光收發(fā)模塊DDM功能介紹課件

光收發(fā)模塊DDM功能介紹

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手機(jī)：光收發(fā)模塊DDM功能介紹一、DDM定義DDM(數(shù)字診斷監(jiān)視功能)meansdigitaldiagnosticmonitoring,define

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SFF-8472documents.

監(jiān)測(cè)的5個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)量參數(shù)為：

◆模塊溫度temp

◆工作電壓Vcc◆激光器偏流LaserBias

◆接收光功率Rx_power

◆

發(fā)射光功率Tx_power

光收發(fā)模塊DDM功能介紹1、DDM的實(shí)現(xiàn)流程

讀取5個(gè)監(jiān)控量參數(shù)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換，將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。通過(guò)內(nèi)部校準(zhǔn)或外部校準(zhǔn)，將監(jiān)測(cè)的校準(zhǔn)值或外部校準(zhǔn)系數(shù)寫(xiě)入內(nèi)存中(E2ROM)。

光收發(fā)模塊DDM功能介紹2、DDM功能的應(yīng)用

通信的一個(gè)重要指標(biāo)就是要保證通信數(shù)據(jù)傳輸正確，也就是不能產(chǎn)生誤碼，在產(chǎn)生誤碼的情況下就要重新建立數(shù)據(jù)鏈接。但是模塊在使用的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)其他因素影響模塊的功能使得通信數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，比如：模塊的使用溫度、光纖的曲折影響光功率、模塊本身的使用壽命。傳輸者不能把有誤碼的數(shù)據(jù)也傳送給接收者，同樣做為接收信號(hào)的一方也不能把有誤碼的信號(hào)拿來(lái)使用。這樣就需要知道模塊當(dāng)前的運(yùn)行狀況，以使模塊在正常的工作條件下傳輸數(shù)據(jù)。于是就需要連續(xù)（間隔一定時(shí)間）的監(jiān)視模塊當(dāng)前的狀況，也就是監(jiān)測(cè)上面所說(shuō)的5個(gè)指標(biāo)。然后將監(jiān)測(cè)到的值對(duì)比模塊在正常工作條件下所要求的范圍。如果不在范圍之類(lèi)就報(bào)警，顯示模塊處在不良狀況下，交換機(jī)就會(huì)停止發(fā)送數(shù)據(jù)，同樣作為接收信息一方拒絕接收數(shù)據(jù)。直到模塊正常工作狀況下重新發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。同時(shí),如果光網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路出現(xiàn)問(wèn)題,可以幫助系統(tǒng)管理員找出光纖鏈路中發(fā)生故障的位置，簡(jiǎn)化維護(hù)工作，提高系統(tǒng)的可靠性。光收發(fā)模塊DDM功能介紹

模塊使用時(shí)間預(yù)測(cè)

智能帶DDM的SFP提供了一種預(yù)測(cè)激光器劣化的實(shí)時(shí)的參數(shù)監(jiān)測(cè)手段。光模塊內(nèi)部的光功率反饋控制單元會(huì)將輸出功率控制在一個(gè)穩(wěn)定的水平上，但是，隨著激光器的老化，激光器的量子效率會(huì)降低。功率的控制是通過(guò)提高激光的偏置電流（Tx_Bias）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，我們可以通過(guò)監(jiān)測(cè)激光的偏置電流來(lái)預(yù)測(cè)激光器的壽命。這種方法可粗略的估計(jì)激光器的使用壽命是否接近終了。因?yàn)榧す獾钠秒娏髋c模塊的工作溫度及工作電壓都有關(guān)系，所以在設(shè)定偏置電流極限時(shí)需要考慮Temp和Vcc的影響。

通過(guò)對(duì)收發(fā)模塊內(nèi)部的工作電壓和溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以讓系統(tǒng)管理員發(fā)現(xiàn)一些潛在的問(wèn)題：1）Vcc電壓過(guò)高，會(huì)帶來(lái)CMOS器件的擊穿；Vcc電壓過(guò)低，激光器不能正常工作。2）接收功率太高，會(huì)損壞接收模塊。3）工作溫度太高，會(huì)加速器件的老化。此外，通過(guò)對(duì)接收到的光功率的監(jiān)測(cè)，可以對(duì)線(xiàn)路和遠(yuǎn)端發(fā)射機(jī)的性能進(jìn)行監(jiān)控。這種故障預(yù)測(cè)可以使網(wǎng)絡(luò)管理人員在系統(tǒng)性能受到影響之前找到潛在的鏈路故障。通過(guò)故障預(yù)告，系統(tǒng)管理員可以將業(yè)務(wù)切換到備份鏈路上或者替換可疑器件，從而在不間斷業(yè)務(wù)的情況下修復(fù)系統(tǒng)。

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故障定位

在光鏈路中，定位故障的發(fā)生位置對(duì)業(yè)務(wù)的快速加載至關(guān)重要。故障隔離特性則可以使系統(tǒng)管理員快速定位鏈路故障的位置。此特性可以定位故障是在模塊內(nèi)還是在線(xiàn)路上；是在本地模塊還是在遠(yuǎn)端模塊。通過(guò)快速定位故障，減少了系統(tǒng)的故障修復(fù)時(shí)間。

故障定位中，需要綜合分析狀態(tài)位，管腳和測(cè)量參數(shù)。

總之，通過(guò)數(shù)字診斷功能，可以定位故障。在故障定位中，需要對(duì)Tx_power，Rx_power，Temp，Vcc，Tx_Bias的警告和告警狀態(tài)進(jìn)行綜合分析。內(nèi)存鏡像中的狀態(tài)變量TxFault和RxLOS(信號(hào)丟失)都對(duì)故障的分析起著重要的作用。

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兼容性驗(yàn)證

數(shù)字診斷的另一個(gè)功能是模塊的兼容性驗(yàn)證。兼容性驗(yàn)證就是分析模塊的工作環(huán)境是否符合數(shù)據(jù)手冊(cè)或和相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)兼容。模塊的性能只有在這種兼容的工作環(huán)境下才能得到保證。在有些情況下，由于環(huán)境參數(shù)超出數(shù)據(jù)手冊(cè)或相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，將造成模塊性能下降，從而出現(xiàn)傳輸誤碼。工作環(huán)境與模塊不兼容的情況有：1）電壓超出規(guī)定范圍；2）接收光功率過(guò)載或低于接收機(jī)靈敏度；3）溫度超出工作溫度范圍。

光收發(fā)模塊DDM功能介紹3、DDM--SFF-8472

在SFF-8472MSA中，規(guī)范了數(shù)字診斷功能及有關(guān)SFF-8472的詳細(xì)內(nèi)容。該規(guī)范規(guī)定，在模塊內(nèi)部的電路板上監(jiān)測(cè)和數(shù)字化參數(shù)信號(hào)。然后，提供經(jīng)過(guò)標(biāo)定的結(jié)果或提供數(shù)字化的測(cè)量結(jié)果及標(biāo)定參量。這些信息被存貯在標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)存結(jié)構(gòu)中，以便通過(guò)兩線(xiàn)串行接口讀取。SFF-8472保留了原來(lái)SFP/GBIC在地址A0h處的地址映射，并在地址A2h處又新增了一個(gè)256字節(jié)的存貯單元。這個(gè)存貯單元除了提供參數(shù)監(jiān)測(cè)信息外，還定義了報(bào)警標(biāo)志或告警條件，各個(gè)管腳的狀態(tài)鏡像，有限的數(shù)字控制能力和用戶(hù)可寫(xiě)的存儲(chǔ)單元。

Theenhancedinterfaceusesthetwowireserialbusaddress1010001X(A2h)toprovidediagnosticinformationaboutthemodule’spresentoperatingconditions.Thetransceivergeneratesthisdiagnosticdatabydigitizationofinternalanalogsignals.Calibrationandalarm/warningthresholddataiswrittenduringdevicemanufacture.光收發(fā)模塊DDM功能介紹

DigitalDiagnosticMemoryMapSpecificDataFieldDescriptions光收發(fā)模塊DDM功能介紹

Diagnostics:DataFields–AddressA2h光收發(fā)模塊DDM功能介紹二、DDM功能DiagnosticsOverview[AddressA2h]2wireserialbusaddress1010001X(A2h)isusedtoaccessmeasurementsoftransceivertemperature,internallymeasuredsupplyvoltage,TXbiascurrent,TXoutputpower,receivedopticalpower,andtwoadditionalquantitiestobedefinedinthefuture.

Thevaluesareinterpreteddifferentlydependingupontheoptionbitssetataddress92.Ifbit5“internallycalibrated”isset,thevaluesarecalibratedabsolutemeasurements,whichshouldbeinterpretedaccordingtothesection“InternalCalibration”below.Ifbit4“externallycalibrated”isset,thevaluesareA/Dcounts,whichareconvertedintorealunitsperthesubsequentsectiontitled“ExternalCalibration”.光收發(fā)模塊DDM功能介紹

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Measuredparametersarereportedin16bitdatafields,i.e.,twoconcatenatedbytes.The16bitdatafieldsallowforwidedynamicrange.Thisisnotintendedtoimplythata16bitA/Dsystemisrecommendedorrequiredinordertoachievetheaccuracygoalsstatedbelow.Thewidthofthedatafieldshouldnotbetakentoimplyagivenlevelofprecision.Itisconceivablethattheaccuracygoalshereincanbeachievedbyasystemhavinglessthan16bitsofresolution.Itisrecommendedthatanylow-orderdatabitsbeyondthesystem’sspecifiedaccuracybefixedatzero.Overallsystemaccuracyandprecisionwillbevendordependent.Toguaranteecoherencyofthediagnosticmonitoringdata,thehostisrequiredtoretrieveanymulti-bytefieldsfromthediagnosticmonitoringdatastructure(IE:RxPowerMSB-byte104inA2h,RxPowerLSB-byte105inA2h)bytheuseofasingletwo-bytereadsequenceacrossthetwo-wireinterface.光收發(fā)模塊DDM功能介紹

Thetransceiverisrequiredtoensurethatanymulti-bytefieldswhichareupdatedwithdiagnosticmonitoringdata(e.g.RxPowerMSB-byte104inA2h,RxPowerLSB-byte105inA2h)musthavethisupdatedoneinafashionwhichguaranteescoherencyandconsistencyofthedata.Inotherwords,theupdateofamulti-bytefieldbythetransceivermustnotoccursuchthatapartiallyupdatedmulti-bytefieldcanbetransferredtothehost.Also,thetransceivershallnotupdateamulti-bytefieldwithinthestructureduringthetransferofthatmulti-bytefieldtothehost,suchthatpartiallyupdateddatawouldbetransferredtothehost.Accuracyrequirementsspecifiedbelowshallapplytotheoperatingsignalrangespecifiedintherelevantstandard.Themanufacturer’sspecificationshouldbeconsultedformoredetailontheconditionsunderwhichtheaccuracyrequirementsaremet.光收發(fā)模塊DDM功能介紹

InternalCalibrationMeasurementsarecalibratedovervendorspecifiedoperatingtemperatureandvoltageandshouldbeinterpretedasdefinedbelow.Alarmandwarningthresholdvaluesshouldbeinterpretedinthesamemannerasrealtime16bitdata.Convertedanalogvalues.Calibrated16bitdata.光收發(fā)模塊DDM功能介紹

ExternalCalibration

MeasurementsarerawA/DvaluesandmustbeconvertedtorealworldunitsusingcalibrationconstantsstoredinEEPROMlocations56–95at2wireserialbusaddressA2h.Calibrationisvalidovervendorspecifiedoperatingtemperatureandvoltage.Alarmandwarningthresholdvaluesshouldbeinterpretedinthesamemannerasrealtime16bitdata.光收發(fā)模塊DDM功能介紹

AlarmandWarningFlags[AddressA2h,Bytes112-117]Bytes112–117containanoptionalsetofalarmandwarningflags.Theflagsmaybelatchedornon-latched.Implementationisvendorspecific,andthevendor’sspecificationsheetshouldbeconsultedfordetails.Itisrecommendedthatineithercase,detectionofanassertedflagbitshouldbeverifiedbyasecondreadoftheflagatleast100mslater.Foruserswhodonotwishtosettheirownthresholdvaluesorreadthevaluesinlocations0-55,theflagsalonecanbemonitored.Twoflagtypesaredefined.光收發(fā)模塊DDM功能介紹

AlarmandWarningThresholds光收發(fā)模塊DDM功能介紹

AlarmandWarningFlagBits光收發(fā)模塊DDM功能介紹

continuation：光收發(fā)模塊DDM功能介紹三、DS1859實(shí)現(xiàn)DDM功能TheDS1859dual,temperature-controlled,nonvolatile(NV)variableresistorswiththreemonitorsconsistsoftwo50kΩortwo20kΩ,256-position,linear,variableresistors;threeanalogmonitorinputs(MON1,MON2,MON3);andadirect-to-digitaltemperaturesensor.Thedeviceprovidesanidealmethodforsettingandtemperature-compensatingbiasvoltagesandcurrentsincontrolapplicationsusingminimalcircuitry.ThevariableresistorsettingsarestoredinEEPROMmemoryandcanbeaccessedoverthe2-wireserialbus.光收發(fā)模塊DDM功能介紹

MemoryOrganization,ADEN=1光收發(fā)模塊DDM功能介紹

IftheADENbitis1,additional128bytesofEEPROMareaccessiblethroughtheMainDevice,selectedasTable00(seeFigure3).Inthisconfiguration,theAuxiliaryDeviceisnota