CN105227236A - 一种光纤通道总线无线光传输终端及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种光纤通道总线无线光传输终端及系统，所述终端为依次连接的光纤通道总线单元、光信号波长转换单元、光放大器和无线光收发单元，光纤通道总线单元产生光信号，转换为1550nm，放大后，转换为无线光信号发送；接收的无线光信号转为有线光信号，转换为适合波长送入光纤通道总线单元处理。所述系统包括至少2台无线光信号连接的光纤通道总线无线光传输终端。根据需要各终端可无线连接成链型，环型，星型或栅格型。本发明使光纤通道总线与无线光技术相结合，光纤通道总线突破光纤限制，远距离传输，扩展应用空间；系统架设简便快捷，成本低；抗干扰能力强、频带宽，速率高，容量大，保密性好；体积较小，适宜机载、舰载、星载等。
Description
技术领域
本发明涉及光纤通道总线技术，具体为一种光纤通道总线无线光传输终端及系统。
背景技术
光纤通道总线技术(FiberChannel，FC)是由美国标准化委员会(ANSI)的X3T11小组于1988年提出的高速串行传输总线，解决了并行总线SCSI遇到的技术瓶颈，并在同一大的协议平台框架下可以映射更多FC-4上层协议。X3T11小组于1993年为FC制定数据通信标准，其传输速率可达数Gbps，拓朴结构灵活多样。FC具备通道和网络双重优势，具备高带宽、高可靠性、高稳定性，抵抗电磁干扰等优点，能够提供非常稳定可靠的光纤连接，容易构建大型的数据传输和通信网络，目前支持1Gbps、2Gbps、4Gbps和8Gbps的带宽连接速率，随着技术的不断发展，该带宽还在不断地扩展，以满足更高带宽数据传输的技术性能要求。FC在航天电子领域的应用主要包括：FC-AE、FC-AV(ARINC818)协议2个大的分支。
1、FC-AE协议集
FC-AE标准是FC应用到航空电子环境中的一组协议集，主要用于航空电子环境下各设备之间的数据通信，传输视频、指控、仪器仪表、传感器等数据，主要包含：FC-AE-1553、FC-AE-ASM、FC-AE-RDMA、FC-AE-FCLP及FC-AE-VI共5种协议，目前FC已经被用在FC-35、B1-B、F18E/F、V22、Apache等机型，FC是四代和五代战机的代表性技术之一。国内已经开始预研和验证FC-AE-ASM协议的整体应用，并对国际标准协议进行的特定的改进，是国内将来应用的重点方向。
2、FC-AV(ARINC818)协议
FC-AV标准于2002年正式对外发布，主要是基于FC传输具备大数据量特点的音视频数据流的协议，针对工业级的应用。该协议在F18和C-130AMP等军用机型上广泛应用，主要用于传输机内的视频和音频数据。随着航天电子技术的不断进步，目前美国和欧洲的机型视频系统设计已经开始全部转向ARINC818(航空电子数字视频总线，AvionicsDigitalVideoBus，ADVB)标准，该标准于2007年由美国航空电子委员会(AEEC)正式对外发布，主要用于传输关键非压缩数字视频，采用单向点对点传输方式，用于完成执行关键安全视频任务。
光纤通道总线系统的特点是：
(1)高带宽：1Gbps、2Gbps、4Gbps；
(2)确定性低延迟：微秒级端到端延迟；
(3)低误码率：小于10-12；
(4)抗干扰能力强：对电磁干扰有天然的免疫力。
但因光纤通道总线系统的传输介质为光纤，只能应用于固定的有限范围内，如飞机、火箭、战车、舰船等固定封闭的舱体内。
无线光FSO(FreeSpaceOptical)传输技术是一种以自由空间为传输信道的光传输技术，其经过激光束实现信号的发射和接收，它具有保密性强、传输速率高、机动性强的特点。FSO以红外激光束为载体传输数据，红外波段比微波波段更小，更加灵活和方便。FSO系统的工作频段在300GHz以上，该频段的应用在全球不受管制，可以免费使用。FSO系统可传输数据、视频、语音等的信息，具有抗干扰能力强、极高的带宽、安装简便快捷、安全及成本低的特点。它同光纤通信一起可以构建高质量的通信系统，广泛应用于军事保密通信、城域网路由保护和接入、基站连接等。
发明内容
本发明的目的是设计一种光纤通道总线无线光传输终端，其包括光纤通道总线单元，光放大器和无线光收发单元，光纤通道总线单元产生符合光纤通道总线格式的光信号，经光放大器放大后，由无线光收发单元转换为无线光信号并发送，接收时，无线光收发单元接收无线光信号并转换为有线光信号，再送入光纤通道总线单元进行处理。
本发明的另一目的是设计一种光纤通道总线无线光传输系统，该系统包括至少两台本发明的光纤通道总线无线光传输终端，终端之间通过无线光信号连接。
本发明设计的一种光纤通道总线无线光传输终端，包括光纤通道总线单元，其后依次连接光放大器和无线光收发单元，光纤通道总线单元产生符合光纤通道总线格式的光信号，经光放大器放大后，由无线光收发单元转换为无线光信号并发送，接收时，无线光收发单元接收无线光信号并转换为有线光信号，再送入光纤通道总线单元进行处理。
光纤通道总线单元产生的光信号波长为850nm、758nm、980nm、1310nm和1550nm中的任一种，所述光纤通道总线格式为FC、FC-AE和FC-AV中的任一种。
由于无线光传输时1550nm波长的光信号传输效果较好。当光纤通道总线单元产生的光信号波长为850nm、758nm、980nm和1310nm中的任一种时，在光纤通道总线单元后连接光信号波长转换单元，将光纤通道总线单元产生的光信号波长转换为1550nm，光信号波长转换单元后再连接光放大器和无线光收发单元，转换后的光信号经过光放大器放大，再经无线光收发单元发送。接收时，无线光收发单元接收无线光信号并转换为有线光信号，送入光信号波长转换单元，转换为与光纤通道总线单元相一致的波长，再送入光纤通道总线单元进行处理。
本发明设计的一种光纤通道总线无线光传输系统，包括至少两台上述光纤通道总线无线光传输终端，终端之间通过无线光信号连接，实现数据高速交换。
所述光纤通道总线无线光传输终端相邻2台之间的距离为N×(102～105)米，1≤N≤9。
所述光纤通道总线无线光传输系统包括2～254台上述光纤通道总线无线光传输终端，各终端依次连接成链型，相互之间通过无线光信号连接。链型组网的光纤通道总线无线光传输系统根据需要传输的距离选取组网的终端台数，实现253×N×(102～105)米远距离的光信号传输，数据高速交换。
所述光纤通道总线无线光传输系统包括3～254台上述光纤通道总线无线光传输终端，各终端依次连接、且首尾两个终端连接，成环型网，相互之间通过无线光信号连接。环型组网的光纤通道总线无线光传输系统,实现数据高速交换，并对网络数据进行环型双向保护,增强网络的安全性和抗毁性。
所述光纤通道总线无线光传输系统包括4～64台上述光纤通道总线无线光传输终端，其中1台终端分别与其它各终端连接成星型，中心的终端与其它终端之间通过无线光信号连接。星型组网的光纤通道总线无线光传输系统一点可同时与多点高速交换数据。
所述光纤通道总线无线光传输系统包括4～24台上述光纤通道总线无线光传输终端，其中每台终端均分别与其它各终端连接成栅格型，各终端之间通过无线光信号连接。栅格型组网的光纤通道总线无线光传输系统每个点均可同时与3点或更多点无线通信、高速交换数据，并对网络数据进行多路由保护,增强网络的安全性和抗毁性。。
与现有技术相比，本发明一种光纤通道总线无线光传输终端及系统的优点为：1、将光纤通道总线与无线光技术相结合，使光纤通道总线突破光纤通信的限制，可远距离传输、翻山越岭传输、在江河湖海上传输，还可实现地对空、空对空等多种光纤通信无法完成的通信任务，大大扩展了光纤通道总线的应用空间；2、由于无需铺设光纤，系统架设简便快捷，成本低；3、适用于符合光纤通道总线格式的多种光信号，可高速传输数据、视频、语音等的信息，通信协议透明，现有的传输协议均易叠加使用；4、性能卓越，抗干扰能力强、频带宽，速率高，容量大，且保密性好；因无线光波束很窄，定向性非常好，并且用户到集线器之间的链路可加密，通信链路安全保密性较强，适用于军队保密通信系统及商业商务保密通信系统；5、体积较小，适宜机载、舰载、卫星承载等。
附图说明
图1为本光纤通道总线无线光传输终端实施例结构示意图；
图2为本光纤通道总线无线光传输系统实施例1点对点连接组网示意图；
图3为本光纤通道总线无线光传输系统实施例2链型组网示意图；
图4为本光纤通道总线无线光传输系统实施例3环型组网示意图；
图5为本光纤通道总线无线光传输系统实施例4星型组网示意图；
图6为本光纤通道总线无线光传输系统实施例5栅格型组网示意图。
具体实施方式
光纤通道总线无线光传输终端实施例
本光纤通道总线无线光传输终端实施例如图1所示，包括依次连接的光纤通道总线单元、光信号波长转换单元、光放大器和无线光收发单元，光纤通道总线单元产生格式为FC-AE、波长为850nm的光信号，接入光信号波长转换单元，将光纤通道总线单元产生的光信号波长转换为1550nm，光信号波长转换单元后连接光放大器，将转换后的光信号放大，接入无线光收发单元转换为无线光信号并发送。接收时，无线光收发单元接收无线光信号并转换为有线光信号，送入光信号波长转换单元，转换为波长850nm的光信号，再送入光纤通道总线单元进行处理。
光纤通道总线单元产生的光信号波长为758nm、980nm和1310nm时，所用光纤通道总线无线光传输终端与本例相同。光纤通道总线单元产生的光信号波长为1550nm时，所用光纤通道总线无线光传输终端可省去光信号波长转换单元。
光纤通道总线无线光传输系统实施例1
本光纤通道总线无线光传输系统实施例1如图2所示，包括2台上述光纤通道总线无线光传输终端实施例的光纤通道总线无线光传输终端1和2，二终端之间通过无线光信号连接，实现数据高速交换。
本例光纤通道总线无线光传输终端之间的距离为2000米，通过调整光放大器的增益和无线光收发单元的器件，调节传输距离，最高可达数百公里。
光纤通道总线无线光传输系统实施例2
本光纤通道总线无线光传输系统实施例2如图3所示，3台上述光纤通道总线无线光传输终端实施例的光纤通道总线无线光传输终端1～3依次连接成链型，各终端相互之间通过无线光信号连接，实现数据高速交换。
光纤通道总线无线光传输系统实施例3
本光纤通道总线无线光传输系统实施例3如图4所示，4台上述光纤通道总线无线光传输终端实施例的光纤通道总线无线光传输终端1～4依次连接、且首尾两个终端连接，成环型网，相互之间通过无线光信号连接，实现数据高速交换和数据路由环型双向保护。
光纤通道总线无线光传输系统实施例4
本光纤通道总线无线光传输系统实施例4如图5所示，包括5台上述光纤通道总线无线光传输终端实施例的光纤通道总线无线光传输终端1～5，其中光纤通道总线无线光传输终端1为中心，分别光纤通道总线无线光传输终端2～5连接成星型，光纤通道总线无线光传输终端1与其它终端之间通过无线光信号连接，实现数据高数交换。
光纤通道总线无线光传输系统实施例5
本光纤通道总线无线光传输系统实施例5如图6所示，包括4台上述光纤通道总线无线光传输终端实施例的光纤通道总线无线光传输终端1～4，其中每台终端均分别与其它3台终端连接成栅格型，各终端之间通过无线光信号连接，实现数据高速交换和数据路由栅格型多向保护。
上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种光纤通道总线无线光传输终端，包括光纤通道总线单元，其特征在于：
所述光纤通道总线单元后依次连接光放大器和无线光收发单元，光纤通道总线单元产生符合光纤通道总线格式的光信号，经光放大器放大后，由无线光收发单元转换为无线光信号并发送，接收时，无线光收发单元接收无线光信号并转换为有线光信号，再送入光纤通道总线单元进行处理。
2.根据权利要求1所述的光纤通道总线无线光传输终端，其特征在于：
所述光纤通道总线单元产生的光信号波长为850nm、758nm、980nm、1310nm和1550nm中的任一种，所述光纤通道总线格式为FC、FC-AE和FC-AV中的任一种。
3.根据权利要求2所述的光纤通道总线无线光传输终端，其特征在于：
所述光纤通道总线单元产生的光信号波长为850nm、758nm、980nm和1310nm中的任一种，在光纤通道总线单元后连接光信号波长转换单元，将光纤通道总线单元产生的光信号波长转换为1550nm，光信号波长转换单元后再连接光放大器和无线光收发单元，转换后的光信号经过光放大器放大，再经无线光收发单元发送；接收时，无线光收发单元接收无线光信号并转换为有线光信号，送入光信号波长转换单元，转换为与光纤通道总线单元相一致的波长，再送入光纤通道总线单元进行处理。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光纤通道总线无线光传输终端构成的光纤通道总线无线光传输系统，其特征在于：
包括至少2台所述光纤通道总线无线光传输终端，所述光纤通道总线无线光传输终端之间通过无线光信号连接。
5.根据权利要求4所述的光纤通道总线无线光传输系统，其特征在于：
所述光纤通道总线无线光传输终端相邻2台之间的距离为N×(102～105)米，1≤N≤9。
6.根据权利要求4所述的光纤通道总线无线光传输系统，其特征在于：
所述光纤通道总线无线光传输系统包括2～254台光纤通道总线无线光传输终端，各终端依次连接成链型，相互之间通过无线光信号连接。
7.根据权利要求4所述的光纤通道总线无线光传输系统，其特征在于：
所述光纤通道总线无线光传输系统包括3～254台所述光纤通道总线无线光传输终端，各终端依次连接、且首尾两个终端连接，成环型网，相互之间通过无线光信号连接。
8.根据权利要求4所述的光纤通道总线无线光传输系统，其特征在于：
所述光纤通道总线无线光传输系统包括4～64台所述光纤通道总线无线光传输终端，其中1台终端分别与其它各终端连接成星型，中心的终端与其它终端之间通过无线光信号连接。
9.根据权利要求4所述的光纤通道总线无线光传输系统，其特征在于：
所述光纤通道总线无线光传输系统包括4～24台所述光纤通道总线无线光传输终端，其中每台终端均分别与其它各终端连接成栅格型，各终端之间通过无线光信号连接。
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