一种光收发器的制作方法

专利名称：一种光收发器的制作方法
技术领域：
本发明涉及光通信领域，特别是涉及一种光收发器，该光收发器在不影响数据信 号在光纤中传输的前提下，实现了数据信号和管理信号在光纤中的并行传输，同时该发明 具有光纤链路故障诊断功能。
背景技术：
随着信息技术的迅速发展，数据吞吐量越来越大，相应的网络运营商需要提供数 据吞吐量更大的网络设备和更加有效的数据传输方法。光纤通信作为当前最高效的数据传 输方法被广泛应用于网络数据传输中，但随着信息技术的持续发展，网络结构趋于更加庞 大和复杂，因此，面对庞大而复杂的光纤数据传输网络如何有效的管理和快速的故障排查 成为一个重要的问题。光通信网络中的主机设备是通过光收发器用光纤互相连接起来的，其中光收发器 的功能是将主机设备传来的电信号转换为光信号并通过光纤传输后再由光信号恢复成电 信号传到主机设备，因此光网络中的主机设备是经过光收发器用光纤连接起来的，光纤是 光网络传输中主机设备互联的唯一介质，而光收发器作为光纤传输的唯一接口单元就成为 了能否实现光纤网络管理的关键。因此，如果光收发器能够在不影响数据信号传输的同时并行的提供管理信号的传 输，将有效的提升了光纤网络的管理能力和故障诊断能力。面对这一问题，目前现有的解决方案通常是通过专用的网管光收发器来实现主机 系统的互联管理功能，这种方案在极大的占用了系统资源的同时大大提高了成本。

发明内容
本发明涉及光通信网络的管理，尤其是一种光收发器，该光收发器在不影响数据 信号在光纤中传输的前提下，实现了数据信号和管理信号在光纤中的并行传输，同时该发 明具有光纤链路故障诊断功能。本发明要解决的第一个技术问题是实现光网络中局端与远端光转换器及远端系 统的相互管理，为此提供一种光收发器，一种光收发器，其特征在于，所述光收发器包括管 理单元，其实现整个收发器的收发管理；管理信号驱动单元，其接收并响应于光收发器管理 单元发出的管理信号；交叉输出管理单元，其响应于管理单元发出的控制信号，实现输入数 据信号的交叉输出；驱动器，其响应于交叉输出管理单元输出的数据信号和管理信号驱动 单元输出的管理信号，将数据信号和管理信号叠加后的调制信号输出到光发送机；光发射 机，其响应于驱动器的调制信号并发送光信号；光接收机，其接收传来的光信号并转换为电 信号；放大器，其响应于光接收机传来的电信号，并将接收的电信号通过整形，放大后通过 输出至交叉输出管理单元；管理信号恢复单元，响应于电信号的镜像信号，从镜像信号中恢 复出管理信号，并将恢复的管理信号发送至管理单元。根据本发明的实施例，所述管理信号驱动单元接收到管理单元输出的管理信号后，将所述数字管理信号通过信号电流源调制为模拟管理信号。所述驱动器接收到数据信 号，通过调制电流源将数据信号调制为模拟信号，如果管理信号驱动单元响应于管理单元 传来管理数据并输出管理信号，管理信号被耦合至调制电流源中，完成数据信号和管理信 号的叠加。所述数据信号为高频信号，信号频率由155Mbps至10. 3125(ibpS。所述管理信号 为低频信号，信号频率最高为lOOlcbps。且所述数据信号幅度与所述管理信号幅度比值在 10:1至10:2之间。根据本发明的一个实施例，所述管理单元包括微控制器，传输数据存储单元和传 输命令存储单元。所有需要发送至远端的管理数据和管理命令均会预先存储至光收发器管 理单元中的传输数据存储单元和传输命令存储单元，管理单元中的微控制器将传输数据存 储单元和传输命令存储单元中的数据发送到管理信号驱动单元，管理单元会接收管理信号 恢复单元发送的管理信号，微控制器将接收到的管理数据分别存储到传输数据存储单元和 传输命令存储单元。根据本发明的一个实施例，所述管理信号恢复单元包括低通滤波单元，判决电平 设定单元和比较器，所述低通滤波器分别连接到判决电平设定单元和到比较器，所述判决 电平设定单元连接到比较器。其中所述低通滤波单元的通频带会被设置为低于数据信号频
率而高于管理信号频率。本发明的实施例中，所述光收发器包括光收发器接口，用于光收发器与主机连接。 所述主机的管理单元可以从光收发器管理单元中的传输数据存储单元读取远端发送的管 理数据同时可以写入需要发送的局端管理数据；所述主机的管理单元可以从光收发器管理 单元中的传输命令存储单元读取远端发送的管理命令同时可以写入需要发送的远端管理 命令。本领域技术人员可以理解，所述光收发器接口所对应的光收发器的封装形式包 括GBIC、SFF、SFP、SFP Plus、XFP 或 Transponder。根据本发明的实施例，所述管理单元通过串口与管理信号驱动单元和管理信号恢 复单元通信，实现管理数据的发送和接收，同时主机管理单元可以通过串口与管理单元通 信，实现管理数据读取和光网络管理命令发送和接收。根据本发明的实施例，所述交叉输出管理单元响应于管理单元发出的控制信号， 实现了输入数据信号的交叉输出，其交叉输出包括以下四种方式第一种，125A—交叉输 出管理单元一112，115 —交叉输出管理单元一125B ；第二种，125A —交叉输出管理单元 —125B,同时交叉输出管理单元关闭输出信号112和输入信号115 ；第三种，115 —交叉输 出管理单元一112，同时交叉输出管理单元关闭输出信号125B和输入信号125A ；第四种，交 叉输出管理单元106关闭所有输入输出信号；其中为125A是输入到交叉输出管理单元的数 据信号；125B是交叉输出管理单元输出的数据信号；为交叉输出管理单元输出到驱动器的 数据信号，115为放大器输入到交叉输出管理单元的数据信号。本发明还提供一种通信网络，包括局端主机、局端光收发器、远端主机和远端光收 发器，所述局端光收发器为上述的光收发器；所述远端光收发器为上述的光收发器。所述局 端光收发器和远端光收发器通过光纤连接。本发明光收发器和网络具有电口回环功能、局端光口回环功能和远端光口回环功 能和电源监控功能，实现了光纤链路的管理和故障诊断功能。
所述电口回环功能是指局端主机管理单元通过局端光收发器和连接局端光收发 器和远端光收发器的光纤，发送控制信号控制远端光收发器执行电口回环功能将远端主机 发送的电数据信号通过远端光收发器的交叉输出管理单元直接发送至远端主机，用以实现 光纤链路的管理和故障诊断。所述局端光口回环功能是指局端主机管理单元通过与局端光收发器的管理接口 控制局端光收发器执行局端光口回环功能将远端光收发器通过光纤发送的数据信号不传 输至局端主机而是直接通过交叉输出管理单元传输至局端驱动器，通过局端光发射机将接 收到的远端数据新号直接传回远端光收发器，用以实现光纤链路的管理和局端与远端光纤 链路的故障诊断。所述远端光口回环功能是指局端主机管理单元通过局端光收发器和连接局端光 收发器和远端光收发器的光纤，发送控制信号控制远端光收发器执行光口回环功能将远端 光收发器通过光纤接收的数据信号不传输至远端主机而是直接通过交叉输出管理单元传 输至远端光收发器的驱动器，通过远端光发射机将接收到的数据新号直接传回局端光收发 器，用以实现光纤链路的管理和光纤链路的故障诊断。通过该光收发器，在不影响数据信号在光纤中传输的前提下，实现了数据信号和 管理信号在光纤中的并行传输，从而实现了在同一根光纤中使用同一波长对数据信号与管 理信号的并行传输。所述管理信号包括局端和远端光收发器本身运行状态的实时状态参 数，局端主机对远端光收发器的管理信号，局端主机对远端主机的管理信号。本发明要解决的第二个技术问题是实现光网络中光纤链路的故障诊断。为解决 此问题，本发明的光收发器进一步包括包括所述光收发器系统还包括电压感应单元和电量 储能单元，电量储能单元用来实现对光收发器和主机电源供电；当系统电压感应单元感应 到工作电压低于最低正常工作电压时，管理单元切断光收发器供电线路并切换至电量储能 单元供电，维持光收发器继续正常工作一段时间，与此同时管理单元向管理信号驱动单元 发送故障诊断数据，该故障诊断数据通过驱动器与光发射机发送至远端光收发器，实现故 障上报。通过系统电压感应单元和管理单元，可以实现电源监控功能。所述电源监控功能 是指本发明光收发器能够监控主机和光收发器本身电源工作状态，当光收发器工作电压低 于正常工作电压或者突然断电时，光收发器内部电量储能单元会支持光收发器持续工作一 小段时间同时会将这一异常状态传送至远端主机，用以实现光纤链路的故障诊断功能。本发明在不影响数据信号传输的同时，在同一根光纤和不改变的波长的前提下， 实现了数据信号与管理信号的并行传输，成功的实现了带内网管功能，这一功能的实现省 去了专门用于光网络管理的管理单元，在降低网络成本，节约网络资源的同时极大的提高 了光网络的管理功能。同时为了进一步提高光纤链路的管理功能，本发明增加了光纤链路 故障诊断功能，极大的缩短了光纤链路的故障诊断时间。本发明光收发器依托驱动器的调制方式，简单有效的实现了管理信号与数据信号 的合并，并在光收发器的接收端通过低通滤波和动态比较的方式将管理信号恢复，与之前 已有的方案比起来实现方式更加简单高效，成本控制更加有效。本发明的出现在物理传输层为下一代光网络向智能化发展奠定了坚实的基础。


本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中 图1是本发明光收发系统基本原理示意图2是数据信号与管理信号的合并方式；
图3是数据信号，管理信号和经过驱动器调制的管理信号和数据信号的叠加信号的实
例；
图4是管理信号驱动方式； 图5是管理信号恢复方式；
图6是基于交叉输出管理单元的输入输出管理方式； 图7是基于光收发器管理单元的管理数据发送和接收的实现方式； 图8是基于本发明光收发器的光收发网络。
具体实施例方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥 的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙 述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只 是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。图1为本发明光收发系统基本原理示意图，其包括主机13和光收发器10 ；主机13 包括电源131和管理单元132 ；光收发器10包括接口 126、交叉输出管理单元106、驱动器 101、管理信号驱动单元110、光发射机102、光接收器104、放大器103、管理信号恢复单元 111、管理单元105、电源单元107、电量储能单元108和系统电压感应单元109 ；其中交叉输 出管理单元106通过接口 1 与主机13相连接，并连接到驱动器101，放大器101连接到光 发射机120 ；管理单元105连接到管理信号驱动单元110，管理信号驱动单元110连接到驱 动器101 ；光接收机104连接到放大器103，放大器103连接到交叉输出管理单元106，光接 收机104连接到管理信号恢复单元111，管理信号恢复单元111连接到管理单元105 ；管理 单元105通过接口 1 与主机连接；管理单元105还连接到电源单元107、系统电压感应单 元109和交叉输出管理单元106。图1所示光收发器驱动器101响应于交叉输出管理单元106发送的主机数据信号 112和管理信号驱动单元110发送的管理信号118，通过调制信号113驱动光发送机102发 送信号。其中数据信号为高频信号，信号频率由155Mbps至10. 31W(ibpS，管理信号为低频 信号，信号频率最高为lOOlAps，并且数据信号幅度与管理信号幅度比值在10:1至10:2之 间。其具体实施方式
如图2所示，112为主机13经由交叉输出管理单元106发送到光收发 器10驱动器101的数据信号，其信号类型为数字信号。118为光收发器10管理信号驱动单 元110响应于光收发器管理单元105发出的管理信号，其信号类型为模拟信号。113为数据 信号112和管理信号118经过驱动器101调制后的调制信号，其信号类型为模拟信号。201 为驱动器101用于调制的电流源。驱动器101当接收到数据信号112时，会通过调制电流 源将其调制为模拟信号，这时如果管理信号驱动单元110响应于管理单元105传来管理数 据118，管理数据118会被自动耦合至调制电流源中，完成数据信号112和管理信号118的叠加。图3示出数据信号112、管理信号118和经过驱动器调制后的数据信号112和管理 信号118的叠加信号113的实例。图3实例示出，叠加后的信号113是数据信号112的信 号幅度与管理信号118的信号幅度叠加后形成的，其中数据信号幅度与管理信号幅度比值 在10:1至10:2之间，所以数据信号112与叠加后的信号113相比，只有信号幅度的微小差 别，因此在信号接收端根据信号幅度对数据信号进行重新判别时，不会出现信号误判。图1所示管理信号驱动单元110接收光收发器管理单元105发送的管理信号119， 依托驱动器101的信号调制幅度设置方式将管理信号119转为模拟信号118后与数据信号 112在驱动器合并。其具体实施方式
如图4所示，119为管理单元105发送的管理信号，其 信号类型为数字信号。118为管理信号驱动单元110响应于管理信号119发出的管理信号， 其信号类型为模拟信号。401为管理信号118的信号电流源。201为驱动器101用于调制 的电流源。管理信号驱动单元110接收到管理单元105发送的管理信号119后，将所述数 字管理信号119通过信号电流源401调制为模拟管理信号118，管理信号118自动耦合至驱 动器110调制电流源中。其中光发射机102响应于驱动器的调制信号113发送光信号。所述光信号包括数 据光信号和管理光信号，图3中113为光发射机所发送的光信号的实例，所述叠加信号113 是数据信号112的信号幅度与管理信号118的信号幅度叠加后形成的，其中数据信号幅度 与管理信号幅度比值在10:1至10:2之间。图1所示光接收机104响应于光纤14B传输来的光信号，并将光信号转化为电信 号114。所述光信号为数据信号和管理信号的叠加，所述电信号114为数据信号和管理信号 的叠加，具有图3所示信号113的形式。图1所示放大器103响应于光接收机104传来的电信号114，并将接收的电信号 114通过整形，放大后通过信号115输出至交叉输出管理单元106。所述电信号114为数据 信号和管理信号的叠加，具有图3所示信号113的形式。图1所示管理信号恢复单元111响应于电信号114的镜像信号120，通过低通滤波 和动态比较的方式实现了管理信号的恢复，并将恢复的管理信号121发送至管理单元105。 其具体实施方式
如图5所示，120为光接收机104发送的电信号114的镜像信号，121为管 理信号恢复单元111恢复的管理信号。111为管理信号恢复单元，所述管理信号恢复单元 内部包括低通滤波单元503，判决电平设定单元502和比较器501，所述低通滤波器(503) 分别连接到判决电平设定单元(502 )和到比较器(502 )，所述判决电平设定单元(502 )连接 到比较器(502)。管理信号恢复单元111接收电信号120，所述电信号120中包括高频数据 信号和低频管理信号。电信号114首先通过管理信号恢复单元121的低通滤波单元503，所 述低通滤波单元503的通频带会被设置为低于数据信号频率而高于管理信号频率，所以当 电信号114通过低通滤波单元503后，高频数据信号会被滤除，输出信号504，505的信号成 分中只包含低频管理信号，其中信号505为信号504的镜像信号。所述信号504直接输入 比较器501的负端，所述信号505输入判决电平设定单元502。判决电平设定单元502动态 响应于输入信号505输出实时判决电平信号506，判决电平信号506直接输入至比较器501 的正端。比较器501响应于输入信号504和动态判决电平506输出信号121，所述信号121 为恢复的管理信号。其中恢复的管理信号121具有与图3所示118相同的形式。图1所示交叉输出管理单元106响应于光收发器管理单元105的控制信号122，用于切换输入输出信号从而实现光纤链路的故障诊断和光网络的管理。其具体实施方式
如 图6所示，106为交叉输出管理单元，126为光收发器10连接接口，13为主机。图1所示数 据信号135分为主机13输入到光收发器10的输入数据信号135A和主机13接收到光收发 器10的输出数据信号135B，图1所示信号125分为输入到交叉输出管理单元106的数据信 号125A和交叉输出管理单元106输出的数据信号125B。112为交叉输出管理单元106输 出到驱动器101的数据信号，115为放大器103输入到交叉输出管理单元106的数据信号， 122为交叉输出管理单元106接收到的光收发器管理单元105发出的控制信号。如图6所 示虚线部分，交叉输出管理单元106响应于管理单元105发出的控制信号122，实现了输入 数据信号的交叉输出，包括以下四种输出方式1，125A— 106 — 112,115 — 106 — 125B。 2，125A — 106 — 125B,同时交叉输出管理单元106关闭输出信号112和输入信号115。3， 115— 106— 112，同时交叉输出管理单元106关闭输出信号125B和输入信号125A。4，交 叉输出管理单元106关闭所有输入输出信号。以上四种方式可以有效的实现光纤链路的故 障诊断和光网络的管理。图1所示管理单元105通过串口与管理信号驱动单元110和管理信号恢复单元 111通信，实现管理数据的发送和接收，同时主机管理单元131可以通过串口与光收发器管 理单元105通信，实现管理数据读取和光网络管理命令发送和接收。
具体实施方式
如图7所 示，13为主机，133和116为主机管理单元131与光收发器管理单元105之间的通信信号， 其中116包括与传输数据存储单元703通信的信号116A和与传输命令存储单元704通信 的信号116B。1 为光收发器与主机连接的接口，105为光收发器管理单元，所述光收发器 管理单元105内部包括微控制器701，一般存储单元702，传输数据存储单元703和传输命 令存储单元704。119为管理单元105发送的管理信号，包括传输数据存储单元703发送的 管理信号119A和传输命令存储单元704发送的管理信号119B。121为管理单元105接收 到的管理信号，包括传输数据存储单元703接收的管理信号121A和管理命令存储单元704 接收的管理信号121B。所有需要发送至远端的管理数据和管理命令均会预先存储至光收发 器管理单元105中的传输数据存储单元703和传输命令存储单元704，光收发器管理单元 105中的微控制器701会自动将传输数据存储单元703和传输命令存储单元704中的数据 以编码的形式通过信号119A和信号119B发送到管理信号驱动单元，同时光收发器管理单 元105会接收管理信号恢复单元发送的管理信号119，微控制器701会通过信号119A和信 号119B将接收到的管理数据119分别存储到传输数据存储单元703和传输命令存储单元 704。主机13的管理单元131通过信号116A和信号116B实现与光收发器管理单元105的 通信，具体实施方式
为1，主机13的管理单元131可以通过信号116A从光收发器管理单元 105中的传输数据存储单元703读取远端发送的管理数据同时可以写入需要发送的局端管 理数据。2，主机13的管理单元131可以通过信号116B从光收发器管理单元105中的传输 命令存储单元704读取远端发送的管理命令同时可以写入需要发送的远端管理命令。图1所示系统电压感应单元109和电量储能单元108用来实现对光收发器10和主 机13电源供电的监控。当光收发器10的系统电压感应单元109感应到工作电压低于最低 正常工作电压时，光收发器管理单元105会马上切断光收发器供电线路117并切换至电量 储能单元108供电，维持光收发器继续正常工作一段时间，与此同时光收发器管理单元105 向管理信号驱动单元110发送故障诊断数据，该故障诊断数据通过驱动器101与光发射机102发送至远端光收发器，实现故障上报。图1所示光收发器接口 1 用于光收发器10与主机13连接，实现互相通信。 所述光收发器接口所对应的光收发器的封装形式包括GBIC，SFF, SFP, SFP Plus, XFP, Transponder。为了更加清晰的介绍本发明的功能和在光网络中的应用，图8示出了本发明应用 的光网络示意图。其中83为局端主机，80为局端发明光收发器，89为远端主机，86为远端 发明光收发器，8A为连接局端光收发器80的光发射机802与远端光收发器86的光接收机 862的光纤，8B为连接远端光收发器86的光发射机863与局端光收发器80的光接收机803 的光纤。本发明在不改变传输光波长的前提下，在同一根光纤中实现了数据信号与管理信 号之间无干扰的并行传输，实现了光网络中局端主机与远端主机之间的光接口管理或者称 为光层管理，如图8所示。局端光收发器80的管理单元805自动将内部传输数据存储单元703和管理命令 存储单元704中的数据以管理信号817的形式通过局端光收发器80的管理信号驱动单元 807，驱动器801，光发射机802，光纤8A发送到远端光收发器86，被远端光收发器的光接收 机862接收，并被重新恢复成管理信号877，所述管理信号877与管理信号816完全相同，恢 复后的管理信号877会被自动存储到远端光收发器86管理单元865中的传输数据存储单 元和管理命令存储单元，同时远端主机89的管理单元891通过信号894和信号880读取存 储在远端光收发器86中管理单元865中的管理数据。上述管理信号包括主机和光收发器 的实时状态信息，局端主机发送到远端光收发器的控制信号和局端主机发送到远端主机的 控制信号。远端光收发器86的管理单元865自动将内部传输数据存储单元703和管理命令 存储单元704中的数据以管理信号879的形式通过远端光收发器86的管理信号驱动单元 868，驱动器864，光发射机863，光纤8B发送到局端光收发器80，被局端光收发器的光接收 机803接收，并被重新恢复成管理信号819，所述管理信号819与管理信号879完全相同，恢 复后的管理信号819会被自动存储到局端光收发器80管理单元805中的传输数据存储单 元和管理命令存储单元，同时局端主机83的管理单元831通过信号834和信号820读取存 储在局端光收发器80中管理单元805中的管理数据。上述管理信号包括主机和光收发器 的实时状态信息，局端主机发送到远端光收发器的控制信号和局端主机发送到远端主机的 控制信号。图8同样示出了本发明所特有的光网络故障诊断和网络管理功能。1.用于光网络管理和光链路故障诊断的电口回环功能，局端光口回环功能和远端 光口回环功能。所述电口回环功能实施方式如下局端主机管理单元831通过管理信号834，820 发送管理信号到局端光收发器管理单元805，局端光收发器管理单元805通过局端管理信 号驱动单元807，局端驱动器801，局端光发射机802，光纤8A将管理命令发送至远端光收 发器86，远端光收发器86通过远端光接收机862，远端管理信号恢复单元867将接收到的 管理信号恢复出来并发送至远端管理单元865，远端管理单元865响应于接收的管理命令， 通过控制信号882控制远端光收发器交叉输出866将接收到的远端主机89发送的数据信号直接发回到远端主机89，如图6所示信号路径为主机13 —数据信号135A —数据信号 125A —交叉输出管理单元106 —数据信号125B —数据信号135B —主机13。所述局端光口回环功能实施方式如下局端主机管理单元831通过管理信 号834，820发送管理信号到局端光收发器管理单元805，局端光收发器管理单元805响 应于局端主机管理单元831发送的管理信号，通过控制信号822控制局端光收发器交 叉输出管理单元806将接收到的数据815不发送至局端主机83而是通过驱动器801， 光发射机802发送到远端。光收发器在执行局端光口回环功能时，信号路径如下 893 —883 —866 —875 —864 —874 —863 —8B —803 —814 —804 —815 —806 —812 —801 —813 —802 — 8A — 862 — 873 — 861 — 872 — 866 — 883 — 893。所述远端光口回环功能实施方式如下局端主机管理单元831通过管理信号834， 820发送管理信号到局端光收发器管理单元805，局端光收发器管理单元805自动将接收 到的管理信号通过信号817，管理信号驱动单元807，驱动器801，光发射机802，光纤8A 发送至远端光收发器86，远端光收发器86通过光接收机862，管理信号恢复单元867将 局端发送的管理信号恢复出来并发送至远端光收发器管理单元865，远端光收发器管理 单元865响应于局端主机管理单元831发送的管理信号，通过控制信号882控制局端光 收发器交叉输出管理单元866将接收到的数据872不发送至远端主机89而是通过驱动 器864，光发射机863发送到局端。收发器在执行远端光口回环功能时，信号路径如下 833 —823 —806 —812 —801 —813 —802 —8A —862 —873 —861 —872 —866 —875 —864 —874 —863 — 8B — 803 — 814 — 804 — 815 — 806 — 823 — 833。2.用于光网络故障诊断的电源监控功能。所述电源监控功能实施如下当局端主机或局端光收发器电压低于最低正常工作 电压时，系统电压感应单元809会触发局端管理单元805通过信号823关断光收发器电源 单元810并自动切换至电量储能单元811维持局端光收发器80持续工作一段时间，同时局 端管理单元805通过管理信号驱动单元807，驱动器801，光发射机802自动将故障信号发 送至远端光收发器，所述故障信号以管理信号的方式发送。同样当远端主机或远端光收发 器电压低于最低正常工作电压时，系统电压感应单元869会触发局端管理单元865通过信 号883关断远端光收发器电源单元870并自动切换至电量储能单元871维持远端光收发器 86持续工作一小段时间，同时远端管理单元865通过管理信号驱动单元868，驱动器864，光 发射机863自动将故障信号发送至局端光收发器，所述故障信号以管理信号的方式发送。本发明并不局限于前述的具体实施方式
。本发明扩展到任何在本说明书中披露的 新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
权利要求
1.一种光收发器，其特征在于，所述光收发器包括管理单元，其实现整个收发器的收发管理； 管理信号驱动单元，其接收并响应于光收发器管理单元发出的管理信号； 交叉输出管理单元，其响应于管理单元发出的控制信号，实现输入数据信号的交叉输出；驱动器，其响应于交叉输出管理单元输出的数据信号和管理信号驱动单元输出的 管理信号，将数据信号和管理信号叠加后的调制信号输出到光发送机； 光发射机，其响应于驱动器的调制信号并发送光信号； 光接收机，其接收传来的光信号并转换为电信号；放大器，其响应于光接收机传来的电信号，并将接收的电信号通过整形，放大后通 过输出至交叉输出管理单元；管理信号恢复单元，响应于电信号的镜像信号，从镜像信号中恢复出管理信号，并将恢 复的管理信号发送至管理单元。
2.如权利要求1所述的光收发器，其特征在于，所述管理信号驱动单元接收到管理单元输出的管理信号后，将所述数字管理信号通过 信号电流源调制为模拟管理信号。
3.如权利要求1所述的光收发器，其特征在于，所述驱动器接收到数据信号，通过调制电流源将数据信号调制为模拟信号，如果 管理信号驱动单元响应于管理单元传来管理数据并输出管理信号，管理信号被耦合至调制 电流源中，完成数据信号和管理信号的叠加。
4.如权利要求1、2或3所述的光收发器，其特征在于，所述数据信号为高频信号，信号频率由155Mbps至10. 3125(ibpS。
5.如权利要求4所述的光收发器，其特征在于，所述管理信号为低频信号，信号频率最高为lOOlcbps。
6.如权利要求5所述的光收发器，其特征在于，所述数据信号幅度与所述管理信号幅度比值在10:1至10:2之间。
7.如权利要求1、2或3所述的光收发器，其特征在于，所述管理单元包括微控制器， 传输数据存储单元和传输命令存储单元。
8.如权利要求7所述的光收发器，其特征在于，所有需要发送至远端的管理数据和管 理命令均会预先存储至光收发器管理单元中的传输数据存储单元和传输命令存储单元，管 理单元中的微控制器将传输数据存储单元和传输命令存储单元中的数据发送到管理信号 驱动单元，管理单元会接收管理信号恢复单元发送的管理信号，微控制器将接收到的管理 数据分别存储到传输数据存储单元和传输命令存储单元。
9.如权利要求1、2或3所述的光收发器，其特征在于，所述管理信号恢复单元包括低通 滤波单元，判决电平设定单元和比较器，所述低通滤波器分别连接到判决电平设定单元和 到比较器，所述判决电平设定单元连接到比较器。
10.如权利要求9所述的光收发器，其特征在于，所述低通滤波单元的通频带会被设置 为低于数据信号频率而高于管理信号频率。
11.如权利要求1至10之一所述的光收发器，其特征在于，所述光收发器系统还包括电 压感应单元和电量储能单元，电量储能单元用来实现对光收发器和主机电源供电；当系统电压感应单元感应到工作电压低于最低正常工作电压时，管理单元切断光收发器供电线路 并切换至电量储能单元供电，维持光收发器继续正常工作一段时间，与此同时管理单元向 管理信号驱动单元发送故障诊断数据，该故障诊断数据通过驱动器与光发射机发送至远端 光收发器，实现故障上报。
12.如权利要求1至11之一所述的光收发器，其特征在于，所述光收发器包括光收发器 接口，用于光收发器与主机连接。
13.如权利要求12所述的光收发器，其特征在于，所述主机的管理单元可以从光收发 器管理单元中的传输数据存储单元读取远端发送的管理数据同时可以写入需要发送的局 端管理数据；所述主机的管理单元可以从光收发器管理单元中的传输命令存储单元读取远 端发送的管理命令同时可以写入需要发送的远端管理命令。
14.如权利要求12至13之一所述的光收发器，其特征在于，所述光收发器接口所对应 的光收发器的封装形式包括GBIC、SFF、SFP、SFP Plus、XFP或Transponder。
15.如权利要求1至14之一所述的光收发器，其特征在于，所述管理单元通过串口与管 理信号驱动单元和管理信号恢复单元通信，实现管理数据的发送和接收，同时主机管理单 元可以通过串口与管理单元通信，实现管理数据读取和光网络管理命令发送和接收。
16.如权利要求1至15之一所述的光收发器，其特征在于，所述交叉输出管理单元响应 于管理单元发出的控制信号，实现了输入数据信号的交叉输出，其交叉输出包括以下四种 方式第一种，125A —交叉输出管理单元一112，115 —交叉输出管理单元一125B ；第二种， 125A —交叉输出管理单元一125B,同时交叉输出管理单元关闭输出信号112和输入信号 115 ；第三种，115 —交叉输出管理单元一112，同时交叉输出管理单元关闭输出信号125B 和输入信号125A ；第四种，交叉输出管理单元106关闭所有输入输出信号；其中为125A是 输入到交叉输出管理单元的数据信号；125B是交叉输出管理单元输出的数据信号；为交叉 输出管理单元输出到驱动器的数据信号，115为放大器输入到交叉输出管理单元的数据信 号。
17.—种通信网络，包括局端主机、局端光收发器、远端主机和远端光收发器，其特在在 于，所述局端光收发器为权利要求1至16所述的光收发器；所述远端光收发器为权利要求 1至16所述的光收发器。
18.如权利要求17所述的通信网络，其特征在于，所述局端光收发器和远端光收发器 通过光纤连接。
19.如权利要求17或18所述的光收发器，其特征在于，所述通信网络具有电口回环 功能局端主机管理单元通过局端光收发器和连接局端光收发器和远端光收发器的光纤， 发送控制信号控制远端光收发器执行电口回环功能将远端主机发送的电数据信号通过远 端光收发器的交叉输出管理单元直接发送至远端主机，用以实现光纤链路的管理和故障诊 断。
20.如权利要求17或18所述的光收发器，其特征在于，所述通信网络具有局端光口回 环功能局端主机管理单元通过与局端光收发器的管理接口控制局端光收发器执行局端光 口回环功能将远端光收发器通过光纤发送的数据信号不传输至局端主机而是直接通过交 叉输出管理单元传输至局端驱动器，通过局端光发射机将接收到的远端数据新号直接传回 远端光收发器，用以实现光纤链路的管理和局端与远端光纤链路的故障诊断。
21.如权利要求17或18所述的光收发器，其特征在于，所述通信网络具有远端光口回 环功能是指局端主机管理单元通过局端光收发器和连接局端光收发器和远端光收发器的 光纤，发送控制信号控制远端光收发器执行光口回环功能将远端光收发器通过光纤接收的 数据信号不传输至远端主机而是直接通过交叉输出管理单元传输至远端光收发器的驱动 器，通过远端光发射机将接收到的数据新号直接传回局端光收发器，用以实现光纤链路的 管理和光纤链路的故障诊断。
全文摘要
本发明公开了一种光收发器，所述光收发器包括管理单元、管理信号驱动单元、交叉输出管理单元、驱动器、光发射机、光接收机、放大器和管理信号恢复单元。本发明光收发器依托驱动器的调制方式，简单有效的实现了管理信号与数据信号的合并，并在光收发器的接收端通过低通滤波和动态比较的方式将管理信号恢复，与之前已有的方案比起来实现方式更加简单高效，成本控制更加有效。
文档编号H04B10/12GK102075251SQ201010614180
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者周建华, 张盛忠, 熊亚希, 黄远军 申请人:索尔思光电(成都)有限公司