專利名稱：驅動電流控制方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信領域，具體而言，涉及一種驅動電流控制方法及裝置。
背景技術：
在當前的光通信傳輸領域中，光放大系統(tǒng)主要用在光鏈路中實現(xiàn)對光信號的增益控制功能，包括信號增益的放大，衰減，鎖定等功能。硬件上光放大系統(tǒng)主要由光放大板構成，主要是利用摻鉺光纖放大器(EDFA)實現(xiàn)對光信號的放大，從而補償光信號鏈路中光信號傳輸損耗，保證信號在光鏈路中能以正常的功率大小進行傳輸。在實際光放大系統(tǒng)當中，對系統(tǒng)增益的控制，實際上就是對EDFA的驅動電流的控制。驅動電流的大小決定了 EDFA的增益大小。在正常工作環(huán)境下，需要保證EDFA的驅動電流恒定，而在各種異常工作環(huán)境下，如突然出現(xiàn)掉波和增波情況，需要能保證驅動電流同步的根據(jù)變化趨勢進行快速調(diào)整，并最終根據(jù)新的入光功率條件來實現(xiàn)增益鎖定。如果調(diào)節(jié)速度慢，驅動電流沒有跟上變化趨勢，會使得在過渡過程中光鏈路的信號出現(xiàn)較大的功率波動，導致出現(xiàn)誤碼，嚴重時會導致業(yè)務中斷，損壞光器件。所以系統(tǒng)要求是調(diào)節(jié)過程越快越好，控制精度越高越好。相關技術中，對于驅動電流的控制，通常通過引入數(shù)字信號處理器件(DSP)、高速模數(shù)轉換器件(ADC)和高速數(shù)模轉換器件(DAC)而實現(xiàn)。

圖1是根據(jù)相關技術的光放大系統(tǒng)的示意圖，如圖1所示，光放大系統(tǒng)主要由光功率檢測電路、監(jiān)控單元、DSP控制單元、光功率檢測單元ADC、驅動單元DAC以及與光放大相關的電路和EDFA等組成。整個系統(tǒng)的關鍵部分DSP控制單元屬于順序處理器件。圖2是根據(jù)相關技術的光放大系統(tǒng)的增益控制的流程圖，如圖2所示，包括如下的步驟S202至步驟S212。步驟S202，采集入光功率信號，其中，光功率相關的模擬部分電路，對光信號的采集和轉換時一直在進行的，實現(xiàn)了光信號到模擬電信號的實時轉換。步驟S204，當入光功率發(fā)生變化時，判斷入光功率的變化趨勢是增波狀態(tài)還是減波狀態(tài)，然后進行后繼的處理。由于DSP本身的限制，其軟件功能主要都是在中斷中完成， 中斷是有處理周期的，這樣的話本身就會帶來時間開銷，從而導致對光功率的變化實時響應性能就不會很高。步驟S206，判斷是否進入瞬態(tài)處理流程，如果是則進入步驟S208，否則返回步驟 S202。步驟S208，系統(tǒng)進入瞬態(tài)處理流程，計算控制變量。由于處理時間會比較長，軟件會關閉中斷，執(zhí)行瞬態(tài)抑制算法，實現(xiàn)對增益的快速控制。在實現(xiàn)算法的具體過程中，使用的是數(shù)字PID算法。圖3是根據(jù)相關技術的PID控制器的示意圖，如圖3所示，r(t)為輸入，y(t)為輸出，e (t)為誤差控制變量，Ti為積分常數(shù)，Td為微分常數(shù)，K為比例系數(shù)，u (t)為控制變量，G(S)為系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。
下式(1)為方便計算機運算進行離散化處理的PID計算公式，其中，T為采樣周期， e(k)和e(k-l)分別為當前和上一次的出光誤差計算值。這種通過求和、求差以及乘法運算的操作便于數(shù)字邏輯實現(xiàn)。算法通過判斷輸入和輸出之間的誤差值，使用精心設計的控制參數(shù)進行計算后得到了 u (t)。
權利要求
1.一種驅動電流控制方法，其特征在于，包括 獲取入光功率和出光功率；根據(jù)所述入光功率和所述出光功率，控制出光鏈路的驅動電流。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述入光功率和所述出光功率，控制出光鏈路的驅動電流包括根據(jù)所述入光功率和所述出光功率，計算控制參數(shù)； 使用所述控制參數(shù)，控制出光鏈路的驅動電流。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述入光功率和所述出光功率，計算控制參數(shù)包括根據(jù)所述入光功率和所述出光功率，確定出光誤差的變化趨勢； 根據(jù)所述出光誤差的變化趨勢，計算所述控制參數(shù)中的比例控制參數(shù)、積分控制參數(shù)和微分控制參數(shù)。
4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述入光功率和所述出光功率，計算所述控制參數(shù)包括根據(jù)所述入光功率和所述出光功率，使用并行處理算法，計算所述控制參數(shù)，其中所述并行處理算法是使用現(xiàn)場可編程門陣列FPGA實現(xiàn)的。
5.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，使用所述控制參數(shù)，控制出光鏈路的驅動電流包括向驅動電路中的數(shù)字模擬轉換器件DAC發(fā)送所述控制參數(shù)； 所述DAC根據(jù)所述控制參數(shù)，控制出光鏈路的驅動電流。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，在獲取入光功率和出光功率之前，所述方法還包括光功率檢測器件檢測入光功率值和出光功率值，模擬數(shù)字轉換器件ADC將所述入光功率值和所述出光功率值轉換為入光采樣值和出光采樣值；獲取入光功率和出光功率包括獲取所述入光采樣值和所述出光采樣值。
7.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，在根據(jù)所述入光功率和所述出光功率，控制出光鏈路的驅動電流之前，所述方法還包括根據(jù)所述入光功率的變化趨勢，判斷是否進入瞬態(tài)； 如果判斷結果為是，則執(zhí)行控制出光鏈路的驅動電流的操作。
8.—種驅動電流控制裝置，其特征在于，包括 獲取模塊，用于獲取入光功率和出光功率；控制模塊，用于根據(jù)所述入光功率和所述出光功率，控制出光鏈路的驅動電流。
9.根據(jù)權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述控制模塊包括計算子模塊，用于根據(jù)所述入光功率和所述出光功率，計算控制參數(shù)； 控制子模塊，用于使用所述控制參數(shù)，控制出光鏈路的驅動電流。
10.根據(jù)權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述計算子模塊包括確定單元，用于根據(jù)所述入光功率和所述出光功率，確定出光誤差的變化趨勢； 計算單元，用于根據(jù)所述出光誤差的變化趨勢，計算所述控制參數(shù)中的比例控制參數(shù)、 積分控制參數(shù)和微分控制參數(shù)。
11.根據(jù)權利要求8至10中任一項所述的裝置，其特征在于，還包括判斷模塊，用于根據(jù)所述入光功率的變化趨勢，判斷是否進入瞬態(tài)；執(zhí)行模塊，用于在判斷結果為是的情況下，執(zhí)行控制出光鏈路的驅動電流的操作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種驅動電流控制方法及裝置，該方法包括獲取入光功率和出光功率；根據(jù)入光功率和出光功率，控制出光鏈路的驅動電流。本發(fā)明可以解決相關技術中DSP分時地獲取入光功率、控制驅動電流并判斷出光誤差是否滿足要求從而導致整個反饋控制過程會耗費大量時間的問題，從而實現(xiàn)快速增益控制，保證線路中光功率平坦和穩(wěn)定。
文檔編號H04B10/17GK102223182SQ20111015922
公開日2011年10月19日 申請日期2011年6月14日 優(yōu)先權日2011年6月14日
發(fā)明者杜凱, 范其蓬, 雷鳴 申請人:中興通訊股份有限公司