【摘要】：隨著全球信息化、網(wǎng)絡(luò)化時代的到來,高帶寬、高速率網(wǎng)絡(luò)通信逐漸融入人們生活,得益于此,光纖通信技術(shù)取得了十足的發(fā)展。作為光纖通信系統(tǒng)中不可或缺的功能模組,光收發(fā)模塊也得到了越來越廣泛的使用。為了滿足市場化與人們的需要,高速和智能化已成為光收發(fā)模塊迫切的發(fā)展方向。至此,帶數(shù)字診斷功能的智能光收發(fā)模塊由此誕生,利用該功能可以實(shí)時監(jiān)測光收發(fā)模塊工作性能參數(shù),保證光通信系統(tǒng)的可靠性和安全性。本文在研究SFF-8472、小封裝可熱插拔(SFP-MSA)光收發(fā)器多源協(xié)議的基礎(chǔ)上,所做的主要工作及成果如下:(1)設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了一套實(shí)用的、可擴(kuò)展的多通道SFP光收發(fā)模塊監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用32位微控制器實(shí)現(xiàn)對光收發(fā)模塊性能參數(shù)(模塊電壓、溫度、偏置電流、輸出/輸入光功率)的采集、分析與處理。在系統(tǒng)的顯示、控制方案設(shè)計中,采用26萬色觸摸液晶屏對模塊參數(shù)實(shí)時顯示,并且設(shè)計了良好的人機(jī)交互界面,維護(hù)人員可通過點(diǎn)擊觸摸屏對系統(tǒng)進(jìn)行操作,如:監(jiān)測通道切換、模塊信息錄入、禁能/使能光收發(fā)模塊等。為了對多路具有相同設(shè)備地址的光收發(fā)模塊進(jìn)行監(jiān)測,系統(tǒng)中使用了切換通信總線物理通道的多機(jī)通信方式,達(dá)到多通道監(jiān)測的目的。(2)以驗(yàn)證監(jiān)測系統(tǒng)在實(shí)際光通信應(yīng)用中的可行性為目的,論文中設(shè)計了一種SFP光收發(fā)模塊通信平臺,該平臺由高速串并轉(zhuǎn)換器(Serdes)、SFP光收發(fā)模塊電接口、并行總線輸入/輸出接口等構(gòu)成,主要功能是實(shí)現(xiàn)低速并行信號與SFP光收發(fā)模塊高速差分輸入/輸出信號之間的相互轉(zhuǎn)換。在PCB設(shè)計方面,采用四層板實(shí)現(xiàn),并且對PCB板中的并行信號線和高速差分線進(jìn)行了仿真分析。使用光收發(fā)模塊通信平臺和待測光模塊搭建了簡易的點(diǎn)到點(diǎn)光通信鏈路系統(tǒng),使待測SFP光收發(fā)模塊處于正常及切合實(shí)際的工作狀態(tài)。發(fā)送端并行信號通過通信平臺和待測光模塊轉(zhuǎn)換為光信號,經(jīng)過光纖傳輸?shù)浇邮斩?接收端光信號通過待測光模塊和光通信平臺轉(zhuǎn)換為并行信號。論文中使用光收發(fā)模塊監(jiān)測系統(tǒng)對處于光通信鏈路中的待測光模塊進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和相關(guān)功能操作,測試結(jié)果表明:該監(jiān)測系統(tǒng)工作狀態(tài)穩(wěn)定,測試結(jié)果良好,達(dá)到了對SFP光收發(fā)模塊性能參數(shù)實(shí)時監(jiān)測的目的。
[Abstract]:With the advent of global information and network era, high bandwidth and high speed network communications gradually integrate into people's lives. Thanks to this, optical fiber communication technology has made a lot of development. As an indispensable functional module in optical fiber communication system, optical transceiver module has been used more and more widely. In order to meet the needs of marketization and people, high-speed and intelligent optical transceiver modules have become an urgent development direction. So far, the intelligent optical transceiver module with digital diagnosis function is born, which can real-time monitor the performance parameters of optical transceiver module, and ensure the reliability and security of optical communication system. Based on the research of SFF-8472, small package hot-pluggable (SFP-MSA) optical transceiver multi-source protocol, the main work and achievements are as follows: (1) A practical and extensible multi-channel SFP optical transceiver module monitoring system is designed and implemented. The system uses 32-bit microcontroller to collect, analyze and process the performance parameters of optical transceiver module (module voltage, temperature, bias current, output / input optical power). In the system display and control scheme design, 260000 color touch LCD screen is used to display the module parameters in real time, and a good man-machine interface is designed. The maintainers can operate the system by clicking the touch screen. Such as: monitoring channel switching, module information input, energy / enable optical transceiver module. In order to monitor the multiple optical transceiver modules with the same device address, a multi-machine communication mode of switching the physical channels of the communication bus is used in the system. In order to verify the feasibility of the monitoring system in the practical optical communication application, a SFP optical transceiver module communication platform is designed in this paper. The platform is composed of a high-speed series-parallel converter (Serdes) / (Serdes) optical transceiver module interface. The main function of the parallel bus input / output interface is to realize the mutual conversion between the low-speed parallel signal and the high-speed differential input / output signal of the SFP optical transceiver module. In the aspect of PCB design, four layers are used to realize the design, and the parallel signal lines and high speed differential lines in the PCB board are simulated and analyzed. A simple point-to-point optical communication link system is built by using the optical transceiver module communication platform and the optical measurement module, which makes the SFP optical transceiver module to be in a normal and practical working state. The parallel signal of the transmitter is converted to the optical signal through the communication platform and the module to be measured, and the optical signal is transmitted to the receiving end through the optical fiber, and the optical signal at the receiving end is converted into the parallel signal by the module and the optical communication platform. In this paper, the optical transceiver module monitoring system is used to monitor the optical module in the optical communication link. The test results show that the monitoring system is stable and the test results are good. The performance parameters of SFP optical transceiver module are monitored in real time.
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.11

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本文編號：2227267