CN117155472A - 光模块信息获取组件、olt设备和光信号传输系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种光模块信息获取组件、OLT设备和光信号传输系统，属于光纤网络通信领域。其中，该光模块信息获取组件包括：一种光模块信息获取组件，所述组件包括控制器模块、时钟驱动模块、接口模块：所述控制器模块与所述时钟驱动模块相连，用于驱动所述时钟驱动模块生成目标接口的时钟信号；所述驱动时钟模块与所述接口模块相连，用于向所述目标接口发送所述时钟信号，以使能目标接口所连接的I2C总线的数据通信功能；所述接口模块包括至少两个用于连接光模块的接口，所述接口与所述驱动时钟模块和所述控制器模块相连，用于响应于所述时钟信号使能I2C总线数据通信功能，以开启与所述控制器模块的数据连接。

Description

光模块信息获取组件、OLT设备和光信号传输系统

技术领域

本申请涉及光纤网络通信领域，特别是涉及光模块信息获取组件、OLT设备和光信号传输系统。

背景技术

光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)是光接入网的核心部件，提供面向用户的无源光纤网络的光纤接口。OLT需要上联上层网络，完成无源光网络(Passive OpticalNetwork,PON)的上行接入，而OLT单板上每个PON口需要一个光模块。OLT系统可以通过光模块信号接口提供的I2C总线，获取光模块数字诊断功能(Digital Diagnostic Monitoring，DDM)信息。

现有技术中，为每个光模块分配一个I2C总线，实现与主控制器直连。或者，通过专用I2C多路复用器件实现光模块与主控制器直连。

但是现有技术中，每个光模块分配一个I2C总线与主控直连的方式，对主控制器的资源需求较高。通过专用I2C多路复用器件的方式，复用器件价格较高。而且上述两种方式，随着光模块路数增多，所需信号线也逐步增加，存在实现难度大成本高的缺陷。

发明内容

本申请实施例提供了一种光模块信息获取组件、OLT设备和光信号传输系统，以至少解决相关技术中随着光模块路数增多，在电路板上实现难度增加，同时成本大大增加的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种光模块信息获取组件，所述组件包括控制器模块、时钟驱动模块、接口模块：

所述控制器模块与所述时钟驱动模块相连，用于驱动所述时钟驱动模块生成目标接口的时钟信号；

所述驱动时钟模块与所述接口模块相连，用于向所述目标接口发送所述时钟信号，以使能目标接口所连接的I2C总线的数据通信功能；

所述接口模块包括至少两个用于连接光模块的接口，所述接口与所述驱动时钟模块和所述控制器模块相连，用于响应于所述时钟信号使能I2C总线数据通信功能，以开启与所述控制器模块的数据连接。

在一个实施例中，所述控制器模块与所述时钟驱动模块通过信号线相连，所述信号线包括：串行数据信号线、移位时钟信号线、锁存时钟信号线；所述时钟驱动模块被配置为：

接收所述串行数据信号线输入的串行数据；

接收所述移位时钟信号线所传输的信号，并将所述串行数据传输至寄存器；

接收所述锁存时钟信号线所传输的信号，并将所述寄存器中的数据传输至锁存器。

在一个实施例中，所述驱动所述时钟驱动模块生成目标接口的时钟信号，包括：根据所述锁存器中相邻两次变化数据和所述移位时钟信号线的频率生成所述时钟信号。

在一个实施例中，每个光模块接口连接一个I2C总线，所述I2C总线包括时钟信号线和数据信号线：

所述时钟信号线连接所述驱动时钟模块，用于根据所述时钟信号使能目标接口所连接的I2C总线的数据通信功能；

所述数据信号线连接所述控制器模块，用于响应于所述时钟信号使能I2C总线数据通信功能，以开启与所述控制器模块的数据连接。

在一个实施例中，所述接口模块还包括输出端口，所述输出端口与所述光模块连接的I2C总线中的所述数据信号线连接；

所述输出端口还通过共用数据信号线与所述控制器模块相连。

在一个实施例中，所述接口模块还用于接收所述控制器的指令信息，并根据所述指令信息向所述控制器模块发送与所述目标接口连接的光模块的检测数据。

第二方面，本申请实施例提供了一种OLT设备，所述设备包括至少两个光模块，以及第一方面中任一实施例所述的光模块信息获取组件；

所述光模块与所述光模块信息获取组件中的接口通讯连接；

在所述光模块信息获取组件中，所述接口还用于响应于时钟信号使能I2C总线数据通信功能，以向控制器模块发送所述光模块的检测数据。

第三方面，本申请实施例提供了一种光信号传输系统，所述系统包括：OLT上层网络设备，以及第二方面所述的OLT设备，所述OLT设备与所述OLT上层网络设备通讯连接。

本申请实施例提供的光模块信息获取组件、OLT设备和光信号传输系统至少具有以下技术效果。

本申请提供的多路光模块信息获取装置，解决了现有技术中随着光模块路数增多，所占用的控制器IO资源或I2C控制器数量增加，从而导致电路板布线数量和难度增加，并且成本较高的问题。通过增加时钟驱动模块，并以控制器模块驱动时钟驱动模块产生时钟信号，使能相应I2C总线的数据通信功能，实现多路I2C总线地址隔离。以此方式，实现了在获取多路光模块信息时，随着光模块路数增多，控制器所连接的信号线数目不变，电路板布线简单，可根据光模块需求数量灵活扩展，易于使用。同时本申请的驱动模块所采用的器件成本低廉，降低了生产和使用的成本。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的光模块信息获取组件的框图；

图2是根据另一示例性实施例示出的光模块信息获取组件的框图；

图3是根据一示例性实施例示出的OLT设备的框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

第一方面，本申请实施例提供了一种光模块信息获取组件，图1是根据一示例性实施例示出的光模块信息获取组件的框图。如图1所示，光模块信息获取组件包括：控制器模块100、时钟驱动模块200、接口模块300。可选地，控制器模块100可以使用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或中央处理器(Central Processing Unit，CPU)为控制器件。

控制器模块100与时钟驱动模块200相连，用于驱动时钟驱动模块200生成目标接口的时钟信号。其中，目标接口为接口模块300中待启用接口。

驱动时钟模块200与接口模块300相连，用于向目标接口发送时钟信号，以使能目标接口所连接的I2C总线的数据通信功能。

接口模块300包括至少两个用于连接光模块的接口，接口与驱动时钟模块200和控制器模块100相连，用于响应于时钟信号使能I2C总线数据通信功能，以开启与控制器模块100的数据连接。

在该示例中，控制器模块100通过模拟实现I2C总线控制器功能，按照SFF-8472协议分时复用I2C总线控制器逐个获取多路光模块的DDM信息。通过在控制器模块100和接口模块300之间设置驱动时钟模块200，并通过控制器模块100驱动时钟驱动模块200产生时钟信号，使能相应I2C总线的数据通信功能，实现多路I2C总线地址隔离。以此方式，实现增加接口模块300中的接口数量时，控制器所连接的信号线数目不变，电路板布线简单，可根据光模块需求数量灵活扩展，易于使用。

在一个示例中，图2是根据另一示例性实施例示出的光模块信息获取组件的框图，如图2所示。控制器模块100与时钟驱动模块200通过信号线相连，信号线包括：串行数据信号线110、移位时钟信号线120、锁存时钟信号线130。

时钟驱动模块200被配置为：

接收串行数据信号线110输入的串行数据；接收移位时钟信号线120所传输的信号，并将串行数据传输至寄存器；接收锁存时钟信号线130所传输的信号，并将寄存器中的数据传输至锁存器。

可选地，控制器模块100与时钟驱动模块200通过3根信号线相连，连接方式包括复用三线串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)总线控制和使用3个通用型输入输出(General Purpose Input/Output，GPIO)控制。可选地，时钟驱动模块通过8位串行输入并行输出的移位缓存器实现，移位缓存器型号为74HC595。其中移位缓存器的数量取决于接口数量，多个移位缓存器之间通过级联实现8N(N为级联器件数量)路时钟信号输出。

其中，串行数据每输入一位数据，移位时钟产生一上升沿，将数据传输至寄存器；当8N(N为级联器件个数)位数据输入完毕，锁存时钟产生一上升沿，将寄存器中的数据输送至锁存器作为输出数据。

在该示例中，控制器模块100通过三根信号线连接时钟驱动模块200，以控制时钟驱动模块产生时钟驱动信号，便于后续根据时钟驱动信号使能相应I2C总线的数据通信功能。以此方式，实现随着光模块路数增多，控制器所连接的信号线数目不变，电路板布线简单，可根据光模块需求数量灵活扩展，易于使用。同时时钟驱动模块所采用的器件成本低廉，降低了生产和使用的成本。

在一个示例中，I2C总线时钟信号由逻辑0电平和逻辑1电平组成。并行端口输出数据为逻辑0电平和逻辑1电平。当并行端口输出为逻辑0电平，为禁用状态；当并行端口输出为逻辑1电平，则使能相应通道I2C通信功能。以此方式，防止其他通道干扰选择使能的通道通信，并且同一时刻只使能一个通道的通信功能，实现相同I2C地址间的隔离通信。

在一个示例中，驱动时钟驱动模块200生成目标接口的时钟信号，包括：根据锁存器中相邻两次变化数据和移位时钟信号线的频率生成时钟信号。

关于时钟信号的生成的场景，本申请实施例提供以下示例：

当需要在驱动时钟驱动模块200的相应端口生成I2C时钟信号时，可将该端口按照I2C时钟时序要求输出逻辑0电平和逻辑1电平，其他不使用的端口保持输出逻辑0电平。比如，当需要使用74HC595的8位并行口第0位Q0时，初始串行移位8位数据00000000并锁存所有端口为逻辑0电平，更新串行移位8位数据00000001并锁存Q0端口为1，其中高位优先移位。按照00000000、00000001周期性锁存即可以在Q0电口生成周期性时钟信号。并且I2C时钟信号的频率取决于移位时钟的频率。移位时钟频率是I2C时钟信号频率的16倍，同理N个74HC595级联移位时钟频率是I2C时钟信号频率的16N(N为74HC595级联个数)倍。标准I2C总线时钟信号常用最大速率通常为100KHz，则需设定移位时钟信号速率为16N*100KHz。当N＝1时，可实现最多8路I2C总线时钟驱动，则移位时钟信号速率为1600KHz。其中74HC595支持的串行移位时钟速率可达100MHz，足够支持生成OLT单板常用的4-48路光模块I2C时钟信号。

在该示例中，根据I2C总线通信时序及协议，通过生成I2C时钟驱动模块200相对应通道光模块的I2C时钟信号，使能相应通道I2C通信功能，防止其他通道干扰选择使能的通道通信，且同一时刻只使能一个通道的通信功能，实现相同I2C地址间的隔离通信。时钟驱动模块所采用的器件成本低廉，降低了生产和使用的成本。

在一个示例中，接口模块300一般包括4-48个用于连接光模块的接口，每个接口连接一个I2C总线，I2C总线包括时钟信号线210和数据信号线320。接口通过时钟信号线210与驱动时钟模块200相连，用于根据驱动时钟模块所产生的时钟信号使能相应通道的I2C总线通信功能。同时接口通过数据信号线320与控制器模块100相连，用于实现与控制器模块100之间的数据通信，将接口所连接的光模块的DDM信息传输至控制器模块100。其中光模块的DDM信息包括接收光功率、发射光功率、工作温度、电源电压和激光器偏置电流，同时还可以显示模块的出厂信息、提示告警/警告信息。

在该示例中，控制器模块100通过模拟实现I2C总线控制器，按照SFF-8472协议分时复用I2C总线控制器逐个获取多路光模块的DDM信息。解决了现有技术中随着光模块路数增多，所占用的控制器IO资源或I2C控制器数量增加，从而导致的成本较高的问题。实现了在获取多路光模块信息时，占用控制器IO资源少；并且随着路数增多，控制器所连接的信号线数目不变，电路板布线简单，可根据光模块需求数量灵活扩展，易于使用。

在一个示例中，接口模块300还包括输出端口310，输出端口310与I2C总线中的数据信号线320连接；输出端口310还通过共用数据信号线400与控制器模块相连。

其中，公用数据线400为一根用于连接各个接口的共用I2C数据线，使用1个通用GPIO控制。通过单根信号线，按照SFF-8472协议分时复用I2C总线控制器，逐个获取多路光模块的DDM信息。以此方式，实现随着路数增多，控制器所连接的信号线数目不变，电路板布线简单，可根据光模块需求数量灵活扩展，成本较低且易于使用。

在一个示例中，接口模块300还用于接收控制器模块100的指令信息，并根据指令信息向控制器模块100发送与所述目标接口连接的光模块的检测数据。以此方式，通过单根信号线实现接口模块与控制器的双向数据通信功能，并且可以根据指令信息获取光模块检测数据的指定信息，易于使用。

综上所述，本申请通过控制器模块通过固定数量的信号线连接时钟驱动模块生成时钟信号，使能相应I2C总线的数据通信功能，实现多路I2C总线地址隔离；通过单根信号线连接接口模块和控制器模块，获取多路光模块的检测数据。本申请提供的多路光模块信息获取装置，解决了现有技术中随着光模块路数增多，所占用的控制器IO资源或I2C控制器数量增加，从而导致电路板布线数量和难度增加，并且成本较高的问题。实现了在获取多路光模块信息时，占用控制器IO资源少；并且随着路数增多，控制器所连接的信号线数目不变，电路板布线简单，可根据光模块需求数量灵活扩展，易于使用。同时本申请的驱动模块所采用的器件成本低廉，降低了生产和使用的成本。

第二方面，本申请实施例提供了一种OLT设备，该设备包括光模块1(至少两个光模块)，以及第一方面中任一示例的光模块信息获取组件2。图3是根据一示例性实施例示出的OLT设备的框图，如图3所示，光模块1与光模块信息获取组件2中的接口通讯连接；在光模块信息获取组件2中，接口还用于响应于时钟信号使能I2C总线数据通信功能，以向控制器模块发送光模块1的检测数据。

其中，光模块信息获取组件中的接口模块一般包括4-48个用于连接光模块的接口，每个接口连接一个光模块。光模块的DDM数据包括接收光功率、发射光功率、工作温度、电源电压和激光器偏置电流，同时还可以显示模块的出厂信息、提示告警/警告信息。

综上所述，本申请提供的OLT设备，通过光模块信息获取组件与光模块配合，获取多路光模块的检测数据。通过光模块信息获取组件使能相应I2C总线的数据通信功能，实现多路I2C总线地址隔离，获取多路光模块的检测数据。本申请提供的OLT设备，实现了在获取多路光模块信息时，占用控制器IO资源少；并且随着路数增多，控制器所连接的信号线数目不变，电路板布线简单，可根据光模块需求数量灵活扩展，易于使用。同时本申请的光模块信息获取组件的成本低廉，降低了生产和使用的成本。

第三方面，本申请实施例提供了一种光信号传输系统，系统包括：OLT上层网络设备，以及第二方面的OLT设备，OLT设备与OLT上层网络设备通讯连接。

其中，OLT上层网络设备用于将信号发送至OLT设备，OLT设备用于接收信号，将接受到的信息发送到光网络单元，并控制光网络单元的宽带分配。

综上所述，本申请提供的光信号传输系统。通过OLT设备和OLT上层网络设备配合，实现光信号的传输。通过OLT设备实现多路I2C总线地址隔离，获取多路光模块的检测数据。本申请提供的光信号传输系统，解决了现有技术中随着光模块路数增多，所占用的控制器IO资源或I2C控制器数量增加，从而导致电路板布线数量和难度增加，并且成本较高的问题。实现了在获取多路光模块信息时，占用控制器IO资源少；并且随着路数增多，控制器所连接的信号线数目不变，电路板布线简单，可根据光模块需求数量灵活扩展，成本较低且易于使用。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种光模块信息获取组件，其特征在于，所述组件包括控制器模块、时钟驱动模块、接口模块：

所述控制器模块与所述时钟驱动模块相连，用于驱动所述时钟驱动模块生成目标接口的时钟信号；

所述驱动时钟模块与所述接口模块相连，用于向所述目标接口发送所述时钟信号，以使能目标接口所连接的I2C总线的数据通信功能；

所述接口模块包括至少两个用于连接光模块的接口，所述接口与所述驱动时钟模块和所述控制器模块相连，用于响应于所述时钟信号使能I2C总线数据通信功能，以开启与所述控制器模块的数据连接。

2.根据权利要求1所述的光模块信息获取装置，其特征在于，所述控制器模块与所述时钟驱动模块通过信号线相连，所述信号线包括：串行数据信号线、移位时钟信号线、锁存时钟信号线；所述时钟驱动模块被配置为：

接收所述串行数据信号线输入的串行数据；

接收所述移位时钟信号线所传输的信号，并将所述串行数据传输至寄存器；

接收所述锁存时钟信号线所传输的信号，并将所述寄存器中的数据传输至锁存器。

3.根据权利要求2所述的光模块信息获取装置，其特征在于，所述驱动所述时钟驱动模块生成目标接口的时钟信号，包括：根据所述锁存器中相邻两次变化数据和所述移位时钟信号线的频率生成所述时钟信号。

4.根据权利要求1所述的光模块信息获取装置，其特征在于，所述每个接口连接一个I2C总线，所述I2C总线包括时钟信号线和数据信号线：

所述时钟信号线连接所述驱动时钟模块，用于根据所述时钟信号使能目标接口所连接的I2C总线的数据通信功能；

所述数据信号线连接所述控制器模块，用于响应于所述时钟信号使能I2C总线数据通信功能，以开启与所述控制器模块的数据连接。

5.根据权利要求4所述的光模块信息获取装置，其特征在于，所述接口模块还包括输出端口，所述输出端口与所述接口连接的I2C总线中的所述数据信号线连接；

所述输出端口还通过共用数据信号线与所述控制器模块相连。

6.根据权利要求1所述的光模块信息获取组件，其特征在于，所述接口模块还用于接收所述控制器模块的指令信息，并根据所述指令信息向所述控制器模块发送与所述目标接口连接的光模块的检测数据。

7.一种OLT设备，其特征在于，所述设备包括至少两个光模块，以及权利要求1～6中任意一项所述的光模块信息获取组件；

所述光模块与所述光模块信息获取组件中的接口通讯连接；

在所述光模块信息获取组件中，所述接口还用于响应于时钟信号使能I2C总线数据通信功能，以向控制器模块发送所述光模块的检测数据。

8.一种光信号传输系统，其特征在于，所述系统包括：OLT上层网络设备，以及权利要求7所述的OLT设备，所述OLT设备与所述OLT上层网络设备通讯连接。