CN104539365B - 小型智能光配线设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小型智能光配线设备，涉及光通信领域，它包括若干配线信息读写接口、与每个配线信息读写接口相互匹配的配线端口指示器和外接控制管理总线，每个配线信息读写接口包括参考控制端和信号读写端，每个配线端口指示器包括参考管理端和显示控制端，各配线信息读写接口的参考控制端与各配线端口指示器的参考管理端全部接地线或者全部接电源；配线信息读写接口和相匹配的配线端口指示器平均分为多组，分别与所述外接控制管理总线相连，接受设备外部的控制管理器对各端口的统一管理。本发明能够简化设备电路、降低设备成本和故障损伤率、提高设备寿命和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及光通信领域，特别是涉及一种小型智能光配线设备。
背景技术
受FTTH(Fiber-To-The-Home，光纤到户)建设拉动，全球ODN(OpticalDistribution Network，光分配网)迎来爆发式增长。由于FTTH主要采用PON(PassiveOptical Network，无源光网络)技术，它将一个OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)分路给数十上百个ONU(Optical Network Unit，光网络单元)，这就使得ODN网的用户端产生出巨量的光纤线路，需要进行配线调度维护管理。
早期的光缆线路基本都是点对点线路，管理相对容易，而为FTTH服务的ODN网络则是点对多点的线路，继续沿用目前只能人工识别的字符标签进行光纤配线管理，其维护工作量和管理难度就会大幅上升。加上PON技术一对多的无源光网络特性，这就使得在一个光分支网络上，用户可以随意接入到任何一个支路上进行正常的信号传输，而不为网络管理者所感知。这一特性使得ODN的可管理性大幅下降。人工管理的漏洞就会使得网络数据与实际网络状况出现不相一致的错误，这对后续的网络维护工作就会带来很多困难。为解决这一问题，出现了eID等电子标签技术，利用电子自动采集的方式对光纤配线进行管理，以杜绝人工管理可能产生的错误，并利用计算机网络技术对网络维护进行指导，从而可以迅速在密密麻麻的光配线架适配器阵列中突出显示出需要进行操作的端口，以降低劳动强度。
由于FTTH网络复杂，特别是网路末端数量庞大，所以电信运营商难以培养出那么多具有较高技术水平的网络维护人员，进行用户端网络维护与管理，这样就更需要具有较高智能辅助管理的设备来配合完成网络维护工作。所以对处于FTTH网络末梢的小型光配线设备，如楼道光纤分路箱、小型光配线架，以及光缆分纤箱等装置来说，对可以极大地提高其配线信息正确性的智能化管理技术的需求就更为迫切。
为读取每个光配线接口上所插入光纤活动连接器上的电子标签，智能光配线设备就必须有相应的控制管理电路，特别是微处理器进行相应的控制管理与信息通信。而这些控制管理电路所带来的每线成本的增加，对那些处于ODN网络末端的小型光配线设备来说，就变得相对难以承受，因为它们一般都是直接连接到每个用户，而不会再进行多路分光，从而摊薄每线的建设成本。而小型智能光配线设备的端口对智能管理电路成本的均摊，相对于大容量设备来说，就显得没起多大的摊薄作用。
此外，小型光配线设备由于结构简单，所处的安装环境复杂，往往难以做到安全可靠的电气接地保护，也难以做到无金属光缆接入，所以其电路可能会处于比较危险的感应雷电引入区域，复杂的大规模智能控制管理集成电路就比较容易招收雷击，从而产生损坏。考虑到小型设备的静电保护能力也相对较弱，而配线操作时难免引入静电危害，所以小型设备的整体抗静电危害能力就更为突出。虽然也可以采取适当的措施进行保护，但这必然也会带来建设成本的增加。如何降低对智能光配线管理需求最旺的小型智能光配线设备的成本，提高其可靠性就成为设备生产与研发者所必须考虑的一大课题。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种小型智能光配线设备，能够简化设备电路、降低设备成本和故障损伤率、提高设备寿命和可靠性。
本发明提供的小型智能光配线设备，它包括若干配线信息读写接口、与每个配线信息读写接口相互匹配的配线端口指示器和外接控制管理总线，每个配线信息读写接口包括参考控制端和信号读写端，每个配线端口指示器包括参考管理端和显示控制端，各配线信息读写接口的参考控制端与各配线端口指示器的参考管理端全部接地线或者全部接电源；配线信息读写接口和相匹配的配线端口指示器平均分为多组，分别与所述外接控制管理总线相连，接受设备外部的控制管理器对各端口的统一管理。
在上述技术方案中，每个分组中各配线信息读写接口的参考控制端与分到同一组的配线端口指示器的参考管理端相互连接在一起，作为该分组的分组使能控制线；各组间分组端口编号相同的配线信息读写接口的信号读写端并联在一起，作为该编号端口的配线信息读写线；各组间分组端口编号相同的配线端口指示器的显示控制端并联在一起，作为该编号端口的端口指示控制线；所有分组使能控制线、配线信息读写线和端口指示控制线共同构成所述外接控制管理总线，接受设备外部的控制管理器对各端口的合并使能与分类端口管理。
在上述技术方案中，所述控制管理器包括端口信息读写模块、端口指示控制模块和分组使能控制模块，小型智能光配线设备的所有配线信息读写线均与端口信息读写模块相连，所有端口指示控制线均与端口指示控制模块相连，所有分组使能控制线均与分组使能控制模块相连。
在上述技术方案中，分组的数量接近或等于每组中配线信息读写接口与配线端口指示器的数量之和。
在上述技术方案中，每个分组中各配线信息读写接口的参考控制端连接在一起，作为该分组的读写使能控制线；每组中各配线端口指示器的参考管理端连接在一起，作为该分组的指示使能控制线；各组间分组端口编号相同的配线信息读写接口的信号读写端并联在一起，作为该编号端口的配线信息读写线；各组间分组端口编号相同的配线端口指示器的显示控制端并联在一起，作为该编号端口的端口指示控制线；所有读写使能控制线、指示使能控制线、配线信息读写线和端口指示控制线共同构成所述外接控制管理总线，接受设备外部的控制管理器对各端口的分类使能与分类端口管理。
在上述技术方案中，所述控制管理器包括端口信息读写模块、端口指示控制模块和分组使能控制模块，小型智能光配线设备的所有配线信息读写线均与端口信息读写模块相连，所有端口指示控制线均与端口指示控制模块相连，所有读写使能控制线和指示使能控制线均与分组使能控制模块相连。
在上述技术方案中，分组的数量与每个分组中配线信息读写接口的数量或每个分组中配线端口指示器的数量相等。
在上述技术方案中，每个分组中各配线信息读写接口的参考控制端连接在一起，作为该分组的读写使能控制线；每个分组中各配线端口指示器的参考管理端连接在一起，作为该分组的指示使能控制线；各组间分组端口编号相同的配线信息读写接口的信号读写端与配线端口指示器的显示控制端共同并联在一起，作为该编号端口的端口读写控制线；所有读写使能控制线、指示使能控制线和端口读写控制线共同构成所述外接控制管理总线，接受设备外部的控制管理器对各端口的分类使能与合并端口管理。
在上述技术方案中，所述控制管理器包括端口信息读写指示控制模块和分组使能控制模块，小型智能光配线设备的所有端口读写控制线均与端口信息读写指示控制模块相连，所有读写使能控制线和指示使能控制线均与分组使能控制模块与相连。
在上述技术方案中，分组的数量接近或等于每个分组中配线信息读写接口数量的一半或每个分组中配线端口指示器数量的一半。
在上述技术方案中，所述小型智能光配线设备还包括一根设备类型指示线和至少一个单向电平钳位器，单向电平钳位器连接在设备类型指示线和任一分组使能控制线之间，所述设备类型指示线与设备外部的控制管理器相连，供控制管理器识别设备类型编码。
在上述技术方案中，所述小型智能光配线设备还包括一根设备类型指示线和至少一个单向电平钳位器，单向电平钳位器连接在设备类型指示线和任一分组的读写使能控制线或指示使能控制线之间，所述设备类型指示线与设备外部的控制管理器相连，供控制管理器识别设备类型编码。
在上述技术方案中，所述小型智能光配线设备还包括一根设备类型指示线、一个设备身份识别电子标签和至少一个单向电平钳位器，所述设备身份识别电子标签为eID芯片，连接在设备类型指示线和任一条分组使能控制线之间，单向电平钳位器连接在设备类型指示线和其余分组使能控制线之间，所述设备类型指示线与设备外部的控制管理器相连，供控制管理器识别设备类型编码和读取设备身份识别电子标签。
在上述技术方案中，所述小型智能光配线设备还包括一根设备类型指示线、一个设备身份识别电子标签和至少一个单向电平钳位器，所述设备身份识别电子标签为eID芯片，连接在设备类型指示线和任一分组的读写使能控制线或指示使能控制线之间，单向电平钳位器连接在设备类型指示线和其余分组的读写使能控制线或指示使能控制线之间，所述设备类型指示线与设备外部的控制管理器相连，供控制管理器识别设备类型编码和读取设备身份识别电子标签。
在上述技术方案中，所述控制管理器是在对纤器中增加相应的管理功能与接口制成或者单独配置一个设备，所述相应的管理功能采用CPLD或FPGA的可编程硬件管理逻辑或微处理器及其相关软件和外围电路来实现。
在上述技术方案中，所述配线信息读写接口为具有读出光纤活动连接器上身份信息能力的光纤适配器。
在上述技术方案中，所述光纤活动连接器上身份信息的载体为RFID或者eID芯片。
在上述技术方案中，所述配线端口指示器为指示灯或者液晶显示器LCD。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
(1)本发明将小型智能光配线设备中的微处理器等集成电路及其它有源器件移出，利用矩阵化端口管理技术，大幅减少控制信号线的数量，并适当调整与设计对纤器电路，利用其中的微处理器等器件，通过相应的通信控制电缆，来控制管理小型智能光配线设备的配线信息读写接口和配线端口显示器，从而达到简化设备电路、降低设备成本和故障损伤率、提高设备寿命和可靠性等目的。
(2)由于设备电路无源化，其中不再含有易受雷击与静电损伤的器件，所以设备的可靠性可以得到大幅的提高，对安装运行环境的要求也变得相对简单，这对提高网络设计的灵活性，降低对设计的限制，提高网络环境的适应性等都会带来十分明显的好处。
附图说明
图1是本发明实施例1小型智能光配线设备的结构示意图。
图2是本发明实施例1中控制管理器与小型智能光配线设备互联的结构示意图。
图3是本发明实施例3小型智能光配线设备的结构示意图。
图4是本发明实施例5小型智能光配线设备的结构示意图。
图5是本发明实施例9中控制管理器与小型智能光配线设备互联的结构示意图。
图中：1—配线信息读写接口，2—配线端口指示器，3—单向电平钳位器，4—小型智能光配线设备，5—控制管理器，6—端口信息读写模块，7—端口指示控制模块，8—分组使能控制模块，9—端口信息读写指示控制模块，10—设备身份识别电子标签。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述。
本发明实施例提供的小型智能光配线设备，它包括若干配线信息读写接口1、与每个配线信息读写接口1相互匹配的配线端口指示器2和外接控制管理总线，配线信息读写接口1为具有读出光纤活动连接器上身份信息能力的光纤适配器，光纤活动连接器上身份信息的载体为RFID(Radio Frequency Identification，射频识别，又称无线电子标签)或者eID芯片。配线端口指示器2为指示灯、LED(Light Emitting Diode，发光二极管)或者LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)。每一个配线信息读写接口1均配一个配线端口指示器2，以指示该配线信息读写接口1的状态等信息。配线信息读写接口1和相匹配的配线端口指示器2平均分为多组，分别与外接控制管理总线相连，接受设备外部的控制管理器5对各端口的统一管理。
每个配线信息读写接口1有两个引出端，一个为参考控制端，常规应用中通常用来接地或接电源，另一个为信号读写端，用来读写插在此接口中的光纤活动连接器上身份信息；每个配线端口指示器2上也有两个端口，一个为参考管理端，常规应用中通常用来接地或接电源，另一个为显示控制端，用来控制配线端口指示器2的点亮与熄灭。各配线信息读写接口1的参考控制端与各配线端口指示器2的参考管理端可以全部接地线，也可以全部接电源。
在进行电子标签的智能配线设备的网络开通与维护时，PDA(Personal DigitalAssistant，个人数字助理)和对纤器是必不可少的技术装备。网络开通与维护人员利用PDA(往往是智能手机)与网络管理计算机进行通信，并控制对纤器和智能光配线设备进行网络配纤与开通维护。由于按照上述电路布置的设备仅有端口，缺少控制管理功能，而无法独立完成智能配线管理工作，需要其它智能管理设备的配套管理，例如控制管理器5。由于在智能ODN的配线管理中基本都需要配置对纤器，因此控制管理器5可以在对纤器中增加相应的管理功能与接口制成，也可以单独配置一个设备进行管理，相应的管理功能采用CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)或FPGA(FieldProgrammable Gate Array，现场可编程门阵列)的可编程硬件管理逻辑或微处理器及其相关软件和外围电路来实现。
下面通过9个具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：合并使能+分类端口管理。
参见图1所示，每个分组中各配线信息读写接口1的参考控制端与分到同一组的配线端口指示器2的参考管理端相互连接在一起，作为该分组的分组使能控制线；各组间分组端口编号相同的配线信息读写接口1的信号读写端并联在一起，作为该编号端口的配线信息读写线；各组间分组端口编号相同的配线端口指示器2的显示控制端并联在一起，作为该编号端口的端口指示控制线；所有分组使能控制线、配线信息读写线和端口指示控制线共同构成外接控制管理总线，接受设备外部的控制管理器5对各端口的合并使能与分类端口管理。
为尽量以较少的控制线来管理尽可能多的接口，本实施例中分组的数量尽量接近或等于每组中配线信息读写接口1与配线端口指示器2的数量之和。
参见图2所示，与本实施例中小型智能光配线设备4互联的控制管理器5包括端口信息读写模块6、端口指示控制模块7和分组使能控制模块8，小型智能光配线设备4的所有配线信息读写线均与端口信息读写模块6相连，所有端口指示控制线均与端口指示控制模块7相连，所有分组使能控制线均与分组使能控制模块8相连。
实施例2：分类使能+分类端口管理。
每个分组中各配线信息读写接口1的参考控制端连接在一起，作为该分组的读写使能控制线；每组中各配线端口指示器2的参考管理端连接在一起，作为该分组的指示使能控制线；各组间分组端口编号相同的配线信息读写接口1的信号读写端并联在一起，作为该编号端口的配线信息读写线；各组间分组端口编号相同的配线端口指示器2的显示控制端并联在一起，作为该编号端口的端口指示控制线；所有读写使能控制线、指示使能控制线、配线信息读写线和端口指示控制线共同构成所述外接控制管理总线，接受设备外部的控制管理器5对各端口的分类使能与分类端口管理。
与本实施例中小型智能光配线设备4互联的控制管理器5包括端口信息读写模块6、端口指示控制模块7和分组使能控制模块8，小型智能光配线设备4的所有配线信息读写线均与端口信息读写模块6相连，所有端口指示控制线均与端口指示控制模块7相连，所有读写使能控制线和指示使能控制线均与分组使能控制模块8相连。
本实施例中，分组的数量与每个分组中配线信息读写接口1的数量或每个分组中配线端口指示器2的数量相等时，可以达到最大管理容量。
实施例3：分类使能+合并端口管理。
参见图3所示，每个分组中各配线信息读写接口1的参考控制端连接在一起，作为该分组的读写使能控制线；每个分组中各配线端口指示器2的参考管理端连接在一起，作为该分组的指示使能控制线；各组间分组端口编号相同的配线信息读写接口1的信号读写端与配线端口指示器2的显示控制端共同并联在一起，作为该编号端口的端口读写控制线；所有读写使能控制线、指示使能控制线和端口读写控制线共同构成所述外接控制管理总线，接受设备外部的控制管理器5对各端口的分类使能与合并端口管理。
与本实施例中小型智能光配线设备4互联的控制管理器5包括端口信息读写指示控制模块9和分组使能控制模块8，小型智能光配线设备4的所有端口读写控制线均与端口信息读写指示控制模块9相连，所有读写使能控制线和指示使能控制线均与分组使能控制模块8与相连。
本实施例中，分组的数量为每个分组中配线信息读写接口1数量的一半或每个分组中配线端口指示器2数量的一半时，可以达到最大管理容量。
实施例4：实施例1+设备类型指示
为区别不同的设备类型，本实施例在实施例1的设备基础上增加一根设备类型指示线和至少一个单向电平钳位器3，单向电平钳位器3为二极管或单向电平钳位电路，连接在设备类型指示线和任一分组使能控制线之间，设备类型指示线与设备外部的控制管理器5相连，供控制管理器5识别设备类型编码。
实施例5：实施例2+设备类型指示
参见图4所示，为区别不同的设备类型，本实施例在实施例2的设备基础上增加一根设备类型指示线和至少一个单向电平钳位器3，单向电平钳位器3为二极管或单向电平钳位电路，连接在设备类型指示线和任一分组的读写使能控制线或指示使能控制线之间，设备类型指示线与设备外部的控制管理器5相连，供控制管理器5识别设备类型编码。
实施例6：实施例3+设备类型指示
为区别不同的设备类型，本实施例在实施例3的设备基础上增加一根设备类型指示线和至少一个单向电平钳位器3，单向电平钳位器3为二极管或单向电平钳位电路，连接在设备类型指示线和任一分组的读写使能控制线或指示使能控制线之间，设备类型指示线与设备外部的控制管理器5相连，供控制管理器5识别设备类型编码。
实施例7：实施例1+设备类型与编号指示
为区别不同的设备类型并表示出设备编号，本实施例在实施例1的设备基础上增加一根设备类型指示线、一个设备身份识别电子标签10和至少一个单向电平钳位器3，设备身份识别电子标签10为eID芯片，连接在设备类型指示线和任一条分组使能控制线之间，单向电平钳位器3为二极管或单向电平钳位电路，各自连接在设备类型指示线和其余分组使能控制线之间，设备类型指示线与设备外部的控制管理器5相连，供控制管理器5识别设备类型编码和读取设备身份识别电子标签10。
实施例8：实施例2+设备类型与编号指示
为区别不同的设备类型并表示出设备编号，本实施例在实施例2的设备基础上增加一根设备类型指示线、一个设备身份识别电子标签10和至少一个单向电平钳位器3，设备身份识别电子标签10为eID芯片，连接在设备类型指示线和任一分组的读写使能控制线或指示使能控制线之间，单向电平钳位器3为二极管或单向电平钳位电路，连接在设备类型指示线和其余分组的读写使能控制线或指示使能控制线之间，设备类型指示线与设备外部的控制管理器5相连，供控制管理器5识别设备类型编码和读取设备身份识别电子标签10。
实施例9：实施例3+设备类型与编号指示
参见图5所示，为区别不同的设备类型并表示出设备编号，本实施例在实施例3的设备基础上增加还包括一根设备类型指示线、一个设备身份识别电子标签10和至少一个单向电平钳位器3，设备身份识别电子标签10为eID芯片，连接在设备类型指示线和任一分组的读写使能控制线或指示使能控制线之间，单向电平钳位器3为二极管或单向电平钳位电路，连接在设备类型指示线和其余分组的读写使能控制线或指示使能控制线之间，设备类型指示线与设备外部的控制管理器5相连，供控制管理器5识别设备类型编码和读取设备身份识别电子标签10。
上述9个实施例只是为了描述本发明的保护内容而进行的举例说明，并不局限本发明的保护范围。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明包含这些改动和变型在内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (8)
1.一种小型智能光配线设备，其特征在于：它包括若干配线信息读写接口(1)、与每个配线信息读写接口(1)相互匹配的配线端口指示器(2)和外接控制管理总线，每个配线信息读写接口(1)包括参考控制端和信号读写端，每个配线端口指示器(2)包括参考管理端和显示控制端，各配线信息读写接口(1)的参考控制端与各配线端口指示器(2)的参考管理端全部接地线或者全部接电源；配线信息读写接口(1)和相匹配的配线端口指示器(2)平均分为多组，分别与所述外接控制管理总线相连，接受设备外部的控制管理器(5)对各端口的统一管理；
每个分组中各配线信息读写接口(1)的参考控制端连接在一起，作为该分组的读写使能控制线；每组中各配线端口指示器(2)的参考管理端连接在一起，作为该分组的指示使能控制线；各组间分组端口编号相同的配线信息读写接口(1)的信号读写端并联在一起，作为该编号端口的配线信息读写线；各组间分组端口编号相同的配线端口指示器(2)的显示控制端并联在一起，作为该编号端口的端口指示控制线；所有读写使能控制线、指示使能控制线、配线信息读写线和端口指示控制线共同构成所述外接控制管理总线，接受设备外部的控制管理器(5)对各端口的分类使能与分类端口管理；
小型智能光配线设备(4)还包括一根设备类型指示线、一个设备身份识别电子标签(10)和至少一个单向电平钳位器(3)，所述设备身份识别电子标签(10)为eID芯片，连接在设备类型指示线和任一分组的读写使能控制线或指示使能控制线之间，单向电平钳位器(3)连接在设备类型指示线和其余分组的读写使能控制线或指示使能控制线之间，所述设备类型指示线与设备外部的控制管理器(5)相连，供控制管理器(5)识别设备类型编码和读取设备身份识别电子标签(10)。
2.如权利要求1所述的小型智能光配线设备，其特征在于：所述控制管理器(5)包括端口信息读写模块(6)、端口指示控制模块(7)和分组使能控制模块(8)，小型智能光配线设备(4)的所有配线信息读写线均与端口信息读写模块(6)相连，所有端口指示控制线均与端口指示控制模块(7)相连，所有读写使能控制线和指示使能控制线均与分组使能控制模块(8)相连。
3.如权利要求1所述的小型智能光配线设备，其特征在于：分组的数量与每个分组中配线信息读写接口(1)的数量或每个分组中配线端口指示器(2)的数量相等。
4.如权利要求1至3中任一项所述的小型智能光配线设备，其特征在于：所述控制管理器(5)是在对纤器中增加相应的管理功能与接口制成或者单独配置一个设备，所述相应的管理功能采用CPLD或FPGA的可编程硬件管理逻辑或微处理器及其相关软件和外围电路来实现。
5.如权利要求1至3中任一项所述的小型智能光配线设备，其特征在于：所述配线信息读写接口(1)为具有读出光纤活动连接器上身份信息能力的光纤适配器。
6.如权利要求5所述的小型智能光配线设备，其特征在于：所述光纤活动连接器上身份信息的载体为RFID或者eID芯片。
7.如权利要求1至3中任一项所述的小型智能光配线设备，其特征在于：所述配线端口指示器(2)为指示灯或者液晶显示器LCD。
8.如权利要求1所述的小型智能光配线设备，其特征在于：所述单向电平钳位器(3)为二极管或单向电平钳位电路。
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