光接口自动保护切换装置 【技术领域】
本发明涉及光传输通讯领域，尤其涉及一种光接口自动保护备份装置。
背景技术
目前，SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列)光传输网络在通讯领域得到日益广泛的应用，随着社会需求的不断增长，SDH光传输网络的技术水平也在快速进步，相关标准的制定也在不断更新，其中关于光接口自动保护倒换功能，在国际电联ITU-T(InternationalTelecommunication Union Telecommunication Standardization Secto，国际电信联盟有关电信标准的分支机构)的G.841号建议《SDH网络保护体系结构的类型和特性》中作了具体的说明。G.841主要提供了SDH网络保护体系结构基于设备层上的不同实现方法，保护实体范围可以从单个SDH复用节点到部分SDH端到端以及整个SDH端到端路径的保护。物理上的实现方法可以包括节点环或者节点线路链，保护分类中指出了网络客体、架构、应用功能、切换准则、协议和算法的指导原则。也出现了一些相关的专利和专利申请，其中，瑞典艾利森电话股份有限公司在1996年6月18日向中国专利局提交的专利申请(申请号：96195023.4)《自愈网络》对SDH光传输网络的自动保护倒换功能提出一个相对出色的解决方案。该专利利用网络节点地检测功能，检测跟本节点相关的故障情况(如两个节点之间的光纤切断)，当出现故障情况时，无需网络管理即可重新选择路由发送业务，而当故障修复时又可以自动将发送业务恢复到原来路由上来，从而实现自愈功能。但是这种基于APS(Automatic protection switching，自动保护切换：网络中提供APS控制器和网管，负责监视和管理所有节点的状态，当发现出现节点故障时，自动完成各种路由保护、路由重分配、节点保护、节点废弃以及故障恢复后的重置功能的策略)的倒换是一个应用于整个网络的自愈解决方案，对于应用于一个具体节点设备内部的切换情况，则通过下述方法实现：在一定时间里废弃该节点，将网络路由在APS网管模块的管理下重新定义，从而绕过该节点；等到该节点和网络连接正常之后，再由APS管理模块进行网络路由的恢复，因此实现成本较高，技术较复杂。另外，当出现告警触发保护功能时，还需要进行保护信道的重新分配，所以，在单板级的实现方面，由于设备内部不具备环路网组网条件，需要采用至少2个物理层设备来完成切换，成本较高，经济性较差。
【发明内容】
本发明的目的是克服现有技术存在的处理具体节点设备内部切换中成本高、实现复杂、经济性差的缺点，以期提出一种可以在设备内部使用、不使用复杂算法、低成本的光接口自动倒换保护装置和方法。
为实现上述目的，本发明构造了一种光接口自动保护切换装置，包括第一光模块、物理层芯片和逻辑控制芯片，其特征在于，还包括第二光模块、电平多路选择芯片和电平分发芯片；
在接收方向，外部主用单板和备用单板分别通过光纤1和光纤2发送数据给所述第一光模块和第二光模块，所述第一光模块和第二光模块的输出都连至所述电平多路选择芯片，所述电平多路选择芯片从所述第一光模块和第二光模块中选择其一送至所述物理层芯片，经过所述物理层芯片的处理和转换之后送至所述逻辑控制芯片，同时所述物理层芯片的告警信号也送至所述逻辑控制芯片，由所述逻辑控制芯片结合一些控制信号，输出控制信号到所述电平多路选择芯片，决定在接收方向上选择哪路光纤；
在发送方向上，由所述物理层芯片送出的信号经过所述电平分发芯片同时送往所述第一光模块和第二光模块，再分别连至外部的主用单板和备用单板，此两路信号是始终同时有效地输出。
本发明所述装置通过采用比较简单的节点自愈方法，在光接口的物理层芯片的输入、输出上直接接入电平开关，在物理层芯片收到严重告警时进行电平开关的切换，达到更换物理层芯片和光模块连接的目的，从而切换光接口到备份光接口上，保证数据通路的正常。由于本设备内部节点的光接口业务在向工作信道发送的同时，也向保护信道上发送，在切换操作发生时，只是将接收业务从工作信道上接收转到从保护信道上接收。与现有技术相比，降低了单板的成本，也同时达到了主备切换的效果，并且也可以是不用软件参与干预的，节省了开发成本，提高了系统鲁棒性(请简要说明什么是系统鲁棒性系统鲁棒性即指系统的工作能力和适应能力)。
【附图说明】
图1是本发明所述光接口自动保护切换装置结构图。
图2是作为实施例的基于ATM光接口自动保护切换装置结构图。
【具体实施方式】
下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述：
在图1所示的光接口自动保护切换装置结构图中，包括第一光模块、第二光模块、电平多路选择芯片、电平分发芯片、物理层芯片和逻辑控制芯片，各个部分的连接关系阐述如下：
在接收方向(对本接口单板而言，以下方向的定义同理)：外部主用单板和备用单板分别通过光纤1和光纤2发送数据给本接口单板上的第一光模块11和第二光模块12，第一光模块11和第二光模块12的输出都连至电平多路选择芯片13，该芯片从这两路中选择一路送至物理层芯片15，经过物理层芯片15的处理和转换之后送至板内的逻辑控制芯片16处理，同时物理层芯片15的告警信号送至逻辑控制芯片16，由逻辑控制芯片16结合一些控制信号之后输出电平多路选择芯片13的控制信号，决定在接收方向上选择哪路光纤。在发送方向上，由物理层芯片15送出的信号经过电平分发芯片14同时送往第一光模块11和第二光模块12，再分别连至外部的主用和备用单板，此两路信号是始终同时有效地输出。
上述光接口自动保护切换装置的工作过程如下：
第一步连接。
本步骤又可以包括下列步骤：
1光纤1连接主用单板
2光纤2连接备用单板
第二步启动。
启动逻辑控制芯片16和主控部分，初始化物理层芯片15，传输业务信号经由主用单板进行通讯。
第三步切换。
当主用单板出现链路异常时，在物理层芯片15可以检测得到链路异常信息，该物理层芯片15可以针对数据链路层的成帧各种告警信号提供相应的输出，物理层芯片15输出给逻辑的信号用于逻辑控制芯片16的输入，经过逻辑(或者综合来自主控部分的限制)判定输出，改变电平多路选择芯片13的选择使能，使传输业务信号的输入部分经由备用单板输入。此时可以对原主用单板进行维护和干预。
第四步恢复。
在主用单板恢复后，由于主用单板也可以接收到物理层芯片15发送过来的信息因而可以保持与备用单板的同步；此时可以主控主动干预物理层芯片15切换到主用单板，也可以直接使用原主用单板作为备用，等待下次发生切换。
下面再以ATM传输光接口主备自动保护切换为例，对本发明作进一步说明。在ATM传输在接口板和交换卡之间的主备系统中，硬件部分由两大部分组成：交换单板(包括主、备用)和接口单板。其中接口单板部分由以下部分组成：(1)物理层设备(在本例中是ATM phy层芯片25)，可由单板上的CPU27进行初始化，负责收集光接口状态，输出告警信号。(2)光模块，光模块接收光纤传过来的信息，进行光电信号的相互转换。并接收pecl驱动芯片输出的信号转化为光信号。包括两个光模块21、22，分别由光纤连接到主用和备用交换单板。(3)pecl电路部分，包括pecl2选1差分驱动芯片23和pecl1分2差分驱动芯片24以及各个端接电路。用于进行pecl电平的选择和分发，实际实现切换的选择。集体电路的选择使能由来自可编程器件的信号控制。(4)可编程逻辑器件Epld，26，Epld完成将ATM phy层的链路异常输出信号和一些必要的控制信号进行综合处理，结果输出到pecl2选1差分驱动芯片23去使能有效的输入pecl信号。软件部分属于可选项目，工作在接口单板的cpu27上，主要负责收到逻辑给出的光接口切换信号后，向后台网络管理系统报告。
本发明适于单一的网络设备节点内部、机框之间和机架之间互联上的主备用系统。取消了繁杂的检测和管理，有效地降低了系统成本，但是没有降低系统主备的有效性。可以同时提供自动和强制干预，也给出了足够的接口用于必要的软件扩展，有较好的开发价值。