收發(fā)一體光模塊及光通信系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種收發(fā)一體光模塊及光通信系統(tǒng)，所述光模塊包括發(fā)射機電路、接收機電路及電接口，還包括有FEC編碼器和FEC解碼器，所述FEC編碼器通過所述電接口接收發(fā)射電信號，對該發(fā)射電信號進行FEC編碼，并將編碼后的信號傳輸至所述發(fā)射機電路；所述FEC解碼器接收所述接收機電路輸出的待FEC解碼的接收電信號，對該接收電信號進行FEC解碼，并將解碼后的信號傳輸至所述電接口。通過在光模塊內部設置FEC編碼器和解碼器，使得光模塊既可以對要發(fā)射的信號進行前向糾錯，也可以對攜帶有前向糾錯碼的信號進行解碼，為提高光模塊所在光通信系統(tǒng)的通信性能提供了有力支持。
【專利說明】收發(fā)一體光模塊及光通信系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于光纖通信技術，具體地說，是涉及一種收發(fā)一體光模塊及采用該光模塊的光通信系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在光通信系統(tǒng)中、尤其是在密集型波分復用(DWDM)通信中，由于各種光信號具有不同的頻率成分或不同的模式分量，導致在光纖中傳輸的光信號具有不同的傳輸速度，從而出現色散。色散的存在會使得接收端接收到的脈沖波形發(fā)生畸變，產生誤碼，降低信號接收靈敏度，進而影響光通信效果、通信容量及傳輸距離。
[0003]為解決色散引起的上述問題，傳統(tǒng)的做法是在光通信系統(tǒng)中增設中繼站，將信號恢復再生后再發(fā)送出去；或者，額外增設專用色散補償模塊對色散進行補償。增設中繼站的方式需要改變通信網絡架構，建設周期長，網絡架構復雜，成本高；而增設專用色散補償模塊的方式也存在著成本高的問題。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的之一是提供一種收發(fā)一體光模塊，以解決現有技術處理光信號色散時存在的通信網絡架構復雜、成本高等問題。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型提供的收發(fā)一體光模塊采用以下技術方案予以實現:
[0006]—種收發(fā)一體光模塊，包括發(fā)射機電路、接收機電路及電接口，所述光模塊還包括有FEC編碼器和FEC解碼器，所述FEC編碼器通過所述電接口接收發(fā)射電信號，對該發(fā)射電信號進行FEC編碼，并將編碼后的信號傳輸至所述發(fā)射機電路；所述FEC解碼器接收所述接收機電路輸出的待FEC解碼的接收電信號，對該接收電信號進行FEC解碼，并將解碼后的信號傳輸至所述電接口。
[0007]如上所述的收發(fā)一體光模塊，為方便對光模塊編解碼進行控制，所述FEC編碼器和所述FEC解碼器還分別連接有提供配置信號的配置信號輸出電路。
[0008]如上所述的收發(fā)一體光模塊，所述配置信號輸出電路可以置于所述光模塊外部；在此情況下，所述配置信號輸出電路通過所述電接口分別與所述FEC編碼器的配置端及所述FEC解碼器的配置端相連接。
[0009]如上所述的收發(fā)一體光模塊，所述配置信號輸出電路也可以置于所述光模塊內部；此情況下，所述配置信號輸出電路一端分別與所述FEC編碼器的配置端及所述FEC解碼器的配置端相連接，另一端連接所述電接口。
[0010]對于內置的配置信號輸出電路，所述配置信號輸出電路優(yōu)選為所述光模塊的監(jiān)控電路。
[0011]如上所述的收發(fā)一體光模塊，所述監(jiān)控電路還分別與所述發(fā)射機電路、所述接收機電路及所述光組件相連接。[0012]優(yōu)選的，所述FEC編碼器和所述FEC解碼器集成在一顆芯片內，形成FEC編解碼器。
[0013]如上所述的收發(fā)一體光模塊，所述接收機電路中包括有溫度補償電路。
[0014]如上所述的收發(fā)一體光模塊，為及時獲知接收信號與發(fā)射信號是否正常，所述發(fā)射機電路中包括有在發(fā)射信號異常時輸出告警信號的發(fā)射告警電路，所述接收機電路中包括有在接收信號異常時輸出告警信號的接收告警電路。
[0015]本實用新型的目的之二是提供一種光通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠以簡單的通信架構解決色散問題。
[0016]具體來說，一種光通信系統(tǒng)，包括多個光通信節(jié)點，所述光通信節(jié)點內設置有上述所述的收發(fā)一體光模塊。
[0017]與現有技術相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:本實用新型通過在收發(fā)一體光模塊內部內置FEC編碼器和FEC解碼器，使得光模塊發(fā)射信號時可以對要發(fā)射的信號重新編碼，插入前向糾錯碼，然后將攜帶有前向糾錯碼的信號發(fā)射出去，而在光模塊接收信號時可以對攜帶有前向糾錯碼的信號進行解碼糾錯，并輸出糾錯后的電信號，從而能夠為提高光模塊所應用的光通信系統(tǒng)的通信性能提供有力支持，為在不更改通信網絡架構的基礎上、僅通過更換光模塊解決色散而產生的問題提供了可能性。而在光通信系統(tǒng)的任意兩個相通信的光通信節(jié)點中分別采用本實用新型的光模塊之后，借助于其中一個光通信節(jié)點中光模塊的FEC編碼功能和另一個光通信節(jié)點中光模塊的FEC解碼功能，可有效降低兩個節(jié)點之間信號傳輸的誤碼率，提高信號的接收靈敏度，進而提高了光通信系統(tǒng)的通信效果和容量，增加了光信號傳輸距離。
[0018]結合附圖閱讀本實用新型的【具體實施方式】后，本實用新型的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型收發(fā)一體光模塊第一個實施例的原理框圖；
[0020]圖2是本實用新型收發(fā)一體光模塊第二個實施例的原理框圖；
[0021]圖3是本實用新型收發(fā)一體光模塊第三個實施例的原理框圖；
[0022]圖4是本實用新型光通信系統(tǒng)一個實施例的原理框圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細的描述。
[0024]請參見圖1，該圖所示為本實用新型收發(fā)一體光模塊第一個實施例的原理框圖。
[0025]如圖1所示，該第一個實施例的光模塊I為收發(fā)一體光模塊，包括有光組件11、發(fā)射機電路12、接收機電路13及光接口。其中，光組件11為收發(fā)一體光組件，既包含有作為發(fā)射光信號的激光器(圖中未標注)，又包含有作為接收光信號的光電探測器(圖中未標注)。發(fā)射機電路12包含有突發(fā)模式驅動器(圖中未示出)，其與光組件11相連接，具體來說是與光組件11中的激光器相連接，用于向光組件11輸出驅動信號，驅動光組件11中的激光器發(fā)光，實現電信號到光信號的轉換，并通過光組件11將光信號發(fā)射出去。接收機電路13中包含有限幅放大器(圖中未示出)，光組件11中的光電探測器將接收到的光信號轉換成差分電信號后輸入至限幅放大電路的輸入端，經限幅放大電路進行限幅、放大處理后輸出。光組件11、發(fā)射機電路12及接收機電路13為光模塊中的現有結構，更具體的結構及原理不作詳細描述。
[0026]此外，光模塊I中還設置有FEC編碼器14和FEC解碼器15。其中，FEC編碼器14具有輸入端、輸出端和配置端，輸入端與光模塊I電接口中的+/-1N差分信號輸入端相連接，輸出端與發(fā)射機電路12的輸入端相連接，而其配置端與提供配置信號的配置信號輸出電路41相連接。與FEC編碼器14類似的，FEC解碼器15也具有輸入端、輸出端和配置端，輸入端與接收機電路13的輸出端相連接，輸出端與光模塊I電接口中的+/-OUT差分信號輸出端相連接，而其配置端也與提供配置信號的配置信號輸出電路41相連接。
[0027]而且，在該實施例中，配置信號輸出電路41外置于光模塊I外部，可通過串口分別與FEC編碼器14和FEC解碼器15相連接，提供相應的配置信號。
[0028]通過設置配置信號輸出電路41，可以根據實際通信需求方便地對FEC編碼器14進行編碼控制和對FEC解碼器15進行解碼控制。當然，對于信號單一、通信性能要求低的通信過程來說，也可以不額外設置配置信號輸出電路，而是通過預先在FEC編碼器和FEC解碼器中寫入固定配置信號的方式實現編碼及解碼。
[0029]設置FEC編碼器14之后，要發(fā)射的電信號從系統(tǒng)板(該圖中未示出，可參見圖4)發(fā)出，經電接口中的+/-1N差分信號輸入端輸入至光模塊I中的FEC編碼器14中。FEC編碼器14根據配置信號輸出電路41所輸出的配置信號，在要傳輸的信號中插入FEC信息進行重新封裝。封裝后的信號傳輸至發(fā)射機電路12中，再由發(fā)射機電路12調制到光組件11中轉換為光信號，最終發(fā)送出去。FEC編碼器14采用現有技術中的編碼器來實現，其編碼原理、結構等均為現有技術，在此不作更具體闡述。
[0030]設置FEC解碼器15之后，接收機電路13放大處理后的電信號先傳輸至FEC解碼器15中。FEC解碼器15根據配置信號輸出電路41所輸出的配置信號，對信號進行解碼、糾錯，還原出與信號發(fā)送方相一致的凈負荷信號，然后將凈負荷信號從+/-OUT差分信號輸出端輸出。同樣的，FEC解碼器15采用現有技術中的解碼器來實現，其解碼原理、結構等均為現有技術，在此不作更具體闡述。
[0031]該實施例通過在光模塊I內部設置FEC編碼器14和解碼器15，在光模塊I作為發(fā)射端發(fā)射信號時，能夠在光模塊內對要傳輸的、來自外部系統(tǒng)板的凈負荷打包，插入前向糾錯碼，然后將攜帶有前向糾錯碼的信號發(fā)射出去。在相對應的接收端接收到信號后執(zhí)行相應的解碼處理，則可以在無需更改通信網絡架構的基礎上減少了信號傳輸的誤碼率。而在光模塊I作為接收端接收信號時，能夠對發(fā)射端傳輸的、攜帶有前向糾錯碼的信號進行解碼糾錯，并輸出糾錯后的電信號。因而，該光模塊I的出現，為提高光模塊所應用的光通信系統(tǒng)的通信性能提供了有力支持，為在不更改通信網絡架構的基礎上、僅通過更換光模塊解決色散而產生的傳輸誤碼率高、接收靈敏度低、光通信性能差等問題提供了可能性。請參見圖2，該圖示出了本實用新型收發(fā)一體光模塊第二個實施例的原理框圖。
[0032]如圖2所示，該第二個實施例的光模塊2也為收發(fā)一體光模塊，包括有光組件21、發(fā)射機電路22、接收機電路23、光接口、FEC編碼器24、FEC解碼器25及配置信號輸出電路42。這幾部分的連接關系、實現功能等與圖1第一個實施例的光模塊I類似，具體請參考上述對圖1的描述。與圖1第一個實施例不同的是，配置信號輸出電路42內置于光模塊2內部。具體來說，配置信號輸出電路42 —端分別與FEC編碼器24的配置端及FEC解碼器25的配置端相連接，另一端與光模塊2電接口中的總線接口相連接，接收外部編解碼配置信號，并傳輸至FEC編碼器24和/或FEC解碼器25。
[0033]請參見圖3，該圖所示為本實用新型收發(fā)一體光模塊第三個實施例的原理框圖。
[0034]如圖3所不,該第三個實施例的光模塊3也為收發(fā)一體光模塊,包括有光組件31、發(fā)射機電路32、接收機電路33及電接口，還包括有FEC編解碼器34。其中，光組件31、發(fā)射機電路32及接收機電路33的連接、實現功能等與圖1及圖2實施例相類似。而與圖2實施例相比，采用集成的FEC編解碼器34代替圖2中分離的FEC編碼器及FEC解碼器，實現FEC編碼及FEC解碼功能，以簡化電路結構，提高系統(tǒng)集成度。該集成的FEC編解碼器34與發(fā)射機電路32、接收機電路33及電接口的連接結構可參考圖2。
[0035]與圖2實施例不同的是，該實施例的光模塊3內部具有監(jiān)控電路43，該監(jiān)控電路43除了與光組件31、發(fā)射機電路32及接收機電路33相連接，執(zhí)行對光模塊3的溫度、供電電壓、偏置電流、發(fā)射光功率及接收光功率等參數的監(jiān)測功能之外，還與FEC編解碼器34相連接，作為配置信號輸出電路，為FEC編解碼器34提供編碼及解碼的配置。而且，監(jiān)控電路43通過光模塊3電接口中的IIC總線接口與外部通信連接，一方面可以將監(jiān)測參數信號傳輸出去，另一方面可以從外部接收編解碼配置信號，以方便對FEC編解碼器34進行配置。
[0036]此外，該實施例的光模塊3的發(fā)射機電路32中除了常規(guī)實現發(fā)射信號調制的電路單元之外，還包括有與光模塊3電接口中的Tx_FAULT發(fā)射告警信號輸出端相連接的發(fā)射告警電路單元321，能夠對發(fā)射信號進行監(jiān)測，并在發(fā)射信號異常時通過Tx_FAULT輸出告警信號。而接收機電路33除了常規(guī)限幅放大器之外，還包括有與光模塊3電接口中的Rx_L0S接收告警信號輸出端相連接的接收告警電路單元331，用于在限幅放大器接收的差分信號低于設定的門限電壓信號時，通過Rx_L0S端口發(fā)出接收告警信號。除此之外，接收機電路33中還包括有溫度補償電路332，用于對接收機電路33進行溫度調整，保證接收機電路33在不同的溫度下均能夠正常接收信號。
[0037]監(jiān)控電路43、發(fā)射告警電路單元321、接收告警電路單元331及溫度補償電路332均可采用現有光模塊的相應技術來實現，具體工作原理也是現有技術，在此不作更詳細的描述。上述各實施例的收發(fā)一體光模塊可應用在光通信系統(tǒng)中，作為光通信節(jié)點中的光電信號轉換模塊來使用。
[0038]請參見圖4，該圖所示為本實用新型光通信系統(tǒng)一個實施例的原理框圖。
[0039]如圖4，該實施例的光通信系統(tǒng)包括有相互通信的光傳輸節(jié)點A和光傳輸節(jié)點B。其中，光傳輸節(jié)點A包括有系統(tǒng)板40及光模塊50，光模塊50采用圖1實施例所示的收發(fā)一體光模塊，并通過電接口與系統(tǒng)板40相連接。為對光模塊50中的FEC編碼器及FEC解碼器進行配置、實現在光模塊50內部的FEC編解碼，在系統(tǒng)板40上設置有配置信號輸出電路4，能夠提供編解碼器配置信號并傳輸至光模塊50內部。類似的，光傳輸節(jié)點B包括有系統(tǒng)板60及光模塊70,光模塊60也米用圖1實施例不出的收發(fā)一體光模塊，并通過電接口與系統(tǒng)板60相連接。為對光模塊60中的FEC編碼器及FEC解碼器進行配置、實現在光模塊60內部的FEC編解碼，在系統(tǒng)板60上設置有配置信號輸出電路6，能夠提供編解碼器配置信號并傳輸至光模塊70內部。而且，光傳輸節(jié)點A與光傳輸節(jié)點B之間通過光模塊50和光模塊70實現光信號通信。[0040]具體而言，如果光傳輸節(jié)點A作為發(fā)射端，向作為接收端的光傳輸節(jié)點B發(fā)射信號，系統(tǒng)板40將待發(fā)射的凈負荷電信號輸入到光模塊50中，光模塊50采用如圖1實施例所描述的方法，發(fā)射插入有前向糾錯碼的光信號至光纖中。在光傳輸節(jié)點B，光模塊70通過光纖接收光信號，采用圖1所描述的方法對信號進行解碼，還原出凈負荷，然后輸出至系統(tǒng)板60，保證兩個傳輸節(jié)點內系統(tǒng)板上信號的一致性。
[0041]而且，由于光模塊50內置有FEC編碼器，前向糾錯能力強，可有效降低信號傳輸的誤碼率；光模塊70內置有FEC解碼器，可以對接收的信號進行解碼，還原出相應的信號。從而，在光傳輸節(jié)點A和光傳輸節(jié)點B構成的光通信系統(tǒng)中，提高了信號接收端的接收靈敏度，提高了通信效果和容量，增加了傳輸距離。例如，如果光模塊50為XFP光模塊，可以將現有只能傳輸80公里的系統(tǒng)升級到滿足于120公里傳輸距離，而接收靈敏度可以提高6dBm左右，大大提高了通信性能，而無需更改通信系統(tǒng)的架構，僅需要更換光模塊即可，使用極其方便。
[0042]同樣的，如果光傳輸節(jié)點B作為發(fā)射端、光傳輸節(jié)點A作為接收端，兩個節(jié)點之間同樣也能夠利用前向糾錯編碼及解碼實現高性能的信號傳輸通信。
[0043]該實施例的光通信系統(tǒng)僅簡單示意了兩個光傳輸節(jié)點中系統(tǒng)板與光模塊的連接結構以及兩個節(jié)點之間的光纖連接，系統(tǒng)板40及系統(tǒng)板60上的更詳細結構、與光模塊之間更詳細的連接結構、信號傳輸等并未示出，均可以參照現有技術。
[0044]而且，光通信系統(tǒng)不局限于上述的兩個光傳輸節(jié)點，也可以是具有更多個光傳輸節(jié)點、傳輸節(jié)點之間相互均可以進行通信的系統(tǒng)。
[0045]以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其進行限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領域的普通技術人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型所要求保護的技術方案的精神和范圍。
【權利要求】
1.一種收發(fā)一體光模塊，包括發(fā)射機電路、接收機電路及電接口，其特征在于，所述光模塊還包括有FEC編碼器和FEC解碼器，所述FEC編碼器通過所述電接口接收發(fā)射電信號，對該發(fā)射電信號進行FEC編碼，并將編碼后的信號傳輸至所述發(fā)射機電路；所述FEC解碼器接收所述接收機電路輸出的待FEC解碼的接收電信號，對該接收電信號進行FEC解碼，并將解碼后的信號傳輸至所述電接口。
2.根據權利要求1所述的收發(fā)一體光模塊，其特征在于，所述FEC編碼器和所述FEC解碼器還分別連接有提供配置信號的配置信號輸出電路。
3.根據權利要求2所述的收發(fā)一體光模塊，其特征在于，所述配置信號輸出電路置于所述光模塊外部，所述配置信號輸出電路通過所述電接口分別與所述FEC編碼器的配置端及所述FEC解碼器的配置端相連接。
4.根據權利2所述的收發(fā)一體光模塊，其特征在于，所述配置信號輸出電路置于所述光模塊內部，所述配置信號輸出電路一端分別與所述FEC編碼器的配置端及所述FEC解碼器的配置端相連接，另一端連接所述電接口。
5.根據權利要求4所述的收發(fā)一體光模塊,其特征在于，所述配置信號輸出電路為所述光模塊的監(jiān)控電路。
6.根據權利要求5所述的收發(fā)一體光模塊,其特征在于,所述光模塊還包括有光組件，所述監(jiān)控電路還分別與所述發(fā)射機電路、所述接收機電路及所述光組件相連接。
7.根據權利要求1所述的收發(fā)一體光模塊，其特征在于，所述FEC編碼器和所述FEC解碼器集成在一顆芯片內，形成FEC編解碼器。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的收發(fā)一體光模塊，其特征在于，所述接收機電路中包括有溫度補償電路。
9.根據權利要求1至7中任一項所述的收發(fā)一體光模塊，其特征在于，所述發(fā)射機電路中包括有在發(fā)射信號異常時輸出告警信號的發(fā)射告警電路，所述接收機電路中包括有在接收信號異常時輸出告警信號的接收告警電路。
10.一種光通信系統(tǒng)，包括多個光通信節(jié)點，其特征在于，所述光通信節(jié)點內設置有上述權利要求1至9中任一項所述的收發(fā)一體光模塊。
【文檔編號】H04B10/2513GK203761405SQ201420060395
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年2月10日 優(yōu)先權日:2014年2月10日
【發(fā)明者】李紹波, 丁明 申請人:青島海信寬帶多媒體技術有限公司