专利名称：光纤线路保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数据通讯领域，尤其涉及一种在数据通信设备(如路由器，以太网交换机)中实现对光纤网络线路进行保护的装置。
背景技术：
采用光纤介质构成的数据通信网络一般有环形、星形、网状等拓扑结构。环形网的特征是设备之间通过两两串接构成环状，因此扩充比较方便，也可以连接远距离的设备，构成比较大型的网络。环形网结构的最大问题在于，当一个节点出问题时会导致环中所有节点无法正常通信。星形网和网状网结构没有这种缺点，但是由于其拓扑结构比较复杂，仅适宜于近距离设备之间的通信网构成。
为了克服环形网的单点故障问题，一般的解决方法是设计两个环路，一个作为工作环路，另一个作为保护环路。当网络上的设备都正常工作时，数据在工作环路中流动；当网络中某一台设备故障时，与之相邻的设备利用保护倒换功能，将工作环路和保护环路连接起来，构成一个新的环路，实现对故障点的屏蔽。如采用SDH技术的网络中一般就采用APS(自动保护倒换)技术实现对环网的保护。
这种方法存在如下缺点第一，这种方法不适用于只配置了单环的数据通信网络；第二，即使是一个采用双环结构的网络，如果同时有两台以上设备出现故障，则新的环路也无法建立起来，整个环网依然被破坏；第三，当网络中的设备出现故障(如断电)时，网络的保护倒换动作要等到其相邻设备检测到相应的错误信号后一段时间才会发生，倒换时间比较长，反应不够迅速。相关的现有技术包括申请号为02107389.9的中国专利文献，专利号为5,777,761的美国专利文献，其中上述中国专利文献实现对环形网络的保护必须基于双光纤构成的网络，而上述美国专利文献主要是针对光纤线路本身故障的切换，在一条光纤线路故障时切换到另一条光纤线路，而当连接到线路上的数据通信设备故障时，不能对光纤线路进行保护切换。
实用新型内容本实用新型的目的是为了解决现有的光纤通信网络线路保护方案的缺点，提供一种可以在物理层快速有效地实现光纤线路保护的装置。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案，一种光纤线路保护装置包括光路切换模块，用于将数据通信设备接入光纤网或从光纤网断开；系统监控模块，用于监控数据通信设备的系统工作状态，并根据数据通信设备系统的工作状态决定光路切换模块的工作模式；切换控制模块，用于根据系统监控模块指令，向光路切换模块发送切换指令，控制光路切换模块的动作；其中光路切换模块与系统监控模块和切换控制模块电连接，系统监控模块和切换控制模块电连接；所述系统监控模块控制着整个光纤线路保护装置的工作模式，当数据通信设备的系统运行出现故障或断电时，系统监控模块向切换控制模块发出将该数据通信设备从光纤网中断开的指令，切换控制模块根据指令向光路切换模块发出切换信号，控制光路切换模块将数据通信设备从光纤网断开；当数据通信设备恢复正常工作时，系统监控模块向切换控制模块发出将该数据通信设备接入光纤网的指令，切换控制模块根据指令向光路切换模块发出切换信号，控制光路切换模块将该数据通信设备接入光纤网。
本实用新型提供的光纤线路保护装置，改变了现有光纤网中数据通信设备直接接入光纤线路的做法，在光纤线路和数据通信设备之间进行了有效隔离，从而避免设备故障对光纤线路产生影响。
下面将结合实施例并参照附图对本实用新型的技术方案进行详细说明。
图1是本实用新型提供的一个实施例在光纤网中的位置示意图。
图2是本实用新型提供的一个实施例的结构示意图。
图3是本实用新型提供的一个实施例中光路切换模块的结构示意图。
图4是本实用新型提供的一个实施例的工作示意图。
具体实施方式
如图1所示，为本实用新型线路保护装置101在光纤网中的位置示意图。光纤网中，数据通信设备103通过光纤线路连接上游设备(未标号)和下游设备(未标号)。线路保护装置101在物理上可设置在数据通信设备103上，在信号收发方向上位于光纤线路和数据通信设备103的系统接口102之间。当数据通信设备103正常工作时，光纤线路中的信号通过线路保护装置101进入系统接口102，线路保护装置101对于数据通信设备103的系统来说是不可见的。当数据通信设备103出现故障或断电时，光纤线路在线路保护装置101中实现直通，信号不再进入到数据通信设备103的系统接口102，从而直接将故障设备103从光纤网中剥离。
如图2所示，为本实用新型光纤线路保护装置101的结构示意图，线路保护装置101包括光路切换模块201，切换控制模块202，系统监控模块203和断电监控模块204。其中，光路切换模块201通过光纤网络侧接口(未标号)连接到数据通信设备103的上下游设备，通过数据通信设备103系统侧接口(即图1中的系统接口102)连接到数据通信设备103。光路切换模块201还与线路保护装置101的切换控制模块202和系统监控模块203电连接，接收来自切换控制模块202的指令，而将光纤网络侧接口的信号直通到上下游数据通信设备或接入到数据通信设备103的系统侧接口。切换控制模块202由逻辑控制电路组成，与光路切换模块201和系统监控模块203电连接，用于接收系统监控模块203的指令，向光路切换模块201发出切换信号从而控制光路切换模块201的动作。系统监控模块203，与光路切换模块201，切换控制模块202，断电监控模块204电连接，并与数据通信设备103的系统内部控制单元电连接，实现对数据通信设备103系统工作状态的监控和对线路保护装置101各模块的管理。系统监控模块203是线路保护装置101的控制核心，对光路切换模块201的所有控制指令都由其发出，并可以向数据通信设备103的系统上报线路保护装置101的工作状态。本实施例中，线路保护装置101中还设有断电监控模块204，实现对数据通信设备103的系统电源的监控，当数据通信设备103的系统断电时，通知线路保护装置101的系统监控模块203，将光纤线路切换为直通。
如图3所示，光路切换模块201由四个光切换单元301构成，每个光切换单元301都包含一个输入端口1，两个输出端口2、3(第一输出端口3和第二输出端口2)。这四个光切换单元301两两串接，分别接到接收和发送两条光纤线路中。当数据通信设备103正常工作时，所有光切换单元301被设置为输入端口1和第一输出端口3接通，这时数据通信设备103被接入光纤网络，数据通信设备103的系统接口302(即图1中的系统接口102)分别与光纤网的上游设备和下游设备连接，使光纤线路形成切入状态。当数据通信设备103发生故障，不能正常工作时，在系统监控模块203所发的控制指令的作用下，所有光切换单元301改变连通状态，即改为输入端口1和第二输出端口2接通，使光纤线路形成直通状态，直接连通数据通信设备103的上、下游设备。
如图4所示，系统监控模块203通过对数据通信设备103系统工作状态的监测，实现光纤线路在直通状态和经过数据通信设备103连通状态(切入状态)两种状态之间的转换。当数据通信设备103系统正常工作时，线路保护装置101的系统监控模块203向切换控制模块202发出切入指令，通过光路切换模块201使接收和发送光纤线路处于切入状态401，并在切入状态401下保持对数据通信设备103系统工作状态进行不间断的监测。当数据通信设备103系统出现故障或断电时，系统监控模块203立刻向切换控制模块202发出直通指令，通过光路切换模块201使接收和发送光纤线路处于直通状态402，并保持在直通状态402，等待数据通信设备103系统激活或上电。
本实用新型的具体实现可为数据通信设备中的一块单板。其中，光路切换模块，切换控制模块，系统监控模块和断电监控模块分别由1×2光开关，驱动控制电路，CPLD(可编程逻辑器件)和储能器件构成。该具体实现中，CPLD(系统监控模块)可通过看门狗逻辑电路对数据通信设备的系统工作状态进行监控如果系统保持正常工作，则可以定时刷新CPLD中的计数器，使看门狗逻辑不产生动作，当系统发生故障时，对CPLD中计数器的刷新则不能及时完成，促使看门狗逻辑发生动作，向光开关(光路切换模块)的驱动控制电路(切换控制模块)发出驱动脉冲，使光开关改变开关状态。当数据通信设备系统断电时，储能器件(断电监控模块)可以对光开关控制电路和CPLD提供短暂的电能，使CPLD监测到系统电源中断后发出驱动脉冲，控制光开关改变状态。
本实用新型线路保护装置各模块之间的电连接关系，也可变更为无线耦合，蓝芽连接等其他信号交互方式，此部分不是本实用新型重点，且业界普通技艺人士对此类变更易于思及，在此不再赘述。
以上所述，仅是本实用新型的一种实施方式，其应用环境也不仅限于环形网络中的数据通信设备，因此不应被视为是对本实用新型范围的限制。本实用新型要求保护的范围应以权利要求为准，凡熟悉此领域技艺的人士，依据本实用新型所揭露的技术内容，可轻易思及的等效变化，均应落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种光纤线路保护装置，设在位于光纤网上、下游设备之间的数据通信设备上，用于保护光纤网络线路运行畅通，其特征在于，该光纤线路保护装置包括光路切换模块，用于将数据通信设备接入光纤网或从光纤网断开；系统监控模块，用于监控数据通信设备的系统工作状态，并根据数据通信设备系统的工作状态决定光路切换模块的工作模式；切换控制模块，用于根据系统监控模块指令，向光路切换模块发送切换指令，控制光路切换模块的动作；其中光路切换模块与系统监控模块和切换控制模块电连接，系统监控模块和切换控制模块电连接；系统监控模块控制着整个光纤线路保护装置的工作模式，当数据通信设备的系统运行出现故障或断电时，系统监控模块向切换控制模块发出将该数据通信设备从光纤网中断开的指令，切换控制模块根据指令向光路切换模块发出切换信号，控制光路切换模块将数据通信设备从光纤网断开；当数据通信设备恢复正常工作时，系统监控模块向切换控制模块发出将该数据通信设备接入光纤网的指令，切换控制模块根据指令向光路切换模块发出切换信号，控制光路切换模块将该数据通信设备接入光纤网。
2.如权利要求1所述的光纤线路保护装置，其特征在于，所述光纤线路保护装置的光路切换模块通过光纤网络侧接口连接到数据通信设备的上、下游设备，并通过数据通信设备的系统侧接口连接到数据通信设备，光路切换模块还与线路保护装置的切换控制模块和系统监控模块电连接，接收来自切换控制模块的指令，而将光纤网络侧接口的信号直通到上、下游设备或接入到数据通信设备的系统侧接口。
3.如权利要求2所述的光纤线路保护装置，其特征在于，所述切换控制模块由逻辑控制电路组成，与光路切换模块和系统监控模块电连接，用于接收系统监控模块的指令，向光路切换模块发出切换信号从而控制光路切换模块的动作。
4.如权利要求3所述的光纤线路保护装置，其特征在于，所述系统监控模块与光路切换模块和切换控制模块电连接，并与数据通信设备的系统内部控制单元电连接，实现对数据通信设备系统工作状态的监控和对线路保护装置各模块的管理，对光路切换模块的所有控制指令都由其发出。
5.如权利要求1或4所述的光纤线路保护装置，其特征在于，所述线路保护装置中还设有断电监控模块，与系统监控模块电连接，用于实现对数据通信设备的系统电源的监控，当数据通信设备的系统断电时，断电监控模块通知线路保护装置的系统监控模块将光纤线路切换为直通。
6.如权利要求5所述的光纤线路保护装置，其特征在于，所述光路切换模块由若干光切换单元构成，每个光切换单元都包含一个输入端口(1)，两个输出端口(2、3)，这些光切换单元分为两组，分别串接到接收和发送两条光纤线路中，当数据通信设备正常工作时，所有光切换单元被设置为输入端口(1)和第一输出端口(3)接通，这时数据通信设备被接入光纤网，数据通信设备的系统接口分别与光纤网的上游设备和下游设备连接，使光纤线路形成切入状态；当数据通信设备发生故障，不能正常工作时，在系统监控模块所发的控制指令的作用下，所有光切换单元改变连通状态，即改为输入端口(1)和第二输出端口(2)接通，使光纤线路形成直通状态，直接连通数据通信设备的上、下游设备。
专利摘要本实用新型提供一种光纤线路保护装置，包括光路切换模块，系统监控模块和切换控制模块，当数据通信设备的系统运行出现故障时，系统监控模块向切换控制模块发出将该数据通信设备从光纤网中断开的指令，切换控制模块向光路切换模块发出切换信号，控制光路切换模块将数据通信设备从光纤网断开；当数据通信设备恢复正常工作时，系统监控模块向切换控制模块发出将该数据通信设备接入光纤网的指令，切换控制模块向光路切换模块发出切换信号，控制光路切换模块将该数据通信设备接入光纤网。本实用新型改变了现有光纤网中数据通信设备直接接入光纤线路的做法，在光纤线路和数据通信设备之间进行了有效隔离，从而避免设备故障对光纤线路产生影响。
文档编号H04B10/08GK2703365SQ200320131198
公开日2005年6月1日 申请日期2003年12月5日 优先权日2003年12月5日
发明者何宁, 蔡键龙, 俞嘉 申请人:中兴通讯股份有限公司