專利名稱：一種支持光器件壽命預測和失效原因分析的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光通信領域，尤其涉及一種支持光器件壽命預測和失效原因分析的裝置和方法。
背景技術：
隨著光通信技術的日益廣泛應用，半導體激光元件尤其是光集成器件在大量的場合被使用，半導體器件固有的特性決定隨著工作時間的增加，器件的性能會出現(xiàn)劣化。作為光通信中的關鍵元器件，其性能穩(wěn)定可靠是各級服務提供商保證服務質量的基礎。為保證服務質量，各級運營商只能硬性規(guī)定在一定年限內(nèi)(業(yè)界一般為3年)強制更新所有的光器件，這就造成了很多光器件在遠未到達壽命前，就被替換掉從而產(chǎn)生浪費。運營商對此也處于兩難的境地，一次性替換掉成千上萬只光器件，需要支出的成本數(shù)以千萬計，不利于改善其越來越緊張的資金狀況；不替換掉又時常擔心這些器件隨時可能出現(xiàn)壽命到期而影響到服務質量。但是如何去監(jiān)測這些分散的器件的工作狀態(tài)，成為網(wǎng)絡運營商頭疼的問題。因此，能提供失效原因檢測和壽命預測功能的光器件成為運營商理想的選擇?，F(xiàn)有技術中存在帶數(shù)字診斷功能的光器件，通過定時采集光器件的工作溫度、工作電壓、工作電流、輸出功率、接收功率，可以提供在線的實時的器件工作狀態(tài)監(jiān)測。然而帶這種功能的光器件，所提供的時間為器件的出廠時間，不能體現(xiàn)期間器件實際的工作時間。 并且現(xiàn)有技術中的這種光器件也無法對影響其壽命的其他因數(shù)進行記錄，因此無法準確判斷光器件所處的壽命狀態(tài)，也就無法對其壽命作預測。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術中沒有一種有效的光器件壽命預測和失效原因分析的裝置及方法， 因此提供一種支持光器件壽命預測和失效原因分析的裝置和方法。本發(fā)明公開了一種支持光器件壽命預測和失效原因分析的裝置，包括處理器CPU、 存儲器、光模塊狀態(tài)采集單元、光模塊通訊接口，所述處理器CPU分別與所述存儲器、光模塊狀態(tài)采集單元、光模塊通訊接口連接，所述處理器CPU用于根據(jù)光模塊的壽命參數(shù)和運行參數(shù)進行判斷，并以判斷結果為依據(jù)預測出光模塊所處的壽命階段；所述光模塊狀態(tài)采集單元用于采集光模塊的運行參數(shù)；所述存儲器用于保存光模塊的壽命參數(shù)和運行參數(shù)； 所述存儲的運行參數(shù)用于做失效原因統(tǒng)計分析；所述光模塊通訊接口用于與外部管理端的通訊。優(yōu)選地，上述光模塊通訊接口為I2C接口或MDIO接口。本發(fā)明還公開了一種支持光器件壽命預測和失效原因分析的方法，其具體包含以下步驟光模塊狀態(tài)采集單元實時采集光模塊的運行參數(shù)，處理器CPU將光模塊的運行參數(shù)定時寫入存儲器，所述處理器CPU根據(jù)存儲器中光模塊的壽命參數(shù)和運行參數(shù)，預測出光模塊所處的壽命階段。優(yōu)選地，上述光模塊的壽命參數(shù)被預先保存在光器件的存儲器中，所述壽命參數(shù)包括光模塊總工作時間、總插拔次數(shù)、異常事件報警。優(yōu)選地，上述光模塊的運行參數(shù)包含光模塊的當前總工作時間、當前總插拔次數(shù)、 當前異常事件報警次數(shù)。優(yōu)選地，處理器CPU根據(jù)采集的光模塊是否處在工作狀態(tài)計算光模塊的當前總工作時間，具體方法為當光模塊上電工作時，處理器CPU計時算法啟動，在前一次計時的基礎上，累積增加本次光模塊的上電工作時間；當光模塊停止工作時，處理器CPU停止計時， 并記錄累積的光模塊上電工作的總工作時間；處理器CPU的初始總工作時間為0。優(yōu)選地，處理器CPU根據(jù)采集的光模塊是否被重新插拔計算光模塊的當前總插拔次數(shù)，具體方法為當光模塊插拔后上電工作時，光模塊的工作模式狀態(tài)位變化，處理器 CPU采集到該狀態(tài)位的變化后，處理器CPU中的計數(shù)器自動在前一次基礎上增加一次。優(yōu)選地，處理器CPU根據(jù)采集的光模塊工作狀態(tài)監(jiān)測參數(shù)計算光模塊出現(xiàn)的異常事件報警次數(shù)，具體方法為處理器CPU定時讀取光模塊中模塊診斷信息域中的警示狀態(tài)位的變化，并對該變化的情況作記錄，對狀態(tài)的變化次數(shù)進行計數(shù)。優(yōu)選地，處理器CPU調用異常事件算法，對異常事件進行分析，并產(chǎn)生異常事件級別警示信號，并將警示信號寫入存儲器的特定區(qū)域中。優(yōu)選地，上述異常事件包括發(fā)射失效、通訊接口錯誤、溫度超出設定告警閾值、工作電壓超出設定告警閾值、工作電流超出設定告警閾值、發(fā)射光功率超出設定告警閾值、接收光功率超出設定告警閾值。綜上上述，由于采用了上述技術方案，本發(fā)明具有以下有益效果通過在光器件內(nèi)設置處理器CPU，處理器CPU可根據(jù)光模塊的當前運行參數(shù)和設定的壽命參數(shù)作比較，估算出光模塊所處的壽命狀態(tài)，有效預測出光模塊的壽命，作為是否需要更換光模塊的依據(jù)；同時光器件存儲的運行參數(shù)可用于失效原因的統(tǒng)計分析。本發(fā)明為各類光器件和模塊的失效檢測和壽命狀況判斷提供依據(jù)，為進一步準確判斷光器件和光模塊性能是否劣化提供數(shù)據(jù)支持。通過上述方法，有效預測出光器件的壽命，既不會有全部統(tǒng)一更換帶來的成本高的問題，同時根據(jù)每個光模塊本身運行的數(shù)據(jù)預測出光器件的壽命，使得預測結果更加準確有效。


本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中
圖1為本發(fā)明的支持光器件壽命預測和失效原因分析的裝置結構示意圖。
具體實施例方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其它等效或具有類似目的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。影響器件或模塊壽命的因素主要有工作時間、非正常的工作電壓范圍、非正常的工作電流范圍、接插件的插拔次數(shù)等。本發(fā)明的方案可對一系列影響其使用壽命的因素進行記錄，記錄的內(nèi)容包括但不限于如下幾項當前總工作時間、當前總插拔次數(shù)、當前出現(xiàn)過的異常事件時間及次數(shù)等。異常事件包括但不限于當前總工作時間超出設定值、當前總插拔次數(shù)超出設定值、發(fā)射失效、通訊接口錯誤、溫度超出設定alarm/warning閾值、工作電壓超出設定alarm/warning閾值、工作電流超出設定alarm/warning閾值、發(fā)射光功率超出設定alarm/warning閾值、接收光功率超出設定alarm/warning閾值。記錄的上述這些信息還可以通過設定的判定機制給出告警信息，方便外界讀取。如圖1所示的本發(fā)明的支持光器件壽命預測及失效原因分析的裝置結構示意圖， 包括處理器CPU、存儲器、光模塊狀態(tài)采集單元、光模塊通訊接口，所述處理器CPU分別與所述存儲器、光模塊狀態(tài)采集單元、光模塊通訊接口連接；所述處理器CPU用于根據(jù)光模塊的壽命參數(shù)和運行參數(shù)進行判斷，并以判斷結果為依據(jù)預測出光模塊的壽命；所述存儲器用于保存光模塊的壽命參數(shù)和運行參數(shù)；所述光模塊狀態(tài)采集單元用于采集光模塊的運行參數(shù)；所述光模塊通訊接口用于與外部管理端的通訊。通過在光模塊上連接處理器CPU，處理器CPU根據(jù)光模塊的壽命參數(shù)和運行參數(shù)，計算出光模塊所處的壽命階段，作為是否需要更換光模塊的依據(jù)，有效預測出光模塊的壽命。本發(fā)明為各類光器件和模塊的失效檢測和壽命狀況判斷提供依據(jù)，為進一步準確判斷光器件和光模塊性能是否劣化提供數(shù)據(jù)支持。優(yōu)選地，上述光模塊通訊接口為1 接口或MDIO接口。優(yōu)選地，上述存儲器包括但不限于Flash、EEPROM、SDRAM等存儲裝置。本發(fā)明還公開了一種支持光器件壽命預測和失效原因分析的方法，其具體包含以下步驟光模塊狀態(tài)采集單元實時采集光模塊的運行參數(shù)，處理器CPU將光模塊的運行參數(shù)定時寫入存儲器，所述處理器CPU根據(jù)存儲器中的光模塊的壽命參數(shù)和運行參數(shù)，預測出光模塊的壽命。通過上述方法，有效預測出光器件的壽命，既不會有全部統(tǒng)一更換帶來的成本高的問題，同時根據(jù)每個光模塊本身運行的數(shù)據(jù)預測出光器件的壽命，使得預測結果更加準確有效。優(yōu)選地，上述光模塊的壽命參數(shù)包含但不限于光模塊的總工作時間、總插拔次數(shù)、 異常事件報警次數(shù)；所述光模塊的運行參數(shù)包含但不限于光模塊當前總工作時間、當前總插拔次數(shù)、當前異常事件報警次數(shù)。優(yōu)選地，上述光模塊的運行數(shù)據(jù)包括光模塊的總工作時間、光模塊的總插拔次數(shù)、 光模塊出現(xiàn)過的異常事件的時間及次數(shù)。通過對影響光模塊工作的所有數(shù)據(jù)進行檢測、記錄和判斷，使得判斷結果更加準確。優(yōu)選地，記錄光模塊當前總工作時間的具體方法為當光模塊上電工作時，處理器 CPU計時算法啟動，在前一次計時的基礎上，累積增加本次光模塊的上電工作時間；當光模塊停止工作時，處理器CPU停止計時，并記錄累積的光模塊上電工作的總工作時間，處理器 CPU的初始總工作時間為0。通過上述方案，準確記錄光模塊的總工作時間，為預測光模塊的壽命提供準確的依據(jù)。優(yōu)選地，記錄光模塊當前總插拔次數(shù)的具體方法為當光模塊插拔后上電工作時， 光模塊的工作模式狀態(tài)位(MocLAbs)變化，處理器CPU采集到該狀態(tài)位的變化后，處理器 CPU中的計數(shù)器自動在前一次基礎上增加一次。通過采集光模塊中工作模式狀態(tài)指示位的狀態(tài)變化次數(shù)，累積記錄光模塊的總插拔次數(shù)，為預測光模塊的壽命提供準確的依據(jù)。優(yōu)選地，記錄光模塊當前出現(xiàn)過的異常事件的時間及次數(shù)的具體方法為處理器CPU定時讀取光模塊中模塊診斷信息域中的警示(alarm/warning)狀態(tài)位的變化，并對該變化的情況作記錄，對狀態(tài)的變化次數(shù)進行計數(shù)。通過采集光模塊中出現(xiàn)過的異常事件的時間及次數(shù)，累積記錄光模塊出現(xiàn)過的異常事件的時間及次數(shù)，為預測光模塊的壽命提供準確的依據(jù)。優(yōu)選地，上述異常事件包括但不限于當前總工作時間超出設定值、當前總插拔次數(shù)超出設定值、發(fā)射失效、通訊接口錯誤、溫度超出設定告警(alarm/warning)閾值、工作電壓超出設定告警(alarm/warning)閾值、工作電流超出設定告警(alarm/warning)閾值、發(fā)射光功率超出設定告警(alarm/warning)閾值、接收光功率超出設定告警(alarm/ warning)閾值。詳細記錄光模塊的異常事件，針對這部分光模塊更準確地判斷出其壽命。上述記錄的存儲方式為通過光器件內(nèi)置的CPU，將這些信息實時保存在存儲器中， 存儲器包括但不限于Flash、EEPR0M、低功耗SDRAM等存儲裝置的某一特定區(qū)域中。存儲器中記錄的更新方式如下，由于存儲區(qū)域的空間受限，系統(tǒng)管理端可通過串行接口訪問該區(qū)域，串行接口類型包括但不限于1 和MDI0?？蛇x擇的內(nèi)容刷新處理方式包括但不限于先進先出和存滿溢出，在記錄將被移出存儲區(qū)域時，對外給出告警，該告警信號被CPU存儲到存儲器的某個特定區(qū)域，存儲器包括但不限于Flash、EEPR0M、低功耗SDRAM、 RTC實時時鐘等。本發(fā)明中可以根據(jù)需要設定不同的告警條件，包括但不限于以下條件當前總工作時間超出設定值；當前總插拔次數(shù)超出設定值；當前異常事件次數(shù)超出設定值；異常事件級別超出設定值。通過處理器CPU，實時讀取當前總工作時間、當前總插拔次數(shù)和當前異常事件次數(shù)級別，并與設定告警條件中的相應設定值做比較，當大于設定條件時，處理器 CPU將特定區(qū)域的壽命告警指示設為有效；通過內(nèi)置CPU，實時讀取異常事件記錄，并對異常記錄與設定異常事件級別做比較，給出當前對應的異常事件級別，并將該級別存儲于存儲器的特定區(qū)域。本發(fā)明并不局限于前述的具體實施方式
。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權利要求
1.一種支持光器件壽命預測和失效原因分析的裝置，其特征在于包括處理器CPU、存儲器、光模塊狀態(tài)采集單元、光模塊通訊接口，所述處理器CPU分別與所述存儲器、光模塊狀態(tài)采集單元、光模塊通訊接口連接；所述處理器CPU用于根據(jù)光模塊的壽命參數(shù)和運行參數(shù)進行判斷，并以判斷結果為依據(jù)預測出光模塊所處的壽命階段；所述光模塊狀態(tài)采集單元用于采集光模塊的運行參數(shù)；所述存儲器用于保存光模塊的壽命參數(shù)和運行參數(shù)；所述存儲的運行參數(shù)用于做失效原因統(tǒng)計分析；所述光模塊通訊接口用于與外部管理端的通訊。
2.如權利要求1所述的支持光器件壽命預測和失效原因分析的裝置，其特征在于所述光模塊通訊接口為1 接口或MDIO接口。
3.一種支持光器件壽命預測和失效原因分析的方法，其具體包含以下步驟光模塊狀態(tài)采集單元實時采集光模塊的運行參數(shù)，處理器CPU將光模塊的運行參數(shù)定時寫入存儲器，所述處理器CPU根據(jù)存儲器中光模塊的壽命參數(shù)和運行參數(shù)，預測出光模塊所處的壽命階段。
4.如權利要求3所述的支持光器件壽命預測和失效原因分析的方法，其特征在于所述光模塊的壽命參數(shù)被預先保存在光器件的存儲器中，所述壽命參數(shù)包括光模塊總工作時間、總插拔次數(shù)、異常事件報警。
5.如權利要求3所述的支持光器件壽命預測和失效原因分析的方法，其特征在于所述光模塊的運行參數(shù)包含光模塊的當前總工作時間、當前總插拔次數(shù)、當前異常事件報警次數(shù)。
6.如權利要求3或5所述的支持光器件壽命預測和失效原因分析的方法，其特征在于處理器CPU根據(jù)采集的光模塊是否處在工作狀態(tài)計算光模塊的當前總工作時間，具體方法為當光模塊上電工作時，處理器CPU計時算法啟動，在前一次計時的基礎上，累積增加本次光模塊的上電工作時間；當光模塊停止工作時，處理器CPU停止計時，并記錄累積的光模塊上電工作的總工作時間；處理器CPU的初始總工作時間為0。
7.如權利要求3或5所述的支持光器件壽命預測和失效原因分析的方法，其特征在于處理器CPU根據(jù)采集的光模塊是否被重新插拔計算光模塊的當前總插拔次數(shù)，具體方法為當光模塊插拔后上電工作時，光模塊的工作模式狀態(tài)位變化，處理器CPU采集到該狀態(tài)位的變化后，處理器CPU中的計數(shù)器自動在前一次基礎上增加一次。
8.如權利要求3或5所述的支持光器件壽命預測和失效原因分析的方法，其特征在于處理器CPU根據(jù)采集的光模塊工作狀態(tài)監(jiān)測參數(shù)計算光模塊出現(xiàn)的異常事件報警次數(shù)，具體方法為處理器CPU定時讀取光模塊中模塊診斷信息域中的警示狀態(tài)位的變化，并對該變化的情況作記錄，對狀態(tài)的變化次數(shù)進行計數(shù)。
9.如權利要求8所述的支持光器件壽命預測和失效原因分析的方法，其特征在于處理器CPU調用異常事件算法，對異常事件進行分析，并產(chǎn)生異常事件級別警示信號，并將警示信號寫入存儲器的特定區(qū)域中。
10.如權利要8所述的支持光器件壽命預測和失效原因分析的方法，其特征在于所述異常事件包括當前工作時間超出設定值、當前插拔次數(shù)超出設定值、發(fā)射失效、通訊接口錯誤、溫度超出設定告警閾值、工作電壓超出設定告警閾值、工作電流超出設定告警閾值、發(fā)射光功率超出設定告警閾值、接收光功率超出設定告警閾值。
全文摘要
本發(fā)明涉及光通信領域，本發(fā)明公開了一種支持光器件壽命預測和失效原因分析的裝置，包括處理器CPU、存儲器、光模塊狀態(tài)采集單元、光模塊通訊接口，所述處理器CPU分別與所述存儲器、光模塊狀態(tài)采集單元、光模塊通訊接口連接；所述處理器CPU用于根據(jù)光模塊的壽命參數(shù)和運行參數(shù)進行判斷，并以判斷結果為依據(jù)預測出光模塊的壽命；所述存儲器用于保存光模塊的壽命參數(shù)和運行參數(shù)；所述光模塊狀態(tài)采集單元用于采集光模塊的運行參數(shù)；所述光模塊通訊接口用于與外部管理端的通訊。本發(fā)明還公開了一種支持光器件壽命預測和失效原因分析的方法，處理器CPU根據(jù)光模塊的壽命參數(shù)和運行參數(shù)，計算出光模塊當前所處的壽命階段，作為是否需要更換光模塊的依據(jù)，有效預測出光模塊的壽命，同時存儲的光模塊運行參數(shù)可作失效原因的統(tǒng)計分析使用。
文檔編號G01R31/00GK102323505SQ201110234049
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月16日 優(yōu)先權日2011年8月16日
發(fā)明者曹陽, 黃曉雷 申請人:成都新易盛通信技術有限公司