专利名称：一种光监控信息传输方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光监控信息传输方法和该方法所使用的光监控信息传输系统，更具体地说，本发明涉及一种利用独立于主光信道波长的1510纳米波长信号、以25Mbit/s传输速率在波分复用系统中传输网管、公务以及其它一些组网信息的方法和该方法所使用的光监控信息传输系统。
背景技术：
在现有的波分复用传输系统中，通常使用的是传输带宽为2.048Mbit/s的光监控信道，使用国家通信行业标准光波分复用系统要求中规定的1510nm的中心波长，采用CMI线路码型，提供一定的字节数供再生段公务、网管信息和光复用段公务、网管等信息的传输。在波分复用设备刚开始应用阶段，系统中需要传输的监控信息并不是很丰富，2M的信号带宽还能满足传输需求，但当前的波分设备，网管开销日益增加，同时也产生了不同的组网需求和不断增加的其他附加业务，原有2M光监控传输系统逐渐显示出其带宽上的不足。
为了适应当前波分复用传输系统日益复杂的组网需求，为了更方便快捷地传输系统中的监控信息和其它附加业务，迫切需要在满足原有波分系统监控信息传输需求的基础上开发出新的监控信息传输系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光监控信息传输方法，本发明的另一个目的在于提供一种光监控信息传输系统，本发明的光监控信息传输方法和该方法所使用的系统可以解决现有技术所存在的上述问题，较好地解决了目前监控信息传输带宽不足的问题。
本发明提供一种光监控信息传输系统，包括发送端设备和接收端设备，其特征在于发送端设备包括第一现场可编程门阵列模块，将输入的再生段公务字节(E1)、复用段公务字节(E2)、使用者字节(F1)、保留字节(K1)、保留字节(K2)、网元管理开销字节(DCCR)、复用段网络管理字节(DCCM)和自动功率降低字节(APR)进行第一级复用，该复用形成速率为2.048Mbit/s码型为非归零码的数据信号输出；第一码型转换装置，将来自第一现场可编程门阵列模块输出的非归零码转换为高密度双极码，然后输出给复用专用集成电路；复用专用集成电路，将第一路2.048Mbit/s信号和第二路2.048Mbit/s信号和来自第一码型转换装置的2.048Mbit/s的高密度双极码信号进行第二级复用，该复用形成速率为8.448Mbit/s的数据信号，然后输出给第二现场可编程门阵列；第二现场可编程门阵列模块，将复用专用集成电路输出的8.448Mbit/s的数据信号和另一路8.448Mbit/s的网络管理通道信号进行第三级复用，该复用形成速率为25.344Mbit/s的数据信号，输出给第一光模块；第一光模块，将来自第二现场可编程门阵列的25.344Mbit/s的数据信号转换为光信号输出；接收端设备包括第二光模块，将来自线路的光信号转换为输出给第四现场可编程门阵列的25.344Mbit/s的数据信号；第四现场可编程门阵列模块，将来自第二光模块的25.344Mbit/s的数据信号进行第三级解复用，该解复用形成输出给解复用专用集成电路的8.448Mbit/s的数据信号和另一路8.448Mbit/s的网络管理通道信号；解复用专用集成电路，将来自第四现场可编程门阵列的8.448Mbit/s的数据信号进行第二级解复用，该解复用形成第一路2.048Mbit/s信号、第二路2.048Mbit/s信号和输出给第二码型转换装置的2.048Mbit/s高密度双极码数据信号；第二码型转换装置，将来自解复用专用集成电路的高密度双极码转换为非归零码，然后输出给第三现场可编程门阵列模块；第三现场可编程门阵列模块，将来自第二码型转换装置的2.048Mbit/s的非归零码数据信号进行第一级解复用，该解复用形成再生段公务字节(E1)、复用段公务字节(E2)、使用者字节(F1)、保留字节(K1)、保留字节(K2)、网元管理开销字节(DCCR)、复用段网络管理字节(DCCM)和自动功率降低字节(APR)。
在本发明的光监控信息传输系统中，其中的光模块发送和接收独立于主光信道并且中心波长为1510纳米的光信号。
在本发明的光监控信息传输系统中，其中发送端设备中的第一码型转换装置和接收端设备中的第二码型转换装置可以使用相同的双向码型转换装置。
在本发明的光监控信息传输系统中，其中所述发送端设备与所述接收端设备可以合为一体，这样第一、第二、第三和第四现场可编程门阵列模块由同一个现场可编程门阵列芯片构成，第一码型转换装置和第二码型转换装置由具有双向码型转换功能的同一码型转换装置构成，复用专用集成电路和解复用专用集成电路由具有复用/解复用功能的同一专用集成电路构成。
本发明还提供一种光监控信息传输方法，该方法包括相互对应的发送步骤和接收步骤，其特征在于发送步骤包括将输入的再生段公务字节(E1)、复用段公务字节(E2)、使用者字节(F1)、保留字节(K1)、保留字节(K2)、网元管理开销字节(DCCR)、复用段网络管理字节(DCCM)和自动功率降低字节(APR)进行第一级复用，该复用形成速率为2.048Mbit/s码型为非归零码的数据信号输出；将第一级复用后的非归零码转换为高密度双极码；将第一路2.048Mbit/s信号和第二路2.048Mbit/s信号和2.048Mbit/s的高密度双极码信号进行第二级复用，该复用形成速率为8.448Mbit/s的数据信号；将第二级复用形成的8.448Mbit/s的数据信号和另一路8.448Mbit/s的网络管理通道信号进行第三级复用，该复用形成速率为25.344Mbit/s的数据信号；将第三级复用形成的25.344Mbit/s的数据信号转换为光信号发送；接收步骤包括将接收的光信号转换为25.344Mbit/s的数据信号；将25.344Mbit/s的数据信号进行第三级解复用，该解复用形成8.448Mbit/s的数据信号和另一路8.448Mbit/s的网络管理通道信号；将8.448Mbit/s的数据信号进行第二级解复用，该解复用形成第一路2.048Mbit/s信号、第二路2.048Mbit/s信号和2.048Mbit/s高密度双极码数据信号；将高密度双极码转换为非归零码；将2.048Mbit/s的非归零码数据信号进行第一级解复用，该解复用形成再生段公务字节(E1)、复用段公务字节(E2)、使用者字节(F1)、保留字节(K1)、保留字节(K2)、网元管理开销字节(DCCR)、复用段网络管理字节(DCCM)和自动功率降低字节(APR)。
在本发明的光监控信息传输方法中，保留字节(K1)、保留字节(K2)用于传输自动保护切换信息(APS)。
本发明的方法和该方法所使用的系统扩展了光传输系统中光监控信息的传输带宽，可以灵活地利用所增加的带宽传输系统时钟信号和各种网络管理信号，尤其是各种对系统实施保护性控制的信号。
图1是本发明光监控信息传输系统中发送端设备的结构示意图；图2是本发明光监控信息传输系统中接收端设备的结构示意图；图3是本发明光监控信息传输方法和系统中所传输的监控信息的采集方式示意图。
具体实施例方式
下面结合附图详细解释本发明的技术原理和具体实施例。
如图1和2所示，为实现扩展监控信息传输带宽的目的，本发明的光监控信息传输系统在原有速率512Kbit/s的网元管理开销字节(DCCR)、速率为512Kbit/s复用段网络管理字节(DCCM)和公务盘(EOW)发送的64Kbit/s速率再生段公务字节(E1)、64Kbit/s速率的复用段公务字节(E2)、64Kbit/s速率的使用者字节(F1)基础上，增加了两路2M口信号，如图1和2中第一路2M信号和第二路2M信号所表示，该两路2M信号可以满足外传时钟需求或作为单纯的2M业务通道使用。本发明增加了一路2.112Mbit/s的485接口数据通道，如图1和2下部分所示。另外，为了方便传送网络管理信息，本发明的系统又增加了一路速率为8.448Mbit/s的网络管理通道(NMC)，如图1和2上部分所示。本发明系统中光线路码型为25.344M的2B1H码，其帧结构如表1所示表1
其中，B1和B2各为一路8448Kbit/s信码，C为其前一B2的反码，H为混合码，采用2B1H码，对C码进行误码监测。该帧结构中H码的具体排列方式和组成如表2所示表2
其中F1至F8字节内容为11101000，作为帧定位码，D为2.112Kbit/s速率的485接口数据，M为开销；其中M0为告警指示信号位(AIS)，M1为对告指示信号位(FERF)，其余节作为预留的备用字节。
在表1所示的帧结构中，B1即为8.448Mbit/s的网络管理通道(NMC)。B2中的一路E1信号包容原有的2.048MMbit/s网管传输信息，其中包含有公务电话、自动功率降低信号(APR)、保留字节(K1)、保留字节(K2)等，充分包含原有监控信道中的传输内容。B2中的另外两路E1信号给用户作为外时钟传送信号或2M业务信号。
图2表示本发明系统的接收端设备。其中光模块完成光电转换，经过放大、整形、提取时钟、数据再生等处理后将所得25.344MHz的接收时钟和25.344Mbit/s的接收数据送至第四现场可编程门阵列(FPGA)进行解码、解复用和误码检测等处理，该解复用分解出两路8.448Mbit/s的信号，其中一路作为网络管理通道字节(NMC)以便传输网络管理信息，另外一路传输给专用集成电路作进一步解复用处理，分离出两路2.048Mbit/s的E1信号作为外设传输通道，在图2中由第一、第二路2M信号表示，另外还分离出一路包含网管信息、公务信息在内的业务信号，其码型为高密度双极码(HDB3)，传输给第二码型转换装置。这路包含网管、公务等信息的业务信号再通过码型转换装置芯片完成由高密度双极码(HDB3)向非归零码(NRZ)的码型转换后，传输给第三现场可编程门阵列(FPGA)进行下一级的解复用处理，分离出原有的2.048Mbit/s速率光监控传输系统所具有的网管、公务、自动功率降低(APR)、保留字节(K1和K2)、使用者字节F1等开销传输通道。
在实际应用中，图2中将2M数据信号解复用成为E1、E2、F1、K1、K2、DCCR、DCCM和APR信号的功能模块和将25M数据信号解复用成为8M数据信号的功能模块均使用现场可编程门阵列芯片实现，并且进一步可以使用同一现场可编程门阵列芯片实现。
图1表示本发明系统中的发送端设备，发送端工作过程正好和接收端工作过程相反，两者的工作步骤相互对应，因此不再重复详细介绍发送端设备各个模块的工作细节。在发送端设备中，作为最后一级复用装置的第二现场可编程门阵列(FPGA)对完成码型变换后的各通道信号做复用和组帧处理，再根据需要选择接收的25.344MHz时钟或本地同频晶振时钟作为发送时钟将组帧后的信号发送至发光模块，光模块完成电光转换，以1510nm的波长信号发出。
在实际应用中，图1中将E1、E2、F1、K1、K2、DCCR、DCCM和APR信号复用成为2M数据信号的功能模块和将8M数据信号复用成为25M数据信号的功能模块均使用现场可编程门阵列芯片实现，更进一步可以使用同一现场可编程门阵列芯片实现。
在图1和图2中的NRZ/HDB3码型转换装置和HDB3/NRZ码型转换装置可以使用具有双向码型转换功能的相同电路实现。
在图1和图2中的复用器和解复用器可以使用具有复用/解复用功能的相同专用集成电路实现。
在实际应用中，图1的发送端设备与图2中的接收端设备可以采用合并方式，即组合成为一体的发送/接收设备。在此种合并方式下，全部的数据复用和解复用功能模块可以由同一个现场可编程门阵列芯片构成，HDB3码与NRZ码的码型转换可以由具有双向码型转换功能的同一码型转换装置电路构成，复用专用集成电路和解复用专用集成电路也由具有复用/解复用功能的同一专用集成电路构成。
图2中的接收端设备中的光模块采用具有2R功能的接收模块，其接收灵敏度在10-10误码率情况下可以达到或超过-45dBm，在发光功率高达3dBm的情况下可以满足波分系统长跨距段的传输需求。从信号中提取时钟后，对信号进行再生处理。图1中的发送端设备中的光模块具有光功率自动控制(APC)功能、光源工作温度自动控制(ATC)功能，能够较为稳定地输出功率恒定、波长稳定的已经经过调制的光信号。
图3简要介绍了本发明的方法和系统中所传输的监控信息的产生方式。其中光电转换和电光转换分别由相应光模块完成，如图3中所示的O/E模块和E/O模块。图3中的控制器部分采用申请人所生产的盘控器(BCT)，该盘控器采集其它各模块和芯片的信息，并上报网管后产生相应的告警等信息，该盘控器也可以将网管下达的控制指令下发给各模块和芯片以便它们执行相应的操作。
本发明由于增加了传输系统的有效带宽，可以相当方便地传输一些附加的业务通道以满足组网需求，在长链状波分复用系统中8M带宽的网络管理通道(NMC)极大地增强了系统网管信息的通信，使得长距离网管信息传送更为方便快捷，增加的两路2M口的E1信号可以灵活地传送时钟或者其它开销信息，有效地缓解了原有2M带宽的不足。同时自动功率降低(APR)功能也由本系统产生，配合光功率放大盘的激光放大器(EDFA)可以在波分传输系统发生断纤等异常情况时进入保护状态，防止断纤部位泄露的强激光射束伤害维修人员眼睛。自动保护切换(APS)信息也由本系统传输，利用监控信道中保留的K1、K2字节能有效地传送波分系统的自动倒换控制信息。
上述附图和实施例仅仅为解释本发明的技术原理，并不对本发明的保护范围构成限制。本发明保护范围由所附带的权利要求书所限定。
权利要求
1.一种光监控信息传输系统，该系统包括发送端设备和接收端设备，其特征在于发送端设备包括第一现场可编程门阵列模块，将输入的再生段公务字节(E1)、复用段公务字节(E2)、使用者字节(F1)、保留字节(K1)、保留字节(K2)、网元管理开销字节(DCCR)、复用段网络管理字节(DCCM)和自动功率降低字节(APR)进行第一级复用，该复用形成速率为2.048Mbit/s码型为非归零码的数据信号输出；第一码型转换装置，将来自第一现场可编程门阵列模块输出的非归零码转换为高密度双极码，然后输出给复用专用集成电路；复用专用集成电路，将第一路2.048Mbit/s信号和第二路2.048Mbit/s信号和来自第一码型转换装置的2.048Mbit/s的高密度双极码信号进行第二级复用，该复用形成速率为8.448Mbit/s的数据信号，然后输出给第二现场可编程门阵列；第二现场可编程门阵列模块，将复用专用集成电路输出的8.448Mbit/s的数据信号和另一路8.448Mbit/s的网络管理通道信号进行第三级复用，该复用形成速率为25.344Mbit/s的数据信号，输出给第一光模块；第一光模块，将来自第二现场可编程门阵列的25.344Mbit/s的数据信号转换为光信号输出；接收端设备包括第二光模块，将来自线路的光信号转换为输出给第四现场可编程门阵列的25.344Mbit/s的数据信号；第四现场可编程门阵列模块，将来自第二光模块的25.344Mbit/s的数据信号进行第三级解复用，该解复用形成输出给解复用专用集成电路的8.448Mbit/s的数据信号和另一路8.448Mbit/s的网络管理通道信号；解复用专用集成电路，将来自第四现场可编程门阵列的8.448Mbit/s的数据信号进行第二级解复用，该解复用形成第一路2.048Mbit/s信号、第二路2.048Mbit/s信号和输出给第二码型转换装置的2.048Mbit/s高密度双极码数据信号；第二码型转换装置，将来自解复用专用集成电路的高密度双极码转换为非归零码，然后输出给第三现场可编程门阵列模块；第三现场可编程门阵列模块，将来自第二码型转换装置的2.048Mbit/s的非归零码数据信号进行第一级解复用，该解复用形成再生段公务字节(E1)、复用段公务字节(E2)、使用者字节(F1)、保留字节(K1)、保留字节(K2)、网元管理开销字节(DCCR)、复用段网络管理字节(DCCM)和自动功率降低字节(APR)。
2.根据权利要求1所述的光监控信息传输系统，其特征在于发送端设备和接收端设备中的光模块发送和接收独立于主光信道并且中心波长为1510纳米的光信号。
3.根据权利要求1所述的光监控信息传输系统，其特征在于发送端设备中的第一和第二现场可编程门阵列模块使用同一现场可编程门阵列芯片实现，和接收端设备中的第三和第四现场可编程门阵列模块使用同一现场可编程门阵列芯片实现。
4.根据权利要求1所述的光监控信息传输系统，其特征在于所述发送端设备与所述接收端设备合为一体，其中第一、第二、第三和第四现场可编程门阵列模块由同一个现场可编程门阵列芯片构成，第一码型转换装置和第二码型转换装置由具有双向码型转换功能的同一码型转换装置构成，复用专用集成电路和解复用专用集成电路由具有复用/解复用功能的同一专用集成电路构成。
5.一种光监控信息传输方法，该方法包括相互对应的发送步骤和接收步骤，其特征在于发送步骤包括将输入的再生段公务字节(E1)、复用段公务字节(E2)、使用者字节(F1)、保留字节(K1)、保留字节(K2)、网元管理开销字节(DCCR)、复用段网络管理字节(DCCM)和自动功率降低字节(APR)进行第一级复用，该复用形成速率为2.048Mbit/s码型为非归零码的数据信号输出；将第一级复用后的非归零码转换为高密度双极码；将第一路2.048Mbit/s信号和第二路2.048Mbit/s信号和2.048Mbit/s的高密度双极码信号进行第二级复用，该复用形成速率为8.448Mbit/s的数据信号；将第二级复用形成的8.448Mbit/s的数据信号和另一路8.448Mbit/s的网络管理通道信号进行第三级复用，该复用形成速率为25.344Mbit/s的数据信号；将第三级复用形成的25.344Mbit/s的数据信号转换为光信号发送；接收步骤包括将接收的光信号转换为25.344Mbit/s的数据信号；将25.344Mbit/s的数据信号进行第三级解复用，该解复用形成8.448Mbit/s的数据信号和另一路8.448Mbit/s的网络管理通道信号；将8.448Mbit/s的数据信号进行第二级解复用，该解复用形成第一路2.048Mbit/s信号、第二路2.048Mbit/s信号和2.048Mbit/s高密度双极码数据信号；将高密度双极码转换为非归零码；将2.048Mbit/s的非归零码数据信号进行第一级解复用，该解复用形成再生段公务字节(E1)、复用段公务字节(E2)、使用者字节(F1)、保留字节(K1)、保留字节(K2)、网元管理开销字节(DCCR)、复用段网络管理字节(DCCM)和自动功率降低字节(APR)。
6.根据权利要求5的光监控信息传输方法，其特征在于保留字节(K1)、保留字节(K2)用于传输自动保护切换信息(APS)。
全文摘要
本发明涉及一种光监控信息传输方法和该方法所使用的光监控信息传输系统，该方法和系统利用独立于主光信道的波长为1510纳米的光信号，传输带宽为25Mbit/s速率的监控信息，由于增加了传输系统的有效带宽，可以相当方便地传输一些附加的业务通道以满足组网需求，在长链状波分复用系统中8M带宽的网络管理通道(NMC)极大地增强了系统网管信息的通信，使得长距离网管信息传送更为方便快捷，增加的两路2M口的E1信号可以灵活地传送时钟或者其它开销信息，有效地缓解了原有光监控信息传输系统2M带宽的不足。
文档编号H04J14/02GK1558575SQ20041003909
公开日2004年12月29日 申请日期2004年2月4日 优先权日2004年2月4日
发明者何建明, 杨铸, 田耕, 杨兆华 申请人:烽火通信科技股份有限公司