CN100486148C - 光监控通道环回保护的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光监控通道环回保护的装置，包括判据产生电路、时钟配置电路和成帧电路；判据产生电路将采集到的LOS信号和接收光功率，共同用来判断光信号是否丢失；当判断为光信号丢失时，时钟配置电路重新配置系统时钟；成帧电路所需的时钟由时钟配置电路提供，成帧电路主要实现PCM数据成帧，提高了监控通道的可靠性，同时提高了ECC通道与公务信道的质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种同步时钟环回的保护，尤其涉及密集波分复用光传输系统中监控通道的全网同步保护。
背景技术
在密集波分复用系统的光监控通道采用全网同步的方式下，网络中有一个节点作为系统主时钟，其余各节点从光路提取上游节点的时钟信息作为本节点时钟。这种时钟方式很大程度上依赖于网络连接的可靠性，一旦光纤发生断裂，相应下游节点将失去系统主时钟，导致下游整个链路通信中断。
密集波分复用光传输系统中要求光监控通道具有环回保护功能。参见邮电技术规定YDN 120-1999，《光波分复用系统总体技术要求(暂行规定)》。此外，光监控通道的帧结构采用ITU-T G..704建议的复帧结构，PCM(Pulse Code Modulation，脉冲编码调制)码流的0时隙传送帧同步字节，用于接收时帧同步的检测和数据的解复用。现有的光监控系统当外输入信号消失时，具有内部定时源，通过内部自由振荡实现定时。具体要求如下：首先，在发送端即每个WDM系统终端站上，监控信道应有外定时接口或从SDH设备获取定时信号，提供2Mbit/s的外定时信号；其次，要在每个光放大中继器上，通过定时提取方式获得定时源；而且当外定时源输入信号消失时，应具有内部定时源，通过内部自由振荡获得时钟，自由振荡时的输出频率准确度应不大于±20ppm。
现有的监控通道系统的环回保护存在以下问题：首先，采用光接收模块中的时钟锁相环输出的LOS(Loss Of Signal，信号丢失)信号作为光信号丢失的判据，以此决定是否进行时钟切换和帧同步头的处理。但是由于当光接收模块的灵敏度较高时，LOS信号并不是很稳定甚至会产生误判，从而导致系统的不稳定；其次在失去时钟的情况下，如果采取时钟保持的方法，可以较好地在短时间内保持系统同步，整个链路的可以得到环回保护，但是这种方法需要额外的电路实现，而且成本较高；用锁相环的自由振荡频率作为定时源，尽管输出频率准确度小于±20ppm，同时受温度等外部环境影响较大，仍然有可能造成系统时钟不同步。
发明内容
本发明的目的就是解决现有系统中光监控通道环回保护的不稳定的缺点，提供一种稳定可靠的光监控通道环回保护的装置，更好地满足邮电部有关光波分复用系统总体技术对光监控通道的规定。
为实现本发明的目的，本发明所提供的光监控通道环回保护的装置包括判据产生电路、时钟配置电路和成帧电路；判据产生电路用来采集LOS信号和接收光功率，共同用来判断光信号是否丢失，其输出至时钟配置电路；当判断为光信号丢失时，时钟配置电路重新配置系统时钟；成帧电路所需的时钟由时钟配置电路提供，成帧电路主要实现PCM数据成帧。
附图说明
图1是光监控通路的环回保护功能示意图。
图2是本发明的装置示意图。
图3是本发明装置的工作过程示意图。
图4是实现本发明装置的具体实施例示意图。
具体实施方式
图1是光监控通路的环回保护功能示意图，当某两个中继器之间的光纤段断裂的情况下，如中继站n与中继站n+1之间的光纤段断裂，则中继站n+1启用新时钟向东终端方向传送。即某个中继器发生故障时，位于故障点下游的中继器类似上述光纤断裂的情况，自动启动中继器上的备用时钟把信号环回终端站，当光纤恢复后自动撤消环回功能。
结合图2、图4进一步说明本发明的光监控通道环回保护的装置，包括判据产生电路201、时钟配置电路202和成帧电路203；首先在判据产生电路中采集数据，即采集LOS信号和接收光功率，共同用来判断光信号是否丢失；当判断为光信号丢失时，时钟配置电路重新配置系统时钟；成帧电路所需的时钟由时钟配置电路提供，成帧电路主要实现PCM数据成帧，由于是硬件控制产生帧同步信号，同时属于专用芯片，所以可靠性较高。
具体的，判据产生电路201包括光接收模块、隔离电路和A/D转换芯片；首先在光接收模块进行O/E转换，然后将得到的接收光功率模拟电压值由隔离电路隔离后送入A/D转换芯片。由于LOS信号不稳定，而当光信号丢失时光接收功率立即下降，由A/D转换器对光接收模块的接收功率进行的数据采集比较可靠，因此用LOS信号和接收光功率共同判断信号是否丢失；
时钟配置电路202包括CPU和时钟选择寄存器，首先由CPU控制A/D转换芯片对数据进行采样，并读取采样值。当光纤发生断裂时，读取的采样值低于定标的门限，CPU通过控制时钟选择寄存器对主时钟进行切换，进行断裂后各节点的数据环回保护。同时每个节点均具有成帧电路，可以对数据进行成帧处理，因此只要在该故障节点做时钟切换即可实现下游所有节点的环回保护。
当光纤恢复时，同样的做法可以使光监控通道模块恢复到原来的时钟，保证系统的正常运行。
本发明通过图3所示的工作过程来实现从多种时钟源中选择主时钟；当采集得到的接收光功率低于一定门限时，则认为光信号丢失，这时向时钟选择寄存器写入时钟状态字，就可以实现时钟的切换。从而保证光纤断裂后下游各节点仍然能够正常工作。反之亦然，当光纤恢复时，时钟恢复为断裂前的时钟。
具体工作过程如下：
当A光方向光纤发生断裂，此时A向光功率的AD采样值会小于规定门限值，光监控通道模块便会判断当前有无A向信号丢失告警；
如果有A向信号丢失告警，说明已经做了时钟切换以及上报的操作，即线路已经做了一次环回保护，而线路故障没有恢复，无需重复保护处理；
若无A向信号丢失告警，说明初次出现故障，则上报告警，接着判断该节点是否从此光路抽取时钟信息，若是则切换时钟源为本地晶振，若不是就无需处理，因为每一个节点的时钟源是由网管配置决定的，这里的判断就是查询网管给本板的配置信息；
如果检测到A向光功率恢复，即A向光功率的AD采样值会大于规定门限值，则等待三秒钟确认此信号在三秒钟内一直正常，接着上报网管信号告警消失，同时判断该节点是否从此光路抽取时钟信息，若是则将时钟源由本地晶振恢复为A向抽取时钟。若不是则表示该网元的时钟源与A向光路信号无关，不涉及环回保护动作。
可见，本发明彻底解决了密集波分复用系统光监控通道环回保护的问题，通过光功率与LOS信号的检测来控制时钟源的切换，提高了监控通道的可靠性，同时提高了ECC通道与公务信道的质量，达到了有关技术规范的要求。
Claims (3)
1、光监控通道环回保护的装置，包括判据产生电路(201)、时钟配置电路(202)和成帧电路(203)；判据产生电路(201)用来采集LOS信号和接收光功率，其输出至时钟配置电路(202)；当光信号丢失时，时钟配置电路(202)重新配置系统时钟；成帧电路(203)所需的时钟由时钟配置电路(202)提供，成帧电路(203)实现脉冲编码调制PCM数据成帧。
2、根据权利要求1所述的光监控通道环回保护的装置，其特征在于：所述的判据产生电路(201)包括光接收模块、隔离电路和A/D转换芯片；在光接收模块进行O/E转换后将得到的接收光功率模拟电压值由隔离电路隔离后送入A/D转换芯片。
3、根据权利要求1所述的光监控通道环回保护的装置，其特征在于：所述的时钟配置电路(202)包括CPU和时钟选择寄存器，CPU控制A/D转换芯片对数据进行采样，并读取采样值，当光纤发生断裂时读取的采样值低于定标的门限，CPU通过控制可时钟选择寄存器对主时钟进行切换，进行断裂后各节点的数据环回保护，当光纤恢复时使光监控通道模块恢复到原来的时钟。
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