接收功率。然后，光信号的接收功率被减小，直到光收发器断言信号丢失。在接收功率减小的时间段内，该接收功率是被监视的。在光收发器断言信号丢失后，进行是否要改变信号丢失电平的判定。该判定是基于大约在光收发器断言信号丢失时所测量的阈值接收功率来进行的。如果判定要改变该信号丢失电平，则指示控制模块调节该信号丢失电平。

本发明的实施例还可包括可编程信号丢失解断言电平。例如，控制模块首先执行第一信号丢失解断言电平，然后，当从主机接收到可编程信号丢失解断言电平时，执行附加的信号丢失解断言电平。而且，后置放大器被配置成检测接收功率何时上升到大于可编程解断言电平，并终止信号丢失。此外，信号丢失电平调节装置被配置成根据控制模块所接收的可编程解断言电平来改变或调节信号丢失解断言电平。

根据以下描述及所附的权利要求，本发明的上述及其它实施例将变得更加显而易见。

附图说明

为了进一步阐明本发明的以上及其它优点和特征，将参考附图中所描述的本发明的实施例来对本发明进行更加详细的说明。应理解，这些附图仅描述了本发明的典型实施例，因此本发明的范围并不限于此。利用附图，将对本发明另外的特征及细节进行说明和解释，在附图中：

图1是光收发器的示意图；

图2是用于光接收器的控制模块的示意图；

图3是本发明一个实施例的具有信号丢失检测器的收发器的示意图；

图4是本发明一个实施例的具有信号丢失检测器的收发器的示意图；

图5是本发明一个实施例的具有信号丢失检测器的收发器的示意图；

图6A是本发明一个实施例的响应于主机指令来调节信号丢失断言和/或解断言电平的方法的流程图；

图6B是利用断言和解断言电平来断言或解断言信号丢失的方法的流程图；以及

图7是本发明一个实施例的用于校准信号丢失电平的方法的流程图。

具体实施方式

总的来说，本发明的实施例涉及与主计算系统(以下也简称为“主机”)耦合的光收发器中的可编程信号丢失断言电平。控制模块与主机通信以接收所述可编程信号丢失电平。后置放大器或其它信号检测电路检测所述接收功率何时降到信号丢失电平以下。但在这种情况下，信号丢失电平不是静态的，取而代之的是，信号丢失电平调节装置根据从主机接收的可编程信号丢失电平的指示来改变后置放大器所检测到的信号电平。本发明的原理还涉及信号丢失断言电平的校准。

I.信号丢失操作环境

图1示出了可采用本发明原理的光收发器100。虽然将对光收发器100进行比较详细的描述，但只是以示例的方式对光收发器100进行描述，而不是以限制本发明的范围的方式进行描述。本发明的原理适合于1G、2G、4G、10G以及更高带宽的光纤链路。此外，本发明的原理可以在具有任何形状因子的光(例如激光)发射器/接收器如XFP、SFP和SFF中实现而不受限制。

光收发器100利用接收器101接收来自光纤110A的光信号。接收器101作为光电转换器，将光信号转换为电信号。例如，接收器101可以是光电二极管。接收器101将所产生的电信号提供给后置放大器102。后置放大器102结合控制模块105以及信号调节装置114组成信号丢失检测器，共同检测光信号的接收功率何时高于(或低于)设置电平。后置放大器102如114A所示与信号丢失调节装置114连接，或者可与后置放大器102成为整体。可选地，输出自光电二极管的电信号在被发送到后置放大器102之前，可以通过跨阻放大器(未示出)来处理。但是，跨阻放大器不是必需的，并且/或者它可以集成在所述光电二极管中。在所述接收功率下降到低于可编程的信号丢失电平时，信号丢失检测器断言信号丢失，而当所述接收功率上升到高于可编程的信号丢失解断言电平时解断言。

当未断言信号丢失时，后置放大器102放大所述信号并将放大后的信号提供给外部主机111，如箭头102A所示。外部主机111可以是任何能够与光收发器100通信的计算系统。外部主机111可包含主机存储器112，其可以是易失性或非易失性存储源。在本发明的一个实施例中，光收发器100可以是主机111内的印制电路板或其它部件/芯片，尽管这不是必需的。

光收发器100还可以接收来自主机111的电信号，以将其发送到光纤110B中。尽管本发明的原理主要涉及以上所述的接收路径，但是为了说明的完整性，也将对光收发器100的发射路径进行描述。具体地说，激光器驱动器103接收所述电信号，如箭头103A所示，并利用信号来驱动发射器104(例如激光器或发光二极管(“LED”))，所述信号使发射器104将表示主机111所提供的电信号中的信息的光信号发射到光纤110B上。因此，发射器104被用作电光转换器。

接收器101、后置放大器102、激光器驱动器103和发射器104的表现会由于多种因素而动态变化。例如，温度变化、接收功率的波动以及反馈条件都会影响这些部件的性能。因此，光收发器100包括控制模块105，其可估算接收功率和发射功率，以及获得来自后置放大器102(如箭头105A所示)和来自激光器驱动器103(如箭头105B所示)的信息。这使控制模块105能够优化动态变化的性能，并通过获得来自信号丢失检测器114的信息(如箭头105D所示)来检测接收功率何时低于可编程信号丢失断言电平。

具体地说，控制模块105可以通过调整后置放大器102和/或激光器驱动器103上的设置(如箭头105A和105B)来抵消这些变化。这些设置调整往往是断续进行的，因为只有当确实存在温度或电压或其它低频变化时才进行。所述低频变化的一个实例是由于接收功率电平缓慢波动而产生的信号丢失电平的断言和解断言。根据本发明的原理，可以如箭头105D所示通过控制模块105对信号丢失检测器114断言或解断言信号丢失进行时的接收功率的设置进行编程或改变。

控制模块105可以访问永久性存储器106，该永久性存储器106可以是只读存储器(“ROM”)、可编程只读存储器(“PROM”)、可擦除可编程只读存储器(“EPROM”)和/或电可擦除可编程只读存储器(“EEPROM”)。永久性存储器106还可以是其它非易失性存储源。

虽然如果接口是I2C，则该两线接口包括串行时钟线(“SCL”)和串行数据线(“SDA”)，但是主机111可以利用任何主机接口向控制模块105提供数据和时钟信号。控制模块105也可以利用串行数据线SDA将数据提供给主机111，以便考虑温度电平、发射和/或接收功率电平等的数字诊断和读数。

控制模块105包括模拟部分108和数字部分109。它们共同使控制模块105实现数字逻辑，虽然主要还是利用模拟信号与光收发器100的其余部分对接。图2示意性地详细描述了控制模块105的一个实例200。控制模块200包括：模拟部分200A，其代表图1中模拟部分108的一个实例；数字部分200B，其代表图1中数字部分109的一个实例。

模拟部分200A可以包含数模转换器、模数转换器、高速比较器(如用于事件检测)、基于电压的复位发生器、电压调节器、电压基准、时钟发生器和其它模拟部件。模拟部分200A可以包括传感器211A、211B、211C以及其它可能的以水平圆点表示的传感器211D。例如，每个传感器均可以负责测量可以由控制模块200测量的操作参数，如供给电压和收发器温度。控制模块200还可以从光收发器中的其它部件接收外部模拟或数字信号，这些信号指示其它测量参数，如激光器偏置电流、发射功率和接收功率。两条外部线212A和212B用于接收这样的外部模拟信号，尽管可以有许多这样的线。

所述内部传感器可以产生表示测量值的模拟信号。另外，外部提供的信号也可以是模拟信号。在这种情况下，模拟信号被转换成数字信号，以便可用于控制模块200的数字部分200B来进行进一步处理。当然，每个模拟参数值可以有其自己的模数转换器(“ADC”)。然而，为了节省芯片空间，可以利用单个ADC 214通过循环方式对每个信号将进行周期性地采样。在这种情况下，每个模拟值可以提供给复用器213，该复用器以循环方式每次选择一个模拟信号用于ADC 214的采样。可替选地，可以对复用器213进行编程，以允许ADC 214以任何顺序对模拟信号进行采样。

控制模块200的数字部分200B可包括定时器模块202，用于提供数字部分200B所使用的各种定时信号。举例来说，所述定时信号可以包括可编程处理器时钟信号。数字部分200B还包括两个通用处理器203A和203B。这些处理器识别属于特定指令集的指令，并可以执行正常的通用操作，如移位、分支(branching)、加法、减法、乘法、除法、布尔运算、比较运算等等。在一个实施例中，通用处理器203A和203B均为16位处理器，并可具有相同的结构。因为在特定的硬件环境中可以对指令集进行优化，因此硬件环境和指令集的准确结构对于本发明的原理并不重要。

主机通信接口204用于通过光收发器100中的串行数据线和串行时钟线与主机111通信。外部设备接口205用于与光收发器100中的其它模块通信，如后置放大器102、激光器驱动器103、永久性存储器106或信号丢失检测器114。

内部控制器系统存储器206(不要与外部永久性存储器106混淆)可以是随机存取存储器(“RAM”)或非易失性存储器。存储器控制器207与处理器203A、203B中的每个处理器以及主机通信接口204和外部设备接口205共享对控制器系统存储器206的访问。在一个实施例中，主机通信接口204包括串行接口控制器201A；外部设备接口205包括串行接口控制器201B。这两个串行接口控制器201A和201B可以利用两线接口如I²C进行通信，或可以是另一种接口，只要两个通信模块均能识别该接口。其中一个串行接口控制器(例如串行接口控制器201B)为主部件，另一个串行接口控制器(例如串行接口控制器201B)为从部件。

输入/输出复用器208将控制模块200的不同输入/输出管脚复用于控制模块200中的不同部件。这使不同部件能够根据控制模块200当时所处的操作环境动态地分配管脚。因此，控制模块200中的输入/输出节点可以多于控制模块200上的可用管脚，从而可以减小控制模块200的占用面积。

控制模块105还可以包括包含多个单独寄存器的寄存器组209。这些寄存器可用于记录从ADC 214接收的表示所感测的操作参数的数字值。举例来说，这些值可包括光接收功率。寄存器组209还可以用于存储可编程信号丢失断言电平和解断言电平。在一种情况下，主机111利用时钟线SCL和数据线SDA并通过I²C两线接口将所述可编程信号丢失断言电平和可编程信号丢失解断言电平发送给控制模块105。然后控制模块105可将可编程信号丢失断言和解断言电平提供给寄存器组209。

此外，一个或多个寄存器组209可以被存储映射到后置放大器102、驱动器103或信号丢失调节装置114，这样，存储映射寄存器(memorymapped register)中的值实际上影响了这些部件的操作。具体地，处理器203A和203B可以将数字值写入相应的存储映射寄存器，或从相应的存储映射寄存器接收数字值。然后，所述数字值可以被转换成模拟值，用于控制相应存储映射部件的功能。例如，主机可以将信号丢失断言电平和解断言电平送入所述寄存器组，然后，将其提供给信号丢失调节装置以调节断言和解断言信号丢失时的接收功率电平。

继续参照图1和图2，主机111包括能够存储微码的主机存储器112。例如，主机存储器112可以包括含有不同微码的微码库，其中每个微码实现收发器操作功能。这个含有不同微码的微码库可以从远端网站访问或由用户编程到主机中，尽管这不是必需的。主机111可通过所述SDA和SCL线将微码发送到收发器控制模块105。所述微码可以被接收到控制器系统存储器206中以便立即执行。所述微码还可以被接收到寄存器组209或永久性存储器106中，然后再被加载到控制器系统存储器206中来执行。

主机111了发送所述微码来响应改变收发器100操作环境的要求或使控制模块105改变收发器断言和解断言信号丢失时的接收功率电平。可替选地，可以对微码本身进行配置，使控制模块105确定所述信号丢失断言和/或解断言电平应该从主机自动改变。例如，收发器100可以包含用于在收发器100开始工作时初始化收发器操作功能的微码。所述微码在被执行时确定信号丢失检测器114所检测到的信号丢失断言电平和信号丢失解断言电平的接收功率的初始值。

当控制模块105执行所述微码时，处理器203A、203B将微码载入控制器系统存储器206中。可替选地，处理器203A、203B将存储在永久性存储器106或寄存器组209中的微码载入控制器系统存储器206。处理器203A、203B执行该微码以使该微码改变收发器100的操作性能。例如处理器203A和203B可以将新的信号丢失断言和解断言电平写入寄存器组209，从而控制信号丢失检测器114的操作。

由于已经参照图1和图2对操作环境进行了描述，因此可以理解上述环境只是采用本发明原理的无数架构中的一些。如上所述，本发明的原理不局限于任何特定的环境。因此，本发明的原理涉及一种能够与主计算系统通信以改变可编程信号丢失断言电平和解断言电平的光收发器。将参照结合图1和图2所描述的环境来对本发明的原理进行讨论。

II.信号丢失检测器

图3-5分别示出了检测所接收的光信号何时功率不足的信号丢失检测器的不同实施例300、400和500。在每种情况下，信号丢失检测器包括前面图1所示的后置放大器102和控制模块105。后置放大器102用于检测接收功率何时通过阈值信号丢失电平，所述阈值信号丢失电平是指接收功率降到信号丢失断言电平以下或上升到信号丢失解断言电平以上之时。此外，信号丢失检测器包括信号丢失调节装置，该装置代表了图1中信号丢失调节装置114的不同实施例。例如，信号丢失检测器300、400和500包括各自的信号丢失调节装置301、401和501。

图3到图5所示的信号丢失检测器可在如图1所示的光网络的接收节点处的光收发器100中工作。因此，信号丢失检测器可以确定所接收的光信号何时丢失，或具有由于足够低而可能导致数据受损的接收功率。在光通信系统中，通过光系统正在发送数字数据的发射节点中的发射器可能变得不可操作或受损，从而导致接收节点处无信号或信号不充足。当这些情况发生时，对于接收节点来说，重要的是识别数据信号被损坏或不完整，由此主机可以确定使用或忽略该数据、执行诊断和/或是否执行某些补救措施。

继续参照图3-5，信号丢失检测器300、400和500均包括与控制模块105通信(如箭头105A所示)的后置放大器102。控制模块105还与相应的信号丢失调节装置301、401和501通信，以控制从后置放大器输出节点汲取的电流量。例如，通过改变从图3的后置放大器102的节点302A汲取的电流量，可以改变所述信号丢失断言电平。通过改变从图3的后置放大器102的节点302B汲取的电流量，可以改变所述信号丢失解断言电平。同样地，通过改变从图4的后置放大器102的节点402A和402B汲取的电流量，可以改变信号丢失断言和解断言电平。最后，通过改变从图5的后置放大器102的节点502A和502B的电流量，可以改变所述信号丢失断言和解断言电平。注意，后置放大器102可以有不同的信号丢失断言和解断言电平。

由于从后置放大器102汲取的电流的大小可以确定信号丢失断言电平和解断言电平，因此特定的电流大小可以对应特定的信号丢失断言和解断言电平。可选地，在信号丢失检测器114中，可以用另一种部件替代后置放大器102，以使从所述部件汲取的电流的大小与信号丢失断言和解断言电平相对应。

在图3到图5的每一种情况下，相应的信号丢失调节装置的结构使控制模块105能够控制信号丢失调节装置从后置放大器102汲取的电流量，所述后置放大器102又控制信号丢失断言和解断言电平。根据本发明的原理，控制模块105接收来自所述主机的可编程信号丢失断言或解断言电平。该可编程信号丢失断言和解断言电平可以作为数据被记录并存储于寄存器组209中的存储映射地址位置。通过这样的存储映射，控制模块105可以向相应的信号丢失调节装置发送指令以改变信号丢失断言和解断言电平。

在如图3所示的本发明的一个实施例中，信号丢失检测器300包括具有两个数字电位计308和309的信号丢失调节装置301。数字电位计308和309被配置成具有根据数字指令所调节的设置，这里，设置的变化可以改变数字电位计308和309上的电阻。控制模块105通过例如与寄存器组209中的一个或多个地址位置的存储映射来提供数字指令。通过改变由数字电位计308提供的电位，可以改变从节点302A汲取的电流(并因此改变信号丢失断言电平)。通过改变由数字电位计309提供的电位，可以改变从节点302B汲取的电流(并因此改变信号丢失解断言电平)。因此，控制模块105可根据接收自主机的改变信号丢失断言和解断言电平的指令，指示数字电位计308、309单独或共同改变信号丢失断言和解断言电平。在可替选的实施例中，信号丢失调节装置可以仅包括一个数字电位计，或多个数字电位计。

图4示出了本发明信号丢失检测器400的另一个实施例，其包括具有两个数模转换器(“DAC”)408和409的信号丢失调节装置401。控制模块105能够通过例如与寄存器组209中的一个或多个地址位置的存储映射向每个DAC 408、409发送数字值。通过控制发送到每个DAC 408、409的数字值，可以控制相应的模拟输出。就此而言，根据接收到的数字值能够改变由每个DAC408、409施加到电阻408A、409A上的电压。当施加到电阻408A上的电压改变时，可以改变从后置放大器102的节点402A通过电阻408B汲取的电流(并因此改变信号丢失断言电平)。相应地，施加到电阻409A的电压变化可以改变从后置放大器102的节点402B通过电阻409B汲取的电流(并因此改变信号丢失解断言电平)。因此，控制模块105可以单独或同时改变施加到DAC 408、409上的数字信号，以调节信号丢失断言和解断言电平。可替选地，信号丢失调节装置401可以仅包括一个DAC或多个DAC。

现在参考图5，其中示出了包括信号丢失调节装置501的信号丢失检测器500的另一个实施例。信号丢失调节装置501包括一电路中的一组并联电阻508A、508B、508C(下文中将这组并联电阻称为“508”)，该电路用于调节从后置放大器102的节点502A通过电阻508D汲取的电流。此外，信号丢失调节装置501包括一电路中的一组并联电阻509A、509B、509C(下文中将这组并联电阻称为“509”)，该电路用于调节从后置放大器102的节点502B通过电阻509D汲取的电流。改变施加于任何一个电阻上的电压可以改变流经这些电阻的电流以及从后置放大器节点502A和502B汲取的电流。就此而言，控制模块105被配置成改变施加于所述一组电阻508中的任何一个电阻上的电压，以改变信号丢失断言电平。相应地，控制模块105被配置成改变施加于所述一组电阻509中的任何一个电阻上的电压，以改变信号丢失解断言电平。此外，应该认识到，控制模块105可以通过不施加电压或改变施加于两组并联电阻508和509中的任何一组电阻上的电压的大小来改变电压。

虽然已经描述了本发明的实施例包括数字电位计、数模转换器或并联电阻组，但是也应该认识到，每个实施例都调节从后置放大器节点汲取的电流。就此而言，信号丢失调节装置的一个实施例可以包括从数字电位计、数模转换器或多个电阻中选择的至少一个部件。同时，可以由控制模块控制并能够动态改变从所述后置放大器节点汲取的电流的其它部件，可以被集成到信号丢失调节装置中，以便对信号丢失断言和解断言电平进行编程。

III.信号丢失操作过程

图6A示出了本发明的另一实施例，其提供了一种光收发器调节信号丢失断言和/或解断言电平的方法600A。所述收发器的操作环境可以包括在数据通信网络中的接收节点与主计算系统(“主机”)以通信方式耦合的光收发器。在通过方法600A处理的过程中可以使用图1所示的操作环境、图2所示的控制模块架构和图3-5所示的信号丢失检测器的实施例。

方法600A包括：在602阶段，光收发器接收来自主计算系统的可编程信号丢失断言和/或解断言电平。从而，所述主机将可编程信号丢失断言和/或解断言电平发送给所述收发器，由所述控制模块接收。由此可以允许在所述收发器操作或接收光数据信号的同时，用数据和/或代码对所述主机进行编程，使其动态改变信号丢失断言和/或解断言电平，并发送相应的信号丢失断言和/或解断言数据给相应的部件，也就是所述控制模块。在一个实施例中，所述控制模块将所述可编程信号丢失断言和/或解断言电平存储在寄存器组中。在另一实施例中，所述寄存器组被存储映射到所述信号丢失检测器或信号丢失调节装置的部件，使得可以根据需要来传递可编程信号丢失断言和/或解断言电平。

收发器接收到所述信号丢失断言和/或解断言电平后，依赖于所述可编程信号丢失电平是否与先前的信号丢失断言和/或解断言电平相同(判定块604)，处理将是不同的。在606阶段，如果接收到的可编程信号丢失断言和/或解断言电平与当前执行的信号丢失断言和/或解断言电平相同(判定块604的No)，则所述收发器不对信号丢失断言和/或解断言电平进行调节。另一方面(判定块604的Yes)，在608阶段，不同的可编程信号丢失断言和/或解断言电平会导致收发器将所述信号丢失断言和/或解断言电平调节到所接收的可编程信号丢失断言和/或解断言电平。信号丢失调节装置，和/或这里所述的任何相应部件或子部件或本领域的等同部件都可以执行调节信号丢失断言和/或解断言电平的操作过程。

在本发明的一个实施例中，通过改变至少一个数字电位计的设置或电位来调节所述信号丢失断言和/或解断言电平。在另一实施例中，通过改变至少一个数模转换器的电压输出来调节所述信号丢失断言和/或解断言电平。在又一实施例中，通过利用后置放大器选择性地改变施加于一组并联电阻中的至少一个电阻上的电压来调节所述信号丢失断言和/或解断言电平。可替选地，对于信号丢失调节装置，可以实现任何能够动态改变从所述后置放大器，或更具体地说从后置放大器节点汲取的电流的手段，以便调节所述信号丢失断言和/或解断言电平。

图6B示出了本发明的另一个实施例，其提供了用于断言和/或解断言信号丢失的方法600B。用于方法600B的操作环境可以与方法600A中描述的操作环境基本相同。因此，方法600B包括：在610阶段，所述光收发器，或更具体地说，所述后置放大器不断地将接收功率与可编程信号丢失电平进行对比。就此而言，为了识别所述接收功率何时通过某些闽值，可以通过所述后置放大器来处理所述接收功率。当所述接收功率不低于可编程信号丢失电平时(判定块612的No)，收发器不需要断言信号丢失(614阶段)，并且所述收发器可继续接收光数据及发送该数据到主机。

有时所述接收功率可能最终变得太低，以至于不能准确地承载数据，或所述接收功率可降到闽值电平以下(判定块612的Yes)。在616阶段，所述收发器响应于接收到的功率电平降到低于可编程信号丢失电平而检测到信号丢失，并断言信号丢失。该检测可以由后置放大器进行或根据从所述后置放大器发送到所述控制模块的信号来进行，并且可以在周期性地/或连续地进行。在一个实施例中，所述收发器可以确立信号丢失告警。在另一个实施例中，向主机发送信号丢失通知，因此所接收的数据作为不可靠数据被隔离和/或被添加标签。而且，当断言信号丢失时，收发器和/或主机可以执行增加接收功率的过程。该过程包括将诊断数据发送到数据信号发射源，使发射功率和相应的接收功率可以增加到一个可接受的水平。

当收发器工作时，并且在断言信号丢失后，在618阶段，所述光收发器连续地或周期性地将接收功率与信号丢失解断言电平进行比较。当接收功率开始上升后，该接收功率将仍然低于信号丢失解断言电平(判定块620的No)，因此在622阶段不会对信号丢失解断言。但是，当接收功率上升到高于信号丢失解断言电平时(判定块620的Yes)，在624阶段，信号丢失被解断言。在解断言信号丢失之后，所述光收发器继续将接收功率和可编程信号丢失电平进行比较(返回610阶段)，直到收发器接收到新的可编程信号丢失。

图7示出了方法700的另一实施例，该方法用于校准信号丢失断言和/或解断言电平。用于实现方法700的操作环境可以与方法600A和600B中描述的操作环境基本相同。在702阶段，通过向接收器，或更具体地说向二极管提供光信号来启动方法700。所述光信号应该具有高于初始信号丢失断言电平的接收功率，因为在断言信号丢失时，可能难以校准信号丢失断言电平。然而，在执行步骤702之前，可以提高低于所述信号丢失断言电平的接收功率，直到不再断言该信号丢失断言电平。

当所述接收功率高于信号丢失断言电平且不再断言信号丢失后，在704阶段减小光信号的接收功率。同时，在706阶段，在减小所述接收功率期间对接收功率进行连续测量。可替选地，在减小所述接收功率期间对所述接收功率进行不连续测量。只要所述接收功率高于信号丢失断言电平(判定块708的No)，在710阶段，将继续减小和测量所述功率。监视和测量所述接收功率有助于识别实际断言信号丢失时的接收功率电平。

当识别到信号丢失断言时的接收功率电平(判定块708的Yes)时，在712阶段，将实际的断言电平与由光收发器编程或设置的阈值接收功率进行比较。就此而言，是否要改变信号丢失断言时的实际接收功率是基于大约在光收发器断言信号丢失时测量的阈值接收功率来判定的。如果实际断言电平与闽值接收功率相同(判定块712的No)，则在714阶段不需要对信号丢失电平进行校准或调节。但是，如果实际断言电平高于或低于所述可编程闽值接收功率(判定块712的Yes)，则在716阶段将对信号丢失电平进行调节。

信号丢失解断言电平也可以通过类似的方式校准。为了校准信号丢失解断言电平，应该减小所述接收功率，直到该接收功率低于光收发器断言信号丢失的信号丢失断言电平。然后该接收功率被增加，直到光收发器解断言信号丢失。当增加所述接收功率时，对该接收功率进行不断的测量，使得当信号丢失解断言时，可以将所述实际接收功率与编程到光收发器中的解断言阈值接收功率进行比较。

信号丢失解断言后，基于大约在光收发器解断言所述信号丢失时测量的所述解断言阈值接收功率，确定是否要改变信号丢失解断言电平。对与所编程的闽值接收功率相同的实际解断言电平不需要校准。但是，所述实际解断言电平与阈值接收功率不同时，应校准所述解断言电平。然后指示控制模块调节该信号丢失解断言电平，且解断言电平得以调节。

本发明可以通过其它具体形式体现，而不偏离本发明的精神或本质特征。所描述的实施例在各方面均应被看作仅仅是示例性的而不是限制性的。因此本发明的范围由所附权利要求确定而不是由以上所述的内容确定。在权利要求的等同含义和范围内所作的一切改变都包含在本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种在配置成与数据通信网络的接收节点处的主计算系统以通信方式耦合的光收发器中的可编程信号丢失检测器，包括：

控制模块，以通信方式耦合于所述主计算系统以便接收可编程信号丢失电平，所述信号丢失电平是信号丢失断言电平和信号丢失解断言电平之一；

后置放大器，配置成检测接收功率何时通过信号丢失电平；以及

信号丢失电平调节装置，配置成根据所述控制模块所接收的所述可编程信号丢失电平来改变所述后置放大器所检测到的所述信号丢失电平。

2.如权利要求1所述的可编程信号丢失检测器，其中所述控制模块包括寄存器组，配置成接收和存储所述可编程信号丢失电平。

3.如权利要求2所述的可编程信号丢失检测器，其中所述寄存器组接收来自所述主计算系统的所述可编程信号丢失电平。

4.如权利要求1所述的可编程信号丢失检测器，还包括与所述后置放大器以通信方式耦合的光电二极管，所述光电二极管被配置成接收具有所述接收功率的光信号。

5.如权利要求1所述的可编程信号丢失检测器，其中所述信号丢失电平调节装置包括至少一个数字电位计。

6.如权利要求5所述的可编程信号丢失检测器，其中所述至少一个数字电位计被配置成根据控制模块所接收的可编程信号丢失电平来改变从所述后置放大器汲取的电流，而且其中所汲取电流的变化改变所述后置放大器所检测到的所述可编程信号丢失电平。

7.如权利要求1所述的可编程信号丢失检测器，其中所述信号丢失电平调节装置包括至少一个数模转换器。

8.如权利要求7所述的可编程信号丢失检测器，其中所述至少一个数模转换器被配置成根据所述控制模块所接收的可编程信号丢失电平来改变从所述后置放大器汲取的电流，而且其中所汲取电流的变化改变所述后置放大器所检测到的所述可编程信号丢失电平。

9.如权利要求1所述的可编程信号丢失检测器，其中所述信号丢失电平调节装置包括一组并联电阻。

10.如权利要求9所述的可编程信号丢失检测器，其中所述控制模块被配置成改变流经所述一组并联电阻中的至少一个电阻的电流量，其中通过所述电流的改变来改变所述后置放大器所检测到的所述可编程信号丢失电平。

11.一种在配置成与数据通信网络的接收节点处的主计算系统以通信方式耦合的光收发器中的光收发器调节信号丢失电平的方法，包括：

接收来自主计算系统的可编程信号丢失断言电平的步骤；

根据所述可编程信号丢失断言电平来调节信号丢失断言电平的步骤；以及

响应于所接收的功率电平下降到低于所述可编程信号丢失断言电平而检测到信号丢失的步骤。

12.如权利要求11所述的方法，还包括：

将所述可编程信号丢失断言电平存储在寄存器组中的步骤，所述寄存器组为所述控制模块的部分；以及

将所述可编程信号丢失断言电平从所述主机加载到寄存器组中。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述调节步骤包括由数字电位计、数模转换器和一组并联电阻中的电阻中的一种改变从所述后置放大器汲取的电流。

14.如权利要求11所述的方法，还包括：

接收来自主计算系统的可编程信号丢失解断言电平的步骤；

根据所述可编程信号丢失解断言电平来调节信号丢失解断言电平的步骤；以及

响应于所接收的功率电平上升到高于所述可编程信号丢失解断言电平而终止信号丢失的步骤。

15.如权利要求11所述的方法，还包括：

将所述可编程信号丢失断言电平存储在寄存器组中的步骤，所述寄存器组为所述控制模块的部分；以及

将所述可编程信号丢失断言电平从所述主机加载到寄存器组中。

16.如权利要求14所述的方法，其中所述调节信号丢失解断言电平的步骤包括由数字电位计、数模转换器和一组并联电阻中的电阻中的一种来改变从所述后置放大器汲取的电流。

17.一种在配置成与数据通信网络的接收节点处的主计算系统以通信方式耦合的光收发器中的用于校准信号丢失断言电平的方法，包括：

将光信号提供到光电二极管的步骤；

减小所述光信号的接收功率直到所述光收发器断言信号丢失的步骤；

在所述减小步骤中测量所述接收功率的步骤；

基于大约在所述光收发器断言所述信号丢失时测量的阈值接收功率，确定要改变信号丢失断言电平的步骤；以及

根据所述确定步骤，指示所述控制模块调节所述信号丢失断言电平的步骤。

18.如权利要求17所述的方法，还包括：

调节所述信号丢失断言电平的步骤。

19.如权利要求17所述的方法，还包括：

增加所述接收功率直到所述光收发器解断言信号丢失的步骤；

基于大约在所述光收发器解断言所述信号丢失时测量的解断言阈值接收功率，确定要改变信号丢失解断言电平的步骤；以及

根据确定要改变所述信号丢失解断言电平的步骤，指示所述控制模块调节所述信号丢失解断言电平的步骤。

20.如权利要求19所述的方法，还包括：

调节所述信号丢失解断言电平的步骤。

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