CN210839573U

CN210839573U - 一种光模块los告警的系统

Info

Publication number: CN210839573U
Application number: CN201922455376.2U
Authority: CN
Inventors: 廖斐; 王峻岭; 许广俊; 陈享郭
Original assignee: SHENZHEN OPWAY COMMUNICATION CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN OPWAY COMMUNICATION CO Ltd
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2020-06-23
Anticipated expiration: 2029-12-27

Abstract

本实用新型公开了一种光模块LOS告警的系统，所述系统包括依次连接的光接收器、光功率采样器、迟滞比较器、MCU和LOS告警输出器，还包括CDR芯片，所述CDR芯片的输入端与所述光接收器的输出端连接，所述CDR芯片的输出端与所述MCU的输入端连接；所述MCU用于根据接收到的高电平信号判断LOS告警信号的输出，并将LOS告警信号发送至LOS告警输出器；所述LOS告警输出器用于输出所述LOS告警信号。通过提高对光模块的LOS告警信号的判断准确性，从而减少光模块不告警的情况发生，提高了光模块LOS告警功能的可靠性。

Description

一种光模块LOS告警的系统

技术领域

本实用新型涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块LOS告警的系统。

背景技术

CDR：Clock Data Recovery，时钟数据恢复，将接收器件产生的电压信号进行整形，提高信号质量。

LOS：LOSS OF SIGNAL，信号丢失，用来检测光信号丢失。

ROSA：Recording Optical-Spectrum Analyzer，光接收器，主要应用为光信号转化成电信号(O/E转换)，主要性能指标有灵敏度(Sen) 等。

MCU：Microcontroller Unit，微控制单元，是指随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、ROM、定时数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。

金手指：内存条的金黄色导电触片，用于传输信号。

在光模块中，通常利用CDR芯片的LOS信号实现LOS告警，具体有如下两种常用的方式：一种是将CDR芯片的LOS告警管脚接到光模块上输出告警信号的金手指上，如图1；另一种是将CDR芯片的LOS告警管脚连接MCU，通过MCU简单逻辑判断后，再接到光模块上输出LOS告警信号的金手指上，如图2。但是，当光模块处于一些特殊情况时，比如当模块处于高温或者低温的时候，以上两种方式均存在着LOS告警无法避免的不触发。另外，有些厂家的ROSA光接收器在高温或者低温时由于噪声大而不报LOS信号导致LOS告警不触发。

总之，目前的光模块在利用CDR芯片的LOS判断信号实现LOS 告警时存在不告警的缺陷，导致告警功能可靠性低。

实用新型内容

本实用新型提供了一种光模块LOS告警的系统，通过提高对光模块的LOS告警信号的判断准确性，从而减少光模块不告警的情况发生，提高了光模块LOS告警功能的可靠性。

本实用新型的一方面涉及一种光模块LOS告警的系统，所述系统包括依次连接的光接收器、光功率采样器、迟滞比较器、MCU和 LOS告警输出器，还包括CDR芯片，所述CDR芯片的输入端与所述光接收器的输出端连接，所述CDR芯片的输出端与所述MCU的输入端连接；

其中，

所述光接收器用于将输入的光信号转换为电流信号和电压信号；

所述CDR芯片用于接收所述光接收器发送的电压信号并通过对所述电压信号的检测输出高电平或低电平信号至所述MCU；

所述光功率采样器用于将接收到的所述光接收器发送的所述电流信号转换成电压信号并输出至所述迟滞比较器；

所述迟滞比较器用于将所述光功率采样器发送的电压信号与门限值进行比较输出高电平或低电平信号，并输入至所述MCU；

所述MCU用于根据接收到的高电平信号判断LOS告警信号的输出，并将LOS告警信号发送至所述LOS告警输出器；

所述LOS告警输出器用于输出所述LOS告警信号。

进一步地，所述光功率采样器设为采样电阻。

进一步地，所述采样电阻内包括依次连接的电压转换电路、滤波电路和采样电路，所述电压转换电路采集光接收器输出的电流信号，并将电流信号转换为电压信号；所述滤波电路接收电压转换电路输出的电压信号进行滤波；所述采样电路接收所述滤波电路输出的电压信号并输入至所述迟滞比较器。

进一步地，所述CDR芯片包括连接的LOS检测电路和电压整形电路，所述电压整形电路用于对接收到的光接收器的电压信号进行整形；所述LOS检测电路用于检测所述电压整形电路输出的所述电压信号，并根据检测结果输出高电平或低电平。

进一步地，所述LOS告警输出器设置在所述MCU上。

进一步地，所述LOS告警输出器设为金手指。

本实用新型带来了以下有益效果：

本实用新型的MCU根据CDR芯片输出的电平信号和迟滞比较器输出的电平信号进行综合判断，以得出光模块上LOS告警信号的判断结果，提高了对光模块LOS告警信号的判断准确性，减少了光模块不告警的情况发生，提高了光模块LOS告警功能的可靠性。

附图说明

图1为现有技术中光模块利用CDR芯片的LOS信号实现LOS 告警的其中一种实现方式示意图；

图2为现有技术中光模块利用CDR芯片的LOS信号实现LOS 告警的其中另一种实现方式示意图；

图3为本实用新型一种光模块LOS告警的系统结构示意图；

图4为本实用新型一种光模块LOS告警的系统的光功率采样器的结构示意图；

图5为本实用新型一种光模块LOS告警的系统的CDR芯片的结构示意图；

图6为本实用新型一种光模块LOS告警的系统的迟滞比较器的电路结构图；

图7为本实用新型一种光模块LOS告警的系统的CDR芯片的电路结构图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。

本实施例提供一种光模块LOS告警的系统，用于提高对光模块 LOS告警信号的判断准确性，以减少光模块LOS告警不触发的情况发生，提高了光模块LOS告警功能的可靠性。

如图1-图2所示，图1、图2为目前光模块检测LOS告警信号的方法，图1是将CDR芯片的LOS告警管脚接到光模块的金手指；图2是将CDR芯片的LOS告警管脚通过MCU的逻辑阵列后再接到光模块的金手指。

可以理解的是，该类CDR芯片内置LOS检测电路1022，可以检测CDR芯片是否出现光信号丢失并将检测结果以LOS告警信号的形式通过CDR芯片输出，其中，LOS告警信号包括高电平和低电平，当LOS告警信号检测模块检测结果为光信号丢失时，LOS告警管脚输出为高电平的LOS告警信号；当LOS告警信号检测模块检测结果为光信号未丢失时，LOS告警管脚输出为低电平的LOS告警信号。当光模块处于一些特殊情况，比如当模块处于高温或者低温的时候， CDR芯片的LOS告警管脚存在着不输出LOS告警信号的情况，导致 LOS告警无法避免的不触发。

如图3-7所示，基于此，本实用新型提供提供一种光模块LOS 告警的系统，所述系统包括依次连接的光接收器ROSA101、光功率采样器103、迟滞比较器104、MCU105和LOS告警输出器106，还包括CDR芯片102，所述CDR芯片102的输入端与所述光接收器101 的输出端连接，所述CDR芯片102的输出端与所述MCU105的输入端连接。

其中，所述光接收器101用于将输入的光信号转换为电流信号和电压信号；所述CDR芯片102用于接收所述光接收器101发送的电压信号并通过对所述电压信号的检测输出高电平或低电平信号至所述MCU105；所述光功率采样器103用于将接收到的所述光接收器101发送的所述电流信号转换成电压信号并输出至所述迟滞比较器 104；所述迟滞比较器104用于将所述光功率采样器103发送的电压信号与门限值进行比较输出高电平或低电平信号，并输入至所述MCU105；所述MCU105用于根据接收到的高电平信号判断LOS告警信号的输出，并将LOS告警信号发送至LOS告警输出器106；所述LOS告警输出器106用于输出所述LOS告警信号。

所述光接收器101用于光模块接收光，在光接收器101中，所接收到的光信号被转换为电流信号和电压信号；其中，电压信号用于输入给CDR芯片102，电流信号则通过光接收器101上的光功率测量的管脚输出。

所述CDR芯片102接收来自光接收器101上的电压信号，并对该电压信号进行整形，提高信号质量。另外，CDR芯片102还具有 LOS告警信号上报功能，用来监测CDR芯片102工作中是否出现信号丢失。具体的，所述CDR芯片102包括连接的LOS检测电路1022 和电压整形电路1021，所述电压整形电路1021用于对接收到的光接收器101的电压信号进行整形；所述LOS检测电路1022用于检测所述电压整形电路1021输出的所述电压信号，并根据检测结果输出高电平或低电平。CDR芯片102的信号输入端与光接收器101的信号输出端连接，电压整形电路1021用于对接收的电压信号进行整形，滤除干扰信号。同时，CDR芯片102的LOS检测电路1022检测电压整形电路1021的电压信号，如果该电压信号发生了丢失，则输出高电平的第一LOS告警信号，如果检测到电压整形电路1021的电压信号未丢失，则输出低电平的第一LOS告警信号，CDR芯片102上设有用于输出第一LOS告警信号的管脚。

图7为一个典型的CDR芯片102的电路框图，SDIN为ROSA 过来的高速信号，SDON为经过CDR芯片102整形的高速信号，CDR 芯片102的LOS告警为交流信号告警(即检测高速信号的幅度的大小)。

所述光功率采样器103连接光接收器101上的光功率测量的管脚，通过采集光接收器101上的上述电流信号以获得光接收器101的瞬时接收光功率值。具体的，本实施例中，所述光功率采样器103采用的是采样电阻，采样电阻内包括依次连接的电压转换电路1031、滤波电路1032和采样电路1033，电压转换电路1031的信号输入端与光接收器101的信号输出端连接，电压转换电路1031用于采集光接收器101输出的电流信号，并将电流信号转换为电压信号，滤波电路 1032的信号输入端与电压转换电路1031的信号输出端连接，滤波电路1032用于对电压转换电路1031输出的电压信号进行滤波处理，以使输入至采样电路1033的电压信号为干净稳定的电压信号，采样电路1033的信号输出端与迟滞比较器104的信号输入端连接，采样电路1033接收滤波电路1032输出的电压信号输入迟滞比较器104。

所述迟滞比较器104根据光功率采样器103输入的电压信号进行逻辑运算，从而生成第二LOS告警信号(高电平或低电平)并输出。迟滞比较器为设于所述MCU105外的一个独立的电子器件。具体的，所述迟滞比较器104内设有一个大的门限值U+和一个小的门限值U-，将接收到的电压信号输入所述迟滞比较器，若所述电压信号的值由大变小，且当小于小的门限值U-时，所述迟滞比较器104输出高电平，否则保持上一次的输出；若所述电压信号的值由小变大，且当大于大的门限值U+时，所述迟滞比较器104输出低电平，否则保持上一次的输出。

可以理解的是，上述迟滞比较器104有两个门限值，输入单方向变化时，输出只跳变一次。输入值由大变小时，对应小的门限值U-；输入值由小变大时，对应大的门限值U+。需要说明的是，上述大的门限值U+与小的门限值U-的差值称为门限宽度ΔU，若输入值的变化值在门限宽度ΔU之间，输出保持原来的输出。当输出状态一旦转换后，只要输入值的跳变不超过ΔU之值，输出值就稳定不变。由于迟滞比较器104的上述原理，故迟滞比较器104可免除由于信号波动带来的影响。

另外，上述门限宽度ΔU应该与光信号在传输过程中的波动范围保持一致，在其中一种具体的实施方式中，所述门限宽度ΔU设为 3-5dB。

所述MCU105包括逻辑器件，CDR芯片102输入的第一LOS告警信号与迟滞比较器104输入的第二LOS告警信号通过MCU105中的逻辑器件，可选的，如“或”门，完成逻辑运算。具体的，当第一 LOS告警信号为高电平(1)以及第二LOS告警信号为高电平(1) 时，逻辑器件输出运算结果为高电平(1)；当第一LOS告警信号为高电平(1)以及第二LOS告警信号为低电平(0)时，逻辑器件输出运算结果为高电平(1)；当第一LOS告警信号为低电平(0)以及第二LOS告警信号为高电平(1)时，逻辑器件输出运算结果为高电平(1)；当第一LOS告警信号为低电平(0)以及第二LOS告警信号为低电平(0)时，逻辑器件输出运算结果为低电平(0)。

所述MCU105上用于输出LOS告警信号的LOS告警输出器106，该LOS告警输出器106用于连接LOS告警的器件，比如信号灯、蜂鸣器，喇叭等。所述LOS告警输出器106比如采用金手指。当逻辑器件输出运算结果为高电平(1)时，MCU105输出LOS告警，此时连接在LOS告警输出器106上的告警的器件产生告警信号，比如信号灯闪烁、蜂鸣器响、喇叭播报报价语音等。

该系统利用两路判断信号进行光模块的LOS告警信号综合判断，对LOS告警信号的判断准确性高。其中一路判断信号来自于光接收器101所输出的电流信号，电流信号是最原始的且未经过处理过的信号，其准确性和灵敏度都很高。该系统还设置了迟滞比较器104，通过迟滞比较器104的逻辑运算能够减小由于光传输过程中的波动变化导致的输出电压不稳定对判断准确性的影响。

当CDR芯片102因故不输出LOS告警信号时，有第二LOS告警信号输出作为LOS告警判断。当第一LOS告警信号和第二LOS 告警信号分别对应的判断结果有任一为信号丢失时，则综合判断结果为信号丢失，此时光模块输出LOS告警；当第一LOS告警信号和第二LOS告警信号分别对应的判断结果均为信号未丢失时，则综合判断结果为信号未丢失，此时光模块不输出LOS告警。

综上所述，本实用新型的MCU105根据CDR芯片102输出的电平信号和迟滞比较器104输出的电平信号进行综合判断，以得出光模块上LOS告警信号的判断结果，提高了对光模块LOS告警信号的判断准确性，减少了光模块不告警的情况发生，提高了光模块LOS告警功能的可靠性。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种光模块LOS告警的系统，其特征在于，所述系统包括依次连接的光接收器、光功率采样器、迟滞比较器、MCU和LOS告警输出器，还包括CDR芯片，所述CDR芯片的输入端与所述光接收器的输出端连接，所述CDR芯片的输出端与所述MCU的输入端连接；

其中，

所述LOS告警输出器用于输出所述LOS告警信号。

2.如权利要求1所述的光模块LOS告警的系统，其特征在于，所述光功率采样器设为采样电阻。

3.如权利要求2所述的光模块LOS告警的系统，其特征在于，所述采样电阻内包括依次连接的电压转换电路、滤波电路和采样电路，所述电压转换电路采集光接收器输出的电流信号，并将电流信号转换为电压信号；所述滤波电路接收电压转换电路输出的电压信号进行滤波；所述采样电路接收所述滤波电路输出的电压信号并输入至所述迟滞比较器。

4.如权利要求1所述的光模块LOS告警的系统，其特征在于，所述CDR芯片包括连接的LOS检测电路和电压整形电路，所述电压整形电路用于对接收到的光接收器的电压信号进行整形；所述LOS检测电路用于检测所述电压整形电路输出的所述电压信号，并根据检测结果输出高电平或低电平。

5.如权利要求1所述的光模块LOS告警的系统，其特征在于，所述LOS告警输出器设置在所述MCU上。

6.如权利要求5所述的光模块LOS告警的系统，其特征在于，所述LOS告警输出器设为金手指。