CN111224715B - 一种基于10g pon光模块los状态异常的快速筛选方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于10G PON光模块LOS状态异常的快速筛选方法，包括以下步骤：S1：将待筛选的10G PON光模块置于老化箱中，经过指定温度值和时长值的老化处理；S2：当10G PON光模经过步骤S1处理后，连续记录RX上报功率值；S3：当步骤S2中的连续记录RX上报功率值均小于‑37dBm时，判断该10G PON光模块为LOS状态正常，并输出显示该状态；当步骤S2中连续记录的任意一次RX上报功率值不小于‑37dBm时，判断该10G PON光模块为LOS状态异常，并输出显示该状态。本发明对于这种光模块LOS状态异常的情况，本方案可进行自动快捷的筛选，并通过控制进行外显，及时告知工作人员，避免监控功能异常的GPON ONU影响整个通信链路。

Description

一种基于10G PON光模块LOS状态异常的快速筛选方法
技术领域
本发明属于光电技术领域，具体涉及一种基于10G PON光模块LOS状态异常的快速筛选方法。
背景技术
LOS与去LOS:PON网络终端GPON ONU BOB部分所使用的限幅放大器接收到前置放大器的输出电信号经过内部的迟滞比较器后输出一个监控信号，用来指示收光强弱。当输入的光信号由强光变弱光时，该电平由高电平转为低电平,即为“LOS状态”，当输入的光信号由弱光(判定无光)变为强光(判定有光)时该电平由低电平转为高电平为“去LOS状态”。如果为LOS状态，LOS红灯会闪烁；如果为去LOS状态，LOS红灯会熄灭。
软件判定LOS与去LOS状态：GPON ONU的底层软件通过RX上报功率值来判断LOS状态，当上报RX功率<-37dBm软件会判断为LOS状态，红灯闪烁；当上报RX功率＞-37dBm，软件会判断为去LOS状态，红灯熄灭。监控功能异常的GPON ONU由于其内部光器件随温度升高暗电流会逐渐增大并超出正常范围从而导致RSSI管脚电压异常，上电后随着时间的增加用于指示LOS状态的红灯就会熄灭，对于这种光模块LOS状态异常的情况现阶段还无法进行自动快捷的筛选。
因此，需要一种基于10G PON光模块LOS状态异常的快速筛选方法。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于10G PON光模块LOS状态异常的快速筛选方法，用于解决现有技术中的问题，如：软件判定LOS与去LOS状态：GPON ONU的底层软件通过RX上报功率值来判断LOS状态，当上报RX功率<-37dBm软件会判断为LOS状态，红灯闪烁；当上报RX功率＞-37dBm，软件会判断为去LOS状态，红灯熄灭。监控功能异常的GPON ONU由于其内部光器件随温度升高暗电流会逐渐增大并超出正常范围从而导致RSSI管脚电压异常，上电后随着时间的增加用于指示LOS状态的红灯就会熄灭，对于这种光模块LOS状态异常的情况现阶段还无法进行自动快捷的筛选。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种基于10G PON光模块LOS状态异常的快速筛选方法，包括以下步骤：
S1：将待筛选的10G PON光模块置于老化箱中，经过指定温度值和时长值的老化处理；
S2：当10G PON光模经过步骤S1处理后，连续记录RX上报功率值；
S3：当步骤S2中的连续记录RX上报功率值均小于-37dBm时，判断该10G PON光模块为 LOS状态正常，并输出显示该状态；当步骤S2中连续记录的任意一次RX上报功率值不小于 -37dBm时，判断该10G PON光模块为LOS状态异常，并输出显示该状态。
优选的，步骤S2 中记录RX上报功率值的方法为：
10G PON光模块的BOSA模块RSSI管脚将采样到的模拟电压信号传递给PMD模块的RSSI 管脚，然后在PMD模块的ADC单元进行模数转换，转换后的数字电压信号值将在PMD模块的DDMI区域进行计算上报。
优选的，所述数字电压值在通过PMD模块的DDMI区域进行计算上报时，还存储到EEPROM模块中。
优选的，PMD模块的RSSI管脚需要进行采数据样和校准上报，其中校准上报的具体方法如下：
校准系数格式：slope采用16bit号无符号定点二进制，即高8位为整数位，低8位为小数位，可表示范围为0～255.9961；offset采用16bit有符号二进制补码，可表示范围为 -32768～+32767；如slope寄存器为011Bh，换算为十进制为283，则真实斜率则为 slope＝283/28＝1.105，如offset寄存器为F865h，换算为十进制为65389，由于其值大于32767，则表示负数，offset＝65389-65536＝-147；如果offset寄存器为865h，换算为十进制为2149，其小于32767，表示正数，offset＝2149。
RX Power校准：RX Power为非线性校准；其校准采用了4个RX功率点，具体配置为-8dBm， -15dBm，-28dBm，-38dBm，然后分别采集对应的ADC_RX_POWER值，这样就得到了4组数据；
通过这4组数据可以拟合出一条一元二次曲线y＝C2x2+C1x+C0，其中x为 ADC_RX_Power，y为以0.1uW为单位的输入光功率；通过计算可以得到其中的三个系数：
对三个系数进行放大处理；其中C2的放大倍数由A2h Table2的C1h寄存器的bit1RXP_QUAD_SHIFT_SEL控制，0表示放大229倍，1表示放大230；先将RXP_QUAD_SHIFT_SEL 置1，如果C2＞FFFFh，表示数据已溢出，RXP_QUAD_SHIFT_SEL再置0，将放大倍数缩小；同理C1固定放大213倍，C0固定放大212倍；
经过放大倍数处理后可以得到：
C2＝-652
C1＝3155
C0＝-2944；
最后转化为16bit有符号二进制补码：
Rx_PWR(Slope C2)＝FD74h
Rx_PWR(Slope C1)＝0C53h
Rx_PWR(Slope C0)＝F480h；
写入相应寄存器，校准完成。
本发明的有益技术效果是：监控功能异常的GPON ONU由于其内部光器件随温度升高暗电流会逐渐增大并超出正常范围从而导致RSSI管脚电压异常，上电后随着时间的增加用于指示LOS状态的红灯就会熄灭，对于这种光模块LOS状态异常的情况本方案进行自动快捷的筛选，并通过控制进行外显，及时告知工作人员，避免监控功能异常的GPON ONU影响整个通信链路。
附图说明
图1显示为本发明的一个实施例的步骤流程示意图。
图2显示为本发明的一个实施例的软件仿真实现流程示意图。
图3显示为本发明的一个实施例的采样信号读取电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合本发明的附图1-3对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1所示，一种基于10G PON光模块LOS状态异常的快速筛选方法，包括以下步骤：
S1：将待筛选的10G PON光模块置于老化箱中，经过指定温度值和时长值的老化处理；
S2：当10G PON光模经过步骤S1处理后，连续记录RX上报功率值；
S3：当步骤S2中的连续记录RX上报功率值均小于-37dBm时，判断该10G PON光模块为 LOS状态正常，并输出显示该状态；当步骤S2中连续记录的任意一次RX上报功率值不小于 -37dBm时，判断该10G PON光模块为LOS状态异常，并输出显示该状态。
如图3所示，优选的，步骤S2 中记录RX上报功率值的方法为：
10G PON光模块的BOSA模块RSSI管脚将采样到的模拟电压信号传递给PMD模块的RSSI 管脚，然后在PMD模块的ADC单元进行模数转换，转换后的数字电压信号值将在PMD模块的DDMI区域进行计算上报。
优选的，所述数字电压值在通过PMD模块的DDMI区域进行计算上报时，还存储到EEPROM模块中。
优选的，PMD模块的RSSI管脚需要进行采数据样和校准上报，其中校准上报的具体方法如下：
校准系数格式：slope采用16bit号无符号定点二进制，即高8位为整数位，低8位为小数位，可表示范围为0～255.9961；offset采用16bit有符号二进制补码，可表示范围为 -32768～+32767；如slope寄存器为011Bh，换算为十进制为283，则真实斜率则为 slope＝283/28＝1.105，如offset寄存器为F865h，换算为十进制为65389，由于其值大于32767，则表示负数，offset＝65389-65536＝-147；如果offset寄存器为865h，换算为十进制为2149，其小于32767，表示正数，offset＝2149。
RX Power校准：RX Power为非线性校准；其校准采用了4个RX功率点，具体配置为-8dBm， -15dBm，-28dBm，-38dBm，然后分别采集对应的ADC_RX_POWER值，这样就得到了4组数据；比如我们采用一组实测的4组数据：
Figure BDA0002297189900000041
通过这4组数据可以拟合出一条一元二次曲线y＝C2x2+C1x+C0，其中x为 ADC_RX_Power，y为以0.1uW为单位的输入光功率；通过计算可以得到其中的三个系数：
C2＝-6.07229e-7
C1＝0.385145
C0＝-0.71877
这三个系数即对应三个RX Power的三个校准系数：
Figure BDA0002297189900000042
Figure BDA0002297189900000051
RX_Power内部校准系数；
对三个系数进行放大处理；其中C2的放大倍数由A2h Table2的C1h寄存器的bit1RXP_QUAD_SHIFT_SEL控制，0表示放大229倍，1表示放大230；先将RXP_QUAD_SHIFT_SEL 置1，如果C2＞FFFFh，表示数据已溢出，RXP_QUAD_SHIFT_SEL再置0，将放大倍数缩小；同理C1固定放大213倍，C0固定放大212倍；
经过放大倍数处理后可以得到：
C2＝-652
C1＝3155
C0＝-2944；
最后转化为16bit有符号二进制补码：
Rx_PWR(Slope C2)＝FD74h
Rx_PWR(Slope C1)＝0C53h
Rx_PWR(Slope C0)＝F480h；
写入相应寄存器，校准完成。
通过上述方案，其中，监控功能异常的GPON ONU由于其内部光器件随温度升高暗电流会逐渐增大并超出正常范围从而导致RSSI管脚电压异常，上电后随着时间的增加用于指示LOS 状态的红灯就会熄灭，对于这种光模块LOS状态异常的情况本方案进行自动快捷的筛选，并通过控制进行外显，及时告知工作人员，避免监控功能异常的GPON ONU影响整个通信链路。
如图2所示，本方案通过软件实现的方式如下：
a、底软写入1个标志位，代表高温老化6小时。
b、6小时老化时间达到后，连续读取上报监控，在未插纤的情况下,任何一次RX监控光功率>-37dBm，说明设备监控异常。把判读结果保存到flash用于下一步筛选动作。
判断结果输出指令：
输入命令checkbob，RX监控光功率>-37dBm且老化时间未达到，会打印isCheckBOBbad:1，说明为故障ONU。
否则会打印isCheckBOBbad:0，为正常ONU。
并且，在本实施例中，GPON ONU的基本原理：一定码率的电信号从主芯片以调制信号的形式经差分线到驱动芯片，驱动芯片处理收到的数据信号后会驱动半导体激光器LD发射出相应速率的调制光信号。ONU接收到光数据信号后，BOSA通过内部的光电二极管(PD)(或雪崩二极管APD)转换为电流信号，输入到前置放大器(跨阻放大器)进行放大为电压信号，前置放大器具备AGC功能(自动增益控制)，对于输入光功率较小的光信号转换后的小幅度电流信号采用大增益的放大倍数，而对于输入光功率较大的光信号转换后的大幅度电流信号采用小增益的放大倍数，从而使其输出的电压信号幅度波动大小“等于”输入光信号功率的波动幅度。驱动芯片主放大器接收经前置放大器放大后的信号进行二级放大，然后驱动芯片输出解调电数据信号到MAC芯片。(限福放大器LA：把TIA输出不同幅度的模拟电压信号处理成等幅度的数字信号，同时ONU在有强光输入的时候，驱动芯片输出电信号能够维持在一定值上，处于限福状态)。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

Claims (1)

1.一种基于10G PON光模块LOS状态异常的快速筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将待筛选的10G PON光模块置于老化箱中，经过指定温度值和时长值的老化处理；
S2：当10G PON光模经过步骤S1处理后，连续记录RX上报功率值；
S3：当步骤S2中的连续记录RX上报功率值均小于-37dBm时，判断该10G PON光模块为LOS状态正常，并输出显示该状态；当步骤S2中连续记录的任意一次RX上报功率值不小于-37dBm时，判断该10G PON光模块为LOS状态异常，并输出显示该状态；
步骤S2 中记录RX上报功率值的方法为：
10G PON光模块的BOSA模块RSSI管脚将采样到的模拟电压信号传递给PMD模块的RSSI管脚，然后在PMD模块的ADC单元进行模数转换，转换后的数字电压信号值将在PMD模块的DDMI区域进行计算上报；
所述数字电压值在通过PMD模块的DDMI区域进行计算上报时，还存储到EEPROM模块中；
PMD模块的RSSI管脚需要进行采数据样和校准上报，其中校准上报的具体方法如下：
校准系数格式：slope采用16bit无符号定点二进制，即高8位为整数位，低8位为小数位，可表示范围为0～255.9961；offset采用16bit有符号二进制补码，可表示范围为-32768～+32767；
RXPower校准：RXPower为非线性校准；其校准采用了4个RX功率点，具体配置为-8dBm，-15dBm，-28dBm，-38dBm，然后分别采集对应的ADC_RX_POWER值，这样就得到了4组数据；
通过这4组数据可以拟合出一条一元二次曲线y＝C2x2+C1x+C0，其中x为ADC_RX_Power，y为以0.1uW为单位的输入光功率；通过计算可以得到其中的三个系数：
对三个系数进行放大处理；其中C2的放大倍数由C1h寄存器的bit1 RXP_QUAD_SHIFT_SEL控制，0表示放大229倍，1表示放大230；先将RXP_QUAD_SHIFT_SEL置1，如果C2＞FFFFh，表示数据已溢出，RXP_QUAD_SHIFT_SEL再置0，将放大倍数缩小；C1固定放大213倍，C0固定放大212倍；
经过放大倍数处理后可以得到：
C2＝-652
C1＝3155
C0＝-2944；
最后转化为16bit有符号二进制补码：
Rx_PWR(Slope C2)＝FD74h
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