CN112039582A - 光模块扩展支持光通讯链路保护倒换应用的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光模块扩展支持光通讯链路保护倒换应用的系统及方法，所述方法中在光模块处于保护倒换工作模式时，光模块接收配置模块发送的LPMode电接口引脚的复用控制命令后，LPMode电接口引脚复用为TX_DIS激光器开关控制引脚，控制外部中断1引脚触发GPIO1引脚，通过GPIO1引脚控制激光器控制的开关；光模块接收配置模块发送的INTL电接口引脚的复用控制命令后，INTL电接口引脚复用为RX_LOS告警功能引脚，RX_LOS告警源控制外部中断2引脚触发GPIO2引脚。本发明通过引脚复用和外部关断的方式，实现激光器关断时间和告警触发时间满足us级时间要求，节省保护倒换时间。
Description
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块扩展支持光通讯链路保护倒换应用的系统及方法。
背景技术
QSFP28 100GBASE-LR4、QSFP+40GBASE-LR4光模块由于成本低、功耗小、设计复杂度小等优势，在电信设备被广泛使用。光通讯承载网在组网时需要支持光通讯链路保护倒换，承载网此功能需求要求设备使用的光模块具备快速的RX_LOS告警信号触发、快速激光器关断功能。CFP系列光模块在标准协议制定阶段即覆盖承载网光通讯链路保护倒换的需求，对RX_LOS告警触发时间、激光器关断时间做了明确要求，且在硬件接口定义RX_LOS管脚、TX_DISABLE管脚支持硬件控制。
QSFP28/QSFP+系列光模块标准协议未定义RX_LOS告警和TX_DIS激光器控制硬件接口，仅支持软件接口，QSFP28系列光模块直接应用于承载设备是无法满足保护倒换要求的。而在现有技术中也有通过引脚复用实现保护倒换要求，但该方法中需要重新关闭电源，切换时间较长。
发明内容
发明目的：针对现有技术中保护倒换切换时间长、执行效率低的缺陷，本发明公开了一种光模块扩展支持光通讯链路保护倒换应用的系统及方法，方法中通过引脚复用和外部关断的方式，实现激光器关断时间满足us级时间要求，RX_LOS告警触发时间满足us级时间要求，可以极大的提升光保护倒换在光模块层面的执行效率，节省保护倒换时间。
技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案。
一种光模块扩展支持光通讯链路保护倒换应用的系统，包括主机、主机连接器和光模块；所述主机包括LPMode电接口引脚和INTL电接口引脚，主机通过主机连接器与光模块连接，所述光模块包括控制单元和与控制单元连接的激光器控制、RX_LOS告警源，控制单元包括配置模块、两个输入引脚和两个输出引脚，两个输入引脚为外部中断1引脚和外部中断2引脚；两个输出引脚为GPIO1引脚和GPIO2引脚，其中GPIO1引脚与激光器控制连接，外部中断2引脚与RX_LOS告警源连接，配置模块用于控制外部中断1引脚和GPIO2引脚进行引脚复用。
优选地，所述控制单元包括MCU、DSP或FPGA芯片，控制单元的两个输入引脚和两个输出引脚为MCU、DSP或FPGA芯片上的IO引脚，配置模块通过对IO引脚做上/下拉处理来控制外部中断1引脚和GPIO2引脚进行引脚复用。
优选地，所述光模块为QSFP28封装光模块或QSFP+封装光模块。
一种光模块扩展支持光通讯链路保护倒换应用的方法，应用于以上所述的一种光模块扩展支持光通讯链路保护倒换应用的系统，将光模块的LPMode电接口引脚和INTL电接口引脚分别接入控制单元的IO引脚：
在光模块处于标准工作模式时，光模块的控制器响应配置模块发送的LPMode电接口引脚的功耗控制功能，配置模块在低功耗模式和正常启动模式直接切换；光模块的软件控制INTL电接口引脚收集模块告警中断；
在光模块处于保护倒换工作模式时，光模块接收配置模块发送的LPMode电接口引脚的复用控制命令后，LPMode电接口引脚复用为TX_DIS激光器开关控制引脚，控制外部中断1引脚触发GPIO1引脚，通过GPIO1引脚控制激光器控制的开关；光模块接收配置模块发送的INTL电接口引脚的复用控制命令后，INTL电接口引脚复用为RX_LOS告警功能引脚，RX_LOS告警源控制外部中断2引脚触发GPIO2引脚。
优选地，所述外部中断引脚触发GPIO引脚均为外部中断方式，切换时间为us级，实现标准工作模式和保护倒换工作模式之间的平滑切换。
优选地，配置模块通过写入字节的形式发送命令：在保护倒换工作模式下，配置模块在93协议中设定Page0.93d.0＝1b，在寄存器中写入xxd＝33h，在标准工作模式时，配置模块在寄存器中写入xxd＝00h，在93协议中设定Page0.93d.0＝0b。
有益效果：本发明通过引脚复用和外部关断的方式，实现激光器关断时间满足us级时间要求，RX_LOS告警触发时间满足us级时间要求，可以极大的提升光保护倒换在光模块层面的执行效率，节省保护倒换时间；同时可以在标准QSFP28接口工作模式和保护倒换工作模式平滑切换而不影响模块承载业务。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明的一种光模块扩展支持光通讯链路保护倒换应用的系统及方法做进一步的说明和解释。
本发明中，93协议和寄存器地址等请参考《fp93通讯协议》。
实施例：
光模块与主机进行通信过程中，传输的信号主要分为两种：
1.高速信号，其承载的是光模块需要传递和转换的信息，高速电信号从金手指端出入光模块，高速光信号从光纤接口端出入光模块。在应用上，高速信号即是光模块进行光电转换的对象。
2.低速信号，其承载的功能是光模块与主机之间的通信。在应用上，光模块一般可以和主机进行I2C通信和其他硬件低速信号通信，主机可以通过I2C获取到光模块的内置信息，获取实时状态，对光模块进行信息的写入或控制光模块。
如附图1所示，一种光模块扩展支持光通讯链路保护倒换应用的系统，包括主机、主机连接器和光模块；所述主机包括LPMode电接口引脚和INTL电接口引脚，主机通过主机连接器与光模块连接，所述光模块包括控制单元和与控制单元连接的激光器控制、RX_LOS告警源，控制单元包括配置模块、两个输入引脚和两个输出引脚，两个输入引脚为外部中断1引脚和外部中断2引脚；两个输出引脚为GPIO1引脚和GPIO2引脚，其中GPIO1引脚与激光器控制连接，外部中断2引脚与RX_LOS告警源连接，配置模块用于控制外部中断1引脚和GPIO2引脚进行引脚复用。其中，光模块为QSFP28封装光模块或QSFP+封装光模块。
本实施例中采用QSFP28封装光模块实施本发明所述的方法。本发明中可以使QSFP28光模块通过硬件管脚控制激光器开关，监控RX_LOS告警上报，且激光器开关时间、RX_LOS告警时间满足CFP协议定义要求，达到us级别，在不改变现有QSFP28光模块电接口定义的情况下，使QSFP28光模块满足承载网光保护倒换需求。在不需要光保护倒换的场景，QSFP28模块亦可工作在完全符合标准协议的状态。使用该设计实现的QSFP28光模块可在不影响模块承载业务正常运行的场景下，在标准工作模式和支持光保护倒换工作模式平滑切换。
一种光模块扩展支持光通讯链路保护倒换应用的方法，应用于以上所述的一种光模块扩展支持光通讯链路保护倒换应用的系统，将光模块的LPMode电接口引脚和INTL电接口引脚分别接入控制单元的IO引脚：
在光模块处于标准工作模式时，光模块的控制器响应配置模块发送的LPMode电接口引脚的功耗控制功能，配置模块在低功耗模式和正常启动模式直接切换；光模块的软件控制INTL电接口引脚收集模块告警中断；
在光模块处于保护倒换工作模式时，光模块接收配置模块发送的LPMode电接口引脚的复用控制命令后，LPMode电接口引脚复用为TX_DIS激光器开关控制引脚，控制外部中断1引脚触发GPIO1引脚，通过GPIO1引脚控制激光器控制的开关；光模块接收配置模块发送的INTL电接口引脚的复用控制命令后，INTL电接口引脚复用为RX_LOS告警功能引脚，RX_LOS告警源控制外部中断2引脚触发GPIO2引脚。引脚复用的表格如下：
表格1
其中，外部中断引脚触发GPIO引脚均为外部中断方式，切换时间为us级，实现标准工作模式和保护倒换工作模式之间的平滑切换。表格2为扩展复用控制寄存器的信息：
表格2
配置模块通过写入字节的形式发送命令：在保护倒换工作模式下，配置模块在93协议中设定Page0.93d.0＝1b，在寄存器中写入xxd＝33h，在标准工作模式时，配置模块在寄存器中写入xxd＝00h，在93协议中设定Page0.93d.0＝0b。在本发明中，标准工作模式和保护倒换工作模式的切换仅需对Page0.93d.0和xxd地址进行处理，实现两种工作模式直接平滑切换，不需要出现断电等情况。
本发明所述方法仅参与复用功能控制，使QSFP28模块在承载设备的RX_LOS告警、激光器开关通过硬件实现，时间量级可以达到us级别，支持QSFP28模块在承载业务正常运行的情况下，在光通讯链路保护倒换模式和正常工作模式之间来回切换，QSFP28无需进入低功耗模式，业务运行不受影响。
如表格3所示，表格3为本发明所述方法实现的QSFP28光模块激光器开关和RX_LOS告警时间测试，从表格3中可以看出，RX_LOS告警、激光器开关的控制时间都在us级别。
表格3
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种光模块扩展支持光通讯链路保护倒换应用的系统，其特征在于：包括主机、主机连接器和光模块；所述主机包括LPMode电接口引脚和INTL电接口引脚，主机上的LPMode电接口引脚和1NTL电接口引脚通过主机连接器与光模块连接，所述光模块包括控制单元和与控制单元连接的激光器控制、RX_LOS告警源，控制单元包括配置模块、两个输入引脚和两个输出引脚，两个输入引脚为外部中断1引脚和外部中断2引脚；两个输出引脚为GPIO1引脚和GPIO2引脚，其中GPIO1引脚与激光器控制连接，外部中断2引脚与RX_LOS告警源连接，配置模块用于控制外部中断1引脚和GPIO2引脚进行引脚复用。
2.根据权利要求1所述的一种光模块扩展支持光通讯链路保护倒换应用的系统，其特征在于：所述控制单元包括MCU、DSP或FPGA芯片，控制单元的两个输入引脚和两个输出引脚为MCU、DSP或FPGA芯片上的IO引脚，配置模块通过对IO引脚做上/下拉处理来控制外部中断1引脚和GPIO2引脚进行引脚复用。
3.根据权利要求1所述的一种光模块扩展支持光通讯链路保护倒换应用的系统，其特征在于：所述光模块为QSFP28封装光模块或QSFP+封装光模块。
4.一种光模块扩展支持光通讯链路保护倒换应用的方法，应用于如权利要求1-3任一所述的一种光模块扩展支持光通讯链路保护倒换应用的系统，其特征在于，将光模块的LPMode电接口引脚和INTL电接口引脚分别接入控制单元的IO引脚：
在光模块处于标准工作模式时，光模块的控制器响应配置模块发送的LPMode电接口引脚的功耗控制功能，配置模块在低功耗模式和正常启动模式直接切换；光模块的软件控制INTL电接口引脚收集模块告警中断；
在光模块处于保护倒换工作模式时，光模块接收配置模块发送的LPMode电接口引脚的复用控制命令后，LPMode电接口引脚复用为TX_DIS激光器开关控制引脚，控制外部中断1引脚触发GPIO1引脚，通过GPIO1引脚控制激光器控制的开关；光模块接收配置模块发送的INTL电接口引脚的复用控制命令后，INTL电接口引脚复用为RX_LOS告警功能引脚，RX_LOS告警源控制外部中断2引脚触发GPIO2引脚。
5.根据权利要求4所述的一种光模块扩展支持光通讯链路保护倒换应用的方法，其特征在于：所述外部中断引脚触发GPIO引脚均为外部中断方式，切换时间为us级，实现标准工作模式和保护倒换工作模式之间的平滑切换。
6.根据权利要求4所述的一种光模块扩展支持光通讯链路保护倒换应用的方法，其特征在于，配置模块通过写入字节的形式发送命令：在保护倒换工作模式下，配置模块在93协议中设定Page0.93d.0＝1b，在寄存器中写入xxd＝33h，在标准工作模式时，配置模块在寄存器中写入xxd＝00h，在93协议中设定Page0.93d.0＝0b。
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