[發明專利]一種高采樣精度的RSSI監測電路

無效

• 申請號: 201110340557.6
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN102394694A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 鄧彬
• 申請（專利權）人: 成都優博創技術有限公司
• 主分類號: H04B10/08
• 分類號: H04B10/08
• 代理公司: 泰和泰律師事務所 51219
• 代理人: 曾祥坤;楊栩

技術領域

????本發明涉及光通信領域，尤其涉及一種提高OLT光模塊RSSI采樣精度的RSSI監測電路。

背景技術

GEPON（Gigabit?Ethernet?Passive?Optical?Network吉比特以太無源光網絡）是目前最具發展前景的一種光纖網絡，由OLT（Optical?Line?Terminal?光線路終端）、ONT（Optical?Network?Terminal?光網絡終端）和光配線網絡構成。GEPON的工作模式為異步的時分多址模式，在上行業務中，OLT系統給每個用戶一個傳輸數據的時隙，由ONT向OLT發送上行數據。因時分多址的工作模式，故其上行數據是不連續的，是由一個個突發數據組成。GEPON系統由于各個ONT的位置不同、距離不同、光線路狀態不同，因此其光纖中的傳輸損耗就不同，由于各個數據包在光纖網絡中都是以光信號為載體，從而造成OLT?接收到的各個數據包光功率大小各異。這就要求OLT對上行突發光信號進行光功率的監控，發現異常能夠告警。OLT設備可以分為光電模塊和系統上位機兩個部分，光電模塊完成光電信號的轉換，同時提供光電性能的監控與告警。現有技術對接收到的突發上行數據包的光功率大小進行監控而產生的監控信號為RSSI（Received?Signal?Strength?Indication接收端信號強度指示）信號。

OLT設備可以分為光電模塊和系統主機兩個部分，光電模塊完成光電信號的轉換，同時提供光電性能的監控與告警，包括利用RSSI判斷接收到的突發光功率大小。在IEEE802.3ah協議中明確規定了監控功率的范圍控制在-6dbm到-30dbm或者-31dbm。隨著光模塊的不斷發展，本身的性能在不斷地優化，客戶的指標也在不斷地提高。例如《中國電信EPON設備技術要求V2.1》在V2.0版本的基礎上增加了“OLT的接收光功率檢測”的規定：“OLT應支持對其接收到的來自每個ONU的上行平均光功率的測量功能，在-30dbm到－10dbm范圍內的測量精度不劣于±1dB”。又例如華為要求工業級EPON?OLT光模塊在-40℃到85℃的范圍內，做到RSSI監控精度為±1dB。

現在EPON?OLT?1.25Gbps速率的OLT光模塊在工業級標準下只能做到±2dB，這是由于模塊本身的硬件設計所導致的，想要保證低成本，必然會對RSSI監控的精度會有所犧牲。為達到±2dB的RSSI監控精度，現有技術中RSSI監測電路都如圖1所示。整個電路的原理是：當APD(Avalanche?Photodiode,雪崩光電二極管)接收到突發上行光信號后，APD將該光信號轉換為與突發上行光信號的功率成正比的電流信號；跨阻放大器接收到該電流信號后，將該電流信號轉換為電壓信號向外輸出；而后采樣保持電路將該電壓信號作為RSSI信號進行保持處理；MCU中的模數轉換器(Analog-to-Digital?Converter,?以下簡稱ADC)對RSSI信號的電壓進行采樣，并將該RSSI信號的模擬電壓轉換為數字信號，該數字信號被稱為采樣值。一個采樣值究竟代表多少光功率，是在MCU內部通過設定一個與采樣值一一對應的查找表來確定的。查找表是讓整個RSSI監測電路從光功率-6dbm到光功率-32dbm依次逐漸采樣，根據發射的光功率和采樣值的對應關系得到的。最后MCU將得到的光功率數值存儲在寄存器中，由OLT系統上位機進行讀取，完成光功率的檢測工作。

這樣的硬件設計，由于受內部集成電路器件如運放、開關芯片等本身特性的限制，往往難以同時兼顧強光上行信號和弱光上行信號的不同應用環境要求。又由于周圍電路的干擾等，會出現APD產生的電流相同，采樣保持電路保持的RSSI信號電壓卻不同的情況。實驗發現在弱光的時候，例如-29dbm，-30dbm和-31dbm，這樣的情況尤其常見。同時由于光功率的波動基本是正態分布的，而偏離正態分布的主頻率越遠，利用查找表得到的結果誤差越大。再有就是現有技術受不可濾除噪音和工業級溫度的影響，導致RSSI采樣精度也只能做到±2dB，進而使現有技術中按照光功率與采樣值一一自然對應形成的MCU的查找表基本是以2dB為單位，無法做到±1dB的精度。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種能夠以更高精度對RSSI信號進行采樣的RSSI監測電路。