[发明专利]多端口无源光信号共享装置

说明书

技术领域

本发明涉及在连接多个设备的通信网络中，特别是在航空器中的信号共享装置，允许这些设备交换数据，和更特别地涉及多端口无源光信号共享装置。

背景技术

在航空器的设备之间的信息交换在安全性方面而言是越来越重要的任务，而无论是用于获得来自传感器的数值、用于传输指令、特别是航行控制命令、或是用于在计算机之间共享数据。特别地，需要保证某些交换的数据的完整性，同时保证确定的传输时间。为此，已经开发出特定的通信网络。

AFDX(航空电子全双工交换式以太网)类型的网络因此允许连接传感器、致动器和计算机。以以太网协议为基础的这种类型的网络，使用定义的虚拟连接作为将一数据源与预置到这些连接的一个或多个接收端连接的定向路径。数据以帧的形式经过这些连接进行传输。使用布置在每帧中的一识别码来定义所使用的虚拟连接。

为了在AFDX类型的网络中传输帧，会需要使用集线器(hub)和/或转换器(switch)。通常，一转换器允许将多个装置在同一通信线路上连接，并将由一给定端口所接收的每帧在其它每个端口上复制。转换器与集线器的不同之处在于，转换器动态地规定需要在其上复制帧的端口。帧通常在一铜制物理层上进行电转换。

在航空器的通信网络中使用的转换器集成有负责将帧向网络的所有用户端转发的电子装置。转换器从而应通过外部电源进行供电。

这些设备的电子电路的一固有问题——特别地在航空器的背景下显得重要——与电子电路的复杂性和设计相关联。实际上，电子电路具有许多可能的故障模式，这些故障对电子电路的可靠性有直接影响，也被称为MTBF(平均无故障时间)。此外，这些故障模式要求对用于探测故障和针对故障进行保护的工具进行定义。

此外，这些装置需要一定的电功率，这就重量上而言产生费用，特别是布线和供电，这在航空器的背景下是不能被忽视的。

这里可以观察到，电信和信息网络界使用特别是允许在一定程度上摆脱电力故障问题的光学技术。

这样，现今在通信网络技术中存在如EPON(以太无源光网络)和GPON(吉比特无源光网络)的光学标准。不过，定义这些标准是用以响应信息技术产业的自身需要且在航空器中并不是直接可用的。这些标准使用无源光学组件，如不允许从n用户端到n用户端转换帧的耦合器和多路复用器。此外，这类光学技术方案并不保证在AFDX类型网络的方面的必然通信。

发明内容

本发明允许通过提出承担多端口中继器作用的一种光无源装置来解决至少一前文所展示的问题。

本发明的目的因此在于一种多端口无源光信号共享装置，所述装置允许将由所述装置的第一组多个端口的每个所接收的信号传输到所述装置的第二组多个端口的所有端口上，该装置包括如下的部件：

-第一耦合部件，适于将所述装置的所述第一组多个端口的每个端口所接收的信号合并成第一光信号，所述第一光信号在一双向光链路(lien)上进行传输；

-第二耦合部件和导向部件，其用于将所述第一光信号以第二光信号的形式在与所述第一光信号相反的方向上再导引到所述双向光链路中，所述第一耦合部件适于将所述第二光信号在所述装置的所述第二组多个端口的每个端口上建立双工通信。

根据本发明的装置因此允许将信号共享装置的可能故障区域减小到初级故障，如电缆损耗，和允许摆脱各种监视机构。此外，该装置不需要电源，因此降低实施的成本。

根据一具体实施方式，装置此外包括极性控制部件，以根据所述第一信号的极性控制再导引的所述第一信号的极性，以避免传输到所述第二组多个端口的每个端口上的信号劣化。

依旧根据一具体实施方式，所述导向部件包括多个光链路，称为第二光链路，所述双向光链路被称为第一光链路，并根据所述双向光链路所述第二耦合部件此外包括这样的部件：其用于将第一光信号在所述多个第二光链路上建立双工通信，和用于将来自每个所述第二光链路的所述第一光信号进行合并，以形成所述第二光信号。

对于转发同一信号使用多个波导允许简化对波导长度的计算，以对于所传输信号的每个波长，避免第二光学耦合器的复合端口的输入和输出信号不会反相。这样，多个波导的使用允许将问题分解为在每个所使用的波导中分开进行处理的多个部分。

所述导向部件的长度优选地，根据由所述装置所传输的信号的波长确定，以使得对于所传输的信号的每个波长，基础光学耦合器的复合端口的输入和输出信号不会反相。换句话说，对于所考虑的每个波长，波导的长度，优选地根据所传输的信号的相干长度来确定。