CN1221090C - 一种可自动实现主备倒换的双向光通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可自动实现主备倒换的双向光通信设备，包括具有发送光口和接收光口的主用光模块和备用光模块，其中，主用、备用光模块的发送光口的输出端都连接到第一光分路器，由其将两个发送光口传来的光信号进行叠加之后再输出；主用、备用光模块的接收光口的输入端都连接到第二光分路器，由其将接收到的光信号分成两路分别输入这两个接收光口；这两个接收光口的输出端还连接到一个检测控制单元，由其根据检测结果选择其中一个光模块进行光信号发送。本发明提供的设备在其对端设备不支持主备光口倒换功能的条件下，也可实现自动实现主备切换以保证业务正常运行；并且只需要一对光纤与对端设备连接，可大大降低成本。

Description

一种可自动实现主备倒换的双向光通信设备

技术领域

本发明涉及光纤通信技术，更具体地说，涉及一种可自动实现主备倒换的双向光通信设备。

背景技术

在光纤通信技术，为保证光信号传输的可靠性，通常采用冗余设计、容错设计等方法。例如设计两套发送/接收光口，正常工作时主用光口工作而备用光口不工作；当主用光口出现故障时则进行主备倒换，此时备用光口工作而主用光口不工作。如图1所示为现有技术中的一种可自动实现主备倒换的双向光通信设备的结构示意图。设其中A为本端，B为对端。从图中可以看出，无论是A发送还或是B发送时，两个光口都发送同样的光信号，接收端就能接收两路同样的信号，再通过二选一选择器选择其中一路，达到通信的目的。正常运行时，A与B不断地检测接收信号的质量，一旦检测到二选一选择器当前选择接收的这一路的信号质量达不到要求、或当前所选的这一路没有光信号，同时未被选中的另一路的信号质量良好，则通过控制信号使二选一选择器切换接收另一路的信号，从而达到主备光口自动倒换的目的。

在图1中，A的光口A1连接B的光口B1，A的光口A2连接B的光口B2。假设其中光口A1、B1为主用光口，则光口A2、B2为备用光口。当A发送信息时，光口A1、A2都同时发送相同的光信号，B通过光口B1、B2接收这两路光信号，假设这两路光信号都是正常的，则B可选择其中的任意一路，例如选择接收由光口A1传到B1的信号。如果由于某种原因，A的光口A1故障，使光口B1收不到光口A1发送的光信号、或收到的信号质量有问题，B就会根据检测结果发出控制信号，再由此控制信号控制其二选一选择器，选择接收由光口A2传到B2的信号，从而完成故障的切除，保证***的正常通信。

在这种技术中，需要A和B都有同样的主备倒换功能，如果B不具有这样的功能，例如B只有一个光口，则A的主备保护功能无法实现；另外，从图1中可以看出，这种技术中需要两对光纤，对于长距离传输来说，成本很高。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种可自动实现主备倒换的双向光通信设备，在其对端设备不支持主备光口倒换功能的条件下，也可自动检测故障并切换到相应的备用光口上，以保证业务正常运行，同时可降低成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种可自动实现主备倒换的双向光通信设备，包括主用光模块和备用光模块，所述主用、备用光模块都有发送光口和接收光口，其中，所述主用、备用光模块的发送光口的输出端都连接到第一光分路器，由所述第一光分路器将两个发送光口传来的光信号进行叠加之后再输出；所述主用、备用光模块的接收光口的输入端都连接到第二光分路器，由所述第二光分路器将接收到的光信号分成两路分别输入两个接收光口；所述两个接收光口的输出端还连接到一个检测控制单元，由所述检测控制单元根据检测结果选择其中一个光模块进行光信号发送。

在本发明中，可通过以下三种方案选择其中一个光模块进行光信号发送：

(1)、当所采用的主用、备用光模块都具有发送使能控制作用的管脚TDIS时，TDIS＝‘0’，正常发送光；TDIS＝‘1’，发送无光；所述检测控制单元将控制信号直接输出到其中一个光模块的管脚TDIS，并通过一个非门电路将控制信号输出到另一个光模块的管脚TDIS。

(2)、分别通过第一继电器和第二继电器为所述主用、备用光模块提供发送电源，所述检测控制单元将控制信号直接输出到其中一个继电器的控制端，并通过一个非门电路将控制信号输出到另一个继电器的控制端。

(3)、还可在所述主用、备用光模块的发送光口的输入端分别连接第一、第二二选一选择器，所述两个选择器都是一个输入端接需要发送的光信号，另一端接“0”信号；所述检测控制单元将控制信号直接输出到其中一个选择器的控制端，并通过一个非门电路将控制信号输出到另一个选择器的控制端。

与现有技术相比，本发明提供的设备具有以下优点：其一是在其对端设备不支持主备光口倒换功能的条件下，也可自动检测故障并切换到相应的备用光口上，以保证业务正常运行，并且实现简单，可靠性高；其二是只需要一对光纤与对端设备连接，成本低廉，尤其在远距离通信中，需要光缆少，可大大降低成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是现有技术中的本端及对端都具有主备倒换功能时的结构示意图；

图2是本发明可自动实现主备倒换的双向光通信设备的工作原理图；

图3是本发明实施例一中检测控制单元对TDIS管脚进行控制的示意图；

图4是本发明实施例二中检测控制单元对发送电源继电器进行控制的示意图；

图5是本发明实施例三中检测控制单元对二选一选择器进行控制的示意图。

具体实施方式

本发明的设计思想如图2所示，左侧虚线框内为本发明的设备，右侧虚线框内是通过一对光纤与之连接的对端，该对端只有一个光模块，没有自动倒换功能。从图2中可以看出，主用光模块和备用光模块都有发送光口和接收光口，两个发送光口的输出端都连接(例如通过法兰盘连接，图中未画出)到第一光分路器，由第一光分路器将两个发送光口传来的光信号进行叠加之后再输出到对端的接收光口；而主用、备用光模块的接收光口的输入端都连接到第二光分路器，第二光分路器将从对端接收到的光信号分成两路分别输入两个接收光口。本发明中，第一、第二光分路器的分光比为50∶50。

从图2中可以看出，主用、备用光模块的接收光口的输出端还连接到一个检测控制单元，当检测到由主用光模块的接收光口收到的光信号正常时，它输出“1”信号；当检测到由主用光模块的接收光口收到的光信号不正常、而由备用光模块的接收光口收到的光信号正常时，它输出“0”信号。

如图3所示为本发明实施例一的示意图，这里未画出图2中的对端，这种方案适用于光模块本身具有Transmitter Disable(发送禁止)功能的管脚TDIS的情况。TDIS脚具有光路发送使能控制的作用，当TDIS＝“0”，光器件正常发送；当TDIS＝“1″时，发送无光，利用此脚功能可控制光路发送。从图3中可以看出，当检测控制单元的输出为“1”时，该信号经一个非门电路变成“0”信号输出到主用模块的TDIS脚，所以主用光模块的发送光口可正常工作；而此时备用光模块因TDIS接“1”信号，其发送光口不能发送光信号。当检测控制单元的输出为“1”时则正好相反，主用光模块的发送光口不工作，而备用光模块的发送光口正常工作。总之，在输出为0或1两种情况下，都只有一个发送光口正常工作。

如图4所示为本发明实施例二的示意图，该方案中通过控制光模块的发送电源来实现自动倒换，当切断光模块的发送电源时，光路发送无光。由检测控制单元的输出信号控制第一、第二继电器的吸合动作，从而起到电源开关的作用。当检测控制单元的输出为“1”时，第一继电器吸合而第二继电器断开；反之当输出为“0”时，则第二继电器吸合而第一继电器断开。本实施例中，如果继电器所需的驱动电流较大，还可以增加一级达林顿驱动器对控制信号进行放大，以满足继电器驱动电流的要求。在输出为0或1两种情况下，都只有一个发送光口正常工作。

如图5所示为本发明实施例三的示意图，该方案中不对主用、备用光模块进行直接控制，而是通过对二选一选择器控制是否向两者的发送光口输入需要发送的光信号。图中，两个二选一选择器都是一端接“0”，另一端接发送光信号。当检测控制单元的输出为“1”时，与主用光模块连接的第一选择器选中发送光信号端，而与备用光模块连接的第二选择器选中“0”信号端；反之，当检测控制单元的输出为“0”时，与主用光模块连接的第一选择器选中“0”端，而与备用光模块连接的第二选择器选中发送光信号端。在输出为0或1两种情况下，都只有一个发送光口正常工作。

在上述三个实施例中，主用光模块和备用光模块一直接收光信号，并由检测控制单元对它们所接收的信号质量进行检测，以发出控制信号。正常情况下由主用光模块发送光信号，备用光模块不发送光信号；当主用光模块出现故障而备用光口没有故障时，则进行自动倒换，由备用光模块发送光信号。这三种方案可单独实施，也可组合实施，例如可在电路板上同时设计这三种方案，再由用户根据具体情况选择其中一种来实现自动倒换。

在上述三个实施例中，都是以本发明提供的设备作为本端，在其对端设备不支持主备光口倒换功能的条件下，也可实现自动进行主用、备用切换以保证业务正常运行，并且实现简单，可靠性高。另外，本端与对端之间只需要一对光纤与对端设备连接，成本低廉，尤其在远距离通信中，需要光缆少，可大大降低成本。

Claims (6)

1、一种可自动实现主备倒换的双向光通信设备，包括主用光模块和备用光模块，所述主用、备用光模块都有发送光口和接收光口，其特征在于，所述主用、备用光模块的发送光口的输出端都连接到第一光分路器，由所述第一光分路器将两个发送光口传来的光信号进行叠加之后再输出；所述主用、备用光模块的接收光口的输入端都连接到第二光分路器，由所述第二光分路器将接收到的光信号分成两路分别输入两个接收光口；所述两个接收光口的输出端还连接到一个检测控制单元，由所述检测控制单元根据检测结果选择其中一个光模块进行光信号发送。

2、根据权利要求1所述的可自动实现主备倒换的双向光通信设备，其特征在于，所述主用、备用光模块都具有发送使能控制作用的管脚TDIS；当TDIS＝‘0’，正常发送光；当TDIS＝‘1’，发送无光；所述检测控制单元将控制信号直接输出到其中一个光模块的管脚TDIS，并通过一个非门电路将控制信号输出到另一个光模块的管脚TDIS。

3、根据权利要求1所述的可自动实现主备倒换的双向光通信设备，其特征在于，分别通过第一继电器、第二继电器向所述主用、备用光模块提供主用、备用电源，所述检测控制单元将控制信号直接输出到其中一个继电器的控制端，并通过一个非门电路将控制信号输出到另一个继电器的控制端。

4、根据权利要求1所述的可自动实现主备倒换的双向光通信设备，其特征在于，所述主用、备用光模块的发送光口的输入端分别接有第一、第二二选一选择器，所述两个选择器都是一个输入端接需要发送的光信号，另一个输入端接“0”信号；所述检测控制单元将控制信号直接输出到其中一个选择器的控制端，并通过一个非门电路将控制信号输出到另一个选择器的控制端。

5、根据权利要求1-4中任一项所述的可自动实现主备倒换的双向光通信设备，其特征在于，当检测到由主用光模块的接收光口收到的光信号正常时，所述检测控制单元输出“1”信号，使主用光模块的发送光口工作而备用光模块的发送光口不工作；当检测到由主用光模块的接收光口收到的光信号不正常、而由备用光模块的接收光口收到的光信号正常时，所述检测控制单元输出“0”信号，使备用光模块的发送光口工作而主用光模块的发送光口不工作。

6、根据权利要求1-4中任一项所述的可自动实现主备倒换的双向光通信设备，其特征在于，所述第一、第二光分路器的分光比为50∶50。

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