一种光纤全交换设备和方法

专利名称：一种光纤全交换设备和方法
技术领域：
本发明涉及网络技术领域，尤其涉及一种光纤全交换设备和方法。
背景技术：
在作为通信传输的基础承载网络-光纤网络中，光纤交换设备是完成光纤 之间交换的关键性设备。
目前，对于光纤网络中的交换设备通常需要人工到现场去跳纤操作实现 不同光纤之间的交换，在日常工作中这样的人工操作工作量巨大而且费时， 因此如何实现远程控制光纤之间进行交换成为人们非常关心的问题。
为了实现远程控制，现有技术中存在利用光开关作为光纤交换设备的方 案，光开关的一侧接输入用的若干根光纤，另一侧接输出用的若干根光纤，
例如图1为现有技术中的4x4定向耦合型波导光开关的示意图，光开关pl上 形成4x4排布的波导耦合区域p11，在图1中光开关的左侧连接4根输入光纤 P12，不妨将图1中最上方的输入光纤标记为p121,光/人输入光纤P12中输入 到光开关pl中，并从输出光纤P13中输出，不妨将图1中最下方的输出光纤 标记为P134。通过在光开关pl上的波导耦合区域pll上施加电压信号，可以 控制光在光开关pl中的传播路径，从而控制光最终从哪一个输出光纤中输出， 即可以实现任意一个输入光纤与任意一个输出光纤之间的交换。具体地，光 每次经过波导耦合区域时，都可以通过在该区域附近施加电压控制光的输出 位置，例如，对于图中的第一个波导耦合区域Plla具有两个输出位置Pllal 和Plla2,通过设置施加在波导耦合区域Plla上的电压控制光乂人Plla2输出， 以此类推，可以使光在光开关P1中沿着图1中箭头方向表示的路径传播，并 最终从第四根输出光纤P134输出，这样就实现了第一根输入光纤P121与第 四#^输出光纤P134之间的交换。
但是由于光开关Pl内部的光波导耦合区域Pll的个数与光开关Pl最大能够接入的输入光纤和输出光纤的数目有关，即当输入光纤或输出光纤的数 目增大都必须增加光开关内部的光波导耦合区域的个数，而从输入光纤输入 的光在每经过一个光波导耦合区域Pll都会产生一定程度的损耗，所以在输 入光纤或输出光纤的数目较大时，光也必须经过数目较大的光波导耦合区域 后才能从输出光纤中输出，从而使得输出光信号强度衰减严重；另一方面， 由于光开关结构和工作原理的限制，光开关只能实现任意一根输入光纤与任 意一根输出光纤之间的交换，不能实现两个输入光纤之间的交换，即不能够 实现所有接入到该光开关上的光纤(包括输入光纤和输出光纤)之间的任意 交换，即不能够实现"全交换"。
另外，在很多实际应用情况下，虽然需要使任意两根接入光纤都可以交 换，即实现全交换，但并不意味着一定需要所有接入光纤同时都在进行两两
交换，例如，接入光纤有16根，如果同时进行两两交换，则总共有8对接入
的光纤在同时进行交换，但是对于实际的网络环境的任务量总是较小的情况，
每一时刻进行两两交换的最多可能只有4对。由于系统能够实现同时两两交
换的光纤数目越多将导致系统成本的增加，所以如何在实现全交换的同时进 一步地根据实际情况节省系统成本也成为人们比较关心的问题。

发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种光纤全交换设备和方法， 能够实现外部线路光纤之间的全交换，光信号的衰减很低，并且能够有效降 低i殳备成本。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种光纤全交换设备，用于实现外
部线路光纤之间的全交换，包括
其上形成多个交换孔的交换板，其中所述交换孔的一侧用于插入绳路光 纤链接器，另一侧用于插入线路光纤链接器；每根绳路光纤的两端分别固定 在一对所述绳路光纤链接器中，每根外部线路光纤的一端分别固定在一个线 路光纤链接器中；并且绳路光纤的数量小于外部线路光纤数量的一半；
6查找装置，用于查找交换板上用于插入线路光纤链接器的一侧空闲的一 对交换孔，作为一对目标交换孔；驱动装置，用于驱动固定需要进行交换的任意两根外部线路光纤端部的 线路光纤链接器分别移到所述目标交换孔处，从用于插入线路光纤链接器的 一侧插入其中，还用于将未被占用的固定一根绳路光纤两端的 一对绳路光纤 链接器分别移到所述目标交换孔处，从用于插入绳路光纤链接器的一侧插入 其中，使得固定在所述两个线路光纤链接器中的两个外部线路光纤的 一端分 别与其插入的目标交换孔中从另一侧插入的绳路光纤链接器中的绳路光纤的两端分别对接。另外，本发明实施例还提供一种光纤全交换方法，包括A. 在交换板上形成的多个交换孔中，查找用于插入线路光纤链接器的一 侧空闲的一对交换孔，作为一对目标交换孔；B. 驱动固定需要进行交换的任意两根外部线路光纤端部的两个线路光纤 链接器分别移动到所述一对目标交换孔处，从用于插入线路光纤链接器的一 侧插入其中，驱动未被占用的固定一根绳路光纤两端的一对绳路光纤链接器 分别移到所述一对目标交换孔处，从用于插入绳路光纤的一侧插入其中，使 得固定在所述两个线路光纤链接器中的两根外部线路光纤的 一端分别与其插 入的目标交换孔中从另一侧插入的绳路光纤链接器中的绳路光纤的两端分别 对接，所述绳路光纤的数量小于外部线路光纤数量的一半。由上述技术方案可知，本发明实施例提供的设备中不再如现有技术中区 分输入光纤和输出光纤，可以实现任意两根外部线路光纤之间的全交换，进 一步地，由于不管接入到全交换设备上的外部线路光纤总数有多少，对于任 何两根外部线路光纤的全交换，光在全交换设备中都只在两个交换孔处产生 衰减，因此相对于现有技术中光信号的衰减随着可以接入的外部线路光纤的 数目增大而急剧增大相比，本发明实施例中光信号的衰减较小。并且，由于 绳路光纤的数目小于外部输入光纤数目的一半，所以该光纤全交换设备和方 法在不需要所有外部输入的光纤同时进行两两交换的场合能够使绳路光纤以及相应的绳路光纤链接器的数目更为合理，实用性更强，节省设备成本。


为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不 付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图l是现有技术中一种光开关的示意图； 图2是本发明实施例一提供的一种光纤全交换设备的示意图； 图3是本发明实施例二提供的一种光纤全交换设备的示意图； 图4是本发明实施例三提供的一种光纤全交换设备的示意图； 图5是本发明实施例四提供的一种光纤全交换设备的示意图； 图6是本发明实施例五提供的一种光纤全交换的方法的示意图； 图7是本发明实施例六提供的 一种光纤全交换的方法的示意图； 图8是本发明实施例七提供的一种光纤全交换的方法的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发 明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获 得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明实施例中不再如现有技术中区分输入光纤和输出光纤，由于本 发明实施例中可以实现任意两根从外部接入到光纤全交换设备上的光纤之间 的交换，因此以下将从外部接入到光纤全交换设备上的光纤统称为外部线路 光纤。实施例一本发明实施例一提供一种光纤全交换设备，图2示出了本实施例一提供如图2所示，该设备包括交换板l,该交 换板1上形成多个交换孔11,图2中仅示意性地画出6个交换孔，交换孔11 的一侧用于插入绳路光纤链接器，另一侧用于插入线路光纤链接器3，在图1 中，用于插入绳路光纤链接器的一侧是交换板的下侧，而用于插入线路光纤 链接器3的一侧是交换板的上侧。每根外部线路光纤的一端固定在一个相应 的线路光纤链接器3中，每个线路光纤链接器3仅固定一根外部线路光纤， 如图2所示，本实施例中特别地以外部线路光纤总共具有8根为例，分别记 为A01-08,这样，固定外部线路光纤一端的线路光纤链接器总共该设置8个， 这样，每根外部线路光纤从外部引入，引入的一端固定在线路光纤链接器3 中。另外，在本发明实施例中，对任意两根外部线路光纤实现交换是借助绳 路光纤2完成的，每根绳路光纤2的两端分别固定在一对绳路光纤链接器中， 这样一根绳路光纤2就对应一对绳路光纤链接器4,图2中仅画出了两根绳路 光纤，分别记为2a和2b,其中，绳路光纤2a的两端分别固定在绳路光纤链 接器4a和绳路光纤链接器4b中，绳路光纤2b的两端分别固定在绳路光纤链 接器4c和4d中。为了实现任意两根外部线路光纤之间的交换，该光纤全交换设备还包括 驱动装置和查找装置(图2中未示出)，该查找装置用于查找在交换板1上用 于插入线路光纤链接器的一侧空闲的一对交换孔，将查找到的交换孔作为目 标交换孔。该驱动装置用于驱动固定需要进行交换的两根外部线路光纤端部 的线路光纤链接器移动到目标交换孔处，并从用于插入线路光纤链接器的一 侧插入其中；该驱动装置还用于将未被占用的固定一根绳路光纤两端的一对 绳路光纤链接器分别移动到上述一对目标交换孔处，并从用于插入绳路光纤 链接器的一侧插入其中，以使得固定在插入到目标交换孔中的两个线路光纤 链接器中的两根外部线路光纤的一端分别与从另一侧插入到目标交换孔中的 绳路光纤链接器中的绳路光纤的两端对接。以下以一个具体的例子对查找装置和驱动装置的作用做详细说明，例如 如果图2中的两个交换孔lla和llb的用于插入线路光纤链接器的一侧没有插入线路光纤链接器(即空闲)，如果需要外部线路光纤A02和A05进行交换， 即需要外部线路光纤A02和A05之间形成光学通路，将固定外部线路光纤 A02和A05的线路光纤链接器分别记为32和35,则查找装置可以查找到交 换孔lla和llb满足作为目标交换孔的条件，即交换孔lla和llb用于插入线 路光纤链接器的一侧空闲，这样查找装置将交换孔lla和llb作为一对目标交 换孔。驱动装置可以驱动线路光纤链接器32和35分别移动到上述一对目标 交换孔(即交换孔lla和llb)处，然后分别插入其中，具体地，可以将线路 光纤链接器32移到交换孔lla处，并从用于插入线路光纤链接器的一侧插入 到交换孔lla中，将线路光纤链接器35移到交换孔llb处，并从用于插入线 路光纤链接器的一侧插入到交换孔lib中，当然也可以将线路光纤链接器32 和35与交换孔1 la和1 lb的对应关系对调过来;假如一对绳路光纤链接器(分 别记为4a和4b )分别固定同一根绳路光纤2a的两端，并且该一对绳路光纤 链接器4a和4b当前未被占用，则驱动装置还驱动该绳路光纤链接器4a和4b 分别移动到上述目标交换孔lla和llb处，并从用于插入绳路光纤链接器的一 侧插入其中，具体地，可以将绳路光纤链接器4a移到交换孔lla处，并从用 于插入绳路光纤链接器的一侧插入到交换孔lla中，将绳路光纤链接器4b移 到交换孔llb处，并从用于插入绳路光纤链接器的一侧插入到交换孔lib中。 当然也可以将绳路光纤链接器4a和4b与交换孔1 la和1 lb的对应关系对调过 来。当绳路光纤链接器4a和4b分别插入到交换孔lla和llb、并且线路光纤 链接器32和35也分别插入到交换孔lla和lib中以后，线路光纤链接器32 中的外部线路光纤A02的一端与从交换孔lla另一侧插入的绳路光纤链接器 4a中的绳路光纤2a的一端对接，从而使外部线路光纤A02和绳路光纤2a之 间形成光学通路，使二者之间可以互相交换光信号；同理，在线路光纤链接 器35中的外部线路光纤A05的一端与从交换孔1 lb另 一侧插入的绳路光纤链 接器4b中的绳路光纤2a的另一端对接，从而使外部线路光纤A05和绳路光 纤2a之间形成光学通路，使二者之间可以互相交换光信号；这样外部线路光 纤A02和A05之间通过一根绳路光纤2a形成光学通路，可以互相交换光信号。插入了线路光纤链接器的交换孔lla和llb在用于插入线路光纤链接器的一侧 不再空闲。而将绳路光纤链接器4a和4b插入到目标交换孔后，绳路光纤链 接器4a和4b的状态转变为被占用。同理，如果还需要外部线路光纤A06和A08进行交换，则查找装置还需 再查找一对目标交换孔，例如查找到交换孔llc和lld作为目标交换孔，则驱 动装置驱动固定外部线路光纤的A06和A08 —端的线路光纤链接器36和38 分别移动到目标交换孔llc和lld处，并从用于插入线路光纤链接器的一侧插 入其中，假设还有一对未被占用的绳路光纤链接器4c和4d,绳路光纤链接器 4c和4d中分别固定同一根绳路光纤2b的两端，这样驱动装置还驱动绳路光 纤链接器4c和4d分别移动到目标交换孔llc和lld处，并从用于插入绳路光 纤链接器的一侧插入到交换孔llc和lld中。如果要解除已经建立的某两根外部线路光纤之间实现的交换，则驱动装 置将固定该两根外部线路光纤的线路光纤链接器从其插入的交换孔中拔出移 走即可。这样，任意两根外部线路光纤都可以利用本实施例提供的设备实现交换， 从而可以达到全交换的目的。另外，发明人在实现本发明的过程中，发现如果全部外部输入光纤需要 同时进行两两交换，则绳路光纤的数目等于外部输入光纤数目的一半，但是 在实际应用场合中，经常不需要所有外部输入的光纤同时进行两两交换，在 每个时刻进行交换的光纤总数往往低于实际的外部输入光纤的总数，这通常 是由于实际网络的任务量通常达不到需要外部输入光纤同时进行两两交换的 程度，尤其是在外部输入光纤的数量较多时。如果在设备中设置过多的绳路 光纤，势必会导致在实际应用中较多的绳路光纤以及固定该绳路光纤的绳路 光纤链接器一直闲置，造成资源上的浪费。在考虑到上述问题后，在本实施 例中提供的光纤全交换设备中绳路光纤的数目小于外部输入光纤数目的一 半，绳路光纤的具体数目可以根据实际的网络环境进行选择。需要说明的是，本领域技术人员应该能够理解本实 例中交换孔的数可以根据该全交换设备可以接入的最大外部线路光纤数目进行调整，另外， 交换孔在交换板上的排列形状也可以根据实际的需要进行灵活选择。由上述技术方案可知，本发明实施例提供的设备中不再如现有技术中区 分输入光纤和输出光纤，可以实现任意两根外部线路光纤之间的全交换，进 一步地，由于不管接入到全交换设备上的外部线路光纤总数有多少，对于任 何两根外部线路光纤的全交换，光在全交换设备中都只在两个交换孔处产生 衰减，因此相对于现有技术中光信号的衰减随着可以接入的外部线路光纤的 数目增大而急剧增大相比，本发明实施例中光信号的衰减较小。而且，由于本实施例中提供的光纤全交换设备中绳路光纤的数目小于外 部输入光纤数目的一半，所以该光纤全交换设备在不需要所有外部输入的光 纤同时进行两两交换的场合，能够使绳路光纤以及相应的绳路光纤链接器的 数目更为合理，实用性更强，节省设备成本。实施例二本实施例基于实施例一中提出的光纤全交换设备，提出一种具体的实现方案，如图3所示，在本实施例中，交换板l上的交换孔ll呈均勻的矩形阵 列排列。这样的设计可以使驱动装置驱动链接器移动过程中的定位变得比较 方便，因为系统中对各个交换孔的位置的标识将变得非常简单。另外，为了进一步地提高查找空闲交换孔的效率，对上述矩形阵列排列 的交换孔进行划分，优选地，将每个外部线路光纤对应一行交换孔，需要说 明的是，行和列的概念不是绝对的，正如坐标系的选取也不是绝对的一样， 在换一个角度看时，原来的"行"也可以看成新的"列"。因此，本领域技术 人员应该能够理解，在本实施例中"行"和"列，，是可以互换的。以下不妨 以每个外部线路光纤对应一行交换孔为例具体说明。在本实施中，固定每根 外部线路光纤的线路光纤链接器只能限制在该外部线路光纤对应的行上移 动，并只能插入到该行中的交换孔中，即实现对交换孔按行进行划分。如图3所示，本实施例中的交换板上的交换孔以排列成8x4的矩形阵列 为例，由于每根外部线路光纤对应一行交换孔，因此具有8行交换孔的交换12板上只能最大接入8根外部线路光纤，假设总共接入8根外部线路光纤，仍 然依次记为A01 A08。每根外部线路光纤的一端各自固定在一个线路光纤链 接器3中，因此固定外部线路光纤一端的线路光纤链接器3总共应该设置8 个。
为了实现任意两根外部线路光纤之间的交换，该光纤全交换设备还包括 驱动装置和查找装置(图3中未示出)，在本实施例中查找装置在查找目标交 换孔时相对于实施例一增加了限制查找装置只能在需要进行交换的两根外 部线路光纤对应的两行交换孔中分别查找一个交换孔，并且该查找到的两个 交换孔满足在用于插入线路光纤链接器的一侧空闲，并将该查找到的两个交 换孔作为一对目标交换孔，而驱动装置在驱动固定需要进行交换的两根外部 线路光纤的线路光纤链接器移动到目标交换孔处时，只能移动到每根外部线 路光纤对应的行中的目标交换孔处，并插入其中，即每行交换孔仅能插入固 定该行对应的外部线路光纤的线路光纤链接器。
以下以一个具体的例子进行说明，例如，如果需要实现外部线路光纤A02 和A05之间的交换，外部线路光纤A02对应图3中所示的交换板上的第2行 交换孔，而外部线路光纤A05对应交换板上的第5行交换孔，则需要查找装 置在第2行和第5行交换孔中分别查找一个交换孔，并且这两个交换孔必须 满足在用于插入线路光纤链接器的一侧是空闲的，将查找的两个交换孔作为 一对目标交换孔。例如，假设图3中第2行中第4列的交换孔(记为lie)和 第5行中第2列的交换孔(记为llf)在用于插入线路光纤链接器的一侧是空 闲的，则查找装置可以在外部线路光纤A02对应的第2行和外部线3各光纤A05 对应的第5行中分别查找到交换孔lie和llf,并将交换孔lie和llf作为目 标交换孔。然后驱动装置驱动固定外部线路光纤A02的链接器32移到交换孔 lle处，并从用于插入线路光纤链接器的一侧插入交换孔lie中，驱动固定外 部线路光纤A05的链接器35移到交换孔llf处，并从用于插入线路光纤链接 器的一侧插入交换孔llf中。假设固定绳路光纤2c的一对绳路光纤链接器4e 和4f未被占用，则驱动装置还驱动该绳路光纤链接器4e和4f分别移动到上述目标交换孔lla和lib处，并从用于插入绳路光纤链接器的一侧插入其中， 具体地，可以将绳路光纤链接器4e移到交换孔lle处，并从用于插入绳路光 纤链接器的一侧插入交换孔lie中，将绳路光纤链接器4f移到交换孔llf处， 并从用于插入绳路光纤链接器的一侧插入交换孔llf中。当绳路光纤链接器 4e和4f从一侧分别插入到交换孔lie和llf中，并且线路光纤链接器32和 35也从另一侧分别插入到交换孔lle和llf中以后，线路光纤链接器32中的 外部线路光纤A02的一端与绳路光纤链接器4e中的绳路光纤2c的一端对接， 线路光纤链接器35中的外部线路光纤A05的一端与绳路光纤链接器4f中的 绳路光纤2c的另 一端对接，这样，外部线路光纤A02和A05之间通过一根绳 路光纤2c形成光学通路，可以互相交换光信号。插入了线路光纤链接器的交 换孔lle和llf在用于插入线路光纤链接器的一侧不再空闲。而将绳路光纤链 接器4e和4f插入到目标交换孔后，绳路光纤链接器4e和4f的状态转变为被 占用。
需要说明的是，本领域技术人员应该能够理解本实施例中交换孔的数目 可以根据该全交换设备可以接入的最大外部线路光纤数目进行调整。
另外，与实施例一类似，本实施例中，仍然考虑到在实际应用场合中， 经常不需要所有外部输入的光纤同时进行两两交换，在每个时刻进行交换的 光纤总数往往低于实际的外部输入光纤的总数，所以在本实施例中提供的光 纤全交换设备中绳路光纤的数目小于外部输入光纤数目的一半，绳路光纤的 具体数目可以根据实际的网络环境进行选择。
由上述技术方案可知，本发明实施例提供的设备不仅能够在实现全交换 的同时可以减小光信号的损耗，而且相对于实施例一可以使驱动装置驱动链 接器移动过程中的定位变得比较方便，因为系统中对各个交换孔的位置的标 识将变得非常简单，而且，由于对交换孔按行进行了划分，使得查找目标交 换孔的过程变得相对筒单，可以节省查找程序所需的时间。
部输入光纤数目的一半，所以该光纤全交换设备在不需要所有外部输入的光纤同时进行两两交换的场合，能够使绳路光纤以及相应的绳路光纤链接器的 数目更为合理，实用性更强，节省设备成本。 实施例三
本实施例提供的光纤全交换设备相对于实施例一不仅对交换孔的行进行
划分，而且对交换孔的列也进行划分。如图4所示，本实施例提供的光纤全
交换设备中交换板1上的交换孔11仍然呈均匀的矩形阵列排列，交换孔11 的一侧用于插入绳路光纤链接器，另一侧用于插入线路光纤链接器。优选地， 将每根外部线路光纤对应一行交换孔，每根绳路光纤对应一列交换孔，固定 每根外部线路光纤一端的线路光纤链接器只能限制在该外部线路光纤对应的 行上移动，并只能插入该行中的交换孔中，而固定一根绳路光纤两端的一对 绳路光纤链接器只能限制在该绳路光纤对应的列上移动，并只能插入该列的 交换孔中。
在图3中交换孔11以排列成8x4的矩形阵列为例，具有8行交换孔的 交换板上只能最大接入8根外部线路光纤，假设总共接入8根外部线路光纤， 仍然依次记为A01 A08。每根外部线路光纤的一端各自固定在一个线路光纤 链接器3中，因此固定外部线路光纤一端的线路光纤链接器3总共应该设置8 个。
为了实现任意两根外部线路光纤的交换，该光纤全交换设备还包括驱动 装置和查找装置(图4中未示出)，在本实施例中在查找目标交换孔时相对于 实施例一增加了限制查找装置在需要进行交换的外部线路光纤各自对应的 一行交换孔中，查找在用于插入线路光纤链接器的一侧是空闲并且位于同一 列的两个交换孔，并且该查找的两个交换孔所在的同 一列对应的 一对绳路光 纤链接器未被占用，将所述查找到的两个交换孔作为一对目标交换孔。由于 本发明实施例中两根外部线路光纤通过一根绳路光纤实现光学通路，从而达 到交换的目的，并且本实施例中又进一步限制固定每根绳路光纤的一对绳路 光纤链接器只能插入到该绳路光纤对应的一列中的交换孔中，所以本实施例 中在为需要进行交换的两根外部线路光纤查找一对目标交换孔时，必须首先保证这对目标交换孔分别位于该两根外部线路光纤对应的行上，而且还要保 证位于同一列上，另外由于一列上最多只有一根绳路光纤可以使用，因此还 要保证该对目标交换孔所在列对应的绳路光纤未被占用，或者可以表示为所 对应的一对绳路光纤链接器未被占用。查找装置在查找到满足要求的目标交 换孔后，驱动装置驱动固定需要进行交换的两根外部线路光纤的两个线路光 纤链接器分别移动到各自对应行中的目标交换处，并从用于插入线路光纤链 接器的一侧插入其中，驱动该对目标交换孔所在列对应的固定一根绳路光纤 两端的一对链接器分别移动到所述一对目标交换孔处，并从用于插入绳路光 纤链接器的一侧插入其中，这样固定在插入到目标交换孔中的两个线路光纤 链接器中的两根外部线路光纤的一端分別与从另一侧插入到目标交换孔中的 绳路光纤链接器中的绳路光纤的两端对接。
下面以一个具体的例子对查找装置和驱动装置的作用做详细说明，例如，
如果需要实现外部线路光纤A02和A05之间的交换，查找装置首先在第2行 和第5行交换孔中寻找处于同一列、并且该列对应的绳路光纤链接器未被占 用的两个交换孔，在寻找过程中，可以在第2行和第5行上从第1列开始查 找，将第一次查找到满足所在列对应的绳路光纤链接器未被占用的两个交换 孔作为目标交换孔。例如，查找到图4中的处于第2行第3列的交换孔(记 为llg)和处于第5行第3列的交换孔(记为llh)作为一对目标交换孔。然 后驱动装置驱动固定外部线路光纤A02的链接器32移到交换孔llg处，并从 用于插入线路光纤链接器的一侧插入交换孔llg中，驱动固定外部线路光纤 A05的链接器35移到交换孔llh处，并从用于插入线路光纤链接器的一侧插 入交换孔llh中。而第3列对应绳路光纤2d，绳路光纤链接器4g和4h中固 定绳路光纤2d的两端。驱动装置还驱动绳路光纤链接器4g和4h分别移动到 目标交换孔llg和llh处，并从用于绳路光纤的一侧插入其中。当绳路光纤 链接器4g和4h分别插入到交换孔llg和llh中，并且线路光纤链接器32和 35从另一侧分别插入到交换孔llg和llh后，线路光纤链接器32中的外部线 路光纤A02的一端与绳路光纤链接器4g中的绳路光纤2d的一端对接，线路光纤链接器35中的外部线路光纤A05的一端与绳路光纤链接器4h中的绳路 光纤2d的另一端对接，这样，外部线路光纤A02和A05之间通过一根绳路 光纤2d形成光学通路，可以互相交换光信号。插入了线路光纤链接器的交换 孔llg和llh在用于插入线路光纤链接器的一侧不再空闲。而将绳路光纤链 接器4g和4h插入到目标交换孔后，绳路光纤链接器4g和4h的状态转变为 被占用。
需要说明的是，本领域技术人员应该能够理解本实施例中交换孔的数目 可以根据该全交换设备可以接入的最大外部线路光纤数目进行调整。
如果最大接入的外部线路光纤能够同时实现两两交换，则绳路光纤至少 应该有最大接入的外部线路光纤数目的一半，由于每根绳路光纤对应一列交 换孔，因此交换板上交换孔的列数至少应该等于行数的一半。与前几个实施 例类似，本实施例中，仍然考虑到在实际应用场合中，经常不需要所有外部 输入的光纤同时进行两两交换，在每个时刻进行交换的光纤总数往往低于实 际的外部输入光纤的总数，所以在本实施例中提供的光纤全交换设备中绳路 光纤的数目小于外部输入光纤数目的一半，绳路光纤的具体数目可以根据实 际的网络环境进行选择。进一步地，交换板上交换孔的列数也可以小于行数 的一半，并且与绳路光纤的数目相等，从而可以减小交换板的体积，并进一 步节省设备的成本。例如，图4中交换孔的行数为8，外部线路光纤的数目也 为8,考虑到实际网络情况最多也就需要6根外部线路光纤同时进行两两交换， 因此可以将绳路光纤的数目设置为3根，而交换孔的列数也可以相应减小为3 列。
由上述技术方案可知，本发明实施例提供的设备不仅能够在实现全交换 的同时可以减小光信号的损耗，而且相对于实施例一可以使驱动装置驱动链 接器移动过程中的定位变得比较方便，因为系统中对各个交换孔的位置的标 识将变得非常简单，同时由于对交换孔的行和列都进行了划分，这样可以使 得查找目标交换孔的过程更加简便，节省查找所需的时间。
而且，由于本实施例中提供的光纤全交换设备中绳路光纤的数目小于外
17部输入光纤数目的一半，所以该光纤全交换设备在不需要所有外部输入的光 纤同时进行两两交换的场合，能够使绳路光纤以及相应的绳路光纤链接器的 数目更为合理，实用性更强，节省设备成本。并且，交换孔的列数也更为合 理，减小交换板的体积，进一步节省设备成本。 实施例四
本实施例基于实施三的原理，提供一种光纤全交换设备的更具体的结构。
图5示出了该结构的立体示意图。图5中交换板上1上具有的8x3排列的交 换孔，外部线路光纤总共为8根，记为A01-A08,每根外部线路光纤的一端 分别固定在一个链接器上，图5中仅示出了其中的两个链接器，即固定外部 线路光纤A02的链接器(记为32 )和固定外部线路光纤A05的链接器(记为 35)。每行交换孔对应一根外部线路光纤。驱动装置在本实施例中具体包括第 一驱动装置和第二驱动装置，其中，第一驱动装置用于驱动线路光纤链接器 移动到目标交换孔处，并从用于插入线路光纤链接器的一侧插入其中，第二 驱动装置用于驱动绳路光纤链接器移动到目标交换孔处，并从用于插入绳路 光纤链接器的一侧插入其中。在图4中，特别地，第一驱动装置具体包括 可以驱动线路光纤链接器从用于插入线路光纤链接器的一侧插入到交换孔11 中或者从交换孔11中拔出的第一移动装置51、以及控制该第一移动装置51 沿着平行于交换板1的平面方向上移动的第 一驱动电机52、第二驱动电机53 、 第一丝杆54和第二丝杆55。具体地，第一驱动电机52和第一丝杆54相互配 合可以使第二驱动电机53和第二丝杆55以及第一移动装置51沿着图5中的 X方向前后移动(即在行所在的方向上移动)，第二驱动电机53和第二丝杆 55的配合，使第一移动装置51可以沿着Y方向前后移动(即在列所在的方 向上移动)。第二驱动装置具体包括可以驱动绳路光纤链接器从用于插入绳 路光纤链接器的一侧插入到交换孔11中或者从交换孔11中拔出的第二移动 装置61、以及控制该第二移动装置61沿着平行于交换板1的平面方向上移动 的第三驱动电机62、第四驱动电机63、第三丝杆64和第四丝杆65。具体地， 第三驱动电机62和第三丝杆64相互配合可以使第四驱动电机63和第四丝杆65以及第二移动装置61沿着图5中的X方向前后移动(即在行所在的方向 上移动)，第四驱动电机63和第四丝杆65相互配合，使第二移动装置61可 以沿着Y方向前后移动(即在列所在的方向上移动)。另外，光纤全交换设备 还包括查找装置(图5中未示出)，该查找装置的作用与实施例三中的相类似， 这里不再赘述。
下面以一个具体的例子详细说明本实施例提供的光纤全交换设备，例如， 如果需要实现外部线路光纤A02和A05之间的交换，则需要查找装置在外部 线路光纤A02和A05对应的第2行和第5行交换孔中查找一对目标交换孔， 假设查找到的一对目标交换孔仍然是第2行第3列的交换孔llg和第5行第3 列的交换孔llh，则通过第一驱动电机52、第二驱动电机53、第一丝杆54和 笫二丝杆55的驱动，第一移动装置51将固定外部线路光纤A02的线路光纤 链接器32和固定外部线路光纤A05的线路光纤链接器35分别移动到交换孔 llg和llh处，并且第一移动装置51将线路光纤链接器32和35从用于插入 线路光纤链接器的一侧分别插入到交换孔llg和llh中。通过第三驱动电机 62、第四驱动电才几63、第三丝杆64和第四丝杆65的驱动，第二移动装置61 将固定绳路光纤2d两端的绳路光纤链接器4g和4h分别移到交换孔1 lg和1 lh 处，并且第二移动装置61将绳路光纤链接器4g和4h从用于插入绳路光纤链 接器的一侧分别插入到交换孔llg和llh中，使得线路光纤链接器32中的外 部线路光纤A02的一端与绳路光纤链接器4g中的绳路光纤2d的一端对接， 线路光纤链接器35中的外部线路光纤A05的一端与绳路光纤链接器4h中的 绳路光纤2d的另一端对接，这样，外部线路光纤A02和A05之间通过一根 绳路光纤2d形成光学通路，可以互相交换光信号。插入了线路光纤链接器的 交换孔llg和llh在用于插入线路光纤链接器的一侧不再空闲。而将绳路光 纤链接器4g和4h插入到目标交换孔后，绳路光纤链接器4g和4h的状态转 变为被占用。
本实施例中，仍然考虑到在实际应用场合中，经常不需要所有外部输入 的光纤同时进行两两交换，在每个时刻进行交换的光纤总数往往低于实际的外部输入光纤的总数，所以在本实施例中提供的光纤全交换设备中绳路光纤 的数目小于外部输入光纤数目的一半，绳路光纤的具体数目可以才艮据实际的 网络环境进行选择。进一步地，交换板上交换孔的列数也可以小于行数的一 半，并且与绳路光纤的数目相等，从而可以减小交换板的体积，并进一步节 省设备的成本。例如，图5中交换孔的行数为8，外部线路光纤的数目也为8，
考虑到实际网络情况最多也就需要6根外部线路光纤同时进行两两交换，因 此可以将绳路光纤的数目设置为3根，而交换孔的列数也可以相应减小为3 列。
从而可以达到全交换的目的。 实施例五
本实施例提供一种光纤全交换的方法，该方法与实施例一中提供的全交 换设备相对应，如图6所示，该方法包括如下步骤
步骤S601:在交换板上形成的多个交换孔中，查找用于插入线路光纤链 接器的 一侧空闲的 一对交换孔，作为 一对目标交换孔；
步骤S602:驱动固定需要进行交换的任意两根外部线路光纤端部的链接 器分别移动到步骤S601中获得的目标交换孔位置处，并从用于插入线路光纤 链接器的一侧插入其中；
步骤S603:驱动未被占用的固定一根绳路光纤两端的一对绳路链接器分 别移到步骤S601中获得的一对目标交换孔位置处，并从用于插入绳路光纤链 接器的一侧插入其中，使得固定在上述两个链路光纤链接器中的两根外部线 路光纤的一端分别于从另 一侧插入的绳路光纤链接器中的绳路光纤的两端分 別对接，上述绳路光纤的数量小于外部线路光纤数量的一半。
其中，步骤S602和步骤S603的4丸行顺序可以互换，也可以同时执行。
换，因此可以达到全交换的目的,而且，由上述技术方案可知，利用本实施例提供的方法实现全交换的过 程中，任意两根外部线路光纤之间进行交换的过程中，光只在两个交换孔处 产生衰减，不论外部线路光纤的总数是多少。因此相对于现有技术中，光信 号的衰减随着可以接入的外部线路光纤的数目增大而急剧增大相比，本发明 实施例中光信号的衰减较小。
本实施例中，仍然考虑到在实际应用场合中，经常不需要所有外部输入 的光纤同时进行两两交换，在每个时刻进行交换的光纤总数往往低于实际的 外部输入光纤的总数，所以在本实施例中提供的方法中绳路光纤的数目小于
外部输入光纤数目的一半，绳路光纤的具体数目可以根据实际的网络环境进 行选择。在不需要所有外部输入的光纤同时进行两两交换的场合本实施例提 供的方法能够使绳路光纤以及相应的绳路光纤链接器的数目更为合理，实用 性更强，节省设备成本。
实施例六
本实施例提供一种光纤全交换的方法，该方法与实施例二中提供的全交 换设备相对应，在本实施例中，交换孔成矩形阵列排列，并且每根外部线路
光纤对应一行交换孔。如图7所示，该方法包括如下步骤
步骤S701:在需要进行交换的两根外部线路光纤各自对应的一行交换孔 中，分别查找在用于插入线路光纤链接器的一侧空闲的一对交换孔，将查找 的一对交换孔作为一对目标交换孔；
步骤S702:驱动固定需要进行交换的两根外部线路光纤一端的线路光纤 链接器分别移动到步骤S701中获得的各自对应行中目标交换孔处，并从用于 插入线路光纤链接器的一侧插入其中；
步骤S703:驱动未被占用的固定一根绳路光纤两端的一对绳路光纤链接 器分别移动到步骤S701中获得的一对目标交换孔处，并/人用于插入绳^各光纤 链接器的一侧插入其中，上述绳路光纤的数目小于外部输入光纤数目的一半；
步骤S702和S703的执行顺序可以互换，也可以同时执行。通过步骤S702和S703,固定在上述两个链路光纤链接器中的两根外部线 路光纤的一端分别与从另 一侧插入的绳路光纤链接器中的绳路光纤的两端对 接，实现交换。
换，因此可以达到全交换的目的。而且，由上述4支术方案可知，利用本实施 例提供的方法实现全交换的过程中，任意两根外部线路光纤之间进行交换的 过程中，光只在两个交换孔处产生衰减，不论外部线路光纤的总数是多少。 因此相对于现有技术中，光信号的衰减随着可以接入的外部线路光纤的数目 增大而急剧增大相比，本发明实施例中光信号的衰减较小。
本实施例中，仍然考虑到在实际应用场合中，经常不需要所有外部输入 的光纤同时进行两两交换，在每个时刻进行交换的光纤总数往往低于实际的 外部输入光纤的总数，所以在本实施例中提供的方法中绳路光纤的数目小于 外部输入光纤数目的一半，绳路光纤的具体数目可以根据实际的网络环境进
供的方法能够使绳路光纤以及相应的绳路光纤链接器的数目更为合理，实用 性更强，节省设备成本。
另外，由于本实施例提供的方法中将交换孔按行进行划分，这可以简化 查找目标交换孔的程序，从而相对于实施例五提供的方法还能节省查找目标 交换孔的时间。
实施例七
本实施例提供一种光纤全交换的方法，该方法与实施例三中提供的全交 换设备相对应，在本实施例中，交换孔成矩形阵列排列，并且每根外部线路 光纤对应一行交换孔，每根绳路光纤对应一列交换孔，如图8所示，该方法 包括如下步骤
步骤S801:在需要进行交换的任意两根外部线路光纤各自对应的一行交 换孔中，查找在用于插入线路光纤链接器一侧空闲且位于同一列的两个交换 孔，并且上述两个交换孔所在列对应的一对绳路光纤链接器未被占用，将上
22述查找到的两个交换孔作为一对目标交换孔；
步骤S802:驱动固定上述两个线路光纤链接器分别移到各自对应行中的 目标交换孔处，并从用于插入线路光纤链接器的一侧插入其中；
步骤S803:驱动上述一对目标交换孔所在列对应的固定一根绳路光纤两 端的一对绳路光纤链接器分别移动到上述一对目标交换孔处，并从用于插入 绳路光纤链接器的一侧插入其中。
步骤S802和步骤S803的执行顺序可以互换，也可以同时执行。
通过步骤S802和S803,固定在上述两个链路光纤链接器中的两根外部线 路光纤的一端分别与从另 一侧插入的绳路光纤链接器中的绳路光纤的两端对 接，实现交换。
换，因此可以达到全交换的目的。而且，由上述技术方案可知，利用本实施 例提供的方法实现全交换的过程中，任意两根外部线路光纤之间进行交换的 过程中，光只在两个交换孔处产生衰减，不论外部线路光纤的总数是多少。 因此相对于现有技术中，光信号的衰减随着可以接入的外部线路光纤的数目 增大而急剧增大相比，本发明实施例中光信号的衰减较小。
本实施例中，仍然考虑到在实际应用场合中，经常不需要所有外部输入 的光纤同时进行两两交换，在每个时刻进行交换的光纤总数往往低于实际的 外部输入光纤的总数，所以在本实施例中提供的方法中绳路光纤的数目小于 外部输入光纤数目的一半，绳路光纤的具体数目可以根据实际的网络环境进
供的方法能够使绳路光纤以及相应的绳路光纤链接器的数目更为合理，实用 性更强，节省设备成本。进一步地，交换板上交换孔的列数也可以小于行数 的一半，并且与绳路光纤的数目相等，从而可以减小交换板的体积，并进一 步节省设备的成本。
另外，A + i&蔬你li罢"M *、漆* ;J容# ,肚W ^ii^千^K;并A"T W A 使得查找目标交换孔的过程被简化，从而相对于实施例五提供的方法能够节 省查找目标交换孔的时间。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润 饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1、一种光纤全交换设备，用于实现外部线路光纤之间的全交换，其特征在于，包括其上形成多个交换孔的交换板，其中所述交换孔的一侧用于插入绳路光纤链接器，另一侧用于插入线路光纤链接器；每根绳路光纤的两端分别固定在一对所述绳路光纤链接器中，每根外部线路光纤的一端分别固定在一个线路光纤链接器中；并且绳路光纤的数量小于外部线路光纤数量的一半；查找装置，用于查找交换板上用于插入线路光纤链接器的一侧空闲的一对交换孔，作为一对目标交换孔；驱动装置，用于驱动固定需要进行交换的任意两根外部线路光纤端部的线路光纤链接器分别移到所述目标交换孔处，从用于插入线路光纤链接器的一侧插入其中，还用于将未被占用的固定一根绳路光纤两端的一对绳路光纤链接器分别移到所述目标交换孔处，从用于插入绳路光纤链接器的一侧插入其中，使得固定在所述两个线路光纤链接器中的两个外部线路光纤的一端分别与其插入的目标交换孔中从另一侧插入的绳路光纤链接器中的绳路光纤的两端分别对接。
2、 根据权利要求1所述的光纤全交换设备，其特征在于，所述交换孔呈 矩形阵列排列，并且每根外部线路光纤对应一行交换孔；所述查找装置具体为用于在需要进行交换的两根外部线路光纤各自对 应的一行交换孔中，分别查找在用于插入线路光纤链接器的一侧空闲的一个 交换孔，将查找到的一对交换孔作为目标交换孔的查找装置；所述驱动装置具体为驱动固定需要进行交换的两根外部线路光纤端部 的两个线路光纤链接器分别移动各自对应行中的目标交换孔处，并从用于插 入线路光纤链接器的一侧插入其中；驱动未被占用的固定一根绳路光纤两端 的一对绳路光纤链接器分别移到所述一对目标交换孔处，并从用于插入绳路 光纤链^^妄器的一侧插入其中的驱动装置。
3、 根据权利要求1所述的光纤全交换设备，其特征在于，所述交换孔呈 矩形阵列排列，并且每根外部线路光纤对应一行交换孔，每根绳路光纤对应一列交换孔；所述查找装置具体为在需要进行交换的两根外部线路光纤各自对应的一行交换孔中，查找在 用于插入线路光纤链接器的一侧空闲且位于同一列的两个交换孔，并且所述 位于同一列的两个交换孔所在列对应的一对绳路光纤链接器未被占用，将所 述查找到的两个交换孔作为 一对目标交换孔的查找装置；所述驱动装置具体为驱动固定所述需要进行交换的两根外部线路光纤一端的线路光纤链接器 分别移动到各自对应行中的目标交换孔处，并从用于插入线路光纤链接器的 一侧插入其中；驱动所述一对目标交换孔所在列对应的固定一根绳路光纤两 端的一对链接器分别移动到所述一对目标交换孔处，并从用于插入绳路光纤 链接器的 一侧插入其中的驱动装置。
4、 根据权利要求3所述的光纤全交换设备，其特征在于，所述交换孔的 列数小于行数的一半。
5、 一种光纤全交换方法，其特征在于，包括A. 在交换板上形成的多个交换孔中，查找用于插入线路光纤链接器的一 侧空闲的一对交换孔，作为一对目标交换孔；B. 驱动固定需要进行交换的任意两根外部线路光纤端部的两个线路光纤 链接器分别移动到所述一对目标交换孔处，从用于插入线路光纤链接器的一 侧插入其中，驱动未被占用的固定一根绳路光纤两端的一对绳路光纤链接器 分别移到所述一对目标交换孔处，从用于插入绳路光纤的一侧插入其中，使 得固定在所述两个线路光纤链接器中的两根外部线路光纤的 一端分别与其插 入的目标交换孔中从另一侧插入的绳路光纤链接器中的绳路光纤的两端分别 对接，所述绳路光纤的数量小于外部线路光纤数量的一半。
6、 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述交换孔呈矩形阵列排 列，并且每根外部线路光纤对应一行交换孔；所述步骤A具体实现为在需要进行交换的两根外部线路光纤各自对应的 一行交换孔中，分别查 找在用于插入线路光纤链接器的一侧空闲的一个交换孔，将查找到的一对交换孔作为目标交换孔；所述步骤B具体实现为分别移动各自对应行中的目标交换孔处，并从用于插入线路光纤链接器的一 侧插入其中；驱动未被占用的固定一根绳路光纤两端的一对绳路光纤链接器分别移到 所述一对目标交换孔处，并从用于插入绳路光纤链接器的一侧插入其中。
7、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述交换孔呈矩形阵列排 列，并且每根外部线路光纤对应一行交换孔，每根绳路光纤对应一列交换孔；所述步骤A具体实现为在需要进行交换的两根外部线路光纤各自对应的一行交换孔中，查找在 用于插入线路光纤链接器的一侧空闲且位于同一列的两个交换孔，并且所述 所述位于同 一列的两个交换孔所在列对应的 一对绳路光纤链接器未被占用， 将所述查找到的两个交换孔作为一对目标交换孔；所述步骤B具体实现为驱动固定所述需要进行交换的两根外部线路光纤一端的线路光纤链接器 分别移动到各自对应行中的目标交换孔处，并从用于插入线路光纤链接器的 一侧插入其中；驱动所述一对目标交换孔所在列对应的固定一根绳路光纤两端的一对链 接器分别移动到所述一对目标交换孔处，并从用于插入绳路光纤链接器的一 侧插入其中。
全文摘要
本发明提供一种光纤全交换设备和方法，该设备包括其上形成多个交换孔的交换板，每根绳路光纤的两端分别固定在一对绳路光纤链接器中，每根外部线路光纤的一端分别固定在一个线路光纤链接器中；绳路光纤的数量小于外部线路光纤数量的一半；查找装置，用于查找交换板上用于插入线路光纤链接器的一侧空闲的一对交换孔，作为一对目标交换孔；驱动装置，用于驱动固定需要进行交换的两根外部线路光纤端部的线路光纤链接器分别移到目标交换孔处，插入其中，还用于将未被占用的一对绳路光纤链接器分别移到目标交换孔处，插入其中。本发明实施例能够实现外部线路光纤之间的全交换，光信号的衰减较小，并且能够有效节省成本。
文档编号G02B6/38GK101655585SQ20091013975
公开日2010年2月24日 申请日期2009年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者戎家铨, 范骏行 申请人:范骏行;戎家铨