CN103475405A - 一种解决长距离传输设备失效或断电的保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种解决长距离传输设备失效或断电的保护方法，包括传输设备、控制模块、光开关切换模块、电源模块、主光路和副光路，还包括分光与光电转换模块、K2字节分析模块、判决模块、再生中继模、告警输出模块，所述分光与光点转换模块通过分光器将主光路固定分光，然后进行光电变换，并将电信号送至判决模块、K2字节分析模块和告警输出模块。与现有传输基站保护相比较，本发明弥补了现有的保护技术只能完成单一的主备路由选择功能而不能进行光功率补偿的缺点，同时本提案通过判决K2字节码样，使得故障保护面扩大，可以对传输站点接收部分，包括设备尾纤、光电探测器及RST、MST逻辑功能块，故障和软件运行故障进行保护。

Description

一种解决长距离传输设备失效或断电的保护方法

技术领域

本发明涉及一种传输基站保护与通信行业技术领域，尤其涉及一种解决长距离传输设备失效或断电的保护方法。 

背景技术

一种解决长距离传输设备失效或断电的保护方法，解决了现有技术中光传输链路某个节点的光传输设备出现故障或掉电后，导致光传输通信中断的问题；在专利号公开为“CN201114070”的中国专利文件中的实用新型公开了一种抗单站失效的光保护装置。这两种实用新型均是利用无源光器件对传输光信号进行路由选择，使得在传输站点失效后能够将本站输入光信号直接导通至下游站点输入光信号，保证整个环网光传输不中断。 

现有的保护设备所采用技术存在如下问题： 

现有技术只是使用分光器和光开关进行光路的选择，使得本站失效时上游站和下游站光路连通，此过程信号经过多个器件，插损较大，且未进行光功率补偿，导致光信号功率下降，已不能满足下游站点的光功率灵敏度要求； 

现有技术只能解决传输站点掉电或者设备发送部分故障情况时的保护问题，但如果传输站点接收部分（如设备尾纤、光电探测器及RST、MST逻辑功能块）或者系统软件运行发生故障，则不能进行保护，此项功能不全面； 

现有技术下，保护设备只支持单一电压电源，不能满足网上电源电压多样性的要求； 

现有技术只具有单一检测方法，且保护设备故障信息不能回传至网管中心。 

发明内容

本发明的目的就在于提供一种采用光开关对光信号进行选发选收，改进原有分光器双发+光开关选收的技术，减小了光信号的插损；采用旁路后光-电-光信号中继的方法，对光信号进行放大传输，增加传输距离，满足下游站点的光功率要求。此方法满足1310nm、1550nm等各种波长；采用外部电源+内部电池双路并联供电的方式，为光电光中继电路不间断供电；通过以上方法，降低信号插损，进行信号再生功率放大，满足了在传输网实际使用条件的解决长距离传输设备失效或断电的保护方法。 

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种解决长距离传输设备失效或断电的保护方法，包括传输设备、控制模块、光开关切换模块、电源模块、主光路和副光路，还包括分光与光电转换模块、K2字节分析模块、判决模块、再生中继模、告警输出模块，所述分光与光点转换模块通过分光器将主光路固定分光10%作为检测光，然后进行光电变换，并将电信号送至判决模块、K2字节分析模块和告警输出模块，所述K2字节将激励信号送至判决模块，所述判决模块的判决信号通过控制模块转换成控制信号后进入光开关切换模块； 

作为优选，电源模块设有具备+24v、-48v、220v三种外部电源接口，且具备UPS蓄电池模块，所述电源模块与判决模块、告警输出模块电连接； 

作为优选，所述再生中继模对光信号进行光-电-光的再生中继，包括有光电探测器、差分放大电路、激光器，且之间电连接； 

作为优选，所述告警输出模块接收其他模块的检测结果，在系统光功率、电源电压等异常时，生成不同告警电平信号，送至传输设备告警输入接口，及时在传输网管上产生告警，上报网管中心； 

作为优选，所述光开关切换模块接收控制电信号，根据其电平高低进行开关动作，对接受信号进行选收，对发送信号进行选发； 

作为优选，所述判决模块与控制模块上设有手动开关1和手动开关2。 

与现有技术相比，本发明的优点在于：弥补了现有的保护技术只能完成单一的主备路由选择功能而不能进行光功率补偿的缺点。同时本提案通过判决K2字节码样，使得故障保护面扩大，可以对传输站点接收部分，包括设备尾纤、光电探测器及RST、MST逻辑功能块，故障和软件运行故障进行保护。另外本提案适应多种电源环境，且具备多种告警信号的检测和输出。 

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图； 

图2为本发明光信号处理模块的系统示意图； 

图3为本发明K2字节分析模块的系统示意图； 

图4为本发明光开关切换模块示意图； 

图5为本发明环路保护原理示意图； 

图6为本发明支路保护原理示意图。 

图中：201、202、203、204：固定比例10%分光器；205、206、207、208：光电转换和放大电路；306：时钟信号提取和重生电路；307、308：解扰电路；309、310：K2字节提取判决电路；101、102、103、104：1×2的光开关。 

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。 

实施例1：参见图1，一种解决长距离传输设备失效或断电的保护方法，包括传输设备、控制模块、光开关切换模块、电源模块、告警输出模块、主光路和副 光路，还包括分光与光电转换模块、K2字节分析模块、判决模块、再生中继模，所述分光与光点转换模块进行光缆线路输入设备的光信号和传输设备发送的光信号处理，通过分光器将主光路固定分光10%作为检测光，然后进行光电变换，将电信号送至判决模块、和告警输出模块，该模块共生成4路激励信号s1、s2、s5、s6送至判决模块，并同时送至告警输出模块，光信号处理模块的系统示意图，如图2； 

所述提取判决K2字节对来至光信号处理模块的电信号进行处理，提取线路时钟，对传输SDH帧结构字节进行解扰，提取判决K2字节，共生成2路激励信号s3、s4，并送至判决模块，K2字节分析模块的系统示意图，如图3； 

所述判决模块对光信号处理模块和字节分析模块送来的信号s1、s2、s3、s4、s5、s6进行处理，根据站点及环网的重要性，可以人工选择不同的判决组合电路，比如是单侧故障即切换还是双侧同时故障才切换。这种选择由手动开关1进行选择控制； 

所述控制模块根据判决模块的判决结果信号，生成控制信号，控制光开关切换模块内光开关动作。同时该模块配置手动开关2，通过它可以人工使能系统工作状态，比如自动状态、手动状态等； 

光开关切换模块接收控制模块的电信号，根据其电平高低进行开关动作，对接受信号进行选收，对发送信号进行选发，使得能够进行1×2的主光线路和副光路的线路选择，光开关切换模块示意图，如图4； 

正常情况下，沿主光路线路，方向1：从光缆线路上传送过来的光信号进入IN1口，经过光开关输出到主用路由TX1口，再经过SDH传输设备处理后进入RX2，再通过OUT2输出到光缆线路； 

方向2：从光缆线路上传送过来的光信号进入IN2口，经过光开关输出到主 用路由TX2口，再经过SDH传输设备处理后进入RX1，再通过OUT1输出到光缆线路； 

光开关倒换状态下，沿副光路线路，方向1：从光缆线路上传送过来的光信号进入IN1口，经过光开关输出到备用路由T1口，再经过光-电-光中继后进入R2，再通过OUT2输出到光缆线路； 

方向2：从光缆线路上传送过来的光信号进入IN2口，经过光开关输出到主用路由T2口，再经过光-电-光中继后进入R1，再通过OUT1输出到光缆线路； 

电源模块通过接口输入外部电源，进行电源处理后为系统提供各种不同的工作电压。具备+24v、-48v、220v三种外部电源接口，且具备UPS蓄电池模块，保证外部电源失效后系统仍能长时间正常工作。同时该模块对电源电压进行监测，当电压高于或者低于设备工作电压的阈值时（根据实际情况设置，与设备正常工作电压范围和电源二次下电电压相关联），生成电压异常告警激励信号至告警输出模块； 

再生中继模块该模块电路对光信号进行光-电-光的再生中继，主要目的是保证足够的输出光功率以满足下游站点的光功率要求。包括有光电探测器、差分放大电路、激光器等器件，且相互之间电连接，并位于副光路线路上。系统中要保证光电探测器具有宽的响应带宽，以满足相应1310nm和1550nm两种常用波长的要求。激光器发送功率要满足中继距离要求； 

告警输出模块该模块接收其他模块的检测结果，主要在系统光功率、电源电压等异常时，生成不同告警电平信号，送至传输设备告警输入接口，及时在传输网管上产生告警，上报网管中心，保证能够及时发现异常情况，及时处理。 

工作原理和方式：光传输站点失效保护中继设备只能在外部光缆线路等完好的情况下才使能保护功能，工作原理和方式如下： 

a)光传输站点失效保护中继设备首先检测和判断IN1/IN2输入光信号功率，若 

不正常，则不进行任何判断和倒换；若正常则转入对传输设备状态的判断和控制； 

b)光传输站点失效保护中继设备检测传输设备西向W和东向E两个方向的输出光信号，即检测RX1、RX2光口的信号。若接收不到光信号或信号功率低于阈值（S2、S5异常），则判决模块生成控制信号激励控制电路，控制电路通过拉高光开关的激励电压使得1*2光开关切换，进入倒换态，完成保护功能，；若接收光信号功率正常（S2、S5异常），则转入下一步； 

c)对来自RX1、RX2的光信号进行时钟提取和SDH扰码解扰，提取SDH复用段开销的K2字节，判断K2字节的“b6-b8”码样，若“b6-b8”为“000”，则判断传输设备工作正常，光传输站点失效保护中继设备不进行任何动作；若“b6-b8”不为“000”，可以判断出传输设备工作异常（接收侧和发送侧均可能），则)光传输站点失效保护中继设备通过判决、控制，激励光开关进行切换，进入倒换态，完成保护功能； 

d)在光传输站点失效保护中继设备进入倒换态后，仍然对光信号进行检测和判决，当判断传输设备工作正常后，进入等待恢复态，若正常工作状态持续10分钟，则光传输站点失效保护中继设备自动恢复。 

本项技术能够保障在传输设备失效后，通道环上其他站点依然得到环网双路由保护或者支链其他站点业务不中断。 

对于环上站点：当中通道环D点传输设备失效后，BRU自动发生倒换动作，倒换到电中继单元工作，自动将D站传输设备甩开，使得西向C站与东向E站光路自动导通，从而保证环网不断开，其他站点依然得到环网双路由保护，待D 站传输设备恢复正常后自动恢复到原状态，使环路恢复为原组网形式，大大增强了环网络的抗风险能力，如图6所示。 

对于链上站点：当支链1上G1站点传输设备失效后，BRU自动发生倒换动作，倒换到电中继单元工作，自动将G1站传输设备甩开，使得西向F站与东向G2站光路自动导通，确保链上其他站点G2、G3、G4的业务不受影响。当G1基站设备恢复正常后，自动恢复到原状态。 

本发明的优点： 

1）对备用路由的光信号进行光-电-光再生中继，保证了整个传输系统光功率指标，满足实际应用要求； 

2）对传输设备的输出光信号进行帧结构中复用段开销K2字节b6-b8码样提取，用以判断传输设备接收侧故障情况和系统软件运行状态，功能更加全面； 

3）使用光开关对接收光信号进行选收，对发送光信号进行选发，有效降低了系统插入损耗； 

4）目前通信网中本地传输网网络规模庞大，网络结构中一般采用环网保护，即在环网一点失效（分光缆线路和传输设备失效）的情况下，业务可以发生倒换走另一冗余路由，保证承载的业务不中断，以此提供电信级可靠的信号传输。对于支链结构的组网，则没有保护； 

5）随着传输网规模越来越大，环网上故障频率也增大。如果一个传输环网两点失效，或者长支链上一处失效，则业务不可避免的中断，即发生大规模基站中断的故障，这对于网络质量、业务考核、客户满意度都是不可接受的，所以必须解决这种可能两点失效（支链一点失效）的安全问题。本提案针对传输站点失效的情况进行研究，避免这类故障对传输网的安全影响。 

以上对本发明所提供的一种解决长距离传输设备失效或断电的保护方法进 行了详尽介绍，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，对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。 

Claims (6)

1.一种解决长距离传输设备失效或断电的保护方法，包括传输设备、控制模块、光开关切换模块、电源模块、主光路和副光路，其特征在于：还包括分光与光电转换模块、K2字节分析模块、判决模块、再生中继模、告警输出模块，所述分光与光点转换模块通过分光器将主光路固定分光10%作为检测光，然后进行光电变换，并将电信号送至判决模块、K2字节分析模块和告警输出模块，所述K2字节将激励信号送至判决模块，所述判决模块的判决信号通过控制模块转换成控制信号后进入光开关切换模块。

2.根据权利要求1所述的一种解决长距离传输设备失效或断电的保护方法，其特征在于：电源模块设有具备+24v、-48v、220v三种外部电源接口，且具备UPS蓄电池模块，所述电源模块与判决模块、告警输出模块电连接。

3.根据权利要求1所述的一种解决长距离传输设备失效或断电的保护方法，其特征在于：所述再生中继模对光信号进行光-电-光的再生中继，包括有光电探测器、差分放大电路、激光器，且之间电连接。

4.根据权利要求1所述的一种解决长距离传输设备失效或断电的保护方法，其特征在于：所述告警输出模块接收其他模块的检测结果，在系统光功率、电源电压等异常时，生成不同告警电平信号，送至传输设备告警输入接口，及时在传输网管上产生告警，上报网管中心。

5.根据权利要求1所述的一种解决长距离传输设备失效或断电的保护方法，其特征在于：所述光开关切换模块接收控制电信号，根据其电平高低进行开关动作，对接受信号进行选收，对发送信号进行选发。

6.根据权利要求1所述的一种解决长距离传输设备失效或断电的保护方法，其特征在于：所述判决模块与控制模块上设有手动开关1和手动开关2。

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