CN101895349B - 基于802.3ah管理协议的光电转换器及光数据信号的收发方法 - Google Patents
基于802.3ah管理协议的光电转换器及光数据信号的收发方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种基于802.3ah管理协议的光电转换器,包括转换单元、电口单元和光口单元,所述转换单元包括以太网数据缓存模块、OAM数据处理模块、OAM控制模块、解析模块和复用模块;OAM数据处理模块将需要发送的OAM管理帧的内容传送给OAM控制模块,并接收OAM控制模块传送过来的远端信息;OAM控制模块将OAM数据处理模块传送过来的内容封装成相应的802.3ah OAM管理帧,传送给复用模块,并接收解析模块解析出来的802.3ah OAM管理帧,解封装后将帧内容传送给OAM数据处理模块;复用模块与光口单元连接,将以太网数据帧和802.3ah OAM管理帧映射到相应的虚电路中,以光数据信号传送到光口单元。此种结构兼容性佳,维护方便。本发明还公开一种基于802.3ah管理协议的光数据信号的收发方法。
Description
技术领域
本发明属于光通信技术领域,特别是指一种基于802.3ah管理协议的光电转换装置及光数据信号的收发方法。
背景技术
光纤通信因其传导损耗比使用电线传输要小得多,且传输信息容量大,因此广泛用于远距离信息传输,由于数据在光纤内是以光信号的形式进行传输,因此在发送或接收信息时,都需要用到光电转换器,将信号进行光/电转换或电/光转换,满足不同的需要。
目前市场上的光电转换器采用的OAM(OperationAdministration and Maintenance)管理协议主要是TS-1000或者各厂家自定义的协议,运营商一直都希望各设备供应商的产品能够互相通信,而且最好能够互相管理,以实现最终的统一网管。目前各设备供应商的产品业务上已经能够互相通信,但是远端管理协议都不一致,所以仍然无法互相管理。
若要实现互相管理,就需要一个统一的OAM管理协议,而TS-1000标准是由日本电芯技术委员会制定的,它定义了一个12byte的短帧用于OAM功能,所承载的管理信息有限。而IEEE 802.3ah的OAM管理协议定义最为全面,最多可以承载1496byte的净负荷,可支持更多的管理和维护信息,此标准适用范围广,可扩展性较强,将会成为点对点光以太网的主流标准,同时802.3ah也将成为能够满足运营商需求的OAM管理协议。
另外,在进行远程光纤通信时,有时会出现无法连接到远端设备的情况,无法连接的原因有多种,最常见的是远端设备电源故障,无法运行,或是传输光纤链路故障,目前的处理方式就是两种原因都要调查,以确认真正原因,这样就会延长维修的时间,毫无针对性,降低维修效率。
发明内容
本发明的目的,在于提供一种基于802.3ah管理协议的光电转换器,其兼容性佳,维护方便。
本发明的另一目的,在于提供一种基于802.3ah管理协议的光电转换器的光数据信号的收发方法,其可实现更大信息量的传送,并可快速判断通信故障的原因,降低维护成本。
为了达成上述目的,本发明的解决方案是:
一种基于802.3ah管理协议的光电转换器,包括转换单元、电口单元和光口单元,电口单元与转换单元连接,实现与转换单元的以太网数据的收发;光口单元与转换单元连接,实现与转换单元的光数据信号的收发;所述转换单元包括以太网数据缓存模块、OAM数据处理模块、OAM控制模块、解析模块和复用模块;
以太网数据缓存模块与电口单元连接,缓存电口单元传送过来的以太网数据帧,并传送给复用模块,其还与解析模块连接,缓存解析模块解析出来的以太网数据帧,并传送给电口单元;
OAM数据处理模块与OAM控制模块连接,将需要发送的OAM管理帧的内容传送给OAM控制模块,并接收OAM控制模块传送过来的远端信息;
OAM控制模块与复用模块连接,将OAM数据处理模块传送过来的内容封装成相应的802.3ah OAM管理帧,传送给复用模块,并接收解析模块解析出来的802.3ah OAM管理帧,解封装后将帧内容传送给OAM数据处理模块;
复用模块与光口单元连接,将以太网数据帧和802.3ah OAM管理帧映射到相应的虚电路中,以光数据信号传送到光口单元;
解析模块分别连接以太网数据缓存模块和OAM控制模块,将来自光口单元的光数据信号解析出以太网数据帧和802.3ah OAM管理帧,并将以太网数据帧传送给以太网数据缓存模块,将802.3ah OAM管理帧传送给OAM控制模块。
上述OAM数据处理模块包括OAM命令模块、本地信息缓存模块、远端信息缓存模块、分压模块、降压模块和比较器模块;
OAM命令模块根据本地信息、远端信息和掉电信号指示需要发送802.3ah OAM管理帧的Code区域的内容,并在掉电时将远端掉电告警映射在802.3ah OAM管理帧的Dying Gasp区域,并送入OAM控制模块;
本地信息缓存模块缓存本地信息,并根据OAM命令模块指示的命令,映射相应内容到802.3ah OAM管理帧的Data区域,再送入OAM控制模块;
远端信息缓存模块缓存来自OAM控制模块的802.3ah OAM管理帧的Code区域和Data区域内容;
分压模块与主板电源模块连接,将电源电压分压成第一电压,传送给比较器模块;
降压模块与主板电源模块连接,将电源电压降压到基准电压,传送给比较器模块;
比较器模块比较第一电压与基准电压的值,判断是否出现掉电信号,并将结果传送到OAM命令模块。
上述OAM控制模块包括OAM帧封装模块、OAM帧发送模块、OAM帧接收模块和OAM帧解封装模块;
OAM帧封装模块与OAM数据处理模块的OAM命令模块连接,根据OAM命令模块指示的内容,将本地信息缓存模块中的相应信息封装成相应的802.3ah OAM管理帧;
OAM帧发送模块与OAM帧封装模块连接,将其封装好的802.3ahOAM管理帧发送给复用模块;
OAM帧接收模块与解析模块连接,接收其解析出来的802.3ah OAM管理帧,并送入OAM帧解封装模块;
OAM帧解封装模块将OAM帧接收模块接收到的802.3ah OAM管理帧解封装后,传送给远端信息缓存模块。
一种基于802.3ah管理协议的光电转换器的光数据信号的发送方法,包括如下步骤:
(1)从电口单元接收以太网数据帧,发送给转换单元的以太网数据缓存模块,缓存后发送给复用模块;
(2)OAM数据处理模块采集主板电源电压,一方面将其降压得到基准电压,另一方面分压得到第一电压,并比较二者的大小,当基准电压小于第一电压,表示主板电源模块正常工作,而当基准电压大于第一电压时,掉电信号有效,OAM数据处理模块将远端掉电告警映射在802.3ah OAM管理帧的Dying Gasp区域,传送到OAM控制模块;
OAM控制模块将前述远端掉电告警和本地信息封装成802.3ah OAM管理帧,传送给复用模块;
(3)复用模块将以太网数据帧和802.3ah OAM管理帧映射到相应的虚电路中,以光数据信号传送到光口单元。
一种基于802.3ah管理协议的光电转换器的光数据信号的接收方法,包括如下步骤:
(1)光口单元接收光数据信号,发送给转换单元的解析模块,将光数据信号解析出以太网数据帧和802.3ah OAM管理帧,并将以太网数据帧传送给以太网数据缓存模块,将802.3ah OAM管理帧传送给OAM控制模块;
(2)OAM控制模块接收802.3ah OAM管理帧,并将其解封装后送入OAM数据处理模块;当无法通信时,OAM数据处理模块根据该管理帧中是否包含Dying Gasp信息而判断故障原因,若包含表示远端设备电源故障,否则即为光纤链路故障;
(3)以太网数据缓存模块缓存解析出的以太网数据帧,传送给电口单元。
采用上述方案后,本发明具有以下特点:
(1)使用IEEE 802.3ah的OAM管理协议,兼容性优,维护方便;
(2)在802.3ah OAM管理帧中设置Dying Gasp区域,用于表征远端掉电告警,这样在接收的数据中一旦接收到Dying Gasp信息,即可判断远端设备已经掉电,从而让局端设备可以区分出无法通信的原因,是光纤链路故障还是电源故障,有针对性地进行维修,降低维修成本,缩短维修时间。
附图说明
图1是本发明的整体架构图;
图2是本发明中OAM数据处理模块和OAM控制模块的内部架构图。
具体实施方式
以下将结合附图及具体实施例,对本发明的结构及工作原理进行详细说明。
首先参考图1所示,本发明提供一种基于802.3ah管理协议的光电转换器,包括电口单元1、光口单元2和转换单元3,其中电口单元1与转换单元3连接,将局端设备欲发送的以太网数据送入转换单元3,或将由转换单元3接收的以太网数据送到局端设备;光口单元2与转换单元3连接,将远端设备通过光纤传送的光数据信号送入转换单元3,或将转换单元3送出的局端设备欲发送的光数据信号送入光纤;前述为现有光电转换器的基本结构,在此不再赘述,本发明的改进在于转换单元3的结构,下面将详细介绍。
转换单元3包括以太网数据缓存模块31、OAM数据处理模块32、OAM控制模块33、解析模块35和复用模块34。
以太网数据缓存模块31的一端与电口单元1双向连接,用于缓存经由电口单元1传送过来的以太网数据帧,将该数据帧传送给复用模块34;以太网数据缓存模块31还与解析模块35连接,缓存由解析模块35解析出来的以太网数据帧,再传送给电口单元1。
OAM数据处理模块32与OAM控制模块33连接,将需要发送的OAM管理帧的内容传送给OAM控制模块33,同时接收OAM控制模块33传送过来的远端信息。
配合图2所示,所述的OAM数据处理模块32包括OAM命令模块321、本地信息缓存模块322、远端信息缓存模块323、分压模块324、降压模块325和比较器模块326。
其中,OAM命令模块321根据本地信息、远端信息和掉电信号指示需要发送802.3ah OAM管理帧的Code区域的内容,并在掉电时将远端掉电告警映射在802.3ah OAM管理帧的Dying Gasp区域,并送入OAM控制模块33的OAM帧封装模块331(将在后面介绍)。
本地信息缓存模块322用于缓存本地信息,并根据OAM命令模块321指示的命令,映射相应内容到802.3ah OAM管理帧的Data区域,再送入OAM控制模块33的OAM帧封装模块331(将在后面介绍)。
远端信息缓存模块323缓存来自OAM控制模块33中OAM帧解封装模块334(将在后面介绍)所接收到的802.3ah OAM管理帧的Code区域和Data区域内容。
分压模块324与主板电源模块4连接,通过几个电阻的组合将主板电源电压分压成第一电压A,传送给比较器模块326,利用电阻进行分压是本领域的常见技术手段,在此不再详述。
降压模块325与主板电源模块4连接,通过降压芯片将主板电源电压降压到一个作为基准电压B的固定值,传送给比较器模块326。
比较器模块326会比较第一电压A与基准电压B的值,确定是否出现掉电信号,具体来说,在主板电源模块4正常工作的情况下,第一电压A会一直大于基准电压B,此时掉电信号无效;而在主板电源模块4掉线的瞬间,主板电源电压会逐渐下降,当下降到一定值后,第一电压A就会小于基准电压B,这时掉电信号有效,将结果送入OAM命令模块321后,OAM命令模块321会指示发出包含远端掉电内容的802.3ah OAM管理帧,即将远端掉电告警映射在802.3ah OAM管理帧的Dying Gasp区域,传送到OAM控制模块33。
再请回到图1,OAM控制模块33与复用模块34连接,将OAM数据处理模块32中的OAM命令模块321和本地信息缓存模块322传送过来的内容封装成相应的802.3ah OAM管理帧,传送给复用模块34,并接收解析模块35解析出来的802.3ah OAM管理帧,解封装后将帧内容传送给OAM数据处理模块32的远端信息缓存模块323。
结合图2,所述的OAM控制模块33包括OAM帧封装模块331、OAM帧发送模块332、OAM帧接收模块333和OAM帧解封装模块334。
OAM帧封装模块331分别与OAM数据处理模块32的OAM命令模块321、本地信息缓存模块322连接,根据OAM命令模块321指示的内容,将本地信息缓存模块322中的相应信息封装成相应的802.3ahOAM管理帧,并送入OAM帧发送模块332。
OAM帧发送模块332与OAM帧封装模块331连接,将其封装好的802.3ah OAM管理帧发送给复用模块34。
OAM帧接收模块333与解析模块35连接,接收其解析出来的802.3ah OAM管理帧,并送入OAM帧解封装模块334。
OAM帧解封装模块334将OAM帧接收模块333接收到的802.3ahOAM管理帧解封装后,传送给OAM数据处理模块32中的远端信息缓存模块323。
复用模块34与光口单元2连接,将以太网数据帧和802.3ah OAM管理帧映射到相应的虚电路中,以光数据信号传送到光口单元2。
解析模块35分别连接以太网数据缓存模块31和OAM控制模块33中的OAM帧接收模块333,解析模块35在接收到来自光口单元1的光数据信号后,根据帧头的Length/Type和Subtype区域的内容解析出以太网数据帧和802.3ah OAM管理帧,并将以太网数据帧传送给以太网数据缓存模块31,将802.3ah OAM管理帧传送给OAM控制模块33。
综合上述,本发明采用802.3ah OAM管理协议,实现局端光电转换器和远端光电转换器业务和管理信息的传输,兼容性佳,性价比高。
另外,IEEE 802.3ah的OAM管理协议信息量大,可承载更多的管理信息,这样就可以将掉电信息写入管理帧中,传送到远端设备,具体在应用中,在主板电源模块4掉电的瞬间,随着主板电源电压的逐渐下降,分压模块324输出的第一电压A小于降压模块325输出的基准电压B,比较器模块326就会产生掉电告警信号;当OAM命令模块321接收到掉电告警信号后,立即停止其它802.3ah OAM管理帧的发送,并指示OAM控制模块33将远端掉电告警映射到802.3ah OAM管理帧的Dying Gasp区域,并封装成802.3ah OAM管理帧,复用模块34这时也不再接收以太网数据帧,而是立即将此802.3ah OAM管理帧通过光口单元2发送到局端设备。从而保证带有远端设备掉电告警的OAM管理帧可以在设备完全掉电之前发送出去;而局端设备中的远端信息缓存模块323接收到Dying Gasp信息后,指示远端设备已经掉电,从而可区分出远端设备是光纤链路故障还是电源故障,使得维护具有针对性,缩短维修时间,降低维修成本。
基于前述装置,本发明还提供一种基于802.3ah管理协议的光电转换器的光数据信号的发送方法,包括如下步骤:
(1)从电口单元1接收以太网数据帧,发送给转换单元3的以太网数据缓存模块31,缓存后发送给复用模块34;
(2)OAM数据处理模块32采集主板电源电压,一方面通过降压模块325将其降压得到基准电压B,另一方面通过分压模块324分压得到第一电压A,并比较二者的大小,当基准电压B小于第一电压A,表示主板电源模块4正常工作,而当基准电压B大于第一电压A时,掉电信号有效,此时OAM数据处理模块32中的OAM命令模块321将远端掉电告警映射在802.3ah OAM管理帧的Dying Gasp区域,传送到OAM控制模块33的OAM帧封装模块331,将前述远端掉电告警和本地信息缓存模块322传送过来的本地信息封装成802.3ah OAM管理帧,再通过OAM帧发送模块332传送给复用模块34;
(3)复用模块34将以太网数据缓存模块31传送过来的以太网数据帧和OAM控制模块33传送过来的802.3ah OAM管理帧映射到相应的虚电路中,以光数据信号传送到光口单元2。
本发明一种基于802.3ah管理协议的光电转换器的光数据信号的接收方法,包括如下步骤:
(1)光口单元2接收光数据信号,发送给转换单元3的解析模块35,将光数据信号解析出以太网数据帧和802.3ah OAM管理帧,并将以太网数据帧传送给以太网数据缓存模块31,将802.3ah OAM管理帧传送给OAM控制模块33;
(2)OAM控制模块33的OAM帧接收模块333接收802.3ah OAM管理帧,并通过OAM帧解封装模块334将其解封装后送入OAM数据处理模块32的远端信息缓存模块323;当无法通信时,OAM数据处理模块32的远端信息缓存模块323即可根据该管理帧中是否包含DyingGasp信息而判断故障原因,若包含表示远端设备电源故障,否则即为光纤链路故障;
(3)以太网数据缓存模块31缓存解析模块35解析出的以太网数据帧,传送给电口单元1。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于802.3ah管理协议的光电转换器,包括转换单元、电口单元和光口单元,电口单元与转换单元连接,实现与转换单元的以太网数据的收发;光口单元与转换单元连接,实现与转换单元的光数据信号的收发;其特征在于:所述转换单元包括以太网数据缓存模块、OAM数据处理模块、OAM控制模块、解析模块和复用模块;
以太网数据缓存模块与电口单元连接,缓存电口单元传送过来的以太网数据帧,并传送给复用模块,其还与解析模块连接,缓存解析模块解析出来的以太网数据帧,并传送给电口单元;
OAM数据处理模块与OAM控制模块连接,将需要发送的OAM管理帧的内容传送给OAM控制模块,并接收OAM控制模块传送过来的远端信息;
OAM控制模块与复用模块连接,将OAM数据处理模块传送过来的内容封装成相应的802.3ah OAM管理帧,传送给复用模块,并接收解析模块解析出来的802.3ah OAM管理帧,解封装后将帧内容传送给OAM数据处理模块;
复用模块与光口单元连接,将以太网数据帧和802.3ah OAM管理帧映射到相应的虚电路中,以光数据信号传送到光口单元;
解析模块分别连接以太网数据缓存模块和OAM控制模块,将来自光口单元的光数据信号解析出以太网数据帧和802.3ah OAM管理帧,并将以太网数据帧传送给以太网数据缓存模块,将802.3ah OAM管理帧传送给OAM控制模块;
所述OAM数据处理模块包括OAM命令模块、本地信息缓存模块、远端信息缓存模块、分压模块、降压模块和比较器模块;
OAM命令模块根据本地信息、远端信息和掉电信号指示需要发送802.3ah OAM管理帧的Code区域的内容;
本地信息缓存模块缓存本地信息,并根据OAM命令模块指示的命令,映射相应内容到802.3ah OAM管理帧的Data区域,再送入OAM控制模块;
远端信息缓存模块缓存来自OAM控制模块的802.3ah OAM管理帧的Code区域和Data区域内容;
分压模块与主板电源模块连接,将电源电压分压成第一电压,传送给比较器模块;
降压模块与主板电源模块连接,将电源电压降压到基准电压,传送给比较器模块;
比较器模块比较第一电压与基准电压的值,判断是否出现掉电信号,并将结果传送到OAM命令模块;
所述的主板电源模块正常工作的情况下掉电信号无效,当第一电压小于基准电压,掉电信号有效,将结果送入OAM命令模块,由OAM命令模块将远端掉电信号告警映射在802.3ah OAM管理帧的DyingGasp区域,再传送到OAM控制模块。
2.如权利要求1所述的基于802.3ah管理协议的光电转换器,其特征在于:所述OAM控制模块包括OAM帧封装模块、OAM帧发送模块、OAM帧接收模块和OAM帧解封装模块;
OAM帧封装模块与OAM数据处理模块的OAM命令模块连接,根据OAM命令模块指示的内容,将本地信息缓存模块中的相应信息封装成相应的802.3ah OAM管理帧;
OAM帧发送模块与OAM帧封装模块连接,将其封装好的802.3ahOAM管理帧发送给复用模块;
OAM帧接收模块与解析模块连接,接收其解析出来的802.3ah OAM管理帧,并送入OAM帧解封装模块;
OAM帧解封装模块将OAM帧接收模块接收到的802.3ah OAM管理帧解封装后,传送给远端信息缓存模块。
3.一种根据权利要求1或2所述的基于802.3ah管理协议的光电转换器的光数据信号的发送方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)从电口单元接收以太网数据帧,发送给转换单元的以太网数据缓存模块,缓存后发送给复用模块;
(2)OAM数据处理模块采集主板电源电压,一方面将其降压得到基准电压,另一方面分压得到第一电压,并比较二者的大小,当基准电压小于第一电压,表示主板电源模块正常工作,而当基准电压大于第一电压时,掉电信号有效,OAM数据处理模块将远端掉电告警映射在802.3ah OAM管理帧的Dying Gasp区域,传送到OAM控制模块;OAM控制模块将前述远端掉电告警和本地信息封装成802.3ah OAM管理帧,传送给复用模块;
(3)复用模块将以太网数据帧和802.3ah OAM管理帧映射到相应的虚电路中,以光数据信号传送到光口单元。
4.一种根据权利要求1或2所述的基于802.3ah管理协议的光电转换器的光数据信号的接收方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)光口单元接收光数据信号,发送给转换单元的解析模块,将光数据信号解析出以太网数据帧和802.3ah OAM管理帧,并将以太网数据帧传送给以太网数据缓存模块,将802.3ah OAM管理帧传送给OAM控制模块;
(2)OAM控制模块接收802.3ah OAM管理帧,并将其解封装后送入OAM数据处理模块;当无法通信时,OAM数据处理模块根据该管理帧中是否包含Dying Gasp信息而判断故障原因,若包含表示远端设备电源故障,否则即为光纤链路故障;
(3)以太网数据缓存模块缓存解析出的以太网数据帧,传送给电口单元。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |