專利名稱：交換機(jī)、光通訊設(shè)備、以及數(shù)據(jù)通訊方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種交換機(jī)、光通訊設(shè)備、以及數(shù)據(jù)通訊方法。
背景技術(shù)：
數(shù)據(jù)通訊技術(shù)將計(jì)算機(jī)與通訊線路及設(shè)備結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了人與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通訊，不僅使各用戶計(jì)算機(jī)的利用率大大提高，而且極大地?cái)U(kuò)展了計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍，并使各用戶實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)軟硬件資源與數(shù)據(jù)資源的共享。對計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)控制和對數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離收集等項(xiàng)工作，也都可以利用數(shù)據(jù)通訊來進(jìn)行。以太網(wǎng)(Ethernet)是目前實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊時(shí)所采用的最通用的一種通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。在以太網(wǎng)絡(luò)中，路由器、集線器(HUB)、交換機(jī)、和PC等設(shè)備之間連接有網(wǎng)線，使用網(wǎng)線來傳輸電信號(hào)以進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，或者，采用無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。但是，在某些不能布置網(wǎng)線、或者不能使用無線網(wǎng)的復(fù)雜電磁環(huán)境中，設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通訊就會(huì)很難實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種交換機(jī)、光通訊設(shè)備、以及數(shù)據(jù)通訊方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的在某些不能布置網(wǎng)線、或者不能使用無線網(wǎng)的復(fù)雜電磁環(huán)境中，設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通訊很難實(shí)現(xiàn)的問題。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一方面，提供了一種交換機(jī)，包括:系統(tǒng)控制器以及至少兩個(gè)激光收發(fā)模塊，其中:系統(tǒng)控制器，用于依次判斷每一個(gè)激光收發(fā)模塊中當(dāng)前是否有來自光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)，若有，則讀出數(shù)據(jù)并傳送給與數(shù)據(jù)中包含的目標(biāo)地址綁定的激光收發(fā)模塊，以便由與目標(biāo)地址綁定的激光收發(fā)模塊將數(shù)據(jù)以激光的形式發(fā)射給目標(biāo)地址所指示的光通訊設(shè)備；每一個(gè)激光收發(fā)模塊，用于接收并保存以激光的形式發(fā)來的數(shù)據(jù)，以及，接收系統(tǒng)控制器傳送來的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)以激光的形式發(fā)送給與自己綁定的地址所指示的光通訊設(shè)備，其中，每一個(gè)激光收發(fā)模塊與一個(gè)光通訊設(shè)備的地址綁定。另一方面，還提供了一種光通訊設(shè)備，包括:控制器、調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊、和激光發(fā)射管，其中:控制器用于在有數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)發(fā)給其他光通訊設(shè)備時(shí)，將該數(shù)據(jù)串行化后傳送到調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊；調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊用于將控制器傳送來的串行數(shù)據(jù)調(diào)制到200KHZ的載波上；激光發(fā)射管用于將調(diào)制后的數(shù)據(jù)以激光的形式發(fā)射給交換機(jī)，其中，激光發(fā)射管發(fā)射的激光對準(zhǔn)交換機(jī)的激光接收管。又一方面，還提供了一種數(shù)據(jù)通訊方法，包括:系統(tǒng)控制器依次判斷每一個(gè)激光收發(fā)模塊當(dāng)前是否有來自光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)；若有，則系統(tǒng)控制器讀出數(shù)據(jù)并傳送給與數(shù)據(jù)中包含的目標(biāo)地址綁定的激光收發(fā)模塊；與目標(biāo)地址綁定的激光收發(fā)模塊將數(shù)據(jù)以激光的形式發(fā)射給目標(biāo)地址所指示的光通訊設(shè)備；其中，每一個(gè)激光收發(fā)模塊與一個(gè)光通訊設(shè)備的地址綁定。
又一方面，還提供了一種數(shù)據(jù)通訊方法，包括:控制器在有數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)發(fā)給其他光通訊設(shè)備時(shí)，將該數(shù)據(jù)串行化后傳送到調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊；調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊將控制器傳送來的串行數(shù)據(jù)調(diào)制到200KHZ的載波上；激光發(fā)射管將調(diào)制后的數(shù)據(jù)以激光的形式發(fā)射給交換機(jī)，其中，激光發(fā)射管發(fā)射的激光對準(zhǔn)交換機(jī)的激光接收管。本發(fā)明的技術(shù)效果:交換機(jī)中的每一個(gè)激光收發(fā)模塊與一個(gè)光通訊設(shè)備綁定，一個(gè)激光收發(fā)模塊接收到激光數(shù)據(jù)之后會(huì)將該數(shù)據(jù)保存下來(此時(shí)該激光收發(fā)模塊中有來自光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù))，而系統(tǒng)控制器依次判斷每一個(gè)激光收發(fā)模塊當(dāng)前是否有來自光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)，在有的情況下，就會(huì)將該數(shù)據(jù)傳送給與該數(shù)據(jù)中包含的目標(biāo)地址相綁定的光通訊設(shè)備(稱為目標(biāo)光通訊設(shè)備)，由該目標(biāo)光通訊設(shè)備將該數(shù)據(jù)通過激光發(fā)射給與自己綁定的地址所指示的光通訊設(shè)備(即與自己連接的光通訊設(shè)備)，從而交換機(jī)能夠通過激光轉(zhuǎn)發(fā)光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)，交換機(jī)與位于終端的光通訊設(shè)備之間可以使用激光進(jìn)行通訊，在某些不能布網(wǎng)線、或不能使用無線網(wǎng)的復(fù)雜電磁環(huán)境中，末端通過采用本發(fā)明實(shí)施例的激光實(shí)現(xiàn)了設(shè)備之間的光通訊，可以解決布線困難和電磁干擾的問題，并大大地縮短了工期、節(jié)約了成本。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例一的交換機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例二的交換機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例四的光通訊設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例五的光通訊設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例六的數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)的一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例六的數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)的另一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例七的交換機(jī)的數(shù)據(jù)通訊方法的流程圖；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例八的交換機(jī)中的系統(tǒng)控制器的處理流程圖；圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例八的交換機(jī)中的激光收發(fā)模塊的處理流程圖；圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例九的光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊方法的流程圖；圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例九的光通訊設(shè)備中的收發(fā)控制器的處理流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，該系統(tǒng)中包括了至少一個(gè)交換機(jī)10和至少兩個(gè)光通訊設(shè)備20，光通訊設(shè)備之間可以通過交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。交換機(jī)10與光通訊設(shè)備20之間通過激光進(jìn)行通訊。交換機(jī)和每一個(gè)光通訊設(shè)備均具有唯一的地址。實(shí)施例一
如圖2所示，上述圖1中的交換機(jī)10包括:系統(tǒng)控制器102以及至少兩個(gè)激光收發(fā)模塊104，其中:系統(tǒng)控制器102，用于依次判斷每一個(gè)激光收發(fā)模塊當(dāng)前是否有來自光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)(來自與其連接(或綁定)的光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù))，若有，則讀出該數(shù)據(jù)并傳送給與該數(shù)據(jù)中包含的目標(biāo)地址綁定的激光收發(fā)模塊，以便由該與目標(biāo)地址綁定的激光收發(fā)模塊將該數(shù)據(jù)以激光的形式發(fā)射給該目標(biāo)地址所指示的光通訊設(shè)備(即地址為該目標(biāo)地址的光通訊設(shè)備)；每一個(gè)激光收發(fā)模塊104，用于接收并保存以激光的形式發(fā)來的數(shù)據(jù)(即與自己綁定(或連接)的地址所指示的光通訊設(shè)備(如稱為第一光通訊設(shè)備)發(fā)來的數(shù)據(jù))，以及，接收系統(tǒng)控制器102傳送來的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)以激光的形式發(fā)送給與自己綁定的地址所指示的光通訊設(shè)備(即第一光通訊設(shè)備)，其中，每一個(gè)激光收發(fā)模塊與一個(gè)光通訊設(shè)備(該光通訊設(shè)備是與該激光收發(fā)模塊相連接)的地址綁定。本發(fā)明實(shí)施例的交換機(jī)中，每一個(gè)激光收發(fā)模塊與一個(gè)光通訊設(shè)備綁定，一個(gè)激光收發(fā)模塊接收到激光數(shù)據(jù)之后會(huì)將該數(shù)據(jù)保存下來(此時(shí)該激光收發(fā)模塊中有來自光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù))，而系統(tǒng)控制器依次判斷每一個(gè)激光收發(fā)模塊當(dāng)前是否有來自光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)，在有的情況下，就會(huì)將該數(shù)據(jù)傳送給與該數(shù)據(jù)中包含的目標(biāo)地址相綁定的光通訊設(shè)備(稱為目標(biāo)光通訊設(shè)備)，由該目標(biāo)光通訊設(shè)備將該數(shù)據(jù)通過激光發(fā)射給與自己綁定的地址所指示的光通訊設(shè)備(即與自己連接的光通訊設(shè)備)，從而交換機(jī)能夠通過激光轉(zhuǎn)發(fā)光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)，交換機(jī)與位于終端的光通訊設(shè)備之間可以使用激光進(jìn)行通訊，在某些不能布網(wǎng)線、或不能使用無線網(wǎng)的復(fù)雜電磁環(huán)境中，末端通過采用本發(fā)明實(shí)施例的激光實(shí)現(xiàn)了設(shè)備之間的光通訊，可以解決布線困難和電磁干擾的問題，并大大地縮短了工期、節(jié)約了成本。實(shí)施例二如圖3所示，每一個(gè)激光收發(fā)模塊104均包括:收發(fā)控制器1042、調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊1044、激光發(fā)射管1046、以及激光接收管1048，其中:激光發(fā)射管1046發(fā)射的激光對準(zhǔn)一個(gè)光通訊設(shè)備的激光接收管，并且，該光通訊設(shè)備發(fā)射的激光也對準(zhǔn)激光接收管1048，從而，該光通訊設(shè)備能夠與該激光收發(fā)模塊通過激光進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。為了在交換機(jī)啟動(dòng)之后，實(shí)現(xiàn)每一個(gè)激光收發(fā)模塊與一個(gè)光通訊設(shè)備的地址綁定，各個(gè)模塊的功能如下:收發(fā)控制器1042，用于在系統(tǒng)控制器102的控制下，生成查詢指令，并將查詢指令串行化后輸出到調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊1044，以及接收激光接收管1048輸入的地址，并將輸入的地址傳送到系統(tǒng)控制器102 ；調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊1044，用于將收發(fā)控制器1042輸入的串行的查詢指令調(diào)制到200KHz的載波上后輸出到激光發(fā)射管1046 ；激光發(fā)射管1046，用于以激光的形式發(fā)射查詢指令；激光接收管1048，用于接收對準(zhǔn)的光通訊設(shè)備針對查詢指令返回的狀態(tài)數(shù)據(jù)，將該狀態(tài)數(shù)據(jù)中包含的該光通訊設(shè)備的地址輸出到收發(fā)控制器1042 ；則，系統(tǒng)控制器102還用于在接收到一個(gè)收發(fā)控制器1042傳送來的地址之后，將該收發(fā)控制器與該地址綁定，并更新綁定關(guān)系列表，其中，綁定關(guān)系列表用于記錄每一個(gè)收發(fā)控制器及其綁定的光通訊設(shè)備的地址。從而，每一個(gè)激光收發(fā)模塊通過其中的收發(fā)控制器與一個(gè)光通訊設(shè)備的地址進(jìn)行了綁定。顯然，為了能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)制，如圖3所示，該交換機(jī)中還需要包括可以產(chǎn)生上述200KHz的載波的振蕩器106。實(shí)施例三為了能夠讓系統(tǒng)控制器能夠判斷出收發(fā)控制器中是否有來自光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)，如圖3中的收發(fā)控制器1042還用于在激光接收管1048接收到以激光形式發(fā)來的數(shù)據(jù)(即與自己綁定的地址所指示的光通訊設(shè)備發(fā)來的數(shù)據(jù))之后，保存這些接收到的數(shù)據(jù)，并設(shè)置有數(shù)據(jù)標(biāo)志，該有數(shù)據(jù)標(biāo)志用于指示接收到了來自光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)控制器通過一個(gè)收發(fā)控制器的有數(shù)據(jù)標(biāo)志，即可獲知該收發(fā)控制器當(dāng)前是否有來自光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)，并在有數(shù)據(jù)時(shí)，將該數(shù)據(jù)讀出并傳送給與該數(shù)據(jù)中包含的目標(biāo)地址綁定的收發(fā)控制器。而在將本收發(fā)控制器中的數(shù)據(jù)全部輸出到系統(tǒng)控制器之后，收發(fā)控制器就會(huì)清除該有數(shù)據(jù)
O同時(shí)，收發(fā)控制器1042還用于接收并保存系統(tǒng)控制器102傳送來的數(shù)據(jù)，并在接收完畢之后，設(shè)置待發(fā)送標(biāo)志，該待發(fā)送標(biāo)志用于指示自己有數(shù)據(jù)正在等待發(fā)送給光通訊設(shè)備，在查詢到待發(fā)送標(biāo)志被置位時(shí)，就會(huì)將本收發(fā)控制器中的數(shù)據(jù)串行化后輸出到調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊(以便由調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊將該數(shù)據(jù)調(diào)制后通過激光發(fā)射管以激光的形式發(fā)射出去)，并在輸出完畢后清除該待發(fā)送標(biāo)志。由上，圖2和3中的系統(tǒng)控制器102具體用于通過查詢每一個(gè)激光收發(fā)模塊中的收發(fā)控制器的有數(shù)據(jù)標(biāo)志，來判斷該激光收發(fā)模塊當(dāng)前是否有來自光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)，若該收發(fā)控制器的有數(shù)據(jù)標(biāo)志被置位，則說明有數(shù)據(jù)，將該收發(fā)控制器中保存的來自光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)讀出并解析出該數(shù)據(jù)中包含的目標(biāo)地址，從綁定關(guān)系列表中查找到與該目標(biāo)地址綁定的收發(fā)控制器，將該 數(shù)據(jù)傳送給與該目標(biāo)地址綁定的收發(fā)控制器。圖3中的調(diào)制驅(qū)動(dòng) 模塊1044還用于接收收發(fā)控制器1042輸入的串行數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)調(diào)制到200KHZ的載波上后輸出到激光發(fā)射管1046，通過激光發(fā)射管1046將該數(shù)據(jù)以激光的形式發(fā)射出去。由于激光具有定向發(fā)光的特點(diǎn)，因此采用激光傳輸數(shù)據(jù)，只需將一個(gè)激光收發(fā)模塊中的激光發(fā)射管發(fā)射的激光對準(zhǔn)一個(gè)光通訊設(shè)備的激光接收管，該光通訊設(shè)備的激光發(fā)射管發(fā)射的激光對準(zhǔn)該激光收發(fā)模塊中的激光接收管，即可實(shí)現(xiàn)兩者之間的交互。實(shí)施例四圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例四的光通訊設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，上述圖1中的光通訊設(shè)備20包括:控制器202、調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊204、和激光發(fā)射管206、振蕩器208、以及激光接收管209，其中:控制器202用于在有數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)發(fā)給其他光通訊設(shè)備時(shí)，將該數(shù)據(jù)串行化后傳送到調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊204，以及根據(jù)激光接收管209傳送來的數(shù)據(jù)，執(zhí)行相應(yīng)操作；調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊204用于將控制器202傳送來的串行數(shù)據(jù)調(diào)制到200KHz的載波上；激光發(fā)射管206用于將調(diào)制后的數(shù)據(jù)以激光的形式發(fā)射給交換機(jī)，其中，激光發(fā)射管206發(fā)射的激光對準(zhǔn)交換機(jī)的激光接收管。振蕩器208用于產(chǎn)生上述200KHZ的載波；激光接收管209用于接收交換機(jī)以激光的形式發(fā)來的數(shù)據(jù)，將接收到的數(shù)據(jù)傳送到控制器202，其中，交換機(jī)發(fā)射的激光對準(zhǔn)該激光接收管209。實(shí)施例五在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，如圖5所示，上述實(shí)施例四中的控制器202可以進(jìn)一步由系統(tǒng)控制器2022和收發(fā)控制器2024組成，則，激光通訊設(shè)備20包括:系統(tǒng)控制器2022、收發(fā)控制器2024、調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊204、激光發(fā)射管206、振蕩器208和激光接收管209。將系統(tǒng)控制器2022和收發(fā)控制器2024合并成一個(gè)控制器202時(shí)，可以由一個(gè)高性能的控制器實(shí)現(xiàn)。實(shí)施例六實(shí)施例一至三中的交換機(jī)和實(shí)施例四、五中的光通訊設(shè)備組成的數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)的一種架構(gòu)圖，可以如圖6所示。圖6中，光通訊設(shè)備的數(shù)量為16，則交換機(jī)中的激光收發(fā)模塊有16個(gè)。當(dāng)光通訊設(shè)備的數(shù)量較大時(shí)，需要提高交換機(jī)的系統(tǒng)處理器的性能。如果光通訊設(shè)備的分布范圍較大、數(shù)量較多，則可以采用如圖7所示的分組、級(jí)聯(lián)的方法。在圖6和圖7中，要保證每一個(gè)光通訊設(shè)備發(fā)射出的激光剛好能照射到交換機(jī)相應(yīng)的激光收發(fā)模塊的激光接收管上，并且，交換機(jī)對應(yīng)的激光發(fā)射管發(fā)射出的激光要?jiǎng)偤谜丈涞郊す馔ㄓ嵲O(shè)備的激光接收管上。上述實(shí)施例中的交換機(jī)和光通訊設(shè)備可以應(yīng)用在數(shù)據(jù)速率小于IOkbit/秒的數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)中。實(shí)施例七上述實(shí)施例一至三中的交換機(jī)的數(shù)據(jù)通訊方法的流程，如圖8所示，包括以下步驟:步驟S802，系統(tǒng)控制器依次判斷每一個(gè)激光收發(fā)模塊當(dāng)前是否有數(shù)據(jù)；步驟S804，若有數(shù)據(jù)，則系統(tǒng)控制器讀出數(shù)據(jù)并傳送給與該數(shù)據(jù)中包含的目標(biāo)地址綁定的激光收發(fā)模塊；步驟S806，上述與目標(biāo)地址綁定的激光收發(fā)模塊將該數(shù)據(jù)以激光的形式發(fā)射給該目標(biāo)地址所指示的光通訊設(shè)備；其中，每一個(gè)激光收發(fā)模塊與一個(gè)光通訊設(shè)備的地址綁定。實(shí)施例八在激光收發(fā)模塊中，收發(fā)控制器主要用于處理激光接收管接收到的串行激光數(shù)據(jù)，并將其送到上端的系統(tǒng)控制器。同時(shí)接收上端的系統(tǒng)控制器發(fā)來的數(shù)據(jù)，將其串行化以后送到調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊。調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊主要是將收發(fā)控制器送來的串行的數(shù)據(jù)調(diào)制到200KHZ振蕩器送來的載波上，并將其送到激光發(fā)射管發(fā)射被串行數(shù)據(jù)調(diào)制過的激光信號(hào)。開始工作前需要為每一個(gè)光通訊設(shè)備配置不同的設(shè)備地址，并將每一個(gè)光通訊設(shè)備的激光發(fā)射管發(fā)射的激光對準(zhǔn)交換機(jī)的一個(gè)激光接收管，同時(shí)，將相應(yīng)的激光發(fā)射管發(fā)射的激光對準(zhǔn)該光通訊設(shè)備的激光接收管。如圖9所示，交換機(jī)中的系統(tǒng)控制器的處理流程，包括以下步驟:步驟S902，系統(tǒng)控制器生成查詢指令，并通過所有的激光收發(fā)模塊向光通訊設(shè)備發(fā)射查詢指令，接收光通訊設(shè)備在收到查詢指令后返回的包含自己的設(shè)備地址的狀態(tài)數(shù)據(jù)，根據(jù)返回的設(shè)備地址將其與相應(yīng)的激光收發(fā)模塊的收發(fā)控制器綁定，并更新綁定關(guān)系列表；在綁定關(guān)系列表中記錄了每一個(gè)收發(fā)控制器以及與其綁定的設(shè)備地址。
步驟S904 S906，系統(tǒng)控制器會(huì)輪流讀取各個(gè)收發(fā)控制器的“有數(shù)據(jù)”標(biāo)志位，讀取第X個(gè)收發(fā)控制器的“有數(shù)據(jù)”標(biāo)志位，判斷該收發(fā)控制器是否有數(shù)據(jù)，若該收發(fā)控制器的“有數(shù)據(jù)”標(biāo)志位被置位，則說明其有數(shù)據(jù)，進(jìn)入步驟S908，否則，說明沒有數(shù)據(jù)，進(jìn)入步驟S916 ；其中，“有數(shù)據(jù)”標(biāo)志位用于指示當(dāng)前有來自光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)。步驟S908，先判斷該收發(fā)控制器X是否已經(jīng)與其連接的光通訊設(shè)備的設(shè)備地址綁定，若已經(jīng)綁定，則進(jìn)入步驟S912，若還未綁定，則進(jìn)入步驟S910 ;步驟S910，將該收發(fā)控制器X與其連接的光通訊設(shè)備的設(shè)備地址進(jìn)行綁定；綁定的過程同步驟S902，這里不再贅述。步驟S912 S914，向該收發(fā)控制器X發(fā)送“讀片選”命令，讀取該收發(fā)控制器X中的數(shù)據(jù)，并解析該收發(fā)控制器X中的數(shù)據(jù)所包含的目標(biāo)地址，向與該目標(biāo)地址綁定的收發(fā)控制器(稱為收發(fā)控制器Y)發(fā)送“寫片選”命令，向收發(fā)控制器Y傳送這些數(shù)據(jù)；收發(fā)控制器Y收到這些數(shù)據(jù)之后，就會(huì)將這些數(shù)據(jù)經(jīng)過調(diào)制后以激光的形式發(fā)射給與自己綁定的地址所指示的光通訊設(shè)備。步驟S914，令X = X+1，并返回步驟S904，繼續(xù)對下一個(gè)收發(fā)控制器執(zhí)行步驟S904 S914。交換機(jī)與光通訊設(shè)備之間交互的數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)如表I所示，包含:起始碼、目標(biāo)地址、源地址、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)和校驗(yàn)碼。表I
起始碼目標(biāo)地址 源地址數(shù)據(jù)類型 數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼~其中，起始碼:每個(gè)數(shù)據(jù)包的開頭傳輸?shù)膬蓚€(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，用于指示已經(jīng)開始傳輸數(shù)據(jù)包；目標(biāo)地址:要接收該數(shù)據(jù)包的設(shè)備的地址；源地址:發(fā)送該數(shù)據(jù)包的設(shè)備的地址；數(shù)據(jù)類型:根據(jù)具體操作自行定義；數(shù)據(jù):根據(jù)具體操作自行定義；校驗(yàn)碼:除起始碼以外的所有數(shù)據(jù)之和的低8位。則，交換機(jī)中的每一個(gè)激光收發(fā)模塊的處理流程如圖10所示。激光收發(fā)模塊工作時(shí)，將同時(shí)啟動(dòng)四個(gè)線程:線程一、不斷查詢“待發(fā)送”標(biāo)志；線程二、等待光通訊設(shè)備發(fā)來的激光數(shù)據(jù)；線程三、等待系統(tǒng)控制器的“寫片選”命令；線程四、等待系統(tǒng)控制器的“讀片選”命令。線程一的工作流程包括以下步驟:步驟S1002，當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)一直查詢“待發(fā)送”標(biāo)志；步驟S1004，通過“待發(fā)送”標(biāo)志來判斷自己是否有數(shù)據(jù)要發(fā)送給光通訊設(shè)備(即與自己綁定的地址所指示的光通訊設(shè)備)，若“待發(fā)送”標(biāo)志被置位，即表示有激光數(shù)據(jù)需要發(fā)送給光通訊設(shè)備，進(jìn)入步驟S1006，否則，返回步驟S1002繼續(xù)查詢“待發(fā)送”標(biāo)志；步驟S1006，發(fā)送本收發(fā)控制器中激光發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)，并清除“待發(fā)送”標(biāo)志。然后，返回步驟S1002。線程二的工作流程包括以下步驟:步驟S1008 S1010，當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)后，一直處于等待接收激光數(shù)據(jù)的狀態(tài)。判斷是否接收到光通訊設(shè)備發(fā)來的激光數(shù)據(jù)，若收到激光數(shù)據(jù)，則進(jìn)入步驟S1012，否則，返回步驟S1008繼續(xù)等到激光數(shù)據(jù)；步驟S1012 S1014，在接收完完整的激光數(shù)據(jù)之后，判斷其中的校驗(yàn)碼是否正確，如果校驗(yàn)碼不正確，則進(jìn)入步驟S1018，如果檢驗(yàn)碼正確，則進(jìn)入步驟S1016 ；將數(shù)據(jù)包中除起始碼以外的所有數(shù)據(jù)相加后取其低8位，若該值與數(shù)據(jù)包中攜帶的校驗(yàn)碼一致，則校驗(yàn)碼正確，否則不正確。步驟S1016，將接收的數(shù)據(jù)存入本收發(fā)控制器中的激光接收緩沖區(qū)中，并設(shè)置“有數(shù)據(jù)”標(biāo)志；然后，進(jìn)入步驟S1018 ；步驟S1018，清除接收的激光數(shù)據(jù)，然后，返回步驟S1008。線程三的工作流程包括以下步驟:步驟S1020，當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)后，一直處于等待系統(tǒng)控制器的寫片選命令的狀態(tài)；步驟S1022，判斷是否接收到系統(tǒng)控制器發(fā)來的“寫片選”命令，若收到了，則進(jìn)入步驟S1024，否則，返回步驟S1020，繼續(xù)等待；步驟S1024 S1026，接收系統(tǒng)控制器傳送來的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存入激光發(fā)送緩沖區(qū)中。在接收完成后，設(shè)置“待發(fā)送”標(biāo)志。然后，返回步驟S1020。線程四的工作流程包括以下步驟:步驟S1028，當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)后，一直處于等待系統(tǒng)控制器的讀片選命令的狀態(tài)；步驟S1030，判斷是否接收到了系統(tǒng)控制器發(fā)來的“讀片選”命令，若收到了，則進(jìn)入步驟S1032，若未收到，則返回步驟S1028，繼續(xù)等待；步驟S1032，發(fā)送“激光接收緩沖區(qū)”中的數(shù)據(jù)到系統(tǒng)控制器，發(fā)送完成后，清除“有數(shù)據(jù)”標(biāo)志。然后，返回步驟S1028。實(shí)施例九實(shí)施例四和五中的光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊方法的流程，如圖11所示，包括以下步驟:步驟S1102，控制器在有數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)發(fā)給其他光通訊設(shè)備時(shí)，將該數(shù)據(jù)串行化后傳送到調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊；步驟S1104，調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊將控制器傳送來的串行數(shù)據(jù)調(diào)制到200KHZ的載波上；步驟S1106，激光發(fā)射管將調(diào)制后的數(shù)據(jù)以激光的形式發(fā)射給交換機(jī)，其中，激光發(fā)射管發(fā)射的激光對準(zhǔn)交換機(jī)的激光接收管。在實(shí)際應(yīng)用中，可以將控制器分成系統(tǒng)控制器和收發(fā)控制器，此時(shí)，如圖12所示，收發(fā)控制器在啟動(dòng)時(shí)將同時(shí)啟動(dòng)二個(gè)線程:線程一、查詢由系統(tǒng)控制器設(shè)置的“待發(fā)送”標(biāo)志；線程二、等待接收由交換機(jī)發(fā)來的激光數(shù)據(jù)。線程一的工作流程包括以下步驟:步驟S1202 S1204，如果系統(tǒng)控制器有數(shù)據(jù)需要發(fā)送到其他的光通訊設(shè)備的時(shí)候，將“待發(fā)送”標(biāo)志置位。收發(fā)控制器查詢“待發(fā)送”標(biāo)志，判斷系統(tǒng)控制器是否有數(shù)據(jù)需要發(fā)送，若“待發(fā)送”標(biāo)志被置位，說明有數(shù)據(jù)，則進(jìn)入步驟S1206，否則，說明沒有數(shù)據(jù)，返回步驟S1202繼續(xù)查詢；步驟S1206，從系統(tǒng)控制器讀取數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)通過激光的方式發(fā)送到交換機(jī)，再由交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)到其他的光通訊設(shè)備。發(fā)送完成后清除該“待發(fā)送”標(biāo)志。然后，返回步驟S1202。線程二的工作流程包括以下步驟:步驟S1208，啟動(dòng)后處于等待接收由交換機(jī)(如上述實(shí)施例一至三的交換機(jī))發(fā)來的激光數(shù)據(jù)的狀態(tài)；步驟S1210，判斷激光接收管是否收到由交換機(jī)發(fā)來的激光數(shù)據(jù)，若是，則進(jìn)入步驟S1210，否則，返回步驟S1208，繼續(xù)等待；步驟S1212，在接收完完整的數(shù)據(jù)之后，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)包中的校驗(yàn)碼是否正確，如果不正確，則進(jìn)入步驟S1218，如果正確，則進(jìn)入步驟S1216 ;步驟S1216，將該數(shù)據(jù)傳送給系統(tǒng)控制器執(zhí)行相應(yīng)的操作，然后，返回步驟S1208 ；步驟S1218，清除數(shù)據(jù)，并返回步驟S1208。從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:交換機(jī)中的每一個(gè)激光收發(fā)模塊與一個(gè)光通訊設(shè)備綁定，一個(gè)激光收發(fā)模塊接收到激光數(shù)據(jù)之后會(huì)將該數(shù)據(jù)保存下來(此時(shí)該激光收發(fā)模塊中有來自光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù))，而系統(tǒng)控制器依次判斷每一個(gè)激光收發(fā)模塊當(dāng)前是否有來自光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)，在有的情況下，就會(huì)將該數(shù)據(jù)傳送給與該數(shù)據(jù)中包含的目標(biāo)地址相綁定的光通訊設(shè)備(稱為目標(biāo)光通訊設(shè)備)，由該目標(biāo)光通訊設(shè)備將該數(shù)據(jù)通過激光發(fā)射給與自己綁定的地址所指示的光通訊設(shè)備(即與自己連接的光通訊設(shè)備)，從而交換機(jī)能夠通過激光轉(zhuǎn)發(fā)光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)，交換機(jī)與位于終端的光通訊設(shè)備之間可以使用激光進(jìn)行通訊，在某些不能布網(wǎng)線、或不能使用無線網(wǎng)的復(fù)雜電磁環(huán)境中，末端通過采用本發(fā)明實(shí)施例的激光實(shí)現(xiàn)了設(shè)備之間的光通訊，可以解決布線困難和電磁干擾的問題，并大大地縮短了工期、節(jié)約了成本。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種交換機(jī)，其特征在于，包括:系統(tǒng)控制器以及至少兩個(gè)激光收發(fā)模塊，其中: 所述系統(tǒng)控制器，用于依次判斷每一個(gè)激光收發(fā)模塊中當(dāng)前是否有來自光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)，若有，則讀出所述數(shù)據(jù)并傳送給與所述數(shù)據(jù)中包含的目標(biāo)地址綁定的激光收發(fā)模塊，以便由與所述目標(biāo)地址綁定的激光收發(fā)模塊將所述數(shù)據(jù)以激光的形式發(fā)射給所述目標(biāo)地址所指示的光通訊設(shè)備； 每一個(gè)激光收發(fā)模塊，用于接收并保存以激光的形式發(fā)來的數(shù)據(jù)，以及，接收所述系統(tǒng)控制器傳送來的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)以激光的形式發(fā)送給與自己綁定的地址所指示的光通訊設(shè)備，其中，每一個(gè)激光收發(fā)模塊與一個(gè)光通訊設(shè)備的地址綁定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交換機(jī)，其特征在于， 每一個(gè)激光收發(fā)模塊均包括: 收發(fā)控制器，用于在所述系統(tǒng)控制器的控制下，生成查詢指令，并將所述查詢指令串行化后輸出到調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊，以及接收激光接收管輸入的地址，并將輸入的地址傳送到所述系統(tǒng)控制器； 所述調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊，用于將串行的查詢指令調(diào)制到200KHZ的載波上后輸出到激光發(fā)射管； 所述激光發(fā)射管，用于以激光的形式發(fā)射查詢指令，其中，所述激光發(fā)射管發(fā)射的激光對準(zhǔn)一個(gè)光通訊設(shè)備的激光接收管； 所述激光接收管，用于接收對準(zhǔn)的光通訊設(shè)備針對所述查詢指令返回的狀態(tài)數(shù)據(jù)，將該狀態(tài)數(shù)據(jù)中包含的該 光通訊設(shè)備的地址輸出到所述收發(fā)控制器，其中，該光通訊設(shè)備發(fā)射的激光對準(zhǔn)所述激光接收管； 貝1J，所述系統(tǒng)控制器還用于在接收到收發(fā)控制器傳送來的地址之后，將該收發(fā)控制器與該地址綁定，并更新綁定關(guān)系列表，其中，所述綁定關(guān)系列表用于記錄每一個(gè)收發(fā)控制器及其綁定的光通訊設(shè)備的地址。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交換機(jī)，其特征在于，還包括:振蕩器，用于產(chǎn)生所述200KHZ的載波；則， 所述收發(fā)控制器還用于在所述激光接收管接收到以激光形式發(fā)來的數(shù)據(jù)之后，保存接收到的數(shù)據(jù)，并設(shè)置有數(shù)據(jù)標(biāo)志，所述有數(shù)據(jù)標(biāo)志用于指示接收到了來自光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)；接收并保存所述系統(tǒng)控制器傳送來的數(shù)據(jù)，在接收完畢之后，設(shè)置待發(fā)送標(biāo)志，所述待發(fā)送標(biāo)志用于指示有數(shù)據(jù)正在等待發(fā)送給光通訊設(shè)備；在查詢到待發(fā)送標(biāo)志被置位時(shí)，將本收發(fā)控制器中的數(shù)據(jù)串行化后輸出到所述調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊，并在輸出完畢后清除該待發(fā)送標(biāo)志；以及，在將本收發(fā)控制器中的數(shù)據(jù)全部輸出到所述系統(tǒng)控制器之后，清除有數(shù)據(jù)標(biāo)O
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交換機(jī)，其特征在于，所述系統(tǒng)控制器具體用于通過查詢每一個(gè)激光收發(fā)模塊中的收發(fā)控制器的有數(shù)據(jù)標(biāo)志，來判斷該激光收發(fā)模塊當(dāng)前是否有來自光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)，若該收發(fā)控制器的有數(shù)據(jù)標(biāo)志被置位，則將該收發(fā)控制器中保存的來自光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)讀出并解析出該數(shù)據(jù)中包含的目標(biāo)地址，從所述綁定關(guān)系列表中查找到與該目標(biāo)地址綁定的收發(fā)控制器，將該數(shù)據(jù)傳送給與該目標(biāo)地址綁定的收發(fā)控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交換機(jī)，其特征在于，所述調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊還用于接收所述收發(fā)控制器輸入的串行數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)調(diào)制到200KHZ的載波上后輸出到所述激光發(fā)射管，通過所述激光發(fā)射管將該數(shù)據(jù)以激光的形式發(fā)射出去。
6.一種光通訊設(shè)備，其特征在于，包括:控制器、調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊、和激光發(fā)射管，其中: 所述控制器用于在有數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)發(fā)給其他光通訊設(shè)備時(shí)，將該數(shù)據(jù)串行化后傳送到調(diào)制驅(qū)動(dòng)t旲塊； 所述調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊用于將所述控制器傳送來的串行數(shù)據(jù)調(diào)制到200KHZ的載波上； 所述激光發(fā)射管用于將調(diào)制后的數(shù)據(jù)以激光的形式發(fā)射給交換機(jī)，其中，所述激光發(fā)射管發(fā)射的激光對準(zhǔn)所述交換機(jī)的激光接收管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光通訊設(shè)備，其特征在于，還包括:振蕩器，用于產(chǎn)生所述200KHz的載波； 激光接收管，用于接收所述交換機(jī)以激光的形式發(fā)來的數(shù)據(jù)，將接收到的數(shù)據(jù)傳送到所述控制器，其中，所述交換機(jī)發(fā)射的激光對準(zhǔn)該激光接收管； 所述控制器還用于根據(jù)所述激光接收管傳送來的數(shù)據(jù)，執(zhí)行相應(yīng)操作。
8.一種數(shù)據(jù)通訊方法，其特征在于，包括: 系統(tǒng)控制器依次判斷每一個(gè)激光收發(fā)模塊當(dāng)前是否有來自光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)； 若有，則所述系統(tǒng)控制器讀出所述數(shù)據(jù)并傳送給與所述數(shù)據(jù)中包含的目標(biāo)地址綁定的激光收發(fā)模塊； 與所述目標(biāo)地址綁定的激光收發(fā)模塊將所述數(shù)據(jù)以激光的形式發(fā)射給所述目標(biāo)地址所指示的光通訊設(shè)備； 其中，每一個(gè)激光收發(fā)模塊與一個(gè)光通訊設(shè)備的地址綁定。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括: 激光收發(fā)模塊接收并保存光通訊設(shè)備以激光的形式發(fā)來的數(shù)據(jù)。
10.一種數(shù)據(jù)通訊方法，其特征在于，包括: 控制器在有數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)發(fā)給其他光通訊設(shè)備時(shí)，將該數(shù)據(jù)串行化后傳送到調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊； 所述調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊將所述控制器傳送來的串行數(shù)據(jù)調(diào)制到200KHZ的載波上； 激光發(fā)射管將調(diào)制后的數(shù)據(jù)以激光的形式發(fā)射給交換機(jī)，其中，所述激光發(fā)射管發(fā)射的激光對準(zhǔn)所述交換機(jī)的激光接收管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種交換機(jī)、光通訊設(shè)備、以及數(shù)據(jù)通訊方法，其中，該交換機(jī)包括系統(tǒng)控制器以及至少兩個(gè)激光收發(fā)模塊，其中系統(tǒng)控制器，用于依次判斷每一個(gè)激光收發(fā)模塊中當(dāng)前是否有來自光通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)，若有，則讀出數(shù)據(jù)并傳送給與數(shù)據(jù)中包含的目標(biāo)地址綁定的激光收發(fā)模塊，以便由與目標(biāo)地址綁定的激光收發(fā)模塊將數(shù)據(jù)以激光的形式發(fā)射給目標(biāo)地址所指示的光通訊設(shè)備；每一個(gè)激光收發(fā)模塊，用于接收并保存以激光的形式發(fā)來的數(shù)據(jù)，以及，接收系統(tǒng)控制器傳送來的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)以激光的形式發(fā)送給與自己綁定的地址所指示的光通訊設(shè)備，其中，每一個(gè)激光收發(fā)模塊與一個(gè)光通訊設(shè)備的地址綁定。本發(fā)明可以解決布線困難和電磁干擾的問題。
文檔編號(hào)H04Q11/00GK103188578SQ20111045715
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者黃喜榮 申請人:北京同步科技有限公司