用于光模块的接收信号监控方法、光模块及光线路终端与流程

本公开涉及光通信领域，特别涉及一种用于光模块的接收信号监控方法、光模块及光线路终端。

背景技术：

随着光通信技术的不断发展和光纤技术的突破，肇始于无源光网络(passiveopticalnetwork，简称pon)架构技术的出现以及以太网技术的应用，涌现出了以太网无源光网络(ethernetpassiveopticalnetwork，简称epon)和千兆无源光网络(gigabit-capablepon，简称gpon)等新兴的技术。这些新技术的出现，使光通信技术进入了千家万户，让越来越多的人享受到了科技发展带来的福利。

在现有技术的实现中，光线路终端(opticallineterminal，简称olt)作为基于pon技术的架构网络中的重要组件，其中的光模块在实现包括pon、epon、gpon技术在内的众多光通信技术时，发挥着不可或缺的作用。有些光模块具有接收信号功率监控功能，其中光模块将接收到的光信号转换成电信号并通过采样保持电路对其进行采样，输出采样保持信号，光模块的单片机对采样保持信号进行模数转换采样(adc采样)得到所收到的信号的功率指示值。一般地，由olt(例如olt的mac芯片)发出触发信号给光模块，该触发信号触发光模块的采样保持电路对接收信号进行采样保持以生成采样保持信号以及触发单片机对采样保持信号进行adc采样。由于从触发信号进入单片机到单片机开始采样的时间不固定(在此期间单片机可能需要完成必须的接口配置，之后才能开始采样)，而采样保持电路所输出的采样保持信号值由于采样保持电路的逐渐放电而在开始放电阶段缓慢变小，从而导致单片机在不固定的时间开始adc采样得到的采样值存在偏差，影响接收光功率的监控精度，尤其是小光的精度。

技术实现要素：

本公开的目的在于提供一种用于光模块的接收信号监控方法、光模块及光线路终端。

根据本公开的一方面，提供了一种用于光模块的接收信号监控方法，所述方法包括：

接收监控触发信号；

根据所述监控触发信号，对所述光模块的接收信号进行采样保持，以生成采样保持信号，对所述监控触发信号进行预定时间段的延时以得到延时后的所述监控触发信号；

根据所述延时后的所述监控触发信号，对所述采样保持信号进行模数转换采样。

根据本公开的另一方面，提供了一种光模块，包括：

采样保持模块，其被配置为：在监控触发信号的触发下对光模块的接收信号进行采样和保持，以生成采样保持信号；

延时模块，其被配置为：对所述监控触发信号进行预定时间段的延时以得到延时后的所述监控触发信号；

模数转换模块，其被配置为：根据所述延时后的所述监控触发信号，对所述采样保持模块生成的采样保持信号进行模数转换采样。

根据本公开的第三方面，提供了一种光线路终端，其包括如上所述的光模块。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在本公开的各实施例中，通过对触发adc采样的监控触发信号进行延时，使得adc采样均在采样保持信号的固定时间点开始采样，从而不存在由于开始采样时间点不一致而引起的采样精度偏差，提高了接收光功率的监控精度，尤其是小光的精度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的现有技术中触发信号和adc采样信号的时序示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种用于光模块的接收信号监控方法的实施环境示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种用于光模块的接收信号监控方法的示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的采用了用于光模块的接收信号监控方法的触发信号和adc采样信号的时序示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种光模块的示意框图；

图6是根据另一示例性实施例示出的一种光模块的示意框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例执行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。

在现有技术中，olt中的外部板卡会生成触发信号，并同时发给光模块中的微控制单元和采样保持模块，此时采样保持模块即时对光器件发来的电信号开始进行采样和保持并输出采样保持信号，与此同时，微控制单元也会接收到该触发信号，并根据该触发信号向模数转换模块(analog-to-digitalconverter，简称adc)发送指示信号。这样，模数转换模块就能对采样保持模块输出的采样保持信号进行模数转换，输出数字信号并发送给微控制单元，微控制单元对数字信号进行处理，即可得到光器件所接收到的光信号的光功率。图1是根据一示例性实施例示出的现有技术中触发信号和adc采样信号的时序示意图。如图1所示，w1是触发信号的在时序上的波形图，可以看到w1为方波，其在特定时间有上升沿和下降沿，采样保持模块可以根据触发信号w1开始对光模块的接收信号进行采样，生成采样保持信号，微控制单元可以根据触发信号w1向模数转换模块发送指示信号，指示模数转换模块开始对采样保持模块的采样保持信号进行模数转换；w2是模数转换模块所采样的信号的示意图，s1是采样示意图，可以理解的是，在图1所示出的实施例中，微控制单元可以根据触发信号w1向模数转换模块发送指示信号以及采样保持模块根据触发信号w1开始对光模块的接收信号进行采样，都是根据触发信号w1的上升沿开始进行采样的。然而，可以看到，在图1所示的实施例中，在现有技术中，模数转换模块所采样的信号w2，即采样保持模块根据触发信号w1的触发输出的采样保持信号由于采样保持模块从启用到正常输出需要一个充电的过程，导致了模数转换模块所采样的信号w2是不稳定的，其波形变化较为剧烈，导致了模数转换模块转换的数字信号存在偏差，影响接收光功率的监控精度，尤其是小光的精度。

现有技术仅在理想状态下才能保证光功率的精度，在实际应用中如果使用现有技术会导致光功率的精度过低。具体而言，一方面，由于微控制单元有多个接口，当该微控制单元接收到触发信号后，此时该微控制单元可能正在对其他接口进行配置处理，而且微控制单元的异步执行能力有限、无法即时结束对其他接口的处理，导致了微控制单元不能及时向模数转换模块发出指示信号，模数转换模块也就无法及时得到微控制单元发出的指示信号，不能即时开始对采样保持模块输出的采样保持信号进行模数转换，造成了在微控制单元接收触发信号和微控制单元接收到模数转换模块输出的数字信号之间存在着较大的时间差，而且会由于微控制单元需要配置接口的数目和种类不同，导致这个时间差不是固定的；另一方面，由于采样保持模块中的电路有电容等元器件，导致了采样保持模块中电路的充放电需要消耗一定的时间，然而采样保持模块只有在高电平才能对光器件进行精准地采样，在高低电平转换期间，即电路充放电期间，由于电信号的波动，此时采集的信号误差较大。因此微控制单元如果在采样保持模块中电路充放电时向模数转换模块发送指示信息，指示模数转换模块接收采样保持模块输出的采样保持信号，就会造成从采样保持模块开始每个环节都有误差，最终导致光模块监控的光功率的准确性和精度较低。

图2是根据一示例性实施例示出的一种用于光模块的接收信号监控方法的实施环境示意图。如图2所示，光模块270包括：微控制单元240，模数转换模块250和采样保持模块260，当光模块270接收到光信号，光模块270内部的光电转换器件(图未示)将接收到的光信号转换为电信号280后，即将该电信号280发送至采样保持模块260，外部板卡210生成监控触发信号220，同时发送给采样保持模块260和微控制单元240，但是发送给微控制单元240的监控触发信号220经由本公开的实施终端进行了延时，得到了延时后的所述监控触发信号230，使光模块270包含的微控制单元240实际上接收到的是延时后的延时后的所述监控触发信号230。

应当理解的是，微控制单元240，模数转换模块250和采样保持模块260三者之间并没有明显的在物理上区分的界限，仅仅是人为规定的三个功能不同的组元，之所以这样表达仅仅是为了更好地描述本公开的技术方案；根据实际应用以及不同人理解的不同，三个组元的实际实施方式还可以有多种：微控制单元240和模数转换模块250实际上为集成了模数转换功能的微控制单元，模数转换模块250和采样保持模块260实际上是集成了两个模块功能的一个整体模块等。

需要注意的是，图2仅为本公开的一个实施例，在图2所示出的实施例中，本公开对监控触发信号220进行延时的实施终端位于光模块之外，但是在实际应用中对监控触发信号220的延时可以实现在光模块的外部，还可以实现在光模块的内部——由光模块自身来实现；此外，在图2所示出的实施例中，外部板卡210生成两路监控触发信号220，分别同时发送给采样保持模块260和微控制单元240，但是在实际场景中，还可以是外部板卡210生成一路监控触发信号220并发送给本公开的实施终端，然后本公开的实施终端在接收到监控触发信号220立即将其发送给采样保持模块260，并对监控触发信号220进行延时，得到了延时后的所述监控触发信号230，然后将延时后的所述监控触发信号230发送给微控制单元240。因此，本公开的技术方案的具体实施位置以及触发信号的发送方式，本公开对此不作任何限定，本公开的保护范围也不应因此而受到任何限制。

本公开各实施例中的一个或多个巧妙地利用了这一点，通过在接收到触发信号后向采样保持模块发送监控触发信号，同时对监控触发信号进行预定时间段的延时以得到延时后的所述监控触发信号并向微控制单元发送，使得采样保持模块在充放电期间以及在微控制单元对其他接口进行配置期间，模数转换模块不会对由于采样保持模块的充放电而产生的不能客观反映光模块接收信号的采样保持信号进行模数转换，微控制单元也就不会接收到模数转换模块输出的误差较大的数字信号，也不会输出精度较低的光功率，提高了光模块监控光功率的准确性。

本公开首先提供了一种用于光模块的接收信号监控方法。本公开中的“光模块的接收信号”是指将光模块所接收的光信号进行光电转换后的信号。光模块的接收信号可以是电流、电压等模拟信号。用于光模块是指本公开所使用的方法能对光模块监控接收信号起到作用。

图3是根据一示例性实施例示出的一种用于光模块的接收信号监控方法的示意图。如图3所示，包括以下步骤：

步骤310，接收监控触发信号。

监控触发信号是与光信号有对应的时序的电平信号，具体而言，其波形可以是方波、脉冲波等。需要指出的是，接收监控触发信号并不意味着本发明的实施终端单独设有一个接收信号的部件，还可以是通过本发明实施终端的引脚、电路等方式被动地接收信号。

触发信号进入光模块的采样保持模块后，可以将该模块中电路的特定位置的逻辑门导通，进而可以开始对光模块的接收信号进行采样保持操作，最终输出采样保持信号。

在一个实施例中，接收监控触发信号的本公开的实施终端为光模块本身。

在一个实施例中，光模块为本公开实施终端的一部分，接收监控触发信号的单元属于本公开的实施终端，但位于光模块之外。

步骤320，根据所述监控触发信号，对所述光模块的接收信号进行采样保持，以生成采样保持信号，对所述监控触发信号进行预定时间段的延时以得到延时后的所述监控触发信号。

对所述光模块的接收信号进行采样保持的具体方式可以是光模块内部的采样保持电路实现对光模块的接收信号的采样保持，还可以是光模块内部包含的具有采样保持模块的组件实现对光模块的接收信号的采样保持。具体是光模块本身还是光模块内部的一个组件对所述光模块的接收信号进行采样保持，本公开对此不作任何限定。

在一个实施例中，光模块包括采样保持模块，采样保持模块在监控触发信号的触发沿的触发下开始进行采样保持，并在监控触发信号的高电平期间进行采样，在其低电平期间保持采样值，从而生成采样保持信号。

在一个实施例中，光模块为本公开的实施终端，光模块自身或者其组件可以接收监控触发信号并根据所述监控触发信号完成对所述光模块的接收信号进行采样保持并生成采样保持信号的功能。

在一个实施例中，本公开的实施终端为包括光模块的一个更大的装置或者系统，当本公开的实施终端接收到监控触发信号后，将该监控触发信号完整地发送到属于本公开实施终端的光模块，使光模块根据所述监控触发信号对所述光模块的接收信号进行采样保持，以生成采样保持信号。

在本公开的一个实施例中，对监控触发信号进行预定时间段的延时是通过将所述监控触发信号的触发沿在时序上往后延时预定时间段。

在本公开的另一个实施例中，对监控触发信号进行预定时间段的延时是将所述监控触发信号的波形在时序上整体往后延时预定时间段。

触发沿可以是触发信号的上升沿或者下降沿。

在本公开的另一个实施例中，对监控触发信号进行预定时间段的延时是通过在生成监控触发信号预定时间段后再次生成与该监控触发信号相同波形的另一监控触发信号来实现的。

在一个实施例中，所述光模块包括微控制单元，所述预定时间段大于或等于第一时间段，所述第一时间段为所述微控制单元完成必须的接口配置处理所需的时间段。

在一个实施例中，微控制单元的接口配置时间也是对触发信号进行延时要考虑的因素。如果向微控制单元发送触发信号时微控制单元正在进行接口配置，这样微控制单元很可能就没有能及时监测到触发信号导致不能及时使光模块根据所述延时后的所述监控触发信号开始对所述采样保持信号进行模数转换。

在一个实施例中，所述光模块包括微控制单元和采样保持模块，所述预定时间段大于或等于第一时间段并且还大于或等于第二时间段，所述第一时间段为所述微控制单元完成必须的接口配置处理所需的时间段，所述第二时间段为所述采样保持模块的充电时间。

在一个实施例中，所述光模块包括微控制单元和采样保持模块，所述预定时间段大于或等于第一时间段并且还大于或等于第二时间段，而且所述预定时间段还小于第三时间段，所述第一时间段为所述微控制单元完成必须的接口配置处理所需的时间段，所述第二时间段为所述采样保持模块的充电时间，所述第三时间段为所述采样保持模块开始充电至开始放电之间的时间段。

在一个实施例中，通过固定于光模块的微控制单元内的软件实现对监控触发信号的延时。

在一个实施例中，通过光模块外部的延时电路实现对监控触发信号的延时。

在一个实施例中，本公开实施终端接收到了所有的监控触发信号，并对发送给微控制单元的监控触发信号进行了延时，而将未延时的监控触发信号发送给了采样保持模块。

在一个实施例中，本公开实施终端仅接收到了向微控制单元发送的监控触发信号，并对该监控触发信号进行延时。

应当理解的是，本公开的实施终端可以是微控制单元、单片机、延时电路、光模块本身等任何可以完成上述方法的单元或者部件。

步骤330，根据所述延时后的所述监控触发信号，对所述采样保持信号进行模数转换采样。

模数转换采样是在延时后的所述监控触发信号的触发沿的触发下开始采样的，由于延时后的所述监控触发信号是经过对监控触发信号延时得到的，使得模数转换采样真正开始的时间总是在一固定时间，即采样保持信号的时序的某一固定时间点开始采样，使得在由于采样保持模块的充放电期间产生的不能客观反映光模块的接收信号的采样保持信号不会被进行模数转换采样，解决了由于采样保持模块的充放电所导致的光模块监控光功率精度较低的技术问题，提高了模数转换采样的精度，进而提高了光模块监控光功率的准确性。

图4是根据一示例性实施例示出的采用了用于光模块的接收信号监控方法的触发信号和adc采样信号的时序示意图。如图4所示，

l1是监控触发信号的在时序上的波形图，可以看到l1为方波，其在特定时间有上升沿和下降沿，采样保持模块可以根据监控触发信号l1开始对光模块的接收信号进行采样，生成采样保持信号。当使用了本公开所提供的用于光模块的接收信号监控方法后，对监控触发信号l1进行了时长为t1的延时，得到了延时后的所述监控触发信号l1'。l2是模数转换模块所采样的信号的示意图，c1是微控制单元在接收到的监控触发信号l1在没有被延时的情况下的采样示意图，c2是微控制单元在接收到的进行了时长为t1的延时的延时后的所述监控触发信号l1'的情况下的采样示意图。可以看出的是，在图4所示出的实施例中，采样保持模块是根据监控触发信号l1的下降沿的触发开始进行采样保持的，而微控制单元也是根据延时后的所述监控触发信号l1'向模数转换模块发送指示信号，从而使模数转换模块开始对采样保持信号进行模数转换采样的。因此，在微控制单元接收到的监控触发信号没有被延时的情况下，会导致模数转换模块所采样的信号l2是不稳定的，其波形变化较大，导致了模数转换模块转换的数字信号存在偏差，影响接收光功率的监控精度，尤其是小光的精度；而当在微控制单元接收到经过延时的监控触发信号时，由于此时采样保持模块充电基本结束，并且微控制单元的接口配置也已基本完成，使得模数转换模块所采样的信号l2更加平稳，减少了模数转换模块转换的误差，从而提高了光功率的监控精度。

本公开还提供了一种光模块。图5是根据一示例性实施例示出的一种光模块的示意框图。如图5所示，该光模块500包括：

采样保持模块510，其被配置为：在监控触发信号的触发下对光模块的接收信号进行采样和保持，以生成采样保持信号。

延时模块520，其被配置为：对所述监控触发信号进行预定时间段的延时以得到延时后的所述监控触发信号。

模数转换模块530，其被配置为：根据所述延时后的所述监控触发信号，对所述采样保持模块生成的采样保持信号进行模数转换采样。

在一个实施例中，图5所示出的光模块500还包括微控制单元。图6是根据另一示例性实施例示出的一种光模块的示意框图，如图6所示，光模块500还包括微控制单元540，其被配置为：接收所述延时后的所述监控触发信号，并在所述延时后的所述监控触发信号的触发下向所述模数转换模块发送指示信号，从而使所述模数转换模块在所述指示信号的指示下开始对所述采样保持信号进行模数转换采样。

在一个实施例中，延时模块520所延时的预定时间段大于或等于第一时间段，所述第一时间段为所述微控制单元完成必须的接口配置处理所需的时间段。

在一个实施例中，延时模块520所延时的预定时间段大于或等于第一时间段并且还大于或等于第二时间段，所述第一时间段为所述微控制单元完成必须的接口配置处理所需的时间段，所述第二时间段为所述采样保持模块的充电时间。

在一个实施例中，延时模块520所延时的预定时间段大于或等于第一时间段并且还大于或等于第二时间段，而且还小于第三时间段，所述第一时间段为所述微控制单元完成必须的接口配置处理所需的时间段，所述第二时间段为所述采样保持模块的充电时间，所述第三时间段为所述采样保持模块开始充电至开始放电之间的时间段。

应当指出的是，微控制单元可以包括但不限于单片机、微处理器、微控制器等任何具有运算和处理功能的单元或者组件。

有关光模块的其他方面，例如光模块中各单元的信号传递与转换之间的关系，已在前面做了阐述，它们同样适用于光模块的实施例，以及下面包含光模块的光线路终端的实施例，在此不再赘述。

根据本公开的第三方面，还提供了一种光线路终端，其包括如上所述的光模块。

以上各实施例中光模块、本发明的实施终端以及光线路终端可以通过硬件、软件或者固件及其组合的方式来实现，还可以被实现为一个单独的装置；光模块、本发明的实施终端、光线路终端中的单元/模块，可以是单独的一个电路，还可以是由包含电路的多个组件组合起来的执行相应功能的集成单元/模块，所述硬件、软件或者固件及其组合的方式，分离或者有特定连接的硬件组件，通过编程方式实现的功能模块，通过电路实现的硬件组件，通过可编程逻辑器件实现的功能模块，等等。

此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围执行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。