CN114696907B - 一种适用于otn网络的双端倒换光纤保护装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于OTN网络的双端倒换光纤保护装置及检测方法，通过两个双端倒换光纤保护模块镜像连接共同组成并工作，第一光开关切换光信号，使得光接口LINE1和光接口LINE2的光信号分别通过第三波分单元，第三波分单元将不同波长范围的光信号进行滤波分离，同时第三波分单元的光功率检测器检测光信号功率，通过对光接口LINE1和光接口LINE2的光信号的检测，分别确定光接口LINE1和光接口LINE2上光信号的方向和波长，此时切换第一光开关使得光信号流通至正确的光纤之上，同时第一、第二波分单元设置不同光信号的阈值，即光功率检测器所检测的光功率的范围，当接收的光信号功率超过阈值时实现全自动倒换。

Description

一种适用于OTN网络的双端倒换光纤保护装置及检测方法

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种适用于OTN网络的双端倒换光纤保护装置及检测方法。

背景技术

传统光纤线路自动切换保护装置OLP是一个独立于通信传输系统，完全建立在光缆物理链路上的自动监测保护系统，OLP根据切换模式的不同分为1+1模式和1:1模式，1+1模式采用双发选收原理，1:1模式采用选发选收原理，1:1模式又分为单端倒换和双端倒换，OLP实时监测工作光纤和备用光纤上的光功率，当监测到当前工作光纤上的光功率值低于设定的切换门限时，发出告警提示并自动切换到备用光纤,从而实现对光传输系统线路的保护。

OTN网络发出的光信号根据用途不同，可以分为业务光、监控光，该业务光的波长范围为1529nm～1562nm，该监控光的波长范围是1491nm、1511nm。在OTN网络需要传送IEEE1588v2业务时，业务光采用的是单纤单向传输，监控光采用的是单纤双向传输，并且只在LINE1端口上传输；由于监控光的存在，传统OLP在应用于OTN网络时，会出现光纤断了无法自动倒换的情况，其次由于OTN网络有4种不同的光信号方向，OLP在和OTN网络对接时，需要首先人工判断OTN网络的光信号方向，然后根据具体情况对接，比较繁琐，并且容易出错。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种适用于OTN网络的双端倒换光纤保护装置，能够在与OTN网络组网时实现全自动倒换，并且实现自适应光方向，即自动判断业务光与监控光方向。

技术方案：本发明提供的适用于OTN网络的双端倒换光纤保护装置，包括两个双端倒换光纤保护模块，每个双端倒换光纤保护模块均包含光接口LINE1、光接口LINE2、第一光开关、第二光开关、第三光开关、第一分光器、第二分光器、第三分光器、第一波分单元、第二波分单元、第三波分单元、辅助光源收光器R0、辅助光源发光器T0、入口端R1、入口端R2、出口端T1、出口端T2；

光信号通过光接口LINE1和光接口LINE2进行传输，光接口LINE1连接第一光开关上输入端，第一光开关用以切换光信号流通，第一光开关上输出端与第二光开关上输入端连接，第二光开关下输入端连接辅助光源收光器R0，第二光开关用以切换光信号流通，第二光开关上输出端与第一分光器连接，第一分光器用以接收光信号并将光信号进行分离与传输，第一分光器同时连接入口端R1及第一波分单元，第一波分单元用以接收光信号，并将接收到的光信号进行滤波；

第二光开关下输出端连接第二分光器，第二分光器用以接收光信号并将光信号进行分离与传输，第二分光器同时连接出口端R2及第二波分单元，第二波分单元用以接收光信号，并将接收到的光信号进行滤波；

光接口LINE2连接第一光开关下输入端，第一光开关下输出端连接第三分光器，第三分光器用以接收光信号并将光信号进行分离与传输，第三分光器连接第三光开关上输入端，第三光开关上输出端连接出口端T1，第三光开关用以切换光信号流通，第三分光器同时连接第三波分单元，第三波分单元用以接收光信号，并将接收到的光信号进行滤波，滤波后得到不同的光信号方向，此时切换第一光开关使得光信号流通至正确光纤上；

第三光开关下输入端连接辅助光源发光器T0，第三光开关下输出端连接出口端T2；

所述两个双端倒换光纤保护模块分别为前双端倒换光纤保护模块及后双端倒换光纤保护模块，前双端倒换光纤保护模块的入口端R1连接后双端倒换光纤保护装置的出口端T1，前双端倒换光纤保护装置的入口端R2连接后双端倒换光纤保护装置的出口端T2，前双端倒换光纤保护装置的出口端T1连接后双端倒换光纤保护装置的入口端R1，前双端倒换光纤保护装置的出口端T2连接后双端倒换光纤保护装置的入口端R2。

一种适用于OTN网络的双端倒换光纤保护装置的检测方法，当OTN网络的光接口LINE1和双端倒换光纤保护装置的光接口LINE1相连，OTN网络的光接口LINE2和双端倒换光纤保护装置的光接口LINE2相连，双端倒换光纤保护装置对接入的光进行检测，检测步骤如下：

1)切换第一光开关，使得光接口LINE1的光信号进入第三分光器，将3％的光信号分离传输进入第三波分单元，通过光功率检测器PD1(T)、光功率检测器PD2(T)、光功率检测器PD3(T)检测不同波长的光信号功率，查看哪些光功率检测器检测到光功率；

2)再次切换第一光开关，使得光接口LINE2的光信号进入第三分光器，将3％的光信号分离传输进入第三波分单元，通过光功率检测器PD1(T)、光功率检测器PD2(T)、光功率检测器PD3(T)检测不同波长的光信号功率，查看哪些光功率检测器可以检测到光功率；

3)根据步骤1)及步骤2)的检测结果判断光接口LINE1光信号波长和方向，并且判断光接口LINE2光信号波长和方向；

4)根据步骤3)的判断结果，切换第一光开关到正确位置。

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著特点是通过两个双端倒换光纤保护模块镜像连接共同组成并工作，第一光开关实现及时切换光方向，当OTN网络开始工作时，光信号首先通过第三波分单元将不同波长范围的光信号进行滤波分离，同时第三波分单元的光功率检测器检测光信号，此时切换第一光开关使得光信号流通至正确的光纤之上，同时第一波分单元设置不同光信号的阈值，即光功率检测器所检测的范围，当接收的光信号超过阈值时实现全自动倒换。

附图说明

图1是本发明装置原理图；

图2是本发明中第1种光信号方向流通图；

图3是本发明中第2种光信号方向流通图；

图4是本发明中第3种光信号方向流通图；

图5是本发明中第4种光信号方向流通图；

图6是本发明中第1种光信号方向下光纤中断倒换前的光信号流通图；

图7是本发明中第1种光信号方向下光纤中断倒换后的光信号流通图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

请参阅图1所示，本发明提供的适用于OTN网络的双端倒换光纤保护装置，两个双端倒换光纤保护模块，每个双端倒换光纤保护模块均包含光接口LINE1、光接口LINE2、第一光开关、第二光开关、第三光开关、第一分光器、第二分光器、第三分光器、第一波分单元、第二波分单元、第三波分单元、辅助光源收光器R0、辅助光源发光器T0、入口端R1、入口端R2、出口端T1、出口端T2；

光信号通过光接口LINE1和光接口LINE2进行传输，光接口LINE1连接第一光开关上输入端，第一光开关用以切换光信号流通，第一光开关上输出端与第二光开关上输入端连接，第二光开关下输入端连接辅助光源收光器R0，第二光开关用以切换光信号流通，第二光开关上输出端与第一分光器连接，第一分光器用以接收光信号并将光信号进行分离与传输，第一分光器同时连接入口端R1及第一波分单元，第一分光器将3％的光信号传输至第一波分单元，将97％的光信号传输至第二光开关，第一波分单元用以接收3％的光信号，并将接收到的3％光信号进行滤波；

第二光开关下输出端连接第二分光器，第二分光器用以接收光信号并将光信号进行分离与传输，第二分光器同时连接出口端R2及第二波分单元，第二分光器将3％的光信号传输至第二波分单元，将97％的光信号传输至第二光开关，第二波分单元用以接收3％的光信号，并将接收到的3％的光信号进行滤波；

光接口LINE2连接第一光开关下输入端，第一光开关下输出端连接第三分光器，第三分光器用以接收光信号并将光信号进行分离与传输，第三分光器连接第三光开关上输入端，第三光开关上输出端连接出口端T1，第三光开关用以切换光信号流通，第三分光器同时连接第三波分单元，第三分光器将3％的光信号传输至第三波分单元，将97％的光信号传输至第三光开关，第三波分单元用以接收3％光信号，并将接收到的3％光信号进行滤波，滤波后得到不同的光信号方向，此时切换第一光开关使得光信号流通至正确光纤上；

第三光开关下输入端连接辅助光源发光器T0，第三光开关下输出端连接发光出口端T2。

两个双端倒换光纤保护模块分别为前双端倒换光纤保护模块及后双端倒换光纤保护模块，前双端倒换光纤保护模块的出口端R1连接后双端倒换光纤保护装置的出口端T1，前双端倒换光纤保护装置的出口端R2连接后双端倒换光纤保护装置的出口端T2，前双端倒换光纤保护装置的出口端T1连接后双端倒换光纤保护装置的出口端R1，前双端倒换光纤保护装置的出口端T2连接后双端倒换光纤保护装置的出口端R2。

第一波分单元、第二波分单元、第三波分单元均包含滤波单元用以滤波三种光信号类型，滤波单元均设置1529nm～1562nm端、1511nm端、1491端用以识别三种光信号类型，三种光信号类型包含1529nm～1562nm的业务光、1511nm的监控光、1491nm的监控光；

第一波分单元的滤波单元的1529nm～1562nm端连接光功率检测器PD1(R1)，1511nm端连接光功率检测器PD2(R1)，1491端连接光功率检测器PD3(R1)，其中光功率检测器PD1(R1)用以检测1529nm～1562nm的业务光功率，光功率检测器PD2(R1)用以检测1511nm的监控光功率，光功率检测器PD3(R1)用以检测1491nm的监控光功率，经光功率检测器PD1(R1)、光功率检测器PD2(R1)、光功率检测器PD3(R1)分别监测不同波长的光信号功率，通过比例换算，可以得知入口端R1不同波长的光信号的功率；

第二波分单元的滤波单元的1529nm～1562nm端连接光功率检测器PD1(R2)，1511nm端连接光功率检测器PD2(R2)，1491端连接光功率检测器PD3(R2)，其中光功率检测器PD1(R2)用以检测1529nm～1562nm的业务光功率，光功率检测器PD2(R2)用以检测1511nm的监控光功率，光功率检测器PD3(R2)用以检测1491nm的监控光功率，经光功率检测器PD1(R2)、光功率检测器PD2(R2)、光功率检测器PD3(R2)分别监测不同波长的光信号功率，通过比例换算，可以得知入口端R2不同波长的光信号的功率；

第三波分单元的滤波单元1529nm～1562nm端连接光功率检测器PD1(T)，1511nm端连接光功率检测器PD2(T)，1491端连接光功率检测器PD3(T)，其中光功率检测器PD1(T)用以检测1529nm～1562nm的业务光功率，光功率检测器PD2(T)用以检测1511nm的监控光功率，光功率检测器PD3(T)用以检测1491nm的监控光功率，经光功率检测器PD1(T)、光功率检测器PD2(T)、光功率检测器PD3(T)分别监测不同波长的光信号功率，通过比例换算，可以得知第一光开关下输出端输出的不同波长的光信号的功率。

光功率检测器检测不同波长的光功率，根据比例计算出光信号各个波长的光功率，根据不同场景设置1529nm～1562nm的业务光下降超过阈值时进行倒换，或者从出口端R1方向上来的监控光下降超过阈值时进行倒换，阈值即光功率检测器所检测光功率的范围；

一种适用于OTN网络的双端倒换光纤保护装置的检测方法，当OTN网络的光接口LINE1和双端倒换光纤保护装置的光接口LINE1相连，OTN网络的光接口LINE2和双端倒换光纤保护装置的光接口LINE2相连，双端倒换光纤保护装置对接入的光进行检测，检测步骤如下：

1)首先切换接第一光开关，使得光接口LINE1的光信号进入第三分光器，将光信号的3％分离传输进入第三波分单元，通过光功率检测器PD1(T)、光功率检测器PD2(T)、光功率检测器PD3(T)检测不同波长的光信号功率，查看哪些光功率检测器检测到光功率；

2)再次切换第一光开关，使得光接口LINE2的光信号进入第三分光器，将光信号的3％分离传输进入第三波分单元，通过光功率检测器PD1(T)、光功率检测器PD2(T)、光功率检测器PD3(T)检测不同波长的光信号功率，查看哪些光功率检测器可以检测到光功率；

3)根据步骤1)及步骤2)的检测结果判断光接口LINE1光信号波长和方向，并且判断光接口LINE2光信号波长和方向；

4)根据步骤3)的判断结果，切换第一光开关到正确位置。

其中，步骤3)的判断逻辑如下：

该双端倒换光纤保护装置与OTN网络连接时，OTN网络中，光接口LINE1及光接口LINE2中的光信号方向总共有4种，其中，业务光进行单纤单向传输，监控光进行单纤双向传输，这4种分别为：

1)请参阅图2所示，业务光波长范围相同，方向不同，一条从左端OTN网络的光接口LINE2进入该双端倒换光纤保护装置的光接口LINE2，一条从右端OTN网络的光接口LINE1进入该双端倒换光纤保护装置的光接口LINE1，同时，通过第一波分单元、第二波分单元、第三波分单元的滤波单元滤波的1491nm监控光、1511nm监控光均流通于左右两端OTN网络的光接口LINE1的光纤路段上，但方向相反，1491nm监控光由右端OTN网络的光接口LINE1进入该双端倒换光纤保护装置的光接口LINE1，1511nm监控光由左端OTN网络的光接口LINE1进入该双端倒换光纤保护装置的光接口LINE1；

2)请参阅图3所示，业务光波长范围相同，方向不同，一条从左端OTN网络的光接口LINE1进入该双端倒换光纤保护装置的光接口LINE1，一条从右端OTN网络的光接口LINE2进入该双端倒换光纤保护装置的光接口LINE2，同时，通过第一波分单元、第二波分单元、第三波分单元的滤波单元滤波的1491nm监控光、1511nm监控光均流通于左右两端OTN网络的光接口LINE1的光纤路段上，但方向相反，1491nm监控光由右端OTN网络的光接口LINE1进入该双端倒换光纤保护装置的光接口LINE1，1511nm监控光由左端OTN网络的光接口LINE1进入该双端倒换光纤保护装置的光接口LINE1；

3)请参阅图4所示，业务光波长范围相同，方向不同，一条从左端OTN网络的光接口LINE2进入该双端倒换光纤保护装置的光接口LINE2，一条从右端OTN网络的光接口LINE1进入该双端倒换光纤保护装置的光接口LINE1，同时，通过第一波分单元、第二波分单元、第三波分单元的滤波单元滤波的1491nm监控光、1511nm监控光均流通于左右两端OTN网络的光接口LINE1的光纤路段上，但方向相反，1491nm监控光由左端OTN网络的光接口LINE1进入该双端倒换光纤保护装置的光接口LINE1，1511nm监控光由右端OTN网络的光接口LINE1进入该双端倒换光纤保护装置的光接口LINE1；

4)请参阅图5所示，业务光波长范围相同，方向不同，一条从右端OTN网络的光接口LINE2进入该双端倒换光纤保护装置的光接口LINE2，一条从左端OTN网络的光接口LINE1进入该双端倒换光纤保护装置的光接口LINE1，同时，通过第一波分单元、第二波分单元、第三波分单元的滤波单元滤波的1491nm监控光、1511nm监控光均流通于左右两端OTN网络的光接口LINE1的光纤路段上，但方向相反，1491nm监控光由左端OTN网络的光接口LINE1进入该双端倒换光纤保护装置的光接口LINE1，1511nm监控光由右端OTN网络的光接口LINE1进入该双端倒换光纤保护装置的光接口LINE1。

以1)情况下的光信号方向为例，该双端倒换光纤保护装置连接OTN网络进行工作；正常情况下，光信号的流通如图2所示，当光纤中断，倒换前的光信号流通如图6所示，当光纤中断，倒换后的光信号流通图如图7所示。

综上可以得出，本发明提供的适用于OTN网络的双端倒换光纤保护装置，通过两个双端倒换光纤保护模块镜像连接共同组成并工作，第一光开关实现及时切换光方向，当OTN网络开始工作时，光信号首先通过第三波分单元将不同波长范围的光信号进行滤波分离，同时第三波分单元的光功率检测器检测光信号，此时切换第一光开关使得光信号流通至正确的光纤之上，同时第一波分单元设置不同光信号的阈值，即光功率检测器所检测的范围，当接收的光信号超过阈值时实现全自动倒换。

Claims (2)

1.一种适用于OTN网络的双端倒换光纤保护装置，其特征在于，包括两个双端倒换光纤保护模块，每个双端倒换光纤保护模块均包含光接口LINE1、光接口LINE2、第一光开关、第二光开关、第三光开关、第一分光器、第二分光器、第三分光器、第一波分单元、第二波分单元、第三波分单元、辅助光源收光器R0、辅助光源发光器T0、入口端R1、入口端R2、出口端T1、出口端T2；

光信号通过光接口LINE1和光接口LINE2进行传输，光接口LINE1连接第一光开关上输入端，第一光开关用以切换光信号流通，第一光开关上输出端与第二光开关上输入端连接，第二光开关下输入端连接辅助光源收光器R0，第二光开关用以切换光信号流通，第二光开关上输出端与第一分光器连接，第一分光器用以接收光信号并将光信号进行分离与传输，第一分光器同时连接入口端R1及第一波分单元，第一波分单元用以接收光信号，并将接收到的光信号进行滤波；

第二光开关下输出端连接第二分光器，第二分光器用以接收光信号并将光信号进行分离与传输，第二分光器同时连接出口端R2及第二波分单元，第二波分单元用以接收光信号，并将接收到的光信号进行滤波；

光接口LINE2连接第一光开关下输入端，第一光开关下输出端连接第三分光器，第三分光器用以接收光信号并将光信号进行分离与传输，第三分光器连接第三光开关上输入端，第三光开关上输出端连接出口端T1，第三光开关用以切换光信号流通，第三分光器同时连接第三波分单元，第三波分单元用以接收光信号，并将接收到的光信号进行滤波，滤波后得到不同的光信号方向，此时切换第一光开关使得光信号流通至正确光纤上；

第三光开关下输入端连接辅助光源发光器T0，第三光开关下输出端连接出口端T2；

所述两个双端倒换光纤保护模块分别为前双端倒换光纤保护模块及后双端倒换光纤保护模块，前双端倒换光纤保护模块的出口端R1连接后双端倒换光纤保护装置的出口端T1，前双端倒换光纤保护装置的出口端R2连接后双端倒换光纤保护装置的出口端T2，前双端倒换光纤保护装置的出口端T1连接后双端倒换光纤保护装置的出口端R1，前双端倒换光纤保护装置的出口端T2连接后双端倒换光纤保护装置的出口端R2；

第一波分单元、第二波分单元、第三波分单元均包含滤波单元用以滤波三种光信号类型，滤波单元均设置1529nm～1562nm端、1511nm端、1491端用以识别三种光信号类型，三种光信号类型包含1529nm～1562nm的业务光、1511nm的监控光、1491nm的监控光；

第一波分单元的滤波单元的1529nm～1562nm端连接光功率检测器PD1(R1)，1511nm端连接光功率检测器PD2(R1)，1491端连接光功率检测器PD3(R1)，其中光功率检测器PD1(R1)用以检测1529nm～1562nm的业务光功率，光功率检测器PD2(R1)用以检测1511nm的监控光功率，光功率检测器PD3(R1)用以检测1491nm的监控光功率；

第二波分单元的滤波单元的1529nm～1562nm端连接光功率检测器PD1(R2)，1511nm端连接光功率检测器PD2(R2)，1491端连接光功率检测器PD3(R2)，其中光功率检测器PD1(R2)用以检测1529nm～1562nm的业务光功率，光功率检测器PD2(R2)用以检测1511nm的监控光功率，光功率检测器PD3(R2)用以检测1491nm的监控光功率；

第三波分单元的滤波单元1529nm～1562nm端连接光功率检测器PD1(T)，1511nm端连接光功率检测器PD2(T)，1491端连接光功率检测器PD3(T)，其中光功率检测器PD1(T)用以检测1529nm～1562nm的业务光功率，光功率检测器PD2(T)用以检测1511nm的监控光功率，光功率检测器PD3(T)用以检测1491nm的监控光功率；

光功率检测器检测不同波长的光功率，根据比例计算出光信号各个波长的光功率，根据不同场景设置1529nm～1562nm的业务光下降超过阈值时进行倒换，或者从出口端R1方向上来的监控光下降超过阈值时进行倒换，阈值即光功率检测器所检测光功率的范围。

2.一种根据权利要求1所述的适用于OTN网络的双端倒换光纤保护装置的检测方法，其特征在于，当OTN网络的光接口LINE1和双端倒换光纤保护装置的光接口LINE1相连，OTN网络的光接口LINE2和双端倒换光纤保护装置的光接口LINE2相连，双端倒换光纤保护装置对接入的光进行检测，检测步骤如下：

1)切换第一光开关，使得光接口LINE1的光信号进入第三分光器，将3％的光信号分离传输进入第三波分单元，通过光功率检测器PD1(T)、光功率检测器PD2(T)、光功率检测器PD3(T)检测不同波长的光信号功率，查看哪些光功率检测器检测到光功率；

2)再次切换第一光开关，使得光接口LINE2的光信号进入第三分光器，将3％光信号分离传输进入第三波分单元，通过光功率检测器PD1(T)、光功率检测器PD2(T)、光功率检测器PD3(T)检测不同波长的光信号功率，查看哪些光功率检测器可以检测到光功率；

3)根据步骤1)及步骤2)的检测结果判断光接口LINE1光信号波长和方向，并且判断光接口LINE2光信号波长和方向；

4)根据步骤3)的判断结果，切换第一光开关到正确位置。