CN102324965B - 一种双接收机共享rssi监控电路的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双接收机共享RSSI监控电路的装置，通过增加选择开关来选择具体连接到哪一个光接收机进行RSSI监测，通过增加或门来保证不论选择哪个光接收机都能进行光功率数据的采集过程，最终使双接收机能够共享一个RSSI监控电路。如此，本装置在现有技术的基础上节省了一路RSSI监控电路，简化了系统设计的复杂度增强了产品的稳定性，节省了面板空间从而减小了OLT光模块的体积，降低了生产成本和功耗。

Description

一种双接收机共享RSSI监控电路的装置

技术领域

本发明涉及光通信领域，尤其涉及CSFP封装的OLT光模块中，让双接收机共用一个RSSI监控电路的装置。

背景技术

GEPON（Gigabit Ethernet Passive Optical Network吉比特以太无源光网络）是目前最具发展前景的一种光纤网络，由OLT（Optical Line Terminal 光线路终端）、ONT（Optical Network Terminal 光网络终端）和光配线网络构成。GEPON的工作模式为异步的时分多址模式，在上行业务中，OLT系统给每个用户一个传输数据的时隙，由ONT向OLT发送上行数据。因时分多址的工作模式，故其上行数据是不连续的，是由一个个突发数据组成。GEPON系统由于各个ONT的位置不同、距离不同、光线路状态不同，因此其光纤中的传输损耗就不同，由于各个数据包在光纤网络中都是以光信号为载体，从而造成OLT 接收到的各个数据包光功率大小各异。这就要求OLT对上行突发光信号进行光功率的监控，发现异常能够告警。OLT设备可以分为光电模块和系统上位机两个部分，光电模块完成光电信号的转换，同时提供光电性能的监控与告警。现有技术对接收到的突发上行数据包的光功率大小进行监控而产生的监控信号为RSSI（Received Signal Strength Indication接收端信号强度指示）信号。

可编程逻辑阵列PLA（Programmable Logic Array）,于20世纪70年代中期出现，它是由可编程的与阵列和可编程的或阵列组成。PLA的配置数据决定了PLA内部阵列的互连关系和逻辑功能，改变这些数据，也就改变了器件的逻辑功能。现在单片机技术的发展日新月益，功能越来越强大，很多微处理器产品系列中都增加了PLA的功能。

如图1所示，为现有技术中OLT单通道光接收机的RSSI监控电路结构示意图。当ONT上行突发光信号输入到OLT光接收机后，光接收机将光信号转换为电信号作为数据向后续系统输出，该电信号还同时作为RSSI信号输出到RSSI监控电路以供监控和告警用。RSSI监控电路中的RSSI监测单元将该电信号转换为与输入光功率大小成比例的模拟电压；而后采样保持电路将该模拟电压保持，以供微处理器中的模数转换器进行采集；模数转换器将该模拟电压转换为二进制编码的监测光功率值，完成采集过程；最后该监测光功率值储存在存储单元上供上位机读取。由于ONT的发光时隙是OLT上位机决定的，故RSSI监控电路的控制信号RSSI Trigger（接收端信号强度指示触发信号）也由上位机给出，如此才能与ONT的工作状态相对应。RSSI Trigger发送到采样保持电路，用于控制该采样保持电路工作与否；RSSI Trigger还发送到微处理器的中断输入管脚，用于控制模数转换器的工作与否。

目前的光通信市场竞争越来越激烈，通信设备要求的体积越来越小，接口板包含的接口密度越来越高。传统的光接收机和光发射机分离的光模块，因其体积较大，已经很难适应现代通信设备的要求。因此小封装光收发模块因其体积小、材料成本低、功耗低等特点代表了新一代光通信器件的发展趋势，是下一代高速网络的基石。

CSFP MSA（Compact Small-Form-Factor Pluggable Multi Source Agreement密集小封装可插拔多源协议）国际联盟定义了新的小型化可插拔封装标准CSFP，通过利用高度集成的可接收也可发送光信号的双向光学组件，大大减少了光模块的元器件成本、体积以及功耗。双通道的CSFP封装的光模块则更进一步，同时使用两个双向光学组件来实现原来同一外型尺寸下两个通道的双向收发，增加了端口密度，提高了数据吞吐量，从而降低了网络设备成本。

这些双向收发的通道都需要RSSI监测的功能。如图2所示，为现有技术中双接收机的RSSI监控电路结构示意图。现有技术用两套RSSI监控电路来分别独立的对双接收机的不同通道进行RSSI监测。对于有体积要求的光模块而言，这就浪费了非常多的布板空间，同时增加了不小的功耗，易导致散热问题，还容易导致端口有限的单片机的端口资源紧张。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种能够让双接收机的不同通道共用一个RSSI监控电路的装置，从而更进一步减小OLT光模块的体积，减小功耗，降低生产成本。

本发明的目的通过以下的技术方案来完成：一种双接收机共享RSSI监控电路的装置，包括至少部分的用于将光信号转换为电信号的第一接收机、第二接收机，至少部分的用于获取该电信号并将该电信号转换为模拟电压的RSSI监测单元，至少部分的用于保持该模拟电压的采样保持电路，至少部分的用于采集该模拟电压并生成监测光功率值的模数转换器，至少部分的用于存储该监测光功率值得第一存储单元、第二存储单元，至少部分的用于读取该监测光功率值同时向RSSI监控电路发送第一RSSI Trigger与第二RSSI Trigger的上位机，还包括至少部分的用于根据第二RSSI Trigger选择光接收机的选择开关，至少部分的用于对第一RSSI Trigger与第二RSSI Trigger进行或运算的或门；

第一光接收机输出端连接到选择开关一个输入端，第二光接收机输出端连接到选择开关另一个输入端；选择开关输出端连接到RSSI监测单元输入端；RSSI监测单元输出端连接到采样保持电路输入端；采样保持电路输出端连接到模数转换器输入端；模数转换器输出端同时分别连接到第一存储单元输入端、第二存储单元输入端；第一存储单元输出端与第二存储单元输出端同时连接到上位机输入端；上位机第一RSSI Trigger输出端同时分别连接到或门一端输入端、模数转换器控制端，上位机第二RSSI Trigger输出端同时分别连接到选择开关控制端、或门另一端输入端、模数转换器控制端；或门输出端连接到采样保持电路控制端。

进一步的，还包括电容C和电阻R；电阻R一端接上位机第二RSSI Trigger输出端，电阻R另一端同时分别连接电容C一端、选择开关控制端；电容C另一端接地。增加电容和电阻，通过电容的充放电过程可以使第二RSSI Trigger延缓进入选择开关，这就给采样保持电路和模数转换器充分的时间去完成采集过程，减少选择开关闭合时产生的噪音信号。

又进一步的，所述模数转换器、第一存储单元、第二存储单元集成在微处理器中；微处理器的第一中断输入管脚连接到上位机第一RSSI Trigger输出端，第二中断输入管脚连接到上位机第二RSSI Trigger输出端；微处理器用于根据第一RSSI Trigger或第二RSSI Trigger控制模数转换器工作。使用集成了模数转换器和存储单元的微处理器，比分离的模数转换器和存储单元更加节省面板空间，同时功耗与生产成本更低；通过微处理器的中断管脚来作为模数转换器的控制端，节约了端口资源。

再进一步的，所述或门集成在具有PLA的微处理器中；或门一端输入端连接到第一中断输入管脚，或门另一端输入端连接到第二中断输入管脚。将或门集成在具有PLA的微处理器中，节省了面板空间；中断管脚在作为模数转换器控制端的同时还作为或门的输入端，节约了端口资源。

本发明的有益效果在于：本发明公开了一种双接收机共享RSSI监控电路的装置，通过增加选择开关来选择具体连接到哪一个光接收机进行RSSI监测，通过增加或门来保证不论选择哪个光接收机都能进行光功率数据的采集过程，最终使双接收机能够共享一个RSSI监控电路。如此，本装置在现有技术的基础上节省了一路RSSI监控电路，简化了系统设计的复杂度增强了产品的稳定性，节省了面板空间从而减小了OLT光模块的体积，降低了生产成本和功耗。

附图说明

图1是现有技术中OLT单通道光接收机的RSSI监控电路结构示意图；

图2是现有技术中双接收机的RSSI监控电路结构示意图；

图3是本发明具体实施例的双接收机共享RSSI监控电路的装置的模块示意图；

图4是本发明具体实施例的双接收机共享RSSI监控电路的装置的电路结构图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。同时本说明书中对替代特征的描述是对等同技术特征的描述，不得视为对公众的捐献。

本说明书（包括任何权利要求、摘要和附图）中用语若同时具有一般含义与本领域特有含义的，如无特殊说明，均定义为本领域特有含义。

如图3所示，为本发明具体实施例的双接收机共享RSSI监控电路的装置的模块示意图。该双接收机共享RSSI监控电路的装置包括第一接收机、第二接收机，RSSI监测单元，采样保持电路，模数转换器，第一存储单元、第二存储单元，上位机，选择开关，或门、电容C和电阻R组成。

第一光接收机输出端连接到选择开关一个输入端，第二光接收机输出端连接到选择开关另一个输入端；选择开关输出端连接到RSSI监测单元输入端；RSSI监测单元输出端连接到采样保持电路输入端；采样保持电路输出端连接到模数转换器输入端；模数转换器输出端同时分别连接到第一存储单元输入端、第二存储单元输入端；第一存储单元输出端与第二存储单元输出端同时连接到上位机输入端；上位机第一RSSI Trigger输出端同时分别连接到或门一端输入端、模数转换器控制端，上位机第二RSSI Trigger输出端同时分别连接到选择开关控制端、或门另一端输入端、模数转换器控制端；或门输出端连接到采样保持电路控制端。阻R一端接上位机第二RSSI Trigger输出端，电阻R另一端同时分别连接电容C一端、选择开关控制端；电容C另一端接地。

本发明中的选择开关为单刀双掷开关，以第二RSSI Trigger为控制信号；在第二RSSI Trigger为低电平时，选择开关连接到第一光接收机；当第二RSSI Trigger为高电平时，选择开关连接到第二光接收机。RSSI监测单元负责将对应光接收机输出的电信号转换为与输入光功率强度成比例的模拟电压电平，具体的比例视器件选用不同而不同，选用阻性器件时为线性比例，选用容性器件时为非线性比例。采样保持电路在或门的控制下保持该模拟电压，以供模数转换器采集。或门的作用是不论选择哪个光接收机都能保证采样保持电路实时开启，即不论第一RSSI Trigger还是第二RSSI Trigger为高电平时，都启动采样保持电路。电阻R和电容C组成一个延时电路，使选择开关的闭合延后于采样保持电路，避免选择开关闭合时的噪声对监测结果的干扰。第一RSSI Trigger与第二RSSI Trigger均由上位机生成，上位机在决定ONT的发光时隙时也就决定了应当发送哪个RSSI Trigger。模数转换器根据是第一RSSI Trigger还是第二RSSI Trigger，来使用第一存储单元或第二存储单元。

根据本发明的一个实施例，所述模数转换器、第一存储单元、第二存储单元、或门都集成在带有PLA的微处理器中。微处理器的第一中断输入管脚连接到上位机第一RSSI Trigger输出端，第二中断输入管脚连接到上位机第二RSSI Trigger输出端；或门一端输入端连接到第一中断输入管脚，或门另一端输入端连接到第二中断输入管脚。微处理器用于根据第一RSSI Trigger或第二RSSI Trigger控制模数转换器工作，当接收到第一RSSI Trigger即第一中断输入管脚为高电平时，使模数转换器开始工作，并使用第一存储单元来存储监测光功率值；当接收到第二RSSI Trigger即第二中断输入管脚为高电平时，使模数转换器开始工作，并使用第二存储单元来存储监测光功率值。同时微处理器还将第一RSSI Trigger和第二RSSI Trigger发送到或门，进行或运算。如此使用集成了模数转换器和存储单元的微处理器，比分离的模数转换器和存储单元更加节省面板空间，同时功耗与生产成本更低；中断管脚在作为模数转换器控制端的同时还作为或门的输入端，节约了端口资源。

如图4所示，为本发明具体实施例的双接收机共享RSSI监控电路的装置的电路结构图。选择开关W1为单刀双掷开关；RSSI监测单元为型号为AD8317的芯片；采样保持电路由单刀单掷开关W2和电容C4组成；电阻R1和电容C3组成延迟电路；微处理器选用了美国ADI公司ADuC7020微处理器，该款微处理器功能齐全，自带PLA、模数转换器、存储器等，能够实现模数转换器、第一存储单元、第二存储单元以及或门的功能。当第二RSSI Trigger为低电平时，选择开关W1连接到作为第一光接收机输出端的电容C1一端；当第二RSSI Trigger为高电平时，选择开关W1连接到作为第二光接收机输出端的电容C2一端。芯片AD8317输入端连接到W1输出端，将光接收机输出的电信号转换为与其接收光功率强度成对数比例的模拟电压。开关W2和电容C4组成采样保持电路，开关W2在ADuC7020的控制下开启或关闭，电容C4将该模拟电压进行采样和保持后送至ADuC7020。当ADuC7020第一中断输入管脚为高电平时，ADuC7020利用其内部的模数转换器对模拟电压做模拟数字转换处理，并将转换后的二进制码的监测光功率值存储在第一存储单元内，供上位机读取；当ADuC7020第二中断输入管脚为高电平时，ADuC7020利用其内部的模数转换器对模拟电压做模拟数字转换处理，并将转换后的二进制码的监测光功率值存储在第二存储单元内，供上位机读取。ADuC7020还将第一中断输入管脚与第二中断输入管脚的电平状态做或运算，并将运算结果发送到采样保持电路的开关W2。最后上位机读取监测光功率值，完成监控和告警功能。 

Claims (4)

1.一种双接收机共享RSSI监控电路的装置，包括至少部分的用于将光信号转换为电信号的第一接收机、第二接收机，至少部分的用于获取该电信号并将该电信号转换为模拟电压的RSSI监测单元，至少部分的用于保持该模拟电压的采样保持电路，至少部分的用于采集该模拟电压并生成监测光功率值的模数转换器，至少部分的用于存储该监测光功率值的第一存储单元、第二存储单元，至少部分的用于读取该监测光功率值同时向RSSI监控电路发送第一RSSI Trigger与第二RSSI Trigger的上位机，其特征在于：

还包括至少部分的用于根据第二RSSI Trigger选择接收机的选择开关，至少部分的用于对第一RSSI Trigger与第二RSSI Trigger进行或运算的或门；

第一接收机输出端连接到选择开关一个输入端，第二接收机输出端连接到选择开关另一个输入端；选择开关输出端连接到RSSI监测单元输入端；RSSI监测单元输出端连接到采样保持电路输入端；采样保持电路输出端连接到模数转换器输入端；模数转换器输出端同时分别连接到第一存储单元输入端、第二存储单元输入端；第一存储单元输出端与第二存储单元输出端同时连接到上位机输入端；上位机第一RSSI Trigger输出端同时分别连接到或门一端输入端、模数转换器控制端，上位机第二RSSI Trigger输出端同时分别连接到选择开关控制端、或门另一端输入端、模数转换器控制端；或门输出端连接到采样保持电路控制端。

2.根据权利要求1所述双接收机共享RSSI监控电路的装置，其特征在于：

还包括电容C和电阻R；电阻R一端接上位机第二RSSI Trigger输出端，电阻R另一端同时分别连接电容C一端、选择开关控制端；电容C另一端接地。

3.根据权利要求1所述双接收机共享RSSI监控电路的装置，其特征在于：

所述模数转换器、第一存储单元、第二存储单元集成在微处理器中；微处理器的第一中断输入管脚连接到上位机第一RSSI Trigger输出端，第二中断输入管脚连接到上位机第二RSSI Trigger输出端；微处理器用于根据第一RSSI Trigger或第二RSSI Trigger控制模数转换器工作。

4.根据权利要求1所述双接收机共享RSSI监控电路的装置，其特征在于：

所述或门集成在具有可编程逻辑阵列PLA的微处理器中；或门一端输入端连接到第一中断输入管脚，或门另一端输入端连接到第二中断输入管脚。