[發明專利]一種應用于5G前傳的WDM系統實時光纖檢測模塊及方法

有效

• 申請號: 202011089963.5
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112367115B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 喬世棟;黃奇斌;張志光;王曉輝
• 申請（專利權）人: 杭州初靈信息技術股份有限公司
• 主分類號: H04B10/071
• 分類號: H04B10/071;H04J14/02;H04Q11/00
• 代理公司: 杭州新源專利事務所(普通合伙) 33234
• 代理人: 董晨楠

1.一種應用于5G前傳的WDM系統實時光纖檢測模塊，其特征在于：包括環形器(1)，環形器(1)經內部光纖連接有LD發光單元(2)和APD光接收單元(3)，環形器(1)經外部光纖與多路光信號復用器(4)相連，多路光信號復用器(4)與主干光纖線路相連；所述LD發光單元(2)連接有LD電源控制單元(5)，APD光接收單元(3)連接有APD電源控制單元(6)，APD光接收單元(3)還連接有跨阻放大單元(7)和高速AD單元(8)，高速AD單元(8)連接有FPGA控制采集單元(9)，FPGA控制采集單元(9)連接有CPU管理單元(10)；FPGA控制采集單元(9)還分別與LD電源控制單元(5)、APD電源控制單元(6)相連；

FPGA控制采集單元(9)包括SPI從控制器(901)，SPI從控制器(901)一端連接有配置寄存器(902)，配置寄存器(902)分別連接有LD控制器(903)、APD控制器(904)、AD控制器(905)和光路選擇控制器(906)，SPI從控制器(901)另一端經SPI接口與CPU管理單元(10)相連；

還包括高速AD采集總線(907)，高速AD采集總線(907)連接有數據加速單元(908)，數據加速單元(908)連接有底層UDP協議棧(909)，底層UDP協議棧(909)經GMII接口與CPU管理單元(10)相連；

LD電源控制單元(5)包括LD脈沖控制器和LD電源控制器；LD控制器(903)經LVDS接口與LD脈沖控制器相連，LD控制器(903)經IIC接口與LD電源控制器相連；

APD控制器(904)通過IIC接口與APD電源控制單元(6)相連；

AD控制器(905)通過SPI接口與高速AD單元(8)相連；

光路選擇控制器(906)與多路光信號復用器(4)相連；

高速AD采集總線(907)與LVDS接口、IIC接口、SPI接口和GMII接口相連；

CPU管理單元(10)包括背板管理接口(101)，背板管理接口(101)連接有SNMP協議棧(102)，SNMP協議棧(102)分別連接有SPI主控制器(103)和上層UDP協議棧(104)；

SPI主控制器(103)經SPI接口與SPI從控制器(901)相連；上層UDP協議棧(104)一端經GMII接口與底層UDP協議棧(909)相連，上層UDP協議棧(104)另一端設有數據存儲單元(105)；

應用于5G前傳的WDM系統實時光纖檢測方法為，CPU管理單元根據接收到的檢測指令控制FPGA控制采集單元切換到相應測試光纖進行多次重復測試并采集相應測試數據，隨后將測試數據回傳至CPU管理單元進行保存；

CPU管理單元將測試數據傳輸至系統管理平臺，系統管理平臺生成網絡質量評估報告；

包括以下步驟：

步驟1、CPU管理單元接收到檢測指令后，對FPGA控制采集單元發出測試指令，FPGA控制采集單元首先控制多路光信號選擇器切換到待測試光纖；

步驟2、FPGA控制采集單元根據默認配置參數，控制LD發光單元發送測試脈沖信號，測試脈沖信號通過環形器進入多路光信號選擇器所選通道的測試光纖；

步驟3、APD光接收單元同步接收測試光纖的反射光信號并轉化為電流指標，電流指標經過跨阻放大單元轉化為電壓信號，提供給高速AD單元進行采樣；高速AD采集總線接收高速AD單元采集轉換的數字信號；

步驟4、FPGA控制采集單元根據配置的測試光纖長度，確定采集周期，周期達標后，自動關閉高速AD采集總線，完成單次數據采集；

步驟5、對測試光纖進行多次采樣，FPGA控制采集單元根據所需累加次數，重復步驟2到4，直至累計次數達標；

步驟6、數據測試完成后，在底層UDP協議棧生成標準的UDP報文數據，經過GMII接口發送至CPU管理單元；

步驟7、CPU管理單元接收到UDP報文數據后，利用上層UDP協議棧解析數據，并還原測試波形數據，保存為標準的OTDR測試文件；

整體應用方案為：包括AAU站點(11)，多芯線纜(12)，DU設備(13)，光纖檢測模塊，多路光信號復用器；AAU站點(11)，通過彩光模塊，使用不同波長的光信號進行通信，經過AAU側WDM，進行波分復用，匯聚到單光纖后，再集成到多芯線纜(12)，傳輸到DU側以后，經過DU側WDM，進行解復用，分別連接到DU設備(13)的不同端口；光纖檢測模塊，放置于DU側，通過多路光信號選擇器，分別將測試信號連接到多芯線纜(12)中的不同光纖，對主干線路光纖任意纖芯進行掃描，并記錄為數據文件，用于智能建模或傳輸到應用層備用。