CN112152743A - 一种超低时延数据广播系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种超低时延数据广播系统及方法，将高速基带信号通过加载在光上，将光通过无源的分光器将信号直接分到各个接收端，光电转换器件转换为电的基带信号，从而实现信号的广播效果。整个过程电信号转成光信号，然后再光层复制，之后再转换为电信号，光电、电光转换时延是ps量级，所以全程时延仅是光在系统的飞行时间，小于1ns；而且光的复制与信号速率无关，不仅在10G以下速率可以适用，在10G以上的25G，50G，100G，200G，400G，800G，1T，1.6T以及更高速率都可以应用该技术实现。
Description
技术领域
本发明实施例涉及数据传输技术领域，具体涉及一种超低时延数据广播系统及方法。
背景技术
在数据传输敏感系统中，对于广播信号多采用一层交换机实现广播数据的超低时延传输，机理是在电层的基带信号上通过FPGA芯片在芯片内部对其信号进行复制转发。电的一层转发方案由于要通过Serdes器件(SERializer串行器或DESerializer解串器)，将串行的高速信号转换为低速的并行信号，在并行信号上实现信号的复制，到各个端口对应的FPGA芯片内部接口上，然后再通过并串转换实现将低速信号转换为高速信号，这个过程需要消耗大约10-20ns的时延，电的一层方案受限于电层信号物理特征，仅能实现10G以内速率的信号复制转发，高于10G方案目前没有任何产品可以实现一层广播转发。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种超低时延数据广播系统及方法，以解决现有的广播数据传输存在的时延长、仅能实现10G以内速率的信号复制转发的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，提出了一种超低时延数据广播系统，所述系统包括电光调制器、分光器以及多路光电转换器；
所述电光调制器用于将高速基带信号转成高速光信号；
所述分光器用于将所述高速光信号复制为多路光信号；
多路所述光电转换器用于分别将多路所述光信号一一转换为电信号后进行广播数据传输。
进一步地，所述系统还包括输入接口和多个输出接口；
所述输入接口用于广播数据高速基带信号的输入；
多个所述输出接口用于将生成的多路广播数据电信号输出至各个接收端。
进一步地，所述输入接口和输出接口均支持SFP、SFP+、XFP、QSFP以及QSFP28标准模块。
进一步地，所述系统光路中各器件之间采用光波导连接，所述系统与外部器件采用电信号连接。
根据本发明实施例的第二方面，提出了一种超低时延数据广播方法，所述方法包括：
将高速基带信号转成高速光信号；
将所述高速光信号复制为多路光信号；
分别将多路所述光信号一一转换为电信号后进行广播数据传输。
进一步地，所述方法还包括：
广播数据高速基带信号的输入；以及
将生成的多路广播数据电信号输出至各个接收端。
本发明实施例具有如下优点：
本发明实施例提出的一种超低时延数据广播系统及方法，将高速基带信号通过加载在光上，将光通过无源的分光器将信号直接分到各个接收端，光电转换器件转换为电的基带信号，从而实现信号的广播效果。整个过程电信号转成光信号，然后再光层复制，之后再转换为电信号，光电、电光转换时延是ps量级，所以全程时延仅是光在系统的飞行时间，小于1ns；而且光的复制与信号速率无关，不仅在10G以下速率可以适用，在10G以上的25G，50G，100G，200G，400G，800G，1T，1.6T以及更高速率都可以应用该技术实现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例1提供的一种超低时延数据广播系的结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的一种超低时延数据广播系统的前面板接口示意图；
图3为本发明实施例1提供的一种超低时延数据广播方法的流程示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提出了一种超低时延数据广播系统，如图1所示，该系统包括电光调制器、分光器以及多路光电转换器；
电光调制器用于将高速基带信号转成高速光信号；
分光器用于将高速光信号复制为多路光信号；
多路光电转换器用于分别将多路光信号一一转换为电信号后进行广播数据传输。
进一步地，如图2所示，该系统还包括输入接口和多个输出接口；
输入接口用于广播数据高速基带信号的输入；
多个输出接口用于将生成的多路广播数据电信号输出至各个接收端。
输入接口和输出接口均支持SFP、SFP+、XFP、QSFP以及QSFP28标准模块。
本系统光路中各器件之间采用光波导连接，包含光纤、PLC以及SiPInP等光子集成技术，系统与外部器件采用电信号连接。
相比于PON无源光系统网络，本系统与PON的不同之处在于：
1.PON为系统概念由OLT，ODU和分光器三个独立产品组成，本发明为独立设备产品；
2.PON为连接数十公里场景，本发明为1米内连接的产品；
3.PON系统为双向设计，需要考虑上下行连接通信，本发明仅限单向通信与PON有本质不同。
本发明实施例提出的一种超低时延数据广播系统，传输数据通过加载在光上，通过分光器以及多路光电转换器将高速信号同时以超低时延转发到接收端的各个接口上，实现数据广播；同时，该系统可以将接收端任意一个端口的信号上传至广播端口。整个过程电信号转成光信号，然后再光层复制，之后再转换为电信号，光电、电光转换时延是ps量级，所以全程时延仅是光在系统的飞行时间，小于1ns；而且光的复制与信号速率无关，不仅在10G以下速率可以适用，在10G以上的25G，50G，100G，200G，400G，800G，1T，1.6T以及更高速率都可以应用该技术实现。
实施例2
与上述实施例1相对应的，本发明实施例2提出了一种超低时延数据广播方法，如图3所示，该方法包括以下步骤：
S100、将高速基带信号转成高速光信号；
S200、将高速光信号复制为多路光信号；
S300、分别将多路光信号一一转换为电信号后进行广播数据传输。
进一步地，该方法还包括：
广播数据高速基带信号的输入；以及
将生成的多路广播数据电信号输出至各个接收端。
本发明实施例提出的一种超低时延数据广播方法，整个过程电信号转成光信号，然后再光层复制，之后再转换为电信号，光电、电光转换时延是ps量级，所以全程时延仅是光在系统的飞行时间，小于1ns；而且光的复制与信号速率无关，不仅在10G以下速率可以适用，在10G以上的25G，50G，100G，200G，400G，800G，1T，1.6T以及更高速率都可以应用该技术实现。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (6)
1.一种超低时延数据广播系统，其特征在于，所述系统包括电光调制器、分光器以及多路光电转换器；
所述电光调制器用于将高速基带信号转成高速光信号；
所述分光器用于将所述高速光信号复制为多路光信号；
多路所述光电转换器用于分别将多路所述光信号一一转换为电信号后进行广播数据传输。
2.根据权利要求1所述的一种超低时延数据广播系统，其特征在于，所述系统还包括输入接口和多个输出接口；
所述输入接口用于广播数据高速基带信号的输入；
多个所述输出接口用于将生成的多路广播数据电信号输出至各个接收端。
3.根据权利要求2所述的一种超低时延数据广播系统，其特征在于，所述输入接口和输出接口均支持SFP、SFP+、XFP、QSFP以及QSFP28标准模块。
4.根据权利要求1所述的一种超低时延数据广播系统，其特征在于，所述系统光路中各器件之间采用光波导连接，所述系统与外部器件采用电信号连接。
5.一种超低时延数据广播方法，其特征在于，所述方法包括：
将高速基带信号转成高速光信号；
将所述高速光信号复制为多路光信号；
分别将多路所述光信号一一转换为电信号后进行广播数据传输。
6.根据权利要求5所述的一种超低时延数据广播方法，其特征在于，所述方法还包括：
广播数据高速基带信号的输入；以及
将生成的多路广播数据电信号输出至各个接收端。
Priority Applications (1)
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| CN202010878904.XA CN112152743A (zh) | 2020-08-27 | 2020-08-27 | 一种超低时延数据广播系统及方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115865848A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-03-28 | 无锡芯光互连技术研究院有限公司 | 一种光数据包交换方法、装置及存储介质 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN107196713A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-22 | 东南大学 | 一种基于光信号延时的光接收机和接收方法 |
| CN109451285A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-03-08 | 深圳市埃尔法光电科技有限公司 | 一种为图像视频传输广播系统用的光电模块一分多系统 |
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