DDM功能與SFF-8472協(xié)議

1、 DDM功能與SFF-8472協(xié)議一、帶數(shù)字診斷功能的SFP光模塊結(jié)構(gòu) 控制模塊 發(fā)射模塊 接收模塊 光模塊接口1、控制模塊 模擬信號數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)分析處理 數(shù)據(jù)存儲（如圖1） 光模塊各種信號的監(jiān)測與控制 提供I2C總線接口 圖1 Diagnostics: Data Fields Address A2h2、發(fā)射模塊 圖23、接收模塊 圖34、光模塊接口 光接口 電接口 I2C總線電接口I2C接口I2C 數(shù)據(jù)傳輸5、SFF-8472 SFF-8472 MSA中，規(guī)范了數(shù)字診斷功能及有關(guān)SFF-8472的詳細內(nèi)容。該規(guī)范規(guī)定，在模塊內(nèi)部的電路板上監(jiān)測和數(shù)字化參數(shù)信號。然后，提供經(jīng)過標定的結(jié)果或提供

2、數(shù)字化的測量結(jié)果及標定參量。這些信息被存貯在標準的內(nèi)存結(jié)構(gòu)中，以便通過兩線串行接口讀取。SFF-8472保留了原來SFP/GBIC在地址A0h處的地址映射，并在地址A2h處又新增了一個256字節(jié)的存貯單元。這個存貯單元除了提供參數(shù)監(jiān)測信息外，還定義了報警標志或告警條件，各個管腳的狀態(tài)鏡像，有限的數(shù)字控制能力和用戶可寫的存儲單元。二、 DDM功能 DDM(數(shù)字診斷監(jiān)視功能) digital diagnostic monitoring, define in SFF-8472 documents. 監(jiān)測的5個實時測量參數(shù)為： 模塊溫度temp 工作電壓Vcc 激光器偏流Laser Bias 接收光功

3、率Rx_power 發(fā)射光功率Tx_power 1、DDM的實現(xiàn)流程 讀取 5個監(jiān)控量參數(shù)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。通過內(nèi)部校準或外部校準， 將監(jiān)測的校準值或外部校準系數(shù)寫入內(nèi)存中(E2ROM)。 2、內(nèi)校準 采用內(nèi)部校準，AD值被校準為標定值，AD轉(zhuǎn)換值經(jīng)過物理量變換和相應(yīng)縮放，最后輸出的數(shù)字標定值符合協(xié)議中規(guī)定的數(shù)值范圍。3、外校準 采用外部校準時，存儲的是未經(jīng)處理的AD轉(zhuǎn)換值，監(jiān)測軟件通過讀取存儲單元A2H中38H5FH地址內(nèi)的校準常數(shù)，再通過外部校準公式把AD值換算成實際值 外部校準可分為兩類：線性和非線性外部校準運算法則定義T(C) = Tslope * TAD (16

4、bit signed twos complement value) + Toffset. The result is in units of 1/256C。V(uV) = VSLOPE * VAD (16 bit unsigned integer) + VOFFSET. The result is in units of 100uVI (uA) = ISLOPE * IAD (16 bit unsigned integer) + IOFFSET. This result is in units of 2 uATX_PWR (uW) = TX_PWRSLOPE * TX_PWRAD (16 bi

5、t unsigned integer) + TX_PWROFFSET. This result is in units of 0.1uWRx_PWR (uW) = Rx_PWR(4) * Rx_PWRAD4 (16 bit unsigned integer) +Rx_PWR(3) * Rx_PWRAD3 (16 bit unsigned integer)+Rx_PWR(2) * Rx_PWRAD2 (16 bit unsigned integer)+Rx_PWR(1) * Rx_PWRAD (16 bit unsigned integer) +Rx_PWR(0)。The result is i

6、n units of 0.1uWCalibration constants for External Calibration Option4、收發(fā)光功率校準 采用外部校準的運算方式，但是存儲數(shù)據(jù)時采用內(nèi)部校準的存儲方式。存儲時用16位無符號整數(shù)表示，1LSB等于01uW，整個范圍是65535mW(-40 dBm-+82dBm) 光功率的自動獲取校準參數(shù)過程和電流類似，先測量兩個點的功率值P，以dBm或者MW為單位，兩種方式的測量精度都為小數(shù)點后兩位。若是以dBm為單位，則需先通過公式（2）換算成MW，再通過公式（3）換算成協(xié)議規(guī)定的標準數(shù)據(jù)格式NP，其中KP為內(nèi)部校準的存儲精度系數(shù)，在這里KP

7、=10。PWR (uW) = PWRSLOPE * PWRAD (16 bit unsigned integer) +PWROFFSET （1） (2) NP = KP * PUW (3) 獲得兩點光功率的標準數(shù)據(jù)格式值NPl和NP2后，監(jiān)測軟件可通過讀取光模塊采集這兩點功率的AD值A(chǔ)DCRpl和ADCRp2，則光功率的標定值與AD值之間的關(guān)系可表示為： 經(jīng)過解方程得到Isolpe和Ioffset5、Alarm and Warning ThresholdsAlarm and Warning Flag Bitscontinuation ：三、DDM 測試儀器： 電腦： 聯(lián)網(wǎng)，標配。 光功率計：A

8、V6334 光衰減器：AV6381 誤碼儀： OPB3200 光分路器：1*2，分光比10:90。 測試板：SFP 測試板測試框圖計算機測試板誤碼儀光功率計光衰減器光分路器服務(wù)器軟件組成：1、校準軟件2、配置文件 注意問題1、測試前初始化校準2、配置文件DDM校準范圍設(shè)定3、告警門限設(shè)置4、采樣點設(shè)置5、高光、低光校準四、DDM功能的應(yīng)用 通信的一個重要指標就是要保證通信數(shù)據(jù)傳輸正確，也就是不能產(chǎn)生誤碼，在產(chǎn)生誤碼的情況下就要重新建立數(shù)據(jù)鏈接。但是模塊在使用的過程中會出現(xiàn)其他因素影響模塊的功能使得通信數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤，比如：模塊的使用溫度、光纖的曲折影響光功率、模塊本身的使用壽命。傳輸者不能把有誤

9、碼的數(shù)據(jù)也傳送給接收者，同樣做為接收信號的一方也不能把有誤碼的信號拿來使用。這樣就需要知道模塊當(dāng)前的運行狀況，以使模塊在正常的工作條件下傳輸數(shù)據(jù)。于是就需要連續(xù)（間隔一定時間）的監(jiān)視模塊當(dāng)前的狀況，也就是監(jiān)測上面所說的5個指標。然后將監(jiān)測到的值對比模塊在正常工作條件下所要求的范圍。如果不在范圍之類就報警，顯示模塊處在不良狀況下，交換機就會停止發(fā)送數(shù)據(jù)，同樣作為接收信息一方拒絕接收數(shù)據(jù)。直到模塊正常工作狀況下重新發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。同時,如果光網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路出現(xiàn)問題,可以幫助系統(tǒng)管理員找出光纖鏈路中發(fā)生故障的位置，簡化維護工作，提高系統(tǒng)的可靠性。模塊使用時間預(yù)測模塊使用時間預(yù)測 這種故障預(yù)測可以使網(wǎng)絡(luò)

10、管理人員在系統(tǒng)性能受到影響之前找到潛在的鏈路故障。通過故障預(yù)告，系統(tǒng)管理員可以將業(yè)務(wù)切換到備份鏈路上或者替換可疑器件，從而在不間斷業(yè)務(wù)的情況下修復(fù)系統(tǒng)。 智能SFP提供了一種預(yù)測激光器劣化的實時的參數(shù)監(jiān)測手段。光模塊內(nèi)部的光功率反饋控制單元會將輸出功率控制在一個穩(wěn)定的水平上，但是，隨著激光器的老化，激光器的量子效率會降低。功率的控制是通過提高激光的偏置電流（Tx_Bias）來實現(xiàn)的。因此，我們可以通過監(jiān)測激光的偏置電流來預(yù)測激光器的壽命。這種方法可粗略的估計激光器的使用壽命是否接近終了。 故障定位故障定位在光鏈路中，定位故障的發(fā)生位置對業(yè)務(wù)的快速加載至關(guān)重要。故障隔離特性則可以使系統(tǒng)管理員快速定位鏈路故障的位置。此特性可以定位故障是在模塊內(nèi)還是在線路上；是在本地模塊還是在遠端模塊。通過快速定位故障，減少了系統(tǒng)的故障修復(fù)時間。性能兼容性驗證性能兼容性驗證數(shù)字診斷的另一個功能是模塊的兼容性驗證。兼容性