CN100571078C - 光通信保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光通信保护方法，特别是一种实现自动保护倒换的光通信保护方法。本发明通过检测主光路中的光信号参数达到倒换门限时启动备光路，根据分别检测到的主光路和备光路的光信号参数，进一步判断是否需要光路倒换，并根据检测和判断的结果实现光路倒换，因此能够在光信号传输的过程中，从出现问题直至维修人员修好这段时间内实现一个自动保护倒换系统，以保障通信的最小故障时间，而且由于对主光路和启动后的备光路光信号参数的进一步判定，能够避免单一判断产生的误动作，增加运行和倒换过程的可靠性。

Description

光通信保护方法

技术领域

本发明涉及一种光通信保护方法，特别是一种实现自动保护倒换的光通信保护方法。

技术背景

在光纤直放覆盖系统中，由于业务信息和网管信息都要通过光纤进行传输，因此如果光路出现问题，就会导致业务信息和网管信息都不能通信，在一些比较重要的工程中，如果通信出现问题会对整体工作造成很大的影响，无论是运营商和设备制造商都会遭受巨大的损失，例如铁路调度系统，如果通信出现问题，会影响正常的交通运输，因此对这些工程的光纤覆盖系统的可靠性提出了很高的要求，既要求设备的可靠性很高，同时也要求在出现问题的情况下要很快的得到修复，现有的一些通信设备中采用了备设备和光纤构成备光路，单备光路多是采用人工倒换的方式，由于主光路出现问题的多为偶然性，维修人员很难及时赶到现场解决问题，通信也很难保证尽快得到恢复。

本发明克服了上述缺点，提供了一种能够实现自动倒换，有效减少故障时间的光通信保护方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种光通信保护方法，包括如下步骤：

a.监控到主光路出现故障；

b.检测主光路光信号参数是否达到倒换门限；

c.设定一个延迟时间，在此延迟时间内启动备光路的同时，还检测主光路光信号参数是否恢复；

d.进一步检测到的主光路和备光路中的光信号参数；其中

d1.如果步骤c中主光路已恢复，检测并比较主光路和备光路的光信号参数是否满足倒换条件，如果满足则倒换至备光路，如果不满足倒换要求则仍维持主光路运行；所述倒换条件为x＞(y+n)，其中x为设备探测器上检测到的光信号参数的最大值，y为主探测器上检测的光信号参数值，单位为dB，其中，n＝1～3；

d2.如果步骤c中主光路未恢复，根据备光路运行状态，倒换至备光路；其中

d21.如果备光路的光信号参数达到倒换门限则仍维持主光路运行，并告警；

d22.如果备光路的光信号参数没有达到倒换门限则进行自动倒换保护。

还可包括步骤e：检测倒换后备光路的光信号参数，如果所述备光路的光信号参数未达到倒换门限，则继续维持备光路运行，如果所述备光路光信号参数达到倒换门限，则重新倒换至主光路。

所述步骤b具体可为，按设定的次数重复检测光信号参数，检测主光路光信号参数在设定次数中是否都达到倒换门限。

所述步骤c中可包括，设定一个延迟时间，在此延迟时间内启动备光路的同时，还检测主光路光信号参数是否恢复。

所述步骤d1中倒换条件可为x＞(y+n)，其中n＝1.5～2.5。

所述步骤b中的检测次数可为50～200次，较佳值为80～120次。

所述光信号参数可为光路中传输光信号的光功率。

本发明通过检测主光路中的光信号参数达到倒换门限时启动备光路，根据分别检测到的主光路和备光路的光信号参数，进一步判断是否需要光路倒换，并根据检测和判断的结果实现光路倒换，因此能够在光信号传输的过程中，从出现问题直至维修人员修好这段时间内实现一个自动保护倒换系统，以保障通信的最小故障时间，而且由于对主光路和启动后的备光路光信号参数的进一步判定，能够避免单一判断产生的误动作，增加运行和倒换过程的可靠性。

附图说明

图1为本发明中实施例1所应用的系统框图；

图2为本发明中实施例1的流程图；

图3为本发明中实施例2所应用的系统框图；

图4为本发明中实施例2的流程图。

具体实施方式

本发明的一种实施方式，应用于对光纤保护方式，光纤故障多为人为破坏、动物破坏、机器施工破坏等因素，对光纤的损伤造成的通信中断，出于成本的考虑，保护光纤是一种经济实用的通信保护方式。如图1中所示，近端和远端分别对称地包括激光器、光耦合器、监控单元、主探测器、备探测器、主波分复用器、备波分复用器以及连接在相对的主波分复用器之间的主纤和连接在相对的备波分复用器之间的备纤。

以近端为例，所述近端激光器11与光耦合器12、监控单元13连接，待传送的射频信号经激光器11电光转换变为光信号发送到光耦合器12，然后经光耦合器12耦合为两路光信号，分别发送到近端的主波分复用器16、备波分复用器17，所述监控单元13还同时与主探测器14以及备探测器15连接，远端中结构与上述近端对称。当主光路工作时，由近端发往远端的光信号，经主波分复用器16、主光纤51，通过主波分复用器26和备波分复用器27接收，主探测器24将从所述主波分复用器26中检测到的收光功率上报所述监控单元23，而当光信号从远端传送到近端时，所述近端主探测器14中检测到的则是上行光信号的光功率，即远端发往近端的光信号功率。同样的，当备光路工作时，由所述备探测器15、25分别从对应的备波分复用器17、27中检测到的收光功率也上传到对应监控单元13、23中。

在正常工作情况下，使用主光纤51传输射频业务信号和网管信息，主探测器14、24处于工作状态，备探测器15、25处于备状态，监控单元13、23监控整个系统的工作状态。所述备探测器的备状态可以采用热保护，也可以采用冷保护，为了得到更快的自动倒换速度，可采用热保护，但是采用热保护会导致底噪的抬高，因此考虑到静噪问题，可采用冷保护，即备探测器处于不工作的状态。

下面结合图2，以近端为接收端为例，具体说明当光纤发生故障时的保护过程：

步骤101：监控单元13通过监控主探测器14的收光功率检测到主光路出现问题。

步骤102：检测主光路的收光功率。如果主光纤出现问题，会造成光信号功率的衰减、加大或者不通，所述监控单元即可以通过监控主探测器的收光功率检测到主光路出现问题，

步骤103：判断此时检测到的收光功率是否达到事先设置的收光功率，即倒换门限。如果没有达到倒换门限，则返回步骤102，监控单元继续对收光功率的检测，并如步骤105中所示，上报检测到的收光功率变化；

步骤104：如果所述步骤103中检测到的收光功率达到倒换门限，则再按一个设定的次数连续检测所述收光功率，例如设定检测是否有连续的100次检测到主探测器上的收光功率，都达到网管设置的倒换门限，

步骤106：如果满足步骤105中的连续100次的收光功率都达到倒换门限，则继续检测并等待一个设置的倒换延迟时间(例如1分钟)，在此时间段内，同时启动备光路中的备探测器，并且检测备探测器上的收光功率。

步骤107：判断在上述倒换延迟时间内，主探测器收光功率是否恢复，是否达到倒换门限。

步骤108：当主探测器收光功率得到恢复，即未再达到倒换门限时，进一步根据主探测器和备探测器接受到的收光功率，进行比较并判断是否满足倒换要求，备探测器上检测到的收光功率的最大值假设为x dB，主探测器上检测的收光功率值为y dB，如果y＜x≤(y+2)，即备探测器上检测到的收光功率比主探测器上检测到的收光功率大，但该差值小于等于2dB，则转入步骤110，即仍然采用主通道，否则，如果x＞(y+2)则转入步骤111，进行自动保护倒换，使用备光路通道进行通信。

步骤109：当主探测器收光功率在倒换延迟时间内没有得到恢复，即仍达到倒换门限，则进一步检测并判断备探测器是否到达倒换门限，如果备探测器上的光功率也达到倒换门限，则不动作，即如步骤110仍旧采用主光路通信，并返回步骤107继续对主光路和备光路进行检测，并上报光路即告警，如步骤112；如果备探测器上的光功率没有达到倒换门限，则转入步骤111进行自动保护倒换，控制倒换控制开关，使输出的射频信号来源于备探测器的输出，同时关闭主探测器，完成业务信号和网管信息从主通道倒换到备通道上来，同时向上报告告警信息，如步骤112。

所述步骤108中，依据主探测器和备探测器的收光功率进行比较，即根据备光路上光传输状况，进而判断是否倒换，能够保证备光路运行正常并足够稳定时才倒换到备通道，尽量避免单一的判断导致的主光路继续运行时状态不稳定或倒换后备光路不能满足正常的通信要求。此外也可以根据实际需要对倒换方式进行设定，如在检测到主光路恢复后可以不做倒换，仍然使用主通道(即主光纤和主探测器)，并关闭备探测器；或者直接进行自动保护倒换，使用备通道。

本发明的另一种实施方式，应用于光路的保护方式，在一些比较重要的场合，不仅需要保护光纤，还需要保护光器件，是一种更为完备的光通信保护方式，大大提高了设备的稳定性。在实施例一的光纤保护系统中，如果近端或者远端的激光器损坏，则保护系统将不起作用，而本实施例中的光路保护方式则采用两个激光器，因此即使在主激光器损坏的情况下，仍然可以采用备激光器进行工作，从而达到即使激光器损坏也不影响通信的目的。因此倒换的条件和方式与光纤保护方式略有差别。

如图3中所示，近端和远端分别对称地包括主激光器、备激光器、主探测器、备探测器、监控单元以及连接在相对的主波分复用器之间的主纤51和连接在相对的备波分复用器之间的备纤52。而且在一些重要应用中，需要保护整个光路，使得设备运行更加的稳定，所以对光纤和光器件的全面保护是必要的，在本实施例中对光器件的保护以对激光器的保护为例，加以说明。

以近端为例，监控单元33分别与主激光器31、主探测器32、备激光器34和备探测器35相连，由光信号从远端发往近端时，所述主探测器32(在主光路工作时)或备探测器35(在备光路工作时)将检测到的收光功率上报所述监控单元33，远端的结构和工作方式完全对称，这里不再赘述。

本实施例基本工作原理与光纤保护方式基本相同，只是在实现光纤保护系统的基础上增加了对光器件的保护。在光纤保护系统中，如果近端或者远端的激光器损坏，则保护系统将不起作用，而本实施例的光路保护系统则采用两个激光器，因此即使在主激光器损坏的情况下，仍然可以采用备激光器进行工作，从而达到即使激光器损坏也不影响通信的目的。在此系统中，由于考虑运行的老化时间和底噪，一般采用冷保护，即备的激光器和探测器在正常工作时处于不工作状态。

下面结合图4，具体说明当光路发生故障时的保护过程：

其中步骤201～212与实施例一光纤保护方式中的保护过程相同，区别在于：当光路出现问题时，由于可能是光纤出了问题，也有可能是光器件出了问题，因此存在不能同时倒换的问题，本实施例中以激光器故障为例如，如步骤211中所示，当近端的主探测器收光功率达到倒换条件，并且经过保护等待时间后仍然达到倒换条件时，则需要通过网管通道向远端发送倒换命令，同时自己倒换到备光路上。此时如果是光纤出现问题，远端也会倒换到备通道上，并且向近端发送倒换命令；如果是远端激光器部分出现问题，则远端主探测器将收到近端通过网管通道发送过来的倒换命令，即开始倒换到备通道上。

步骤213，在倒换到备通道上后，经过一定的时间稳定后，再对备光路的运行状况进行检测，如果备光路是正常的，则继续使用备通道进行通信，并报告主通道故障告警，如果稳定后，经检测仍然需要倒换，则再倒换到主通道，如果连续经过一个设定的倒换次数(例如10次)都不能正常，则不进行倒换，报告光路即告警。所述对备光路的检测与上述对主光路的检测过程相同，这里不再赘述。

本发明中仅以应用于射频信号转换为光信号，通过光纤传输实现的光纤、光路保护的情况为例，加以说明，并实际应用并不限于此，也不视为对本发明保护范围的限制。

以上对本发明所提供的光通信保护方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种光通信保护方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.监控到主光路出现故障；

b.检测主光路光信号参数是否达到倒换门限；

c.设定一个延迟时间，在此延迟时间内启动备光路的同时，还检测主光路光信号参数是否恢复；

d.进一步检测到的主光路和备光路中的光信号参数；其中

d1.如果步骤c中主光路已恢复，检测并比较主光路和备光路的光信号参数是否满足倒换条件，如果满足则倒换至备光路，如果不满足倒换要求则仍维持主光路运行；所述倒换条件为x＞(y+n)，其中x为设备探测器上检测到的光信号参数的最大值，y为主探测器上检测的光信号参数值，单位为dB，其中，n＝1～3；

d2.如果步骤c中主光路未恢复，根据备光路运行状态，倒换至备光路；其中

d21.如果备光路的光信号参数达到倒换门限则仍维持主光路运行，并告警；

d22.如果备光路的光信号参数没有达到倒换门限则进行自动倒换保护。

2.根据权利要求1所述的光通信保护方法，其特征在于：还包括步骤e：检测倒换后备光路的光信号参数，如果所述备光路的光信号参数未达到倒换门限，则继续维持备光路运行，如果所述备光路光信号参数达到倒换门限，则重新倒换至主光路。

3.根据权利要求1或2所述的光通信保护方法，其特征在于：所述步骤b具体为，按设定的次数重复检测光信号参数，检测主光路光信号参数在设定次数中是否都达到倒换门限。

4.根据权利要求1或2所述的光通信保护方法，其特征在于：所述步骤d1中倒换条件为x＞(y+n)，其n＝1.5～2.5。

5.根据权利要求3所述的光通信保护方法，其特征在于：所述步骤b中的检测次数为50～200次。

6.根据权利要求3所述的光通信保护方法，其特征在于：所述步骤b中的检测次数为80～120次。

7.根据权利要求1或2所述的光通信保护方法，其特征在于：所述光信号参数为光路中传输光信号的光功率。

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