一种光模块接收光功率过载保护系统及保护方法与流程

本发明属于通信领域，具体涉及一种光模块接收光功率过载保护系统及保护方法。

背景技术：

随着互联网及数据业务的迅猛发展，光纤中传输的信息量越来越大，大跨段光中继问题的短板效应又显现出来。简单的解决办法是将短距离的光模块更换成长距离或超长距离的光模块，但这类传输距离更远的光模块，需要更大的输出功率以补偿更长距离上带来的衰减。然而大功率输出的信号激光，在操作不当时常常会引起接收端过载并烧毁光接口，给业务的恢复增加了困难。

针对以上问题，现有的保护方法主要是：针对光模块内部进行改造，增加光功率检测电路及光衰电路。当检测到光功率过载后，根据过载程度接通相应的光衰，使其输出到下一级的光信号在其正常接收范围内。

该保护方法的优点是能自适应不同的输入光功率，且不会导致业务中断，但不足处是：1.在光模块内部增加相关电路，增加了光模块成本，这对于很多成本敏感的产品来说，不能接受，尤其是终端产品。2.光模块内部空间有限，增加电路无疑会增大pcb设计难度，对器件选型、布局布线等影响都较大，总体实现复杂。3.对现网中已大量运行的光模块，无法现场改造，通用性不好。

技术实现要素：

为克服上述问题，本发明提供一种光模块接收光功率过载保护系统及方法，可适应各种不同的光通信系统，最大化的减小因过载对光模块造成的损伤。

一种光模块接收光功率过载保护系统，包括：

光模块单元，由支持sff8472协议的一个或多个光模块组成，通过其i2c接口读取其内部e2prom中的光功率相关寄存器；

光功率检测单元，读取到光模块单元中光模块的光功率并与预设的告警门限比较；

告警单元，接收到光功率检测单元的告警指令后，发出声光告警；

控制单元，根据光功率检测单元发送的信号，对相关光模块的电源电路进行通断控制；

光模块供电单元，由具有开关使能的电源芯片组成，根据控制单元发出的信号，对每个光模块单独控制其上下电。

进一步，所述的光功率检测单元包括处理器和i2c扩展电路组。

进一步，每个光模块的供电由独立的电源模块dc/dc或ldo完成，电源模块的使能控制端，连到mos管控制电路的输出端。

进一步，所述的mos管控制电路由若干个mos管和电阻组成，其作用是将epld输出的控制信号电平转换为与电源模块使能端相匹配的电平，同时在上电过程中默认关闭电源模块。

一种光模块接收光功率过载保护方法，包括以下步骤：

步骤b1，系统上电，所有光模块由控制单元控制其电源关断；

步骤b2，系统执行初始化并完成；

步骤b3，启动定时器，当预设的计时时间到达后，对所有光模块依次执行一轮光功率检测；

步骤b4，判断待测光模块是否在位，对于未插光模块的端口，直接跳到步骤b9进行下一端口检测，若光模块在位，则执行步骤b5；

步骤b5，判断待测光模块此前是否已上报过载；

对于已上报过载的光模块，此前流程中已经下电，可以直接跳到步骤b9进行下一端口检测；若之前没有上报过载，或者是曾经过载但已处理过的光模块，则进行上电处理，见步骤b6；

步骤b6，对待测光模块上电，并通过i2c接口读取其e2prom中的接收光功率寄存器值；

步骤b7，将读到的接收光功率与预设的过载告警门限进行比较，若超过告警门限，则执行步骤b8，若未过载，则执行步骤b9；

步骤b8，对被测光模块进行下电，同时向告警单元发出告警信号；完成后执行步骤b9；

步骤b9，判断本端口是否为最后一端口，若已经是最后一端口，则本轮检测结束，下面跳到步骤b3进行新一轮检测；若不是最后一端口，则执行步骤b10；

步骤b10，选择下一端口，并从步骤b4开始检测。

本发明实适应性强，无需依赖于光模块厂家实施，所有设备制造商均可在其产品中自行采用，且实现方案简单可靠，对成本影响较小。在实际应用过程中，对缩短故障处理时间，减少用户投诉具有重要意义。

附图说明

图1是本发明光模块接收光功率过载保护系统的连接示意图；

图2是本发明光模块接收光功率过载保护系统的电路连接框图；

图3是本发明实施例的mos管控制电路示意图；

图4是本发明实施例中光模块接收光功率过载保护方法的流程图。

实施方式

下面，结合附图对本发明做进一步说明。

本发明光模块接收光功率过载保护系统包括光功率检测单元1，控制单元2，光模块供电单元3，告警单元4，光模块单元5。

光功率检测单元1用于读取各光模块内的接收光功率。由两部分电路组成：处理器101和i2c扩展电路102。i2c扩展电路102可以采用可编程逻辑芯片epld实现，将处理器101送出的一路i2c时钟，在epld中分发为对应光模块数量的多路i2c时钟，这些i2c时钟每路均设开关，默认关闭，仅在处理器101访问该路光模块时打开；处理器101送出的i2c数据线，则经epld透传后，复接到多路光模块上。

光功率检测单元1读取到光功率后，与预设的告警门限比较，若超过告警门限，则通过控制单元2对光模块单元5进行下电，同时将告警信息上报给告警单元4。

控制单元2，可以根据光检测单元1发送的信号，对相关光模块单元5的电源电路进行通断控制。在单板上电时，控制单元2默认关闭光模块供电单元3，防止单板上电及初始化过程中，光模块单元5因接收光功率过载而损伤或烧毁。

光模块供电单元3，由具有开关使能的电源芯片组成。根据控制单元2信号，能对光模块单元5中的每个模块单独控制其上下电。

告警单元4，在接收到光功率检测单元1发送的告警指令后，发出声光告警，同时后台显示告警原因，提醒维护人员及时处理过载问题，如增加光衰等。

光模块单元5，由一个或多个光模块组成，需支持sff8472协议，其内部e2prom中的光功率寄存器值可以通过i2c接口读出。

图2是本发明实施例的电路连接框图，最下面部分为处理器，其i2c总线经epld内部的i2c扩展电路扩展后连到各光模块上。i2c时钟控制信号ctrl由处理器通过local_bus写epld内部的时钟控制寄存器实现。每个光模块的供电由独立的电源模块dc/dc或ldo完成，电源模块的使能控制端，连到mos管控制电路的输出，其电平变化由epld中的使能控制寄存器进行控制。上电时使能控制寄存器初始值默认关闭电源模块的使能控制端。在正常工作后，则由处理器通过local_bus对其进行相应的打开或关闭操作。

图3是本发明实施例的mos管控制电路示意图。每个光模块需要单独的mos管控制电路。该电路由两个mos管及几个电阻组成，其作用是将epld输出的控制信号电平转换为与电源模块使能端相匹配的电平，同时在上电过程中默认关闭电源模块。

本发明实施例中光模块接收光功率过载保护方法，步骤如下：

步骤b1，系统上电，所有光模块由控制单元控制其电源关断。

步骤b2，系统执行初始化并完成。

步骤b3，启动定时器，当预设的计时时间到达后，对所有光模块依次执行一轮光功率检测。

步骤b4，判断待测光模块是否在位，对于未插光模块的端口，直接跳到步骤b9进行下一端口检测，若光模块在位，则执行步骤b5。

步骤b5，判断待测光模块此前是否已上报过载。对于已上报过载的光模块，此前流程中已经下电，可以直接跳到步骤b9进行下一端口检测。若之前没有上报过载，或者是曾经过载但已处理过的光模块，则进行上电处理，见步骤b6。

步骤b6，对待测光模块上电，并通过i2c接口读取其e2prom中的接收光功率寄存器值。

步骤b7，将读到的接收光功率与预设的过载告警门限进行比较，若超过告警门限，则执行步骤b8，若未过载，则执行步骤b9。

此处在判断过载时，也可以进行细化，比如设置两级门限，第一级门限为一般告警，第二级门限为严重告警，达到一般告警而未达到严重告警时，只发出一般告警信号，但不关闭光模块电源；当达到严重告警时，关闭光模块电源并发出严重告警。为描述简单，本实施例只对告警设置了一个级别。

步骤b8，对被测光模块进行下电，同时向告警单元发出告警信号。完成后执行步骤b9。

步骤b9，判断本端口是否为最后一端口，若已经是最后一端口，则本轮检测结束，下面跳到步骤b3进行新一轮检测；若不是最后一端口，则执行步骤b10。

步骤b10，选择下一端口，并从步骤b4开始检测。

以上对本发明所述的一种光模块接收光功率过载保护方法进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。