CN104935382A - 一种全自动冗余光传输系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种全自动冗余光传输系统，光传输系统发送端接收输入信号并进行模数转换，转换为数字化的输入信号，经过并串转换后，转换为一路第一串行信号，第一串行信号经过冗余电路，转换为两路第一冗余串行信号，两路第一冗余串行信号经过电光转换形成两路冗余光信号。光传输系统接收端接收两路冗余光信号并进行光电转换，转换为数字化的输出信号经过模数转换后形成输出信号。本发明对两路光信号都进行了光电转换，不存在两路光纤长度不一致时接收错误的问题；而且本发明是对并串转换后的数字差分信号进行一分二处理，比对模拟信号直接进行一分二处理的信号质量好。
Description
技术领域
本发明涉及一种全自动冗余光传输系统。
背景技术
目前实现VGA信号光传输的技术主要有以下3种：
a)非冗余传输方式
实现方式如图1：
光传输系统发送端接收VGA信号并进行一系列处理，处理后的信号经过电光转换，转换为光信号。光传输系统接收端接收光信号并进行光电转换，转换为电信号，电信号经过一系列处理转换为VGA信号。
该方式没有双冗余。若光缆损坏则整个传输链路中断，可靠性不高。
b)光路冗余方式
实现方式如图2：
光传输系统发送端接收VGA信号并进行一系列处理，处理后的信号经过电光转换，转换为光信号，光信号经过光分路器，转换为两路光信号。光传输系统接收端接收两路光信号并合并成一路光信号，一路光信号进行光电转换，转换为电信号，电信号经过一系列处理转换为VGA信号。
该方式在光信号上进行一分二和二合一，当两路光纤长度相差较大时，两路光信号到达接收端的时刻不一致，会造成接收错误。
c)VGA电信号冗余方式
实现方式如图3：
光传输系统发送端接收VGA信号并转换成两路VGA信号，两路VGA信号进行一系列处理，处理后的信号经过电光转换，转换为两路光信号。光传输系统接收端接收光信号并进行光电转换，转换为两路电信号，两路电信号经过一系列处理转换为两路VGA信号，两路VGA信号经过二选一电路，转换为一路VGA信号。
该方式在VGA信号上进行一分二和二选一，因VGA信号为模拟信号，抗干扰能力很差，因此经过一分二处理后的VGA信号质量容易变差。
发明内容
本发明的目的是提供一种全自动冗余光传输系统，用以同时解决光路冗余中两路光纤长度不一致时接收错误的问题和VGA电信号冗余中模拟信号质量变差的问题。
为实现上述目的，本发明的方案包括：
一种全自动冗余光传输系统，包括光传输系统发送端和光传输系统接收端；光传输系统发送端接收输入信号并进行模数转换，转换为数字化的输入信号，数字化的输入信号经过并串转换后，转换为一路第一串行信号，第一串行信号经过冗余电路，转换为两路第一冗余串行信号，两路第一冗余串行信号经过电光转换形成两路冗余光信号；光传输系统接收端接收两路冗余光信号并进行光电转换，转换为两路第二冗余串行信号，两路第二冗余串行信号经过选择电路，转换为一路第二串行信号，第二串行信号经过串并转换，转换为数字化的输出信号，数字化的输出信号经过模数转换后形成输出信号。
进一步的，光传输系统发送端冗余电路实现了一路第一串行信号的冗余，转换为两路第一冗余串行信号，实现了信号的冗余。
进一步的，光传输系统接收端选择电路实现了两路第二冗余串行信号的选择，转换为一路第二串行信号，实现了信号的切换。
进一步的，两路第一冗余串行信号、两路冗余光信号、两路第二冗余串行信号分别对应构成冗余信号传输的主通道和从通道。光传输系统接收端通过检测主、从通道光通信链路的状况，选择主、从通道中的一个通道进行信号传输。若主、从通道光通信链路都正常，选择主通道进行信号传输；若主通道光通信链路故障，选择从通道进行信号传输。
进一步的，所述输入信号、输出信号为VGA信号。
本发明对两路光信号都进行了光电转换，不存在两路光纤长度不一致时接收错误的问题；而且本发明是对并串转换后的数字差分信号进行一分二处理，比对模拟信号直接进行一分二处理的信号质量好。光传输系统发送端冗余电路实现了一路第一串行信号的冗余，转换为两路第一冗余串行信号，实现了信号的冗余。光传输系统接收端选择电路实现了两路第二冗余串行信号的选择，转换为一路第二串行信号，实现了信号的切换。
附图说明
图1是非冗余传输方式框图；
图2是光路冗余方式框图；
图3是VGA电信号冗余方式框图；
图4是全自动冗余光传输系统框图；
图5是实施例的一种选择开关；
图6是实现服务器的VGA信号的远距离光传输框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
本发明的基本方案为：一种全自动冗余光传输系统，包括光传输系统发送端和光传输系统接收端，光传输系统发送端冗余电路实现了一路第一串行信号的冗余，转换为两路第一冗余串行信号，实现了信号的冗余。光传输系统接收端选择电路实现了两路第二冗余串行信号的选择，转换为一路第二串行信号，实现了信号的切换。
具体的，下面介绍上述基本方案在VGA信号传输中的应用。
全自动冗余光传输系统框图如图4所示：
光传输系统发送端接收VGA信号并进行模数转换，转换为数字化的VGA信号，数字化的VGA信号经过并串转换后，转换为一路第一串行信号，第一串行信号经过冗余电路，转换为两路第一冗余串行信号，两路第一冗余串行信号经过电光转换形成两路冗余光信号。光传输系统接收端接收两路冗余光信号并进行光电转换，转换为两路第二冗余串行信号，两路第二冗余串行信号经过选择电路，转换为一路第二串行信号，第二串行信号经过串并转换，转换为数字化的VGA信号，数字化的VGA信号经过模数转换后输出VGA信号。
光传输系统接收端通过检测主、从通道光通信链路的状况，选择主、从通道中的一个通道进行信号传输。若主、从通道光通信链路都正常，选择主通道进行信号传输；若主通道光通信链路故障，选择从通道进行信号传输。
两路VGA信号的光通信链路冗余切换为关键技术。在主、从通道光通信链路都正常的情况下，VGA信号由主通道传输；在断掉光通信链路主通道的情况下，VGA信号切换到从通道。要实现VGA信号的切换，首先需要检测主通道光通信链路的通断，这可以通过检测接收端的主通道光模块是否接收到光信号来实现。这里选择SFP光模块作为传输用光模块，该光模块有一个LOS管脚，当接收到光信号时，LOS输出低电平，当未接收到光信号时，LOS输出高电平。这样的话，在光通信链路主通道正常的情况下，主通道光模块接收到光信号，LOS输出低，在光通信链路主通道断开的情况下，主通道光模块接收不到光信号，LOS输出高。
接收端设置一个选择开关，如图5所示，LOS为低时选择主通道光信号，LOS为高时选择从通道光信号。选择NSC公司生产的交叉点交换器作为接收端的选择开关，该芯片用于差分信号的切换传输，速率最大至3.125Gbps，有两个输入端口和两个输出端口，任意一个输出端口都可以选择任意一个输入端口的信号进行输出。
因此，在发送端，可以将VGA信号转换成一路差分信号，然后转换成两路差分信号，两路差分信号包含的数据都是一样的。在接收端，将主通道传输来的信号置于选择开关的IN0端口，将从通道传输来的信号置于选择开关的IN1端口，这里使用OUT0作为信号输出端，由主通道光模块的LOS信号来作为选择开关的SEL0信号，当主从通道都正常时，LOS为低，选择开关的OUT0输出主通道传输来的信号，当主通道断开时，LOS为高，选择开关的OUT0输出从通道传输来的信号。由此，便实现了两路VGA的光通信链路冗余切换。具体配置如下表(输出使能和输出选择表)所示：
| SEL1 | SEL0 | OUT1 | OUT0 |
| 0 | 0 | IN0 | IN0 |
| 0 | 1 | IN0 | IN1 |
| 1 | 0 | IN1 | IN0 |
| 1 | 1 | IN1 | IN1 |
| EN1 | EN0 | OUT1 | OUT0 |
| 0 | 0 | Disabled | Disabled |
| 0 | 1 | Disabled | Enabled |
| 1 | 0 | Enabled | Disabled |
| 1 | 1 | Enabled | Enabled |
如图6所示为上述VGA传输方案在服务器和显示器之间的应用，通过光传输系统发送端及光传输系统接收端之间的两条光通信链路连接，即可实现服务器的VGA信号的远距离光传输到显示器。
本发明对两路光信号都进行了光电转换，不存在两路光纤长度不一致时接收错误的问题。本发明是对并串转换后的数字差分信号进行一分二处理，比对模拟信号直接进行一分二处理的信号质量好。
由此可见，在现有VGA信号光路冗余传输方式中，本方案传输效果最好，可靠性最高。
以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。如本实施例中，是针对VGA进行处理，实际上，本发明的方案也可以应用于不是VGA信号的其他模拟信号类型。
本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种全自动冗余光传输系统，其特征在于，包括光传输系统发送端和光传输系统接收端；光传输系统发送端接收输入信号并进行模数转换，转换为数字化的输入信号，数字化的输入信号经过并串转换后，转换为一路第一串行信号，第一串行信号经过冗余电路，转换为两路第一冗余串行信号，两路第一冗余串行信号经过电光转换形成两路冗余光信号；光传输系统接收端接收两路冗余光信号并进行光电转换，转换为两路第二冗余串行信号，两路第二冗余串行信号经过选择电路，转换为一路第二串行信号，第二串行信号经过串并转换，转换为数字化的输出信号，数字化的输出信号经过模数转换后形成输出信号。
2.根据权利要求1所述的一种全自动冗余光传输系统，其特征在于，光传输系统发送端冗余电路实现了一路第一串行信号的冗余，转换为两路第一冗余串行信号，实现了信号的冗余。
3.根据权利要求1所述的一种全自动冗余光传输系统，其特征在于，光传输系统接收端选择电路实现了两路第二冗余串行信号的选择，转换为一路第二串行信号，实现了信号的切换。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种全自动冗余光传输系统，其特征在于，两路第一冗余串行信号、两路冗余光信号、两路第二冗余串行信号分别对应构成冗余信号传输的主通道和从通道；光传输系统接收端通过检测主、从通道光通信链路的状况，选择主、从通道中的一个通道进行信号传输；若主、从通道光通信链路都正常，选择主通道进行信号传输；若主通道光通信链路故障，选择从通道进行信号传输。
5.根据权利要求1所述的一种全自动冗余光传输系统，其特征在于，所述输入信号、输出信号为VGA信号。
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