一种单通道发射多通道接收光模块及其使用方法与流程

一种单通道发射多通道接收光模块及其使用方法
【技术领域】
1.本发明涉及光通信技术领域，特别是涉及一种单通道发射多通道接收光模块及其使用方法。


背景技术：

2.随着各种新兴业务对带宽需求飞速增长，整个通信网络都急需将光传送节点，接入和交换的带宽和容量也随着日益提升。光模块也在尝试用多路的接入去实现更高速率的接入需求，模块的设计目的是通过更小的体积和更低的成本，提供更高的接入密度，最终提高用户接入容量，目标市场是满足企业网和专网局端的接入应用，满足设备商的应用要求。
3.鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是现有的光模块的接入密度不足，并且，基于特定的上下行处理数据量不严格一致的场景中，缺少一种高效的定制化的光模块。
5.本发明采用如下技术方案：
6.第一方面，本发明提供了一种单通道发射多通道接收光模块，包括一发射单元、至少两个接收单元、一个公共收发接口、一个辅助接口和波分复用器，具体的：
7.所述发射单元和至少两个接收单元均通过光纤适配到所述波分复用器对应端口；
8.所述辅助接口用于对外适配一收发一体光模块，所述接口对内通过光纤适配到所述波分复用器中分配的端口；
9.所述波分复用器一方面与上述的辅助接口、发射单元和接收单元进行端口适配外，还通过一根总纤与所述公共收发接口连接，用于与系统中的信号光纤相适配。
10.优选的，在所述发射单元选配第一速率情况下，接收单元具体包括第一接收单元和第二接收单元，具体的：
11.所述第一接收单元和第二接收单元内部分别由4个探测器构成，相应的每一个探测器对应一独立的信号波长，相应信号波长的传输速率为第一速率的1/8。
12.优选的，发射单元的中心波长为1370
±
10nm，第一接收单元中的4个探测器所对应的中心波长1538.98nm，1540.56nm，1542.14nm，1543.73nm，第一接收单元中的4个探测器的波长1546.92nm，1548.52nm，1550.12nm，1551.72nm。
13.优选的，所述第一速率为10gbps、25gbps或者50gbps。
14.优选的，所述收发一体光模块包括xgs/g combo。
15.第二方面，本发明提供了一种单通道发射多通道接收光模块的使用方法，使用第一方面所述的单通道发射多通道接收光模块，所述公共收发接口在与所述波分复用器配合工作下，同时进行着发射单元发出的光信号对外传输，辅助接口所适配的收发一体光模块的光信号的发送，接收外部传输过来的光信号，并根据各自波长的不同解复用给所述至少两个接收单元和辅助接口所适配的收发一体光模块，方法包括：
16.所述收发一体光模块在接收上游的发送过来的配置用光信号后，将相应解析出的配置策略发送给处理器；
17.所述处理器根据所述配置策略，将从接收单元中解析出的数据按照对应的业务关联性进行数据重组和还原。
18.优选的，在所述第一接收单元和第二接收单元内部分别由4个探测器构成时，构成了8通道并行接收结构，所述配置策略通过单独分配给所述收发一体光模块的波段进行独立的收发，则所述配置策略具体包括：
19.对应于每一个接收单元中的探测器的身份标识号，建立起相应探测器的身份标识号和业务标识信息的映射关系；
20.其中，在涉及一个业务对应于多个探测器进行组合接收时，相应的映射关系中还会携带一个业务下所关联的多个探测器接收和解析出的数据包之间的时序关系。
21.优选的，在处理器检测到第一接收单元和/或第二接收单元中的出现个别探测器出现信号异常中断时，方法还包括：
22.处理器在确认同一接收单元里其他探测器处于正常工作时，通过所述收发一体光模块向对端发送相应探测器的信号中断情况验证请求，所述信号中断情况验证请求中携带针对本地对应发生信号异常中断的探测器的标识号；
23.对端在解析出所述信号中断情况验证请求后，以所述收发一体光模块的工作波长作为承载，将验证结果发送给所述公共收发接口，并经由波分复用器解复用后传递给收发一体光模块。
24.优选的，所述信号中断情况验证请求中还携带相应探测器出现信号中断的起始时间和截止中断时间其所关联的业务标识，方法具体包括：
25.对端根据所述信号中断情况验证请求中携带的探测器的标识号、起始时间和截止中断时间其所关联的业务标识，对端校对自身用于发射对口频段的激光器在所述起始时间段附近是否处于正常工作，若处于正常工作则对端确定两者在相应频段的光路出现异常，并拟定新的配置策略，在避开相应出现异常光路情况下，由剩余的正常光路分摊相应出线异常光路的数据传输任务；
26.对端将所述新的配置策略携带在验证结果中，返回给信号中断情况验证请求的发起端；以便在接收到所述验证结果之后，根据新的配置策略调整自身解析从接收单元中获取的数据内容的方式。
27.优选的，所述新的配置策略的设定具体包括：
28.对端确认所述光路出现异常的业务从所述起始时间起，至完成业务数据传输所需的时间长度；
29.若相应的时间长度小于等于第一预设阈值，则所述新的配置策略中将原本由所述光路出线异常的数据传输任务暂时由所述收发一体光模块所在的频段承载；并且，在相应长度时间内，所述收发一体光模块所在的频段将临时仅作为所述业务数据传输任务执行；
30.若相应的时间长度大于第一预设阈值，则将原本由所述光路出线异常的数据传输任务分摊给另一条同样用于承载相同业务数据传输任务的光路进行，并将相应的转移配置记载在所述新的配置策略中。
31.第三方面，本发明还提供了一种处理装置，用于实现第二方面所述的单通道发射
多通道接收光模块的使用方法，所述装置包括：
32.至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，用于执行第二方面所述的单通道发射多通道接收光模块的使用方法。
33.第四方面，本发明还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，用于完成第二方面所述的单通道发射多通道接收光模块的使用方法。
34.本发明采用独立波长叠加机制，通过一个端口、一根主干光纤，同时实现千兆无源光网络接入、万兆无源光网络接入接入和5g前传，可实现固网和移动网络的资源共享，助力综合业务接入。
【附图说明】
35.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1是本发明实施例提供的一种单通道发射多通道接收光模块的结构示意图；
37.图2是本发明实施例提供的一种单通道发射多通道接收光模块的结构示意图；
38.图3是本发明实施例提供的一种单通道发射多通道接收光模块结构俯视图；
39.图4是本发明实施例提供的一种单通道发射多通道接收光模块使用方法流程示意图；
40.图5是本发明实施例提供的一种单通道发射多通道接收光模块使用方法流程示意图；
41.图6是本发明实施例提供的一种单通道发射多通道接收光模块使用方法流程示意图；
42.图7是本发明实施例提供的一种单通道发射多通道接收光模块使用方法流程示意图；
43.图8是本发明实施例提供的一种处理装置的结构示意图。
【具体实施方式】
44.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
45.在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。
46.此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
47.实施例1:
48.本发明实施例1提供了一种单通道发射多通道接收光模块，如图1所示，包括一发射单元、至少两个接收单元、一个公共收发接口、一个辅助接口和波分复用器，具体的：
49.所述发射单元和至少两个接收单元均通过光纤适配到所述波分复用器对应端口；
50.所述辅助接口用于对外适配一收发一体光模块，所述接口对内通过光纤适配到所述波分复用器中分配的端口；
51.所述波分复用器一方面与上述的辅助接口、发射单元和接收单元进行端口适配外，还通过一根总纤与所述公共收发接口连接，用于与系统中的信号光纤相适配。
52.本发明实施例采用独立波长叠加机制，通过一个端口、一根主干光纤，同时实现千兆无源光网络接入、万兆无源光网络接入接入和5g前传，可实现固网和移动网络的资源共享，助力综合业务接入。
53.在本发明实施例实现过程中，相应的发射单元和接收单元之间通常会保证总的速度一致，从而实现上下行速率的一致，因此，结合本发明实施例存在一种可行的实现方式，在所述发射单元选配第一速率情况下，接收单元具体包括第一接收单元和第二接收单元，如图2和图3所示，其中，图3可以理解为是相应图2所示的结构的实物模型俯视图，具体的：
54.所述第一接收单元和第二接收单元内部分别由4个探测器构成，相应的每一个探测器对应一独立的信号波长，相应信号波长的传输速率为第一速率的1/8。
55.例如，发射单元的中心波长为1370
±
10nm，第一接收单元中的4个探测器所对应的中心波长1538.98nm，1540.56nm，1542.14nm，1543.73nm，第一接收单元中的4个探测器的波长1546.92nm，1548.52nm，1550.12nm，1551.72nm。
56.其中，所述第一速率为10gbps、25gbps或者50gbps。如图2所示，若发射单元采用10gbps的速率情况下，接收单元采用2组4路的接收，共计是8通道的接收，图2中所示为典型的1.25gbps速率应用，8个通道速率共计是10gbps。对于非密集的应用，通道数也可设计为2乘2，共计4通道，即如图2所示的第一接收单元和第二接收单元内部都仅设置两个探测器的解决方案。对于高速率的应用，单速率可以提升为2.488gbp或者3.125gbps，即其中单一接收器所工作的光路的速率为2.488gbp或者3.125gbps。
57.在本发明实施例中，作为最为典型方案实例展现，所述收发一体光模块包括xgs/g combo。例如：下行采用波长位于1575-1580nm的eml激光器和波长位于1480-1500nm的dfb激光器，分别传输9.953gbps和2.488gbps的连续信号；上行采用波长位于1260-1280nm的高性能apd探测器和波长位于1290-1330nm的高性能apd探测器，分别传输9.953gbps/2.488gbps/1.244gbps的突发信号；其中xg-pon与xgs-pon选用相同的波长，采用tdm制式，xgs-pon/xg-pon与gpon选用不同的波长，采用wdm制式,传输距离可达到20公里，可以覆盖gpon/xg-pon/xgs-pon/combo。
58.实施例2：
59.本发明实施例提供了一种单通道发射多通道接收光模块的使用方法，使用如实施例1中所述的单通道发射多通道接收光模块，所述公共收发接口在与所述波分复用器配合工作下，同时进行着发射单元发出的光信号对外传输，辅助接口所适配的收发一体光模块的光信号的发送，接收外部传输过来的光信号，并根据各自波长的不同解复用给所述至少两个接收单元和辅助接口所适配的收发一体光模块，如图4所示，方法包括：
60.在步骤201中，所述收发一体光模块在接收上游的发送过来的配置用光信号后，将
相应解析出的配置策略发送给处理器。
61.在步骤202中，所述处理器根据所述配置策略，将从接收单元中解析出的数据按照对应的业务关联性进行数据重组和还原。
62.本发明实施例利用了独立于正常业务数据收发模块之外的辅助接口，在保证了相应的信号的有效性和及时性都与正常业务数据传输光信号保持一致情况下，还能够保证共同的处理器及时的完成复杂网络情况的即时调整和调度，有效保证了网络的有效性。
63.以下为了阐述的方便，采用如图2所示的架构进行阐述，在所述第一接收单元和第二接收单元内部分别由4个探测器构成时，构成了8通道并行接收结构，所述配置策略通过单独分配给所述收发一体光模块的波段进行独立的收发，则所述配置策略具体包括：
64.对应于每一个接收单元中的探测器的身份标识号，建立起相应探测器的身份标识号和业务标识信息的映射关系；
65.其中，在涉及一个业务对应于多个探测器进行组合接收时，相应的映射关系中还会携带一个业务下所关联的多个探测器接收和解析出的数据包之间的时序关系。
66.在本发明实施例实现过程中，相应的辅助接口在连接所述收发一体光模块，与本发明实施例提出的单通道发射多通道接收光模块两者共同通过金手指连接进入同一处理器，而在实施例1中之所以这样设计，也是为了基于本发明实施例后续扩展内容中实现的功能复杂性考虑，提供不同成本的扩展实现解决方案的可行性。
67.在本发明实施例中，在处理器检测到第一接收单元和/或第二接收单元中的出现个别探测器出现信号异常中断时，这里的信号异常中断的情况至少有以下几种：第一种是处理器根据该探测器接收解析出的数据没有能够通过完整性验证，即属于在接收光信号中途丢失了信号的(这里可能是自身探测器出故障也可能是对端的发射器出故障)；第二种是正常接收完数据后没有再接收到新的数据，这可能是碰巧在接收完整数据后发生故障(概率很小，但是不能排除不发生)，在第二种之中也可能是对端进入休眠状态(考虑有些可能的应用场景)，但是，就接收方而言，其为了更快的解决可能的问题，即便这种进入休眠状态，在本发明实施例中也被认为是信号异常中断进行后面方法过程的处理，如图5所示，方法还包括：
68.在步骤301中，处理器在确认同一接收单元里其他探测器处于正常工作(即能够输出光电转换后的电信号)时，通过所述收发一体光模块向对端发送相应探测器的信号中断情况验证请求，所述信号中断情况验证请求中携带针对本地对应发生信号异常中断的探测器的标识号。
69.这里其实有一逻辑分支，就是处理器在确认同一接收单元里其他探测器处于待机时，此时，处理器会优先根据收发一体光模块交互得到的配置策略，确定当前时间的任务是否完成，在具体实现过程中，所述收发一体光模块会与对端保持对业务内容的监控和更新，因此，一旦自身侧所有的探测器处于待机时(即没有输出电信号)，进一步确认任务没有完成，此时也可以进一步跳转到步骤302来进行验证，此时，更大可能是对端无法响应信号中断情况验证请求，即收发一体光模块会接收超时，表明要么光纤网络出问题，要么对端设备整体出了问题。
70.在步骤302中，对端在解析出所述信号中断情况验证请求后，以所述收发一体光模块的工作波长作为承载，将验证结果发送给所述公共收发接口，并经由波分复用器解复用
后传递给收发一体光模块。
71.在本发明实施例中，所述信号中断情况验证请求中还携带相应探测器出现信号中断的起始时间和截止中断时间其所关联的业务标识，如图6所示，方法具体包括：
72.在步骤401中，对端根据所述信号中断情况验证请求中携带的探测器的标识号、起始时间和截止中断时间其所关联的业务标识，对端校对自身用于发射对口频段的激光器在所述起始时间段附近是否处于正常工作。
73.在步骤402中，若处于正常工作则对端确定两者在相应频段的光路出现异常，并拟定新的配置策略，在避开相应出现异常光路情况下，由剩余的正常光路分摊相应出线异常光路的数据传输任务。
74.在步骤403中，对端将所述新的配置策略携带在验证结果中，返回给信号中断情况验证请求的发起端；以便在接收到所述验证结果之后，根据新的配置策略调整自身解析从接收单元中获取的数据内容的方式。
75.在本发明实施例中，所述新的配置策略的设定，如图7所示，具体包括：
76.在步骤501中，对端确认所述光路出现异常的业务从所述起始时间起，至完成业务数据传输所需的时间长度。
77.在步骤502中，若相应的时间长度小于等于第一预设阈值，则所述新的配置策略中将原本由所述光路出线异常的数据传输任务暂时由所述收发一体光模块所在的频段承载；并且，在相应长度时间内，所述收发一体光模块所在的频段将临时仅作为所述业务数据传输任务执行。
78.在步骤503中，若相应的时间长度大于第一预设阈值，则将原本由所述光路出线异常的数据传输任务分摊给另一条同样用于承载相同业务数据传输任务的光路进行，并将相应的转移配置记载在所述新的配置策略中。
79.实施例3：
80.如图8所示，是本发明实施例的处理装置的结构示意图。本实施例的处理装置包括一个或多个处理器21以及存储器22。其中，图8中以一个处理器21为例。
81.处理器21和存储器22可以通过总线或者其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。
82.存储器22作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序和非易失性计算机可执行程序，如实施例2中的单通道发射多通道接收光模块的使用方法。处理器21通过运行存储在存储器22中的非易失性软件程序和指令，从而执行单通道发射多通道接收光模块的使用方法。
83.存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器22可选包括相对于处理器21远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器21。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
84.所述程序指令/模块存储在所述存储器22中，当被所述一个或者多个处理器21执行时，执行上述实施例2中的单通道发射多通道接收光模块的使用方法，例如，执行以上描述的图4-图7所示的各个步骤。
85.值得说明的是，上述装置和系统内的模块、单元之间的信息交互、执行过程等内
容，由于与本发明的处理方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
86.本领域普通技术人员可以理解实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(rom，read only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁盘或光盘等。
87.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种单通道发射多通道接收光模块，其特征在于，包括一发射单元、至少两个接收单元、一个公共收发接口、一个辅助接口和波分复用器，具体的：所述发射单元和至少两个接收单元均通过光纤适配到所述波分复用器对应端口；所述辅助接口用于对外适配一收发一体光模块，所述接口对内通过光纤适配到所述波分复用器中分配的端口；所述波分复用器一方面与上述的辅助接口、发射单元和接收单元进行端口适配外，还通过一根总纤与所述公共收发接口连接，用于与系统中的信号光纤相适配。2.根据权利要求1所述的单通道发射多通道接收光模块，其特征在于，在所述发射单元选配第一速率情况下，接收单元具体包括第一接收单元和第二接收单元，具体的：所述第一接收单元和第二接收单元内部分别由4个探测器构成，相应的每一个探测器对应一独立的信号波长，相应信号波长的传输速率为第一速率的1/8。3.根据权利要求2所述的单通道发射多通道接收光模块，其特征在于，发射单元的中心波长为1370
±
10nm，第一接收单元中的4个探测器所对应的中心波长1538.98nm，1540.56nm，1542.14nm，1543.73nm，第一接收单元中的4个探测器的波长1546.92nm，1548.52nm，1550.12nm，1551.72nm。4.根据权利要求1-3任一所述的单通道发射多通道接收光模块，其特征在于，所述第一速率为10gbps、25gbps或者50gbps。5.根据权利要求1-3任一所述的单通道发射多通道接收光模块，其特征在于，所述收发一体光模块包括xgs/g combo。6.一种单通道发射多通道接收光模块的使用方法，其特征在于，使用如权利要求1-5任一所述的单通道发射多通道接收光模块，所述公共收发接口在与所述波分复用器配合工作下，同时进行着发射单元发出的光信号对外传输，辅助接口所适配的收发一体光模块的光信号的发送，接收外部传输过来的光信号，并根据各自波长的不同解复用给所述至少两个接收单元和辅助接口所适配的收发一体光模块，方法包括：所述收发一体光模块在接收上游的发送过来的配置用光信号后，将相应解析出的配置策略发送给处理器；所述处理器根据所述配置策略，将从接收单元中解析出的数据按照对应的业务关联性进行数据重组和还原。7.根据权利要求6所述的单通道发射多通道接收光模块的使用方法，其特征在于，在所述第一接收单元和第二接收单元内部分别由4个探测器构成时，构成了8通道并行接收结构，所述配置策略通过单独分配给所述收发一体光模块的波段进行独立的收发，则所述配置策略具体包括：对应于每一个接收单元中的探测器的身份标识号，建立起相应探测器的身份标识号和业务标识信息的映射关系；其中，在涉及一个业务对应于多个探测器进行组合接收时，相应的映射关系中还会携带一个业务下所关联的多个探测器接收和解析出的数据包之间的时序关系。8.根据权利要求6所述的单通道发射多通道接收光模块的使用方法，其特征在于，在处理器检测到第一接收单元和/或第二接收单元中的出现个别探测器出现信号异常中断时，方法还包括：
处理器在确认同一接收单元里其他探测器处于正常工作时，通过所述收发一体光模块向对端发送相应探测器的信号中断情况验证请求，所述信号中断情况验证请求中携带针对本地对应发生信号异常中断的探测器的标识号；对端在解析出所述信号中断情况验证请求后，以所述收发一体光模块的工作波长作为承载，将验证结果发送给所述公共收发接口，并经由波分复用器解复用后传递给收发一体光模块。9.根据权利要求8所述的单通道发射多通道接收光模块的使用方法，其特征在于，所述信号中断情况验证请求中还携带相应探测器出现信号中断的起始时间和截止中断时间其所关联的业务标识，方法具体包括：对端根据所述信号中断情况验证请求中携带的探测器的标识号、起始时间和截止中断时间其所关联的业务标识，对端校对自身用于发射对口频段的激光器在所述起始时间段附近是否处于正常工作，若处于正常工作则对端确定两者在相应频段的光路出现异常，并拟定新的配置策略，在避开相应出现异常光路情况下，由剩余的正常光路分摊相应出线异常光路的数据传输任务；对端将所述新的配置策略携带在验证结果中，返回给信号中断情况验证请求的发起端；以便在接收到所述验证结果之后，根据新的配置策略调整自身解析从接收单元中获取的数据内容的方式。10.根据权利要求9所述的单通道发射多通道接收光模块的使用方法，其特征在于，所述新的配置策略的设定具体包括：对端确认所述光路出现异常的业务从所述起始时间起，至完成业务数据传输所需的时间长度；若相应的时间长度小于等于第一预设阈值，则所述新的配置策略中将原本由所述光路出线异常的数据传输任务暂时由所述收发一体光模块所在的频段承载；并且，在相应长度时间内，所述收发一体光模块所在的频段将临时仅作为所述业务数据传输任务执行；若相应的时间长度大于第一预设阈值，则将原本由所述光路出线异常的数据传输任务分摊给另一条同样用于承载相同业务数据传输任务的光路进行，并将相应的转移配置记载在所述新的配置策略中。

技术总结
本发明涉及光通信技术领域，提供了一种单通道发射多通道接收光模块及其使用方法。其中发射单元和至少两个接收单元均通过光纤适配到所述波分复用器对应端口；所述辅助接口用于对外适配一收发一体光模块，所述接口对内通过光纤适配到所述波分复用器中分配的端口；所述波分复用器一方面与上述的辅助接口、发射单元和接收单元进行端口适配外，还通过一根总纤与所述公共收发接口连接，用于与系统中的信号光纤相适配。本发明采用独立波长叠加机制，通过一个端口、一根主干光纤，同时实现千兆无源光网络接入、万兆无源光网络接入接入和5G前传，可实现固网和移动网络的资源共享，助力综合业务接入。务接入。务接入。


技术研发人员：秦艳 郭玲 戴启伟 梁鹏 黎德刚
受保护的技术使用者：武汉光迅科技股份有限公司
技术研发日：2022.03.18
技术公布日：2023/9/23