CN201213260Y - 用于自动保护倒换的快速告警装置及电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于自动保护倒换的快速告警装置及电路，其中，该装置包括光功率检测模块、告警阈值控制模块和告警产生模块；其中，光功率检测模块的输出端连接至告警产生模块的第一输入端；告警阈值控制模块连接至告警产生模块的第二输入端；告警产生模块具有能够发出告警信号的输出端；光功率检测模块具有能够接收信号光的输入端。通过本实用新型，可以尽量减短告警产生时间，提高系统APS的动态性能，大大增强触发APS的告警信号的实时性；而且电路采用基本电子元件，易于实现，成本较低。

Description

用于自动保护倒换的快速告警装置及电路

技术领域

本实用新型涉及通讯领域，更具体地，涉及一种用于密集波分复用(Dense Wave-length Division Multiplexing，简称为DWDM)系统中光路自动保护倒换(Automatic Protection Switching，简称为APS)的快速告警装置及电路。

背景技术

DWDM是在一根光纤上使用不同的波长同时传送多路光波信号的一种技术，是波分复用(Wave-length Division Multiplexing，简称为WDM)技术的拓展技术，具有更高的带宽和带宽密度。DWDM系统是当今一种至关重要的光网络，广泛配置于服务供应商的主干网络中。DWDM系统承载的业务量巨大，一旦出现故障就会造成巨大的损失。然而，故障难以避免，比如：光纤断裂、节点失效、信号劣化等。所以，需要一种快速可靠的保护倒换方法，以提高网络的生存性，即网络出现故障时有自愈功能。

现有保护倒换的方法较多，比如：1+1保护、通道共享、复用段共享、1：N保护等。图1是相关技术中一种典型的两纤双向通道共享保护示意图。根据ITU-T的G.841协议规定：利用一种叫做APS的协议可以实现保护倒换功能。该协议是在整个保护倒换的过程中，利用外部干预的一组命令，将一个全网节点通过信令交换趋向稳定状态的互动过程。APS的最后环节是通过执行单板开关动作将协议的结果付诸实现。

在实施本发明技术方案的过程中，发明人发现：对于一个光网络系统，它的鲁棒性(Robustness)至关重要，而系统自动保护倒换的时间就是一个重要指标，一般在毫秒级别，所以客观上需要尽量减短告警产生时间，增强触发APS的告警信号的实时性。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于自动保护倒换的快速告警装置及电路，以快速生成告警信号、增强触发自动保护倒换的告警信号的实时性。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种用于自动保护倒换的快速告警装置，包括光功率检测模块、告警阈值控制模块和告警产生模块；其中，光功率检测模块的输出端连接至告警产生模块的第一输入端；告警阈值控制模块连接至告警产生模块的第二输入端；告警产生模块具有能够发出告警信号的输出端；光功率检测模块具有能够接收信号光的输入端。

优选地，上述告警产生模块的输出端通过光模块中的硬件管脚与光模块中控制着光开关的光路保护单元相连。

优选地，上述光功率检测模块的输入端与主光路相连。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种用于自动保护倒换的快速告警电路，包括光功率检测模块、告警阈值控制模块和告警产生模块；其中，光功率检测模块的输出端连接至告警产生模块的第一输入端；告警阈值控制模块连接至告警产生模块的第二输入端；告警产生模块具有能够发出告警信号的输出端；光功率检测模块具有能够接收信号光的输入端。

优选地，上述光功率检测模块包括光敏二极管、第一放大器、至少一个电阻；其中，光敏二极管具有接收来自主光路的信号光的管芯；第一电阻的输入端分别连接至电源和第二电阻的输入端；光敏二极管的输入端接地，输出端与第一电阻的输出端、第三电阻的输入端连接；第二电阻和第三电阻的输出端分别连接至第一放大器的两个输入端。

优选地，上述第一电阻为采样电阻。

优选地，上述告警阈值控制模块和告警产生模块包括第二放大器和多个电阻；其中，第四电阻的输入端与第一放大器的输出端连接，第四电阻的输出端与第七电阻的输入端、第二放大器的第一输入端连接；第七电阻的输出端与第二放大器的输出端、第八电阻的输入端连接；第六电阻的输入端接地，输出端与第五电阻的输出端、第二放大器的第二输入端连接；第五电阻的输入端连接至电源。

优选地，上述第六电阻为可变电阻。

优选地，上述第八电阻的输出端通过光模块中的硬件管脚与光模块中控制着光开关的光路保护单元相连。

上述技术方案具有以下优点或有益效果：可以尽量减短告警产生时间，提高系统APS的动态性能，大大增强触发APS的告警信号的实时性，而且电路采用基本电子元件，易于实现，成本较低。

应该理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是列举和说明性质的，目的是为了对要求保护的本实用新型提供进一步的说明。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是相关技术中一种典型的两纤双向通道共享保护示意图；

图2是根据本实用新型实施例的用于APS的快速告警装置的结构框图；

图3是根据本实用新型实施例的用于APS的快速告警电路的示意图；

图4是根据本实用新型实施例的用于APS的快速告警装置及电路所产生告警的波形图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图2是根据本实用新型实施例的用于APS的快速告警装置的结构框图，如图2所示，该装置包括光功率检测模块2、告警阈值控制模块6和告警产生模块4。其中，光功率检测模块2的输出端连接至告警产生模块4的第一输入端；告警阈值控制模块6连接至告警产生模块4的第二输入端；告警产生模块4具有能够发出告警信号的输出端；光功率检测模块2具有能够接收信号光的输入端。

图3是根据本实用新型实施例的用于APS的快速告警电路的示意图；现在结合图3的电路示意图对各模块进行具体说明：

光功率检测模块2用于APS的报警装置集成在线路侧的光模块中，该报警装置中的光功率检测模块连接至传输业务信息的主光路。该模块的输入信号是和传输业务相关的信号光，系统中响应速度最快的就是光路中的信号光。此信号光可以是主光路的一部分分光，也可以是将主光路直接接入该模块。

此模块可以用以下电路来实现：包括光敏二极管(Photon Diode，简称为PD)、第一放大器D1、第一电阻(采样电阻)R1、第二电阻R2、第三电阻R3；其中，PD用来接收来自主光路的信号光；R1的输入端分别连接至电源VCC和R2的输入端；PD的输入端接地，输出端与R1的输出端、R3的输入端连接；R2和R3的输出端分别连接至D1的两个输入端。

PD是受到光照后可以产生电流的一种特殊二极管，广泛应用于微弱、快速信号光探测方面。电路中一般采用PIN光电二极管、雪崩光电二极管(Avalanche Photon Diode，简称为APD)或肖特基势垒光电二极管等作为光接收器件，所以需要注意信号光的功率不得过大。PD生成的光电流通过R1采样和R2、R3限流转换成电压信号。由于光电流的信号很微弱，所以D1需要有较高的增益G，从而使转换成的电压信号在信号光最大动态范围内既满足分辨率又满足可测试的要求。若该电压值过低，后续的告警产生模块采集时可能分辨率过低；若该电压值过高，后续的告警产生模块采集时可能超出量程。

此时，D1输出的电压信号为：V_D1＝I_PD×R1×G

告警阈值控制模块6用来设定告警量产生的阈值条件。由于输入光功率可能有一定的抖动。所以在阈值设定的时候需要设置一定的滞回区域，以防止输入信号光在阈值附近抖动时，不断地产生告警信号。

告警产生模块4将阈值设定和光功率检测模块的输出电压信号作为输入信号，内部通过比较电路来产生告警信号。为了尽快产生比较结果，此比较电路用硬件来搭建。

上述告警阈值控制模块6和告警产生模块4可以用以下电路来实现：包括第二放大器D2和多个电阻R4、R5、R6、R7和R8；其中，R4的输入端与光功率检测模块中D1的输出端连接，R4的输出端与R7的输入端、D2的第一输入端连接；R7的输出端与D2的输出端、R8的输入端连接；R6的输入端接地，输出端与R5的输出端、D2的第二输入端连接；R5的输入端连接至电源VCC。R8的输出端通过光模块的MSA300PIN的硬件管脚输入到相关的光保护单元，光保护单元控制光开关进行保护倒换操作。

其中，R6为可变电阻，改变R6的阻值可以改变告警的阈值。滞回区间的设定是通过R4和R7的阻值决定的。下面公式中，V_cc代表电源电压，V_T代表第二放大器D2反相输入端电压，V_THH、V_THL分别代表阈值滞回区间的上限值和下限值。

$V_{\mathrm{THH}}=\frac{R7+R4}{R7}\×V_T$

$V_{\mathrm{THL}}=\frac{R7+R4}{R7}\×V_T-\frac{R4}{R7}\×V_{\mathrm{cc}}$

$V_T=\frac{R6}{R5+R6}\×V_{\mathrm{cc}}$

当输入信号光减小到在阈值滞回区间以外时，告警产生模块进行告警。告警信号通过光模块的MSA300PIN的硬件管脚输入到相关的光保护单元，光保护单元控制光开关进行保护倒换操作。反之，当输入信号光增大到在阈值滞回区间以外时，恢复原有通讯光路。图4为产生告警的波形图。

利用该告警装置及电路可以尽量减短告警产生时间，提高系统APS的动态性能，大大增强触发APS的告警信号的实时性；而且电路采用基本电子元件，易于实现，成本较低。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于自动保护倒换的快速告警装置，其特征在于，包括光功率检测模块、告警阈值控制模块和告警产生模块；其中，

所述光功率检测模块的输出端连接至所述告警产生模块的第一输入端；

所述告警阈值控制模块连接至所述告警产生模块的第二输入端；

所述告警产生模块具有能够发出告警信号的输出端；

所述光功率检测模块具有能够接收信号光的输入端。

2.根据权利要求1所述的快速告警装置，集成于光模块中，其特征在于，所述告警产生模块的输出端通过所述光模块中的硬件管脚与所述光模块中控制着光开关的光路保护单元相连。

3.根据权利要求1或2所述的快速告警装置，其特征在于，所述光功率检测模块的输入端与主光路相连。

4一种用于自动保护倒换的快速告警电路，其特征在于，包括光功率检测模块、告警阈值控制模块和告警产生模块；其中，

所述光功率检测模块的输出端连接至所述告警产生模块的第一输入端；

所述告警阈值控制模块连接至所述告警产生模块的第二输入端；

所述告警产生模块具有能够发出告警信号的输出端；

所述光功率检测模块具有能够接收信号光的输入端。

5.根据权利要求4所述的快速告警电路，其特征在于，所述光功率检测模块包括光敏二极管、第一放大器、至少一个电阻；其中，

所述光敏二极管具有接收来自主光路的信号光的管芯；

所述第一电阻的输入端分别连接至电源和第二电阻的输入端；

所述光敏二极管的输入端接地，输出端与所述第一电阻的输出端、第三电阻的输入端连接；

所述第二电阻和所述第三电阻的输出端分别连接至所述第一放大器的两个输入端。

6.根据权利要求5所述的快速告警电路，其特征在于，所述第一电阻为采样电阻。

7.根据权利要求4、5或6所述的快速告警电路，其特征在于，所述告警阈值控制模块和所述告警产生模块包括第二放大器和多个电阻；其中，

第四电阻的输入端与所述第一放大器的输出端连接，所述第四电阻的输出端与第七电阻的输入端、所述第二放大器的第一输入端连接；

所述第七电阻的输出端与所述第二放大器的输出端、第八电阻的输入端连接；

第六电阻的输入端接地，输出端与第五电阻的输出端、所述第二放大器的第二输入端连接；

所述第五电阻的输入端连接至电源。

8.根据权利要求7所述的快速告警电路，其特征在于，所述第六电阻为可变电阻。

9.根据权利要求7所述的快速告警电路，集成于光模块中，其特征在于，所述第八电阻的输出端通过所述光模块中的硬件管脚与所述光模块中控制着光开关的光路保护单元相连。

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