[發明專利]一種通過光口單向傳輸數據系統及方法

有效

• 申請號: 202011604359.1
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112865880B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 肖相生;高淵;譚建成;宋冰輝;楊海南
• 申請（專利權）人: 江蘇云涌電子科技股份有限公司
• 主分類號: H04B10/80
• 分類號: H04B10/80;H04B10/556;H04B10/61
• 代理公司: 南京中高專利代理有限公司 32333
• 代理人: 徐莉娜

本發明公開了一種通過光口單向傳輸數據系統，包括發送端電路模塊、發送端光電模塊、接收端光電模塊和接收端電路模塊。發送端電路模塊通過光口向接收端電路模塊發送link碼流信號，實現了自身和接收端電路模塊的網絡鏈路處于link up狀態，且在發送端電路模塊、發送端光電模塊、接收端光電模塊和接收端電路模塊中均切斷接收端至發送端的電信號通路和光信號通路，從而確保完全物理隔離，發送端電路模塊只能向接收端電路模塊傳輸數據，安全性更高。

技術領域

本發明涉及一種通過光口單向傳輸數據系統及方法。

背景技術

在以太網網絡光通信安全領域中，經常需要用到以下場景：發送端設備只發送以太網數據幀而不接受以太網數據幀，接收端設備只接受以太網數據幀而不發送以太網數據幀，即以太網光口的單向數據傳輸，以實現發送端設備和接收端設備兩側網絡的物理安全隔離。

電力安防領域中將不同網絡區域分為若干安全區，例如安全區I是實時控制區，是安全保護的重點與核心，安全區II是非控制生產區，安全區III是生產管理區。根據電力安防規范要求，安全區I/II和安全區III之間需要單向數據傳輸，以實現不同安全區的安全隔離。另外根據國家相關安全保密的管理原則要求，從互聯網等非涉密外部網絡向涉密內部網絡傳輸文件數據時，即外網與內網之間必須物理隔離，物理隔離的技術實現就是切斷接收端到發送端的物理反饋傳輸線，所以有很多場景會用到物理隔離的單向光口數據傳輸。

根據以太網協議規范規定，網絡兩端實現數據傳輸的前提是兩側網絡首先網絡鏈路要處于link up狀態，而物理隔離的單向數據傳輸技術點就在于如何在單向通信的前提下實現兩端網絡鏈路處于link up狀態。目前常規的物理隔離單向光口數據傳輸方法主要有以下幾種：

方法1：模擬一個遠端的以太網光口提供符合標準的光信號給發送端，從而保證發送端網絡鏈路處于link up狀態，實現物理隔離的單向光口數據傳輸。這種方法存在模擬光信號電路復雜且成本高的技術問題，而且引入模擬信號也存在不安全性。

方法2：利用光纖分光器將發送端發送給接收端的光信號同時回傳一路給發送端，從而實現發送端網絡鏈路處于link up狀態，實現物理隔離的單向光口數據傳輸。但是光纖分光器一分二后光功率損耗較大，降低了數據傳輸的穩定性。

方法3：利用物理層PHY芯片的特定狀態控制寄存器的修改，來強制實現發送端網絡鏈路處于link up狀態，實現物理隔離的單向光口數據傳輸。這方方法技術太過復雜，不同的物理層芯片鏈路連接狀態控制器存在差異，通用性差，且很多物理層芯片不提供鏈路來連接狀態控制器修改接口，導致無法實現。

發明內容

本發明提供一種通過光口單向傳輸數據系統及方法，能夠巧妙地實現兩端網絡鏈路處于link up狀態，技術方案如下：

一種通過光口單向傳輸數據系統，包括發送端電路模塊、發送端光電模塊、接收端光電模塊和接收端電路模塊。

所述發送端電路模塊包括第一以太網物理層芯片、第一AC耦合電容組、高速差分信號扇出擴展模塊、第二AC耦合電容組、第一標準光傳輸接口；所述接收端電路模塊包括第二以太網物理層芯片、第三AC耦合電容組、第二標準光傳輸接口。

所述第一以太網物理層芯片用于發送link碼流信號并經所述第一AC耦合電容組傳輸給所述高速差分信號扇出擴展模塊；

所述高速差分信號扇出擴展模塊接收到所述link碼流信號后經過邏輯處理并中繼分成兩路link碼流信號，一路link碼流信號經過所述第二AC耦合電容組傳輸至第一以太網物理層芯片；另一路link碼流信號傳輸給所述第一標準光傳輸接口；