一种数字诊断信息获取方法、装置及光模块与流程

本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种数字诊断信息获取方法、装置及光模块。

背景技术：

在接入网通信系统中，由光线路终端与光网络单元之间建立相互的光连接，以实现数据通信。具体地，光线路终端中具有第一光模块，光网络单元中具有第二光模块，第一光模块与第二光模块之间建立光连接；光线路终端通过第一光模块向第二光模块发送光信号，实现光线路终端向光网络单元发送数据；光线路终端通过第一光模块接收来自第二光模块的光信号，实现光线路终端接收来自光网络单元的数据。

在上述通信系统中，光线路终端及光网络单元是光模块的上位机。其中，上位机将数据电信号输入光模块中，由光模块将该数据电信号转换为光信号发出，以实现上位机发送数据；光模块将来自外部的光信号转换为数据电信号，将该数据电信号输入上位机，以实现上位机接收数据。

由于光模块在上位机中仅是数据传递者，光模块只能由其上位机进行操控，所以需要人工通过上位机来间接操控光模块。而在接入网物理网络中，光线路终端和/或光网络单元往往位于不便于人工操作的环境，比如高山、森林甚至水体中，在这些环境下操作上位机或使用上位机操控光模块都变得十分困难。

技术实现要素：

本申请提供了一种数字诊断信息获取方法、装置及光模块，以使得光模块可以实现远程操控。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种数字诊断信息获取方法，该方法包括：

判断数字诊断信息获取使能标志位是否被修改为第一预设值；

当数字诊断信息获取使能标志位被修改为第一预设值时，将获取数字诊断信息的指令以低频调制信号的方式加载到出射光中；

接收回传的数字诊断信息，当数字诊断信息准确时，将数字诊断信息获取成功标志位修改为第三预设值；

当数字诊断信息获取成功标志位被修改为第四预设值时，将数字诊断信息获取使能标志位修改为第二预设值。

根据本申请实施例的第二方面，提供了一种数字诊断信息获取装置，该装置包括处理器和存储器，其中：

所述存储器，用于存储程序代码；

所述处理器，用于读取所述存储器中存储的程序代码，并执行本申请实施例第一方面所提供的方法。

根据本申请实施例的第三方面，提供了一种光模块，其特征在于，该光模块包括光发射组件、印制电路板、以及设置在所述印制电路板上的mcu，其中：

所述mcu中设有本申请实施例第二方面所提供的数据接收装置；

所述光发射组件通过印制电路板与mcu连接。

由上述实施例可见，本实施例提供的数字诊断信息获取方法、装置及光模块，数字诊断信息获取使能标志位被修改为第一预设值后，将获取数字诊断信息的指令以低频调制信号的方式加载到出射光中；接收回传的数字诊断信息，当数字诊断信息准确时，将数字诊断信息获取成功标志位修改为第三预设值；当数字诊断信息获取成功标志位被修改为第四预设值时，将数字诊断信息获取使能标志位修改为第二预设值；这一方法通过字诊断信息获取使能标志位触发对外发送获取数字诊断信息的指令，该指令以低频调制信号的方式加载到出射光中，不与正常的数据通信业务冲突；当接收到准确的数字诊断信息时，通过数字诊断信息获取成功标志位提示上位机进行读取，待上位机读取后通过数字诊断信息获取成功标志位提示光模块已完成数字诊断信息的获取，光模块修改数字诊断信息获取使能标志位以停止该方法的执行；本发明实施例提供的技术方案可以实现获取远端光模块的数字诊断信息。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的光模块的上位机基本结构示意图；

图2为本申请实施例提供的上位机中的局部结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种光模块与光模块接口连接结构剖面图；

图4为本申请实施例提供的一种光模块接口中电连接器结构示意图；

图5为本申请实施例提供光模块金手指结构示意图；

图6为本申请实施例提供的光模块结构示意图；

图7为本申请实施例提供的光模块分解结构示意图；

图8为本实施例提供的一种数字诊断信息获取方法的基本流程示意图；

图9为本实施例提供的另一种数字诊断信息获取方法的基本流程示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，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。

针对目前光模块只能由其上位机进行操控，即需要人工通过上位机来间接操控光模块，所带来的操作不方便的问题，可以采用一种新的通信方式，使得光模块不仅受控于其接入的上位机，也可以实现远程操控，进而也可以通过对光模块的远程操控实现对上位机的远程操控。

光模块被用在光纤通信技术领域中实现光电转换功能，其中，光信号与电信号的相互转换是光模块的核心功能。图1为本申请实施例提供的光模块30的上位机基本结构示意图。图2为本申请实施例提供的上位机中的局部结构示意图。如图1、图2所示，上位机包括上盖体10、下盖体20、电路板40及光模块30，上盖体10及下盖体20形成包裹电路板40及光模块30的腔体，电路板40上具有光模块接口401及网线接口402。

其中，光模块接口401用于接入光模块30，光模块接口401中设置有电连接器4011，用于接入金手指等光模块电口，从而与光模块30建立双向的电信号连接；网线接口402用于接入网线，与网线建立双向的电信号连接；光模块30与网线之间通过上位机建立连接，具体地，上位机将来自光模块30的信号传递给网线，将来自网线的信号传递给光模块30，上位机监控光模块30的工作。

光模块30的光口与光纤连接，与光纤建立双向的光信号连接；光模块30的电口接入上位机中，与光网络单元建立双向的电信号连接；光模块30实现光信号与电信号的相互转换，从而实现在光纤与上位机之间建立连接；具体地，来自光纤的光信号由光模块30转换为电信号后输入至上位机中，来自上位机的电信号由光模块30转换为光信号输入至光纤中。

图3为本申请实施例提供的一种光模块与光模块接口连接结构剖面图，图4为本申请实施例提供的一种光模块接口中电连接器结构示意图，图5为本申请实施例提供光模块金手指结构示意图。如图3、图4、图5所示，光模块的电路板301末端插入上位机的光模块接口401中，实现光模块与上位机之间的电连接。具体地，光模块接口401中具有电连接器4011，电连接器4011具有容纳光模块电路板40的间隙以及压合在光模块电路板40表面的弹片4012，光模块电路板301末端的表面具有呈金属引脚状的金手指3011，电连接器4011中的弹片与金手指接触从而实现电导通。

图6为本申请实施例提供的光模块结构示意图。图7为本申请实施例提供的光模块分解结构示意图。如图6、图7所示，本申请实施例提供的光模块200包括电路板301、上壳体302、下壳体303、光收发器件304（包括光发射组件及光接收组件）以及解锁手柄307。

上壳体302与下壳体303形成具有两个开口的包裹腔体，具体可以是在同一方向的两端开口（305、306），也可以是在不同方向上的两处开口；其中一个开口为电口305，用于插入光网络单元等上位机中，另一个开口为光口306，用于外部光纤接入以连接内部光纤，电路板301、光收发器件304等光电器件位于包裹腔体中。

上壳体302及下壳体303一般采用金属材料，利于实现电磁屏蔽以及散热。解锁手柄303位于包裹腔体/下壳体303的外壁，拉动解锁手柄307的末端可以在使解锁手柄307在外壁表面相对移动；光模块插入上位机时由解锁手柄307将光模块固定在上位机的光模块接口401里，通过拉动解锁手柄307以解除光模块与上位机的卡合关系，从而可以将光模块从上位机的光模块接口401里抽出。

光模块电路板301表面的金手指3011具有i2c引脚，上位机与光模块之间可以采用i2c协议、通过i2c引脚进行信息传递。上位机可以向光模块写入信息，具体地，上位机可以将信息写入光模块的寄存器中；光模块无法向上位机写入信息，当光模块需要将信息提供给上位机时，光模块会将信息写入光模块中的预设寄存器中（如本实施例设置的发送状态寄存器、数据发送失败寄存器等），由上位机对该寄存器进行读取，光模块的寄存器一般集成在光模块的微处理器（mcu）3012中，也可以独立设置在光模块的电路板301上。

进一步的，该光模块在工作过程中，本实施例设置其可以根据来自光线路终端的数据电信号发出相对高频的数据光信号，以保持光线路终端原有的对外数据传输业务，同时，该光模块还根据非数据电信号（即不是用于正常传输业务的信号）发出相对低频的操控光信号，以向对端的光模块发出操控信息，实现在不打断正常业务的同时向远端系统传递操控数据，例如，利用低频消息通道传送系统升级包实现远端系统的在线升级、上报ddm（数字诊断监控，digitaldiagnosticmonitoring）信息等。

由于该光模块及对端的光模块均采用一根光纤对外连接，所以数据光信号及操控光信号混合在同一束光中，以采用同一根光纤传输，为了对不同信号进行区分，本实施例设置数据光信号与操控光信号具有不同的频率。在其实现方式上,可以通过对光模块中的微处理器3012和光收发器件304的设计，使微处理器3012控制光收发器件304，在其发出的高频信号（数据光信号）上叠加有低频调制信号（操控光信号），本实施例称低频调制信号为低频消息通道。例如，在10gbps或25gbps信号上叠加低频调制信号50kbps，其中，10gbps或25gbps信号为正常的业务信号，增加的另一路50kbps的低频信号执行其它操控功能。

光模块的数字诊断信息通常由光模块生成，由光模块的上位机从光模块中读取，以实现上位机对光模块工作状态的监控。然而，部分上位机的功能较简单，不具有读取光模块数字诊断信息的功能，此时可以采用低频消息通道，将光模块的数字诊断信息传输给对端光模块，由对端光模块的上位机实现对本地及远程两个光模块的监控。

基于上述设计，下面将结合附图，对本实施例提供的光模块数字诊断信息的传输方法进行详细介绍。图8为本实施例提供的一种数字诊断信息获取方法的基本流程示意图。如图8所示，该方法具体包括如下步骤：

s101：判断数字诊断信息获取使能标志位是否被修改为第一预设值。

发送端光模块与发送端上位机之间采用i2c通道进行数据传输，发送端上位机可以通过i2c通道对发送端的光模块进行标志位修改。具体地，标志位存储在光模块的存储器中，发送端光模块可以通过检测其所接入的上位机是否有更改标志位的动作；如果检测发送端上位机有更改数字诊断信息获取使能标志位的动作，则查询该发送端上位机写入的数字诊断信息获取使能标志位的数值是否为第一预设值。

数字诊断信息获取使能标志位在第一预设值与第二预设值之间变化，初始状态为第二预设值，由上位机在特定状态下将其由第二预设值改为第一预设值，光模块在特定状态下将其由第一预设值改为第二预设值。一般地，标志位的状态在0与1之间改变，在特定的方案中，可以将第一预设值设定为0，也可以将第一预设值设定为1。

s102：当数字诊断信息获取使能标志位被修改为第一预设值时，将获取数字诊断信息的指令以低频调制信号的方式加载到出射光中。

数字诊断信息获取使能标志位被修改为第一预设值，表明发送端上位机指示发送端光模块向接收端光模块发出指令，该指令用于获取接收端光模块的数字诊断信息。

发送端光模块通过其光发射组件向接收端光模块发出获取数字诊断信息的指令，该指令以低频调制信号的方式加载到发送端光模块的出射光中，同时，出射光中还包括传输正常业务数据的高频调制信号。

数字诊断信息是光模块生成的监控信息，常见的数字诊断信息包括发射光功率、接收光功率、偏置电流值、工作电压、工作温度、激光芯片开关状态及丢光告警los信号等。

s103：接收回传的数字诊断信息，当数字诊断信息准确时，将数字诊断信息获取成功标志位修改为第三预设值。

发送端光模块等待接收端光模块回传的数字诊断信息，接收端光模块回传的数字诊断信息是针对发送端光模块发出的获取数字诊断信息的指令的反馈；接收端光模块生成并存储这些数字诊断信息，当接收端光模块接收到发送端光模块的获取数字诊断信息指令时，根据指令的要求将这些数字诊断信息传送给发送端光模块。

发送端光模块针对回传的信息进行准确性校验，以判断回传的信息是否为准确的数字诊断信息。回传的信息具有特定的编码格式，具体地，编码格式可以包括数据帧头、数据长度、命令代号、有效数据、校验码以及数据帧尾。进而，根据数据长度可以指示接收端上位机按照该长度值，读取接收端光模块中所存储的数据，其中，该数据长度值可以存储在数据长度寄存器中；利用命令代号可以指示本次接收数据的用途；接收端根据校验码可以校验所接收的数据包中的有效数据的准确性。

发送端光模块将其接收的数字诊断信息存储在预设数据存储空间中，该预设数据存储空间可以由发送端上位机进行读取。其中，该预设数据存储空间可以为预设数据缓存区、多个用于存储数据的寄存器、或者某一个寄存器中开辟的用于存储数据的区域。

发送端光模块校验回传的数字诊断信息，当该数字诊断信息准确时，将数字诊断信息获取成功标志位修改为第二预设值。

数字诊断信息获取成功标志位在第三预设值与第四预设值之间变化，初始状态为第四预设值，上位机在特定状态下将其由第三预设值改为第四预设值，光模块在特定状态下将其由第四预设值改为第三预设值。标志位是针对逻辑是或否的状态指示，结合二进制机制，一般采用0和1进行指示，在特定的技术方案中，第三预设值可以为0，也可以为1。

为使发送端光模块可以通知其所接入的上位机（简称为发送端上位机）读取准确的数字诊断信息，本实施例在发送端光模块中设有数字诊断信息获取成功标志位。发送端上位机可以通过轮询的方式查询到该数字诊断信息获取成功标志位被设为第二预设值后，便会读取该次数字诊断信息。

s104：当数字诊断信息获取成功标志位被修改为第四预设值时，将数字诊断信息获取使能标志位修改为第二预设值。

发送端上位机完成数字诊断信息读取后，会将数字诊断信息获取成功标志位由第三预设值改为第四预设值，发送端光模块在检测到数字诊断信息获取成功标志位被上位机修改为第四预设值后，将数字诊断信息获取使能标志位修改为第二预设值，以停止发送端光模块对外发出获取数字诊断信息的指令。

当发送端光模块未接收到准确的数字诊断信息，发送端光模块的数据重传机制会再次将获取数字诊断信息的指令以低频调制信号的方式加载到出射光中。本实施例还提供了建立在光模块内部的数据重传机制。图9为本实施例提供的另一种数字诊断信息获取方法的基本流程示意图。如图9所示，该方法具体包括如下步骤：

s101：判断数字诊断信息获取使能标志位是否被修改为第一预设值。

其中，在光模块的寄存器中设置数字诊断信息获取使能标志位。如果查询到数字诊断信息获取使能标志位已被上位机改为第一预设值，则执行步骤s202，以启动数据重传机制；否则，则可以在预设时间间隔后继续查询该数字诊断信息获取使能标志位的状态。

s202：当数字诊断信息获取使能标志位被修改为第一预设值时，将数据重传标志位由第六预设值改为第五预设值。

其中，在光模块的寄存器中设置数据重传标志位g_sendmessageable，当数字诊断信息获取使能标志位被上位机改为第一预设值时，则光模块会将该数据重传标志位由第六预设值改为第五预设值、如置1，以启动数据重传机制。

光模块将数据重传标志位设为第五预设值后，将获取数字诊断信息的指令以低频调制信号的方式加载到出射光中，发送给接收端光模块。同时，本实施例还在光模块内部设置发送次数寄存器sendcounter和发送间隔周期寄存器runcounter，其中，光模块初始上电时，这两个寄存器均为默认值0。当光模块每次将上述获取数字诊断信息的指令发送后，则发送次数寄存器sendcounter的计数值会累加1，同时，发送间隔周期寄存器runcounter相当于计时器开始计时，其每经过一个软件周期，该寄存器计数值就会加1，并且，本实施例设置在该寄存器的计数值加1之前会先查看数据重传标志位是否为第五预设值，如果是，才会将计数值加1，否则，则可以将该寄存器的计数值归零。当然，也可以在其计数值将要达到预设阈值时，先查看数据重传标志位是否为第五预设值，只是上述在每个软件周期查看数据重传标志位方式与该方式相比，每个软件周期查看数据重传标志位方式，可以更早的使其可以在下次使用时处于初始化状态，并更早的结束数据重传。

s203：判断回传的数字诊断信息是否准确。

其中，可以利用runcounter寄存器的计数值，当该寄存器值未达到预设阈值（该预设阈值对应的时间大于正常状态下发送端光模块接收到回传的数字诊断信息以及进行准确性校验所用的时间）时，回传的数字诊断信息准确，则执行步骤s204；否则，则若达到预设阈值，还未接收到准确的数字诊断信息，则执行步骤s205。

需要说明的是，本步骤中的预设时间也可以不利用runcounter寄存器所对应设置的预设阈值，如利用光模块mcu中的定时器进行计时，并对应设定一个时间阈值，其中，如果到达设定的时间阈值时还未接收到准确的数字诊断信息，则先查看查看数据重传标志位是否为第五预设值，如果是，则执行步骤s205，只是该方式与设置runcounter寄存器方式相比，需要mcu的数据处理量更大。

s204：如果接收到准确的数字诊断信息，则将所述数据重传标志位由第五预设值改为第六预设值。

当收到准确的数字诊断信息，则发送端光模块已经达到目的，数据重传机制可以停止，进而将数据重传标志位由第五预设值改为第六预设值，以结束数据重传，同时还可以将runcounter、sendcounter寄存器进行清，使其可以在下次使用时处于初始化状态。

s205：如果未接收到准确的数字诊断信息，则判断已发送获取数字诊断信息指令的次数是否未超过预设次数阈值。

如果是，则执行步骤s101。否则，则执行步骤s206。

s206：如果已发送获取数字诊断信息指令的次数超过预设次数阈值，则将所述数据重传标志位由第五预设值改为第六预设值、将发送端光模块底层重传失败标志位设置为第七预设值。

表明在发送端光模块重复发送指令多次后，依然没有获得准确的数字诊断信息，表明该次光模块之间的数据传输（又称模块底层数据传输）彻底失败，进而将数据重传标志位g_sendmessageable由第三预设值改为第四预设值、将光模块底层重传失败标志位改为第七预设值以及将发送次数寄存器sendcounter和runcounter寄存器的计数值归零，用于结束光模块的数据重传机制并使其内部各寄存器处于初始化状态。

如果已发送获取数字诊断信息指令的次数超过预设次数阈值，光模块可以将数字诊断信息获取使能标志位修改为第二预设值，以停止光模块发送指令；也可以将数字诊断信息获取成功标志位修改为第四预设值，以促使光模块进一步将数字诊断信息获取使能标志位修改为第二预设值，以停止光模块发送指令；上位机也可以根据底层重传失败标志位将数字诊断信息获取成功标志位修改为第四预设值，也可以根据底层重传失败标志位直接将数字诊断信息获取使能标志位修改为第二预设值。

本实施例通过建立光模块内部的数据重传机制，可在模块层面实现数据传输的校验、错误重传、传输失败上报功能，进而减轻由上位机实现该机制时的负担，并提高了整体系统利用消息通道传输数据时的效率。

基于与上述方法同样的发明构思，本实施例还提供了一种数据发送装置，该装置主要包括处理器和存储器，其中：存储器用于存储程序代码；处理器，用于读取所述存储器中存储的程序代码，并执行：判断数字诊断信息获取使能标志位是否被修改为第一预设值；

当数字诊断信息获取使能标志位被修改为第一预设值时，将获取数字诊断信息的指令以低频调制信号的方式加载到出射光中；

接收回传的数字诊断信息，当数字诊断信息准确时，将数字诊断信息获取成功标志位修改为第三预设值；

当数字诊断信息获取成功标志位被修改为第四预设值时，将数字诊断信息获取使能标志位修改为第二预设值。

或者，处理器可以执行：判断数字诊断信息获取使能标志位是否被修改为第一预设值；当数字诊断信息获取使能标志位被修改为第一预设值时，将数据重传标志位由第六预设值改为第五预设值；判断回传的数字诊断信息是否准确；如果接收到准确的数字诊断信息，则将所述数据重传标志位由第五预设值改为第六预设值；如果未接收到准确的数字诊断信息，则判断已发送获取数字诊断信息指令的次数是否未超过预设次数阈值；如果已发送获取数字诊断信息指令的次数超过预设次数阈值，则将所述数据重传标志位由第五预设值改为第六预设值、将发送端光模块底层重传失败标志位设置为第七预设值。

基于与上述方法同样的发明构思，本实施例还提供了一种数字诊断信息获取装置，该装置主要包括处理器和存储器，其中：

存储器，用于存储程序代码；处理器，用于读取所述存储器中存储的程序代码，并执行上述数字诊断信息获取方法。

本实施例还提供了一种光模块，其具体结构可以参考图3至图7中的结构以及对应的文字描述，同时，该其mcu中设有上述实施例提供的数据接收装置。

需要说明的是，本实施例提高的发送端光模块、光模块以及其对应的上位机，只是从使能数据发送的角度所提出的，在实际使用中，一个光模块既可以作为发送端光模块、也可以作为光模块使用。另外，不同的标志位的第一预设值和第二预设值其具体表示方式可以相同也可以不同。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

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进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。