CN100377510C - 一种无源光网络环网中的远端设备及其切换子系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无源光网络环网中的远端设备及其切换子系统的方法，远端设备包括：两个光收发组件模块，用于分别将从无源光网络接收来的两组光信号转换为两组数据信号并且分别在两个切换控制信号的控制下输出两组数据信号，或者用于接收下线设备的两组数据信号并且分别在两个切换控制信号的控制下转换为两组光信号输出至无源光网络；两个信号有效性检查模块，用于分别接收两个从光收发组件发送的两组数据信号并且输出指示这两组数据信号是否有效的两个有效性检查标志信号；一个切换控制逻辑模块，用于接收两个有效性检查标志信号并输出分别控制两个光收发组件模块是否收发光信号的两个切换控制信号。

Description

一种无源光网络环网中的远端设备及其切换子系统的方法

技术领域

本发明应用于无源光网络中的远端设备，特别涉及一种无源光网络环网中的远端设备及其切换子系统的方法。

背景技术

随着光通信技术和计算机网络技术的发展，作为英特网(Internet)核心的骨干网发生了巨大的变化，宽带英特网协议(IP)光传输网络将取代以铜线为主的接入网，成为接入网的主流。光纤接入网分为有源光网络和无源光网络(PON)两大类，有源光网络必须有供电设备进行供电支持才能进行通信，如现有技术中以双环结构组网的弹性分组环(RPR)，采用并行的两根反向光纤将有源光网络链接成环状，当其中一根光纤发生单点断路时，将该光纤上的所有业务转接到另一根光纤上，保证RPR上节点之间的通信。另一方面，当RPR网络节点中的两个节点断点时，RPR环就会断开，断开点两侧的节点无法进行通信。而且，在光传输链路上的有源设备无法完全摆脱电磁干扰和雷电等影响以及有源设备固有的维护问题，所以，有源光网络不是光接入网长远的解决方案。PON作为一种纯介质网络，不需要供电设备进行供电就可以进行通信，有效地避免了电磁干扰和雷电对外部设备的影响，降低了设备的故障率，提高了通信系统的可靠性，所以，PON是光接入网长远的解决方案。

一种PON的组网为环状拓扑结构。该环状组网方式既具有有源环网的断点保护特性又具有PON树形组网的免维护性，如图1所示，图1为PON环网的结构图，其具体描述为：该PON环网主要由光线路终端(OLT)、若干个光网络单元(ONU)、若干个2×2光耦合器以及围成环状的光纤组成。其中，OLT也称为近端设备或局端设备；光网络单元也称为远端设备；2×2光耦合器是一种无源光器件，双向工作，能够在两个波长窗口内正常工作，其中一个波长用于传播上行数据，另一个波长用于传播下行数据；OLT可以由两个OLT设备互相连接构成，即两个OLT之间可以进行通信，每个ONU通过2×2光耦合转接于OLT，ONU的两个端口分别与2×2光耦合器两个对应的端口通过光纤相连，多个2×2光耦合器与OLT通过光纤相连，光纤将整个PON连接成一个环状网。

ONU一个端口与一个OLT实现通信，另一个端口与另一个OLT实现通信，ONU的一个端口与其所通信的OLT构成了一个子系统，因此，当ONU具有一个端口时，PON环网上的任一ONU可以工作在任一个OLT子系统中；当ONU具有两个端口时，ONU可以工作在两个OLT子系统中，即ONU的一个端口工作在一个OLT子系统中，另一个端口工作在另一个OLT子系统中。

当OLT子系统与ONU之间的光纤断路时，需要将ONU切换到其他的OLT子系统中去，如果ONU只有一个端口，并且不具有自动切换到其他没有断路OLT子系统的功能，那么，当连接PON环网的光纤断路时就会造成PON环网的瘫痪。

所以，PON环网要求在PON环网的ONU至少具有两个端口，并且这两个端口具有不同的工作模式，如：ONU其中一个端口工作另一个端口备用，ONU其中的一个端口工作另一个端口禁止和ONU两个端口都工作。当发生光纤断路时，ONU可以自主切换工作模式。

发明内容

有鉴于此，本发明一方面提供一种无源光网络环网的远端设备，该设备不仅可以在PON环网中光纤断路时自动切换OLT子系统收发信号，而且可以自动选择工作模式。

本发明另一方面提供一种无源光网络环网切换子系统的方法，该方法解决了在PON环网中的光纤断路时ONU不能自动切换OLT子系统的问题。

根据上述目的，本发明提供的技术方案是这样实现的：

一种无源光网络环网的远端设备，该远端设备位于无源环网上，该远端设备至少包括：两个光收发组件模块，用于分别将从无源光网络接收来的两组光信号转换为两组数据信号并且分别在两个切换控制信号的控制下输出两组数据信号，或者用于接收下线设备的两组数据信号并且分别在两个切换控制信号的控制下转换为两组光信号输出至无源光网络；两个信号有效性检查模块，用于分别接收两个从光收发组件发送的两组数据信号并且输出指示这两组数据信号是否有效的两个有效性检查标志信号；一个切换控制逻辑模块，用于接收两个有效性检查标志信号并输出分别控制两个光收发组件模块是否收发光信号的两个切换控制信号。

所述的两个信号有效性检查模块和一个切换控制逻辑模块合成一个信号处理组件，用于接收从光收发组件模块发送的两组数据信号并且输出两个切换控制信号。

所述该设备的两个光收发组件模块合并为一个模块，该模块中还包括双端口光耦合器，用于将从两个光收发组件模块发送的两组光信号传输到光网络中，或者用于将光网络中的两组光信号传输到两个光收发组件模块中。

所述两个光收发组件模块中的一个光收发组件模块进一步包括：收发控制逻辑模块，用于将从切换控制逻辑模块接收的切换控制信号转换为开关控制信号和使能控制信号线1；光收发模块，用于在开关控制信号的控制下向无源光网络环网接收光信号或发送由数据转换模块转换的光信号；数据转换模块，用于在使能控制信号线1的控制下将光信号转换为数据信号发送到下线设备，或者用于在使能控制信号线1的控制下将数据信号转换为光信号发送到光收发模块。所述的信号有效性检查模块进一步包括：数据帧完整性检查模块，用于接收从光收发组件模块发送的数据信号并发送数据帧完整性标识；数据帧信息处理模块，用于接收数据帧完整性标识并输出有效性检查标志信号。所述的切换控制逻辑模块进一步包括：控制策略寄存器，用于输出控制策略信号；控制状态机模块，用于接收从有效性检查模块输出的有效性检查标志信号，输出使能控制信号2或者清除信号给等待计数器，在控制策略信号和计数器溢出信号的控制下输出切换控制信号给光收发组件模块；等待计数器，用于接收使能控制信号2后输出计数器溢出信号，或者用于接收清除信号后将计数器置0。

一种在无源光网络环网中切换子系统的方法，该方法包括：A、远端设备的光收发组件模块1或光收发组件模块2与其所通信的光线路终端构成了光线路终端子系统1和光线路终端子系统2；B、当远端设备的光收发组件模块1或光收发组件模块2分别保持与其光线路终端子系统1或2通信时，根据预先设定的控制策略通过远端设备的切换控制逻辑模块控制该远端设备的其中一个光收发组件模块工作，另一个备用或禁止，当远端设备的其中一个光收发组件模块不能与其相连的光线路终端子系统1或2通信时，根据预先设定的控制策略通过远端设备的切换控制逻辑模块控制切换到远端设备的能够通信的其中一个光收发组件模块上，与其相连的光线路终端子系统2或1进行通信；当远端设备的光收发组件模块1或光收发组件模块2分别保持与其光线路终端子系统1或2通信时，根据预先设定的控制策略通过远端设备的切换控制逻辑模块控制远端设备的两个光收发组件模块都工作，当远端设备的其中一个光收发组件模块不能与其光线路终端子系统1或2通信时，根据预先设定的控制策略通过远端设备的切换控制逻辑模块控制切换到能与其光线路终端子系统2或1通信的远端设备的光收发组件模块工作，并且设置不能与其光线路终端子系统1或2通信的远端设备的光收发组件模块备份或禁止。

步骤B所述的根据预先设定的控制策略设置该远端设备的其中一个光收发组件模块工作，另一个备用或禁止进一步包括：

设置远端设备其中一个光收发组件模块的使能信号和开关信号都有效，当设置远端设备的另一个光收发组件模块的使能信号有效并且开关信号无效时远端设备的另一个光收发组件模块备用；当设置远端设备的另一个光收发组件模块的使能信号无效并且开关信号无效时远端设备的另一个光收发组件模块禁止。

所述当远端设备的两个光收发组件模块分别保持与其光线路终端子系统1或2通信时，根据预先设定的控制策略设置该远端设备的其中一个光收发组件模块工作，另一个备用或禁止，当远端设备的其中一个光收发组件模块不能与其相连的光线路终端子系统1或2通信时，根据预先设定的控制策略切换到远端设备的能够通信的其中一个光收发组件上进一步包括：设置远端设备的能够通信的其中一个光收发组件的使能信号和开关信号都有效。

当远端设备的两个光收发组件模块分别保持与其光线路终端子系统1或2通信时，根据预先设定的控制策略控制远端设备的两个光收发组件模块都工作，当远端设备的其中一个光收发组件模块不能与其光线路终端子系统1或2通信时，根据预先设定的控制策略切换到能与其光线路终端子系统2或1通信的远端设备的光收发组件模块工作，并且设置不能与其光线路终端子系统1或2通信的远端设备的光收发组件模块备份或禁止进一步包括：设置不能与其光线路终端子系统1或2通信的远端设备的其中一个光收发组件模块的使能信号和开关信号都无效。

所述步骤B进一步包括，判断远端设备的两个光收发组件模块分别是否可以保持与其光线路终端子系统1或2通信：将分别发送到远端设备的两个光收发组件模块的两组数据信号中的数据帧进行完整性检查后再判断该数据帧中是否包含所需的信息，如果该数据帧完整并且包含所需的信息，则远端设备的两个光收发组件模块可以分别保持与其光线路终端子系统1或2通信，否则，远端设备的两个光收发组件模块不可以分别保持与其光线路终端子系统1或2通信。

由上述方案可以看出，本发明提供应用于无源环网中的远端设备至少具有两个端口，这两个端口可以工作在不同的状态，如：两个端口均工作，两个端口一个备用另一个工作或两个端口一个工作另一个禁止，当其中的一个端口接收或发送的信号无效后，可以通过预先设置的控制策略切换到另一个端口接收或发送信号，因此，本发明提供的远端设备及其工作方法不仅可以使该远端设备在自动选择工作模式下工作在无源环网中，而且可以在PON环网中的光纤断路时将ONU自动切换到未断路的OLT子系统进行工作，使远端设备用可以收发信号的端口继续工作。

附图说明

图1为PON环网的结构图。

图2为远端设备的结构图。

图3为远端设备的一个实施例结构图。

图4为包含双端口光耦合器远端设备的结构图。

图5为光收发组件ORT的内部结构图。

图6为信号有效性检查模块SV的结构图。

图7为切换控制逻辑模块SCL的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。

远端设备的结构如图2所示，其具体描述为：该远端设备由光收发组件(ORT1)、光收发组件(ORT2)、信号有效性检查模块(SV1)、信号有效性检查模块(SV2)以及切换控制逻辑模块(SCL)组成。

当远端设备接收无源光网络的光信号时，远端设备中的ORT1和ORT2分别接收光信号IS1和IS2，并经过数据转换分别送出数据信号RS1、数据信号RS2，SV1接收数据信号RS1，在预先内置的合法性定义和处理算法的作用下，输出数据信号RS1的有效性标志ISV1。同时SV2接收ORT2送出的数据信号RS2，并用SV2系统的算法对数据信号RS2进行信号有效性检查，并输出输入数据信号RS2的有效性标志ISV2。最后，SCL接收有效性标志ISV1和有效性标志ISV2，并根据预先定义的切换控制策略产生切换控制信号SC1和SC2。在控制信号SC1的控制下，ORT1可以向与其相连的下线设备输出由光信号IS1转换的数据输入输出信号(TRD1)，同时ORT2也可以在控制信号SC2的作用下向与其相连的下线设备输出由光信号IS2转换的TRD2，该下线设备为连接到ONU但没有连接到PON环网中的设备，如：计算机或LANSwitch。

同样的，当远端设备向无源光网络发送光信号时，ORT1和ORT2分别将与其相连下线设备的数据输入输出信号TRD1、TRD2转换为光信号，由控制信号SC1和SC2控制其光信号向无源光网络的发送。

上述的ORT1和ORT2，通常可以合并为一个模块ORT，此时该模块中可以进一步包含双端口光耦合器。

上述的SV1和SV2，通常可以将其合为1个模块SV，此时可以在其中实现更为复杂的有效性检查算法。而且，上述的信号有效性检查算法和切换控制逻辑所使用的算法均可以通过配置接口根据需要进行动态改变。经过变换后的远端设备模块如图3所示，其工作过程与图1所述的相同。

上述的RS1信号可以是TRD1的接收或发送数据部分的一部分，也可以与TRD1无关；RS2信号与RS1信号具有同样的特性，既可以包含于TRD2中，也可以与TRD2无关。

为了网络建设的方便，该远端设备可以包含双端口光耦合器，此时，远端设备可以包含自动检测并完成自动恢复所需的信号有效性检查模块和切换控制逻辑模块，也可以不包含有效性检查模块和切换控制逻辑模块。当不包含有效性检查模块和切换控制逻辑模块时，远端设备可以通过外接设备控制远端设备端口的切换。

包含2×2双端口光耦合器的远端设备如图4所示，其具体描述为：该远端设备由双端口光耦合器、光收发组件(ORT1)、光收发组件(ORT2)、信号处理组件(SP1)和信号处理组件(SP2)组成。其中，无源光网络与双端口光耦合器的端口1和端口2分别相连，双端口光耦合器与ORT1和ORT2分别相连，2个光收发组件ORT1和ORT2分别与2个信号处理组件SP1和SP2相连，2个信号处理组件SP1和SP2合为一个信号处理模块SP，通过外部接口与外部相连。

ORT1和ORT2的内部结构都如图5所示，其具体描述为：光收发组件由光收发模块(BOPM)、数据转换模块(DT)和收发控制逻辑模块(CL)组成。其中，BOPM与DT相连，CL用开关控制(ON/OFF)信号线控制BOPM的开启，CL用使能控制(En1)信号线1控制DT的开启。

BOPM的接收部分接收无源光网络的输出光信号IS，完成光电转换后，送到数据转换模块DT，输出RS。在本实施例中，RS是TRD中的接收数据部分，即

TRD＝{RD，TD}

其中，RD为接收数据部分，TD为发送数据部分，于是RS＝RD成立。

收发控制逻辑接收输入信号SC，对信号SC进行译码后输出En1控制数据转换DT，On/Off信号控制光收发模块BOPM。在En1信号有效时，DT转换模块输出的RS信号可以作为信号有效性检查SV1(SV2)的输入，否则将关闭DT模块；当On/Off信号有效时，收发光模块BOPM的发送部分才被打开，否则BOPM的发送部分将被强行关闭。On/Off信号只控制收发光模块BOPM的发送部分，而不控制收发光模块BOPM的接收部分。

因此，上述光收发组件实际上存在4种工作模式：BOPM关闭，DT打开，此时ORT处于备用状态，只能够接收数据，即远端设备的端口处于备用状态；BOPM打开，DT关闭，ORT处于禁止状态，即远端设备的端口处于禁止状态；BOPM和DT打开，ORT处于工作状态，能够正常收发数据，即远端设备的端口处于工作状态；BOPM和DT关闭，ORT处于禁止状态，即远端设备的端口处于禁止状态。

SV1和SV2的结构都如图6所示，图6为本发明信号有效性检查模块(SV)的结构图，其具体描述为：该SV由数据帧完整性检查模块(FIV)和数据帧信息处理(FMP)组成。

SV通过FIV和FMP并行处理输入信号RS，从光收发组件接收的数据帧先进行完整性检查后再进行合法性检查，仅在数据帧完整并且包含所需要的信息时，认为输入信号有效，将ISV设置为有效。

SCL的结构图如图7所示，其具体描述为：SCL至少包含等待计数器(WT)、控制状态机(CFSM)和控制策略寄存器(CPR)，其中CFSM是最核心部分，当信号ISV1或ISV2的状态发生改变后，如：信号ISV1由有效变为无效，CFSM向WT输出使能控制(En2)信号2使WT开始计数，当计数到上限时，WT向CFSM发出溢出(Expire)信号，CFSM接收到该Expire信号后按照CPR提供的控制策略输出SC1和SC2，切换远端设备的端口向另一个子系统收发信号，同时，CFSM发出清除(Clear)信号给WT，WT停止计数。

系统初始化过程，SCL根据控制策略寄存器初始化控制状态机，允许控制策略寄存器动态配置。在空闲阶段，SCL自动加载控制策略。根据既定控制策略，SCL接收ISV1和ISV2，并对其按照系统既定的规则进行解释，从而控制状态机输出带有控制策略信息的SC1和SC2。

根据不同的有效性标志ISV1和有效性标志ISV2，该远端设备有5种工作方法，即：远端设备的两个端口有不同的工作状态，ORT1的工作状态表示远端设备端口1的工作状态，ORT2的工作状态表示远端设备端口2的工作状态，其具体描述为：第一种为ORT1工作，ORT2备用；第二种为ORT2工作，ORT1备用；第三种为ORT1和ORT2均工作；第四种为ORT1工作，ORT2禁止；第五种为ORT2工作，ORT1禁止。

当有效性标志ISV1有效时，输出切换控制信号SC1；当有效性标志SV2有效时，输出切换控制信号SC2。

切换控制信号SC1至少包含使能信号E1，切换控制信号SC2至少包含使能信号E2，即：

SC1＝{E1，...}

SC2＝{E2，...}

当切换控制信号SC1不包含开关信号ON1并且切换控制信号SC2不包含开关信号ON2时，ORT1和ORT2只能工作在前面的3种模式，即ORT1工作ORT2备用、ORT2工作ORT1备用、ORT1和ORT2均工作。当切换控制信号SC1和切换控制信号SC2均包含开关信号ON1和ON2时，即

SC1＝{E1，ON1，...}

SC2＝{E2，ON2，...}

ORT1和ORT2可以工作在上述的5种方式下任何一种。

远端设备工作的五种方式如表1所示，表1中的第一行为各种信号：有效位标志ISV1、有效位标志ISV2、使能信号E1、使能信号E2、切换控制信号SC1的开关信号ON1以及切换控制信号SC2的开关信号ON2，根据这些信号就可以判断出ORT1和ORT2当前工作状态，即判断远端设备两个端口的当前工作状态，表中的对勾表示该信号有效，叉表示该信号无效，圆圈表示该信号可以为有效信号或者为无效信号。

ISV1	ISV2	E1	E2	ON1	ON2
							√	○	√	×	√	√	ORT1工作ORT2备用
○	√	×	√	√	√	ORT1备用ORT2工作
							√	√	√	√	√	√	ORT1ORT2均工作
√	○	√	×	√	×	ORT1工作ORT2禁止
							○	√	×	√	×	√	ORT1禁止ORT2工作

表1

远端设备的第一种工作方式，ORT1工作，ORT2备用，即远端设备的一个端口工作，另一个端口备用：

在有效位标志ISV1有效时，不管有效位标志ISV2是否有效，E1有效，ON1有效，E2无效，ON2有效，于是ORT1工作，ORT2备用；此时，ORT1能够正常收发数据TRD1和光信号OS1，而ORT2只能接收数据和光信号。当光纤断路时导致ISV1无效时，如果ISV2有效，则SCL将使E2和ON2有效，E1无效和ON1有效，从而切换到ORT2工作，ORT1备用的工作状态。

远端设备的第二种工作方式，ORT2工作，ORT1备用，即远端设备的一个端口备用，另一个端口工作：

在有效位标志ISV2有效时，不管有效位标志ISV1是否有效，E2有效，ON2有效，E1无效，ON1有效，于是ORT2工作，ORT1备用；此时ORT2能够正常收发数据TRD2和光信号OS2，而ORT1只能接收数据光信号。当光纤断路时导致ISV2无效时，如果ISV1有效，则SCL将使E1和ON1有效，E2无效和ON2有效，从而切换到ORT1工作，ORT2备用的工作状态。

远端设备的第三种工作方法，ORT1和ORT2均正常工作，即远端设备的两个端口均工作：

在有效位标志ISV1和有效位标志ISV2均有效时，SCL可以将切换控制信号SC1和切换控制信号SC2均设为有效，即E1、E2、ON1和ON2都设置为有效，此时ORT1和ORT2将同时工作，互为备用。当ISV1和ISV2其中一个变为无效时，系统将自动切换到上述的ORT1和ORT2的一个工作，另一个备用的工作模式。

远端设备的第四种工作方法，ORT1工作，ORT2禁止，即远端设备的一个端口工作，另一个端口禁止：

在有效位标志ISV1有效时，SCL使E1有效，ON1有效，E2无效，ON2无效，则ORT1工作，ORT2禁止。当光纤断路时导致ISV1无效，由于ORT2被禁止，SCL可以根据预先定义的切换策略激活ORT2，或仍然禁止ORT2，前者相当于让ORT2工作并且ORT1禁止或备份，后者相当于没有ORT2的普通远端设备，或ORT2已经损坏的远端设备。

远端设备的第五种工作方法，ORT2工作，ORT1禁止，即远端设备的一个端口禁止，另一个端口工作：

在有效位标志ISV2有效时，SCL使E2有效，ON2有效，E1无效，ON1无效，则ORT2工作，ORT1禁止。当光纤断路时导致ISV2无效，由于ORT1被禁止，SCL可以根据预先定义的切换策略激活ORT1，或仍然禁止ORT1，前者相当于让ORT1工作并且ORT2禁止或备份，后者相当于没有ORT1的普通远端设备，或ORT1已经损坏的远端设备。

根据远端设备两个端口工作的状态确定其工作方式，即：一个端口工作另一个端口备用，一个端口工作另一个端口禁止工作，两个端口均工作。当无源环网中远端设备和子系统OLT1中的光纤断路时，会导致远端设备的一个端口不能向子系统OLT1收发信号，远端设备判断另一个端口是否可用，如果可用，远端设备切换到另一个端口向OLT2收发信号；如果不可用，则禁止该远端设备工作。

ORT1和ORT2的工作方式决定了接入无源环网的远端设备两个端口的工作方式，ORT1为远端设备其中一个端口的工作方式，ORT2为远端设备另一个端口的工作方式。

本发明提供的远端设备不仅可以工作在PON环网中，在网络发生光纤断路时，能够自动根据既定的策略进行自动恢复切换，从而达到网络的故障自动恢复，而且可以适用其他需要双光口的网络，如：2：N树型带保护无源光网络。

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做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种无源光网络环网的远端设备，该远端设备位于无源环网上，其特征在于，该远端设备至少包括：

两个光收发组件模块，用于分别将从无源光网络接收来的两组光信号转换为两组数据信号并且分别在两个切换控制信号的控制下输出两组数据信号，或者用于接收下线设备的两组数据信号并且分别在两个切换控制信号的控制下转换为两组光信号输出至无源光网络；

两个信号有效性检查模块，用于分别接收两个从光收发组件发送的两组数据信号并且输出指示这两组数据信号是否有效的两个有效性检查标志信号；

一个切换控制逻辑模块，用于接收两个有效性检查标志信号并输出分别控制两个光收发组件模块是否收发光信号的两个切换控制信号。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的两个信号有效性检查模块和一个切换控制逻辑模块合成一个信号处理组件，用于接收从光收发组件模块发送的两组数据信号并且输出两个切换控制信号。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述该设备的两个光收发组件模块合并为一个模块，该模块中还包括双端口光耦合器，用于将从两个光收发组件模块发送的两组光信号传输到光网络中，或者用于将光网络中的两组光信号传输到两个光收发组件模块中。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述两个光收发组件模块中的一个光收发组件模块进一步包括：收发控制逻辑模块，用于将从切换控制逻辑模块接收的切换控制信号转换为开关控制信号和使能控制信号线1；

光收发模块，用于在开关控制信号的控制下向无源光网络环网接收光信号或发送由数据转换模块转换的光信号；

数据转换模块，用于在使能控制信号线1的控制下将光信号转换为数据信号发送到下线设备，或者用于在使能控制信号线1的控制下将数据信号转换为光信号发送到光收发模块。

5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的信号有效性检查模块进一步包括：

数据帧完整性检查模块，用于接收从光收发组件模块发送的数据信号并发送数据帧完整性标识；

数据帧信息处理模块，用于接收数据帧完整性标识并输出有效性检查标志信号。

6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的切换控制逻辑模块进一步包括：

控制策略寄存器，用于输出控制策略信号；

控制状态机模块，用于接收从有效性检查模块输出的有效性检查标志信号，输出使能控制信号2或者清除信号给等待计数器，在控制策略信号和计数器溢出信号的控制下输出切换控制信号给光收发组件模块；

等待计数器，用于接收使能控制信号2后输出计数器溢出信号，或者用于接收清除信号后将计数器置0。

7.一种利用权利要求1所述的设备在无源光网络环网中切换子系统的方法，其特征在于，该方法包括：

A、远端设备的光收发组件模块1或光收发组件模块2与其所通信的光线路终端构成了光线路终端子系统1和光线路终端子系统2；

B、当远端设备的光收发组件模块1或光收发组件模块2分别保持与其光线路终端子系统1或2通信时，根据预先设定的控制策略通过远端设备的切换控制逻辑模块控制该远端设备的其中一个光收发组件模块工作，另一个备用或禁止，当远端设备的其中一个光收发组件模块不能与其相连的光线路终端子系统1或2通信时，根据预先设定的控制策略通过远端设备的切换控制逻辑模块控制切换到远端设备的能够通信的其中一个光收发组件模块上，与其相连的光线路终端子系统2或1进行通信；

当远端设备的光收发组件模块1或光收发组件模块2分别保持与其光线路终端子系统1或2通信时，根据预先设定的控制策略通过远端设备的切换控制逻辑模块控制远端设备的两个光收发组件模块都工作，当远端设备的其中一个光收发组件模块不能与其光线路终端子系统1或2通信时，根据预先设定的控制策略通过远端设备的切换控制逻辑模块控制切换到能与其光线路终端子系统2或1通信的远端设备的光收发组件模块工作，并且设置不能与其光线路终端子系统1或2通信的远端设备的光收发组件模块备份或禁止。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤B所述的根据预先设定的控制策略设置该远端设备的其中一个光收发组件模块工作，另一个备用或禁止进一步包括：

设置远端设备的其中一个光收发组件模块的使能信号和开关信号都有效，当设置远端设备的另一个光收发组件模块的使能信号有效并且开关信号无效时远端设备的另一个光收发组件模块备用；当设置远端设备的另一个光收发组件模块的使能信号无效并且开关信号无效时远端设备的另一个光收发组件模块禁止。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述当远端设备的两个光收发组件模块分别保持与其光线路终端子系统1或2通信时，根据预先设定的控制策略设置该远端设备的其中一个光收发组件模块工作，另一个备用或禁止，当远端设备的其中一个光收发组件模块不能与其相连的光线路终端子系统1或2通信时，根据预先设定的控制策略切换到远端设备的能够通信的其中一个光收发组件上进一步包括：设置远端设备的能够通信的其中一个光收发组件的使能信号和开关信号都有效。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，当远端设备的两个光收发组件模块分别保持与其光线路终端子系统1或2通信时，根据预先设定的控制策略控制远端设备的两个光收发组件模块都工作，当远端设备的其中一个光收发组件模块不能与其光线路终端子系统1或2通信时，根据预先设定的控制策略切换到能与其光线路终端子系统2或1通信的远端设备的光收发组件模块工作，并且设置不能与其光线路终端子系统1或2通信的远端设备的光收发组件模块备份或禁止进一步包括：

设置不能与其光线路终端子系统1或2通信的远端设备的其中一个光收发组件模块的使能信号和开关信号都无效。

11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤B进一步包括，判断远端设备的两个光收发组件模块分别是否可以保持与其光线路终端子系统1或2通信：

将分别发送到远端设备的两个光收发组件模块的两组数据信号中的数据帧进行完整性检查后再判断该数据帧中是否包含所需的信息，如果该数据帧完整并且包含所需的信息，则远端设备的两个光收发组件模块可以分别保持与其光线路终端子系统1或2通信，否则，远端设备的两个光收发组件模块不可以分别保持与其光线路终端子系统1或2通信。

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