专利名称：一种光通讯系统中实现人眼保护的方法
技术领域：
本发明涉及一种光通讯系统中实现人眼保护的方法，尤其是涉及一种在稀疏波分复用(CWDM)系统的通道层实现人眼保护的方法。
背景技术：
CWDM即稀疏波分复用系统，是通过利用光复用器将在不同光纤中传输的波长结合到一根光纤中传输来实现的。在链路的接收端，利用解复用器将分解后的波长分别送到不同的光纤，接到不同的接收机。CWDM的信道间隔为20nm，而DWDM的信道间隔从0.2nm到1.2nm，所以相对于DWDM，CWDM称为稀疏波分复用技术。
根据光功率等级，激光设备或光通讯系统被分为Class1～Class4等，Class1为在可预见的环境比较安全的等级，而Class 4则为最危险的等级；Hazard level则表示在光传输系统中由于事故或其他异常情况而可能发生的人曝露在光辐射下的危险等级，标准IEC 60825按照设备的光功率等级相应的划分为Hazard level 1～Hazard level 4等。
在波分复用系统(WDM)中，为了实现传输距离的延长需要使用更高输出功率的光转发器和光放大器，其输出光功率可达到Class 3B甚至更危险的安全等级，可能对维护人员造成伤害。因而在复用层面上看，WDM系统被认为是应该实施人眼保护功能的系统。
在正常工作状态，由于光辐射被完全屏蔽，可以认为是Class 1等级的设备。但光纤通信系统本身存在潜在的危险，例如在光纤断裂等异常情况下传输的光信号会对接触断裂处的维修人员或其他人员造成伤害，因此，需要按IEC 60825标准对系统的输出接口光功率进行Hazard level的评估，并依据系统正常光功率和自动功率衰减的速度实施人眼保护进程进行保护，以便在需要时将光功率降低到较低的危险等级；在人眼保护协议中，已建立的标准有ITU-T G.664。
在IEC 60825标准中，可能涉及地域共有三种，受控、受限、不受限地域。对于不受限地域，功率在Hazard level 2以上的设备必须采用人眼保护进程降低到Class 1；对于受限地域，功率在Hazard level k×3A以上的设备必须采用人眼保护进程降低到Class 3A以下；对于受控地域，功率在Hazard level 3B以上的设备必须采用人眼保护进程降低到Classk×3A以下。
在ITU-T G.664标准中，对于受限地域危险等级为Hazard level 3A以上和受控地域危险等级Hazard level 3B以上的系统，要求提供人眼保护进程，但出于对安全要求的考虑，对于危险等级Hazard level 1以上的系统，也要求提供人眼保护进程，以将系统的危险等级降到更低。
在现有技术中，ITU-T G.664标准出于人眼安全的考虑，要求DWDM系统在出现光缆切断、设备失效、或者光连接器拔出等事故的情况下，提供人眼保护进程，关闭受影响的传输段或复用段内所有的放大器或功率发送设备，或将输出功率降低至安全功率范围内(Class 1)；当信号恢复时，通过手动或自动的手段，恢复系统的正常工作。
WDM系统可以依据传送颗粒度不同，分为两个层面复用层，用来传输合波光信号，即包含多个通道波长的群路复用信号；通道层，用来传输单个通道波长信号。当前现有的人眼保护方案，主要是应用在具备放大器的密集波分复用(DWDM)系统中，依靠控制系统复用层中的光放大器等设备，通过控制放大器输出功率的高低或有无，来完成人眼保护的功能。
而由于CWDM系统采用低成本的无制冷同轴封装DFB激光器和低成本的复用/解复用器，系统成本较低，主要应用于城域网中，完成SDH信号、以太网信号等多种速率、多种业务的透明传输功能。CWDM系统复用层的合路信号功率最大可达12dBm甚至更高，因此也需要具有人眼保护的功能。
CWDM系统常用的波长范围是1470～1610nm，由于波长范围很宽，因而也难以有足够覆盖如此宽的波长范围的光放大器可供使用，即便使用放大器，也只能有部分频段得到放大。由于CWDM在复用层上无光功率控制设备，因此难以使用现有技术中DWDM系统控制放大器的方案，因此必须通过其他方式来控制实现人眼保护。
CWDM系统缺乏复用层功率控制器，即便设置放大器也只能覆盖部分波段，因而无法按现有技术的放大器的控制方法实现人眼保护功能。在DWDM系统中，也有部分系统由于距离近而无需配置放大器，在这种情况下，如果为了实现人眼保护而配置放大器将不可避免的增加系统成本和系统复杂度，降低系统可靠性。
因此，现有技术有待改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光通讯系统中实现人眼保护的方法，在CWDM系统或在复用层没有设置放大器的DWDM系统中，为可能曝露于强光下的人员提供保护功能。运用本发明的方法，系统可以不借助复用层光功率控制设备，通过在通道层实施光功率控制的方案，实现CWDM系统的人眼保护功能，同时满足ITU-T G.664标准的要求。这一方法可以自动的根据系统线路状态实施控制，在出现光缆切断、设备失效、或者光连接器拔出等事故的情况下，出于人眼安全的考虑，控制受影响的复用段内所有的通道功率设备，提供所需要的人眼保护功能；当信号恢复时，则手动或自动的恢复通道功率设备的正常工作。
进一步的，本发明方法的一种光通讯系统中实现人眼保护的方法，无需采用电控光衰减器EVOA等设备，可显著降低系统复杂度和成本。
此外，本发明方法恢复进程线路状况检测采用通道层功率发送的方法，同时采用脉冲串的报文结构，避免了所有通道集体开关所导致的过强功率电平的问题。
本发明的技术方案如下一种光通讯系统中实现人眼保护的方法，该方法应用于该光通讯系统的通道层，其包括保护和恢复两个进程，其中保护进程在光纤发生故障后，终端节点内进行检测故障并在故障所涉及的复用段关断传送光功率以实现人眼保护；所述恢复进程采用自动或手动的方式检测光纤状况，并在线路修复后，恢复系统的正常工作状态。
所述的方法，其中，所述保护进程包括如下步骤a)相对两端的终端节点间的信号发送单元经由双向光纤向对端终端节点发送光信号；两端的对应信号接收单元不间断的对接收光功率状态进行监测；b)当线路光纤中因某种原因发送断裂或其他原因导致线路信号中断时，所述信号接收单元处于接收功率中断的状态，所述信号接收单元沿总线发送故障信息给本端的控制单元；c)所述控制单元通过总线关断反向传输的信号发送单元的输出功率；d)相对两端终端节点的信号发送单元的功率都关断或降低，本端控制单元控制本端所有信号发送单元都关断输出，保证故障光纤中的辐射功率在安全限制之内。
所述的方法，其中，所述恢复进程可采用独立并行模式，其步骤包括e1)相对两端的终端节点的信号发送单元以预定时间间隔，借助于功率电平，循环向复用段线路光纤发送重启动请求报文；
f1)对端的信号接收单元在收到发送端的请求报文后，通过其总线发送恢复信息给本通道的控制单元；g1)所述本通道的控制单元验证报文是否正确，如正确通过总线控制信号发送单元向对端发送应答报文；h1)所述对端的控制单元检查请求-应答报文环回正确，且满足恢复时间验证条件，则该对端控制单元通过总线控制本端信号发送单元和信号接收单元恢复至正常运行状态。
所述的方法，其中，所述恢复进程可采用主从模式，首先在终端节点的各通道中对应选择任一互通的通道为主通道，其他通道为从通道，其还包括以下步骤e2)相对两端的终端节点的主通道的信号发送单元以预定时间间隔，借助于功率电平，向线路光纤发送重启动请求报文；f2)对端的信号接收单元在收到该请求报文后，通过其总线发送恢复信息给本通道的控制单元；g2)该本通道的控制单元验证报文是否正确，如正确通过总线控制其信号发送单元向对端发送应答报文；h2)对端的所述控制单元检查请求-应答报文环回正确，且满足恢复时间验证条件，则通过总线控制本端主通道的信号发送单元和信号接收单元恢复至正常运行状态；i2)该相对两端的主通道的控制单元通过内部模块总线发送命令给其他从通道的控制单元，由该从通道控制单元通过总线控制对应通道的信号发送单元和信号接收单元恢复正常运行状态。
所述的方法，其中，所述相对两端的终端节点之间传送所述请求报文和所述应答报文的功率电平是定制的脉冲串。
所述的方法，其中，所述保护进程与所述恢复进程由操作者指令，通过网络管理总线及网络管理单元下达给对应终端节点。
所述的方法，其中，所述光通讯系统为稀疏波分复用系统。
所述的方法，其中，所述光通讯系统为无复用层光功率控制器的稠密波分复用系统或SDH系统。
本发明所提供的一种光通讯系统中实现人眼保护的方法，由于采用了通过通道层的控制实现人眼保护功能，可以在不具备复用层光控制设备的CWDM或DWDM系统中，安全可靠地实现提供人眼保护的功能，实施方法满足国际标准G.664的时间和功率要求，符合在线设备运营维护要求。
本发明方法与现有技术相对比，有如下优势◎本发明借助于通道层功率控制设备(信号转发单元303)解决了CWDM系统或其他无复用层功率控制设备的系统的人眼安全保护问题；◎本发明借助于节点层协议算法实现控制，其检测手段为断点后检测，而不采用断点前反射检测等手段，具有远端缺陷处理能力；◎本发明的功能实现无需借用系统监控信道OSC，节点间报文传递也无需经由系统监控信道，适应性更强；◎本发明节点间协议(Request和Response)报文由脉冲串组成，既可以有效阻断外界串扰，又无需包含过多信息量，无需外加特殊调制和特殊信息，简便易行。
◎本发明所用方案，可以采用主从或独立并行控制模式，可根据不同系统的实际状况实现同样的人眼保护效果。
图1A和图1B是本发明的CWDM系统或无光放大器的DWDM系统的结构示意图；图2是本发明方法的协议中请求(Request)和应答(Response)报文的脉冲时序示意图；
图3为本发明方法的协议执行中保护、请求(Request)报文发送和恢复的时序示意图；图4为本发明方法的协议执行中两终端节点间报文发送与响应时序；图5为本发明方法的光信号转发单元的结构示意图；图6为本发明方法的人眼保护协议流程示意图。
具体实施例方式
下文将详细介绍本发明各个组成部分的实施方案，各个组成部分之间的光、电连接关系、控制方式、软件工作方法、及本发明所述装置通过设备接口的控制命令通信功能。
本发明的一种光通讯系统中实现人眼保护的方法，在CWDM及其他主光通道中没有光纤放大器等光功率控制设备、而光功率又超过人眼可接触的安全等级之上的系统中，通过在通道层实施控制的方法，针对可能出现的光纤断裂等故障，实现保护人眼的人眼保护功能，并能够在故障恢复后，通过自动或手动控制的恢复操作，恢复系统的正常功率状态。CWDM通道层设备具备关断和开启的控制功能，可借助通道层光转发设备实现人眼保护的功能。
如图1A和图1B所示的，为本发明方法的CWDM系统或无光放大器的DWDM系统结构示意图。
在无光中继(光放大器)的光通讯系统中，如DWDM系统，一个复用段由两个分插复用或终端节点组成。如图1B所示的，该系统包括由两个终端节点102(a)、102(b)，及其间的双向线路光纤(或其他传输媒介)101(a)、101(b)组成的无光放大器的光通讯系统。
所述终端节点102(a)由信号转发控制单元304(a，c，e…)和合分波或分插复用路单元OMD-OAD 305(a)组成。所述信号转发控制单元304(a，c，e…)包括信号发送单元Transimitter 301(a，c，e…)、信号接收单元Receiver 302(a，c，e…)、控制单元Control Module 304(a，c，e…)组成。其中所述信号发送单元301(a，c，e…)具备输出功率控制能力；所述信号接收单元302(a，c，e…)具备不间断的输入功率监测能力；所述控制单元304(a，c，e…)具备人眼保护控制算法。
在所述信号转发控制单元间由单元间总线Inter-Module Bus传递信息，该总线可采用星形等多种拓扑结构。总线300为信号转发控制单元303内部控制单元304与信号发送单元301、信号接收单元302之间的通讯总线。Inter-ModuleBus 306则是信号转发控制单元之间的通讯总线，如采用独立并行模式，则该总线也可以不需要。
所述终端节点102(b)由与所述终端节点102(a)完成相同功能的单元301～305(b，d，f…)组成。
在本发明方法的系统应用中，所述终端节点102(a)的光信号由该节点的信号发送单元301(a，c，e…)发送，由其合分波或分插复用路单元305(a)OMD-OAD汇合，经线路光纤101(a)传输到达终端节点102(b)，经合分波或分插复用路单元305(b)OMD-OAD分路后，由信号接收单元302(b，d，f…)接收。反向信号经由终端节点102(b)的信号发送单元301(b，d，f…)等发送，由其合分波或分插复用路单元305(b)OMD-OAD汇合，经反向的线路光纤101(b)传输到达终端节点102(a)，经该节点的合分波或分插复用路单元305(a)OMD-OAD分路，分别由对应的信号接收单元302(a，c，e…)接收。网络管理单元Net Manager 103和网络管理接口NetBus 104用来对上述光通讯系统进行管理。
在所述终端节点102(a)、102(b)之间可以存在光监控信道OSC(OpticalSupervisor Channel)用于传递节点间的信息。
由图1A和图1B中所示的光通讯系统可知，在复用层都没有设置功率控制器，因此无法使用现有技术的在复用层实现人眼保护功能。
本发明所述的光通讯系统中实现人眼保护的方法，其人眼保护控制过程包括保护和恢复两个进程。其中保护进程用于在光纤发生断裂后，检测故障并在故障所涉及的复用段关断传送光功率以实现人眼保护；恢复进程采用自动或手动的方式检测光纤状况，并在线路修复后，恢复系统的正常工作状态。
本发明方法中所述CWDM系统通道层人眼保护进程实现方案的一较佳实施例如下第一步，正常运行中，数据经由双向光纤在两个节点之间实现传输。光信号由信号发送单元301经由双向光纤向对端节点发送；对端节点的所述信号接收单元302不间断的对接收光功率状态进行监测，经处理后，可将监测结果信息转发至其他终端节点；第二步，假设线路光纤101(a)在位置点310因某种原因发送断裂或其他原因导致线路信号中断，接收端的信号接收单元302(b)将处于接收功率中断的状态，在验证中断状态稳定后即证实光纤故障，所述信号接收单元302(b)将沿总线300(b)发送故障信息给该节点的控制单元304(b)；第三步，该控制单元304(b)根据人眼保护算法，通过所述总线300(b)关断反向传输的发送单元301(b)的输出功率。由于CWDM系统为多波长系统，线路光纤101(a)出现故障后，终端节点102(b)的所有信号接收单元302(b，d，f…)都将处于接收功率故障的状态，因此所有的信号发送单元301(b，d，f…)的输出功率都将会关断，以使线路光纤在位置点310处的辐射功率保持在安全限制之内。该终端节点的所述信号发送单元301直接关断输出功率，而不采用以EVOA等功率控制设备降低输出功率，这样可以显著降低系统的成本；第四步，无论所述线路光纤101(b)是否良好，由于所述终端节点102(b)的信号发送单元的功率关断或降低，所述终端节点102(a)的信号接收单元302(a，c，e…)都会同时检测到接收光功率故障，由因此该终端节点的控制单元304(a，c，e…)将控制节点102(a)的所有发送单元301(a，c，e…)都关断输出，这样故障光纤101(b)中的辐射功率也保持在安全限制之内，故障位置点310处人眼可能接触到的辐射功率保持在安全限制之内；这样，整个保护进程采用了在通道层各自保护的方案实现，最终实现了光纤的双向传输功率都达到人眼保护要求的限度内，并且不涉及单元间总线Inter-Module Bus的操作，因此可降低实现的复杂度。
如此，保护进程结束；恢复进程开始。
具备放大器的光通讯系统，恢复进程采用放大器输出检测电平的方法检测线路状况，如对端对检测电平进行应答，则认为光纤修复完毕，系统恢复正常。
本发明方法也采用功率电平的方案实现系统的恢复，但系统所使用的节点间传送报文并非简单的功率电平，而是为防止外界串扰导致误操作而定制的脉冲串。这种方案具备两种优点其一，脉冲串存在固有的脉宽，携带一定信息量，而且可以防止外界干扰。光纤通讯系统在线路故障时，常使用OTDR等设备检测光纤线路，而采用脉冲串的报文格式可以使系统智能地区分系统重启动报文与OTDR的检测信号，从而减少错误恢复的现象，减少意外恢复造成维修人员的受损害危险；其二，IEC 60825标准规定，发送功率电平与电平发送时间相关，而采用脉冲串的方式，可以放宽对脉冲功率电平的限制，简化系统对信号发送单元301的控制，降低功能实现成本。
如图2所示，为本发明方法的本实施例方案所采用的请求Request脉冲串作为检测报文、而以应答Response脉冲串作为应答报文的示意图。Request请求报文和Response应答报文分别包含多个脉冲，脉宽宽度既可以保证为信号接收单元302识别，又保证尽量缩短光功率高电平时间，使Request请求报文的整体辐射量功率保持在安全限制之内。
Response应答报文控制与Request请求报文类似，最简单的Response应答报文的产生受控于Request请求报文，信号转发控制单元在信号接收单元302接收光功率高电平时，通知本通道的信号发送单元301发送单元输出高电平，在接收低电平时输出低电平。也可以采用更为复杂的控制方式。
在CWDM系统或其他没有光放大器的系统中，由于光放大器也无法涵盖整个传送波段或没有光放大器，因而，本发明方法采用在通道层进行控制；本发明方法所采用的光通道层的方案中，恢复进程可有两种模式◎独立并行模式可以采用在各通道(Channel，即可识别的不同波长)独立处理，即各通道独立发送重启动报文，并接收应答报文，检测线路状况。该模式协议简单，各通道间，即在终端节点内的各单元间无需协议报文传递，但所有信号发送单元在恢复进程中都需要频繁的开关激光器，这在某种程度上可能影响系统的寿命。
以下恢复进程的步骤接续上述保护进程第五步，相对两端终端节点的信号发送单元301(a，c，e…)、301(b，d，f…)以标准时间间隔，借助于功率电平或脉冲，向线路光纤101(a)、101(b)发送重启动请求报文(Request)，如图2和图3所示的；第六步，相对两端终端节点的信号接收单元302(a，c，e…)、302(b，d，f…)在收到请求Request报文后，将通过本终端节点的总线300(a)、300(b)发送恢复信息(RES)给本终端节点的控制单元304(a，c，e…)、304(b，d，f…)；第七步，控制单元304验证报文是否正确，并根据人眼保护算法，通过本终端节点的总线300控制方向传输的信号发送单元301(a，c，e…)、301(b，d，f…)向对端发送Response应答报文。事实上，并不是首次Request应答报文就能够获得满意的应答，这是因为光纤在修复前单纤或双纤断裂的状态可能维持较长的一段时间，如几小时或更长，只有在光纤修复后对端才会收到稳定的请求报文，此时恢复进程才是有效的；第八步，依照人眼保护算法，如Request-Response报文环回应答正确，且满足恢复时间验证条件，则对应控制单元通过总线300控制信号发送单元和信号接收单元等部分恢复至正常运行状态。从而完全恢复正常传输状态。
◎主从模式采用主通道发送重启动报文，接收应答报文的方法，在判断系统线路修复后，由主通道经Inter-Module Bus控制从通道(其余通道)完全恢复。主从模式虽然实现较为复杂，本终端节点内的各通道间需要传送协议，但恢复进程只需要主通道开关发送报文，从通道保持受控状态，这样有助于延长系统寿命。
以下恢复进程的各步骤接续前述保护进程第五步，相对两端的信号发送单元301(a)、301(b)以标准时间间隔，借助于功率电平或脉冲，向线路光纤101(a)、101(b)发送重启动请求报文(Request)。可以指定任意通道为人眼保护恢复的主通道，由网管操作设置；第六步，相对两端的信号接收单元302(a)、302(b)在收到Request请求报文后，将通过本终端节点的总线300发送恢复信息(RES)给本端控制单元304(a)、304(b)；第七步，控制单元304验证报文是否正确，并根据人眼保护算法，通过对应本端的总线300控制方向传输的信号发送单元301(a)、301(b)向对端发送Response应答报文；事实上，并不是首次Request报文就能够获得满意的Response应答，由于光纤在修复前单纤或双纤断裂的状态可能维持较长的一段时间，如几小时或更长，只有在光纤修复后对端才会收到稳定的请求报文，恢复进程才是有效的。
第八步，依照人眼保护算法，如Request-Response报文环回应答正确，且满足恢复时间验证条件，则本端主通道的控制单元通过总线300控制发送和接收单元等部分恢复至正常运行状态。
第九步，主通道的控制单元303(a)和303(b)分别通过本终端节点的内部模块总线Inter-Module Bus 306(a)和306(b)发送命令给从通道的其他控制单元，由其他控制单元通过总线300控制信号发送单元和信号接收单元等恢复正常运行状态，从而完成恢复进程。
如此，则恢复进程完成。
本发明方法的所述人眼保护功能的完成，保护进程与恢复进程的启动，都可以由操作者的指令，通过网络管理单元103和网络管理总线104下达给各终端节点完成，从而实现手动控制。
在本发明方法的人眼保护进程中，无需OSC监控信道的参与，不仅可以排除OSC故障对系统的影响，减少故障率，而且也保证在保证无监控信道系统中的实现人眼保护功能的应用。
如图3和图4所示的，为本发明方法的协议执行中保护、恢复进程的时序以及两终端节点间的请求应答时序示意图。图3中所示横坐标为时间，纵坐标为光功率电平，其中波形为信号发送单元301保持低功率电平(或关断)状态和发送Request请求报文的波形图，Request请求报文需要保证可能导致的光辐射功率保持在安全限制之内(检测方法和时间详见60825标准)。Request请求报文是间隔一预定时间反复发送的，直至启动启动恢复进程；Respone应答报文的时序未列于图中。图中t0为Request请求报文的脉冲宽度，t5为Response应答报文的脉冲宽度；t1为信号发送单元保持低功率电平状态的时间，用以减少维护人员或其他人员曝露在光脉冲下的可能性；t2为Request请求报文的整体报文宽度，它需要能够携带足够的信息量，以供接收单元鉴别外界可能的干扰脉冲；t3为恢复前的验证时间，其时间长度在协议的不同状态情况下不同，需要保证不会出现误恢复的操作，其具体时间常数要求满足G.664标准。
在故障发生后至系统恢复前这一时间段，双向的信号发送单元可能发送多次Request请求报文以查验线路光纤状况是否恢复正常，并等待对端的应答报文。如为双向线路故障，则双向线路光纤中均传输Request请求报文，直至一同修复；如为单向线路故障，则双向线路光纤中，有一个方向光纤传输Request请求报文，另一方向光纤传输Response应答报文。
如上所述的本发明的人眼保护方法中保护进程和恢复进程均由本发明方法自动完成。在上文所述的方法中，不排除进行多次的恢复尝试，直至完成光纤修复和系统恢复为止。同时，也可以由网管控制层实施手动控制，即手动发送Request请求报文，进行手动启动恢复进程。
本发明既适用于无复用层光功率控制设备的CWDM系统，也适用于DWDM系统应用的特殊情况(短距离无复用层光功率控制器时)、SDH等单波长应用系统中的人眼保护功能等。
如图5所示为本发明方法中的光信号转发单元303的具体结构，其包括(1)硬件组成该光信号转发单元包括所述控制单元304、信号接收单元302和信号发送单元301三部分。
所述信号发送单元301由一激光器LD 901、采样与监控模块Sample 404、温控模块401、驱动模块402、调制模块405以及接口模块403组成。
所述信号接收单元302由光电转换器PD/APD 902、采样与监控模块Sample 406、接口模块407组成。
所述控制单元304由逻辑模块LOGIC 408、处理器CPU 409、模数转换器AD 410组成。
所述光信号转发单元303的外部总线为网络管理总线104，通过该网络管理总线，网络管理单元103可以对多个光转发单板进行控制。
(2)工作数据及数据关系在处理中，所述信号接收单元302的光电转换器PD/APD 902用于接收功率并转化为电信号，监控模块406应不间断的采集接收光功率状况，并经过接口模块407，总线300，传送给控制单元304；所述控制单元304，通过模数转换器410采集所述信号接收模块302的功率状况，经过处理器409的逻辑算法运算，指令通过逻辑模块408，总线300，发往信号发送单元301；所述信号发送单元301，经接口模块403接收所述控制单元304的指令，根据相关组件温控模块401、驱动模块402、调制模块405的当前装空，由驱动模块402控制激光器LD901的工作状态。所述信号发送单元301的操作直接影响对端的信号接收单元，从而完成数据的闭环传送。
所述网络管理单元可以按操作者的指令，手动的启动和中止人眼保护处理进程(保护进程和恢复进程)。
(3)实现自动控制的人眼保护流程在人眼保护控制算法中，所述信号接收模块302作为进程的监测器，所述信号发送模块301作为进程的执行器，所述控制模块304作为进程的控制器，与另一端点的三个模块组成完整的反馈控制，共同实现了本发明方法的人眼保护功能。
在本发明方法的人眼保护功能的实现中，无需网管干预(手动启动除外)，由于逻辑简单，如果有因为硬件原因导致逻辑错误的，也会在后续的流程中同步至正确逻辑。
本发明方法所应用的人眼保护算法为节点层协议算法，应用光功率电平或脉冲作为协议报文，协议结构简单，无需监控信道。
如图6所示的，为人眼保护协议流程，该流程为主从模式的流程示意图。
人眼保护协议流程分为两个阶段。
第一阶段为保护进程，用于在光纤通路出现故障后实施人眼保护功能。在保护进程中，任一接收故障的光转发单元都将其发送功率降低或关断，使光纤中可能的辐射功率达到安全限制。
第二阶段为恢复进程，分为手动恢复与自动恢复两种模式，图中只示出了自动恢复模式。
自动恢复模式中，两对端的终端节点的主通道按Request请求报文脉宽间隔，自动发送Request请求报文检测光纤状况，试图实现系统恢复。在系统光纤修复后，Request请求报文和Response应答报文反馈成环，最终实现系统恢复正常运行。
在主通道自动恢复完成后，由主通道经协议总线306通知各从通道恢复正常运行。
除自动恢复外，本发明还支持手动恢复模式。在手动恢复模式中，系统本身并不主动发送Request请求报文进行光纤检测并试图恢复。而是等待由操作者通过网络管理单元下发手动恢复指令，接收到该指令后，接收指令的终端节点将发送Request请求报文，检测光纤状况，如该系统光纤未修复，Request请求未产生应答，则系统手动恢复进程失败，恢复降低或关断输出的保护状态；如光纤已修复，Request请求报文和Response应答报文将反馈成功，系统恢复正常。
此外，本发明方法的人眼保护控制中还可能包括有测试性恢复模式，用做在系统调试初期的测试手段，该模式可能采用与上述两种模式不同的时间常数。
对于光通讯系统，人眼保护进程和恢复进程有设备去激活时间、设备激活时间、Request请求报文发送间隔、Request请求报文长度等详细要求，这些要求请详见标准G.664，在此不再赘述。本发明方法采用了硬件逻辑与处理器共同处理的方法实现，在通讯中使用了快速硬件总线，可满足标准要求。
以上针对本发明的具体较佳实施例进行了详细说明，应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的上述技术方案做出更多的改进或发展，而这些改进或发展也应属于本发明的专利保护范围。
权利要求
1.一种光通讯系统中实现人眼保护的方法，该方法应用于该光通讯系统的通道层，其包括保护和恢复两个进程，其中保护进程在光纤发生故障后，终端节点内进行检测故障并在故障所涉及的复用段关断传送光功率以实现人眼保护；所述恢复进程采用自动或手动的方式检测光纤状况，并在线路修复后，恢复系统的正常工作状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保护进程包括如下步骤a)相对两端的终端节点间的信号发送单元经由双向光纤向对端终端节点发送光信号；两端的对应信号接收单元不间断的对接收光功率状态进行监测；b)当线路光纤中因某种原因发送断裂或其他原因导致线路信号中断时，所述信号接收单元处于接收功率中断的状态，所述信号接收单元沿总线发送故障信息给本端的控制单元；c)所述控制单元通过总线关断反向传输的信号发送单元的输出功率；d)相对两端终端节点的信号发送单元的功率都关断或降低，本端控制单元控制本端所有信号发送单元都关断输出，保证故障光纤中的辐射功率在安全限制之内。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述恢复进程可采用独立并行模式，其步骤包括e1)相对两端的终端节点的信号发送单元以预定时间间隔，借助于功率电平，循环向复用段线路光纤发送重启动请求报文；f1)对端的信号接收单元在收到发送端的请求报文后，通过其总线发送恢复信息给本通道的控制单元；g1)所述本通道的控制单元验证报文是否正确，如正确通过总线控制信号发送单元向对端发送应答报文；h1)所述对端的控制单元检查请求-应答报文环回正确，且满足恢复时间验证条件，则该对端控制单元通过总线控制本端信号发送单元和信号接收单元恢复至正常运行状态。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述恢复进程可采用主从模式，首先在终端节点的各通道中对应选择任一互通的通道为主通道，其他通道为从通道，其还包括以下步骤e2)相对两端的终端节点的主通道的信号发送单元以预定时间间隔，借助于功率电平，向线路光纤发送重启动请求报文；f2)对端的信号接收单元在收到该请求报文后，通过其总线发送恢复信息给本通道的控制单元；g2)该本通道的控制单元验证报文是否正确，如正确通过总线控制其信号发送单元向对端发送应答报文；h2)对端的所述控制单元检查请求-应答报文环回正确，且满足恢复时间验证条件，则通过总线控制本端主通道的信号发送单元和信号接收单元恢复至正常运行状态；i2)该相对两端的主通道的控制单元通过内部模块总线发送命令给其他从通道的控制单元，由该从通道控制单元通过总线控制对应通道的信号发送单元和信号接收单元恢复正常运行状态。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述相对两端的终端节点之间传送所述请求报文和所述应答报文的功率电平是定制的脉冲串。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述保护进程与所述恢复进程由操作者指令，通过网络管理总线及网络管理单元下达给对应终端节点。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述光通讯系统为稀疏波分复用系统。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述光通讯系统为无复用层光功率控制器的稠密波分复用系统或SDH系统。
全文摘要
本发明的一种光通讯系统中实现人眼保护的方法，该方法应用于该光通讯系统的通道层，其包括保护和恢复两个进程，其中保护进程在光纤发生故障后，终端节点内进行检测故障并在故障所涉及的复用段关断传送光功率以实现人眼保护；所述恢复进程采用自动或手动的方式检测光纤状况，并在线路修复后，恢复系统的正常工作状态。本发明方法通过通道层控制受影响的复用段内所有的通道功率设备，提供所需要的人眼保护功能，无需采用电控光衰减器EVOA等设备，可显著降低系统复杂度和成本，同时在恢复进程采用通道层功率发送的方法检测线路状况，并采用脉冲串的报文结构，避免了所有通道集体开关所导致的过强功率电平的问题。
文档编号H04B10/079GK1738220SQ200410051118
公开日2006年2月22日 申请日期2004年8月17日 优先权日2004年8月17日
发明者夏焱 申请人:中兴通讯股份有限公司