CN101110652B - 一种支持光传输设备自动光纤连接配置的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种支持光传输设备自动光纤连接配置的装置和方法，包括：设备控制系统，实现对设备各处理单元的远程控制操作，包括对设备节点的交叉矩阵单元进行远程交叉配置；管理控制通讯通道，为网络管理系统与其管理的设备各处理单元之间的消息通讯提供物理传送通道；节点设备各功能处理单元，通过光接口以内部光纤连接方式进行光信号传送；交叉矩阵处理单元，实现节点设备各功能处理单元之间的输入/输出光接口连接，并对所连接光信号的交叉配置操作。本发明所述的方法和装置，采用了光/电交叉矩阵，实现了光纤设备之间的自动连接和自动设备类型转换，达到了智能化、自动化配置的效果，节省了设备日常维护代价，提高了维护效率。
Description
技术领域
本发明属于光通讯领域，涉及一种支持光传输设备自动光纤连接配置的装置和方法，特别涉及采用波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing)技术的光传输设备自动光纤连接配置的实现。
背景技术
目前光传输设备根据实现技术划分主要包括WDM设备和SDH设备两种类型，光传输设备节点的内部功能模块(或者单板)之间通过光纤接口连接方式实现系统光信号的传送。目前国内外业界的光传输设备内部功能模块之间的光纤连接大部分是根据系统的光信号的信号流向顺序，采用光接口直接光纤连接的方式实现的。
综合上述采用直接光纤连接的光传输设备的实现特点，在设备开通期间进行系统割接、升级扩容等维护操作时，均需要采用人工现场直接拔插光纤方式进行操作实现，这种方式的不足主要包括两个方面：首先必须人工现场进行操作，不能支持远程操作；其次是人工操作方式不可避免地造成受影响所承载业务信号的较长时间中断。
发明内容
本发明针对现有光传输设备的实现技术的上述不足，提出了一种支持光传输设备自动光纤连接配置的装置和方法，能够有效实现光传输设备的远程系统维护和减少维护期间承载信号的中断时间。
本发明提出了
一种支持光传输设备自动光纤连接配置的装置，包括：
设备控制系统，根据设备管理者的操作指令通过网络和节点内部的管理控制通讯通道实现对设备各处理单元的远程控制操作，包括对设备节点的交叉矩阵单元进行远程交叉配置；
管理控制通讯通道，为网络管理系统与其管理的设备各处理单元之间的消息通讯提供物理传送通道；
节点设备各功能处理单元，各相关功能处理单元之间通过光接口以内部光纤连接方式进行光信号传送；
交叉矩阵处理单元，实现节点设备各功能处理单元之间的输入/输出光接口连接，通过接受外部控制指令实现对所连接光信号的交叉配置操作。
所述交叉矩阵处理单元，可以由一块或多块光/电交叉矩阵模块集合构成，实现对多组入/出光信号的交叉支配，
所述入/出光信号的组数不应小于系统设备各功能单元光接口数目的总和。
若对节点进行升级，则需要在节点内部增加两个线路方向的光合/分波单元，在对节点内部进行连接时，具体是将节点系统需要增加的处理单元的光接口连接到节点交叉矩阵空余的光接口上。
一种支持光传输设备自动光纤连接配置的方法，包括如下步骤：
步骤1、根据光信号流向一致原则，将节点内部各功能处理单元的输入/输出光接口分别与交叉处理单元的输出/输入光接口进行固定连接，并将节点内部的光纤连接关系信息存储到设备控制系统数据库中；
步骤2、通过设备控制系统，根据节点内部光接口的连接信息和系统实际配置需要，确定在开通维护阶段需要调整的光接口连接配置，并通过设备控制系统以消息指令的方式下发到节点的交叉矩阵处理单元；
步骤3、节点的交叉矩阵处理单元接收到来自设备控制系统的交叉配置指令，从指令信息中解读出需要配置的光纤连接的源端口、宿端口，然后进行交叉动作，完成源端口和宿端口之间的光纤连接，从而实现了节点内部光信号连接的远程配置操作，最新确认的交叉配置结果信息将更新设备控制系统的数据库，以支持后续可能的光接口配置调整操作。
若对节点进行升级，则升级后的节点需要增加设备单元，将新增加的设备单元的光纤输入、输出端口连接到光交叉矩阵。
本发明所述的方法和装置，与现有技术相比，由于采用了光/电交叉矩阵，实现了光纤设备之间的自动连接和自动设备类型转换，达到了智能化、自动化配置的效果，节省了设备日常维护代价，提高了维护效率。
该方法和装置的功能特性包括：
1、在光传输单元资源充足的情况下，能够自动完成光纤传输设备类型的变化；
2、该装置光纤接口固定，设备维护无需人工插拔光纤；
3、通过设备控制器远程控制设备，完成光传输业务增减；
4、通过“现有矩阵”到“目标矩阵”的转变，实现设备类型转换。
附图说明
图1是支持自动光纤连接配置的光传输设备装置结构图；
图2是基于本发明所述装置和方法，结合WDM光传输设备实现装置的应用举例示意图；
图3是以OLA站点为例，该装置内部光纤连接示意图
图4是在OLA站点基础上，设备类型变为OADM站点该装置内部光纤连接示意图
图5是增加LAC后的OADM站点内部光纤连接示意图
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的进一步实施做详细描述。
本发明提出了一种支持光传输设备自动光纤连接配置的装置和方法，装置结构包括如下功能部分，如图1：
(1)设备控制系统，设备控制系统主要功能是为设备管理者提供对设备管理控制的操作终端，设备控制系统可以根据设备管理者的操作指令通过网络和节点内部的管理控制通讯通道实现对设备各处理单元的远程控制操作，包括对设备节点的交叉矩阵单元进行远程交叉配置。
(2)管理控制通讯通道，管理控制通讯通道主要功能是为网络管理系统与其管理的设备各处理单元之间的消息通讯提供物理传送通道。
(3)节点设备各功能处理单元，主要包括光传送设备的各个功能部分，光放大单元、光合分波单元、光收发处理单元、光监控单元等。各相关功能处理单元之间通过光接口以内部光纤连接方式进行光信号传送。
(4)交叉矩阵处理单元，交叉矩阵处理单元作为本发明的核心组件，主要功能是实现节点设备各功能处理单元之间的输入/输出光接口连接，通过接受外部控制指令实现对所连接光信号的交叉配置操作。可以由一块或多块光/电交叉矩阵模块集合构成，实现对N组入/出光信号的交叉支配能力，N的取值不应小于系统设备各功能单元光接口数目的总和。
本发明通过在传统光传输设备的基础上增加交叉矩阵处理单元的方式实现设备的自动光纤连接配置功能，其实现的方法步骤主要包括：
(1)在设备最初组装阶段将节点内部各功能处理单元的光接口以内部光纤连接方式与交叉矩阵处理单元的光接口进行固定连接。其中根据光信号流向一致原则，内部处理单元的输入/输出光接口分别与交叉处理单元的输出/输入光接口连接。并将节点内部的光纤连接关系信息存储到设备控制系统数据库中。
(2)操作人员通过设备控制系统，根据初期节点内部光接口的连接信息，根据系统实际配置需要，确定在开通维护阶段需要调整的光接口连接配置，并通过设备控制系统以消息指令的方式下发到节点的交叉矩阵处理单元。
(3)节点的交叉矩阵处理单元接收到来自设备控制单元的交叉配置指令，从指令信息中解读出需要配置的光纤连接的源端口、宿端口，然后进行交叉动作，完成源端口和宿端口之间的光纤连接，从而实现了节点内部光信号连接的远程自动配置操作。最新确认的交叉配置结果信息将更新设备控制系统的数据库，以支持后续可能的光接口配置调整操作。
下面图2是基于本发明提出的装置和方法，结合WDM光传输设备实现装置的应用举例。
如图2所示，传统WDM节点设备各功能处理单元包括光放大单元、光合分波单元、光收发处理单元、光监控单元等部分构成，本发明在此基础上增加N×N交叉矩阵组件。交叉矩阵能够提供面向N组入/出光接口的交叉配置，内部实现可以采用光交叉或电交叉等不同的技术。
对于双向40波容量的WDM系统节点配置来说，N的取值一般可以采用256，考虑所采用交叉器件的集成度，该256×256的交叉矩阵可以采用多个子交叉矩阵集成的方式，例如功能分解为四个64×64的交叉矩阵来实现。
(1)OLA节点升级为OADM节点
OLA节点(光线路放大节点，即只实现对线路光信号的放大，而没有业务上下配置)的节点内部光纤连接如图3所示。该OLA节点中两个线路方向的光放大器(OPA：光前置放大器；OBA：光后置放大器)OPA1/OBA1和OPA2/OBA2的节点内部光接口分别同节点的SMU(光交叉矩阵单元)的两组输入/输出光接口(I1/O1和I2/O2)通过节点内部光纤连接。
节点内部的交叉矩阵和功能单元光接口连接信息需要在网络管理系统中进行存储，存储的表内容如表1所示：
表1 OLA站点交叉矩阵和功能单元光接口连接信息表
根据系统光信号的逻辑关系，通过网络管理系统对交叉矩阵所占用的光接口的交叉关系进行配置，配置数据信息如下表2所示：
表2 OLA站点交叉矩阵交叉配置信息表
当设备控制系统的配置指令通过管理控制通讯通道发送到节点的交叉矩阵单元，交叉矩阵单元在接受到指令后进行开关动作，实现节点内部光纤接口连接满足系统的光信号连通要求，交叉矩阵的内部连接，如图3中虚线所示。
当OLA节点需要升级为OADM节点(光上下路站点，具备光放大功能的同时，也具备光波长信号上/下路功能)时，需要在节点内部增加两个线路方向的光合/分波单元(OMU1/ODU1和OMU 2/ODU2)，对应波长1到波长N光收发处理单元，例如N＝2(LOTU1，LOTU2，；ROTU1，ROTU2)。首先需要将节点系统需要增加的处理单元的光接口连接到节点交叉矩阵空余的光接口上，节点内部光纤连接如图4所示。
节点内部的交叉矩阵和功能单元光接口连接信息需要在网络管理系统中进行存储，存储的表内容如表3所示：
表3 OADM站点交叉矩阵和功能单元光接口连接信息表
根据系统光信号的逻辑关系，通过网络管理系统对交叉矩阵的所占用的光接口的交叉关系进行配置，配置数据信息如下表4所示，配置后的交叉关系如图4中虚线所示：
表4 OADM站点交叉矩阵交叉配置信息表
| 连接源 | 连接宿 |
| 入光口1(I1) | 出光口1(O1) |
| 入光口2(I2) | 出光口7(O7) |
| 入光口7(I7) | 出光口8(O8) |
| 入光口8(I8) | 出光口9(O9) |
| … | … |
| 连接源 | 连接宿 |
| 入光口46(I46) | 出光口47(O47) |
| 入光口47(I47) | 出光口48(O48) |
| 入光口48(I48) | 出光口49(O49) |
| … | … |
当网络管理系统的配置指令通过管理控制通讯通道发送到节点的交叉矩阵单元，交叉矩阵单元在接受到指令后进行开关动作，实现节点内部光纤接口连接满足系统的光信号连通要求。
(2)在节点增加光线路功率可调衰减器
下面针对另一种光传送设备常见的维护操作进行举例说明，在上面图4所示的OADM节点基础上增加两个线路方向的光线路功率可调衰减器(LAC1和LAC2)处理单元。
节点内部的交叉矩阵和功能单元光接口连接信息需要在网络管理系统中进行存储，存储的表内容如表5所示：
表5 增加LAC后的OADM站点交叉矩阵和功能单元光接口连接信息表
| 处理单元名称 | 端口名称 | 交叉矩阵接口 |
| 正向节点外输入信 | 入光口1(I1) |
根据系统光信号的逻辑关系，通过网络管理系统对交叉矩阵的所占用的光接口的交叉关系进行配置，配置数据信息如下表6所示，配置后的关系如图5中虚线所示：
表6 增加LAC后的OADM站点交叉矩阵交叉配置信息表
| 连接源 | 连接宿 |
| 入光口1(I1) | 出光口1(O169) |
| 入光口169(I169) | 出光口1(O1) |
| 入光口2(I2) | 出光口7(O7) |
| 入光口7(I7) | 出光口8(O8) |
| 入光口8(I8) | 出光口9(O9) |
| … | … |
| 连接源 | 连接宿 |
| 入光口46(I46) | 出光口47(O47) |
| 入光口47(I47) | 出光口48(O48) |
| 入光口48(I48) | 出光口49(O49) |
当网络管理系统的配置指令通过管理控制通讯通道发送到节点的交叉矩阵单元，交叉矩阵单元在接受到指令后进行开关动作，实现节点内部光纤接口连接满足系统的光信号连通要求。
图2描述了本发明应用在光通信密集波分传输系统的实例。图3描述了在这种体系结构下，通过设备控制系统自动完成光纤连接配置的过程。
步骤一：将OLA站点用到的光传输单元，光前置放大单元OPA、光后置放大单元OBA上面的所有光纤的输入和输出端口按照图中的端口和光交叉矩阵相连。光纤连接信息如表1被记录在设备控制系统中；
步骤二：根据实际应用的需要(本例为OLA站点)，通过设备控制系统，配置交叉矩阵的交叉关系。到达本站点的光信号经过前置放大单元OPA放大后，应进入后置放大单元OBA。在本发明的设备控制系统下发设置命令，配置端口I1到O1的连接实现外部输入信号到前置放大单元OPA的输入端口的连接；配置端口I2到O2的连接实现前置放大单元OPA的输出端口到后置放大单元OBA输入端口的连接；配置端口I3到O3的连接实现后置放大单元OBA的输出作为本交叉矩阵的输出。
步骤三：交叉矩阵在接受到控制系统的指令后，按照配置的交叉关系，进行交叉连接；
步骤四：OLA站点到OADM站点的转变。增加OADM站点需要的设备单元，包括光转发单元、光合波单元OMU、光分波单元ODU。将新增加的设备单元的光纤输入、输出端口都依次连接到光交叉矩阵，如图4。
步骤五：在设备控制系统上，修改光交叉矩阵的交叉关系。在本发明的设备控制系统下发设置命令，配置端口I47到O47的连接、I48到O48的连接实现光转发单元业务信号和光合波单元OMU通道口的连接；配置端口I87到O2的连接实现合波后信号到光后置放大单元OBA的连接。接收方向依次类推，配置端口I2到O7的连接实现前置放大器输出信号到光分波板ODU复用端端口的连接；配置I8到O8，I9到O9的连接，实现业务的下路。最后形成的交叉关系如表4。
步骤六：交叉矩阵在接受到控制系统的指令后，按照配置的交叉关系，进行交叉连接。
这样就完成了设备之间光纤连接的自动配置以及OLA站点到OADM站点的站点类型的自动转化。
Claims (5)
1.一种支持光传输设备自动光纤连接配置的装置，其特征在于，包括：
设备控制系统，根据设备管理者的操作指令通过网络和设备节点内部的管理控制通讯通道实现对设备节点各功能处理单元的远程控制操作，包括对设备节点的交叉矩阵处理单元进行远程交叉配置；
管理控制通讯通道，为设备控制系统与其管理的设备节点各功能处理单元之间的消息通讯提供物理传送通道；
设备节点各功能处理单元，通过交叉矩阵处理单元实现光纤连接，并进行光信号传送；
交叉矩阵处理单元，实现设备节点各功能处理单元之间的输入/输出光接口连接，通过接受外部控制指令实现对所连接光信号的交叉配置操作。
2.如权利要求1所述的支持光传输设备自动光纤连接配置的装置，其特征在于：
所述交叉矩阵处理单元，由一块或多块光/电交叉矩阵模块集合构成，实现对多组入/出光信号的交叉支配，
所述入/出光信号的组数不应小于设备节点各功能处理单元光接口数目的总和。
3.如权利要求1所述的支持光传输设备自动光纤连接配置的装置，其特征在于：
若对设备节点进行升级，则需要在设备节点内部增加两个线路方向的光合/分波单元，在对设备节点内部进行连接时，具体是将设备节点需要增加的处理单元的光接口连接到设备节点交叉矩阵处理单元空余的光接口上。
4.一种支持光传输设备自动光纤连接配置的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、根据光信号流向一致原则，将设备节点内部各功能处理单元的输入/输出光接口分别与交叉矩阵处理单元的输出/输入光接口进行固定连接，并将设备节点内部的光纤连接关系信息存储到设备控制系统数据库中；
步骤2、通过设备控制系统，根据设备节点内部光接口的连接信息和系统实际配置需要，确定在开通维护阶段需要调整的光接口连接配置，并通过设备控制系统以消息指令的方式下发到设备节点的交叉矩阵处理单元；
步骤3、设备节点的交叉矩阵处理单元接收到来自设备控制系统的交叉配置指令，从指令信息中解读出需要配置的光纤连接的源端口、宿端口，然后进行交叉动作，完成源端口和宿端口之间的光纤连接，从而实现了设备节点内部光信号连接的远程配置操作，最新确认的交叉配置结果信息将更新设备控制系统的数据库，以支持后续可能的光接口配置调整操作。
5.如权利要求4所述的支持光传输设备自动光纤连接配置的方法，其特征在于：
若对设备节点进行升级，则升级后的设备节点需要增加设备单元，将新增加的设备单元的光纤输入、输出端口连接到设备节点的交叉矩阵处理单元。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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Owner name: LUOYANG POWER SUPPLY COMPANY, STATE GRID HENAN POW Effective date: 20141226 Owner name: STATE GRID CORPORATION OF CHINA Free format text: FORMER OWNER: ZTE CORPORATION Effective date: 20141226 |
|
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 518057 SHENZHEN, GUANGDONG PROVINCE TO: 100031 XICHENG, BEIJING |
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Effective date of registration: 20141226 Address after: 100031 Xicheng District West Chang'an Avenue, No. 86, Beijing Patentee after: State Grid Corporation of China Patentee after: LUOYANG POWER SUPPLY COMPANY, STATE GRID HENAN ELECTRIC POWER CO., LTD. Address before: 518057, Guangdong Shenzhen hi tech Industrial Park Nanshan District science and technology south road ZTE building 6 floor of the Ministry of law Patentee before: ZTE Corporation |
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Granted publication date: 20100818 Termination date: 20150718 |
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