CN103997372B - 一种光线路终端光模块的状态监控方法及装置 - Google Patents

一种光线路终端光模块的状态监控方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光线路终端光模块的状态监控方法及装置，包括：物理层媒质接入控制器MAC获取故障信号；所述MAC根据故障信号从多个组中确定出现故障的组，其中每组包括光模块中的一个发射器及其对应的一个接收器；所述MAC从光模块中的微控制单元MCU中获取所述出现故障的组对应的数字诊断信息。本发明实施例从故障信号中即可确定出现故障的组，确定出现故障的组以后才获取该组的数字诊断信息，从而仅需上报出出现故障组的数字诊断信息即可，而无需上报所有组的数字诊断信息，从而减少了上报的信息量，减少资源浪费。

Description

一种光线路终端光模块的状态监控方法及装置
技术领域
本发明涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种光线路终端光模块的状态监控方法及装置。
背景技术
NG-PON2(Next Generation Passive Optical Networks，下一代无源光网络)将10G PON(Ten Gigabit Passive Optical Network，万兆无源光网络)的容量提升了4至8倍。目前的NG-PON2(Next Generation Passive Optical Networks，下一代无源光网络)OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)光模块器件并不成熟。
目前NG-PON2OLT在OLT中一般采用分立多个光模块，如图1所示，多个光线路终端光模块，分别与交换机进行通信，AWG(Arrayed Waveguide Grating，阵列波导光栅)，分别与多个光线路终端光模块的光信号输出接口相连，用于接收多路激光信号并将多路激光信号进行复用；WDM(Wavelength Division Multiplexing，波分复用)，与AWG的连接，用于耦合复用后的下行激光信号和光纤传来的上行光信号。如图2所示，为保证系统的正常运行，系统需要对每个光模块进行监控，针对每一个光模块分别布置实体监控组件进行监控。具体的，每一个光模块对应的实体监控组件包括一个MAC(Media Access Control，物理层媒质接入控制器)及一个MCU(Micro Control Unit，微控制单元)。每个MCU需要将监控的对应的一个光模块的工作状态信息上报至MAC。MAC接收每个光模块实时的上报工作状态信息，一旦出现包含故障信息的工作状态信息，MAC会根据该光模块的工作状态信息进行诊断，由于在监控多个的OLT光模块时每路MCU需要一直不停的实时上报每个光模块的工作状态信息给MAC，这样将会造成资源浪费。
图3所示为现有技术中NG-PON2CFP(C Form-Factor Pluggable)光线路终端光模块。在发射端，四路电信号通过激光驱动器驱动激光器，以使激光器完成光电转换，产生4路光信号，四路光信号经过一个4:1的LAN(Local Area Network，局域网)MUX(Multiplexer，复用器)进行多路复用。在接收端，光信号通过一个1:4的LAN WDM DeMUX(DeMultiplexer，解复用器)解复用后，经过ROSA(Receiver Optical Sub-Assembly，光接收器件)，将光信号转变成电信号，再由跨阻放大器将电信号进行放大和限幅后输出。目前并没有对NG-PON2CFP光线路终端光模块进行监控的方法。
发明内容
本发明实施例提供一种光线路终端光模块的状态监控方法，用以解决现有技术中存在的资源浪费问题。
本发明实施例提供的一种光线路终端光模块的状态监控方法，包括：
物理层媒质接入控制器MAC获取故障信号；
所述MAC根据故障信号从多个组中确定出现故障的组，其中每组包括光模块中的一个发射器及其对应的一个接收器；
所述MAC从光模块中的微控制单元MCU中获取所述出现故障的组对应的数字诊断信息。
优选地，所述MAC从光模块中的微控制单元MCU中获取所述出现故障的组对应的数字诊断信息，具体为：
所述MAC从光模块中的MCU的寄存器中获取所述出现故障的组对应的数字诊断信息；其中，所述寄存器中的数字诊断信息是所述MCU将存储区域中存储的所述出现故障的组对应的数字诊断信息传递至所述MCU的寄存器中。
优选地，所述故障信号具体为：
激光器报错信息和/或接收信号丢失告警信息。
若所述故障信号具体为激光器报错信息，所述MAC获取故障信号，具体为：
所述MAC从所述MCU中获取一组的数字诊断信息，从所述数字诊断信息中获取包含每个组的激光器工作状态信息的激光器报错信息。
优选地，所述MAC从所述MCU中获取一组的数字诊断信息，具体为:
所述MAC默认实时获取一组的数字诊断信息，或所述MAC通过轮询的方式从轮询组中获取一组数字诊断信息。
优选地，所述MAC根据故障信号从多个组中确定出现故障的组，包括：
若包括出现故障的组有多个，所述MAC通过轮询的方式从所有组中选择出现故障的组。
本发明实施例提供的一种光线路终端光模块的状态监控装置，包括：
故障信号获取单元，用于获取故障信号；
确定单元，用于从多个组中确定出现故障的组，其中每组包括光模块中的一个发射器及其对应的一个接收器；
数字诊断信息获取单元，用于根据故障信号从光模块中的微控制单元MCU中获取所述出现故障的组对应的数字诊断信息。
优选地，所述数字诊断信息获取单元，具体用于：
从光模块中的MCU的寄存器中获取所述出现故障的组对应的数字诊断信息；其中，所述寄存器中的数字诊断信息是所述MCU将存储区域中存储的所述出现故障的组对应的数字诊断信息传递至所述MCU的寄存器中。
优选地，所述故障信号具体为：
激光器报错信息和/或接收信号丢失告警信息；
若所述故障信号具体为激光器报错信息，所述故障信号获取单元，具体用于：
从所述MCU中获取一组的数字诊断信息，从所述数字诊断信息中获取包含每个组的激光器工作状态信息的激光器报错信息。
优选地，所述故障信号获取单元，具体用于：
默认实时获取一组的数字诊断信息，或通过轮询的方式从轮询组中获取一组数字诊断信息。
优选地，所述确定单元，具体用于：
若包括出现故障的组有多个，所述MAC通过轮询的方式从所有组中选择出现故障的组。
本发明实施例MAC获取故障信号后，从多个组中确定出现故障的组，并从光模块中的MCU中获取所述出现故障的组对应的数字诊断信息。本发明实施例从故障信号中即可确定出现故障的组，确定出现故障的组以后才获取该组的数字诊断信息，从而仅需上报出出现故障组的数字诊断信息即可，而无需上报所有组的数字诊断信息，从而减少了上报的信息量，减少资源浪费。
附图说明
图1为现有技术中多个分立光模块的结构示意图；
图2为现有技术中实体监控组件的结构示意图；
图3为现有技术中NG-PON2CFP光线路终端光模块的结构示意图；
图4为本发明实施例一提供的一种光线路终端光模块的状态监控方法流程图；
图5为本发明实施例一提供的光线路终端连接关系的结构示意图；
图6为本发明实施例一提供的数字诊断信息结构示意图；
图7为本发明实施例二提供的一种光线路终端光模块的状态监控装置示意图。
具体实施方式
本发明实施例MAC(Media Access Control，物理层媒质接入控制器)获取故障信号后，从多个组中确定出现故障的组，并从光模块中的MCU(Micro Control Unit，微控制单元)中获取所述出现故障的组对应的数字诊断信息，供系统诊断使用。由于本发明的故障信号包括各个组的故障信息，因此仅需上报一组的故障信号即可对所有组的工作状态进行监控，从而节约了资源。
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案以及有效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图4所示，本发明实施例一提供的一种光线路终端光模块的状态监控方法，该方法包括：
步骤101、物理层媒质接入控制器MAC获取故障信号。
步骤102、MAC根据故障信号从多个组中确定出现故障的组，其中每组包括光模块中的一个发射器及其对应的一个接收器。
步骤103、MAC从光模块中的微控制单元MCU中获取出现故障的组对应的数字诊断信息。
本发明实施例中，发射器包括激光驱动器(Driver)和激光器，在光模块内部由激光驱动器驱动激光器，完成下行数据的电光转化，将中心局的数据信息由电转化为光发送给用户端。接收器包括探测器和限幅放大器LIA(Limiting Amplifier，限幅放大器)，探测器用于将光信号转变成电信号输出给LIA；LIA用于接收探测器传来的电信号，将电信号进行放大和限幅后输出。
本发明实施例将一个发射器所对应的通道和一个接收器所对应的通道定义为一个通道，具体为第一个发射器对应的通道和第一个接收器对应的通道定义为通道0，第二个发射器对应的通道和第二个接收器对应的通道定义为通道1，第三个发射器对应的通道和第三个接收器对应的通道定义为通道2，第四个发射器对应的通道和第四个接收器对应的通道定义为通道3，本发明实施例优选为通道0、1、2、3四个通道。
为使本模块能够充分与现有的10G PON系统的软件构架兼容，模块没有采用复杂的CFP协议，而是配合模块硬件pin45和pin46，通过片选的方式实现了通道选择，每个通道均采用10G PON技术，从而实现了与10G PON系统的软件兼容。具体的说，pin45与pin46的高低输入电平的组合构成通道选择项，选择如表1所示，表1仅仅提供本发明实施例的一种示例，并不用于限定本发明，可根据不同情况设置不同的通道选择pin。
表1通道选择pin
Pin45 Pin46 选择通道
0 0 通道0
0 1 通道1
1 0 通道2
1 1 通道3
步骤101中，物理层媒质接入控制器MAC获取故障信号，具体为MAC获取激光器报错信息和/或接收信号丢失告警信息。故障信号的获取分为两种方式：
故障信号获取方式一：故障信号为激光器报错信息。
若故障信号具体为激光器报错信息，MAC获取故障信号，具体为：
MAC从MCU中获取一组的数字诊断信息，从数字诊断信息中获取包含每个组的激光器工作状态信息的激光器报错信息。
本发明实施例中，MCU用于监控光模块的温度、电源电压、发射偏置电流、发射光功率、接收信号强度和其他辅助参数等信息，这些信息统称为数字诊断信息。其中激光器报错信息为数字诊断信息的一部分，若故障信号为激光器报错信息，MAC首先获取数字诊断信息，根据数字诊断信息中的故障信号确定出现故障的组。若无故障信号，则MCU继续监控光模块，若出现故障信号，则MAC确定故障信号对应的组，获取该组的数字诊断信息，供系统诊断使用。
本发明实施例中存储区域存储有四个通道的数字诊断信息，每个通道数字诊断信息均包括2个字节的状态位/控制位，该状态位/控制位为全局变量，该状态位/控制位中有指示激光器报错信息的位，分别指示4个通道的激光器状态信息。即任一个通道的数字诊断信息均包括4个通道的激光器状态信息，MAC仅需读取一个通道的数字诊断信息，即可以从这个通道的数字诊断信息获取4个通道的激光器状态信息。
激光器报错信息，具体由数字诊断信息中状态位/控制位中的TX_Fault状态位指示，其中TX_Fault有四个，分别为通道0、通道1、通道2和通道3的状态位。
本发明实施例中数字诊断信息中状态位/控制位如表2所述。表2仅仅提供本发明实施例的一种示例，并不用于限定本发明，可根据不同情况变换状态位/控制位中的各个位信息。
表2状态位/控制位
优选地，MAC从MCU中获取一组的数字诊断信息，从数字诊断信息中获取包含每个组的激光器工作状态信息的激光器报错信息，具体为:
MAC默认实时获取一组的数字诊断信息，或MAC通过轮询的方式从轮询组中获取一组数字诊断信息；从数字诊断信息中获取包含每个组的激光器工作状态信息的激光器报错信息。
本发明实施例中，本发明实施例中的故障信号若为激光器报错信息，可以通过以下两种方式从数字诊断信息中获取激光器报错信息。
获取激光器报错信息方式一：
初始时刻仅需读取第一组，即通道0的数字诊断信息，当故障信号表示第二组，即通道1出现故障，则MAC利用片选信号将通道置为1，读取通道1中的数字诊断信息供系统诊断使用。
获取激光器报错信息方式二：
初始时刻MAC从MCU中轮询获取每组对应的数字诊断信息。例如，第一时刻MAC获取通道0的数字诊断信息，第二时刻MAC获取通道1的数字诊断信息，第三时刻MAC获取通道2的数字诊断信息，第四时刻MAC获取通道3的数字诊断信息，本发明实施例的时刻包括但不限于1分钟、10分钟，本发明实施例轮询的顺序也不限于此。当某一时刻某一组出现故障信号时，读取该组的数字诊断信息。例如，MAC正在读取通道3的数字诊断信息，此时，通道2即第三组出现故障，则MAC利用片选信号将通道置为2，读取通道2中的数字诊断信息供系统诊断使用。
故障信号获取方式二：故障信号为接收信号丢失告警信息。
若故障信号为接收信号丢失告警信息，则接收信号丢失告警信息通过引脚RX_LOS发出接收信号丢失告警，MAC获取接收信号丢失告警，具体为：
在光模块内部，接收器负责将收到的光信号转化为电信号。当光小到一定程度时，光与电之间呈线性关系，即光变弱，输出的电信号幅度就变小。通过在光模块的比较电路部设定一个判决阈值，当输入摆幅小于阈值时，RX_LOS报警输出高电平。当输出的电信号幅度大于设定阈值时，RX_LOS输出低电平，以此指示光模块的状态，当无光或者探测器损坏时，LIA由于没有收到信号而使RX_LOS置高报警。其中比较器位于LIA内部或LIA外部。
本发明实施例中引脚RX_LOS有四个，位于引脚pin引脚的40至43位，分别表示通道0至通道3的接收信号丢失告警，通过金手指上报给MAC。当某一通道出现接收信号丢失告警，MAC则利用片选信号将通道置为出现故障的通道，读取该通道中的数字诊断信息供系统诊断使用。
步骤102中，MAC根据故障信号从多个组中确定出现故障的组。
若故障信号为激光器报错信息，则MAC根据数字诊断信息中的状态位/控制位，确定出现故障的组。若故障信号为接收信号丢失告警信息，因为接收信号丢失告警信息分别由不同的pin脚引出，因此则MAC可根据pin脚直接根据确定出现故障的组。确定出现故障的组以后，MAC通过片选信号，选择出现故障的组，并获取该组的数字诊断信息。
优选地，若包括出现故障的组有多个，MAC通过轮询的方式从所有组中选择出现故障的组。
若两个以上的组出现故障，则按照轮询的方式依次读取出现故障的某一组的数字诊断信息。例如，若通道0，即第一组，和通道1，即第二组，同时出现故障，则首先读取通道0的数字诊断信息，在读取完毕后依次读取通道1的数字诊断信息。
步骤103中，MAC从光模块中的微控制单元MCU中获取出现故障的组对应的数字诊断信息，具体为：
MAC从光模块中的MCU的寄存器中获取出现故障的组对应的数字诊断信息；其中，寄存器中的数字诊断信息是MCU将存储区域中存储的出现故障的组对应的数字诊断信息传递至MCU的寄存器中。
本发明实施例光模块内部的MCU通过串行通信线I2C(Inter-IntegratedCircuit，内部整合电路)的SDA(Serial Data，串行数据线)和SCL(Serial Clock，串行时钟线)与系统的MAC51相连，MAC51可以读取光模块的数字诊断信息。光模块对系统上报至寄存器A052。MAC51通过光模块的pin45和pin46连接光模块的MCU IO(Input Output，输入输出)接口。在MCU的内部，在C0区域53定义了M054，M1，M2和M3共计4个存储区域，分别用来存储通道0，通道1，通道2和通道3的数字诊断信息。当引脚pin45和引脚pin46同时置低时，此次系统选中要获取光模块第0通道的数字诊断信息，C0区域53中M054存储器中的数字诊断信息(共计256字节)传递至寄存器A052，MAC51通过I2C读取寄存器A0中的信息，即为第0通道的存储器中的数字诊断信息。其他3通道的读取方式相同。具体的连接方式如图5所示，数字诊断信息如图6所示。
由于10G PON有软件协议构架，在没有TWDM PON OLT软件协议的基础上，采用10GPON的软件构架，可以对系统造成尽量小的冲击，以配合现有MAC芯片使用。
目前没有CFP PON的软件协议，CFP传输网的协议比较复杂，定义了从0X8000～0XFFFF的空间，并且将这段空间划分为8页，分别为0X8000，0X9000……0XF0000.对于这8页空间，每页有4096个地址，并且将这4096个地址划分为32个表格，每个表格有128个寄存器地址。CFP传输网协议需要将模块每一路的工作状态都上报到寄存器信息中，需要的存储空间大，并且上报信息量大。本发明实施例采用10G PON的寄存器，仅需定义A0一个地址即可，A0地址划分为高低字节区。低128字节共用，高128字节划分为256页；10G PON仅需上报一个通道的工作状态即可，方式简单，节约资源，存储空间比CFP传输网模块简单，读取协议采用I2C，比CFP的通信协议MDIO(Management Data Input/Output，管理数据输入输出)总线协议简单。
本发明实施例MAC获取故障信号后，从多个组中确定出现故障的组，并从光模块中的MCU中获取所述出现故障的组对应的数字诊断信息。本发明实施例从故障信号中即可确定出现故障的组，确定出现故障的组以后才获取该组的数字诊断信息，从而仅需上报出出现故障组的数字诊断信息即可，而无需上报所有组的数字诊断信息，从而减少了上报的信息量，减少资源浪费。
针对上述方法流程，本发明实施例还提供一种光线路终端光模块的监控装置，这些装置的具体内容可以参照上述方法实施，在此不再赘述。
如图7所示，本申请实施例二提供的一种光线路终端光模块的监控装置，包括：
故障信号获取单元701，用于获取故障信号；
确定单元702，用于从多个组中确定出现故障的组，其中每组包括光模块中的一个发射器及其对应的一个接收器。
数字诊断信息获取单元703，用于根据故障信号从光模块中的微控制单元MCU中获取所述出现故障的组对应的数字诊断信息。
优选地，所述数字诊断信息获取单元703，具体用于：
从光模块中的MCU的寄存器中获取所述出现故障的组对应的数字诊断信息；其中，所述寄存器中的数字诊断信息是所述MCU将存储区域中存储的所述出现故障的组对应的数字诊断信息传递至所述MCU的寄存器中。
优选地，所述故障信号具体为：
激光器报错信息和/或接收信号丢失告警信息。
若所述故障信号具体为激光器报错信息，所述故障信号获取单元701，具体用于：
从所述MCU中获取一组的数字诊断信息，从所述数字诊断信息中获取包含每个组的激光器工作状态信息的激光器报错信息。
优选地，所述故障信号获取单元701，具体用于：
默认实时获取一组的数字诊断信息，或通过轮询的方式从轮询组中获取一组数字诊断信息。
优选地，所述确定单元702，具体用于：
若包括出现故障的组有多个，所述MAC通过轮询的方式从所有组中选择出现故障的组。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种光线路终端光模块的状态监控方法，其特征在于，包括：
物理层媒质接入控制器MAC获取故障信号；
所述MAC根据故障信号从多个组中确定出现故障的组，其中每组包括光模块中的一个发射器及其对应的一个接收器；
所述MAC从光模块中的微控制单元MCU中获取所述出现故障的组对应的数字诊断信息；
所述MAC从光模块中的微控制单元MCU中获取所述出现故障的组对应的数字诊断信息，具体为：
所述MAC从光模块中的MCU的寄存器中获取所述出现故障的组对应的数字诊断信息；其中，所述寄存器中的数字诊断信息是所述MCU将存储区域中存储的所述出现故障的组对应的数字诊断信息传递至所述MCU的寄存器中。
2.如权利要求1所述的状态监控方法，其特征在于，所述故障信号具体为：
激光器报错信息和/或接收信号丢失告警信息；
若所述故障信号为激光器报错信息，所述MAC获取故障信号，具体为：
所述MAC从所述MCU中获取一组的数字诊断信息，从所述数字诊断信息中获取包含每个组的激光器工作状态信息的激光器报错信息。
3.如权利要求2所述的状态监控方法，其特征在于，所述MAC从所述MCU中获取一组的数字诊断信息，具体为:
所述MAC默认实时获取一组的数字诊断信息，或所述MAC通过轮询的方式从轮询组中获取一组数字诊断信息。
4.如权利要求1所述的状态监控方法，其特征在于，所述MAC根据故障信号从多个组中确定出现故障的组，包括：
若包括出现故障的组有多个，所述MAC通过轮询的方式从所有组中选择出现故障的组。
5.一种光线路终端光模块的状态监控装置，其特征在于，包括：
故障信号获取单元，用于获取故障信号；
确定单元，用于根据故障信号从多个组中确定出现故障的组，其中每组包括光模块中的一个发射器及其对应的一个接收器；
数字诊断信息获取单元，用于从光模块中的微控制单元MCU中获取所述出现故障的组对应的数字诊断信息；
所述数字诊断信息获取单元，具体用于：
从光模块中的MCU的寄存器中获取所述出现故障的组对应的数字诊断信息；其中，所述寄存器中的数字诊断信息是所述MCU将存储区域中存储的所述出现故障的组对应的数字诊断信息传递至所述MCU的寄存器中。
6.如权利要求5所述的状态监控装置，其特征在于，所述故障信号具体为：
激光器报错信息和/或接收信号丢失告警信息；
若所述故障信号具体为激光器报错信息，所述故障信号获取单元，具体用于：
从所述MCU中获取一组的数字诊断信息，从所述数字诊断信息中获取包含每个组的激光器工作状态信息的激光器报错信息。
7.如权利要求6所述的状态监控装置，其特征在于，所述故障信号获取单元，具体用于：
默认实时获取一组的数字诊断信息，或通过轮询的方式从轮询组中获取一组数字诊断信息。
8.如权利要求5所述的状态监控装置，其特征在于，所述确定单元，具体用于：
若包括出现故障的组有多个，通过轮询的方式从所有组中选择出现故障的组。
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