专利名称：用于光纤传输系统的分支单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于光纤传输系统的分支单元，其利用中继线的任一方向的电源供电，而且能够选择性地隔离经过分支单元相连的各电缆分段。
在长距离的有许多分支的光纤通信系统工作过程中，由于中继线缆线出现故障或断路产生许多问题，导致在故障和断路部分相反两侧各终端之间不能进行传输。在这种故障状态下，可以从在断路部分的同侧中继线一端向各分支单元供电，断路部分同侧的各终端之间还可以进行通讯。对故障和断路部分进行维修的困难在于通常需要将系统电源断开以便隔离出故障的部分，这就要求使整个系统不能工作。本发明涉及一种装置，用于将电缆分段与电源隔离，以便在修理当中系统的其它部分还能正常工作。
本发明提供一种用于光纤传输系统的分支单元，其具有用于接收带有电导线和一对或多对光纤的中继线缆线的不同分段的端部的一对输入/输出端，其中一转换电路响应于由中继线提供的监控信号在每个中继线分段的电导线之间选择性地接通电源或者接地回线。
转换电路具有自保持功能，一旦实现转换则通过接地电路能维持接通该线路直至电源消失。转换电路包含一继电器。该继电器可以是一种自保持继电器，即一旦实现转换通过接地电路维持接通的线路直至电源消失。转换电路还包含一与继电器线圈相连的三极管开关，其由响应于监控信号的控制电路驱动。
分支单元可包含一二极管桥式电路，其包含两个并联的支路，每一支路具有一对正、负极串联的二极管，每一支路在端部并联，使得二极管正极与正极、负极与负极相连接，其中每对支路的二极管之间的连接点与不同中继线缆线分段的各个电导线相连接，并且三极管和继电器线圈开关装置连接在支路端部之间。在此改进的分支单元还提供另一对正极与负极串联的二极管形成的并联支路，在两并联支路并联端之间按照同样方式连接，并且另一并联支路的二极管之间的连接点经过通常为继电器常闭触点与接地点连接。在并联支路并联端之间连接一稳压二极管以调整三极管和继电器线圈电路的电压。
接地回线可以是海底。
转换电路可以响应于由光纤之一提供的光导监控信号。另一方面，转换电路可以响应于沿电导线提供的电监控信号。
本发明还包含光纤传输系统，其包含设有预先确定的两个或多个按一定间隔的分支单元的中继线缆线，其中每个分支单元中的转换电路响应于不同的监控信号，因此，响应于至少一个缆线端部提供的监控信号使得在相邻的分支单元之间能选择性地接通电源或者接地，以便能与向中继线分段供电的电源隔离。
为了使本发明以及其他各种的突出特点容易理解，下面仅通过举例并参照
一些实施例，其中图1是表示本发明中采用分支单元的光导传输系统示意图；图2是表示本发明中分支单元结构的电路示意图；图3a到3e是表示本发明中光导传输系统的供电结构示意图；图4是表示在故障状态下的供电示意图。
附图1表示一光导传输系统，例如为水下传输系统，其包含通过中继线缆线14连接的远程台站10、12，使得光导传输信号在其间通信传递。在所示实施例中中继线缆线提供三个分支单元16、18、20，它们分别与专用终端22、24、26相连接，并且具有与中继线缆线不同分段的端部相连接的输入/输出端28、30；32、34；36、38。各分支单元利用波长划分多路传输将特定波长信号转换到相关的专用终端，以及将这一波长信号引向中继线以使其沿中继线向前传输。可以看出分支单元与专用终端用虚线表示的连接线代表只有光纤的缆线，而用实线表示的中继线14既包含光纤也包含电导线，电导线向分支单元供电以使其内的电路工作。在台站10和12控制下，无论哪一台站供电这一系统都能正常工作。专用终端是从属性的，不能控制系统的供电，而且可以利用从一台站提供给分支单元的监控信号而使专用终端处于不工作状态。已有的分支单元的系统出现这样一个问题，即当中继线中出现故障或断路进行修理时，必须从中继线的两端断开电源，终止整个系统的工作。
下面参阅图2，附图2表示一分支单元转换电路8，其使出现故障或断路的缆线分段与电源隔离，同时保持断路部分每一侧的系统还保持工作状态。该电路包含一控制电路40，其与一对供电线42、44相连接并且具有一与中继线中的光纤之一相连接的输入端46。控制电路响应于来自台站之一沿中继线提供的预定监控信号。这一监控信号可是150KHz的调幅载波，其对每一分支单元提供一种不同的特定数码。控制电路的输出端48与NPN型晶体管50的基极相连接。三极管的发射极与供电线44相连，同时集电极通过一继电器线圈52与另一供电线42相连。利用沿在中继线输入/输出端(表示为54和56)到相邻的中继线分段上的电导线提供的电流从其中一个台站供电。54和56与二极管桥式电路不同的支路相连接，桥式电路具有两个并联的支路，每一支路具有一对正负极串联的二极管58、60、62、64，支路连接是正极与正极、负极与负极并联在供电线42和44上。连线54和56与不同支路的两个二极管之间的连接点相连接。在供电线42和44之间包含二极管66、68的相似并联支路，其在供电线42和44之间也按正极与负极串联连接。在二极管66和68之间的连接点与接地点72(在水下系统中为按海底电缆接地)通过继电器52的常闭触点70连接。在供电线42和44之间连接一稳压二极管74，用于调节控制电路的电压。
在使用当中，如果我们分析应用于图1的装置中的按照图2装备的分支单元。当第一分支单元16接收到来自台站10的中继线上的一电压时，输入/输出端54的电流路径存在于该端通过桥式电路到海底电缆接地70之间和在供电线42、44之间产生向控制电路供电的电压。当由台站10发出的一专用监控信号传送到这一备用单元的控制电路40时，由控制电路确认并对三极管50施加一控制电压，使得三极管导通并使继电器线圈通电从而打开继电器触点70，使得电流从输入/输出端56流出到中继线的下一个分段以及向下一个分支单元18供电，然后通过确认由该台站发出的一不同的专用监控信号进行相似的控制。这一转换操作可以按顺序地重复进行直至所有沿中继线的各分支单元被转换操作。可以理解，按相反方向从中继线的另一端的台站12提供电源和监控信号进行相似的操作是也可行的。
控制电路40可具有单稳态功能，由此只有专用的监控信号是连续或有规则地传输的时候控制信号可以保持，或者其为双稳态的，即一旦监控信号被传输，其保持转换状态。继电器具有一对可选择第二对触点76，当继电器被接通时其处于关闭状态，以致一旦动作，继电器线圈从供电线42、44自身通电，由此形成一自保持继电器，只有当中继线不再供电时其才返回。
图3a到3e表示从台站10方向系统的供电情况。图3a表示无供电的系统中，在每一个台站中继电器触点70是闭合的，因而提供了到接地回线72的电流通路。在台站10接通电源，在第一分支单元16中电流按如图3b黑线所示从接地点流向台站10。然后发出对于分支单元16的专用监控信号，启动在分支单元16中不接地的继电器，并使电流在分支单元18中从接地回线通过按如图3c黑线所示提供电流。同样，如果现在发出对于分支单元18的专用监控信号，在分支单元18中接地点断开，则在分支单元20中从接地点流出的电流如图3d中黑线所示。最后，如果现在发出对于分支单元20的专用监控信号，接地点与分支单元20断开，此时在台站10和12之间流过的电流如图3e黑线所示。
下面分析例如分支单元18和20之间的中继线缆线上出现故障或断路的情况。从台站10向分支单元16和18供电以及从台站12向分支单元20供电，在这种情况下，在台站之间的中继线分段18和20与电源是隔离的，因而可以进行修理，同时允许在断路或故障的各自侧边保持通讯。
虽然所述实施例采用检测一专用监控信号来启动控制电路40，可以设想另一种装置，即从台站供电线提供一专用电信号。这一信号可以是一个低频调制信号或者一脉冲信号。采用这一替换方案的结构被认为处在本发明范围内。
上述结构具有一些特殊的优点(1)在多路专用系统设计中可使用任意数量的分支单元。(2)在优选系统中除了系统断电外，继电器单元不可能失电。由于缆线过分地放电会损坏继电器单元，因此，这一点是非常重要的安全因素。(3)分支单元是双向的。(4)专用台站不能干扰分支单元的工作并且危害/破坏系统。
权利要求
1.一种用于光纤传输系统中的分支单元，具有一对输入/输出端，用于接收具有电导线和一或多对光纤的中继线的不同分段的端点；其中转换电路(8)响应于由中继线提供的监控信号，在每一分段的电导线(54，56)之间进行选择性地接通电源或者接地回线(72)。
2.根据权利要求1中所述分支单元，其中转换电路具有自保持功能，其一旦转换能通过接地回线(72)保持该接通线路，直至电源消失。
3.根据权利要求1或2中所述分支单元，其中转换电路包含一继电器(52，70)。
4.根据权利要求1或2中所述分支单元，其中转换电路包含自保持继电器(52，70，76)，其一旦转换，通过接地回线(72)能保持该接通线路，直到电源消失。
5.根据权利3或4中所述分支单元，其中转换电路包含与继电器线圈(52)相连接的晶体管(50)，晶体管由响应于监控信号的控制电路(40)驱动。
6.根据权利要求5中所述分支单元，其中提供一二极管桥式电路，其包含两条并联的支路，每一条支路具有一对正极与负极串联的二极管(58，60，62，64)，两支路的二端正极与正极，负极与负极并连，其中在每一对支路的二极管之间的连接点构成不同的中继线分段的各个电导线(54，56)的连接点，而且，晶体管(50)和继电器线圈(52)的转换结构连接在支路端点之间。
7.根据权利要求6中所述分支单元，其中还提供一对二极管(66，68)形成的另一并联支路，一对二极管按正极与负极串联，在两个并联支路的交叉耦合端之间以同样方法连联，而且在该另一支路的两个二极管之间的连接点通过常闭继电器触点(70)与接地点(72)相连。
8.根据权利要求6或7中所述分支单元，其中在并联支路的交叉耦合端连接一稳压二极管(74)，以调整晶体管和继电器线圈电路的电压。
9.根据上述任一权利要求中所述分支单元，其中接地回线(72)是海底。
10.根据上述任一权利要求中所述分支单元，其中转换电路响应于由光纤之一提供的光监控信号。
11.根据上述1-9任何一个权利要求中所述分支单元，其中转换电路响应于由电导线提供的电监控信号。
12.一种光导传输系统，包括一中继线缆线(14)，其设有根据上述任何一个权利要求所述的一个或多个间隔的分支单元(16，18，20)，其中每个分支单元的转换电路(8)响应于不同的监控信号，因此，响应于由至少一个缆线端提供的监控信号在相邻分支单元(16，18，20)之间选择接通电源，或者接地点(72)，使得将向中继线分段供电的电源隔离。
全文摘要
一用于光纤传输系统的分支单元,其具有一对用于接收一具有电导线和一对或多对光纤的不同中继线缆线分段的端点的输入/输出端。转换电路(8)响应于沿中继线提供的监控信号有效地在每一中继线分段的电导线(54,56)之间选择性地接通电源或者接地回路(72)。
文档编号H04B3/44GK1180461SQ9719012
公开日1998年4月29日 申请日期1997年2月28日 优先权日1997年2月28日
发明者史蒂芬·米切尔·韦伯 申请人:阿尔卡塔尔-阿尔斯托姆通用电气公司