CN1136688C - 波分复用线路倒换环通用节点保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种波分复用线路倒换环通用节点保护装置，该装置至少包括：至少两对工作纤和保护纤输入、输出端口；线路互连模块，用于动态提供线路端口之间的路由连接，该模块由一个以上光开关器件按照一定规律组成光纤交叉矩阵；以及功率调节模块，用于信号的功率调节，包括至少两组工作纤功率调节部分和保护纤功率调节部分，主要由一个以上光放大器件、光衰减器件或光耦合器件构成；线路互连模块同时连接功率调节模块的输入、输出。

Description

波分复用线路倒换环通用节点保护装置

本发明涉及波分复用自愈环网技术，尤指一种可作为独立模块应用于光网络节点设备中完成自愈环网的组建，并实现线路倒换功能的波分复用线路倒换环通用节点保护装置及其实现方法。

随着网络化时代的到来，人们对网络发展的需求与日俱增。光同步数字传输网(SDH)就是现代高效通信网络发展的一个代表，它将同步数字传输体系与光纤通信技术结合在一起，将复用、线路传输及交换功能融为一体，利用光纤传输，并采用统一的网络管理系统，大大地提高了网络的资源的利用率，为用户及运营商提供了极大的方便。SDH是现在数字通信网的一个重要组成部分，它具有强大的网络管理功能，包括保护和恢复等自愈功能。光传送网(OTN)是未来数字通信网的发展方向，是一种基于波分复用(WDM)与光信道技术的新型通信网络传送体系，其中光层的保护和恢复等自愈功能是实现OTN的重要环节。由于社会对信息的依赖性越来越大，一旦通信网络出错，甚至瘫痪，将会造成巨大的损失。因此，在网络设计时，首先要考虑到网络的保护，能实现网络保护的通信网从物理拓扑角度分类，称之为自愈网，它是指无需人为干预，网络即可在极短的时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出了故障，其实现手段多种多样，如采用线路倒换、环形网保护等等。

通常，人们大都采用自愈环结构实现自愈保护，WDM自愈环网是由光分插复用(OADM)等设备首尾级联组成，具备冗余小、生存性强、配置简单等优点，在极大提高光纤传输能力的同时保持了通信网的灵活性和高可靠性，具有简洁高效的自愈保护机制。根据保护方式的不同，WDM自愈环网又包括WDM线路倒换环和WDM通道倒换环两种基本类型。这两种倒换方式是最简单的自愈网形式，其基本原理是：在网络传输时，同时有主、备用两条线路或通道，或称之为同时具有工作、保护两条线路或通道，当工作线路或通道出现故障时，由工作线路或通道倒换到保护线路或通道上继续传送用户业务。为了使组网的结构简单方便，且为了降低组网成本，通常主、备用两条线路或通道采用同一根光纤，如果出现某段光纤断裂或产生故障的情况，该网就无法再形成环网，也无法利用主备用倒换完成自愈保护。又由于目前的自愈环网一般是由OADM等设备首尾级联组成，不支持实现节点内部的线路倒换或环回。因此，某段光纤出现问题就可能导致全网的瘫痪，使系统不能正常工作。另外，现在的OADM等节点设备没有功率调节功能，不能使所传的WDM信号达到最佳效果，而且有可能使信号因过分衰减或放大而检测不到或造成信号间的相互干扰。

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种波分复用线路倒换环通用节点保护装置，使其在任何情况下都能支持环网的自愈保护，且功能更完善、更丰富，结构更优化、更简单，从而提高了光纤线路级的自愈保护连接能力，同时降低了设备成本。

本发明进一步的目的在于提供一种波分复用线路倒换环通用节点保护装置，使其通用性更强，适用于各种线路倒换的应用场合，且能对WDM信号进行功率调节，进而使得组网更方便、灵活。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种波分复用线路倒换环通用节点保护装置，至少包括：

至少两对工作纤输入、输出端口；

至少两对保护纤输入、输出端口；

线路互连模块，用于动态提供线路端口之间的路由连接，该模块由一个以上光开关器件按照一定规律组成光纤交叉矩阵；以及

功率调节模块，用于信号的功率调节，包括至少两组工作纤功率调节部分和保护纤功率调节部分，主要由一个以上光放大器件、光衰减器件或光耦合器件构成；

线路互连模块同时位于功率调节模块的输入侧和输出侧，并分别与功率调节模块的输入、输出相连。

所述的光开关器件为2×2光开关。所述的光放大器件为光前置放大器，或光功率放大器，或光线路放大器，或其组合。所述的光耦合器件为1×2星型耦合器。

所述线路互连模块中光开关器件的组成规律是指两条保护纤从第一光开关器件输入，经该光开关器件分别与同组的工作纤连至第二、第三光开关器件的输入端，再经第二、第三光开关器件和功率调节模块连至第四、第五光开关器件的输入端，第四、第五光开关器件的保护纤输出端连至第六光开关器件的输入端，经第六光开关器件输出。

所述的工作纤功率调节部分由一个光前置放大器、一个光功率放大器、一对1×2光开关和一个光衰减器构成，两个1×2光开关相互对接，光前置放大器位于工作纤的输入侧，光功率放大器位于工作纤的输出侧，光衰减器位于两个1×2光开关之间。

所述的工作纤功率调节部分由一个光前置放大器、一个光功率放大器、一个1×2光开关和一个1×2星型耦合器构成，1×2光开关与1×2星型耦合器相互对接，光前置放大器位于工作纤的输入侧，光功率放大器位于工作纤的输出侧。

所述的保护纤功率调节部分由一个光前置放大器、一个光功率放大器、一对1×2光开关和一个光衰减器构成，两个1×2光开关相互对接，光前置放大器位于工作纤的输入侧，光功率放大器位于工作纤的输出侧，光衰减器位于两个1×2光开关之间。

所述的保护纤功率调节部分由一个光前置放大器、一个光功率放大器、一个1×2光开关和一个1×2星型耦合器构成，1×2光开关与1×2星型耦合器相互对接，光前置放大器位于工作纤的输入侧，光功率放大器位于工作纤的输出侧。

所述的保护纤功率调节部分由一对1×2光开关和一个光线路放大器构成，一对1×2光开关相互对接，光线路放大器位于两个1×2光开关之间。

所述的保护纤功率调节部分由一个2×2光开关、一个光线路放大器和一个光衰减器构成，光线路放大器位于2×2光开关的输入侧，光衰减器位于2×2光开关的下路侧。

所述的保护纤功率调节部分由一个2×2光开关和一个光衰减器构成，光衰减器位于2×2光开关的上路侧。

该装置中的功率调节模块可以由上述任意一种工作纤功率调节部分与保护纤功率调节部分组合而成。

本发明所提供的波分复用线路倒换环通用节点保护装置，该保护装置可作为独立模块应用于光网络复用终端设备内部，实现光纤线路级的自愈保护连接，其具有以下的特点：

1)功能完整。在给出线路倒换过程中光路互连结构的同时，兼顾考虑了不同连接模式下的光功率均衡问题。该保护装置方案不仅支持完整的线路直通、线路分插、线路环回、区段倒换等处理功能，而且有专门的功率调节模块，用于调节信号的功率均衡，以使所传信号的效果达到最好。

2)通用性强。根据ITU-T建议G.841的相关内容，常用的线路倒换环包括二纤单向线路倒换环(2F/ULSR)、二纤双向线路倒换环(2F/BLSR)和四纤双向线路倒换环(4F/BLSR)，本发明的保护装置即可完全支持以上三种应用场合的使用。

3)附加功能强。该保护装置除了可以实现线路倒换所必须的各项功能之外，还提供了某些附加功能，例如工作线路的直通功能等等，从而可以满足一些特殊情况的需要。

4)结构优化，成本低。由于本发明的保护装置均采用普通的1×2或2×2光开关及简单的光学器件(如光耦合器、光衰减器、光放大器)组合而成，因此，结构设计简单，而且成本低廉。

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图1为本发明WDM线路倒换环通用节点保护装置的功能模型示意图；

图2为本发明WDM线路倒换环通用节点保护装置的结构示意图；

图3为本发明WDM线路倒换环通用节点保护装置实施例一的光路图；

图4为本发明WDM线路倒换环通用节点保护装置实施例二的光路图；

图5为本发明WDM线路倒换环通用节点保护装置实施例三的光路图；

图6为本发明WDM线路倒换环通用节点保护装置实施例四的光路图；

图7为本发明WDM线路倒换环通用节点保护装置实施例五的光路图；

图8为本发明WDM线路倒换环通用节点保护装置实施例六的光路图；

图9为本发明WDM线路倒换环通用节点保护装置实施例七的光路图；

图10为本发明WDM线路倒换环通用节点保护装置实施例八的光路图；

图11为本发明保护装置用于OADM中组建的4节点环网结构示意图；

图12为上述4节点环网正常工作时某业务流向的示意图；

图13为上述4节点环网出现光缆断裂故障的示意图；

图14为上述4节点环网出现故障时采取环回倒换保护的业务流向示意图；

图15为上述4节点环网出现故障时采取区段倒换保护的业务流向示意图。

参见图1所示，图1为本发明WDM线路倒换环通用节点保护装置的功能模型示意图。该保护装置包括工作光纤输入端口iWI；工作光纤输出端口iWO；保护光纤输入端口iPI；保护光纤输出端口iPO；工作光纤上路端口iWA；工作光纤下路端口iWD；保护光纤上路端口iPA；保护光纤下路端口iPD表示。这里，i值取1或2，在环路中当i＝1时对应顺时针光方向，当i＝2时对应逆时针光方向。

从上述定义的保护结构模型出发，结合自愈环路的基本特征，可以确定OADM节点用于保护处理的相关功能。这里i□j，且i和j值只能选择1或2，分别表示工作光纤为顺时针或逆时针光方向，即值为1的表示顺时针，值为2的表示逆时针。其具体功能描述如下：

1)直通功能：指多波长线路信号不经过分插模块处理，直接由输入端口连接至同一光方向的线路输出端口，对应内部连接状态为iWI→iWO、iPI→iPO；

2)环回功能：指多波长线路信号不经过分插模块处理，直接由输入端口连接至相反光方向的线路输出端口，对应内部连接状态为iWI→iPO、iPI→iWO；

3)分插功能：指对输入线路信号进行落地处理，送往分插模块实现任意波长通路的上下路。上路功能对应内部连接状态为iWA→iWO、iPA→iPO；下路功能对应内部连接状态为iWO→iWD、iPO→iPD；

4)分插环回功能：指将工作纤或保护纤线路信号送往保护纤或工作纤分插模块实现波长上下路复用。上路环回功能对应内部连接状态为iWA→iPO、iPA→iWO；下路环回功能对应内部连接状态为iWO→iPD、iPO→iWD；其中iPA→iWO、iPO→iWD无实用价值；

5)区段倒换功能：指仅某一光方向的线路发生故障时，利用另一光方向上的保护光纤实施保护的网络功能。与一般的环回操作不同，区段倒换过程更类似于普通点到点传输系统中的自动线路保护。其对应内部连接状态为iPI→jPO、iWI→jPO、iWA→jPO、iPA→jPO；

6)功率均衡功能：完整的WDM环路节点保护装置由两部分功能模块组成，即线路互连模块和功率调节模块。线路互连模块是由光开关器件按照一定组成规律组成的光纤交叉矩阵，动态提供各线路端口之间的路由连接；功率调节模块包括必要的光放大器件和光衰减器件，目的是保证互连模块建立的光路由在节点各处的线路功率指标满足设计要求。在设计WDM线路倒换环通用节点保护装置内部结构时，上述两部分功能相辅相成、缺一不可，并形成了保护装置方案设计的两条基本主线。

本发明将上述功能划分为基本功能和附加功能，基本功能是实现线路保护必须的功能，而附加功能的目的是当节点OADM分插模块(光通路层)发生故障时，可以在线路级进行旁路，将输入信号直通至输出信号。该保护装置的内部状态与功能性质及功能描述的对应关系如表一所示：

内部状态	功能性质	功能描述
			iWI→iWD	分插	工作纤下路，用于正常业务接入
iWA→iWO	分插	工作纤上路，用于正常业务接入
			iPI→IPD	分插	保护纤下路，用于额外业务接入
iPA→iPO	分插	保护纤上路，用于额外业务接入
			iWI→iWO	直通	工作纤直通，用于旁路本地节点
iPI→iPO	直通	保护纤直通，用于环路业务保护
			iWI→iPO	环回
iPI→iWO	环回
			iWA→iPO	上路环回	工作至保护纤输出环回保护
iPI→iWD	下路环回	保护至工作纤输入环回保护
			iPA→iWO	上路环回	保护至工作纤输出环回，无实用意义
iWI→iPD	下路环回	工作至保护纤输入环回，无实用意义
			iPA→jPO	区段倒换
iPI→jPO	区段倒换
			iWI→jPO	区段倒换

iWA→jPO	区段倒换
			jPI→iPD	区段倒换
jPI→iPO	区段倒换
			jPI→iWD	区段倒换
jPI→iWO	区段倒换

     表一  保护装置的内部状态与功能的对应关系

图2更直观地给出了各项线路处理功能及其相应的保护结构内部连接状态。如图2所示，完整的WDM环路节点保护装置由两部分功能模块组成，即线路互连模块200和功率调节模块210。线路互连模块200是由光开关器件20按照一定组成规律组成的光纤交叉矩阵，动态提供各线路端口之间的路由连接；功率调节模块210包括必要的两组工作纤功率调节部分211和保护纤功率调节部分212，每个工作纤功率调节部分211和保护纤功率调节部分212均由光放大器件和光衰减器件或光耦合器件或光开关组成，目的是保证线路互连模块200建立的光路由在节点各处的线路功率指标满足设计要求。在设计WDM线路倒换环通用节点保护装置内部结构时，上述两部分功能相辅相成、缺一不可，并形成该保护装置方案设计的两条基本主线。

根据功率调节部分构成的区别，通用节点保护装置包括A型和B型两类结构，A型在功率调节部分主要采用1×2光开关，而B型在功率调节部分不仅采用1×2光开关，还包括1×2星形耦合器；根据采用的光放大器数量，通用节点保护装置划分为“四光放大器(4-OA)”方案和“三光放大器(3-OA)”方案；按照光线路放大器接入位置的不同，3-OA方案又进一步将A型和B型结构分别分为三种类型。结合附图以下的八个实施例就是对4-OA的A型和B型两种结构以及3-OA的A型和B型六种结构实现方案地详细描述。

实施例一：

图3为4-OA/A型保护装置的结构示意图，如图3所示，线路互连模块由一组2×2光交换部件组成，其为普通的2×2型光开关20，编号为I，II，V，VI，IX，X。其中I，II，V，VI用于提供双向线路环中两个光方向上各自工作纤和保护纤输入口之间、输出口之间的路由选择功能，IX，X用于提供双向线路环中不同光方向间的区段保护倒换功能。III，IV，VII，VIII为由两个1×2型光开关31对接构成的两入两出交叉部件，具备直通、上路、下路三种操作状态，用于实现不同光方向的工作纤与保护纤上线路输入口到分出口、插入口到输出口、输入口到输出口之间的光路连接功能。功率调节模块由四组光前置放大器(OPA)21/光功率放大器(OBA)22对和四个线路光衰减器(attenuator)32组成，其中光放大器21、22用于补偿节点业务接入模块，即线路分出口和线路插入口之间，光路处理以及光纤链路传输损耗，当线路处于直通态时光衰减器32用于提供模拟的节点光路处理损耗。光放大器21、22的设置可以选择图中实线框图符或虚线框图符所在位置，一般基于传输性能效果考虑，光放大器21、22最好设置于实线框图符处。

实施例二：

图4为4-OA/B型保护装置结构示意图，如图4所示，线路互连模块由一组2×2光交换部件组成，其为普通的2×2型光开关20，编号为I，II，V，VI，IX，X。其中I，II，V，VI用于提供双向线路环中两个光方向上各自工作纤和保护纤输入口之间、输出口之间的路由选择功能，IX，X用于提供双向线路环中不同光方向间的区段保护倒换功能。III，IV，VII，VIII为由一个1×2星型耦合器41和一个1×2型光开关31对接构成的两入两出交叉部件，具备直通、上路、下路三种操作状态，用于实现不同光方向的工作纤与保护纤上线路输入口到分出口、插入口到输出口、输入口到输出口之间的光路连接功能。功率调节模块由四组光前置放大器(OPA)21/光功率放大器(OBA)22对和1×2星型耦合器41的单路插入衰减组成，其中光放大器21、22用于补偿节点业务接入模块，即线路分出口和线路插入口之间，光路处理以及光纤链路传输损耗，通过合理设计光耦合器41的输出分光比模拟直通态时节点处理损耗。具体方法为：假设本地业务接入模块的设计线路损耗为α，在本地线路分出口到插入口之间测量到的功率损耗，主要由本地业务接入模块内部的波长信道处理过程所决定。光耦合器41的下路输出端到直通输出端的分光比为γ，那么应满足等式α＝logγ(dB)。光放大器21、22的设置可以选择图中实线框图符或虚线框图符所在位置，一般基于传输性能效果考虑，光放大器21、22最好设置于实线框图符处。

4-OA/B和4-OA/A型两种保护装置结构的区别在于：(1)采用1×2星型耦合器代替光开关，可降低成本；(2)由于采用光耦合器件，线路输入口到分出口之间将处于永久连接状态；(3)通过选择合适的光耦合器件可以取消直通态时对线路光衰减器的需要，进一步降低了成本。

实施例三：

图5为3-OA/A(1)型保护装置结构示意图，如图5所示，线路互连模块与4-OA/A型结构方案完全相同。功率调节模块由两组光前置放大器(OPA)21/光功率放大器(OBA)22对、两个光线路放大器(OLA)23和两个线路光衰减器32组成，其中光前置/光功率放大器21、22对用于补偿工作纤节点业务接入模块，即线路分出口和线路插入口之间，光路处理以及光纤链路传输损耗，光线路放大器23用于补偿保护纤链路传输损耗，工作纤线路光衰减器32用于直通条件下模拟节点光路处理损耗。由于保护纤中采用一个光线路放大器23取代4-OA结构中的光前置/光功率放大器对，使得节点成本降低了。

实施例四：

图6为3-OA/B(1)型保护装置结构示意图，如图6所示，线路互连模块与4-OA/B型结构方案基本相同。区别在于：功率调节模块包括两组光前置放大器(OPA)21/光功率放大器(OBA)22对、两个光线路放大器(OLA)23，保护纤由一对1×2光开关31对接构成，光线路放大器23在该对1×2光开关31之间，其中光前置/光功率放大器21、22对用于补偿工作纤节点业务接入模块，即线路分出口和线路插入口之间，光路处理以及光纤链路传输损耗，光线路放大器23用于补偿保护纤链路传输损耗。由于保护纤中采用一个光线路放大器取代4-OA结构中的光前置/光功率放大器对，从而降低了节点成本。

实施例五：

图7为3-OA/A(2)型保护装置结构示意图，如图7所示，3-OA/A(2)型保护装置的结构方案与3-OA/A(1)型基本相同，只是2×2光交换部件IV和VIII直接采用普通2×2型光开关20，保护纤光线路放大器23移至IV和VIII的输入侧，本地保护线路分出口位置处各增加一个光衰减器32。由于上述结构变化，3-OA/A(2)型保护装置工作于保护纤业务分出模式时光线路放大器23可起到光前置放大器的作用，从而支持光放大能力。

实施例六：

图8为3-OA/B(2)型保护装置结构示意图，如图8所示，3-OA/B(2)型保护装置的结构方案与3-OA/B(1)型基本相同，区别在于2×2光交换部件IV和VIII直接采用普通2×2型光开关20，保护纤光线路放大器23移至IV和VIII的输入侧，本地保护线路分出口位置处各增加一个光衰减器32。由于上述结构变化，3-OA/B(2)型保护装置工作于保护纤下路业务模式时光线路放大器23可起到光前置放大器的作用，从而支持下路光放大能力。

实施例七：

图9为3-OA/A(3)型保护装置结构示意图，如图9所示，3-OA/A(3)型保护装置的结构方案与3-OA/A(1)型基本相同，区别在于2×2光交换部件IV和VIII直接采用普通2×2型光开关20，保护纤光线路放大器23移至IV和VIII的输出侧，本地保护线路插入口位置处各增加一个光衰减器32。由于上述结构变化，3-OA/A(3)型保护装置工作于保护纤上路业务模式时光线路放大器23可起到光功率放大器的作用，从而支持上路光放大能力。

实施例八：

图10为3-OA/B(3)型保护装置结构示意图，如图10所示，3-OA/B(3)型保护装置的结构方案与3-OA/B(1)型基本相同，只是2×2光交换部件IV和VIII直接采用普通2×2型光开关20，保护纤光线路放大器23移至IV和VIII的输出侧，本地保护线路插入口位置处各增加一个光衰减器32。由于上述结构变化，3-OA/B(3)型保护装置工作于保护纤上路业务模式时光线路放大器23起到光功率放大器的作用，从而支持上路光放大能力。

在实际的应用中，可以采用实施例一至八的任意一种方案构成波分复用线路倒换环通用节点保护装置，该保护装置可作为独立的模块应用于光网络复用终端设备的内部，如：光分插复用器OADM、光交叉连接设备OXC等等，用来提供光纤线路级的自愈保护连接能力。

在图2到图10中，所有图符相同的光学器件均代表相同的光学器件，且标号相同。

请参见图11至图15所示，图11至图15详细地体现出了上述保护装置在实际自愈环网出现故障时完成线路倒换保护的全过程，该线路倒换保护包括两种实施方案：环回倒换和区段倒换。其中，图11表示由四个OADM110组成的四节点自愈环网，四个OADM从正上方起按顺时针顺序依次为第一、第二、第三、第四OADM。每个OADM110内部包含一个上述的保护装置，在图中实线光纤111表示工作光纤，虚线光纤112表示保护光纤，图中包括两对工作、保护光线，工作光纤与保护光纤的光路方向相反。图12表示在正常工作时的状态，一WDM信号由第一个OADM110上路顺时针传送到第四个OADM110下路，或一WDM信号由第四个OADM110上路逆时针传送到第一个OADM110下路。图13表示某一段光缆出现断裂故障，断裂的光缆段用“X”标出。

实施例九：

如图14所示，图14为采用环回倒换方式实现保护功能时的状态采意。一WDM信号由第一个OADM110上路顺时针传送到第四个OADM110下路，当该WDM信号从第一OADM传送到第二OADM时，发现第二、第三OADM之间的光缆断裂，此时，OADM即利用其内部保护装置的线路环回功能将该信号由所在的工作光纤111倒换到该对光纤组的保护光纤112上，继续反方向传送，即由第二OADM逆时针经第一、第四OADM传至第三OADM上，然后再利用保护装置的线路环回功能将该信号由保护光纤112倒换回该对光纤组的工作光纤111上，再顺时针从第三OADM传至第四OADM下路。同时，另一WDM信号由第四个OADM110上路逆时针传送到第一个OADM110下路，当该WDM信号从第四OADM传送到第三OADM时，发现第二、第三OADM之间的光缆断裂，此时，OADM即利用其内部保护装置的线路环回功能将该信号由所在的工作光纤111倒换到该对光纤组的保护光纤112上，继续反方向传送，即由第三OADM顺时针经第四、第一OADM传至第二OADM上，然后再利用保护装置的线路环回功能将该信号由保护光纤112倒换回该对光纤组的工作光纤111上，再逆时针从第二OADM传至第一OADM下路。

实施例十：

如图15所示，图15为采用区段倒换方式实现保护功能时的状态示意。一WDM信号由第一个OADM110上路顺时针传送到第四个OADM110下路，当该WDM信号从第一OADM传送到第二OADM时，发现第二、第三OADM之间的光缆断裂，此时，OADM即利用其内部保护装置的区段倒换功能将该信号由所在的工作光纤111倒换到另一对光纤组的保护光纤112上，然后，继续顺时针经第三OADM传至第四OADM下路。同时，另一WDM信号由第四个OADM110上路逆时针传送到第一个OADM110下路，当该WDM信号从第四OADM传送到第三OADM时，发现第二、第三OADM之间的光缆断裂，此时，OADM即利用其内部保护装置的区段倒换功能将该信号由所在的工作光纤111倒换到另一对光纤组的保护光纤112上，然后，继续逆时针经第二OADM传至第一OADM下路。

本发明的保护装置还可以应用于很多的光网络复用终端设备中，令环网的自愈能力更强。

以上所述，仅为本发明的几个较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (11)

1、一种波分复用线路倒换环通用节点保护装置，其特征在于该装置至少包括：

至少两对工作纤输入、输出端口；

至少两对保护纤输入、输出端口；

线路互连模块，用于动态提供线路端口之间的路由连接，该模块由一个以上光开关器件按照一定规律组成光纤交叉矩阵；以及

功率调节模块，用于信号的功率调节，包括至少两组工作纤功率调节部分和保护纤功率调节部分，主要由一个以上光放大器件、光衰减器件或光耦合器件构成；

线路互连模块同时位于功率调节模块的输入侧和输出侧，并分别与功率调节模块的输入、输出端相连，所述线路互连模块中光开关器件的组成规律是指两条保护纤从第一光开关器件输入，经该光开关器件分别与同组的工作纤连至第二、第三光开关器件的输入端，再经第二、第三光开关器件和功率调节模块连至第四、第五光开关器件的输入端，第四、第五光开关器件的保护纤输出端连至第六光开关器件的输入端，经第六光开关器件输出。

2、根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于：所述的光开关器件为2×2光开关。

3、根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于：所述的光放大器件为光前置放大器，或光功率放大器，或光线路放大器，或其组合。

4、根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于：所述的光耦合器件为1×2星型耦合器。

5、根据权利要求1或3所述的保护装置，其特征在于：所述的工作纤功率调节部分由一个光前置放大器、一个光功率放大器、一对1×2光开关和一个光衰减器构成，两个1×2光开关相互对接，光前置放大器位于工作纤的输入侧，光功率放大器位于工作纤的输出侧，光衰减器位于两个1×2光开关之间。

6、根据权利要求1或3或4所述的保护装置，其特征在于：所述的工作纤功率调节部分由一个光前置放大器、一个光功率放大器、一个1×2光开关和一个1×2星型耦合器构成，1×2光开关与1×2星型耦合器相互对接，光前置放大器位于工作纤的输入侧，光功率放大器位于工作纤的输出侧。

7、根据权利要求1或3所述的保护装置，其特征在于：所述的保护纤功率调节部分由一个光前置放大器、一个光功率放大器、一对1×2光开关和一个光衰减器构成，两个1×2光开关相互对接，光前置放大器位于工作纤的输入侧，光功率放大器位于工作纤的输出侧，光衰减器位于两个1×2光开关之间。

8、根据权利要求1或3或4所述的保护装置，其特征在于：所述的保护纤功率调节部分由一个光前置放大器、一个光功率放大器、一个1×2光开关和一个1×2星型耦合器构成，1×2光开关与1×2星型耦合器相互对接，光前置放大器位于工作纤的输入侧，光功率放大器位于工作纤的输出侧。

9、根据权利要求1或3所述的保护装置，其特征在于：所述的保护纤功率调节部分由一对1×2光开关和一个光线路放大器构成，一对1×2光开关相互对接，光线路放大器位于两个1×2光开关之间。

10、根据权利要求1或3所述的保护装置，其特征在于：所述的保护纤功率调节部分由一个2×2光开关、一个光线路放大器和一个光衰减器构成，光线路放大器位于2×2光开关的输入侧，光衰减器位于2×2光开关的下路侧。

11、根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于：所述的保护纤功率调节部分由一个2×2光开关和一个光衰减器构成，光衰减器位于2×2光开关的上路侧。

Images