[发明专利]一种基于光隔离技术的安全数据交互结构及方法

权利要求书

1.一种基于光隔离技术的安全数据交互结构，其特征在于，包括发送端用户接口（1）、并串转换芯片（3）、光纤一体收发模块（8）、串并转换芯片（12）和接收端用户接口（14）；

所述光纤一体收发模块（8）包括封装在内的电光转换模块（5）、发送端光隔离器（6）、接收端光隔离器（9）和光电转换模块（10）；所述电光转换模块（5）上设置有发送端光隔离器（6），所述光电转换模块（10）上设置有接收端光隔离器（9），所述发送端光隔离器（6）通过单模光纤（7）与所述接收端光隔离器（9）连接；

所述发送端用户接口（1）的数据通过发送端并行数据传输链路（2）传输至并串转换芯片（3），数据经并串转换芯片（3）转换为高速串行数据并经由发送端串行数据传输链路（4）传输至所述电光转换模块（5），所述高速串行数据经电光转换模块（5）调制为光信号，所述光信号经发送端光隔离器（6）、单模光纤（7）和接收端光隔离器（9）传输至光电转换模块（10），所述光信号经光电转换模块（10）转换为串行信号并经接收端串行数据传输链路（11）传输至串并转换芯片（12），所述串并转换芯片（12）将所述串行信号转换为并行数据，得到的并行数据通过接收端并行数据传输链路（13）传输至接收端用户接口（14）。

2.根据权利要求1所述的一种基于光隔离技术的安全数据交互结构，其特征在于，所述发送端光隔离器（6）和接收端光隔离器（9）的反向隔离度为60-80dB，反向传输的光信号低于探测器阈值。

3.根据权利要求1所述的一种基于光隔离技术的安全数据交互结构，其特征在于，所述光纤一体收发模块（8）的发送端和接收端完全电气隔离。

4.根据权利要求1所述的一种基于光隔离技术的安全数据交互结构，其特征在于，所述光电转换模块（10）和电光转换模块（5）采用LVPECL电平标准。

5.基于权利要求1所述的一种基于光隔离技术的安全数据交互结构的交互方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：发送端用户接口（1）准备待发送数据，每239字节数据为一组，并利用RS255/239纠错编码算法计算生成16字节校验码，发送数据时将该检验码附加在239字节后，数据以255字节为一组发送；

步骤二：步骤一中得到的每255字节为一组的数据经发送端并行数据传输链路（2）传输至并串转换芯片（3），在40MHz时钟的驱动下，并串转换芯片（3）将数据转换为高速串行数据；

步骤三：步骤二中获得的高速串行数据经由发送端串行数据传输链路（4）发送至电光转换模块（5），经电光转换模块（5）将高速串行数据转换为光信号；

步骤四：步骤三中所述的光信号经由发送端光隔离器（6）、单模光纤（7）和接收端光隔离器（9）传输至光电转换模块（10），经光电转换模块（10）转换为串行信号；

步骤五：步骤四中所述的串行信号经接收端串行数据传输链路（11）传输至串并转换芯片（12），所述串行信号经串并转换芯片（12）转换为并行数据；

步骤六：步骤五中得到的并行数据通过接收端并行数据传输链路（13）传输至接收端用户接口（14），所述接收端用户接口（14）将接收到的数据以255字节为一组，利用RS255/239纠错编码算法完成数据校验，对数据误码字节数小于8的数据纠错。

6.根据权利要求5所述的一种基于光隔离技术的安全数据交互结构，其特征在于，所述发送端光隔离器（6）和接收端光隔离器（9）的反向隔离度为60-80dB，反向传输的光信号低于探测器阈值。

7.根据权利要求5所述的一种基于光隔离技术的安全数据交互结构，其特征在于，所述电光转换模块（5）、发送端光隔离器（6）、单模光纤（7）、接收端光隔离器（9）和光电转换模块（10）封装至光纤一体收发模块（8）中，所述光纤一体收发模块（8）的模块数据传输速率适用于400Mbps-1.25Gbps的应用环境，所述光纤一体收发模块（8）的发送端和接收端完全电气隔离，外部尺寸小于80mm×26mm×10mm。

8.根据权利要求5所述的一种基于光隔离技术的安全数据交互结构，其特征在于，步骤六中所述RS255/239纠错编码算法具体为：通过在每239字节后附加16字节校验信息实现对传输过程中小于8字节误码的检测与纠错。

9.根据权利要求5所述的一种基于光隔离技术的安全数据交互结构，其特征在于，所述光电转换模块（10）和电光转换模块（5）采用LVPECL电平标准。