CN1801670B - 一种光通讯链路的备份方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光通讯链路的备份装置和备份方法，该装置包括多个光/电转换单元、多个数据处理单元，数据交叉单元、控制单元；数据交叉单元在光/电转换单元和数据处理单元之间传递信号；控制单元，控制交叉单元，将接收的任意信号送到后面的任意单元。该备份方法是在当前工作的主用光/电转换单元或数据处理单元出现异常，而且有可用的备用光/电转换单元时，控制单元通过交叉单元，将出现异常的光/电转换单元或数据处理单元倒换到备用光/电转换单元或数据处理单元。本发明提高了光接口单元和数据处理单元的独立性，可用于传输或其它光设备的光接口单元数据和数据处理单元数据的备份中。

Description

一种光通讯链路的备份方法和装置

技术领域

本发明涉及一种在光通讯领域，尤其涉及光通讯领域光链路的的备份方法和装置。

背景技术

在光通讯系统中，经常对光通讯链路进行备份，为了当某一条链路出现故障时，利用备用链路来进行通讯。通过这样的方式来提高通讯的可靠性。传统的备份方式中，如图1所示，由于交叉部分是在数据处理单元的后级，光接口和数据处理单元是一一对应的关系，这样光接口的备份和数据处理链路的备份不是独立进行的，当主用光接口单元和备用数据处理链路同时故障时，倒换则无法正常进行。

在专利号为CN96114509.9的中国专利中描述了一种用分配器和选择器在光电转换单元和数据单元之间对光接口数据进行备份方法，如图2所示，备份完成后，送到后级的数据只有一路光接口数据送到处理单元中。后级的数据处理单元也只有一路数据送到光接口单元上。该方法只实现光数据的双备份，当数据处理单元故障，则整个通讯就会中断。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种光链路备份的装置和方法，实现光接口数据和数据处理单元数据的任意组合的备份方法和装置。

本发明提供了一种光通讯链路的备份装置，包括多个光/电转换单元、多个数据处理单元，数据交叉单元、控制单元；上述数据交叉单元在光/电转换单元和数据处理单元之间传递信号；上述控制单元，控制交叉单元，将接收的任意信号送到后面的任意单元。

上述的数据交叉单元可以是接收方向的数据交叉单元，将来自任意光/电转换单元的接收信号送到后面任意数据处理单元；也可以是发送方向数据交叉单元，将来自任意数据处理单元的发送信号送到任意的光/电转换单元。

上述的交叉单元是差分的交点开关，也可以是交叉单元是逻辑芯片，分别处理差分信号、非差分信号。

上述的备份装置，还包括备用的光/电转换单元和数据处理单元作为备用链路：当主用的光/电转换单元出现故障，则倒换到备用的光/电转换单元中；当主用的数据处理单元出现故障，则倒换到备用的数据处理单元中。

上述控制单元的数目同单板的数目一致。

本发明还提供了一种光通讯链路的备份方法，包括如下步骤：

步骤1、控制单元判断当前工作的主用光/电转换单元或数据处理单元是否出现异常；

步骤2、若当前工作的主用光/电转换单元或数据处理单元出现异常，还要判断当前是否有可用的备用光/电转换单元；若没有可用的备用光/电转换单元或数据处理单元，则将告警信息呈报系统；若有，则：

步骤4、控制单元通过交叉单元，将出现异常的光/电转换单元或数据处理单元倒换到备用光/电转换单元或数据处理单元。

本发明利用在光接口单元与数据处理单元中间的交叉单元来实现光接口数据的备份和数据处理单元数据的备份，从而不再局限于光接口数据的双备份，可以实现光接口数据和数据处理单元数据的任意组合的备份。本发明旨在提高光接口单元和数据处理单元的独立性，不和传统的传输交叉处理冲突，可以用于传输或其它光设备的光接口单元数据和数据处理单元数据的备份中。

附图说明

图1现有技术的光通讯链路备份装置示意图；

图2现有技术中CN96114509.9专利公开的备份装置的示意图；

图3本发明在同一单板中光通讯链路主备接收方向的备份装置示意图；

图4本发明在同一单板中光通讯链路主备发送方向的备份装置示意图；

图5本发明在同一单板中倒换控制示意图；

图6本发明在双单板中光通讯链路主备接收方向的备份装置示意图；

图7本发明在双单板中光通讯链路主备发送方向的备份装置示意图；

图8本发明在双单板中倒换控制示意图；

图9本发明的倒换控制流程示意图。

图10本发明的一实施例的倒换控制示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

首先对一些术语做说明。

数据处理单元：本发明泛指在光电转换器件之后的进行光口数据处理的一系列电路。

交叉单元：本发明主要是指完成光电转换后的电信号和数据处理单元前的电信号交换的部分。

差分交点开关：本发明指完成差分信号的交换的一种器件，能完成输入的差分信号的点到点交换。因为光电转换后的信号主要是差分信号，而且差分信号的抗干扰性强，支持速度快，因此主要采用差分交点开关在交叉单元中。目前很多厂家都有差分的交点开关，如TI、美信等。

光接口单元：本发明泛指光电转换部分。

本发明中交叉单元可以是差分的交点开关或逻辑芯片等，通过控制单元来控制这些交叉单元，这样可以实现从任意一条光接口接收过来的数据，送到后面的任意一个数据处理单元中。当光电转换信号为差分信号时，则利用差分交点开关来实现；若光电转换后的信号为非差分信号则利用逻辑或其他芯片来实现。

对于光接口单元的数目可以不和数据处理单元一致。假设光接口单元的数目为n(n＝1，2，3...)，数据处理单元的数目为m(m＝1，2，3...)。n可以大于m，也可以等于m，还可以小于m。n和m需要根据设计的要求来选择。当n大于m时，即光接口单元的数目比数据处理单元多，此时有一些光接口单元没有数据处理单元处理其数据，处于空闲状态，此时光口中的任意m条数据都可以送到后级的任意m条数据处理单元中处理。当n等于m时，即光接口单元的数目和数据处理单元数目一致，此时任意n光接口单元的数据都可以送到后级的任意n(或m)条数据处理单元进行处理。当n小于m时，即光接口单元的数目比数据处理单元少，此时任意n光接口单元的数据都可以送到后级m条数据处理单元中的任意n条数据处理单元进行处理。

此外，需要根据设计需求留出一些光接口单元和数据处理单元作为备用链路。当主用的光接口单元出现故障，则可以倒换到备用的光接口单元中；当主用的数据处理单元出现故障，也可以倒换到备用的数据处理单元中。

图1现有技术的备份装置示意图。

现有技术是将光电转换后的数据信号直接送到处理单元，在处理单元的后级进行数据的交叉。这样，光接口单元和数据处理单元是一一对应的。此时当主用光接口和备用数据处理单元故障，则倒换无法进行。

图2现有技术中CN96114509.9专利公开的备份装置的示意图。

该技术是利用选择器和分配器来完成对光接口数据的备份。完成后，送到后级的数据只有一路光接口数据送到处理单元中。后级的数据处理单元也只有一路数据送到光接口单元上。这样数据处理单元的故障将会造成整个通讯链路的故障。

图3本发明同一单板中光通讯链路主备接收方向的备份装置示意图。

设有n路光接收信号经过光电转换后，转换为电信号，然后直接送到交叉单元中。当光电转换信号为差分电信号时，交叉单元为差分信号交点开关，光电转换后的信号主要都是差分信号。若是别的电平信号，可用可编程逻辑芯片或其他的器件来实现。交叉单元则完成从接收信号1，...接收信号n到数据处理单元1，...数据处理单元m的交叉。当n大于m时，交叉单元需要支持n路的交叉，此时n条接收信号中的任意m条映射到m条数据处理单元中，其中任意一条光接口信号的异常都可以将数据传输转换到另一条光接口上去。也可以将一些数据处理单元作为备用处理单元，当某些主用的数据处理单元异常时，将光接口的接收信号送到备用数据处理单元中进行处理。当n等于m时，交叉单元需要支持n路的交叉，此时n条接收信号都可以映射到m条数据处理单元中，可以留出一些光接口的接收信号和数据处理单元作为备用。当主用光接口单元出现异常时，可以将数据倒换到备用光接口单元上进行传输。若当主用数据处理单元出现异常时，也可以将光接口的接收信号送到备用数据处理单元中。当n小于m时，交叉单元需要支持m路的交叉，此时n条接收信号映射到任意m条数据处理单元中的n条中去。当其中一条数据处理单元异常时，可以倒换到另一条数据处理单元中。也可以将光接口单元留出一些作为备用光接口单元，当主用光接口单元出现异常时，可以将数据传输倒换到备用光接口单元中。

图4本发明同一单板中光通讯链路主备发送方向的备份装置示意图。

发送方向的主备方式和接收方向一致，只是信号是从数据处理单元中送到交叉单元中，经过交叉单元的映射，送到光电转换单元中进行光电转换后，再将电信号变成光信号送出。

图5本发明在同一单板中倒换控制示意图。

在倒换中，需要将n条光接口的异常告警信息和m条数据处理单元的异常告警信息都需要送到控制单元中。控制单元根据异常告警信息和空闲状态信息来控制倒换(空闲状态信息存储在控制单元中)。即控制单元根据这些信息输出控制信号，通过这些控制信号来控制信号数据交叉单元的交叉路由。

图6本发明在双单板中光通讯链路主备接收方向的备份装置示意图。

在两个以上单板中也可以进行光通讯链路的主备，只是处理的方法和同一单板中略有区别，此处给处两个单板的实例。在两个单板中，需要每个单板都有交叉单元。单板A和单板B的光口数目关系没有要求，同样两块单板的数据处理单元的数目关系也没有要求。此处设单板A和单板B的光口数目都为n，数据处理单元的数目为m。当n大于或等于m时，则在单板A中的交叉阵列需要支持2×n路。在单板A中n路接收信号和单板B送来的接收信号，需要选择这其中的m路映射到本板的m条数据处理单元中。同时，需要将这n路接收信号通过交叉单元的再送出到单板B中。当n小于m时，单板A需要支持的交叉阵列为m+n路，单板A中n路接收信号和从单板B中送来的n路接收信号，将这2×n路信号映射到m路数据处理单元中的任意n路中去。同时单板A中的n路光路需要经过交叉单元后，送到单板B中。单板B的处理方式和单板A的处理方式一致。

图7本发明在双单板中光通讯链路主备发送方向的备份装置示意图。

发送方向的处理和接收方向上的类似，此时信号是从数据处理链路中送出到交叉单元中，经过交叉单元的映射，送到光电转换单元中进行光电转换后，将电信号变成光信号送出。单板A和单板B的光口数目关系没有要求，同样两块单板的数据处理单元的数目关系也没有要求。此处设单板A和单板B的光口数目都为n，数据处理单元的数目为m。当n大于或等于m时，此时单板A的交叉阵列需要支持n+m路。m条本单板数据处理单元的数据和从单板B中送过来的m条数据处理单元的数据，这些数据一起映射到n条光路中的任意m条上，同时需要将m条数据处理单元的数据，经过交叉单元后送到单板B中。当n小于m时，交叉单元需要支持2×m的交叉，此时需要将本单板的m条数据处理单元的数据和单板B中的m条数据处理单元的数据选择其中的n条映射到n条光路中。单板B的处理方式也和单板A的一致。

图8本发明在双单板中倒换控制示意图。

如图8所示，在双单板中和一个单板中的用法类似。不同的是需要将对方单板的需n条光接口的异常告警信息和m条数据处理单元的异常告警信息也送到控制单元中。控制单元的异常告警信息和空闲状态信息，还有对方单板送来的倒换控制信号来控制倒换。控制倒换时，需要送出本单板的控制倒换信号，同时还需要输出送到对方单板的控制倒换信号。送到本板的控制倒换信号用于控制本单板的交叉单元的交叉路由。

图9本发明的倒换控制流程示意图。

该流程图是描述光接口单元和数据处理单元的倒换过程的控制流程图。如图9a)，该图是描述光接口单元的倒换过程的控制流程图。控制单元首先判断当前工作的主用光接口单元中是否出现了异常状况，比如当前光接口单元中检测到无光信号，或是在后级的数据处理单元中检测到使用的当前光接口的误码率过高等，此时就需要控制光接口单元倒换。倒换时，先判断当前有没有可用的备用光接口单元，若有的话，则将光接口单元倒换到备用光接口单元中去。同时将倒换的结果需要呈报到控制单元中，然后再系统的控制单元呈报倒换结果。若没有可用的备用光接口单元，则将告警信息呈报系统，由系统决定处理方式。如图9b)，该流程图是描述数据处理单元的倒换过程的控制流程图。该流程图和光接口单元的相似，都是首先由控制单元判断数据处理单元是否出现异常，比如检测数据处理单元的关键芯片出现异常，或数据处理单元的时钟出现异常等，此时启动数据处理单元的倒换。倒换时，也是判断当前有没有可用的备用数据处理单元，若有的话，则将数据处理单元倒换到备用数据处理单元中去。同时将倒换的结果需要呈报到控制单元中，然后再系统的控制单元呈报倒换结果。若没有可用的备用数据处理单元，则将告警信息呈报系统，由系统决定处理方式。

图10本发明的一实施例倒换控制示意图。

如图10所示，该图是一个两个光接口和两个数据处理单元的接收方向示意图。如图所示，设光接口1为主用光接口，光接口2为备用光接口；数据处理单元1为主用数据处理单元，数据处理单元2为备用数据处理单元。正常工作时，光接口1将数据送到数据处理单元1中进行处理。当光接口1出现异常告警时，此时控制单元跟据该告警信息和光接口2为备用光接口的信息，控制单元控制交叉单元，使得光接口2的数据送到数据处理单元1中进行处理。同理，当数据处理单元1出现告警时，将光接口1的数据送到数据处理单元2中进行处理。在发送方向处理方式一致，这里就不再描述。

在该实例中，我们还可以这样应用：方式一、只对数据处理单元进行主备。此时光接口只有光接口1，数据处理单元有数据处理单元1和数据处理单元2。此时当数据处理单元1出现故障时，将光接口1的数据直接倒换到数据处理单元2中。方式二、只对光接口进行主备。此时光接口有光接口1和光接口2，数据处理单元只有数据处理单元1。此时当光接口1出现异常时，将光接口2的数据直接倒换到数据处理单元1中进行处理。

本发明可以应用到同一单板中的光通讯链路(包括光接口单元和数据处理单元)的备份，也可以使用到双单板中光通讯链路的备份，还可以使用到多单板中光通讯链路的备份。

Claims (6)

1.一种光通讯链路的备份装置，包括多个光/电转换单元、多个数据处理单元，其特征在于，所述备份装置还包括数据交叉单元、控制单元；所述数据交叉单元在光/电转换单元和数据处理单元之间传递信号；所述控制单元，控制数据交叉单元，数据交叉单元将来自任意光/电转换单元的接收信号送到后面任意数据处理单元，或者将来自任意数据处理单元的发送信号送到任意一个或多个光/电转换单元。

2.根据权利要求1所述的备份装置，其特征在于，所述的数据交叉单元是发送方向的数据交叉单元，将来自任意一个或多个数据处理单元的发送信号送到任意一个或多个光/电转换单元。

3.根据权利要求1-2任一权项所述的装置，其特征在于：所述的数据交叉单元是差分的交点开关，处理差分信号。

4.根据权利要求1-2任一权项所述的装置，其特征在于：所述的数据交叉单元是逻辑芯片，处理非差分信号。

5.根据权利要求1-2任一权项所述的备份装置，其特征在于，还包括备用的光/电转换单元和数据处理单元作为备用链路：当主用的光/电转换单元出现故障，则倒换到备用的光/电转换单元中；当主用的数据处理单元出现故障，则倒换到备用的数据处理单元中。

6.一种光通讯链路的备份方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、控制单元判断当前工作的主用光/电转换单元或数据处理单元是否出现异常；

步骤2、若当前工作的主用光/电转换单元或数据处理单元出现异常，还要判断当前是否有可用的备用光/电转换单元；若没有可用的备用光/电转换单元或数据处理单元，则将告警信息呈报系统；若有，则：

步骤3、控制单元通过数据交叉单元在光/电转换单元和数据处理单元之间传递信号，将出现异常的光/电转换单元或数据处理单元倒换到备用光/电转换单元或数据处理单元。

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