[发明专利]一种远端光模块降低功耗的方法与装置

说明书

本发明公开了一种远端光模块降低功耗的方法与装置，DU光模块检测自身的光功率信息，并通过慢速通道接收AAU光模块的光功率信息；基于检测和接收到的信息分别计算出DU发送方向和DU接收方向的光功率余量，并从两个光功率余量中选取较小的光功率余量值；根据选取的光功率余量值计算AAU光模块的新温度设定值，使新温度设定值满足AAU光模块的发光功率要求和波长偏差要求；通过慢速通道向AAU光模块下发新温度设定值，并由AAU光模块根据新温度设定值调节对应TEC或加热电阻的温度设定点。本申请统筹考虑了两端光模块的状态，实现DU侧对远端AAU光模块的温度调节，从而实现AAU侧光模块的进一步功耗降低。

技术领域

本发明属于光通信技术领域，更具体地，涉及一种远端光模块降低功耗的方法与装置。

背景技术

5G为第五代移动通信的简称，随着5G中的无线接入网重构为CU(CentralizedUnit，即集中单元)、DU(Distributed Unit，即分布式单元)和AAU(Active Antenna Unit，即有源天线单元)三级结构，5G承载网也相应分为前传、中传和回传网络，而DU和AAU之间的传输网络便称为前传网络。其中，DU位于局端，AAU位于远端。

当前的5G前传网络要求高带宽、低时延和低成本，由于5G基站的覆盖范围小，因此相比4G基站需要增加更多的基站数量和密度，对基站的光纤数量带来了极大的需求。而随着新光纤布放成本的增加，原有网络光纤资源的匮乏，无法满足光纤资源的需求。因此，业界提出了12个波长的半有源前传方案，其中包括中国移动的MWDM(Medium WavelengthDivision Multiplexing，即中等波分复用)和中国电信的LWDM(Long WavelengthDivision Multiplexing，即长波分复用)方案。

半有源方案的基本方式通常是采用TEC(Thermal Electronic Cooler，即半导体制冷器)进行温度控制，将激光器的波长稳定在标准波长位置，然后通过波分复用技术将12个不同的波长信号复用到一根光纤上传送，从而极大地节省光纤资源，降低5G前传的投资。但采用TEC对激光器波长进行稳定和调节，增加了远端光模块的功耗和成本，因此需要采取新方法进一步降低TEC功耗。其中，TEC控制波长的原理大致如下：

TEC器件在控制电路的驱动下，通过改变电流的方向和大小来实现加热或制冷功能。由于DFB(Distributed Feedback Laser，即分布式反馈激光器)的波长和温度的变化关系大约是0.1nm/℃，因此只要把TEC设置在合适的温度点上，就可以获得合适的DFB波长。例如，半有源MWDM光模块允许的波长偏差是±2.5nm，相当于允许温度偏差为±25℃；LWDM光模块允许的波长偏差是±1nm，相当于允许温度偏差为±10℃。这种比较宽的温度变化范围，为降低TEC功耗提供了可能性。除了TEC以外，另外一种更低成本的方法是采用加热电阻来代替TEC的加热功能，但加热电阻只能实现加热而不能实现制冷。

在5G前传网络中，需要对远端AAU光模块的波长进行控制，使其稳定在标准波长附近。而在传统方案中，当要控制远端AAU光模块的发射波长时，通常是单纯基于AAU自身来调节对应TEC或加热电阻的温度设定点，并未考虑局端DU光模块的状态，虽然可在一定程度上降低远端AAU光模块的TEC或加热电阻功耗，但也使得功耗降低受到限制。如何从半有源系统的方面考虑，进一步降低远端光模块功耗，这就是本申请需要解决的问题。

另外，激光器的波长和发光功率均与温度有一定的关系。当激光器的温度升高时，虽然波长会变大，但发光功率会变小；而当激光器的温度降低时，虽然波长会变小，但发光功率会变大。传统方案中通常只考虑到温度与波长的关系，通过调节温度来控制波长使其满足要求，但却未同时考虑温度对发光功率的影响。如何综合考虑温度对波长和发光功率的影响，实现最优功耗控制，也是本申请需要考虑的问题。

发明内容