专利名称：组合式混合波分光收发信机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子通信领域，特别涉及一种适应于电力、铁路、石油等行业专用通信网的组合式混合波分光收发信机。
背景技术：
由于电信部门的通信网通信容量巨大，一般采取专用光芯传送光波分信号。而对于专用通信网来讲则不同于电信网，其通信容量需求不是特别大，通信线路相对较短。但却要求设备造价相对低廉，功能齐全，光转接灵活。
现有技术的波分光收发信机有二种密集波分复用(DWDM)和稀疏波分复用(CWDM)。它们各有长短前者通信容量巨大，达60Gb/s～120Tb/s，它适应于电信部门的长途干线和骨干网，由于采用温调激光器，其设备造价很高。后者通信容量相对较小，适应于短距的城域网，由于采用电调激光器，设备造价低，约是前者的20％，但不适于中上容量中上距离的专网应用。
对于专用通信网的应用来说，巨大容量、超长距离没有必要；而小容量的近距城域网等级又嫌不足。专用通信网要求信号转接灵活、容量适中、中等以上传输距离、且要设备造价低廉。以上二者均难以满足专网的要求。
另外，传统的波分收发信机不具备光分插交换，需另加OADM设备；不具备1310nm和1550nm旁通路由，不能保护原专网已投资的SDH设备与该收发信机的共纤芯传输。
发明内容
本实用新型正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种组合式混合波分光收发信机。
本实用新型取上述技术的二者之长，互补其短，即采用特定技术将两种波分(稀疏波分CWD和密集波分DWD)波长适当混合或排列组合及相关处理后再进行发送，减低了造价，实现了中容量、中上距离传输；同时提取DWD、并辅以直接光交插切换或分插(OADM)，实现光信号直通转接；并开孔预置1310nm和1550nm两个旁通路由，实现与老SDH设备共芯无缝隙接入(双窗口开孔)。也就是说，本实用新型以中低造价实现了中容量(20～60Gb)、中上距离(100Km无中继，500Km无再生)、光直接交换和本地分插OADM的转接，并通过旁通路由实现与原有1310nm及1550nm光端SDH设备的共纤芯捆绑传输，以满足专业通信网的需要。
本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现本实用新型的组合式混合波分光收发信机包括由稀疏波分解复用器1、密集波分解复用器2、光开关矩阵3、密集波分复用器4、光放大器5、稀疏波分复用器6、1550nm光旁通输出连结器7、1310nm光旁通输出连结器8、1550nm光旁通输入连结器9、1310nm光旁通输入连结器10组成的双窗口开孔式稀密波分混合型光分插复用单元；由稀疏波分波长变换接收器11-1至11-n、密集波分波长变换接收器12-1至12-n、密集波分波长变换发送器13-1至13-n、稀疏波分波长变换发送器14-1至14-n组成的稀密混合波分波长变换收发单元；所述稀疏波分解复用器1的输出端分别接入密集波分解复用器2、1550nm光旁通输出连结器7、1310nm光旁通输出连结器8、稀疏波分波长变换接收器11-1至11-n的输入端；1550nm光旁通输出连结器7经O-1输出给G.957接口的外部SDH终端设备；1310nm光旁通输出连结器8经O-2输出给G.957接口的外部SDH终端设备；稀疏波分波长变换接收器11-1至11-n输出端通过a-1至a-n输出给外部终端设备；密集波分解复用器2的n个密集波输出端分别接入光开关矩阵3的相应输入端；密集波分波长变换发送器13-1至13-n的输出端分别接入光开关矩阵3的相应输入端，其输入端c-1至c-n分别与相应的外部终端设备相连接；光开关矩阵3输出端分别与密集波分波长变换接收器12-1至12-n、密集波分复用器4的相应输入端相连接；密集波分波长变换接收器12-1至12-n的输出端通过b-1至b-n输出给外部终端设备；密集波分复用器4的输出与光放大器5的输入端相连接；光放大器5、稀疏波分波长变换发送器14-1至14-n、1550nm光旁通输入连结器9、1310nm光旁通输入连结器10的输出端分别接入稀疏波分复用器6的相应输入端相连接；1550nm光旁通输入连结器9输入端经I-1与外部SDH终端设备相连接，1310nm光旁通输入连结器10输入端经I-2与外部SDH终端设备相连接，稀疏波分波长变换发送器14-1至14-n的输入端分别通过d-1至d-n与外部终端设备相连接；稀疏波分复用器6的输出端通过B联结到发外线光芯发送。
本实用新型的技术措施体现在电气性能和结构性能二个方面一是“混合”，体现了电气特性；二是“组合”，体现了结构特性。
A所谓混合，就是将密集波分DWD和稀疏波分CWD的光波长在O+E+S+C+L波段内按ITU-T/G.694.2和G.695的标准有机排列组合，并把DWD按一定规律溶入到CWD中去，然后将所有光波均按CWD进行处理。在接收端，从混合波中提取DWD波，分波后经光开关矩阵转接各分波的光信号，在自动或人工信号的控制下，它们直转或分别直转下一发送方向或者分别在本地分插。在发送端混合波中，以15nm的带宽在扣除1310nm和1550nm二个激光源的复接窗口上开挖SDH的二个无缝隙光传输端口，在接收端技术分接并一一对应。
B所谓“组合”，其一就是将整机一分为二，由二个金结构单元独立组成整机。本设计将“双窗开孔式稀密波分混合型光分插复用单元”作为一个金工机箱(2U19寸机箱)，主要由光器件及光开关构成，称OM-ADM单元。将“稀密混合波分波长变换收发单元”作为另一个金工机箱(4U19寸机箱)，主要由光波长变换(兼电口的输入、输出功能)的收发模块构成，称OTR单元。二个单元由光缆和电缆连结，可以分别独立安装在二个机房，也可以组合在一个19寸机架上安装在一个机房，以方便机房定位和工程实际应用。
其二就是二个单元的电原理和功能电路均用模块化来实现，模块化一是可以大大简化电路，二是可以灵活配置波分段，实现稀密波长任一规律的混合。
本实用新型的原理如下由收外线光芯来的标准为ITU-T/G.694.2和G.695的光信号自A端联结输入稀疏波分解复用器1；稀疏波分解复用器1将解波的1550nm光信号连结送入1550nm光旁通输出连结器7并经1550nm光旁通输出连结器7的O-1输出给G.957接口的外部SDH终端设备；将解波的1310nm光信号联结送入1310nm光旁通输出连结器8并经1310nm光旁通输出连结器8的O-2输出给G.957接口的外部SDH终端设备，完成双窗口开孔；将解分的综合密集波连结送入密集波分解复用器2并由密集波分解复用器2进一步处理；将解分的n个稀疏波联结送入稀疏波分波长变换接收器11-1至11-n并由其变换为n个2.5～10Gb的接收信号通过a-1至a-n输出给外部终端设备。密集波分解复用器2将输入信号进一步解分为n个密集波连结送入光开关矩阵3并由光开关矩阵3进一步处理。由外部终端设备提供的n个2.5～10Gb发送信号从c-1至c-n输入给密集波分波长变换发送器13-1至13-n、并变换为n个密集波后也联结送入光开关矩阵3并由光开关矩阵3进一步处理。光开关矩阵3根据本地分插选择意向对上述二路共2n个输入分别进行交叉切换，可选择n个密集波发送信号连结送入密集波分复用器4等待复用发送，还可选择n个密集波接收信号连结送入密集波分波长变换接收器12-1至12-n并由其变换为n个2.5～10Gb的接收信号通过b-1至b-n输出给外部终端设备；因此完成了波分光信号的直通或本地信号的上下分插(ADM)。密集波分复用器4将输入的n个密集波复接为一个或几个稀疏波后连结送入光放大器5。光放大器5为EDFA光放，它将复接光波放大到一定功率电平后联结送入稀疏波分复用器6；G.957接口的外部SDH终端设备属于1550nm的光发信号经I-1送入1550nm光旁通输入连结器9，属于1310nm的光发信号经I-2送入1310nm光旁通输入连结器10，二者经1550nm光旁通输入连结器9、1310nm光旁通输入连结器10的旁通作用分别连结送入稀疏波分复用器6，完成双窗口开孔；由外部终端设备提供的n个2.5～10Gb发送信号从d-1至d-n输入给稀疏波分波长变换发送器14-1至14-n、并变换为n个稀疏波后也联结送入稀疏波分复用器6。稀疏波分复用器6将这些输入的稀疏波复接变换成一路标准为ITU-T/G.694.2和G.695的光信号通过B联结到发外线光芯发送。
以上原理叙述中，按国际电信联盟ITU-T标准，密集波分可按50、100、200GHz间隔标准、稀疏波分可按20nm间隔标准在O+E+S+C+L波段有机选择。密集波分可取n＝8、16、32、64、128波，稀疏波分可取n＝4、8、16、24波有机组合。这些排列组合可按专网实际需要、技术难易、造价成本综合考虑，但原理构造同上述不变。
本实用新型相比现有技术具有以中低造价实现了中容量(20～60Gb)、中上距离(100Km无中继，500Km无再生)、光直接交换和本地分插OADM的转接，并通过旁通路由实现与原有1310nm及1550nm光端SDH设备的共纤芯捆绑传输的优点，可很好的满足专业通信网的需要。
图1a为本实用新型中的双窗口开孔式稀密波分混合型光分插复用单元外形结构图。
图1b为本实用新型中的稀密混合波分波长变换收发单元外形结构图。
图中1′为机箱，2′为机箱边框，3′为散热孔，4′为电源开关，5′为LED指示灯，6′为LCD显示屏，7′为分盘模块，8′为光跳芯插头。
图2为本实用新型的单元连接框图。
图3为本实用新型的原理框图。
图4为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型以下将结合实施例(附图)作进一步描述如图1a、1b、2所示，本实用新型可由二个金工单元机箱组成，它们之间由二根线缆互连，一根用带护套的多芯光纤连结、一根用带护套的多芯电缆连结，由此完成了两单元之间的电气联结，实现了整机前述的技术功能。
如图3所示，本实用新型由“双窗口开孔式稀密波分混合型光分插复用单元”和“稀密混合波分波长变换收发单元”互相联结构成。前者由“稀疏波分解复用器1”、“密集波分解复用器2”、“光开关矩阵3”、“密集波分复用器4”、“光放大器5”、“稀疏波分复用器6”、“1550nm光旁通输出连结器7”、“1310nm光旁通输出连结器8”、“1550nm光旁通输入连结器9”、“1310nm光旁通输入连结器10”联结组成；后者由“稀疏波分波长变换接收器11-1至11-n”、“密集波分波长变换接收器12-1至12-n”、“密集波分波长变换发送器13-1至13-n”、“稀疏波分波长变换发送器14-1至14-n”联结组成。前后两者相互作用，共同构成整机。具体讲由收外线光芯来的标准为ITU-T/G.694.2和G.695的光信号自A端联结输入稀疏波分解复用器1；稀疏波分解复用器1将解波的1550nm光信号连结送入1550nm光旁通输出连结器7并经1550nm光旁通输出连结器7的O-1输出给G.957接口的外部SDH终端设备；将解波的1310nm光信号联结送入1310nm光旁通输出连结器8并经1310nm光旁通输出连结器8的O-2输出给G.957接口的外部SDH终端设备，完成双窗口开孔；将解分的综合密集波连结送入密集波分解复用器2并由密集波分解复用器2进一步处理；将解分的n个稀疏波联结送入稀疏波分波长变换接收器11-1至11-n并由其变换为n个2.5～10Gb的接收信号通过a-1至a-n输出给外部终端设备。密集波分解复用器2将输入信号进一步解分为n个密集波连结送入光开关矩阵3并由光开关矩阵3进一步处理。由外部终端设备提供的n个2.5～10Gb发送信号从c-1至c-n输入给密集波分波长变换发送器13-1至13-n、并变换为n个密集波后也联结送入光开关矩阵3并由光开关矩阵3进一步处理。光开关矩阵3根据本地分插选择意向对上述二路共2n个输入分别进行交叉切换，可选择n个密集波发送信号连结送入密集波分复用器4等待复用发送，还可选择n个密集波接收信号连结送入密集波分波长变换接收器12-1至12-n并由其变换为n个2.5～10Gb的接收信号通过b-1至b-n输出给外部终端设备；因此完成了波分光信号的直通或本地信号的上下分插(ADM)。密集波分复用器4将输入的n个密集波复接为一个或几个稀疏波后连结送入光放大器5。光放大器5为EDFA光放，它将复接光波放大到一定功率电平后联结送入稀疏波分复用器6；G.957接口的外部SDH终端设备属于1550nm的光发信号经I-1送入1550nm光旁通输入连结器9，属于1310nm的光发信号经I-2送入1310nm光旁通输入连结器10，二者经1550nm光旁通输入连结器9、1310nm光旁通输入连结器10的旁通作用分别连结送入稀疏波分复用器6，完成双窗口开孔；由外部终端设备提供的n个2.5～10Gb发送信号从d-1至d-n输入给稀疏波分波长变换发送器14-1至14-n、并变换为n个稀疏波后也联结送入稀疏波分复用器6。稀疏波分复用器6将这些输入的稀疏波复接变换成一路标准为ITU-T/G.694.2和G.695的光信号通过B联结到发外线光芯发送。
如图4所示，图中所有电子元器件、光器件、光电模块、电源模块均采用市场高质器件及模块。该实施方式选取n＝8。参考前述，收外线光芯复合光自A端输入O1的10脚，O1为“稀解分光器件”(其型号图中已注明，其它原器件、光电模块、电源模块等下同)，其作用为解分稀疏波并分别从它的11、12脚输出1550nm、1310nm的光波分别送W1、W2“接口转换”，经它们转换从O-1、O-2输出接收信号给外部SDH终端接收设备。O1的9脚输出1530nm的光波送O2的9脚由O2进一步处理。O1的1～8脚输出的稀疏波对应输入O11-1～O11-n“OEO波长变换稀收模块”的3脚，2、7、1、8脚通过L1、C1、L5、C5、L4、C4退耦分别接VC1、VE1、VO1、和电源地，由它们接收解调为8个2.5～10Gb信号后从6脚输出给a-1～a-n接外部终端接收设备。由9脚输入给O2“密解分光器件”的信号由其处理分解为8个密集波送O3“光开关矩阵模块”的10～17脚等待切换。由外部发送终端设备来的8个2.5～10Gb信号从c-1～c-n接入，送O13-1～O13-n“OEO波长变换密发模块”的3脚，2、7、1、8脚通过L9、C9、L8、C8、L6、C6退耦分别接VC3、VE3、VO2和电源地，由它们变换成为8个密集波从6脚输出也送O3的40～47脚等待切换。OS1为8位打码开关，其9～16脚接地，1～8脚接O3的1～8脚，通过打码控制O3的切换选择；O3的38、18、50脚通过L7、C7、L12、C12退耦分别接VEO5、VCO5和地；这样，由O3进行信号直通或本地分插选择，其30～37脚输出最多8个(可小于8)已选择的发送信号送O4的1～8脚进一步处理；从20～27脚输出已选择的最多8个(可小于8)收信信号送O12-1～O12-n“OEO波长变换密收模块”3脚，2、7、1、8通过L2、C2、L3、C3、L4、C4退耦分别接VC2、VE2、VO1和电源地，由它们变换成为8个2.5～10Gb的接收信号由6脚输出给b-1～b-n接外部终端接收设备。送入O4“密复用光器件”的8个波经其复接为一个稀疏波后由9脚输出给O5的2脚。O5为EDFA光放大器，1、5、3和6脚通过L12、C12、L7、C7退耦分别接VCO5、VEO5及电源地，O5将2脚输入的光信号放大到一定的功率电平(视通信距离可灵活确定，本例为+12dB)从7脚输出给O6的9脚。从外部SDH终端设备来的1550nm、1310nm发信信号分别由I-1、I-2进入W3、W4“接口转换”，经它们转换分别输出给O6的11、12脚。O14-1～O14-n“OEO波长变换稀发模块”2、7、1、8脚通过L11、C11、L10、C10、L6、C6分别接VC4、VE4、VO2和电源地；外部终端设备来的8个2.5～10Gb发信信号分别从d-1、d-n接入到它们的3脚，经其变换为8个稀疏波后从6脚分别输出给O6的1～8脚。O6“稀复用光器件”将这些输入波复用变换成为一个复合光信号由10脚输出给B接发外线光芯发送出去，从而完成整个收发过程。
AC-DC518和AC-DC18为220V交直流电源变换模块，其输出分别接VCO5、VEO5、VC1～4、VE1～4、VO1～2给整机供电，因简单，不再赘述。
权利要求1.一种组合式混合波分光收发信机，其特征在于它包括由稀疏波分解复用器(1)、密集波分解复用器(2)、光开关矩阵(3)、密集波分复用器(4)、光放大器(5)、稀疏波分复用器(6)、1550nm光旁通输出连结器(7)、1310nm光旁通输出连结器(8)、1550nm光旁通输入连结器(9)、1310nm光旁通输入连结器(10)组成的双窗口开孔式稀密波分混合型光分插复用单元；由稀疏波分波长变换接收器(11-1)至(11-n)、密集波分波长变换接收器(12-1)至(12-n)、密集波分波长变换发送器(13-1)至(13-n)、稀疏波分波长变换发送器(14-1)至(14-n)组成的稀密混合波分波长变换收发单元；所述稀疏波分解复用器(1)的输出端分别接入密集波分解复用器(2)、1550nm光旁通输出连结器(7)、1310nm光旁通输出连结器(8)、稀疏波分波长变换接收器(11-1)至(11-n)的输入端；1550nm光旁通输出连结器(7)经O-1输出给G.957接口的外部SDH终端设备；1310nm光旁通输出连结器(8)经O-2输出给G.957接口的外部SDH终端设备；稀疏波分波长变换接收器(11-1)至(11-n)输出端通过a-1至a-n输出给外部终端设备；密集波分解复用器(2)的n个密集波输出端分别接入光开关矩阵(3)的相应输入端；密集波分波长变换发送器(13-1)至(13-n)的输出端分别接入光开关矩阵(3)的相应输入端，其输入端c-1至c-n分别与相应的外部终端设备相连接；光开关矩阵(3)输出端分别与密集波分波长变换接收器(12-1)至(12-n)、密集波分复用器(4)的相应输入端相连接；密集波分波长变换接收器(12-1)至(12-n)的输出端通过b-1至b-n输出给外部终端设备；密集波分复用器(4)的输出与光放大器(5)的输入端相连接；光放大器(5)、稀疏波分波长变换发送器(14-1)至(14-n)、1550nm光旁通输入连结器(9)、1310nm光旁通输入连结器(10)的输出端分别接入稀疏波分复用器(6)的相应输入端相连接；1550nm光旁通输入连结器(9)输入端经I-1与外部SDH终端设备相连接，1310nm光旁通输入连结器(10)输入端经I-2与外部SDH终端设备相连接，稀疏波分波长变换发送器(14-1)至(14-n)的输入端分别通过d-1至d-n与外部终端设备相连接；稀疏波分复用器(6)的输出端通过B联结到发外线光芯发送。
专利摘要一种组合式混合波分光收发信机，其特征在于它包括由稀疏波分解复用器(1)、密集波分解复用器(2)、光开关矩阵(3)、密集波分复用器(4)、光放大器(5)、稀疏波分复用器(6)、1550nm光旁通输出连结器(7)、1310nm光旁通输出连结器(8)、1550nm光旁通输入连结器(9)、1310nm光旁通输入连结器(10)组成的双窗口开孔式稀密波分混合型光分插复用单元；由稀疏波分波长变换接收器(11－1)至(11－n)、密集波分波长变换接收器(12－1)至(12－n)、密集波分波长变换发送器(13－1)至(13－n)、稀疏波分波长变换发送器(14－1)至(14－n)组成的稀密混合波分波长变换收发单元。
文档编号H04J14/02GK2790044SQ20052003089
公开日2006年6月21日 申请日期2005年6月7日 优先权日2005年6月7日
发明者黄文峰, 李跃华 申请人:河南省电力通信自动化公司