专利名称：提高小光监控精度的采集装置及监控信号采集方法
技术领域：
本发明涉及光通信技木，尤其涉及一种提高小光监控精度的采集装置及监控信号采集方法。
背景技术：
目前的国内市场以及国际市场，高带宽、高速率和多种业务融合的光纤通信已经开始应用。在众多的解决方案中，同步数字体系(SDH, Synchronous Digital Hierarchy)/同步光纤网(SONET, Synchronous Optical Network)技术由于采用光导纤维传输，国内市场已经大面积应用。其中，SONET定义了同步和等时信息的传输，而SDH光端机容量较大，可以将复接、线路传输及交換功能融为一体、并由统ー网管系统操作的综合信息传送网络，在接入网中应用SDH/S0NET技木，采用光模块传输数据信息，可以将核心网中的巨大带宽优势和技术优势带入接入网领域，充分利用SDH同步复用、标准化的光接ロ、強大的网管能力、灵活网络拓扑能力和高可靠性。在SDH/S0NE网络中，不同的用户，对光模块传输的光信号的监控精度需求差别较大，例如，有的用户对灵敏要求很高，接近无光的-37分贝毫瓦(dbm)，因而，需要提高小光监控精度的采集装置(光模块)中的光采样器对传输光进行采样处理，从而对光监控精度进行监控。
图1为现有光模块结构示意图。參见图1，该光模块包括光接收次单元(R0SA，Receiver Optical Subassembly)、米样微处理单兀(MCU, Micro Control Unit)以及米样电阻，其中，采样电阻的一端接地，另一端分别与光接收次单元的输出端以及采样微处理单元的输入端相连；米样微处理单兀的输出端输出米样得到的光信号；光接收次单元的输入端接收输入的光信号。光接收次单元，用于接收光信号，进行光电转换，转换为相应的电流信号，输出至采样微处理单元；采样微处理单元，用于采集采样电阻上的电压信号，进行模数转换，转换为数字值，获取该数字值对应的光功率值，井根据预先设置的校准曲线计算公式，将光功率值转换为监控光功率值后输出。其中，监控精度计算公式为
权利要求
1.一种提高小光监控精度的采集装置，其特征在于，该装置包括光接收次单元、采样微处理単元、控制微处理单元、第一采样电阻以及第ニ采样电阻，其中， 第二采样电阻的一端接地，另一端分别与第一采样电阻的一端以及控制微处理単元相连； 第一采样电阻的另一端分别与采样微处理单元以及光接收次单元的输出端相连； 控制微处理单元由程序控制输出高阻状态或低电平； 采样微处理单元从第一采样电阻处进行电压采样，并转换为数字量； 光接收次单元用于输出与接收光大小成线性关系的监控电流。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在干， 采样微处理单元，用于在第一采样电阻上采集从光接收次单元输出的电压信号，进行模数转换，得到模数转换值； 如果得到的模数转换值超过预先设置的模数转换阈值，在当前为小光采集状态下，向控制微处理单元输出大光控制信号，以使控制微处理単元输出为0V，触发进入大光采集状态；在当前为大光采集状态下，查询预先设置的大光校准曲线，得到该模数转换值对应的光功率，获取监控光功率值并输出； 如果得到的模数转换值不超过预先设置的模数转换阈值，在当前为大光采集状态下，向控制微处理单元输出小光控制信号，以使控制微处理単元输出为高阻状态，触发进入小光采集状态；在当前为小光采集状态下，查询预先设置的小光校准曲线，得到该模数转换值对应的光功率，获取监控光功率值并输出； 控制微处理单元，当采样微处理单元得到的采样值大于预先设置的模数转换阈值吋，输出为0V，此时采样电阻为第一采样电阻；当采样微处理单元得到的采样值小于预先设置的模数转换阈值吋，控制微处理单元输出为高阻状态，此时采样电阻为第一采样电阻加第ニ采样电阻； 第一采样电阻，用于将光接收次单元输出的电流信号转换成电压信号，用于采样微处理单元的采样； 第二采样电阻，用于将光接收次单元输出的电流信号转换成电压信号，用于采样微处理单元的采样。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进ー步包括第二控制微处理单元以及第三采样电阻，其中， 第三采样电阻的一端接地，另一端分别与第二采样电阻的一端以及第二控制微处理单元相连。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在干， 光接收次单元，用于输出与接收光大小成一定比例的监控电流； 采样微处理单元，用于在第一采样电阻上采集由光接收次单元输出转换的监控电压信号，由采样微处理单元得到模数转换值； 如果得到的模数转换值超过预先设置的模数转换阈值，在当前为非大光信号采集状态下，控制MCU输出0V，触发进入大光采集状态；在当前为大光采集状态下，查询预先设置的大光校准曲线，得到该模数转换值对应的光功率；此时的光功率作为监控光功率进行上报；如果得到的模数转换值超过预先设置的第二模数转换阈值而不超过第一模数转换阈值，在当前为非第二采集状态下，向第一控制微处理单元输出第一光断控制信号，以使第一控制微处理单元输出为高阻状态，向第二控制微处理单元输出第二光通控制信号，以使第ニ控制微处理单元输出为0V，触发进入第二采集状态；在当前为第二采集状态下，查询预先设置的第二校准曲线，得到该模数转换值对应的光功率，根据该光功率以及预先设置的监控精度计算公式，获取监控光功率值并输出； 如果得到的模数转换值不超过预先设置的第二模数转换阈值，在当前为非第三采集状态下，向第一控制微处理单元输出第一光断控制信号，以使第一控制微处理单元输出为高阻状态，向第二控制微处理单元输出第二光断控制信号，以使第二控制微处理单元输出为高阻状态，触发进入第三采集状态；在当前为第二采集状态下，查询预先设置的第三校准曲线，得到该模数转换值对应的光功率，根据该光功率以及预先设置的监控精度计算公式，获取监控光功率值并输出，其中，第一采集状态对应光接收次单元输入的光信号为第一光信号，第二采集状态对应光接收次单元输入的光信号为第二光信号，第三采集状态对应光接收次单元输入的光信号为第三光信号；第一校准曲线依据预先确定光功率的第一光信号进行光功率递减获取，第二校准曲线依据预先确定光功率的第二光信号进行光功率递减获取，第三校准曲线依据预先确定光功率的第三光信号进行光功率递减获取； 第一采样电阻、第二采样电阻以及第三采样电阻，分别用于对光接收次单元输出的电流信号进行相应的分压。
5.如权利要求1至4任一项所述的装置，其特征在于，所述控制微处理単元包括单刀单掷开关、互补金属氧化物管、晶体ニ极管以及三极管。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在干，所述采样微处理单元进一步用于在光接收次単元没有输入光信号时，在预先设置的温度范围内，按照预先设置的温度步长，分别采集从光接收次单元输出的暗电流信号，建立温度与暗电流的映射关系；相应地， 采样微处理单元在小光采集状态采集得到电流信号后，对采集得到的电流信号进行暗电流修正，根据修正的电流值查询预先设置的小光校准曲线，得到该模数转换值对应的光功率。
7.—种监控信号采集方法，监控信号采集方法对应的提高小光监控精度的采集装置包括光接收次单元、采样微处理单元、控制微处理单元、第一采样电阻以及第ニ采样电阻，其中，第二采样电阻的一端接地，另一端分别与第一采样电阻的一端以及控制微处理単元相连；第一采样电阻的另一端分别与采样微处理单元以及光接收次单元的输出端相连；该方法包括 A，光接收次单元接收光信号，将接收的光信号进行光电转换，转换为与接收光大小成预先设置比例的监控电流信号后输出； B，采样微处理单元在第一采样电阻上采集从光接收次单元输出的电流信号，得到模数转换值； 如果得到的模数转换值超过预先设置的模数转换阈值，在当前为小光采集状态下，向控制微处理单元输出大光控制信号，以使控制微处理単元的输出为0V，触发进入大光采集状态；在当前为大光采集状态下，查询预先设置的大光校准曲线，得到该模数转换值对应的光功率，获取监控光功率值并输出；如果得到的模数转换值不超过预先设置的模数转换阈值，在当前为大光采集状态下，向控制微处理单元输出小光控制信号，以使控制微处理单元输出高阻状态，触发进入小光采集状态；在当前为小光采集状态下，查询预先设置的小光校准曲线，得到该模数转换值对应的光功率，获取监控光功率值并输出。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述光信号包括光功率大于预先设置的光功率阈值的大光信号以及光功率不大于预先设置的光功率阈值的小光信号。
9.如权利要求7所述的方法，其中，获取所述大光校准曲线包括 预先设置第一采样电阻一端接地，另一端分别接采集微处理单元以及光接收次单元； 将输入光接收次单元的确定光功率的大光信号依序衰减预先设置的光功率阈值，经光接收次单元的光电转换后输出； 采集微处理单元采集光接收次单元输出的电流信号，进行模数转换； 以模数转换值为横坐标，依序衰减的光功率为纵坐标，进行一次函数拟合，得到大光校准曲线。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述大光校准曲线公式为y=kx+w 式中， I为光功率，单位为UW ; X为模数转换值； W为拟合常数。
全文摘要
本发明公开了一种提高小光监控精度的采集装置及监控信号的采集方法。提高小光监控精度的采集装置包括光接收次单元、采样微处理单元、控制微处理单元、第一采样电阻以及第二采样电阻，其中，第二采样电阻的一端接地，另一端分别与第一采样电阻的一端以及控制微处理单元相连；第一采样电阻的另一端分别与采样微处理单元以及光接收次单元的输出端相连；控制微处理单元由程序控制输出高阻状态或低电平，采样微处理单元从第一采样电阻处进行电压采样，并转换为数字量；光接收次单元用于输出与接收光大小成预先设置比例的监控电流。应用本发明，可以提高输入小光时的监控精度。
文档编号H04B10/07GK103067077SQ201310005040
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月7日 优先权日2013年1月7日
发明者樊凤梅, 丁良云, 高庭, 马军涛 申请人:青岛海信宽带多媒体技术有限公司