專利名稱：抗單站失效的光保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光通訊中的光保護(hù)裝置，特別是涉及一種在單站設(shè)備失效時(shí)可 以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)傳輸業(yè)務(wù)快速恢復(fù)的抗單站失效的光保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
光通訊系統(tǒng)長(zhǎng)距離傳輸時(shí)，會(huì)經(jīng)過很多中繼站，這些中繼站因?yàn)榫嚯x和地域的關(guān)系， 有些會(huì)建立在比較偏僻的位置，特別是移動(dòng)通訊的基站，這些位置工作環(huán)境較為惡劣， 經(jīng)常會(huì)遭遇供電故障或系統(tǒng)設(shè)備本身的故障問題。對(duì)于缺電故障問題，是不能通過更換 設(shè)備盤或維修基站設(shè)備等方式，使系統(tǒng)得以恢復(fù)，而且這些地點(diǎn)大多比較偏僻，維護(hù)人 員很難有奏效的方法。 一般采取現(xiàn)場(chǎng)調(diào)纖，跳開該設(shè)備，使業(yè)務(wù)恢復(fù)，但耗時(shí)費(fèi)力。掉電問題對(duì)通訊設(shè)備的可靠性運(yùn)行造成嚴(yán)重影響， 一旦中斷，整個(gè)傳輸路段也將中斷?；驹O(shè)備的部分故障，譬如一端發(fā)送光口失效，光功率下降等，特別是該設(shè)備處于 環(huán)上時(shí)，由于有環(huán)保護(hù)，對(duì)系統(tǒng)影響不大，此時(shí)可根據(jù)該基站的重要性，決定是否將該 基站旁路。還有一類的故障問題是基站接收光口失效或基站設(shè)備本身死機(jī)，針對(duì)這些故障， 如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)傳輸業(yè)務(wù)的保護(hù)也是簡(jiǎn)單設(shè)備保護(hù)所不能解決的?，F(xiàn)有的技術(shù)有申請(qǐng)?zhí)枮?0100281.X的一種環(huán)網(wǎng)光纖接口插入器，發(fā)明人清華大學(xué)，涉及一種內(nèi)置的掉電保護(hù)設(shè)備，該技術(shù)采用4個(gè)lx2光開關(guān)，內(nèi)置在被保護(hù)設(shè)備內(nèi)，通過監(jiān)控電源的掉電控制光開關(guān)切換。目前也存在一些技術(shù)采用掉電切換型的光開關(guān)， 這種技術(shù)過于簡(jiǎn)單，無法解決自身因?yàn)榈綦妼?dǎo)致的誤切換問題?，F(xiàn)有技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)一些保護(hù)功能，但存在以下不足之處一、 它需要和單站設(shè)備捆綁在一起使用，只能通過供電電源的掉電來控制光開關(guān)的 切換，無法適應(yīng)已經(jīng)在用的各種廠家單站設(shè)備的光保護(hù)。如果作為外置設(shè)備來使用，即 使單站設(shè)備未掉電，該保護(hù)裝置掉電也會(huì)誤切換，將單站設(shè)備旁路，使該單站的業(yè)務(wù)丟 失，造成不必要的通訊損失。二、 該技術(shù)不是通過光功率的變化來保護(hù)單站設(shè)備，也就是說，單站設(shè)備單個(gè)光口 失效，發(fā)射無光，或者發(fā)射功率過低，都不能得到保護(hù)。三、 該技術(shù)保護(hù)兩個(gè)方向的設(shè)備需要4個(gè)lx2光開關(guān)，插入損耗較大。四、 該技術(shù)也無法保護(hù)單站設(shè)備死機(jī)導(dǎo)致的系統(tǒng)失效。五、 無法對(duì)該設(shè)備進(jìn)行人工的切換和控制。當(dāng)需要調(diào)度到旁路狀態(tài)時(shí)，譬如更換單 站設(shè)備光盤，需要中斷電源和中斷系統(tǒng)傳輸業(yè)務(wù)。六、 單站設(shè)備很多，達(dá)上萬個(gè)，對(duì)網(wǎng)管系統(tǒng)是一個(gè)負(fù)擔(dān)，同時(shí)某些簡(jiǎn)易單站也不具備網(wǎng)絡(luò)接入的條件，都不能提供一個(gè)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的管理控制方式。綜上所述，現(xiàn)有的技術(shù)功能單一，無法保護(hù)被保護(hù)設(shè)備自身的故障問題，無法實(shí)現(xiàn) 多樣性的保護(hù)需求。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種獨(dú)立于單站設(shè)備的外置式裝置，在單站出現(xiàn)失效情況時(shí)，會(huì)使傳輸信號(hào)跳過該故障單站進(jìn)行旁路傳輸，從而保證通信系統(tǒng)正 常傳輸?shù)目箚握臼У墓獗Ｗo(hù)裝置。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是 一種抗單站失效的光保護(hù)裝置，包括有具有八個(gè) 光連接接口的光路切換單元、多個(gè)光功率監(jiān)測(cè)單元、電路單元，其中，每個(gè)光功率監(jiān)測(cè) 單元有兩個(gè)輸出端，光路切換單元的各輸入端分別對(duì)應(yīng)與各光功率監(jiān)測(cè)單元的一個(gè)輸出 端相連接，光功率監(jiān)測(cè)單元的另一個(gè)輸出端與電路單元相連接，光路切換單元的輸出端 分別連接信號(hào)發(fā)送光纖、以及單站設(shè)備的接收端口，多個(gè)光功率監(jiān)測(cè)單元的輸入端分別 連接信號(hào)接收光纖的信號(hào)輸出端和單站設(shè)備的輸出端口。所述的光路切換單元采用一個(gè)阻塞型4x4光開關(guān)，光開關(guān)的四個(gè)輸入端分別對(duì)應(yīng)連接有一個(gè)功率監(jiān)測(cè)單元。所述的阻塞型4x4光開關(guān)有兩種工作狀態(tài)，第一種是切換直通工作狀態(tài)端口l與 端口 4直接連通，端口 2與端口 3直接連通，端口 5與端口 8直接連通，端口 6與端口 7 直接連通；第二種是切換阻塞工作狀態(tài)端口 2與端口 4直接連通，端口 6與端口 8直 接連通，而端口 1到端口 3、端口 5到端口 7處于阻塞不通的狀態(tài)。所述的每個(gè)光功率監(jiān)測(cè)單元是由一個(gè)分光器與一個(gè)光電探測(cè)器串接組成，所述的兩 個(gè)分光器的輸入端分別連接信號(hào)接收光纖的信號(hào)輸出端，兩個(gè)分光器的輸入端分別連接 單站設(shè)備的輸出端口；所述的各分光器的一個(gè)輸出端均連接光路切換單元的四個(gè)輸入端； 所述的各光電探測(cè)器的輸出端均與電路單元相連接。所述的電路單元包括有中央處理器、放大采樣電路和光開關(guān)驅(qū)動(dòng)控制電路組成，中 央處理器、放大采樣電路、光開關(guān)驅(qū)動(dòng)控制電路依次相連，其中放大采樣電路同光功率 監(jiān)測(cè)單元中的光電探測(cè)器對(duì)應(yīng)相連；光開關(guān)驅(qū)動(dòng)控制電路則同阻塞型4x4光開關(guān)的驅(qū)動(dòng)引腳相連。所述的放大采樣電路是由四個(gè)對(duì)數(shù)放大器構(gòu)成，其中，四個(gè)對(duì)數(shù)放大器輸入端分別 對(duì)應(yīng)連接光功率監(jiān)測(cè)單元中四個(gè)光電探測(cè)器的輸出端，各對(duì)數(shù)放大器的輸出端連接中央 處理器。所述的光開關(guān)驅(qū)動(dòng)控制電路是由兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成，兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的柵極G連接中 央處理器的輸出IO，兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的漏極D連接阻塞型4x4光開關(guān)的驅(qū)動(dòng)引腳，場(chǎng)效應(yīng) 管的源極S接地。還設(shè)置有外部電源，以及內(nèi)建蓄電電路。還設(shè)置有接收單站設(shè)備發(fā)送出來的電平觸發(fā)數(shù)字信號(hào)接口和接收單站設(shè)備發(fā)送過來 的數(shù)字電信號(hào)通訊接口，電平觸發(fā)數(shù)字信號(hào)接口與電路單元的中央處理器的中斷接口相 連，數(shù)字電信號(hào)通訊接口與中央處理器的串口接口相連。還包括有上游站點(diǎn)k協(xié)議發(fā)送過來的外部模擬光通訊信號(hào)。本實(shí)用新型的抗單站失效的光保護(hù)裝置具有如下特點(diǎn)-1、 單站設(shè)備和光保護(hù)裝置同時(shí)掉電，整個(gè)單站失效，但光保護(hù)裝置可持續(xù)工作一段 時(shí)間，光保護(hù)裝置通過判斷單站設(shè)備兩發(fā)射光口均無光輸出，并將單站設(shè)備旁路，雖然 本單站傳輸業(yè)務(wù)中斷，但整個(gè)系統(tǒng)的傳輸業(yè)務(wù)得以保護(hù)。2、 單站設(shè)備掉電，光保護(hù)裝置沒有掉電，光保護(hù)裝置在判斷發(fā)射光口均無光輸出后， 將單站設(shè)備旁路，傳輸業(yè)務(wù)得以保護(hù)。3、 單站設(shè)備沒有掉電，光保護(hù)裝置掉電，由于采用掉電保持型光開關(guān)技術(shù)，而且單 站設(shè)備工作正常，光保護(hù)裝置無需倒換，也不會(huì)無倒換。4、 單站設(shè)備一側(cè)發(fā)光光口輸出故障，根據(jù)該站設(shè)備的重要性程度，選擇工作在主路 或旁路，通過上游光信號(hào)的光功率變化形成通訊信號(hào)，不同的意義定義光保護(hù)裝置工作 在主路或旁路。5、 單站設(shè)備接收功率正常、接收機(jī)故障，單站設(shè)備在確認(rèn)這一點(diǎn)后，通過數(shù)字信號(hào)， 不同的通訊協(xié)議，告知光保護(hù)裝置工作在主路或旁路。6、 單站設(shè)備死機(jī)故障，單站設(shè)備無法獲知自身的狀態(tài)，因此無法給出數(shù)字通信信號(hào)， 監(jiān)管系統(tǒng)也無法準(zhǔn)確判斷該單站的工作狀態(tài)，但單站的復(fù)位信號(hào)或告警信號(hào)可以充當(dāng)觸 發(fā)信號(hào)，告知光保護(hù)裝置，要求切換，使單站設(shè)備旁路。


圖1是本實(shí)用新型抗單站失效的光保護(hù)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中電路單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是上游信號(hào)控制本實(shí)用新型抗單站失效的光保護(hù)裝置的實(shí)施形式； 圖4是本實(shí)用新型抗單站失效的光保護(hù)裝置的防止級(jí)聯(lián)切換的實(shí)施形式； 圖5是本實(shí)用新型抗單站失效的光保護(hù)裝置的具體應(yīng)用形式。其中:101、103:信號(hào)接收光纖102、104:信號(hào)發(fā)送光纖m、112、 113、 114:分光器121、122、 123、 124:光電探測(cè)器131:光路切換單元141:單站設(shè)備151:電路單元161、162:外部模擬光通訊信號(hào)171:電平觸發(fā)數(shù)字信號(hào)接口172:數(shù)字電信號(hào)通訊接口181:裝置的外部供應(yīng)電源182:裝置內(nèi)建蓄電電路具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖給出具體實(shí)施例，進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的抗單站失效的光保護(hù)裝置。 如圖1所示，本實(shí)用新型的抗單站失效的光保護(hù)裝置，包括有具有八個(gè)光連接接口 的光路切換單元131、 ^個(gè)光功率監(jiān)測(cè)單元、電路單元151。其中，所述的每個(gè)光功率監(jiān) 測(cè)單元是由一個(gè)分光器與一個(gè)光電探測(cè)器串接而成，所以每個(gè)光功率監(jiān)測(cè)單元有兩個(gè)輸 出端，即分光器的一輸出端和光電探測(cè)器的輸出端。其中的兩個(gè)分光器lll、 113的輸入 端分別連接信號(hào)接收光纖101、 103的信號(hào)輸出端，另兩個(gè)分光器112、 114的輸入端分 別連接單站設(shè)備141的輸出端口；所述的光路切換單元131采用一個(gè)低插損的阻塞型4x4 光開關(guān)，阻塞型4x4光開關(guān)的四個(gè)輸入端分別對(duì)應(yīng)連接有一個(gè)功率監(jiān)測(cè)單元，具體是與 光功率監(jiān)測(cè)單元的一個(gè)輸出端也就是分光器lll、 112、 113、 114的另一輸出端相連接， 而光功率監(jiān)測(cè)單元的一個(gè)輸出端也就是光電探測(cè)器121、 122、 123、 124的輸出端與電路 單元151相連接，光路切換單元131的輸出端，即阻塞型4x4光開關(guān)的輸出端分別連接 信號(hào)發(fā)送光纖102、 104，以及單站設(shè)備141的接收端口，多個(gè)光功率監(jiān)測(cè)單元的輸入端 分別連接信號(hào)接收光纖101、 103的信號(hào)輸出端和單站設(shè)備141的輸出端口。本實(shí)用新型的抗單站失效的光保護(hù)裝置的工作原理具體如下傳輸信號(hào)經(jīng)光纜線路 信號(hào)接收光纖101同光功率監(jiān)測(cè)單元的分光器111相連接， 一路連接至光電探測(cè)器121， 然后進(jìn)入電路單元151進(jìn)行處理；另一路與一個(gè)阻塞型4x4光開關(guān)131的端口 2連接， 從端口3出來后輸入到單站設(shè)備141接收端口Rx，經(jīng)單站設(shè)備141信號(hào)再生后，經(jīng)輸出 端口 Tx連接至光功率監(jiān)測(cè)單元的分光器112，經(jīng)分光器112后一路連接至光電探測(cè)器 122，然后送入電路單元151進(jìn)行處理；另一路與一個(gè)阻塞型4x4光開關(guān)131的端口 1連 接，從端口4出來后發(fā)送到光纜線路的信號(hào)發(fā)送光纖102。另一個(gè)方向也一樣傳輸信號(hào) 經(jīng)光纜線路信號(hào)接收光纖103與光功率監(jiān)測(cè)單元的分光器113相連接，經(jīng)分光器113后， 一路連接至光電探測(cè)器123，然后進(jìn)入電路單元151進(jìn)行處理；另一路與一個(gè)阻塞型4x4 光開關(guān)131的端口6連接，從端口7出來后輸入到單站設(shè)備141接收端口Rx，經(jīng)單站設(shè) 備141信號(hào)再生后，經(jīng)輸出端口 Tx連接至光功率監(jiān)測(cè)單元的分光器114，同樣一路連接 至光電探測(cè)器124，然后送入電路單元151進(jìn)行處理；分光器114另一路與阻塞型4x4 光開關(guān)131的端口 5連接，從端口 8出來后發(fā)送到光纜線路的信號(hào)發(fā)送光纖104。上述的阻塞型4x4光開關(guān)有兩種工作狀態(tài)，第一種是切換直通工作狀態(tài)端口l與 端口 4直接連通，端口 2與端口 3直接連通，端口 5與端口 8直接連通，端口 6與端口 7 直接連通；第二種是切換阻塞工作狀態(tài)端口2與端口4直接連通，端口6與端口8直 接連通，而端口1到端口3、端口 5到端口 7處于阻塞不通的狀態(tài)。如圖2所示，所述的電路單元151包括有中央處理器Ul、放大采樣電路U2和光開關(guān) 驅(qū)動(dòng)控制電路U3組成，中央處理器U1、放大采樣電路U2、光開關(guān)驅(qū)動(dòng)控制電路U3依次 相連，其中放大采樣電路U2同光功率監(jiān)測(cè)單元中的光電探測(cè)器對(duì)應(yīng)相連；光開關(guān)驅(qū)動(dòng)控 制電路U3則同阻塞型4x4光開關(guān)的驅(qū)動(dòng)引腳K相連。即同阻塞型4x4光開關(guān)中的繼電器所述的放大采樣電路U2是由四個(gè)對(duì)數(shù)放大器F1、 F2、 F3、 F4構(gòu)成，其中，四個(gè)對(duì) 數(shù)放大器F1、 F2、 F3、 F4輸入端分別對(duì)應(yīng)連接光功率監(jiān)測(cè)單元中四個(gè)光電探測(cè)器121、 122、 123、 124的輸出湘，各對(duì)數(shù)放大器F1、 F2、 F3、 F4的輸出端連接中央處理器Ul。 所述的光開關(guān)驅(qū)動(dòng)控制電路U3是由兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管T1、 T2構(gòu)成，兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管T1、 T2的 柵極G連接中央處理器Ul的輸出IO，兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管T1、 T2的漏極D連接阻塞型4x4光 開關(guān)的驅(qū)動(dòng)引腳K，場(chǎng)效應(yīng)管的源極S接地。上述的中央處理器Ul采用Silabs公司單片機(jī)C8051F020，放大電路采用Analog公 司的對(duì)數(shù)放大器AD8304，該單片機(jī)內(nèi)建模/數(shù)轉(zhuǎn)換功能，無需另外增加模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。所述的電路單元151的工作原理具體如下光電探測(cè)器121、 122、 123、 124轉(zhuǎn)換出 來的電信號(hào)對(duì)應(yīng)輸入到對(duì)數(shù)放大器F1、 F2、 F3、 F4，信號(hào)經(jīng)放大后輸入到中央處理器Ul 的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并被中央處理器U1處理。中央處理器U1的數(shù)字I/0 接口通過連接兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管T1、 T2控制阻塞型4x4光開關(guān)的驅(qū)動(dòng)引腳，其驅(qū)動(dòng)方式為 其驅(qū)動(dòng)方式為 一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管開，另一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管關(guān)，控制光開關(guān)工作在切換直通工作 狀態(tài)端口2和端口3、端口1和端口4、端口6至端口7、端口5至端口8直接連通；一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管關(guān)，另一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管開，控制光開關(guān)工作在切換阻塞工作狀態(tài)端口 2和端口4、端口6和端口8直連，端口1至端口3、端口5至端口7阻塞不通。本實(shí)用新型的抗單站失效的光保護(hù)裝置，還設(shè)置有外部電源181，以及內(nèi)建蓄電電路 182。其中，外部電源181與本實(shí)用新型的抗單站失效的光保護(hù)裝置的外部電源接口相連， 內(nèi)建蓄電電路182采用的是大容量法拉電容進(jìn)行蓄電，與本實(shí)用新型的抗單站失效的光 保護(hù)裝置的內(nèi)部+5V工作電源直接相連。當(dāng)外部電源181斷電后，內(nèi)部蓄電電路182開始工作，單站設(shè)備141也掉電失效， 分光器112、光電探測(cè)器122組合單元及分光器114、光電探測(cè)器124組合單元檢測(cè)到單 站設(shè)備141輸出無光，輸入至電路單元151，驅(qū)動(dòng)4x4光開關(guān)，使之切換至阻塞狀態(tài)從 輸入光纖101、 103過來的光信號(hào)，因?yàn)?x4光開關(guān)的端口 2和端口 4、端口6和端口8 直連，直接發(fā)送到輸出光纖102、 104，從而達(dá)到單站設(shè)備141掉電后將其旁路的目的。 當(dāng)單站設(shè)備141上電工作正常后，電路單元151監(jiān)測(cè)到被保護(hù)設(shè)備輸出光功率正常，通 過光功率檢測(cè)，驅(qū)動(dòng)光開關(guān)131倒換回到主路狀態(tài)。當(dāng)只有光保護(hù)裝置外部電源181掉電，由于判斷單站設(shè)備141仍有光輸出，可無需 倒換至旁路狀態(tài)，從而不會(huì)發(fā)生誤切換。因此本實(shí)用新型可以設(shè)計(jì)成外置式，完全獨(dú)立 于單站設(shè)備141。本實(shí)用新型的抗單站失效的光保護(hù)裝置，還設(shè)置有接收單站設(shè)備發(fā)送出來的電平觸 發(fā)數(shù)字信號(hào)接口 171和接收單站設(shè)備發(fā)送過來的數(shù)字電信號(hào)通訊接口 172，電平觸發(fā)數(shù)字 信號(hào)接口 171與電路單元151的中央處理器U1的中斷接口相連，數(shù)字電信號(hào)通訊接口 172 與中央處理器U1的串口接口相連。還包括有上游站點(diǎn)按協(xié)議發(fā)送過來的外部模擬光通訊信號(hào)161、 162。本實(shí)用新型的光功率監(jiān)測(cè)單元111、 121、 113、 123與中央處理器U1的內(nèi)置模數(shù)轉(zhuǎn) 換器共同連接組成模擬光通訊信號(hào)接口。模擬光通訊信號(hào)實(shí)'際是人工控制上游單站激光器發(fā)送過的光功率變化的光信號(hào)， 那么光功率監(jiān)測(cè)單元lll、 121、 113、 123就是針對(duì)該光功率變化的光信號(hào)進(jìn)行采樣分解 信號(hào)的。電平觸發(fā)數(shù)字信號(hào)主要指"單站的硬件復(fù)位或告警電平信號(hào)"，數(shù)字通訊信號(hào)主要 指"單站的與外部通訊的數(shù)字信號(hào)"，那么電平觸發(fā)數(shù)字信號(hào)接口 171及數(shù)字電信號(hào)通 訊接口 172主要是光保護(hù)裝置提供這樣允許觸發(fā)輸入的的硬件接口。如圖3所示，圖3是圖1局部圖，只顯示了與上游信號(hào)控制本光保護(hù)裝置的實(shí)施形 式有關(guān)的結(jié)構(gòu)。方式一當(dāng)單站工作正?；虿糠质?，例如其中一個(gè)方向的光口失效， 無光輸出，此時(shí)可以根據(jù)該單站業(yè)務(wù)的重要性，作出有選擇的切換。如果認(rèn)為該站點(diǎn)比 較重要，可以選擇不切換，保證本站點(diǎn)的業(yè)務(wù)不丟失；如果認(rèn)為下游站點(diǎn)業(yè)務(wù)更重要，則可以切換至旁路狀態(tài)，保證下游站點(diǎn)的業(yè)務(wù)。此時(shí)可通過控制上游單站發(fā)射光口的輸出功率變化，如關(guān)斷再打開，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)形成一組光脈沖，模擬成控制信號(hào)161、 162， 光保護(hù)裝置通過分光器111和光電探測(cè)器121、分光器113和光電探測(cè)器123組成模擬通 訊接口，監(jiān)控設(shè)定時(shí)間內(nèi)光功率信號(hào)變化的次數(shù)，確定控制信號(hào)的不同意義，例如1 分鐘內(nèi)閃斷10次認(rèn)為是切換至旁路的指令，1分鐘內(nèi)閃斷15次認(rèn)為是切換回主路的指令， 超過這個(gè)次數(shù)或低于這個(gè)次數(shù)，都認(rèn)為是無效指令。確認(rèn)是倒換命令后，即可通過電路 單元151，驅(qū)動(dòng)光路切換單元131、倒換至旁路狀態(tài)。這樣不需要網(wǎng)管就可實(shí)現(xiàn)對(duì)光保護(hù) 裝置的控制。方式二當(dāng)單站設(shè)備141死機(jī)，可通過單站設(shè)備141內(nèi)部的復(fù)位信號(hào)或輸 出的告警信號(hào)等電平信號(hào)，采用外部電纜連接，接入到光保護(hù)裝置的模擬通訊接口 171， 再通過模擬通訊接口 171，輸入到光保護(hù)裝置電路單元的中央處理器U1的外部中斷接口， 中央處理器U1在響應(yīng)中斷后，并進(jìn)行處理，確認(rèn)是觸發(fā)信號(hào)，則無條件倒換至旁路狀態(tài)， 恢復(fù)系統(tǒng)傳輸業(yè)務(wù)。方式三單站設(shè)備141通過常規(guī)的數(shù)字信號(hào)，譬如RS-232接口，光 保護(hù)裝置也提供同樣的數(shù)字通訊接口 172與單站設(shè)備141的數(shù)字接口進(jìn)行對(duì)接，當(dāng)單站 設(shè)備141發(fā)現(xiàn)本站的接收機(jī)或發(fā)射機(jī)有故障時(shí)，可通過數(shù)字信號(hào)通知光保護(hù)裝置，要求 切換至旁路狀態(tài)。同樣，當(dāng)單站設(shè)備141恢復(fù)后，根據(jù)不同的信號(hào)定義方式，也可實(shí)現(xiàn) 光保護(hù)裝置由旁路切換至主路的功能，這樣外置式的光保護(hù)裝置一樣可實(shí)現(xiàn)與單站設(shè)備 141互相通訊的功能。如圖4所示，如果單站設(shè)備141輸入無光，如站B，某些單站設(shè)備141的發(fā)射激光器 將會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，導(dǎo)致發(fā)往站A無光，同時(shí)，由于收不到站A的光，也會(huì)關(guān)閉發(fā)向站C的 光，導(dǎo)致整個(gè)單站設(shè)備141輸出無光，如果不考慮輸入光的約束因素，站B的單站保護(hù) 設(shè)備將發(fā)生切換，但是這種情況屬線路故障，非設(shè)備故障，即使倒換至旁路狀態(tài)，系統(tǒng) 仍舊無法工作；更為嚴(yán)重的是，由于前一段落倒換，導(dǎo)致相鄰單站設(shè)備也輸入無光，相鄰單設(shè)備站也會(huì)發(fā)生切換，導(dǎo)致整個(gè)線路都發(fā)生切換，而不可用。本實(shí)用新型內(nèi)置的中 央處理器通過監(jiān)測(cè)分光器111與光電探測(cè)器121、分光器113與光電探測(cè)器123的線路輸 入光功率，如果線路輸入光功率無光或低于設(shè)定的門限值，中央處理器將鎖定控制4x4 光開關(guān)的I/0引腳的輸tB，使4x4光開關(guān)不切換，就可以避免級(jí)聯(lián)倒換。本實(shí)用新型的抗單站失效的光保護(hù)裝置具體應(yīng)用如圖5所示，結(jié)合圖5進(jìn)一步說明 單站設(shè)備A、單站設(shè)備B、單站設(shè)備C、單站設(shè)備D、單站設(shè)備G構(gòu)成數(shù)據(jù)環(huán)，單站設(shè)備D、 單站設(shè)備E、單站設(shè)備F為單鏈結(jié)構(gòu)。環(huán)上任何一個(gè)單站設(shè)備失效，可以依靠自身的自愈 環(huán)來實(shí)現(xiàn)對(duì)其它站點(diǎn)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)保護(hù)；但是如果環(huán)上有兩個(gè)單站設(shè)備失效，將使得業(yè)務(wù) 的受影響程度加大。鏈上任何一個(gè)單站設(shè)備失效，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將中斷。采用本實(shí)用新型的 抗單站失效的光保護(hù)裝置的單站設(shè)備141，可以解決因任何單站設(shè)備的失效引起的數(shù)據(jù)業(yè) 務(wù)中斷問題。例如單站C，單站E失效時(shí)，兩個(gè)單站外置的光保護(hù)設(shè)備會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榍袚Q至旁 路工作狀態(tài)，雖然單站C、單站E業(yè)務(wù)丟失，但整個(gè)環(huán)和鏈路的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)仍可以得到保護(hù)。
權(quán)利要求1.一種抗單站失效的光保護(hù)裝置，其特征在于，包括有具有八個(gè)光連接接口的光路切換單元(131)、多個(gè)光功率監(jiān)測(cè)單元、電路單元(151)，其中，每個(gè)光功率監(jiān)測(cè)單元有兩個(gè)輸出端，光路切換單元(131)的各輸入端分別對(duì)應(yīng)與各光功率監(jiān)測(cè)單元的一個(gè)輸出端相連接，光功率監(jiān)測(cè)單元的另一個(gè)輸出端與電路單元(151)相連接，光路切換單元(131)的輸出端分別連接信號(hào)發(fā)送光纖(102、104)、以及單站設(shè)備(141)的接收端口，多個(gè)光功率監(jiān)測(cè)單元的輸入端分別連接信號(hào)接收光纖(101、103)的信號(hào)輸出端和單站設(shè)備(141)的輸出端口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗單站失效的光保護(hù)裝置，其特征在于，所述的光路切換 單元(131)采用一個(gè)阻塞型4x4光開關(guān)，光開關(guān)的四個(gè)輸入端分別對(duì)應(yīng)連接有一個(gè)功率 監(jiān)測(cè)單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗單站失效的光保護(hù)裝置，其特征在于，所述的阻塞型4x4 光開關(guān)有兩種工作狀態(tài)，第一種是切換直通工作狀態(tài)端口1與端口 4直接連通，端口 2 與端口 3直接連通，端口 5與端口 8直接連通，端口 6與端口 7直接連通；第二種是切 換阻塞工作狀態(tài)端口 2與端口 4直接連通，端口 6與端口 8直接連通，而端口 1到端 口 3、端口 5到端口 7處于阻塞不通的狀態(tài)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗單站失效的光保護(hù)裝置，其特征在于，所述的每個(gè)光功 率監(jiān)測(cè)單元是由一個(gè)分光器與一個(gè)光電探測(cè)器串接組成，所述的兩個(gè)分光器(111、 113) 的輸入端分別連接信號(hào)接收光纖(101、 103)的信號(hào)輸出端，兩個(gè)分光器(112、 114) 的輸入端分別連接單站設(shè)備(141)的輸出端口；所述的各分光器(111、 112、 113、 114) 的一個(gè)輸出端均連接光路切換單元(131)的四個(gè)輸入端；所述的各光電探測(cè)器(121、 122、 123、 124)的輸出端均與電路單元(151)相連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗單站失效的光保護(hù)裝置，其特征在于，所述的電路單元 (151)包括有中央處理器(Ul)、放大采樣電路(U2)和光開關(guān)驅(qū)動(dòng)控制電路(U3)組成，中央處理器(Ul)、放大采樣電路(U2)、光開關(guān)驅(qū)動(dòng)控制電路(U3)依次相連， 其中放大采樣電路(U2)同光功率監(jiān)測(cè)單元中的光電探測(cè)器對(duì)應(yīng)相連；光開關(guān)驅(qū)動(dòng)控制 電路(U3)則同阻塞型4x4光開關(guān)的驅(qū)動(dòng)引腳(K)相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的抗單站失效的光保護(hù)裝置，其特征在于，所述的放大采樣 電路(U2)是由四個(gè)對(duì)數(shù)放大器(Fl、 F2、 F3、 F4)構(gòu)成，其中，四個(gè)對(duì)數(shù)放大器(Fl、 F2、 F3、 F4)輸入端分別對(duì)應(yīng)連接光功率監(jiān)測(cè)單元中四個(gè)光電探測(cè)器(121、 122、 123、 124)的輸出端，各對(duì)數(shù)放大器(Fl、 F2、 F3、 F4)的輸出端連接中央處理器(Ul)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的抗單站失效的光保護(hù)裝置，其特征在于，所述的光開關(guān)驅(qū) 動(dòng)控制電路(U3)是由兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管(Tl、 T2)構(gòu)成，兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管(Tl、 T2)的柵極G 連接中央處理器(Ul)的輸出IO，兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管(Tl、 T2)的漏極D連接阻塞型4x4光 開關(guān)的驅(qū)動(dòng)引腳(K)，場(chǎng)效應(yīng)管的源極S接地2
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗單站失效的光保護(hù)裝置，其特征在于，還設(shè)置有外部電 源(181)，以及內(nèi)建蓄電電路(182)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗單站失效的光保護(hù)裝置，其特征在于，還設(shè)置有接收單 站設(shè)備發(fā)送出來的電平觸發(fā)數(shù)字信號(hào)接口 (171)和接收單站設(shè)備發(fā)送過來的數(shù)字電信號(hào) 通訊接口 (172)，電平觸發(fā)數(shù)字信號(hào)接口 (171)與電路單元(151)的中央處理器(Ul) 的中斷接口相連，數(shù)字電信號(hào)通訊接口 (172)與中央處理器(Ul)的串口接口相連。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗單站失效的光保護(hù)裝置，其特征在于，還包括有上游 站點(diǎn)按協(xié)議發(fā)送過來的外部模擬光通訊信號(hào)(161、 162)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種抗單站失效的光保護(hù)裝置，其中，每個(gè)光功率監(jiān)測(cè)單元有兩個(gè)輸出端，光路切換單元的各輸入端分別對(duì)應(yīng)與各光功率監(jiān)測(cè)單元的一個(gè)輸出端相連接，光功率監(jiān)測(cè)單元的另一個(gè)輸出端與電路單元相連接，光路切換單元的輸出端分別連接信號(hào)發(fā)送光纖、以及單站設(shè)備的接收端口，多個(gè)光功率監(jiān)測(cè)單元的輸入端分別連接信號(hào)接收光纖的信號(hào)輸出端和單站設(shè)備的輸出端口。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在單站設(shè)備傳輸業(yè)務(wù)中斷的情況下可以保證不影響整個(gè)系統(tǒng)的傳輸業(yè)務(wù)；在光保護(hù)裝置掉電單站設(shè)備工作正常時(shí)，無需倒換光保護(hù)裝置；單站設(shè)備一側(cè)發(fā)光光口輸出故障，通過上游光信號(hào)的光功率變化形成通訊信號(hào)決定光保護(hù)裝置工作在主路或旁路。
文檔編號(hào)H04B1/74GK201114070SQ20072009712
公開日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2007年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月17日
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