專利名稱：在向主機(jī)報(bào)告之前對光收發(fā)器中數(shù)字診斷信息的過濾的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及光收發(fā)器和光收發(fā)器主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)(以下簡稱“主機(jī)”)，特別地，本發(fā)明涉及在向主機(jī)報(bào)告過濾信息之前，對光收發(fā)器的診斷信息的過濾。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)改變了我們的世界。隨著在網(wǎng)絡(luò)上傳輸信息量的增加，高速傳輸變得至關(guān)緊要。許多高速數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)依賴光收發(fā)器和類似裝置，以便于表現(xiàn)為光信號形式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過光纖的發(fā)送和接收。由此，在高速應(yīng)用的各個(gè)方面從小至小型的局域網(wǎng)(LAN)到大至英特骨干網(wǎng)，都可發(fā)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)。
典型地，在這些網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸是通過光發(fā)射器(也稱為電光轉(zhuǎn)換器)例如激光器或發(fā)光二極管(LED)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電流通過電光轉(zhuǎn)換器時(shí)，電光轉(zhuǎn)換器發(fā)出光，發(fā)出的光的強(qiáng)度是通過轉(zhuǎn)換器的電流大小的函數(shù)。通常，數(shù)據(jù)的接收由光接收器(也稱為光電子轉(zhuǎn)換器)實(shí)現(xiàn)，光接收器的一個(gè)實(shí)例為光電二極管。光電子轉(zhuǎn)換器接收光并產(chǎn)生電流，所產(chǎn)生的電流大小是所接收的光的強(qiáng)度的函數(shù)。
光收發(fā)器也可采用各種其它元件來幫助控制光發(fā)射和接收元件以及處理各種數(shù)據(jù)和其它信號。例如，這種光收發(fā)器典型地包括電光轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器(例如，當(dāng)用以驅(qū)動(dòng)激光信號時(shí)，也稱為“激光驅(qū)動(dòng)器”)，該電光轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器配置成響應(yīng)各種控制輸入來控制光發(fā)射器的操作。光收發(fā)器通常也包括放大器(例如，通常稱為“后置放大器”)，該放大器配置成對由光接收器接收到的數(shù)據(jù)信號的某些參數(shù)執(zhí)行各種操作?？刂齐娐?以下稱為“控制器”)控制激光驅(qū)動(dòng)器和后置放大器的操作。
此外，控制器也可以包括能夠測量收發(fā)器操作參數(shù)的各種傳感器。還可以設(shè)置連接到激光驅(qū)動(dòng)器、后置放大器和其它收發(fā)器元件的傳感器。這些操作參數(shù)可包括溫度、施加至收發(fā)器的電壓、激光偏置電流、以及接收和發(fā)送功率等。
在光收發(fā)器的運(yùn)行期間，執(zhí)行各種操作參數(shù)的診斷往往是非常有用的。一種執(zhí)行的典型診斷方法為用傳感器測量操作參數(shù)值，并將該值發(fā)送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中該模數(shù)轉(zhuǎn)換器可位于控制器中或可以是獨(dú)立的收發(fā)器元件。模數(shù)轉(zhuǎn)換器將該值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并將該值報(bào)告給與收發(fā)器模塊相連接的主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)。這使用戶能夠評估各種操作參數(shù)。
然而，以這種方式進(jìn)行診斷會(huì)帶來一些問題。例如，報(bào)告的值可能很不穩(wěn)定。由于收發(fā)器內(nèi)部或周圍的電、熱或機(jī)械噪音，導(dǎo)致操作參數(shù)易受到變化的結(jié)果影響。這意味著，第一次報(bào)告值與第二次報(bào)告值可能有很大的不同。例如，即使在溫度條件相對穩(wěn)定的情況下，第一次報(bào)告的溫度值可能是80℃，第二次報(bào)告的溫度值可能是70℃，而第三次報(bào)告的溫度值可能是76℃。這經(jīng)常導(dǎo)致不能確定操作溫度實(shí)際是多少。當(dāng)對于一個(gè)特定的操作參數(shù)必須滿足定義的操作標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，這個(gè)問題尤其棘手。
因此，能夠給主機(jī)提供更精確的數(shù)字診斷信息的光收發(fā)器具有優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容
通過本發(fā)明的原理能夠克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述問題，本發(fā)明涉及一種光收發(fā)器，該光收發(fā)器配置成在將過濾值提供給與其可通信連接的主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)之前，執(zhí)行數(shù)字診斷信息的過濾。該光收發(fā)器包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器和至少一個(gè)處理器。
光收發(fā)器測量模擬操作參數(shù)信號。這些模擬信號可以包括收發(fā)器溫度、收發(fā)器電壓、激光偏置電流、以及接收和發(fā)送功率等。然后，光收發(fā)器從模擬信號獲得數(shù)字樣本供過濾之用。
微碼被載入系統(tǒng)存儲(chǔ)器。當(dāng)通過處理器運(yùn)行該微碼時(shí)，該微碼使收發(fā)器對數(shù)字樣本進(jìn)行過濾操作?？梢圆捎糜欣趶臉颖局刑崛∮杏玫脑\斷信息的任何方式進(jìn)行過濾。盡管本發(fā)明的原理不局限于任何特定的過濾操作類型，這里提出一個(gè)包括簡單平均值的例子，其中，處理器將所有的可能參數(shù)值加在一起，然后除以所加參數(shù)值的數(shù)目以獲得過濾結(jié)果。在其它實(shí)施例中，可以以硬件或軟件(或者硬件和軟件相結(jié)合)的方式實(shí)現(xiàn)無限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器或有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器以執(zhí)行過濾操作。如果以軟件方式實(shí)現(xiàn)，則可由載入到系統(tǒng)存儲(chǔ)器中的微碼驅(qū)動(dòng)過濾操作。在過濾操作后，收發(fā)器就可以使主機(jī)能夠存取過濾結(jié)果。
因此，本發(fā)明的原理為，在收發(fā)器使主機(jī)能夠存取數(shù)字診斷信息之前，對該數(shù)字診斷信息進(jìn)行過濾。這節(jié)省了寶貴的主機(jī)計(jì)算資源，以便用于其它的主機(jī)操作。此外，許多主機(jī)不能存取足夠的樣本用于執(zhí)行可靠過濾。這可能是因?yàn)橹鳈C(jī)和收發(fā)器之間通信信道速度較慢。由于光收發(fā)器能夠更快和更有效地存取樣本，并且由于光收發(fā)器本身執(zhí)行過濾，所以過濾同樣更有效。結(jié)果，向用戶提供穩(wěn)定的診斷結(jié)果，而無需另外的主機(jī)計(jì)算硬件，例如附加處理器。
本發(fā)明的另外特征和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中闡述，而且部分將從該描述中變得顯而易見，或可以通過對本發(fā)明的實(shí)施而知曉?？赏ㄟ^所附權(quán)利要求特別指出的裝置和組件而實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的這些和其它特征從下面的描述和所附權(quán)利要求中將變得更為清楚，或通過實(shí)踐如下文闡述的本發(fā)明而獲知。


為了進(jìn)一步闡明本發(fā)明的上述和其它優(yōu)點(diǎn)和特征，通過參照附圖中示出的本發(fā)明的具體實(shí)施例給出本發(fā)明的更為詳細(xì)的描述。應(yīng)理解，這些附圖僅描述本發(fā)明的典型實(shí)施例，因此不應(yīng)認(rèn)為其限制了本發(fā)明的范圍。通過使用附圖用附加的特征和細(xì)節(jié)對本發(fā)明進(jìn)行描述和解釋，其中圖1示意性示出可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的特征的光收發(fā)器實(shí)例；圖2示意性示出圖1的控制模塊的實(shí)例；以及圖3示出根據(jù)本發(fā)明的原理在向主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)報(bào)告結(jié)果之前光收發(fā)器執(zhí)行數(shù)字診斷信息過濾的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的原理涉及一種光收發(fā)器，該光收發(fā)器配置成在與其通信連接的主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)(以下簡稱為“主機(jī)”)能夠存取過濾結(jié)果之前，執(zhí)行數(shù)字診斷信息過濾。該光收發(fā)器包括測量模擬操作參數(shù)信號例如溫度和電源電壓的傳感器。然后，每個(gè)模擬信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成多個(gè)數(shù)字樣本。處理器運(yùn)行使光收發(fā)器對各種樣本進(jìn)行過濾的微碼。然后，光收發(fā)器使主機(jī)能夠存取過濾結(jié)果。這可以通過主機(jī)向收發(fā)器輪詢過濾結(jié)果和/或通過收發(fā)器將過濾結(jié)果直接傳遞給主機(jī)而實(shí)現(xiàn)。首先描述光收發(fā)器運(yùn)行環(huán)境的一個(gè)實(shí)例。然后，結(jié)合運(yùn)行環(huán)境描述根據(jù)本發(fā)明的操作。
圖1示出采用本發(fā)明原理的光收發(fā)器100。盡管對光收發(fā)器將進(jìn)行一些細(xì)節(jié)的描述，但是被描述的光收發(fā)器100僅作為示例用，并不以此限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的原理適用于1G、2G、4G、8G、10G以及更高帶寬的光纖鏈接。此外，本發(fā)明的原理可以在諸如XFP、SFP和SFF的任何波形因數(shù)的光(例如激光)發(fā)射器/接收器中實(shí)現(xiàn)，不受限制。所以，本發(fā)明的原理并不局限于光收發(fā)器環(huán)境。
光收發(fā)器100使用接收器101接收來自光纖110A的光信號。接收器101通過將光信號轉(zhuǎn)換為電信號而起到光電轉(zhuǎn)換器的作用。接收器101將得到的電信號提供給后置放大器102。后置放大器102放大該信號，并將該放大的信號提供給如箭頭102A所指向的外部主機(jī)111。外部主機(jī)111可以是能與光收發(fā)器100通信的任何計(jì)算系統(tǒng)。外部主機(jī)111可包含主機(jī)存儲(chǔ)器112，主機(jī)存儲(chǔ)器112可以是易失性或非易失性的存儲(chǔ)源。在一個(gè)實(shí)施例中，光收發(fā)器100可以是主機(jī)111中的印刷電路板或其它元件/芯片，但是這不是必須的。
光收發(fā)器100也能接收來自主機(jī)111的電信號以在光纖110B上傳輸。具體地，激光驅(qū)動(dòng)器103接收如箭頭103A所表示的電信號，并用信號驅(qū)動(dòng)發(fā)射器104(例如激光器或發(fā)光二極管(LED))，其中這些信號使發(fā)射器104將代表由主機(jī)111提供的電信號中信息的光信號發(fā)送到光纖110B上。因此，發(fā)射器104用作電光轉(zhuǎn)換器。
接收器101、后置放大器102、激光驅(qū)動(dòng)器103、以及發(fā)射器104的性能可能由于一些因素而動(dòng)態(tài)變化。例如，溫度改變，功率波動(dòng)、以及反饋條件均可能影響這些元件的性能。因此，光收發(fā)器100包括控制模塊105，該控制模塊105可以評估溫度、電壓狀況以及其它操作環(huán)境，并接收來自后置放大器102(如箭頭105A所示)和來自激光驅(qū)動(dòng)器103(如箭頭105B所示)的信息。這使得控制模塊105能夠優(yōu)化該動(dòng)態(tài)變化的性能，并且能夠附加檢測何時(shí)出現(xiàn)信號損失。
具體地，控制模塊105通過調(diào)節(jié)也如箭105A和105B所示的后置放大器102和/或激光驅(qū)動(dòng)器103的設(shè)置可消除這些改變。由于確信只有在溫度或者電壓或者其它低頻變化發(fā)生時(shí)，才做這些設(shè)置調(diào)節(jié)，因此，這些設(shè)置調(diào)節(jié)肯定是間歇性的。接收功率就是這種低頻變化的一個(gè)例子。
控制模塊105可以訪問永久存儲(chǔ)器106，在一個(gè)實(shí)施例中，永久存儲(chǔ)器106為電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)。永久存儲(chǔ)器106和控制模塊105可以一起封裝在同一個(gè)殼體中或不同的殼體中，不受限制。永久存儲(chǔ)器106也可以是任何其它的非易失性存儲(chǔ)源。
控制模塊105包括模擬部分108和數(shù)字部分109。模擬部分108和數(shù)字部分109一起使控制模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)字邏輯，盡管其仍很大程度上利用模擬信號與光收發(fā)器100中的其余部分進(jìn)行接口聯(lián)系。圖2更為詳細(xì)地示意性示出控制模塊105的一個(gè)實(shí)例200?？刂颇K200包括代表圖1的模擬部分108的實(shí)例的模擬部分200A，以及代表圖1的數(shù)字部分109的實(shí)例的數(shù)字部分200B。
例如，模擬部分200A可以包含數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、高速比較器(例如，用于事件檢測)、基于電壓的復(fù)位發(fā)生器、電壓調(diào)節(jié)器、電壓基準(zhǔn)器、時(shí)鐘產(chǎn)生器以及其它模擬元件。例如，模擬部分200A包括傳感器211A、211B、211C以及由水平省略號211D代表的其它可能的傳感器。這些傳感器中的每一個(gè)均可以負(fù)責(zé)測量可由控制模塊200測量的操作參數(shù)，例如，電源電壓和收發(fā)器溫度。控制模塊也可以接收來自光收發(fā)器中其它元件的外部模擬或數(shù)字信號，這些外部模擬或數(shù)字信號表示其它測量參數(shù)，例如激光偏置電流、發(fā)送功率、接收功率、激光波長、激光溫度以及熱電制冷器(TEC)的電流。示出用于接收這種外部模擬信號的兩條外接線212A和212B，然而可以有多條這種外接線。
內(nèi)部傳感器可以產(chǎn)生表示測量值的模擬信號。此外，外部提供的信號也可以是模擬信號。在此情況下，模擬信號被轉(zhuǎn)換為控制模塊200的數(shù)字部分200B可以使用的數(shù)字信號，以用于進(jìn)一步的處理。當(dāng)然，每個(gè)模擬參數(shù)值可以有自己的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。然而，為了節(jié)省芯片空間，可以使用單個(gè)ADC例如所示的ADC214以循環(huán)(round robin)方式周期性地采樣每個(gè)信號。在此情況下，每個(gè)模擬值均可被提供到多路復(fù)用器213，多路復(fù)用器213以循環(huán)方式選擇由ADC214每次采樣的模擬信號之一?？蛇x地，多路復(fù)用器213可被編程以使任何次序的模擬信號均能由ADC214采樣。
如上所述，控制模塊200的模擬部分200A也可以包括其它模擬元件215，例如數(shù)模轉(zhuǎn)換器、其它模數(shù)轉(zhuǎn)換器、高速比較器(例如，用于事件檢測)、基于電壓的復(fù)位發(fā)生器、電壓調(diào)節(jié)器、電壓基準(zhǔn)器、時(shí)鐘產(chǎn)生器以及其它模擬元件?？刂颇K200的數(shù)字部分200B包括提供由數(shù)字部分200B使用的各種定時(shí)信號的定時(shí)器模塊202。這些定時(shí)信號可以包括例如可編程處理器時(shí)鐘信號。定時(shí)器模塊202也可以起到看門狗定時(shí)器的作用。
數(shù)字部分200B還包括兩種通用處理器203A和203B。處理器識別遵循特定指令集的指令，并可以執(zhí)行常規(guī)的通用操作，例如轉(zhuǎn)移、分支、加、減、乘、除、布爾操作以及比較操作等。在一個(gè)實(shí)施例中，通用處理器203A和203B均是16位的處理器，并且可以是相同的結(jié)構(gòu)。由于可以根據(jù)特定的硬件環(huán)境來優(yōu)化指令集以及由于精確的硬件環(huán)境對本發(fā)明的原理來說非重要因素，所以精確的指令集結(jié)構(gòu)對本發(fā)明的原理來說也非重要因素。
主機(jī)通信接口204用來與主機(jī)111通信，使用例如圖1所示的I2C的兩線接口作為光收發(fā)器100上的串行數(shù)據(jù)(SDA)線和串行時(shí)鐘(SCL)線能夠?qū)崿F(xiàn)主機(jī)通信接口204。也可以實(shí)現(xiàn)其它的主機(jī)通信接口。使用這種主機(jī)通信接口可以將數(shù)據(jù)從控制模塊105提供至主機(jī)111，用以進(jìn)行數(shù)字診斷以及讀取溫度大小、發(fā)射/接收器功率大小等。例如，外部設(shè)備接口205用來與光收發(fā)器100中的其它模塊例如后置放大器102、激光驅(qū)動(dòng)器103或永久存儲(chǔ)器106進(jìn)行通信。
內(nèi)部控制系統(tǒng)存儲(chǔ)器206(不能混同于永久存儲(chǔ)器106)可以是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)或非易失性的存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器控制器207與每個(gè)處理器(203A、203B)、主機(jī)通信接口204和外部設(shè)備接口205共享其對控制系統(tǒng)存儲(chǔ)器206的訪問。在一個(gè)實(shí)施例中，主機(jī)通信接口204包括串行接口控制器201A，以及外部設(shè)備接口205包括串行接口控制器201B。這兩個(gè)串行接口控制器201A和201B可以使用例如I2C的兩線接口來通信，或者可以使用另外的接口，只要該接口能由兩個(gè)通信模塊識別即可。一個(gè)串行接口控制器(例如，串行接口控制器201B)為主元件而另一個(gè)串行接口控制器(例如，串行接口控制器201A)是從元件。
輸入/輸出多路復(fù)用器208將控制模塊200的各種輸入/輸出管腳多路復(fù)用到控制模塊200中的各種元件上。這使得不同的元件能夠根據(jù)控制模塊200的后續(xù)運(yùn)行環(huán)境動(dòng)態(tài)地選定管腳。因此，控制模塊200中的輸入/輸出節(jié)點(diǎn)的數(shù)目可以超過控制模塊200上可用的管腳數(shù)目，從而減少了控制模塊200的覆蓋區(qū)。
寄存器組209包含多個(gè)獨(dú)立的寄存器。這些寄存器可以由處理器203使用以寫入在光收發(fā)器100中控制高速比較的微碼合成數(shù)據(jù)?？蛇x地，寄存器可以保存選擇用于比較的操作參數(shù)的數(shù)據(jù)。另外，寄存器可以是對應(yīng)于光收發(fā)器100的各種元件的存儲(chǔ)器，用以控制元件的狀況，例如激光偏置電流或發(fā)送功率。
上面根據(jù)圖1和2描述了一個(gè)特定環(huán)境，但是應(yīng)明白，該特定環(huán)境只是可采用本發(fā)明原理的許多結(jié)構(gòu)中的一個(gè)。如前所述，本發(fā)明的原理并不局限于任何特別的環(huán)境。
根據(jù)本發(fā)明，光收發(fā)器對各種操作參數(shù)進(jìn)行過濾。操作參數(shù)可以由光收發(fā)器中的各種模擬傳感器來測量。光收發(fā)器將每個(gè)模擬信號轉(zhuǎn)換成多個(gè)數(shù)字樣本，并將微碼接收到系統(tǒng)存儲(chǔ)器中，當(dāng)光收發(fā)器處理器運(yùn)行微碼時(shí)，使得光收發(fā)器對多個(gè)樣本進(jìn)行過濾。然后，光收發(fā)器與光收發(fā)器可通信連接的主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)(以下簡稱“主機(jī)”)能夠存取過濾結(jié)果。
參照圖3，圖3為示出在向主機(jī)報(bào)告結(jié)果之前光收發(fā)器對數(shù)字診斷信息進(jìn)行校準(zhǔn)的方法300的流程圖。首先，光收發(fā)器可以從表示數(shù)字診斷信息的模擬信號獲取多個(gè)數(shù)字樣本(步驟301)。這個(gè)步驟可通過使光收發(fā)器的模擬傳感器測量模擬信號來完成。為了采樣以產(chǎn)生數(shù)字樣本，傳感器將模擬信號提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
光收發(fā)器將微碼從各種源載入到系統(tǒng)存儲(chǔ)器中(步驟302)。微碼可以從光收發(fā)器的永久存儲(chǔ)器、主機(jī)、或在諸如英特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)上與主機(jī)或光收發(fā)器相連的遠(yuǎn)程計(jì)算系統(tǒng)載入。微碼也可以從能夠?qū)⑽⒋a提供給光收發(fā)器的任何其它源載入。在圖3中可看出，光收發(fā)器執(zhí)行步驟301和步驟302的順序?qū)Ρ景l(fā)明的原理非重要因素。這些步驟可以同時(shí)執(zhí)行，或者，先執(zhí)行步驟301或先執(zhí)行步驟302。
然后，處理器運(yùn)行微碼(步驟303)。微碼被這樣配置當(dāng)光收發(fā)器的處理器運(yùn)行微碼時(shí)，光收發(fā)器執(zhí)行當(dāng)步驟303被執(zhí)行時(shí)在步驟303中示出的各步驟。具體地，處理器訪問數(shù)字樣本(步驟321)、對數(shù)字值進(jìn)行過濾操作(步驟322)，然后，可選擇地使主機(jī)能夠存取過濾結(jié)果(步驟323)。
現(xiàn)在，參照根據(jù)圖1和圖2所描述和示出的環(huán)境來描述特定的實(shí)施例。參照圖1，示出與主機(jī)111可通信連接的收發(fā)器100。在該說明書和權(quán)利要求中，如果兩個(gè)實(shí)體彼此能夠通信連接，則這兩個(gè)實(shí)體是“可通信連接”的。在該說明書和權(quán)利要求中，“通信連接”被定義為能進(jìn)行單向或雙向的數(shù)據(jù)通信。
參照圖2，圖2顯示了模擬傳感器211A、211B和211C。在該說明書中，“模擬傳感器”被定義為能夠進(jìn)行模擬測量并產(chǎn)生相應(yīng)模擬信號的任何裝置。如上所述，模擬傳感器211A、211B和211C可被配置成測量光收發(fā)器100的各種模擬操作參數(shù)，例如收發(fā)器溫度和電源電壓。這些模擬傳感器產(chǎn)生相應(yīng)于測量參數(shù)值的模擬信號，并將這些模擬信號發(fā)送到多路復(fù)用器213。例如，如果傳感器211A被配置為測量溫度，則傳感器211A將相應(yīng)于測量溫度的模擬信號發(fā)送到多路復(fù)用器213。
也期望測量對于控制模塊105來說是外部參數(shù)的模擬操作參數(shù)。這些參數(shù)可以包括激光偏置電流、發(fā)送功率、接收功率等。模擬傳感器可以與后置放大器102和激光驅(qū)動(dòng)器103連接以確保期望操作參數(shù)的測量。例如，連接到激光驅(qū)動(dòng)器103的模擬傳感器可以測量激光偏置電流或其它激光操作參數(shù)。模擬傳感器也可以與光收發(fā)器100的任何元件相連以得到期望的測量結(jié)果。通過使用外部連接線212A和212B將外部測量結(jié)果發(fā)送到多路復(fù)用器213。如上所述，對于所需數(shù)量的測量參數(shù)，可以根據(jù)需要設(shè)置足夠多的附加外部連接線。
再次參照圖2，圖2示出了模數(shù)轉(zhuǎn)換器214。模數(shù)轉(zhuǎn)換器214將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的輸出數(shù)字值。然后，所述數(shù)字值被處理器203采樣并用于如下描述的過濾操作中。
處理器203A和203B為能夠執(zhí)行諸如進(jìn)行過濾所需的加法和除法等通用操作的通用處理器。處理器203A和203B通過外部設(shè)備接口205連接到永久存儲(chǔ)器106。永久存儲(chǔ)器106可以包含微碼，當(dāng)處理器203A或203B執(zhí)行微碼時(shí)，微碼使處理器203對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字值執(zhí)行過濾操作。微碼從永久存儲(chǔ)器106載入到控制系統(tǒng)存儲(chǔ)器206，在那里，處理器203運(yùn)行該微碼并開始進(jìn)行過濾操作。
在一個(gè)實(shí)施例中，過濾操作包括將一定數(shù)目的數(shù)字值樣本相加并用總和除以相加的數(shù)字樣本的數(shù)目。過濾的樣本數(shù)目依賴于處理器203的速度。在本實(shí)施例中，處理器203能夠過濾32個(gè)、64個(gè)和128個(gè)數(shù)字樣本。然而，通過選擇適當(dāng)?shù)目焖偬幚砥?03可以過濾更多數(shù)量的數(shù)字樣本。處理器203將每個(gè)數(shù)字樣本存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器例如寄存器組209中的寄存器中，直到從數(shù)模轉(zhuǎn)換器214獲得了全部的32個(gè)、64個(gè)或128個(gè)樣本為止。然后，處理器203存取數(shù)字樣本，并將這些值相加，然后根據(jù)相加值的數(shù)量除以32、64或128。
在其它實(shí)施例中，可以以硬件、軟件或者兩者結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)無限脈沖響應(yīng)(IIR)過濾器或有限脈沖響應(yīng)(FIR)過濾器，以執(zhí)行過濾操作。如果以軟件方式實(shí)現(xiàn)，則該過濾操作可由載入到系統(tǒng)存儲(chǔ)器的微碼驅(qū)動(dòng)。IIR過濾和FIR過濾在數(shù)字信號處理領(lǐng)域中是眾所周知的技術(shù)。因此，IIR過濾器和FIR過濾器可以使用數(shù)字信號處理領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的任何一種技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
如上所述，微處理器203A和203B接收來自永久存儲(chǔ)器106或其它永久存儲(chǔ)源的微碼。除了指示處理器203執(zhí)行過濾操作外，該微碼也可以指示處理器203使得主機(jī)能夠存取過濾結(jié)果。這可以通過主機(jī)向收發(fā)器輪詢過濾結(jié)果，和/或通過收發(fā)器直接將過濾結(jié)果傳遞給主機(jī)來完成。使主機(jī)能夠存取過濾結(jié)果，能使用戶容易監(jiān)測操作參數(shù)。也能使主機(jī)111使用在其它用戶所定義的操作中的過濾數(shù)據(jù)。
因此，本發(fā)明的原理是提供一種光收發(fā)器，該光收發(fā)器在與主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)通信之前對數(shù)字診斷信息進(jìn)行過濾。由于在過濾操作中使用的大量測量補(bǔ)償了在單個(gè)測量中的任何異常情況，因此產(chǎn)生了非常穩(wěn)定和可靠的結(jié)果。送到主機(jī)的結(jié)果不需要主機(jī)再進(jìn)行任何過濾并且能直接被評估。這釋放了主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)資源以進(jìn)行其它的工作，并且無需主機(jī)或用戶花費(fèi)時(shí)間進(jìn)行進(jìn)一步處理即能獲得精確測量。此外，不需要給主機(jī)增加較大的或附加處理器。因此，本發(fā)明的原理在光收發(fā)器領(lǐng)域顯示了重大的進(jìn)步。
本發(fā)明可以以其它具體形式實(shí)施而不脫離其精神或?qū)嵸|(zhì)特征。所述實(shí)施例被認(rèn)為在所有的方面僅用以說明，并非用以限定本發(fā)明。因此，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而非前面的描述指出。所有落入權(quán)利要求的等效含義和范圍內(nèi)的變化均應(yīng)包括在權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在光收發(fā)器與主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)通信之前對數(shù)字診斷信息進(jìn)行過濾的方法，在與所述主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)可通信連接的光收發(fā)器中，所述光收發(fā)器包括一個(gè)系統(tǒng)存儲(chǔ)器和至少一個(gè)處理器，所述方法包括如下步驟從模擬信號獲取多個(gè)樣本；將微碼載入到所述系統(tǒng)存儲(chǔ)器；使用所述處理器運(yùn)行該微碼，以使所述光收發(fā)器執(zhí)行過濾所述多個(gè)樣本的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括如下步驟使所述主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)能夠存取過濾結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述過濾樣本的步驟包括如下步驟將所述多個(gè)樣本加在一起以產(chǎn)生總和；以及用該總和除以加在一起的樣本數(shù)以產(chǎn)生過濾結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述過濾樣本的步驟包括如下步驟通過使用無限脈沖響應(yīng)IIR過濾器進(jìn)行過濾。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述過濾樣本的步驟包括如下步驟通過使用有限脈沖響應(yīng)FIR過濾器進(jìn)行過濾。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述模擬信號為收發(fā)器溫度、收發(fā)器電源電壓、激光偏置電流、收發(fā)器接收功率、收發(fā)器發(fā)送功率中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述光收發(fā)器為1G激光收發(fā)器、2G激光收發(fā)器、4G激光收發(fā)器、8G激光收發(fā)器、10G激光收發(fā)器中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述光收發(fā)器為適用于大于10G的光纖鏈路的激光收發(fā)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述光收發(fā)器為XFP激光收發(fā)器、SFP激光收發(fā)器、SFF激光收發(fā)器中的一種。
10.一種光收發(fā)器，包括至少一個(gè)處理器；一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，配置成從模擬信號獲取多個(gè)樣本；以及一個(gè)存有微碼的系統(tǒng)存儲(chǔ)器，其中該微碼被這樣配置當(dāng)由所述至少一個(gè)處理器運(yùn)行該微碼時(shí)，致使所述光收發(fā)器存取所述多個(gè)樣本并對所述多個(gè)樣本執(zhí)行過濾操作以產(chǎn)生過濾值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光收發(fā)器，其中，使得與所述光收發(fā)器連接的主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)能夠存取過濾結(jié)果。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光收發(fā)器，其中，所述執(zhí)行過濾操作包括將所述多個(gè)樣本加在一起以產(chǎn)生總和，以及用該總和除以加在一起的樣本數(shù)以產(chǎn)生過濾值。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光收發(fā)器，其中，所述執(zhí)行過濾操作包括使用無限脈沖響應(yīng)IIR過濾器。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光收發(fā)器，其中，所述執(zhí)行過濾操作包括使用有限脈沖響應(yīng)FIR過濾器。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光收發(fā)器，其中，所述模擬信號為收發(fā)器溫度、收發(fā)器電源電壓、激光偏置電流、收發(fā)器接收功率、收發(fā)器發(fā)送功率中的一種。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光收發(fā)器，其中，所述光收發(fā)器為1G激光收發(fā)器、2G激光收發(fā)器、4G激光收發(fā)器、8G激光收發(fā)器、10G激光收發(fā)器中的一種。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光收發(fā)器，其中，所述光收發(fā)器為適用于大于10G的光纖鏈路的激光收發(fā)器。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光收發(fā)器，其中，所述光收發(fā)器為XFP激光收發(fā)器、SFP激光收發(fā)器、SFF激光收發(fā)器中的一種。
全文摘要
一種光收發(fā)器(100)配置成在使與光收發(fā)器(100)通信連接的主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)(111)(以下簡稱為“主機(jī)”)能夠存取過濾結(jié)果之前，對數(shù)字診斷信息進(jìn)行過濾。光收發(fā)器(100)包括測量諸如溫度和電源電壓的模擬操作參數(shù)信號的傳感器(211A－C)。這些模擬信號均通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(214)轉(zhuǎn)換成多個(gè)數(shù)字樣本。處理器(203A－B)運(yùn)行微碼致使光收發(fā)器(100)對各種樣本執(zhí)行過濾。然后，光收發(fā)器(100)使主機(jī)(111)能夠存取過濾結(jié)果。
文檔編號H04B10/04GK101069372SQ200580021912
公開日2007年11月7日 申請日期2005年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月2日
發(fā)明者盧克·M·?；舾癖R瓦, 杰拉爾德·L·迪布塞特, 杰恩·C·哈希恩, 斯蒂芬·尼爾森 申請人:菲尼薩公司