专利名称：用于密集波分复用系统的光波长通道保护方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及多路复用系统，尤其涉及一种用于密集波分复用系统的光波长通道保护方法和装置。
背景技术：
目前在密集波分复用DWDM系统中比较常见的光波长通道保护方式有两种n:m和n+m光波长保护方式。
对于n:m工作方式，如图1所示，n个备份光波长通道在系统无故障时传输低优先级业务，但当m个光波长通道中的某个或若干个光波长通道发生故障时，备份通道的低优先级业务被丢弃，故障通道的业务被倒换至备份通道进行传输，n:m光波长通道保护方式实质上只是对故障通道进行了转移，并未真正对系统性能进行完整的故障保护，因此在DWDM骨干网上n:m光通道保护方式很少被利用，这种保护方式更多地被用在电路级保护上。
在n:m光波长通道保护方式下，n个备份波长通道也有一定的优先级，既当某工作通道发生故障时，会将优先级最低的备份通道业务抛弃，同时故障单元的业务信号经n*m交叉矩阵倒换至该备份通道进行传输，该备份通道的优先级同时被更新；当另有一个工作通道发生故障时，此时系统会检查剩余的n-1个备份波长通道业务优先级，决定该将故障业务倒换至哪一个备份波长通道，在查询后系统会控制n*m倒换矩阵，将故障通道的业务倒换至最低优先级的备份波长通道进行传输，当然，该波长通道原低优先级业务会被抛弃，同时备份通道的业务优先级标识会被更新，如此类推，逐步实现n个备份波长通道对m个工作通道业务的备份保护。
对于n+m光波长通道保护方式，如图2所示，在正常工作时，m个工作波长通道承载业务，而n个备份波长通道单元则处于热备份状态，每个备份波长通道都对一个相对应工作波长通道进行热备份保护，即备份波长通道和工作波长通道承载相同的业务。因为是热备份，所以最常见的n+m保护形式就是1+1。当某个被保护的工作波长通道发生故障时，接收端会比较工作波长通道和对应的备份波长通道的业务质量，选择备份波长通道承载的业务完成保护功能。如果此时另有一个工作波长通道发生故障，则接收端同样对工作波长通道承载的业务和备份波长通道承载的业务进行比较以决定是否进行切换；同理如此类推，备份波长通道承担工作波长通道发生故障时的传输使命，但在无故障时备份波长通道同样必须承载对应的工作波长通道的业务，备份波长通道承载哪个工作波长通道的业务可以通过配置n*m矩阵来指定。
但无论是n:m还是n+m光波长通道保护方式，都要求有n个备份波长通道作为备份使用，换句话说，都是通过预留波长通道作为备份通道，来实现对工作波长通道的备份保护，这样，就必须占用系统的波长资源，使系统有限的波长资源得不到充分利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对系统的波长资源利用率高的用于密集波分复用系统的光波长通道保护方法和装置。
本发明所采用的技术方案为一种用于密集波分复用系统的光波长通道保护方法，其特征在于当所述的密集波分复用系统的工作波长通道发生故障时，系统控制单元将该波长通道两端对应的发送和接收光学转换单元关闭，设置该相应的光学转换单元为故障状态；选择一个处于待命状态的备份波长可调光学转换单元作为故障通道的暂时承载单元；系统调整该备份波长可调光学转换单元的输出波长为故障通道的载波波长，将故障通道的业务切换至备份波长可调光学转换单元进行传送；倒换后，系统修改备份波长可调光学转换单元的工作状态由待命到工作。
所述的发生故障的波长通道修复后，系统关闭备份波长可调光学转换单元同时启动工作信道的光学转换单元，业务线路被切换回原工作状态。
发送端系统增连附加合波器，发送端所述工作光学转换单元输出的光信号和所述备份波长可调光学转换单元输出经附加合波器合并，接入传输链路。
接收端系统可增连附加分波器，附加分波器中设置有可调滤波装置，所述传输链路输出的光信号经所述附加分波器进入分波器，再接入到各工作光学转换单元；当将故障通道的业务切换至备份波长可调光学转换单元进行传送时，该备份波长可调光学转换单元对应的可调滤波装置的中心频率由工作频率带外切换至故障通道中心波长；当故障通道修复后，修改所述可调滤波装置的中心频率至工作频率带外。
接收端系统也可增连一个光倒换矩阵，代替上述附加分波器，所述传输链路输出的光信号经分波器，再接入到各工作光学转换单元。
本发明还提出一种用于密集波分复用系统的光波长通道保护装置，包括发送端合波器和接收端分波器，所述发送端和接收端各设有多个光学转换单元，以及用于线路倒换的光倒换矩阵，其特征在于还包括附加合波器，所述发送端合波器连接附加合波器；多个备份波长可调光学转换单元与所述光倒换矩阵相连接，所述合波器输出的光信号和所述备份波长可调光学转换单元输出经附加合波器合并，接入到传输链路。
所述分波器可相应增连附加分波器，附加分波器中设置有可调滤波装置，所述传输链路输出的光信号经附加分波器进入分波器，再接入到各工作光学转换单元。
所述分波器也可相应增连光倒换矩阵，代替上述附加分波器，所述传输链路输出的光信号经分波器，再接入到各工作光学转换单元。
本发明的有益效果为在本发明中，通过增连附加合波器，利用波长可调光学转换单元作为系统光波长通道备份保护单元，达到波长通道备份保护不占用系统光波长资源的目的，使得系统的波长实际利用率为100％，但系统备份性能并不因此而降低，因此，本发明对系统的波长资源利用率高，更充分地利用了系统有限的波长资源。
图1为现有技术中n:m光通道保护方式结构示意图；图2为现有技术中n+m光通道保护方式结构示意图；图3为实施例1结构示意图；图4为实施例2结构示意图。
具体实施例方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明实施例1根据图3，本发明包括发送端系统的合波器MUX和接收端系统的分波器DEMUX，所述发送端和接收端各设有多个光学转换单元OTU作为工作OTU，该OTU是固定波长的，以及发送端和接收端各一个用于线路倒换的k*(m+n)倒换矩阵，合波器MUX连接附加合波器，附加合波器可以是耦合器这类对波长不敏感的合波装置，附加合波器和相应的合波器MUX连接作为系统光波长通道备份保护单元的波长可调光学转换单元OTU，输入端的备份光学转换单元OTU中具有波长可调发送模块，附加合波器中可附设波长可调滤波片，如声光可调谐滤波器、电光可调谐滤波器等。发送端系统MUX输出的光信号和备份波长可调光学转换单元OTU输出经附加合波器合并输出，接入传输链路。接收端增加一个k*(m+n)倒换矩阵，该k*(m+n)倒换矩阵与DEMUX及备份OTU单元相连接，传输链路输出的光信号经DEMUX，再接入到各工作OTU单元。
如图3所示，在正常工作条件下，系统原有的n+m个信道完全被用于工作信道，在此处显示为n+m个信道则是针对于图1和图2的信道而言，k个作为备份保护单元的备份光学转换单元OTU处于待命状态，发送端的备份光学转换单元OTU无任何输出，光信号在传输到接收端后，通过分波器DEMUX，进入各工作光学转换单元OTU，完成接收。
当密集波分复用系统的工作波长通道发生故障时A、系统控制单元将该波长通道两端对应的发送和接收光学转换单元OTU关闭，设置该光学转换单元OTU状态为故障待修复；B、查询发送端备份光学转换单元OTU的工作状态，第一个被查询到处于待命状态的备份光学转换单元OTU作为故障通道的暂时承载单元；C、查询完成后，系统下发指令给该备份光学转换单元OTU，调整其输出波长为故障通道的载波波长，下发指令给三个k*(m+n)倒换矩阵将故障通道的业务切换至备份光学转换单元OTU进行倒换传送，完成备份光学转换单元OTU单元承载故障通道业务流程；D、倒换后，系统修改备份光学转换单元OTU的工作状态由待命到工作。
如另有一个工作通道此时也发生故障，则系统控制单元同样先关闭该故障通道在发送端和接收端对应的光学转换单元OTU，并查询处于待命状态的第一个备份光学转换单元OTU，通过这种与上述类似的过程完成故障通道业务的倒换传输。
当发生故障的波长通道修复后，通过系统控制单元定时检测工作通道光学转换单元OTU的状态，一旦发现原波长通道的光学转换单元OTU处于准备状态，系统关闭备份光学转换单元OTU，同时启动工作信道的光学转换单元OTU，线路被切换回原工作状态，同时各光学转换单元OTU状态被恢复到初始状态。
实施例2根据图4，本发明包括发送端的合波器MUX和接收端的分波器DEMUX，所述发送端和接收端各设有多个光学转换单元OTU作为工作OTU，该OTU是固定波长的，以及发送端和接收端各一个用于线路倒换的倒换矩阵，发送端MUX连接附加合波器，附加合波器可以是耦合器这类对波长不敏感的合波装置，接收端DEMUX相应连接附加分波器，附加合波器和附加分波器分别连接相应的作为系统光波长通道备份保护单元的波长可调光学转换单元OTU，输入端的波长可调光学转换单元OTU中具有波长可调发送模块，附加分波器中设置有波长可调滤波片。附加合波器中可附设波长可调滤波片，如声光可调谐滤波器、电光可调谐滤波器、耦合器等。
发送端MUX输出的光信号和备份波长可调光学转换单元OTU输出经附加合波器合并输出，接入传输链路，在接收端经附加分波器进入分波器，用波长可调光学转换单元OTU作为系统光波长通道备份保护单元，附加分波器中的波长可调滤波片在工作波长通道发生故障时将对应的备份波长通道解离出来。
如图4所示，在正常工作条件下，系统原有的n+m个信道完全被用于工作信道，在此处显示为n+m个信道则是针对于图1和图2的信道而言，k个作为备份保护单元的备份光学转换单元OTU处于待命状态，发送端的备份光学转换单元OTU无任何输出，光信号在传输到接收端后，系统此时未对附加分波器进行任何控制，附加分波器此时也不对光信号进行任何处理，光信号直接传输到分波器DEMUX，最后进入各工作光学转换单元OTU，完成接收。
当密集波分复用系统的工作波长通道发生故障时A、系统控制单元将该波长通道两端对应的发送和接收光学转换单元OTU关闭，设置该光学转换单元OTU状态为故障待修复；B、查询发送端备份光学转换单元OTU的工作状态，第一个被查询到处于待命状态的备份光学转换单元OTU作为故障通道的暂时承载单元；C、查询完成后，系统下发指令给该备份光学转换单元OTU，调整其输出波长为故障通道的载波波长，将备份光学转换单元OTU对应的接收端可调滤波装置中心频率由带外切换至故障通道中心波长，调整其输出波长为故障通道的载波波长，通过相应的k*(m+n)倒换矩阵将故障通道的业务切换至备份光学转换单元OTU进行倒换传送，此时故障通道的业务被全部切换至备份光学转换单元OTU进行传输，但在线路上承载该故障通道业务的载波中心频率并未发生改变，这样就完成了备份光学转换单元OTU单元承载故障通道业务流程；D、倒换后，系统修改备份光学转换单元OTU的工作状态由待命到工作。
如果此时另有其它工作通道继续发生故障，则可如上所述，系统会先关闭故障通道，同时查询备份光学转换单元OTU的工作状态，选择相应的备份光学转换单元OTU作为故障通道的替代，之后下发指令给备份光学转换单元OTU、倒换矩阵和附加分波器，完成相应的业务倒换工作，对于后续其它信道的故障如此类推处理。
当发生故障的波长通道修复后，通过系统控制单元定时检测工作通道光学转换单元OTU的状态，一旦发现原波长通道的光学转换单元OTU处于准备状态，系统关闭备份光学转换单元OTU，将附加分波器对应可调滤波装置中心频率调至工作频带带外，同时启动工作信道的光学转换单元OTU，线路被切换回原工作状态，同时各光学转换单元OTU状态被恢复到初始状态。
在以上的两个实施例中，其实可以将工作信道分为多个通道组，再配以相应组数的附加合波器，各附加合波器中的备份光学转换单元OTU对相应通道组中的工作信道进行光波长通道保护，这样就形成了对整个工作通道的分组保护，其原理、结构及控制方法与前面实施例1和实施例2所述基本相同，此处不再赘述。
在实际的应用当中，波长可调光学转换单元OTU连接可变光衰减器VOA，通过在这种备份光学转换单元OTU中使用可变光衰减器VOA以达到增益平坦的效果。
权利要求
1.一种用于密集波分复用系统的光波长通道保护方法，其特征在于当所述的密集波分复用系统的工作波长通道发生故障时A、系统控制单元将该波长通道发送端和接收端对应的发送和接收光学转换单元关闭，设置该相应的光学转换单元为故障状态；B、选择一个处于待命状态的备份波长可调光学转换单元作为故障通道的暂时承载单元；C、系统调整该备份波长可调光学转换单元的输出波长为故障通道的载波波长，将故障通道的业务切换至备份波长可调光学转换单元进行传送；D、倒换后，系统修改备份波长可调光学转换单元的工作状态由待命到工作。
2.根据权利要求1所述的用于密集波分复用系统的光波长通道保护方法，其特征在于所述的发生故障的波长通道修复后，系统关闭备份波长可调光学转换单元同时启动工作信道的光学转换单元，业务线路被切换回原工作状态。
3.根据权利要求1所述的用于密集波分复用系统的光波长通道保护方法，其特征在于发送端增连附加合波器，发送端所述工作光学转换单元输出的光信号和所述备份波长可调光学转换单元输出经附加合波器合并，接入传输链路。
4.根据权利要求3所述的用于密集波分复用系统的光波长通道保护方法，其特征在于接收端系统可增连附加分波器，附加分波器中设置有可调滤波装置，所述传输链路输出的光信号经所述附加分波器进入分波器，再接入到各工作光学转换单元；当将故障通道的业务切换至备份波长可调光学转换单元进行传送时，该备份波长可调光学转换单元对应的可调滤波装置的中心频率由工作频率带外切换至故障通道中心波长；当故障通道修复后，修改所述可调滤波装置的中心频率至工作频率带外。
5.根据权利要求3所述的用于密集波分复用系统的光波长通道保护方法，其特征在于接收端系统可增连一个光倒换矩阵，所述传输链路输出的光信号经分波器，再接入到各工作光学转换单元。
6.根据权利要求1或2所述的用于密集波分复用系统的光波长通道保护方法，其特征在于进一步包括先将工作信道分为多个通道组，再在发送端系统增设相应组数的附加合波器，各附加合波器中的备份光学转换单元OTU对相应通道组中的工作信道进行光波长通道保护，形成对整个工作通道的分组保护。
7.一种实现权利要求1的用于密集波分复用系统的光波长通道保护装置，包括发送端合波器和接收端分波器，所述发送端和接收端各设有多个光学转换单元，以及用于线路倒换的光倒换矩阵，其特征在于还包括附加合波器，所述发送端合波器连接附加合波器；多个备份波长可调光学转换单元与所述光倒换矩阵相连接，所述合波器输出的光信号和所述备份波长可调光学转换单元输出经附加合波器合并，接入到传输链路。
8.根据权利要求7所述的用于密集波分复用系统的光波长通道保护装置，其特征在于所述分波器可相应增连附加分波器，附加分波器中设置有可调滤波装置，所述传输链路输出的光信号经附加分波器进入分波器，再接入到各工作光学转换单元。
9.根据权利要求7所述的用于密集波分复用系统的光波长通道保护装置，其特征在于所述分波器可相应增连光倒换矩阵，所述传输链路输出的光信号经分波器，再接入到各工作光学转换单元。
10.根据权利要求7、8或9所述的用于密集波分复用系统的光波长通道保护装置，其特征在于所述的附加合波器中可设置可调滤波装置。
11.根据权利要求7、8或9所述的用于密集波分复用系统的光波长通道保护装置，其特征在于所述的附加合波器可以是耦合器。
全文摘要
一种涉及多路复用系统的用于密集波分复用系统的光波长通道保护方法和装置，其特征在于在密集波分复用系统中，合波器MUX增连附加合波器，合波器MUX输出的光信号和备份波长可调光学转换单元OTU输出经附加合波器合并输出，附加合波器和相应的分波器DEMUX采用波长可调光学转换单元OTU作为系统光波长通道备份保护单元；所述的分波器DEMUX可相应增连附加分波器，接收发自附加合波器的信号，附加合波器和附加分波器采用波长可调光学转换单元OTU作为系统光波长通道备份保护单元；本发明对系统的波长资源利用率高。
文档编号H04J14/02GK1490968SQ0214417
公开日2004年4月21日 申请日期2002年10月15日 优先权日2002年10月15日
发明者李从奇, 易兴文, 常志武 申请人:华为技术有限公司