CN114928407A - 一种5g前传mwdm设备和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种5G前传MWDM设备和系统。该5G前传MWDM设备包括：合分波模块，用于获取光信号，并依据光信号获取对应的电信号；光功率采集模块的输入端与合分波模块的输出端连接，光功率采集模块的输出端与中央处理器系统的输入端连接，用于从电信号中获取指定电压数值；中央处理器系统的输出端与合分波模块的输入端连接，用于依据指定电压数值进行换算得到对应光功率，并提供查看功能。本发明提供的方案能够改善在5G通信中的前传领域存在的应用限制。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术应用领域，尤其涉及一种5G前传MWDM设备和系统。
背景技术
随着时代的发展，科技的进步，5G网络正在蓬勃发展，人们生活水平的日益提高，需求不断增长，导致各种新型接入设备需要更高质量的网络支持，视频业务，无人驾驶，远程医疗等等需求不断增加，需要匹配相关通信设备在保证相对的安全性，带宽大和时延低的情况下，实现高质量的发展。
在5G传输网络中分为前传，中传和回传，在5G前传中为保证光纤线路的稳定传输出现了采用不同方式的连接办法，其中在前传领域有光纤直驱，无源和有源三种方式。
方式一是光纤直驱的方式，这种方式信号传输的时延低，但是相关的光纤资源消耗大，成本高，新开业务周期长；
方式二用无源波分复用的方式连接，节约光纤资源并且延时低，但无法实现保护，无法管理；
方式三是通过有源设备可以实现实时监控线路，可以实现带保护，但是成本较高，后续维护较为复杂，功耗较大。
针对上述由于现有技术在5G通信中的前传领域存在的应用限制的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种5G前传MWDM设备和系统，以至少解决由于现有技术在5G通信中的前传领域存在的应用限制的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供一种5G前传MWDM设备，包括：合分波模块、光功率采集模块和中央处理器系统，其中，合分波模块，用于获取光信号，并依据光信号获取对应的电信号；光功率采集模块的输入端与合分波模块的输出端连接，光功率采集模块的输出端与中央处理器系统的输入端连接，用于从电信号中获取指定电压数值；中央处理器系统的输出端与合分波模块的输入端连接，用于依据指定电压数值进行换算得到对应光功率，并提供查看功能。
可选的，合分波模块包括：分光器和传感器，其中，分光器，用于从主线路获取光信号；传感器，与分光器连接，用于将光信号转换为电信号，并将电信号传输至光功率采集模块。
进一步地，可选的，传感器包括：光电传感器。
可选的，光功率采集模块包括：第一模拟开关、第二模拟开关和放大器，其中，第一模拟开关和第二模拟开关选择相应挡位后，将电信号输入到放大器中，经过放大器放大输入中央处理器系统。
进一步地，可选的，第一模拟开关和第二模拟开关并联连接。
可选的，第一模拟开关或第二模拟开关的采集光功率范围为+10至-70dBm。
可选的，第一模拟开关或第二模拟开关包括：八选一模拟开关，其中，八选一模拟开关的规格为：74HC4051PW。
可选的，中央处理器系统，用于通过对应的通道读取相对应的指定电压数值，转化为相对应的光功率。
可选的，5G前传MWDM设备还包括：电源模块和指示灯。
第二方面，本发明实施例提供一种通信系统，包括：5G前传MWDM设备和远端设备，其中，前端通信设备与远端设备通信，前端通信设备与多个分布单元连接，远端设备与多个有源天线处理单元连接，其中，前端通信设备包括上述5G前传MWDM设备。
本发明实施例提供了一种5G前传MWDM设备和系统。通过合分波模块，用于获取光信号，并依据光信号获取对应的电信号；光功率采集模块的输入端与合分波模块的输出端连接，光功率采集模块的输出端与中央处理器系统的输入端连接，用于从电信号中获取指定电压数值；中央处理器系统的输出端与合分波模块的输入端连接，用于依据指定电压数值进行换算得到对应光功率，并提供查看功能，从而能够改善在5G通信中的前传领域存在的应用限制。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例一提供的一种5G前传MWDM设备的示意图；
图2为本发明实施例一提供的一种5G前传MWDM设备中光功率采集模块的示意图；
图3a和图3b为本发明实施例一提供的一种5G前传MWDM设备中光功率读取控制量程结构图；
图4为本发明实施例一提供的一种5G前传MWDM设备中光功率检测高精度设计图；
图5为本发明实施例二提供的一种通信系统的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。
还需要说明是，本发明下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本发明实施例对此不作具体限制。
本申请实施例提供的技术名词：
有源天线处理单元：Active Antenna Unit，简称AAU，用于负责将基带数字信号，通过调制由天线发射出去；
分布单元：Distribute Unit，简称DU，用于负责处理物理层协议和实时服务，如无线资源的分配等。
实施例一
第一方面，本发明实施例提供一种5G前传MWDM设备，图1为本发明实施例一提供的一种5G前传MWDM设备的示意图；如图1所示，本申请实施例提供的5G前传MWDM设备包括：
合分波模块1-1、光功率采集模块1-3和中央处理器系统1-2，其中，合分波模块1-1，用于获取光信号，并依据光信号获取对应的电信号；光功率采集模块1-3的输入端与合分波模块1-1的输出端连接，光功率采集模块1-3的输出端与中央处理器系统1-2的输入端连接，用于从电信号中获取指定电压数值；中央处理器系统1-2的输出端与合分波模块1-1的输入端连接，用于依据指定电压数值进行换算得到对应光功率，并提供查看功能。
具体的，如图1所示，本申请实施例提供的5G前传MWDM设备标记为1，由合分波模块1-1将获得的光模块输出光信号，通过合分波模块1-1中的光电传感器将光信号转化为电信号经过底板传输到光功率采集模块1-3中的放大电路，经放大过后输入CPU(即，本申请实施例中的中央处理器系统1-2)的ADC转换通道由CPU读取相应的数值。
可选的，合分波模块1-1包括：分光器和传感器，其中，分光器，用于从主线路获取光信号；传感器，与分光器连接，用于将光信号转换为电信号，并将电信号传输至光功率采集模块1-3。
进一步地，可选的，传感器包括：光电传感器。
具体的，合分波模块1-1本身内部包含分光器和传感器，在本申请实施例中传感器包括光电传感器；其中分光器负责从主线路上分出1％的光，光电传感器将光信号转化成电信号，然后送给光功率采集模块1-3。
可选的，光功率采集模块1-3包括：第一模拟开关、第二模拟开关和放大器，其中，第一模拟开关和第二模拟开关选择相应挡位后，将电信号输入到放大器中，经过放大器放大输入中央处理器系统1-2。
进一步地，可选的，第一模拟开关和第二模拟开关并联连接。
可选的，第一模拟开关或第二模拟开关的采集光功率范围为+10至-70dBm。
可选的，第一模拟开关或第二模拟开关包括：八选一模拟开关，其中，八选一模拟开关的规格为：74HC4051PW。
具体的，在合分波模块1-1中获取的信号经过分光器，光电传感器输入到光功率采集模块1-3，图2为本发明实施例一提供的一种5G前传MWDM设备中光功率采集模块的示意图，如图2所示，经过两片八选一模拟开关选择相应挡位后输入到放大器中，经过放大器输入到八选一模拟开关，六路通道获取对应波长的光功率和两路的主备路光功率，如图3a和图3b所示，图3a和图3b为本发明实施例一提供的一种5G前传MWDM设备中光功率读取控制量程结构图。
在选用多路模拟开关时，对应的导通电阻会影响信号的处理，内部大概有100欧姆的导通电阻影响，根据放大器虚短虚断的原理，放大器的反向输入引脚没有电流流过，而是全部加在反馈电阻Rf上
则很容易得到Vo的计算公式为：
Vo＝(Rf+R2)*I；
常规原理是采集Vo电压值用于光功率的计算，但该光功率的值受到不确定值导通电阻R2的影响，存在误差，尤其是在光比较高的情况下，误差会更大。
在本申请实施例中为消除该误差在原有一片模拟开关的基础上并联一片模拟开关通过采集并联端模拟开关上的输出电压来作为实际光功率的对应电压值，该模拟开关即不存在于放大器的回路当中又能读取到反馈电阻后的压降。其计算公式如下：
V1＝Va＝Rf*I；
通过两个模拟开关检测可以有效避免导通电阻的影响。
本申请实施例中光功率采集模块1-3，如图4所示，图4为本发明实施例一提供的一种5G前传MWDM设备中光功率检测高精度设计图。
由两片八选一模拟开关芯片和放大器组成可以读取到+10～-70dB范围内输出高精度的光功率。
可选的，中央处理器系统1-2，用于通过对应的通道读取相对应的指定电压数值，转化为相对应的光功率。
其中，中央处理器系统1-2在本申请实施例中可以为STM32F107或GD32F307。在本申请实施例中中央处理器系统1-2记作CPU，其中，CPU读取以及管理和显示读取到的光功率。
可选的，本申请实施例提供的5G前传MWDM设备还包括：电源模块和指示灯。
其中，电源模块包括：电源芯片，在本申请实施例中电源芯片可以为MP1484，还可以为MP1482。
需要说明的是，本申请实施例仅以上述示例为例进行说明，以实现本申请实施例提供的5G前传MWDM设备为准，具体不做限定。
本申请实施例提供的5G前传MWDM设备与现有的技术相比，实时监控局端光模块信息。并且能够远端读取对应波长的光功率，掌握线路的工作情况。并且对应波长采集远端的光功率，受干扰小。还可以采集到+10～-70dBm范围内光功率，范围广，精度高。以及采用两片74HC4051PW模拟开关芯片误差小，光功率误差不会超过3dBm，调整后误差不会超过1dBm。
本申请实施例提供的5G前传MWDM设备的目的是在5G前传半有源系统上提供一种光功率采集高精度的方案。用于实现线路侧1+1保护波分复用解复用远端6路读取光功率，最终实现安全性的保证。能够实现光功率采集精度误差在1dB以内，优于市面上其他同类产品2～3dB的精度。
本发明实施例提供了一种5G前传MWDM设备。通过合分波模块，用于获取光信号，并依据光信号获取对应的电信号；光功率采集模块的输入端与合分波模块的输出端连接，光功率采集模块的输出端与中央处理器系统的输入端连接，用于从电信号中获取指定电压数值；中央处理器系统的输出端与合分波模块的输入端连接，用于依据指定电压数值进行换算得到对应光功率，并提供查看功能，从而能够改善在5G通信中的前传领域存在的应用限制。
实施例二
第二方面，本发明实施例提供一种通信系统，图5为本发明实施例二提供的一种通信系统的示意图，如图5所示，本申请实施例提供的通信系统包括：5G前传MWDM设备1和远端设备2，其中，前端通信设备1与远端设备2通信，前端通信设备1与多个分布单元(即，图5中标记的DU)连接，远端设备2与多个有源天线处理单元(即，图5中标记的AAU)连接，其中，前端通信设备包括上述实施例一中的5G前传MWDM设备。
本发明实施例提供了一种通信系统。通过由5G前传MWDM设备和远端设备组成的通信系统，其中，5G前传MWDM设备包括：合分波模块，用于获取光信号，并依据光信号获取对应的电信号；光功率采集模块的输入端与合分波模块的输出端连接，光功率采集模块的输出端与中央处理器系统的输入端连接，用于从电信号中获取指定电压数值；中央处理器系统的输出端与合分波模块的输入端连接，用于依据指定电压数值进行换算得到对应光功率，并提供查看功能，从而能够改善在5G通信中的前传领域存在的应用限制。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种5G前传MWDM设备，其特征在于，包括：
合分波模块、光功率采集模块和中央处理器系统，其中，
所述合分波模块，用于获取光信号，并依据所述光信号获取对应的电信号；
所述光功率采集模块的输入端与所述合分波模块的输出端连接，所述光功率采集模块的输出端与所述中央处理器系统的输入端连接，用于从所述电信号中获取指定电压数值；
所述中央处理器系统的输出端与所述合分波模块的输入端连接，用于依据所述指定电压数值进行换算得到对应光功率，并提供查看功能。
2.根据权利要求1所述的5G前传MWDM设备，其特征在于，所述合分波模块包括：分光器和传感器，其中，
所述分光器，用于从主线路获取光信号；
所述传感器，与所述分光器连接，用于将所述光信号转换为电信号，并将所述电信号传输至所述光功率采集模块。
3.根据权利要求2所述的5G前传MWDM设备，其特征在于，所述传感器包括：光电传感器。
4.根据权利要求1所述的5G前传MWDM设备，其特征在于，所述光功率采集模块包括：第一模拟开关、第二模拟开关和放大器，其中，
所述第一模拟开关和所述第二模拟开关选择相应挡位后，将所述电信号输入到所述放大器中，经过所述放大器放大输入所述中央处理器系统。
5.根据权利要求4所述的5G前传MWDM设备，其特征在于，所述第一模拟开关和所述第二模拟开关并联连接。
6.根据权利要求4所述的5G前传MWDM设备，其特征在于，所述第一模拟开关或所述第二模拟开关的采集光功率范围为+10至-70dBm。
7.根据权利要求4所述的5G前传MWDM设备，其特征在于，所述第一模拟开关或所述第二模拟开关包括：八选一模拟开关，其中，所述八选一模拟开关的规格为：74HC4051PW。
8.根据权利要求1所述的5G前传MWDM设备，其特征在于，所述中央处理器系统，用于通过对应的通道读取相对应的所述指定电压数值，转化为相对应的所述光功率。
9.根据权利要求1所述的5G前传MWDM设备，其特征在于，所述5G前传MWDM设备还包括：电源模块和指示灯。
10.一种通信系统，其特征在于，包括：
5G前传MWDM设备和远端设备，其中，
所述前端通信设备与所述远端设备通信，所述前端通信设备与多个分布单元连接，所述远端设备与多个有源天线处理单元连接，其中，所述前端通信设备包括权利要求1至9中任意一项所述的5G前传MWDM设备。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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