专利名称：波分复用线路两纤光复用段保护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种波分复用系统中的光复用段保护(OMSP)装置，尤其涉及到一种用于波分复用系统的两纤光复用段保护装置。
(2)背景技术随着技术的发展和通信容量需求的剧增，波分复用(WDM)传输技术已成为从长途骨干网到城域网的重要且普遍采用的解决方案。WDM网络承载的业务量大，例如一个80Gb/s系统容量已相当于100万路电话，Tb/s级系统则上升至以千万路为单位计算话路，因此WDM网络的安全性便显得尤为重要，人们努力构建各种方式的保护系统以便为网络的安全稳定运行。
一般来说，光层的保护可分为两种OMSP和光通道保护，OMSP主要用于保护光纤故障，而光通道保护可用于单信道故障。目前较为实用的OMSP系统要么采用光纤冗余实现，要么采用保护倒换协议。而采用保护倒换协议，这种方式目前只能用于环网系统。同时由于协议本身的复杂性和非标准性，所以这种方法的实际应用率还不如光纤冗余方式。
采用光纤冗余方式实现的OMSP，如图1所示，在节点A发送端，OMSP装置利用分路器1对发送光信号进行分光；分光后的光发送工作信号a、光发送保护信号b分别通过工作、保护光纤送出；在节点B，OMSP装置接收端，根据光耦合器4及光监控单元3输出结果控制光开关2对其光输入端光信号进行选择输出，从而实现在光复用段层上对系统进行1+1保护。本图例中光耦合器4与主用光纤相连，若主用光纤信号中断，光监控单元3将控制光开关2选择备用光纤信号输出至节点B。
光纤冗余方式其优点在于它的简单性，无需任何协议且系统中任何故障不直接相关单元均无需参与保护倒换，但是这种保护方式缺点是在于它需要冗余的光纤传输保护通道，对于双纤双向传输系统，这种保护方式要求有四根光纤，增加的两根光纤用于传送保护信号。
当这种保护方式用于长途传输系统时该缺点显得尤为明显，这主要是因为在长途传输系统中光纤铺设费用非常昂贵；另外对某些靠租用光纤的运营商来说光纤冗余保护方式也很非常昂贵。
(3)发明内容本发明旨在提供一种既有光纤冗余方式的简单性，同时又不需要冗余光纤的两纤光复用段保护器。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种波分复用线路两纤光复用段保护装置，包括一对光发送、接收端口；一对工作光纤端口；与所述光发送端口相连，将光发送信号分为光发送工作信号和光发送保护信号的光分路器；用于将光接收工作信号耦合输出的光耦合器；与所述光耦合器耦合端口相连的光监控单元；以及，根据光监控单元指令选择不同输入端口的光信号进行输出的光开关，所述光开关一输入端口与光耦合器输出端口相连、另一输入端口与光接收保护信号相连，其输出端与光接收端口相连；其特征在于所述保护装置还包括与一对工作光纤端口相连的第一、第二光接口单元，其中第一光接口单元，将光分路器输出的光发送工作信号输出至工作光纤端口，同时将工作光纤端口来的光接收保护信号输出给光开关另一输入端口；第二光接口单元，将光分路器输出的光发送保护信号输出至工作光纤端口，同时将工作光纤端口来的光接收工作信号输出给光耦合器输入端口。
上述一种波分复用线路两纤光复用段保护装置，其中，光接口单元可以是光循环器。
上述一种波分复用线路两纤光复用段保护装置，其中，光接口单元也可以是光交织器，光发送信号和光接收信号采用不同的两组波长。
上述一种波分复用线路两纤光复用段保护装置，其中，光接口单元也可以是波段分离器，光发送信号和光接收信号工作在不同的波段。
上述一种波分复用线路两纤光复用段保护装置，它还可以包括设置在光发送或/和接收端口之前的光放大器，对光发送或/和接收的光信号功率进行补偿。
由于设置了光接口单元，使光发送工作信号与光接收保护信号、光接收工作信号与光发送保护信号能在同一光纤中传输，省去了光纤冗余方式所必须的光纤传输保护通道，而且实现方式简单可靠。本发明不仅可用于点到点的传输，链状网络传输，而且可用于环网传输系统，当用于环网系统时，由于去掉了网络中的冗余备份的设备它相对1+1的通道保护方式来说可使环网系统的容量提高一倍。
(4)
图1为传统的光纤冗余保护方式；图2为本发明波分复用线路两纤光复用保护装置的结构示意图；图3为采用光循环器实现本发明装置结构功能示意图；图4为采用光交织器实现本发明装置结构功能示意图；图5为采用波段分离器实现本发明装置结构功能示意图；图6为本发明装置在点到点传输系统中的应用；图7为本发明装置在WDM环网系统中的应用。
(5)具体实施方式
如图2所示，光发送信号经本发明装置光发送端口I1输入，光分路器21将光发送信号分为光发送工作信号a和光发送保护信号b，光发送工作信号a通过光接口单元25和工作光纤端口I3加载到工作光纤，同时光接口单元25将工作光纤端口I3来的工作光纤上的光接收保护信号d送至光开关22的另一输入端口；光发送保护信号b通过光接口单元26和工作光纤端口I2加载到另一工作光纤，同时光接口单元26将工作光纤端口I2来的该另一工作光纤上的光接收工作信号c送至光耦合器24输入端口。该耦合器24输出端口与光开关22一输入端口相连，其耦合端口输出部分光信号经光监控单元23检测，用于控制光开关22选择其输入端口工作，进行光信号输出，光开关22输出端口与本发明装置光发送端口I4相连。正常情况下，光开关22在光监控单元23的控制下将选择其一输入端口工作，输出光接收工作信号c。当与工作光纤端口I2相连的工作光纤出现故障，光接口单元26输出的光接收工作信号c中断或光功率下降，光耦合器24耦合端口输出也为零或光功率下降，光监控单元23将控制光开关22根据该变化选择其另一输入端口工作，输出光接收保护信号d。
如图3所示，本发明装置中的光接口单元采用光循环器25A、26A，本实施例与图2所示的结构功能基本相同，此循环器是支持3个端口的特殊光组件。进入端口A的信号被引导至端口B，而进入端口B的信号被引导至端口C，由于端口A与端口C之间相互隔离，光发送工作信号a与光接收保护信号d不会相互干扰，因此，光发送信号和光保护信号可以使用相同工作波长，本发明装置光发送接收端口、工作光纤上的波长表示如图。
如图4所示，本发明装置中的光接口单元采用光交织器25B、26B，光发送信号和光接收信号采用不同的两组波长。此时，对于光接口单元26B来说，来自光分路器21的光发送保护信号b波长与由工作光纤端口I2输入的光接收工作信号c波长互为满足光交织器要求的相互交织的两组波长，本发明装置光发送接收端口、工作光纤上的波长表示如图。
如图5所示，本发明装置中的光接口单元采用波带分离器25C、26C，光发送信号和光接收信号工作在波带分离器能传输的两组波长。此时，对于光接口单元26C来说，来自光分路器21的光发送保护信号b波长和由工作光纤端口I2输入的接口输入的光接收工作信号c波长分别为波带分离器26C能传输的两组波长，本发明装置光发送接收端口、工作光纤上的波长表示如图。
为了补偿光信号在传输过程中的损耗，提供足够的光发送或/和光接收功率，发明装置中还可以包括光放大器，该光放大器设置在光发送或/和接收端口之前，用于对光发送或/和接收的光信号功率进行补偿。
如图6所示采用光循环器组件作为光接口单元的波分复用线路两纤光复用保护装置的点对点传输系统中应用，正常情况下，节点X中的输出的光复用段信号输入到与之相连的两纤光复用段保护器的光发送接口I1，光分路器21将其分成两份光发送工作信号a和光发送保护信号b。光发送工作信号a从光循环器件25A端口A输入，从端口B离开，输出到本装置工作光纤接口I3，由光纤传输到系统的另一端节点Y的的波分复用线路两纤光复用保护装置工作光纤接口I2，I2口与光循环器件26A端口B相连，该信号(节点X的发明装置中的光发送工作信号a)从端口C离开，经过光耦合器24和光开关22由光接收端口I4输出到节点Y，完成节点X光发送工作信号a的X→Y传输；而光发送保护信号b，在节点X的两纤光复用保护装置中被连接至光循环器件26A端口A，从端口B离开，输出到本装置工作光纤接口I2，由光纤传输到系统的另一端节点Y的波分复用线路两纤光复用保护装置工作光纤接口I3，I3口与光循环器件26A端口B相连，该信号(节点X的光发送保护信号b)从端口C离开，被送至光开关22；完成节点X光发送保护信号b的X→Y传输；在节点X的本发明装置中，由于光循环器A、C口的隔离作用，光循环器26A光发送保护信号b不会经过光耦合器24和光开关22由光接收端口I4输出到节点X。当节点X的波分复用线路两纤光复用保护装置工作光纤接口I3接口光纤发生故障时，节点X→节点Y光发送工作信号a传输中断，节点Y的波分复用线路两纤光复用保护装置中的光监控单元23就没有接收信号，光开关22受其控制切换其输入端口，节点X→节点Y光发送保护信号b将通过光开关22传输至接点Y。
节点Y→节点X的光信号传输与上相类似。
图7给出了本发明中提出的两纤光复用段保护器在环网系统中的应用，结构上是图6所示结构单元环形级联，工作方式相同，不再累述。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明作出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种波分复用线路两纤光复用段保护装置，包括一对光发送、接收端口(I1、I4)；一对工作光纤端口(I2、I3)；与所述光发送端口(I1)相连，将光发送信号分为光发送工作信号(a)和光发送保护信号(b)的光分路器(21)；用于将光接收工作信号(c)耦合输出的光耦合器(24)；与所述光耦合器(24)耦合端口相连的光监控单元(23)；以及，根据光监控单元(23)指令选择不同输入端口的光信号进行输出的光开关(22)，所述光开关(22)一输入端口与光耦合器输出端口相连、另一输入端口与光接收保护信号(d)相连，其输出端与光接收端口(I4)相连；其特征在于所述保护装置还包括与一对工作光纤端口相连的第一、第二光接口单元(25、26)，其中第一光接口单元(25)，将光分路器(21)输出的光发送工作信号(a)输出至工作光纤端口(I3)，同时将工作光纤端口(I3)来的光接收保护信号(d)输出给光开关(22)另一输入端口；第二光接口单元(26)，将光分路器(21)输出的光发送保护信号(b)输出至工作光纤端口(I2)，同时将工作光纤端口(I2)来的光接收工作信号(c)输出给光耦合器输入端口。
2.如权利要求1所述的波分复用线路两纤光复用段保护装置，其特征在于所述的光接口单元(25、26)是光循环器。
3.如权利要求1所述的波分复用线路两纤光复用段保护装置，其特征在于所述的光接口单元(25、26)是光交织器，光发送信号和光接收信号采用不同的两组波长。
4.如权利要求1所述的波分复用线路两纤光复用段保护装置，其特征在于所述的光接口单元(25、26)是波带分离器，光发送信号和光接收信号工作在波带分离器能传输的两组波长。
5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的波分复用线路两纤光复用段保护装置，其特征在于它还包括光放大器，所述光放大器设置在光发送或/和接收端口(I1、I4)之前，对光发送或/和接收的光信号功率进行补偿。
全文摘要
本发明公开了一种波分复用线路两纤光复用段保护装置，包括一对光发送、接收端口，一对工作光纤端口，光分路器，光耦合器，光监控单元，根据光监控单元的输出选择不同输入端口的光信号进行输出的光开关，光开关输入端口与本装置内光接收工作信号和光接收保护信号相连，输出端口与本装置光接收端口相连，以及一对与工作光纤相连的光接口单元，使光发送工作信号与光接收保护信号、光接收工作信号与光发送保护信号能在同一光纤中传输，该光接口单元可以是光循环器，光交织器，或波段分离器。本装置省去了光纤冗余方式所必须的光纤传输保护通道，而且实现方式简单可靠。
文档编号H04J14/02GK1549488SQ0313693
公开日2004年11月24日 申请日期2003年5月22日 优先权日2003年5月22日
发明者邓小强 申请人:上海贝尔阿尔卡特股份有限公司