CN111835410A - 光纤链路保护切换系统、方法、装置及存储介质 - Google Patents

光纤链路保护切换系统、方法、装置及存储介质 Download PDF

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CN111835410A CN202010572150.5A CN202010572150A CN111835410A CN 111835410 A CN111835410 A CN 111835410A CN 202010572150 A CN202010572150 A CN 202010572150A CN 111835410 A CN111835410 A CN 111835410A
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朱惠君
薛鹏
白金刚
毛志松
邬耀华
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Abstract

光纤链路保护切换系统、方法、装置及存储介质，其中光纤链路保护切换系统包括：主控模块、光源、环形器、光开关、第一光纤链路、第二光纤链路、第一设备和光电探测器，环形器包括第一端、第二端和第三端，光源与环形器的第一端连接，光开关与环形器的第二端连接，光电探测器的输入端与环形器的第三端连接，第一光纤链路设置在光开关与第一设备之间，第二光纤链路设置在光开关与第一设备之间，第一光纤链路包括第一光纤反射编码，第二光纤链路包括第二光纤反射编码，光电探测器、光源和光开关分别与主控模块电连接，能够实现光纤链路的唯一识别、诊断和自动切换。

Description

光纤链路保护切换系统、方法、装置及存储介质
技术领域
本申请涉及光纤领域，尤其是光纤链路保护切换系统、方法、装置及存储介质。
背景技术
目前，现有光纤链路保护切换系统只能依靠两侧设备发光进行判断，而对光纤链路本身不能有所唯一识别。
申请内容
为解决上述问题，本申请的目的在于提供光纤链路保护切换系统、方法、装置及存储介质，能够实现光纤链路的唯一识别、诊断和自动切换。
本申请解决其问题所采用的技术方案是：
第一方面，本申请实施例提供了光纤链路保护切换系统，包括主控模块、光源、环形器、光开关、第一光纤链路、第二光纤链路、第一设备和光电探测器，所述环形器包括第一端、第二端和第三端，所述光源与所述环形器的第一端连接，所述光开关与所述环形器的第二端连接，所述光电探测器的输入端与所述环形器的第三端连接，所述第一光纤链路设置在所述光开关与所述第一设备之间，所述第二光纤链路设置在所述光开关与所述第一设备之间，所述第一光纤链路包括第一光纤反射编码，所述第二光纤链路包括第二光纤反射编码，所述光电探测器、所述光源和光开关分别与所述主控模块电连接。
本申请上述的技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：在第一设备与环形器之间设置光开关和两条光纤链路，当正常情况下，第一设备通过第一光纤链路进行信息传输，即主控模块控制光开关打开第一光纤链路，关闭第二光纤链路；同时，主控模块可以控制光源开启和关闭，发送光波对第一光纤链路中第一光纤反射编码进行识别、诊断，并根据第一光纤链路中的第一光纤反射编码的当前能量值诊断光纤链路运行质量的优劣，当光电探测器检测到第一光纤链路的光纤衰耗值大于阈值，主控模块可以控制光开关，关闭第一光纤链路，连通第二光纤链路，从而实现光纤链路的自动切换，能够实现光纤链路的唯一识别、诊断和自动切换。
进一步，第一光纤反射编码的反射参数和第二光纤反射编码的反射参数的计算公式如下：
r＝1÷(10^(D×L÷10))；
r为反射参数，L为光纤链路长度值，D为光纤链路平均衰耗值。
进一步，所述第一光纤反射编码包括至少一个第一光栅，所述第二光纤反射编码包括至少一个与所述第一光栅不同的第二光栅。
第一光纤反射编码包括至少两个第一光栅，每两个第一光栅的第一间隔的距离相等，第一光纤反射编码包括至少两个第二光栅，每两个第二光栅的第二间隔的距离相等，所述第二间隔的距离与第一间隔的距离不相等。
进一步，还包括通信管理设备和波分复用器，所述波分复用器分别与所述第二设备、所述环形器的第二端以及所述设备连接。
进一步，所述光源为窄带光源。
进一步，所述光电探测器包括具有放大功能的雪崩光电二极管。
第二方面，本申请实施例提供了光纤链路保护切换方法，应用于光纤链路保护切换系统，所述光纤链路保护切换系统包括：主控模块、光源、环形器、光开关、第一光纤链路、第二光纤链路、第一设备和光电探测器，所述环形器包括第一端、第二端和第三端，所述光源与所述环形器的第一端连接，所述光开关与所述环形器的第二端连接，所述光电探测器的输入端与所述环形器的第三端连接，所述第一光纤链路设置在所述光开关与所述第一设备之间，所述第二光纤链路设置在所述光开关与所述第一设备之间，所述第一光纤链路包括第一光纤反射编码，所述第二光纤链路包括第二光纤反射编码，所述光电探测器、所述光源和所述光开关分别与所述主控模块电连接；
所述光纤链路保护切换方法包括以下步骤：
所述主控模块控制所述光源输出光波；
所述主控模块控制所述光电探测器检测所述光波经所述第一光纤反射编码反射回来的反射光强；
所述主控模块根据所述光波的反射光强和反射时间得出所述第一光纤反射编码的当前能量值；
所述主控模块根据当前能量值得出光纤衰耗值；
当光纤衰耗值大于阈值，所述主控模块控制所述光开关关闭所述第一光纤链路且连通所述第二光纤链路。
本申请上述的技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：在第一设备与环形器之间设置光开关和两条光纤链路，当正常情况下，第一设备通过第一光纤链路进行信息传输，即主控模块控制光开关打开第一光纤链路，关闭第二光纤链路；同时，主控模块可以控制光源开启和关闭，发送光波对第一光纤链路中第一光纤反射编码进行识别、诊断，并根据第一光纤链路中的第一光纤反射编码的当前能量值诊断光纤链路运行质量的优劣，当光电探测器检测到第一光纤链路的光纤衰耗值大于阈值，主控模块可以控制光开关，关闭第一光纤链路，连通第二光纤链路，从而实现光纤链路的自动切换，能够实现光纤链路的唯一识别、诊断和自动切换。
进一步，所述控制所述光源输出光波之前还包括以下步骤：
光纤链路保护切换系统启动后，所述主控模块控制光开关连通第一光纤链路；
所述主控模块控制所述光源输出光波；
所述主控模块控制所述光电探测器检测所述光波经所述第一光纤反射编码反射回来的反射光强；
所述主控模块根据所述光波的反射光强和反射时间得出所述第一光纤反射编码的光纤链路数字化组。
进一步，所述光纤链路数字化组包括位数、光纤编码波长值、光纤编码能量值以及光纤编码长度值。
进一步，所述光纤衰耗值通过以下公式计算得出：
DB＝10×log(Pc/Pd)；
DB为光纤衰耗值，Pc为光纤编码能量，Pd为当前能量值。
第三方面，本申请实施例提供了控制装置，包括：存储器、控制处理器及存储在所述存储器上并可在所述控制处理器上运行的计算机程序，所述控制处理器执行所述计算机程序时实现如第二方面所述的光纤链路保护切换方法。
本申请上述的技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：控制装置可以控制光源开启和关闭，发送光波对第一光纤链路中第一光纤反射编码进行识别、诊断，并根据第一光纤链路中的第一光纤反射编码的当前能量值诊断光纤链路运行质量的优劣，当光电探测器检测到第一光纤链路的光纤衰耗值大于阈值，控制装置可以控制光开关，关闭第一光纤链路，连通第二光纤链路，从而实现光纤链路的自动切换，能够实现光纤链路的唯一识别、诊断和自动切换。
第四方面，本申请实施例提供了计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如第二方面所述的光纤链路保护切换方法。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实例对本申请作进一步说明。
图1是本申请的一个实施例的光纤链路保护切换系统的示意图；
图2是本申请的一个实施例的光纤链路保护切换系统的光纤反射编码示意图；
图3是本申请的另一个实施例的光纤链路保护切换系统的示意图；
图4是本申请一个实施例的光纤链路保护切换方法的流程图；
图5是本申请另一个实施例的光纤链路保护切换方法的流程图；
图6为本申请一个实施例提供的切换控制装置的示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，虽然在系统示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于系统中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本申请提供了光纤链路保护切换系统，包括主控模块、光源、环形器、光开关、第一光纤链路、第二光纤链路、第一设备和光电探测器，环形器包括第一端、第二端和第三端，光源与环形器的第一端连接，光开关与环形器的第二端连接，光电探测器的输入端与环形器的第三端连接，第一光纤链路设置在光开关与第一设备之间，第二光纤链路设置在光开关与第一设备之间，第一光纤链路包括第一光纤反射编码，第二光纤链路包括第二光纤反射编码，光电探测器、光源和光开关分别与主控模块电连接。从而实现光纤链路的自动切换，能够实现光纤链路的唯一识别、诊断和自动切换。
下面结合附图，对本申请实施例作进一步阐述。
参照图1，本申请实施例提供了光纤链路保护切换系统，包括主控模块110、光源120、环形器130、光开关140、第一光纤链路170、第二光纤链路180、第一设备150和光电探测器160，环形器130包括第一端、第二端和第三端，光源120与环形器130的第一端连接，光开关140与环形器130的第二端连接，光电探测器160的输入端与环形器130的第三端连接，第一光纤链路170设置在光开关140与第一设备150之间，第二光纤链路180设置在光开关140与第一设备150之间，第一光纤链路170包括第一光纤反射编码210，第二光纤链路180包括第二光纤反射编码，光电探测器160、光源120和光开关140分别与主控模块110电连接。
在第一设备150与环形器130之间设置光开关140，在光开关140与第一设备150之间设置第一光纤链路170和第二光纤链路180，在正常情况下，第一设备150通过第一光纤链路170进行信息传输，即主控模块110控制光开关140打开第一光纤链路170，关闭第二光纤链路180；同时，主控模块110可以控制光源120开启和关闭，发送光波对第一光纤链路170中第一光纤反射编码210进行识别、诊断，并根据第一光纤链路170中的第一光纤反射编码210的能量值的变化诊断光纤链路运行质量的优劣，当光电探测器160检测到第一光纤链路170的对比衰耗值大于第一阈值，主控模块110可以控制光开关140，关闭第一光纤链路170，打开第二光纤链路180，从而实现光纤链路的自动切换，能够实现光纤链路的唯一识别、诊断和自动切换。
需要说明的是，本实施例中的环形器130的第一端、第二端和第三端依次排列并且三个端口的单向通行方向一致；由于整体结构上涉及多个光学部件，因此应尽量减小光纤内损耗以保证测量的准确性。
第一光纤反射编码210的反射参数和第二光纤反射编码的反射参数的计算公式如下：
r＝1÷(10^(D×L÷10))；
r为反射参数，L为光纤链路长度值，D为光纤链路平均衰耗值。
参照图2，进一步，第一光纤反射编码210包括至少一个第一光栅，第二光纤反射编码包括至少一个与第一光栅不同的第二光栅。第一光纤反射编码210和第二光纤反射编码可以通过第一光栅和第二光栅的长度不同进行区分，从而实现光纤链路的唯一识别。
第一光纤反射编码210包括至少两个第一光栅，每两个第一光栅的第一间隔的距离相等，第一光纤反射编码210包括至少两个第二光栅，每两个第二光栅的第二间隔的距离相等，第二间隔的距离与第一间隔的距离不相等。第一光纤反射编码210和第二光纤反射编码可以通过第一光栅与第二光栅的长度不同，以及第一间隔和第二间隔的距离不同进行区分，从而实现光纤链路的唯一识别。
需要说明的是，每两个第一光栅或者每两个第二光栅之间的间隔距离可以是不同，本申请实施例不作限定。
需要说明的是，第一光纤反射编码210和第二光纤反射编码可以由不同的光栅进行不同的组合成不同的反射编码，本申请实施例不作限定。
参照图3，进一步，还包括第二设备320和波分复用器310，波分复用器310分别与第二设备320、环形器130的第二端以及设备连接。第二设备320能够通过波分复用器310完成与第一设备150间通信。
需要说明的是，通过波分复用器连接的设备可以还有多个，本申请实施例不作限制。
需要说明的是，光源120可以为窄带光源120。光源120可采用窄带激光器，窄带激光器在一定范围内可以连续改变激光输出波长，使用窄带光源120可以降低成本。需要说明的是，光源120还可以是其他激光器，本申请实施例不作唯一限定。
需要说明的是，光电探测器160可以包括具有放大功能的雪崩光电二极管。由于反射光可能较弱，因此采用雪崩光电二极管对反射光的信号进行放大。
参照图4，图4为本申请的一个实施例的光纤链路保护切换方法的示意图，本实施例的光纤链路保护切换方法基于上述实施例的光纤链路保护切换系统，包括以下步骤：
S410，主控模块控制光源输出光波；
S420，主控模块控制光电探测器检测光波经第一光纤反射编码反射回来的反射光强；
S430，主控模块根据光波的反射光强和反射时间得出第一光纤反射编码的当前能量值；
S440，主控模块根据当前能量值得出光纤衰耗值；
S450，当光纤衰耗值大于阈值，主控模块控制光开关关闭第一光纤链路且连通第二光纤链路。
在第一设备与环形器之间设置光开关和两条光纤链路，当正常情况下，第一设备通过第一光纤链路进行信息传输，即主控模块控制光开关打开第一光纤链路，关闭第二光纤链路；同时，主控模块可以控制光源开启和关闭，发送光波对第一光纤链路中第一光纤反射编码进行识别、诊断，并根据第一光纤链路中的第一光纤反射编码的当前能量值诊断光纤链路运行质量的优劣，当光电探测器检测到第一光纤链路的光纤衰耗值大于阈值，主控模块可以控制光开关，关闭第一光纤链路，连通第二光纤链路，从而实现光纤链路的自动切换，能够实现光纤链路的唯一识别、诊断和自动切换。
参照图5，图5为本申请的另一个实施例的光纤链路保护切换方法的示意图，本实施例的光纤链路保护切换方法为图4的光纤链路保护切换方法之前的步骤，包括以下步骤：
S510，光纤链路保护切换系统启动后，主控模块控制光开关连通第一光纤链路；
S520，主控模块控制光源输出光波；
S530，主控模块控制光电探测器检测光波经第一光纤反射编码反射回来的反射光强；
S540，主控模块根据光波的反射光强和反射时间得出第一光纤反射编码的光纤链路数字化组。
在开启光纤链路保护切换系统后，通过反射光强以及反射时间得出第一光纤反射编码的光纤链路数字化组，可以根据当前能量值与光纤链路数字化组得出光纤衰耗值，从而通过光纤衰耗值与阈值进行比较，从而实现光纤链路的自动切换，能够实现光纤链路的唯一识别、诊断和自动切换。
需要说明的是，光纤链路数字化组包括位数、光纤编码波长值、光纤编码能量值以及光纤编码长度值。通过位数、光纤编码波长值、光纤编码能量值以及光纤编码长度值组成的光纤链路数字化组为光纤链路的唯一识别码。
其中，光纤衰耗值通过以下公式计算得出：
DB＝10×log(Pc/Pd)；
DB为光纤衰耗值，Pc为光纤编码能量，Pd为当前能量值。
参照图6，图6是本申请一个实施例提供的识别控制装置600的示意图。本申请实施例的识别控制装置600内置于识别系统中，包括一个或多个控制处理器610和存储器620，图6中以一个控制处理器610及一个存储器620为例。
控制处理器610和存储器620可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
存储器620作为非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器620可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器620可选包括相对于控制处理器610远程设置的存储器620，这些远程存储器620可以通过网络连接至该识别控制装置600。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
本领域技术人员可以理解，图6中示出的装置结构并不构成对识别控制装置600的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
实现上述实施例中应用于识别控制装置600的光纤链路保护切换方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器620中，当被控制处理器610执行时，执行上述实施例中应用于识别控制装置600的光纤链路保护切换方法，例如，执行以上描述的图4中的方法步骤S410至步骤S450、图5中的方法步骤S510至步骤S540。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
此外，本申请的一个实施例还提供了计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个控制处理器执行，例如，被图6中的一个控制处理器610执行，可使得上述一个或多个控制处理器610执行上述方法实施例中的光纤链路保护切换方法，例如，执行以上描述的图4中的方法步骤S410至步骤S450、图5中的方法步骤S510至步骤S540。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明，但本申请并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.光纤链路保护切换系统，其特征在于，包括：主控模块、光源、环形器、光开关、第一光纤链路、第二光纤链路、第一设备和光电探测器，所述环形器包括第一端、第二端和第三端，所述光源与所述环形器的第一端连接，所述光开关与所述环形器的第二端连接，所述光电探测器的输入端与所述环形器的第三端连接，所述第一光纤链路设置在所述光开关与所述第一设备之间，所述第二光纤链路设置在所述光开关与所述第一设备之间，所述第一光纤链路包括第一光纤反射编码，所述第二光纤链路包括第二光纤反射编码，所述光电探测器、所述光源和所述光开关分别与所述主控模块电连接。
2.根据权利要求1所述的光纤链路保护切换系统，其特征在于，所述第一光纤反射编码的反射参数和所述第二光纤反射编码的反射参数的计算公式如下：
r＝1÷(10^(D×L÷10))；
r为反射参数，L为光纤链路长度值，D为光纤链路平均衰耗值。
3.根据权利要求1所述的光纤链路保护切换系统，其特征在于，所述第一光纤反射编码包括至少两个第一光栅，每两个所述第一光栅的第一间隔的距离相等，所述第二光纤反射编码包括至少两个第二光栅，每两个所述第二光栅的第二间隔的距离相等，所述第二间隔的距离与所述第一间隔的距离值不相等。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的光纤链路保护切换系统，其特征在于，还包括第二设备和波分复用器，所述波分复用器分别与所述第二设备、所述环形器的第二端以及所述第一设备连接。
5.光纤链路保护切换方法，其特征在于，应用于光纤链路保护切换系统，所述光纤链路保护切换系统包括：主控模块、光源、环形器、光开关、第一光纤链路、第二光纤链路、第一设备和光电探测器，所述环形器包括第一端、第二端和第三端，所述光源与所述环形器的第一端连接，所述光开关与所述环形器的第二端连接，所述光电探测器的输入端与所述环形器的第三端连接，所述第一光纤链路设置在所述光开关与所述第一设备之间，所述第二光纤链路设置在所述光开关与所述第一设备之间，所述第一光纤链路包括第一光纤反射编码，所述第二光纤链路包括第二光纤反射编码，所述光电探测器、所述光源和所述光开关分别与所述主控模块电连接；
所述光纤链路保护切换方法包括以下步骤：
所述主控模块控制所述光源输出光波；
所述主控模块控制所述光电探测器检测所述光波经所述第一光纤反射编码反射回来的反射光强；
所述主控模块根据所述光波的反射光强和反射时间得出所述第一光纤反射编码的当前能量值；
所述主控模块根据当前能量值得出光纤衰耗值；
当光纤衰耗值大于阈值，所述主控模块控制所述光开关关闭所述第一光纤链路且连通所述第二光纤链路。
6.根据权利要求5所述的光纤链路保护切换方法，其特征在于，所述控制所述光源输出光波之前还包括以下步骤：
光纤链路保护切换系统启动后，所述主控模块控制光开关连通第一光纤链路；
所述主控模块控制所述光源输出光波；
所述主控模块控制所述光电探测器检测所述光波经所述第一光纤反射编码反射回来的反射光强；
所述主控模块根据所述光波的反射光强和反射时间得出所述第一光纤反射编码的光纤链路数字化组。
7.根据权利要求6所述的光纤链路保护切换方法，其特征在于，所述光纤链路数字化组包括位数、光纤编码波长值、光纤编码能量值以及光纤编码长度值。
8.根据权利要求7所述的光纤链路保护切换方法，其特征在于，所述光纤衰耗值通过以下公式计算得出：
DB＝10×log(Pc/Pd)；
DB为光纤衰耗值，Pc为光纤编码能量，Pd为当前能量值。
9.识别控制装置，包括：存储器、控制处理器及存储在所述存储器上并可在所述控制处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述控制处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求5至8任意一项所述的光纤链路保护切换方法。
10.计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求5至8任意一项所述的光纤链路保护切换方法。
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