CN1731228A - 波分复用光传输系统的四纤双向光放大段线路保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光波分复用传输系统中四纤双向光放大段线路保护装置，该保护装置利用两个光传输节点之间不同路由的光传输线路，以一条光传输线路来保护另一个路由的光传输线路，对各种光网络拓扑构造均能适用，不受网络大小与再生级联关系的限制，光传输系统的传输容量可全部用于业务的传输，并且具有插入损耗小的优点，这就可以使光传输系统的复杂程度与成本大为下降，降低由于保护对系统产生的不利影响，同时也使光传输系统具有良好的可维护性。

Description

波分复用光传输系统的四纤双向光放大段线路保护装置

技术领域

本发明涉及光波分复用(WDM)传输系统，具体涉及光波分复用传输系统中四纤双向光放大段线路保护装置。

背景技术

光波分复用(WDM)传输系统包括粗波分(CWDM)、密集波分(DWDM)、光分插复用(OADM)和光交叉(OXC)传输系统。其中，光波分复用(WDM)设备的信号是通过光纤传输的。由于传输信号有应答、一般都采用相向传输的两根光纤来完成，在波分传输系统中，特别是在长途光传输系统中，由于光纤路由情况复杂，断裂现象时有发生，这对承担了高速宽带通讯业务的波分光传输系统来说其所带来的损失将是十分巨大的。所以在电信级通信业务的传输中就将保护要求提到了相当的高度。一般均在利用光同步数字系列(SDH)技术的传输网中进行保护。近来，随着IP业务的迅速增多，直接在波分光传输网中传输这些自身保护功能较弱的信号的需求就越来越多了。同时，不少SDH信号也要求波分系统能够提供足够的保护能力。这样，两纤单向光通路保护、两纤双向光通路保护、两纤单向光线路保护、两纤双向光线路保护以及并发选收光线路保护等各种保护方法就应运而生。上述现有技术的保护方式确实起到了良好的业务保护作用。然而上述各种保护方法均存在这样或那样的缺陷，如两纤单向光线路保护与两纤双向光线路保护方式除了要求系统为环形网外，还对环的周长有较为严格的限制，因而仅适用于城域网环境。而两纤单向光通路保护、两纤双向光通路保护方式除了也需要存在有两条光传输链路通达外，还对保护的光通路数限制较大，相对来说，其设备成本较高，对光波长资源的占用也太大。并发选收光线路保护方式则有插损大，对系统链路长度与跨距有较大限制等问题。由于波分光传输系统大多运用于长途干线光传输网或本地骨干网，很多情况下系统并不构成环形或具有两个不同的传输链路。而从光通道利用率以及系统成本考虑以及技术适用性等诸多方面来看都有进一步提高的必要。

发明内容

本发明的目的就在于提供用于光波分复用传输系统的四纤双向光放大段线路保护装置，克服上述现有技术存在的受网络拓扑结构限制、受光传输线路长度限制、受光通道数量限制、光通道利用率低的问题。本发明的四纤双向光放大段线路保护装置，利用两个光传输节点之间不同路由的光传输线路，以一条光传输线路来保护另一个路由的光传输线路，其技术优势十分明显。由于本发明的保护装置仅涉及两个光放大段之间的光传输路由，所以对各种光网络拓扑构造均能适用，不受网络大小与再生级联关系的限制。同时由于不必设置保护光通道或保护光通带，光传输系统的传输容量就全都可以用于业务的传输。最可贵的是不必另外设计一条用于保护目的的传输链路，也无须另外的光放大设备，并且本发明的保护装置具有插入损耗小的优点，这就可以使光传输系统的复杂程度与成本大为下降，降低由于保护对系统产生的不利影响，同时也使光传输系统具有良好的可维护性。

本发明的一种用于光放大节点四纤双向光放大段保护装置，在一方光传输节点上包括：

监控信道光合波器，用于将来自光功率分配器的监控信道光信号与来自本节点其他设备的主光通道信号合波，然后输出到发送保护倒换光开关一个输入端；

光功率分配器，用于将来自光监控信息处理器的监控信道光信号分配为两路，一路传输给监控信道光合波器，另一路传输给发送保护倒换光开关另一个输入端；

发送保护倒换光开关，用于将来自监控信道光合波器的光信号切换到发送方向主光传输线路或发送方向备用光传输线路之一路，同时将来自光功率分配器的监控信道光信号切换到发送方向主光传输线路或发送方向备用光传输线路之另一路；

可调光衰减器，用于将来自接收方向主光传输线路的光信号衰减到与接收方向备用光传输线路接收光信号功率一致，然后将衰减后光信号传输给接收保护倒换光开关；

接收保护倒换光开关，用于将来自可调光衰减器或接收方向备用光传输线路之一路的光信号切换到监控信道光分波器或辅助信道输入光信号监测装置之一个，同时将来自可调光衰减器或接收方向备用光传输线路之另一路的光信号切换到监控信道光分波器或辅助信道输入光信号监测装置之另一个；

监控信道光分波器，用于将监控信道光信号与主光通道光信号分波，然后将分波出的光监控信道光信号输出到光监控信息处理器和将分波出的主光通道光信号输出到本节点的其他设备；

辅助信道输入光信号监测装置，用于监测来自接收保护倒换光开关的监控信道光信号丢失或恢复，并将监测传输给自动保护倒换处理控制器；

光监控信息处理器，用于监测来自接收保护倒换光开关的另一路光信号丢失或恢复，并处理来自监控信道光信号的信息并传输给自动保护倒换处理控制器，和用于将来自自动保护倒换处理器的保护倒换信息和光监控信息传输给光功率分配器；

自动保护倒换处理控制器，用于接收来自辅助信道输入光信号监测装置的信息和来自光监控信息处理器的信息，以分析并控制发送、接收保护倒换光开关执行保护倒换，并将发送、接收保护倒换光开关的状态信息倒换信息传输给光监控信息处理器并进一步传输给对方节点，在接收到来自对方光传输节点中自动保护倒换处理控制器发出的对方光传输节点发送、接收保护倒换光开关的状态信息后也相应调整本光传输节点内发送、接收保护倒换光开关的状态。

本发明的又一种用于光放大节点四纤双向光放大段保护装置，在一方光传输节点上包括：

监控信道光合波器，用于将来自光监控信息处理器的监控信道光信号与来自本节点其他设备的主光通道光信号合波，然后输出到光功率分配器；

光功率分配器，用于将来自光监控信道合波器的光信号分配为两路，分别传输给发送保护倒换光开关的两个输入端；

发送保护倒换光开关，用于将来自光功率分配器的两路光信号切换到发送方向主光传输线路和发送方向备用光传输线路；

可调光衰减器，用于将来自接收方向主光传输线路的一路光信号衰减到与接收方向备用光传输线路接收另一路光信号功率一致，然后将衰减后光信号传输给接收保护倒换光开关；

接收保护倒换光开关，用于将来自可调光衰减器和接收方向备用光传输线路的两路光信号分别切换到监控信道光分波器和辅助信道输入光信号监测装置；

监控信道光分波器，用于将监控信道光信号与主光通道光信号分波，然后将分波出的监控信道光信号输出到光监控信息处理器和将分波出的主光通道光信号输出到本节点的其他设备；

辅助信道输入光信号监测装置，用于监测来自接收保护倒换光开关的光信号丢失或恢复，并将监测传输给自动保护倒换处理控制器；

光监控信息处理器，用于监测来自接收保护倒换光开关的另一路光信号丢失或恢复，并处理来自监控信道光信号的信息并传输给自动保护倒换处理控制器，和用于将来自自动保护倒换处理器的保护倒换信息传输给监控信道光合波器；

自动保护倒换处理控制器，用于接收来自辅助信道输入光信号监测装置的信息和来自光监控信息处理器的信息，以分析并控制发送、接收保护倒换光开关执行保护倒换，并将发送、接收保护倒换光开关的状态信息倒换信息传输给光监控信息处理器并进一步传输给对方节点，在接收到来自对方光传输节点中自动保护倒换处理控制器发出的对方光传输节点发送、接收保护倒换光开关的状态信息后也相应调整本光传输节点内发送、接收保护倒换光开关的状态。

本发明的另一种用于光放大节点四纤双向光放大段保护装置，在一方光传输节点上包括：

发送保护倒换光开关，用于将来自光监控信息处理器的监控信道光信号切换到发送方向主光传输线路或发送方向备用光传输线路之一路，同时将来自本节点其他设备的主光通道信号切换到发送方向主光传输线路或发送方向备用光传输线路之另一路；

可调光衰减器，用于将来自接收方向主光传输线路的光信号衰减到与接收方向备用光传输线路接收光信号功率一致，然后将衰减后光信号传输给接收保护倒换光开关；

接收保护倒换光开关，用于将来自可调光衰减器的光信号或来自接收方向备用光传输线路之一路的主光通道信号切换到主光通道输入光信号监测装置，同时将来自接收方向主光传输线路或接收方向备用光传输线路之另一路的监控信道光信号切换到光监控信息处理器；

主光通道输入光信号监测装置，用于监测主光通道光信号的丢失或恢复，并将监测结果传输给自动保护倒换处理控制器，并将主光通道信号输出到本节点的其他设备；

光监控信息处理器，用于监测来自接收保护倒换光开关的光信号丢失或恢复，并处理来自监控信道光信号的信息并传输给自动保护倒换处理控制器，和用于将来自自动保护倒换处理器的保护倒换信息传输给光功率分配器；

自动保护倒换处理控制器，用于接收来自主光通道输入光信号监测装置的信息和来自光监控信息处理器的信息，分析并控制发送、接收保护倒换光开关执行保护倒换，并将发送、接收保护倒换光开关的状态信息倒换信息传输给光监控信息处理器并进一步传输给对方节点，在接收到来自对方光传输节点中自动保护倒换处理控制器发出的对方光传输节点发送、接收保护倒换光开关的状态信息后也相应调整本光传输节点内发送、接收保护倒换光开关的状态。

本发明的上述三种四纤双向光放大段保护装置，其特征在于：在四纤双向光放大段两端的光放大节点上具有完全相同的保护装置。

本发明的上述保护装置采用的一种用于光放大节点四纤双向光放大段保护的方法，该方法包括：在主用光传输线路上传输主光业务信号；用部分分波光信号或专用光信号在备用光传输线路上传输用于监测的光信号；分别监测主用和备用两个路由光传输线路的状态与可用性；分析主用和备用两个路由光传输线路的线路状况；当判断主用光传输线路故障而备用光传输线路正常时，在两个光传输节点上发送与接收保护倒换控制信息；以2×2光开关在发送端光传输节点与接收端光传输节点上共同对主用光传输线路与备用光传输线路上的传输信号进行保护倒换与恢复。

采用本发明的四纤双向光放大段保护装置具有如下优点：第一，主光信道中的传输带宽可以全部用来传输业务光信号，其业务传输带宽较宽，利用率高；第二，保护倒换只与相邻的节点有关，不受整个系统的网络拓扑限制；第三，保护倒换只受光纤传输线路的衰耗限制，而与其它技术参数无关，即不限制光再生段长度与光放大段跨距；第四，系统中无须另外的光传输链路与光放大器配置，系统成本低廉，维护简单；第五，主光通路中仅加入两个光开关，所以具有插损小，对系统的影响小，便于老设备的升级改造。

附图说明

图1本发明的第一种四纤双向光放大段线路保护装置在两个端节点结构图；

图2本发明的第二种四纤双向光放大段线路保护装置在两个端节点结构图；

图3本发明的第三种四纤双向光放大段线路保护装置在两个端点结构图；

图4本发明的第三种四纤双向光放大段线路保护装置在正常传输情况下对主用光传输线路和备用光传输线路的应用状态；

图5本发明的第三种四纤双向光放大段线路保护装置在保护倒换情况下对主用光传输线路和备用光传输线路的应用状态；

图6本发明的第一种四纤双向光放大段线路保护装置在一个中间光传输节点的结构图。

具体实施方式

图1所示为本发明的第一种四纤双向光放大段线路保护装置被用于两个光传输端节点的结构图。图1中，一个端节点1与在另一个端节点3之间通过双向的四条光纤8、9、10、11相连接，其中光纤8被用作从端节点1向端节点3传输光信号的主用光传输线路，光纤9被用作从端节点1向端节点3传输光信号的备用光传输线路，光纤10被用作从端节点3向端节点1传输光信号的主用光传输线路，光纤11被用作从端节点3向端节点1传输光信号的备用光传输线路。通常选择同方向两条光传输线路中光衰减较小的作为主用光传输线路。两个端节点的保护装置结构完全对等。两个用于调节主用光传输线路8、10光信号强度的可调光衰减器23、22分别安装在两条主用光传输线路8、10光信号接收端的保护倒换开关13、14前，上述光衰减器可以按照图1所示安装在光信号接收端，也可以安装在光信号的发送端。两个端节点的保护装置中各包括二个用作保护倒换开关的2×2光开关12、14和13、15。两个端节点中各包括一个用于分离出辅助信道信号的光功率分配器24和25，还各包括一个用于混合监控信道光信号与主光通道信号的监控信道光合波器26、27，此合波器可以使用专门的合波器，也可以使用光放大器中的合波器。两个端节点各包括一个用于分离监控信道光信号与主光通道信号的监控信道光分波器，此分波器可以使用专门的分波器，也可以使用光放大器中的分波器。两个端节点各包括一个用于监测辅助信道输入光信号丢失与恢复的辅助信道输入光信号监测装置30、31。两个端节点各包括一个用于收发与处理光监控信道信息并可以监测所接收的光监控信道信号丢失与恢复的光监控信息处理器18、19，两端节点还各包括一个用于进行自动保护倒换处理的自动保护倒换处理控制器20、21，该控制器负责接收光监控信息处理器与辅助信道输入光信号监测装置发送来的信号丢失与恢复的变化，编制自动保护倒换协议的编码，与监控信息处理器交流自动保护倒换协议信号，发送保护倒换告警，并控制光开关的保护倒换与恢复。

如图1所示，端节点1的主光通道信号4经过与从光监控信息处理器18输出的监控信道光信号由光功率分配器24分出的部分监控信道光信号一起经过监控信道光合波器26合波后送入保护倒换光开关12。在正常传输情况下，合波后的光信号被送入到主用光传输线路8，在保护倒换情况下则被切换入备用光传输线路9。而从光功率分配器24中分出的另一部分监控信道光信号则作为辅助信道光信号，在正常情况下被光开关12导入到备用光传输线路9，在保护倒换情况下被切换入主用光传输线路8。两路光信号经过主用和备用两条光传输线路传输后到达端节点3。在端节点3内主用光传输线路8的光信号由可调光衰减器23进行主用传输光线路8的光衰耗均衡后，与备用光传输线路9的光信号均输入到保护倒换光开关13。保护倒换开关13的切换状态与对方端节点内保护倒换开光12的切换状态对应，即在正常传输情况下，保护倒换开关13将来自主用光传输线路8经过可调光衰减器23的合波光信号传输给监控信道光分波器29，而将来自备用光传输线路9的监控信道光信号传输给辅助信道输入光信号监测装置31。合波后的主光信号由监控信道光分波器29分离出监控信道光信号，传送给光监控信息处理器19；在保护倒换情况下，来自备用光传输线路9的合波后主光信号被保护倒换开关13切换到监控信道光分波器29，而来自主用光传输线路8的监控信道光信号经过可调光衰减器23均衡后，被保护倒换开关13切换到辅助信道输入光信号监测装置31，后续过程与正常情况一致。辅助信道输入光信号监测装置31进行辅助信道光信号丢失与恢复的监测，监测结果传送给自动保护倒换处理控制其21。由合波后光信号中分离出的监控信道光信号则备送入光监控信息处理器19，该处理器监测代表了主光通道状况的输入监控信道光信号的丢失与恢复状态，并接收各节点与网管送来的监控信道信息以及本节点的自动保护倒换处理控制器21送来的自动保护倒换请求信号，再向各节点发送。该处理器19同时也将其它节点的自动保护倒换请求信号与监测到的输入的监控信道光信号的丢失与恢复信号送给自动保护倒换处理控制器21进行分析处理。自动保护倒换处理控制器21则接收本节点的各个方向送来的输入光信号丢失与恢复信号，例如辅助信道输入光信号监测装置31送来的辅助信道输入光信号丢失与恢复信号以及光监控信息处理器19送来的代表了主光通道状况的监控信道光信号丢失与恢复信号。自动保护倒换处理控制器21根据这些信号进行分析以判定是否通过光监控信息处理器19向其它节点发送保护倒换请求或向网管发送保护倒换告警。同时，自动保护倒换处理控制器21还接收光监控信息处理器19送来的其它节点的保护倒换请求，并控制本节点的保护倒换光开关13、15进行对应对方节点切换状态的保护倒换。上述文字描述了利用本发明的保护装置从端节点1向端节点3传输光信号的过程。从端节点3向端节点1反方向的光信号传输与上述情况相似，这里不再重复描述。

图2是本发明的第二种四纤双向光放大段线路保护装置被用于两个光放大端节点的结构图。图2与图1的区别在于：图1的第一种保护装置在端节点1采用由光功率分配器分配出部分监控信道光信号作为辅助信道光信号输送到备用光传输线路9，主光通道信号与监控信道光信号合波后传输给主用光传输线路8；而图2的第二种保护装置则在端节点1采用主光通道信号4与来自光监控信息处理器18的监控信道光信号由监控信道光合波器合波后，再由光功率分配器分配出部分合波信号光功率作为辅助信道光信号传输给备用光传输线路9，另一部分光信号传输给主用光传输线路8。随后，在接收的端节点3光信号处理与图1所示技术方案相同，都由监控信道光分波器29将监控信道光信号与主光通道信号分离，然后输送到光监控信息处理器。从端节点3向端节点1的反方向光信号传输过程与上述从端节点1到端节点3的过程完全对等，不再重复描述。

采用图2所示的本发明的第二种保护装置时，也可以对该方案进行变通使用，即先由光功率分配器将主光通道信号分离成为两路，其中一路作为辅助信道光信号经过保护倒换开关12传输给备用光传输线路，另一路与来自光监控信息处理器的监控信道光信号由监控信道光合波器合波再送入保护倒换光开关经过主用光传输线路传输。

在图1、2所示的本发明第一和第二种保护装置中，所述光功率分配器可以采用具有动态光功率分配功能的光功率分配器，也可以采用固定配比的光功率分配器。

在图1、2所示本发明的第一和第二种保护装置中，还可以采用专用光源所发出的信号作为辅助信道光信号经过备用光传输线路传输的方案，此方案不需要使用光功率分配器，仅仅需要将来自光监控信息处理器18的监控信道光信号由监控信道光合波器26合波后经过主用光传输线路传输。

在图1、2所示本发明的第一和第二种保护装置中，还可以采用专用光放大器、光分插复用器、光分波器上的光监测器件作为辅助信道输入光信号监测装置30、31使用。

在图1、2所示本发明的第一和第二种保护装置中，还可以采用专用的光信号监测器在端节点上监测所接收到的主光通道信号的丢失与恢复来判断光传输线路是否正常。

图3为本发明第三种四纤双向光放大段线路保护装置被用于两个光传输端节点的结构图。图3技术方案与图1、图2技术方案的区别在于：图3技术方案在端节点1直接利用光监控信息处理器18产生的监控信道光信号作为辅助信道信号经过保护倒换开关12和备用光传输线路9传输，而在接收方的端节点3该监控信道光信号经过保护倒换开关13直接传输给光监控信息处理器19；主光通道信号4直接由保护倒换开关12经过主用光传输线路8传输，在接收方端节点3采用主光通道输入光信号监测装置16监测光信号丢失或恢复，并将监测结果传输给自动保护倒换处理控制器21，这样，在图3所示技术方案中不再需要图1、2技术方案中的辅助信道输入光信号监测装置30、31和光功率分配器24、25和监控信道光信号合波器26、27和监控信道光分波器28、29。

图3所示第三种保护装置技术方案中，端节点1的主光通道信号4通过保护倒换光开关12在正常传输情况下输送到主用传输光线路8，在保护倒换情况下则输送到备用传输光线路9。经过线路传输后到达端节点3的两路光信号中由主用光传输线路传输的光信号首先经过可调光衰减器23调节为与备用传输光线路9的光信号衰耗均衡，然后两路光信号被送入保护倒换光开关13，该开关13将主光通道光信号传输给主光通道输入光信号监测装置16中进行光监测，然后再送出主光通道光信号5。同时保护倒换光开关13还将经过线路传输送来的监控信道光信号导入到光监控信息处理器19进行输入光监控信号监控，并作光监控信息处理。光监控信息处理器19接收各节点与网管送来的光监控信息以及本节点的自动保护倒换处理控制器21送来的自动保护倒换请求信号，再向各节点发送。光监控信息处理器19也将其它节点的自动保护倒换请求信号送给自动保护倒换处理控制器21进行分析处理。自动保护倒换处理控制器21则接收本节点的各个方向送来的输入光信号丢失与恢复信号，如主光通道输入光信号监测装置16送来的主光通道输入光信号丢失信号以及光监控信息处理器19送来的光监控信道输入信号光丢失与恢复信号。自动保护倒换处理控制器21根据这些信号进行分析以判定是否通过光监控信息处理器19向其它节点发送保护倒换请求或向网管发送保护倒换告警。同时自动保护倒换处理控制器21还接收光监控信息处理器19送来的其它节点的保护倒换请求，并控制端节点3的保护倒换光开关13、15进行状态切换。图3所示技术方案中，从端节点3向端节点1的反方向光信号传输与上述情况相似，这里不再重复描述。

图1至3所示技术方案中，光传输节点中的各个发送和接收保护倒换光开关12、13、14、15均为2×2光开关。

图1至3所示技术方案中，两个光传输端节点之间在两个光传输方向上各有一个主用传输光纤线路以及一个备用传输光纤线路，这两个端节点可以是光放大节点，也可以是波分终端节点、或光分插复用节点，还可以是光交叉节点。

图4、图5分别表示在图1技术方案中两节点之间在正常传输情况下、在保护倒换情况下使用主用光传输线路和备用光传输线路的状态。如图4所示，在正常传输情况下，发送保护倒换光开关12将主光通道信号4传输到主用光传输线路8中，而将包含光监控信息处理器发出的监控信道光信号的主信号作为辅助信道光信号导入到备用光传输线路9中传输，对应地在返回方向，主光通道信号6通过主用光传输线路10传输。这样就可以在两光传输节点通过对辅助信道光信号来监测备用光传输线路9、11的可用性。若辅助信道输入光信号监测装置30、31检测到输入光信号丢失则说明备用传输光纤9、11不可用，自动保护倒换处理控制器20、21则发出告警信号，并且不去处理此保护段的保护倒换请求。若辅助信道输入光信号正常，则自动保护倒换处理控制器监测光监控信息处理器送来的代表了主用传输光纤是否断裂的光监控信号输入丢失信号，同时接收光监控信息处理器送来的保护倒换请求信号。如图5所示，若发现出现了主用光传输线路8的光纤断裂，则在该光传输线路接收方向光传输节点内的自动保护倒换处理控制器21以保护倒换请求的方式通过光监控信息处理器19与光监控信号传输信道发送到光传输线路发送方向光传输节点，两光传输节点内的自动保护倒换处理控制器20、21控制各自节点上的发送和接收保护倒换光开关12、13、14、15进行保护倒换，将主光通道信号倒换到光纤9、11传输。各光传输节点内的自动保护倒换处理控制器通过光监控信息处理器接收来自其它节点的保护倒换请求信号，并分析是否自己就是此请求的目的节点，若不是，则不予理睬。若是，则分析是哪个相邻节点发来的保护倒换请求，然后控制相关方向的保护倒换光开关也进行工作状态翻转切换，并发出保护倒换告警。这样主光通道信号就经由发送保护倒换光开关导入到了备用传输光纤中传输，在接收端节点再经由接收保护倒换光开关导回到主光通道中；而辅助信道信号光则通过发送保护倒换光开关导入到了主用光通道中传输，再经由接收端的接收保护倒换光开关导回到辅助信道输入光信号监测装置，此时整个光传输段处于保护倒换状态，如图5所示。

由于主用传输光纤断裂，此时接收端的辅助信道输入光信号监测装置将向自动保护倒换处理控制器发出输入光信号丢失告警，说明主用传输光纤没有恢复，光放大段保持在保护倒换状态下运行。若辅助信道输入光信号监测装置发出的输入光信号丢失告警消失，则说明主用传输光纤的连接已经恢复，自动保护倒换处理控制器根据网管配置的命令来判断是继续保持在保护倒换状态下进行光信号的传输，还是在辅助信道输入光信号监测装置能够稳定地接收一段时间的光信号后再将相关节点的保护光开关统一恢复到正常的传输状态，即恢复到图4所示的正常传输状态。本领域技术人员应当注意，由于主备用传输光纤具有互逆性，本发明不排除在系统工作正常时辅助信道光信号在主用传输光纤中传输，而主光通道信号在备用传输光纤中传输的情况。

图4、5解释了图1所示的本发明第一种保护装置在正常状态和保护倒换状态下的工作过程，图2、3所示本发明的另两种保护装置的工作原理与图1保护装置类似，参照图2、3，在正常状态下，两保护装置通过主用光传输线路8、10传输主光通道信号，在保护倒换状态下，通过备用光传输线路9、11传输主光通道信号。

利用上述图1至3解释了本发明的三种保护装置在两个端节点之间的光放大段的保护倒换原理，图1至3所示为传输光线路的单边设备，或者说是端站型节点的保护装置结构，即图1、2、3所示为传输线路两端的端节点上保护装置结构。对于在光传输线路中间位置上的光放大节点、光分插复用节点和光交叉节点为双向或多向中间站型节点。例如，在采用图1所示的第一种保护装置作为中间站型节点，则该中间站结构如图6所示，从图6与图1比较可见两者区别。图6中除了在中间节点的两个传输方向保护装置共用一个光监控信息处理器33和一个自动保护倒换处理控制器32之外，中间保护装置的其他结构均等于两个背靠背的图1所示保护装置。图6为简便，未图示光传输线路的光纤部分。由于图6所示为中间光传输节点保护装置，该中间节点跨越在两个光传输线路保护段上，图6中的附图标记34、36和35、37分别表示对于一个保护段内的该中间节点主用、备用光传输线路，以附图标记38、40和39、41分别表示对于另一个保护段内该中间节点的主用、备用光传输线路。

利用图6所示中间站的构成方式，以图2、3所示保护装置也可以构成中间站型的光传输节点，其中也同样在一个中间节点内共用一个光监控信息处理器和一个自动保护倒换处理控制器。

Claims (7)

1.一种用于光放大节点四纤双向光放大段保护装置，在一方光传输节点上包括：

监控信道光合波器，用于将来自光功率分配器的监控信道光信号与来自本节点其他设备的主光通道信号合波，然后输出到发送保护倒换光开关一个输入端；

光功率分配器，用于将来自光监控信息处理器的监控信道光信号分配为两路，一路传输给监控信道光合波器，另一路传输给发送保护倒换光开关另一个输入端；

发送保护倒换光开关，用于将来自监控信道光合波器的光信号切换到发送方向主光传输线路或发送方向备用光传输线路之一路，同时将来自光功率分配器的监控信道光信号切换到发送方向主光传输线路或发送方向备用光传输线路之另一路；

可调光衰减器，用于将来自接收方向主光传输线路的光信号衰减到与接收方向备用光传输线路接收光信号功率一致，然后将衰减后光信号传输给接收保护倒换光开关；

接收保护倒换光开关，用于将来自可调光衰减器或接收方向备用光传输线路之一路的光信号切换到监控信道光分波器或辅助信道输入光信号监测装置之一个，同时将来自可调光衰减器或接收方向备用光传输线路之另一路的光信号切换到监控信道光分波器或辅助信道输入光信号监测装置之另一个；

监控信道光分波器，用于将监控信道光信号与主光通道光信号分波，然后将分波出的光监控信道光信号输出到光监控信息处理器和将分波出的主光通道光信号输出到本节点的其他设备；

辅助信道输入光信号监测装置，用于监测来自接收保护倒换光开关的监控信道光信号丢失或恢复，并将监测传输给自动保护倒换处理控制器；

光监控信息处理器，用于监测来自接收保护倒换光开关的另一路光信号丢失或恢复，并处理来自监控信道光信号的信息并传输给自动保护倒换处理控制器，和用于将来自自动保护倒换处理器的保护倒换信息和光监控信息传输给光功率分配器；

自动保护倒换处理控制器，用于接收来自辅助信道输入光信号监测装置的信息和来自光监控信息处理器的信息，以分析并控制发送、接收保护倒换光开关执行保护倒换，并将发送、接收保护倒换光开关的状态信息倒换信息传输给光监控信息处理器并进一步传输给对方节点，在接收到来自对方光传输节点中自动保护倒换处理控制器发出的对方光传输节点发送、接收保护倒换光开关的状态信息后也相应调整本光传输节点内发送、接收保护倒换光开关的状态。

2.一种用于光放大节点四纤双向光放大段保护装置，在一方光传输节点上包括：

监控信道光合波器，用于将来自光监控信息处理器的监控信道光信号与来自本节点其他设备的主光通道光信号合波，然后输出到光功率分配器；

光功率分配器，用于将来自光监控信道合波器的光信号分配为两路，分别传输给发送保护倒换光开关的两个输入端；

发送保护倒换光开关，用于将来自光功率分配器的两路光信号切换到发送方向主光传输线路和发送方向备用光传输线路；

可调光衰减器，用于将来自接收方向主光传输线路的一路光信号衰减到与接收方向备用光传输线路接收另一路光信号功率一致，然后将衰减后光信号传输给接收保护倒换光开关；

接收保护倒换光开关，用于将来自可调光衰减器和接收方向备用光传输线路的两路光信号分别切换到监控信道光分波器和辅助信道输入光信号监测装置；

监控信道光分波器，用于将监控信道光信号与主光通道光信号分波，然后将分波出的监控信道光信号输出到光监控信息处理器和将分波出的主光通道光信号输出到本节点的其他设备；

辅助信道输入光信号监测装置，用于监测来自接收保护倒换光开关的光信号丢失或恢复，并将监测传输给自动保护倒换处理控制器；

光监控信息处理器，用于监测来自接收保护倒换光开关的另一路光信号丢失或恢复，并处理来自监控信道光信号的信息并传输给自动保护倒换处理控制器，和用于将来自自动保护倒换处理器的保护倒换信息传输给监控信道光合波器；

自动保护倒换处理控制器，用于接收来自辅助信道输入光信号监测装置的信息和来自光监控信息处理器的信息，以分析并控制发送、接收保护倒换光开关执行保护倒换，并将发送、接收保护倒换光开关的状态信息倒换信息传输给光监控信息处理器并进一步传输给对方节点，在接收到来自对方光传输节点中自动保护倒换处理控制器发出的对方光传输节点发送、接收保护倒换光开关的状态信息后也相应调整本光传输节点内发送、接收保护倒换光开关的状态。

3.一种用于光放大节点四纤双向光放大段保护装置，在一方光传输节点上包括：

发送保护倒换光开关，用于将来自光监控信息处理器的监控信道光信号切换到发送方向主光传输线路或发送方向备用光传输线路之一路，同时将来自本节点其他设备的主光通道信号切换到发送方向主光传输线路或发送方向备用光传输线路之另一路；

可调光衰减器，用于将来自接收方向主光传输线路的光信号衰减到与接收方向备用光传输线路接收光信号功率一致，然后将衰减后光信号传输给接收保护倒换光开关；

接收保护倒换光开关，用于将来自可调光衰减器的光信号或来自接收方向备用光传输线路之一路的主光通道信号切换到主光通道输入光信号监测装置，同时将来自接收方向主光传输线路或接收方向备用光传输线路之另一路的监控信道光信号切换到光监控信息处理器；

主光通道输入光信号监测装置，用于监测主光通道光信号的丢失或恢复，并将监测结果传输给自动保护倒换处理控制器，并将主光通道信号输出到本节点的其他设备；

光监控信息处理器，用于监测来自接收保护倒换光开关的光信号丢失或恢复，并处理来自监控信道光信号的信息并传输给自动保护倒换处理控制器，和用于将来自自动保护倒换处理器的保护倒换信息传输给光功率分配器；

自动保护倒换处理控制器，用于接收来自主光通道输入光信号监测装置的信息和来自光监控信息处理器的信息，分析并控制发送、接收保护倒换光开关执行保护倒换，并将发送、接收保护倒换光开关的状态信息倒换信息传输给光监控信息处理器并进一步传输给对方节点，在接收到来自对方光传输节点中自动保护倒换处理控制器发出的对方光传输节点发送、接收保护倒换光开关的状态信息后也相应调整本光传输节点内发送、接收保护倒换光开关的状态。

4.根据权利要求1或2或3的所述四纤双向光放大段保护装置，其特征在于：在四纤双向光放大段两端的光放大节点上具有完全相同的保护装置。

5.根据权利要求1或2或3的所述四纤双向光放大段保护装置，其特征在于：光传输节点中的发送保护倒换光开关和接收保护倒换光开关均为2×2光开关。

6.根据权利要求1或2或3的所述四纤双向光放大段保护装置，其特征在于：两个光传输端节点之间在两个光传输方向上各有一个主用传输光纤线路以及一个备用传输光纤线路，这两个端节点可以是光放大节点，也可以是波分终端节点、或光分插复用节点，还可以是光交叉节点。

7.一种用于光放大节点四纤双向光放大段保护的方法，该方法包括：

在主用光传输线路上传输主光业务信号；

用部分分波光信号或专用光信号在备用光传输线路上传输用于监测的光信号；

分别监测主用和备用两个路由光传输线路的状态与可用性；

分析主用和备用两个路由光传输线路的线路状况；

当判断主用光传输线路故障而备用光传输线路正常时，在两个光传输节点上发送与接收保护倒换控制信息；

以2×2光开关在发送端光传输节点与接收端光传输节点上共同对主用光传输线路与备用光传输线路上的传输信号进行保护倒换与恢复。

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