CN105790827A - 光网络终端bob校准测试系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光网络终端BOB校准测试系统。所述光网络终端BOB校准测试系统包括数据服务器、PC机、交换机、多个设有BOSA的光网络单元、光开关及BOB校准测试单元，所述数据服务器、PC机、交换机和光网络单元依次电连接，所述BOB校准测试单元分别与所述PC机及所述光开关连接，所述光开关与所述光网络单元通过光纤线连接，通过切换所述光开关选择所述光网络单元，由所述BOB校准测试单元对选择的所述光网络单元进行BOB校准和测试。与相关技术相比，本发明的光网络终端BOB校准测试系统能够实现多个光网络单元校准测试、效率高且准确率高。

Description

光网络终端BOB校准测试系统及其方法

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域，特别涉及一种光网络终端BOB校准测试系统及其方法。

背景技术

目前的国内市场以及国际市场，高带宽、高速率和多种业务融合的光纤通信方向已经开始应用。在众多的解决方案中，光纤到户(FiberToTheHome，FTTH)的出现便被认为是宽带接入的终极解决方案，FTTH在国内市场已经大面积应用。而在FTTH众多方案中，吉比特无源光网络(GigabitPassiveOpticalNetwork，GPON)应用广泛。GOPN中的光网络单元(OpticalNetUnit，ONU)作为一种上网介质，也成为了人们日常生活当中常见的物品。旺盛的市场需求，需要相对应的生产力来满足要求。但是，ONU的生产并不容易，在光网络单元投入使用前，需要对光收发模块接口组件(Bi-DirectionalOpticalSub-Assembly，BOSA)进行校准及测试，光参数直接影响到性能的优劣，进而影响产品通讯性能和用户体验。

相关技术中，对于光网络单元的校准测试，通常通过Telnet控制方式连接待测光网络单元，对不同光网络单元按PON类型和对应生产厂家提供的APD查找表选择不同的测试软件进行校准和测试。但是，该校准测试方法需要针对不同生产厂家进行测试软件的更换，对于新增加的生产厂家还需要修改代码进行处理，并且一台测试电脑智能测试一个光网络单元，具有出错概率大、测试效率低且产能低的缺陷。针对不能实现多个光网络单元校准测试，通过利用串口盒子对网口进行转换实现多个光网络单元校准测试，根据PON类型和不同生产厂家提供的APD查找表分别对光网络单元进行校准测试，但是串口盒子进行转换经常存在死机或测试软件运行缓慢的问题，且对不同生产厂家生产的光网络单元进行校准时需更换测试软件或修改代码，造成生产效率低下，出错概率大，容易导致批量返工。

因此，有必要提供一种新的光网络终端BOB校准测试系统及其方法以解决上述问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种能够实现多个光网络单元校准测试、效率高且准确率高的光网络终端BOB校准测试系统。

本发明提供一种光网络终端BOB校准测试系统，包括数据服务器、PC机、交换机、多个设有BOSA的光网络单元、光开关及BOB校准测试单元，所述数据服务器、PC机、交换机和光网络单元依次电连接，所述BOB校准测试单元分别与所述PC机及所述光开关连接，所述光开关与所述光网络单元通过光纤线连接，通过切换所述光开关选择所述光网络单元，由所述BOB校准测试单元对选择的所述光网络单元进行BOB校准和测试。

优选的，所述BOB校准测试单元包括与所述光开关连接的波分复用器、与所述波分复用器连接的光功率计、与所述波分复用器连接的光衰减器、与所述光衰减器连接的所述光分路器以及与所述光分路器连接的所述误码仪，所述光功率计和所述光衰减器分别与所述PC机电连接。

本发明还提供了一种所述光网络终端BOB校准测试系统的测试方法，包括如下步骤：

切换所述光开关以选择所述光网络单元；

从所述数据服务器中导入选择的所述光网络单元的型号及升压芯片类型至所述PC机，所述型号包括PON型和APD型；

判断所述光网络单元属于所述PON型或者所述APD型；

根据所述光网络单元所属的所述型号获取对应的所述光网络单元的测试标准；

根据所述光网络单元所属的所述型号和对应的所述测试标准对所述光网络单元进行BOB校准测试；

若所述光网络单元属于所述PON型，则所述BOB校准测试包括：光功率调节、Tx光功率标定、Rx光功率标定、LOS调节和MODMAX修改；

若所述光网络单元属于所述APD型，则所述BOB校准测试包括：APD校准、光功率调节、Tx光功率标定、Rx光功率标定、LOS调节和MODMAX修改。

优选的，所述APD校准包括如下步骤：

从所述数据服务器中读取所述APD型的所述光网络单元的击穿电压值Vbr和补偿偏置值Offset，根据所述APD型的所述光网络单元的所述升压芯片类型、击穿电压值Vbr和补偿偏置值Offset计算初始寄存器值APD_DAC；

调节所述初始寄存器值APD_DAC直到接收的信号强度指示RSSI在预设的标准范围内；

根据PD算法计算工作电压VOP；

读取当前的所述补偿偏置值Offset下的温度，根据当前的温度从预设的APD查找表中取出对应的所述补偿偏置值Offset下的所述初始寄存器值APD_DAC，计算平移系数，其中，所述平移系数为所述工作电压VOP与所述APD查找表对应的所述初始寄存器值APD_DAC的差值；

根据当前的所述补偿偏置值Offset下的预设的APD查找表和所述平移系数进行温补表溢出判断，若温补表溢出，则调节所述补偿偏置值Offset。

优选的，在根据当前的所述补偿偏置值Offset下的所述APD查找表和所述平移系数进行温补表溢出判断步骤中，若当前的所述补偿偏置值Offset下的所述APD查找表中对应的第一个初始寄存器值APD_DAC与所述平移系数之和小于零，则表示有参数小于0，调节Offset＝Offset-1且APD_DAC＝APD_DAC+16；若当前的所述补偿偏置值Offset下的APD查找表中对应的最后一个初始寄存器值APD_DAC与所述平移系数之和大于255，调节Offset＝Offset+1且APD_DAC＝APD_DAC-16。

优选的，所述光功率调节包括如下步骤：

设置所述光网络单元内的BOSA的APC值的调节范围；

在所述调节范围内选定一个初始APC值，并根据所述初始APC值读取光功率值；

判断所述光功率值是否处于预设的标准范围内；

若所述光功率值处于预设的所述标准范围内，则完成所述光功率调节；若所述光功率值不处于预设的所述标准范围内，则采用二分法对所述光功率进行校准，直至所述光功率值位于预设的所述标准范围内。

优选的，所述Tx光功率标定包括如下步骤：

将位于预设的所述标准范围内的所述光功率值作为第一采样点，将作为第一采样点的所述光功率值与调节系数相乘的乘积作为第二采样点，其中，所述调节系数为0.85；

计算所述第一采样点与所述第二采样点之间的补偿偏置值Offset和连线的斜率；

判断所述补偿偏置值Offset的极性，若所述补偿偏置值Offset小于-102或大于102，则重新选取第二采样点，将原第二采样点与所述调节系数相乘的乘积作为新的第二采样点。

优选的，所述Rx光功率标定包括如下步骤：

分别选取第一接收光点、第二接收光点及第三接收光点，并记录所述第一接收光点、第二接收光点及所述第三接收光点对应光电流的ADC值，并根据各所述ADC值建立一元二次方程；

根据解一元二次方程计算二阶系数；

根据所述二阶系数进行溢出处理。

优选的，所述LOS调节包括如下步骤：

提供衰减量为(-20dbm，-7dbm)的上行光，读取LOS信号状态，若LOS信号出现，则判断所述BOSA故障，校准结束；若无LOS信号出现，则继续下一步骤；

提供衰减量为(-37dbm，-35dbm)的上行光，读取LOS信号状态，若有LOS信号出现，则不需要进行调试；若无LOS信号出现，读取当前寄存器值，增加所述寄存器值至LOS信号出现；

提供衰减量为(-32dbm，-29dbm)的上行光，读取LOS信号状态，若无LOS信号出现，则不需要进行调试；若有LOS信号出现，读取当前寄存器值，减小所述寄存器值至LOS信号出现。

优选的，所述MOD_MAX修改包括如下步骤：

至少读取3次寄存器值，并去掉最大寄存器值和最小寄存器值，计算平均寄存器值；

根据平均寄存器值计算MOD_MAX值；

调节MOD_MAX值。

与相关技术相比，本发明提供的光网络终端BOB校准测试系统中，多个光网络单元的一端分别与交换机电连接，同时多个所述光网络单元通过光纤线与光开关连接，进行BOB校准测试时，通过切换所述光开关选择待测试的光网络单元，再通过所述BOB校准测试单元对待测试的所述光网络单元进行校准测试。所述光网络终端BOB校准测试系统能够实现对多个所述光网络单元分别进行测试，且自动识别光网络单元的PON类型和APD型号，无需修改测试软件代码或配置，具有测试效率高、准确率高的优点。

附图说明

图1是本发明提供的光网络终端BOB校准测试系统的结构示意图；

图2是本发明提供的光网络终端BOB校准测试方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请参阅图1，图1是本发明提供的光网络终端BOB校准测试系统的结构示意图。所述光网络终端BOB校准测试系统1包括数据服务器11、PC机12、交换机13、多个设有BOSA的光网络单元14、光开关15及BOB校准测试单元16。所述数据服务器11、PC机12、交换机13和所述光网络单元14依次电连接。所述BOB校准测试单元16分别与所述PC机及所述光开关15连接。所述光开关15与所述光网络单元14通过光纤线连接，通过切换所述光开关15选择待测试的所述光网络单元14，由BOB校准测试单元16对所述光网络单元14进行BOB校准和测试。

在本实施方式中，所述数据服务器11预设有所述光网络单元14的型号及升压芯片类型，所述型号包括PON型和APD型。所述PC机12具有双网卡配置，其中，一所述网卡进行内部局域网的连接，一所述网卡配置双网段，所述交换机13和所述光网络单元14在同一网段上。所述PC机12通过网线连接到所述交换机13的汇聚口上。所述交换机13的其余端口分别与多个所述光网络单元14的网口进行连接。所述交换机13通过NAT驱动为与其连接的多个所述光网络单元14分配唯一的IP地址，并通过ARP协议重新按MAC转换一个新的IP地址，所述PC机12通过Telnet协议分别连接多个所述光网络单元14并进行通信。

所述BOB校准测试单元16包括波分复用器161、光功率计162、光衰减器163、光分路器164及误码仪165。所述波分复用器161通过光纤线分别与所述光功率计162、所述光衰减器163和所述光开关15连接，其中，所述光功率计162接入所述波分复用器161的1310nm光端口，所述光衰减器163接入所述波分复用器161的1490nm光端口。所述光功率计162和所述光衰减器163分别与所述PC机12电连接。所述光衰减器163、光分路器164和所述误码仪165通过光纤线依次连接。对所述光网络单元14进行BOB校准测试中，所述光网络单元14发出的光依次经过所述光开关15和所述波分复用器161进入所述光功率计162。所述误码仪165发出的光经过所述光衰减器163的调节后，再经过所述光开关15进入所述光网络单元14，从而实现对所述光网络单元14的BOB校准测试，测试效率高且准确度高。同时，通过切换所述光开关15选择待测试的所述光网络单元14，从而实现分别对多个所述光网络单元14的BOB校准测试。

基于所述光网络终端BOB校准测试系统1，本发明还提供一种光网络终端BOB校准测试方法。所述光网络终端BOB校准测试方法包括如下步骤：

S1、切换所述光开关以选择所述光网络单元14；

S2、从所述数据服务器11中导入选择的所述光网络单元14的型号及升压芯片类型至所述PC机12，所述型号包括PON型和APD型；

S3、判断所述光网络单元14属于所述PON型或者所述APD型；

S4、根据所述光网络单元14所属的所述型号获取对应的所述光网络单元14的测试标准；

S5、根据所述光网络单元14所属的所述型号和对应的所述测试标准对所述光网络单元14进行BOB校准测试；

具体的，若所述光网络单元14属于所述PON型，则所述BOB校准测试包括：光功率调节、Tx光功率标定、Rx光功率标定、LOS调节和MODMAX修改；

若所述光网络单元属于所述APD型，则所述BOB校准测试包括：APD校准、光功率调节、Tx光功率标定、Rx光功率标定、LOS调节和MODMAX修改。

其中，所述APD校准包括如下步骤：

从所述数据服务器11中读取所述APD型的所述光网络单元14的击穿电压值Vbr和补偿偏置值Offset，根据所述APD型的所述光网络单元14的所述升压芯片类型、击穿电压值Vbr和补偿偏置值Offset计算初始寄存器值APD_DAC；

调节所述初始寄存器值APD_DAC直到接收的信号强度指示RSSI在标准范围内；

选择PD算法计算工作电压VOP；其中，当所述PD算法为CY的算法时，所述初始寄存器值APD_DAC和当前的所述补偿偏置值Offset下的分界值进行对比，所述分界值为所述补偿偏置值Offset下的经验值，如果所述初始寄存器APD_DAC小于当前的所述补偿偏置值Offset下的分界值，则APD_DAC＝APD_DAC-35V，如果所述初始寄存器APD_DAC大于当前的所述补偿偏置值Offset下的分界值，则APD_DAC＝APD_DAC*0.9-回退值。

读取当前的补偿偏置值Offset下的温度，根据当前的温度从APD查找表中取出对应的所述补偿偏置值Offset下的所述初始寄存器值APD_DAC，计算平移系数，其中，所述平移系数为工作电压VOP与APD查找表对应的初始寄存器值APD_DAC的差值；具体的，根据当前的补偿偏置值Offset下的温度变化表和平移系数进行温补表溢出判断，若温补表溢出，则调节所述补偿偏置值Offset，重新进行前述步骤。其中，若当前补偿偏置值Offset下的所述APD查找表中对应的第一个初始寄存器值APD_DAC与所述平移系数之和小于零，则表示有参数小于0，调节Offset＝Offset-1且APD_DAC＝APD_DAC+16；若当前Offset下的温度变化值中对应的最后一个APD_DAC与所述平移系数之和大于255，调节Offset＝Offset+1且APD_DAC＝APD_DAC-16。

所述光功率调节包括如下步骤：

设置所述光网络单元14内的BOSA的APC值的调节范围；

在所述调节范围内选定一个初始APC值，并根据所述初始APC值读取光功率值；

判断所述光功率值是否处于预设的标准范围内；

若所述光功率值处于预设的所述标准范围内，则完成所述光功率调节；若所述光功率值不处于预设的所述标准范围内，则采用二分法对所述光功率进行校准，直至所述光功率值位于预设的所述标准范围内。

例如，假设设置BOSA的APC的调节范围为(1，250)，设定初始APC值为172，其中，初始APC值的设定可根据所述光网络单元14的不同分别进行配置，读取所述初始APC值对应的光功率值。如果读取的所述光功率值大于标准范围，则判断目标APC值位于(1,172)；如果读取的所述光功率值小于标准范围，则判断目标APC值位于(172,250)。再采用二分法对光功率进行校准，即如果读取的所述光功率值大于标准范围，再次设定所述初始APC值为(1+172)/2，读取所述光功率值是否处于标准范围内；如果读取的所述光功率值小于标准范围，设定初始APC值为(172+250)/2，读取所述光功率值是否处于标准范围内，如此循环直接所述光功率值处于标准范围内，则对应的所述初始APC值为目标APC值。

所述Tx光功率标定包括如下步骤：

将位于预设的所述标准范围内的所述光功率值作为第一采样点，将作为第一采样点的所述光功率值与调节系数相乘的乘积作为第二采样点，其中，所述调节系数为0.85；

计算所述第一采样点与所述第二采样点之间的补偿偏置值Offset和连线的斜率；

判断所述补偿偏置值Offset的极性，若所述补偿偏置值Offset小于-102或大于102，则重新选取第二采样点，将原第二采样点与所述调节系数相乘的乘积作为新的第二采样点。

所述Rx光功率标定包括如下步骤：

分别取第一接收光点、第二接收光点及第三接收光点，并记录所述第一接收光点、第二接收光点及所述第三接收光点对应光电流的ADC值，并根据各所述ADC值建立一元二次方程；

根据解一元二次方程计算二阶系数；

根据所述二阶系数进行溢出处理。其中，当所述二阶系数大于6.10351562E-6，二进制数右移29位；当所述二阶系数小于3.0517581E-6，二进制数右移30位；当所述二阶系数在3.0517581E-6和6.10351562E-6之间，二进制数右移29位。

所述LOS调节包括如下步骤：

提供衰减量介于-20dbm和-7dbm之间的上行光，读取LOS信号状态，若LOS信号出现，则判断所述BOSA故障，校准结束；若无LOS信号出现，继续下一步骤；在本实施方式中，提供衰减量为-20dbm的上行光。

提供衰减量介于-37dbm和-35dbm之间的上行光，读取LOS信号状态，若有LOS信号出现，则不需要进行调试；若无LOS信号出现，读取当前寄存器值，增加所述寄存器值至LOS信号出现；在本实施方式中，提供衰减量为-37dbm的上行光。

提供衰减量介于-32dbm和-29dbm之间的上行光，读取LOS信号状态，若无LOS信号出现，则不需要进行调试；若有LOS信号出现，读取当前寄存器值，减小所述寄存器值至LOS信号出现。在本实施方式中，提供衰减量为-31dbm的上行光。

所述MOD_MAX修改包括如下步骤：

读取至少3次寄存器值，并去掉最大的寄存器值和最小的寄存器值，计算平均寄存器值；在本实施方式中，读取5次寄存器值，去掉最大的寄存器值和最小的寄存器值，计算剩余的3个寄存器值的平均寄存器值。

根据平均寄存器值计算MOD_MAX值；

调节MOD_MAX值，至常温25℃的1.4倍。

与相关技术相比，本发明提供的光网络终端BOB校准测试系统中，多个光网络单元分别与交换机电连接，同时多个光网络单元分别通过光纤线与光开关连接，进行BOB校准测试时，通过切换光开关选择待测试的光网络单元，再通过BOB校准测试单元对待测试的光网络单元进行校准测试。光网络终端BOB校准测试系统能够实现对多个光网络单元分别进行测试，且自动识别光网络单元的PON类型和APD型号，无需修改测试软件代码或配置，具有测试效率高、准确率高的优点。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光网络终端BOB校准测试系统，其特征在于，包括数据服务器、PC机、交换机、多个设有BOSA的光网络单元、光开关及BOB校准测试单元，所述数据服务器、PC机、交换机和光网络单元依次电连接，所述BOB校准测试单元分别与所述PC机及所述光开关连接，所述光开关与所述光网络单元通过光纤线连接，通过切换所述光开关选择所述光网络单元，由所述BOB校准测试单元对选择的所述光网络单元进行BOB校准和测试。

2.根据权利要求1所述的光网络终端BOB校准测试系统，其特征在于，所述BOB校准测试单元包括与所述光开关连接的波分复用器、与所述波分复用器连接的光功率计、与所述波分复用器连接的光衰减器、与所述光衰减器连接的所述光分路器以及与所述光分路器连接的所述误码仪，所述光功率计和所述光衰减器分别与所述PC机电连接。

3.一种根据权利要求1所述的光网络终端BOB校准测试系统的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

切换所述光开关以选择所述光网络单元；

从所述数据服务器中导入选择的所述光网络单元的型号及升压芯片类型至所述PC机，所述型号包括PON型和APD型；

判断所述光网络单元属于所述PON型或者所述APD型；

根据所述光网络单元所属的所述型号获取对应的所述光网络单元的测试标准；

根据所述光网络单元所属的所述型号和对应的所述测试标准对所述光网络单元进行BOB校准测试；

若所述光网络单元属于所述PON型，则所述BOB校准测试包括：光功率调节、Tx光功率标定、Rx光功率标定、LOS调节和MODMAX修改；

若所述光网络单元属于所述APD型，则所述BOB校准测试包括：APD校准、光功率调节、Tx光功率标定、Rx光功率标定、LOS调节和MODMAX修改。

4.根据权利要求3所述的光网络终端BOB校准测试方法，其特征在于，所述APD校准包括如下步骤：

从所述数据服务器中读取所述APD型的所述光网络单元的击穿电压值Vbr和补偿偏置值Offset，根据所述APD型的所述光网络单元的所述升压芯片类型、击穿电压值Vbr和补偿偏置值Offset计算初始寄存器值APD_DAC；

调节所述初始寄存器值APD_DAC直到接收的信号强度指示RSSI在预设的标准范围内；

根据PD算法计算工作电压VOP；

读取当前的所述补偿偏置值Offset下的温度，根据当前的温度从预设的APD查找表中取出对应的所述补偿偏置值Offset下的所述初始寄存器值APD_DAC，计算平移系数，其中，所述平移系数为所述工作电压VOP与所述APD查找表对应的所述初始寄存器值APD_DAC的差值；

根据当前的所述补偿偏置值Offset下的预设的APD查找表和所述平移系数进行温补表溢出判断，若温补表溢出，则调节所述补偿偏置值Offset。

5.根据权利要求4所述的光网络终端BOB校准测试方法，其特征在于，在根据当前的所述补偿偏置值Offset下的所述APD查找表和所述平移系数进行温补表溢出判断步骤中，若当前的所述补偿偏置值Offset下的所述APD查找表中对应的第一个初始寄存器值APD_DAC与所述平移系数之和小于零，则表示有参数小于0，调节Offset＝Offset-1且APD_DAC＝APD_DAC+16；若当前的所述补偿偏置值Offset下的APD查找表中对应的最后一个初始寄存器值APD_DAC与所述平移系数之和大于255，调节Offset＝Offset+1且APD_DAC＝APD_DAC-16。

6.根据权利要求3所述的光网络终端BOB校准测试方法，其特征在于，所述光功率调节包括如下步骤：

设置所述光网络单元内的BOSA的APC值的调节范围；

在所述调节范围内选定一个初始APC值，并根据所述初始APC值读取光功率值；

判断所述光功率值是否处于预设的标准范围内；

若所述光功率值处于预设的所述标准范围内，则完成所述光功率调节；若所述光功率值不处于预设的所述标准范围内，则采用二分法对所述光功率进行校准，直至所述光功率值位于预设的所述标准范围内。

7.根据权利要求6所述的光网络终端BOB校准测试方法，其特征在于，所述Tx光功率标定包括如下步骤：

将位于预设的所述标准范围内的所述光功率值作为第一采样点，将作为第一采样点的所述光功率值与调节系数相乘的乘积作为第二采样点，其中，所述调节系数为0.85；

计算所述第一采样点与所述第二采样点之间的补偿偏置值Offset和连线的斜率；

判断所述补偿偏置值Offset的极性，若所述补偿偏置值Offset小于-102或大于102，则重新选取第二采样点，将原第二采样点与所述调节系数相乘的乘积作为新的第二采样点。

8.根据权利要求3所述的光网络终端BOB校准测试方法，其特征在于，所述Rx光功率标定包括如下步骤：

分别选取第一接收光点、第二接收光点及第三接收光点，并记录所述第一接收光点、第二接收光点及所述第三接收光点对应光电流的ADC值，并根据各所述ADC值建立一元二次方程；

根据解一元二次方程计算二阶系数；

根据所述二阶系数进行溢出处理。

9.根据权利要求3所述的光网络终端BOB校准测试方法，其特征在于，所述LOS调节包括如下步骤：

提供衰减量为(-20dbm，-7dbm)的上行光，读取LOS信号状态，若LOS信号出现，则判断所述BOSA故障，校准结束；若无LOS信号出现，则继续下一步骤；

提供衰减量为(-37dbm，-35dbm)的上行光，读取LOS信号状态，若有LOS信号出现，则不需要进行调试；若无LOS信号出现，读取当前寄存器值，增加所述寄存器值至LOS信号出现；

提供衰减量为(-32dbm，-29dbm)的上行光，读取LOS信号状态，若无LOS信号出现，则不需要进行调试；若有LOS信号出现，读取当前寄存器值，减小所述寄存器值至LOS信号出现。

10.根据权利要求3所述的光网络终端BOB校准测试方法，其特征在于，所述MOD_MAX修改包括如下步骤：

至少读取3次寄存器值，并去掉最大寄存器值和最小寄存器值，计算平均寄存器值；

根据平均寄存器值计算MOD_MAX值；

调节MOD_MAX值。