CN217183294U - 一种光监控信道osc设备及光信号处理节点 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光监控信道OSC设备及光信号处理节点。所述光监控信道OSC设备可包括：至少一个光模块，用于进行光信号和电信号之间的转换；其中，所述光模块包括：第一类接口，第二类接口，其中，所述第二类接口的电信号传输速率高于所述第一类接口的电信号传输速率；第一处理模组，与所述第一类接口连接，用于与所述光模块之间传输第一类信号；其中，所述第一类信号，包括：控制信号和/或描述所述光模块状态的状态信号；第二处理模组，与所述第二类接口连接，用于与所述光模块之间传输第二类信号，其中，所述第二类信号包括：数据信号。

Description

一种光监控信道OSC设备及光信号处理节点

技术领域

本实用新型涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光监控信道OSC设备及光信号处理节点。

背景技术

光监控信道OSC(Optical Supervisory Channel)严格来说是密集型光波分复用DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing)系统中一个相对独立的子系统，是DWDM系统工作状态的信息载体，负责传送DWDM系统的网管、公务和监控信息。对OSC得到的OSC数据进行处理，可以获知DWDM系统的工作状态，进而更好的控制和管理DWDM系统。

在电力通信领域，级联多跨段塔上中继光传输系统，其中的OSC设备直接采用信息处理器(即单片机)与光模块连接，以此来产生OSC光信号，会造成传输速率低且成本高的问题。同时，为了实现2个站点之间的OSC信息双向传输，如果要同时实现业务光信号的双向传输，在反向通信时还需要增加相同的配置，使得成本和体积成倍的增加。

发明内容

本实用新型实施例提供了一种光监控信道OSC设备及光信号处理节点，以减少制造成本和提高传输速率。

本公开实施例第一方面提供一种光监控信道OSC设备，其特征在于，所述 OSC设备包括：

至少一个光模块，用于进行光信号和电信号之间的转换；其中，所述光模块包括：第一类接口，第二类接口，其中，所述第二类接口的电信号传输速率高于所述第一类接口的电信号传输速率；

第一处理模组，与所述第一类接口连接，用于与所述光模块之间传输第一类信号；其中，所述第一类信号，包括：传输链路中各站点中设备的控制命令信号和运行状态信号；第二处理模组，与所述第二类接口连接，用于与所述光模块之间传输第二类信号，其中，所述第二类信号包括：数据信号。

基于上述方案，OSC设备还包括网络接口，其中，所述网络接口与所述第二处理模组连接，所述网络接口，还用于连接入网设备。

基于上述方案，OSC设备也包括分波器和合波器，其中，分波器与所述光模块连接，且与输入光接口连接，用于进行不同光信号的分离；

合波器，与所述光模块连接，且与输出光接口连接，用于进行不同光信号的合并。

基于上述方案，所述分波器包括：第一分波器以及第二分波器；

所述合波器包括：第一合波器和第二合波器；

所述第一分波器，与所述第一方向的输入光接口连接，用于接收从所述第一方向输入的光信号；

所述第一合波器，与所述第一方向的输出光接口连接，用于向所述第一方向输出光信号；

所述第二分波器，与第二方向的输入光接口连接，用于接收从所述第二方向输入的光信号；

所述第二合波器，与所述第二方向的输出光口连接，用于向所述第二方向输出光信号；

其中，所述第二方向为所述第一方向的反方向。

基于上述方案，所述第一分波器，还与所述第一方向的光信号的输入接口连接，用于分离从所述第一方向输入的光信号；

所述第一合波器，还与所述第一方向的放大光信号的输入接口连接，用于合并从所述第一方向输出的所述放大光信号。

基于上述方案，所述第二分波器还与第二方向的光信号的输入接口连接，用于分离所述第二方向输入的光信号；

所述第二合波器，还与所述第二方向的放大光信号的输入接口连接，用于合并从所述第二方向输入的放大光信号。

基于上述方案，OSC设备还包括电源模块，其中所述电源模块与所述OSC 设备的电源接口相连，所述电源模块用于给所述OSC设备进行供电。

基于上述方案，OSC设备中所述光模块、所述第一处理模组和所述第二处理模组，设置在一块电路板上。

基于上述方案，OSC设备中，所述第一处理模组为单片机；

所述第二处理模组为：以太网交换机芯片。

本公开实施例第二部分提供了一种光信号处理节点，能够实现前述第一方面任意技术方案提供的OSC设备。

基于上述方案，所述光信号处理节点为发射站点、中继站点和接收站点。

本实用新型实施例提供的光监控信道OSC设备，包括：利用第一处理模组传输第一类信号，第二处理模组传输第二类信号；使用高速率的第二处理模组对第二类信号进行高速处理，从而相对使用单一的第一处理模组同时处理第一类信号和第二类信号，整体上提升了OSC设备的处理速率。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种光监控信道OSC设备；

图2为本实用新型提供的一种包含两个光模块的光监控信道OSC设备；

图3是本实用新型实施例提供的一种光监控信道的OSC系统应用在中继站点的示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种光监控信道OSC系统应用在正向发射站点的示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种光监控信道OSC系统应用在正向接收站点的示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本申请的特点与技术内容，下面结合附图对本申请的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本申请。

如图1所示，本公开实施例提供一种光监控信道OSC设备，所述OSC设备包括：

至少一个光模块，用于进行光信号和电信号之间的转换；其中，所述光模块包括：第一类接口和第二类接口，其中，所述第二类接口的电信号传输速率高于所述第一类接口的电信号传输速率；

第一处理模组，与所述第一类接口连接，用于与所述光模块之间传输第一类信号；其中，所述第一类信号，包括：传输链路中各站点中设备的控制命令信号和运行状态信号；第二处理模组，与所述第二类接口连接，用于与所述光模块之间传输第二类信号，其中，所述第二类信号包括：数据信号。

该光监控信道OSC设备是属于光通信系统进行网管通信的重要设备的有源部分，可以分别应用于发射站点、中继站点和接收站点。

光通信系统是以光纤作为传播介质，因此传输的信号是光信号，但对信息作分析处理时必须是以电信号的形式。光模块则是实现光通信系统中光信号和电信号转换的重要器件，可包括：光纤接口、信号处理单元和电路接口。其中，光纤接口分为光口输入端和光口输出端，信号处理单元用于进行光信号和电信号之间的信号属性的转换，电路接口分为电口输入端和电口输出端。

光模块的作用在于将光信号与电信号之间信号属性的转换，光口输入端从外部设备经光纤传送接收到光信号，在信号处理单元把光信号转换成电信号，从电口输出端传送输出；从电口输入端输入电信号，在信号处理单元将电信号转换成光信号，从光口输出端输出光信号。

所述电路接口分为第一类接口和第二类接口。

所述第一类接口用于输入输出第一类信号，所述第一类信号为传输链路中各站点中设备的控制命令信号和运行状态信号。所述控制命令信号至少包括命令信息。该命令信息可用于控制和调整光模块的工作状态；

所述运行状态信号，至少包括从光模块内部寄存器读取和从金手指引脚上直接读取的信息。光模块状态可包括但不限于：光模块内部各种组件处于正常工作状态、光模块内部各种组件处于非正常工作状态或者光模块内部各种组件的故障状态等。

所述第一处理模组为单片机时，第一类接口可为与单片机连接的集成电路总线IIC(Inter-Integrated Circuit)接口。

所述第二类接口用于输入输出第二类信号，所述第二类信号为数据信号。

所述数据信号，至少包括以太网数据包。例如，所述数据信号可包括：传输速率可高达100Mb/s或者更高的以太网数据包。

所述第二处理模组为以太网交换机芯片时，第二类接口与以太网交换芯片的端口连接。

该OSC设备利用以太网双工通信的优点，实现2个站点之间控制命令和设备监控信息的双向通信。

本实用新型实施例提供的光监控信道OSC设备，包括：利用第一处理模组传输第一类信号，第二处理模组传输第二类信号；使用高速率的第二处理模组对第二类信号进行高速处理，从而相对使用单一的第一处理模组同时处理第一类信号和第二类信号，整体上提升了OSC设备的处理速率。

如图2所示，当该OSC设备为两个光模块时，第一光模块的光输入口与第一分波器连接，用于输入第一方向的光信号，第一光模块的光输出口与第二合波器连接，用于输出第二方向的光信号；第二光模块的光输入口与第二分波器连接，用于输入第二方向的光信号，第二光模块的光输出口与第一合波器连接，用于输出第一方向的光信号；

所述第一光模块和所述第二光模块接收和发送的监控光信号均为第二类信号；

所述第二类信号转换成电信号后在光模块与第二处理模组之间传输；

在一些实施例中，所述第一处理模组包括但不限于单片机；所述第二处理模组包括但不限于以太网交换机芯片。进一步，单片机自身内置的通信接口，如IIC和SPI接口在实际的应用中通信速率一般不会超过1Mb/s，而以太网交换机芯片最高的数据传输速率是100Mb/s，又因为单片机本身无法发射和接收高速差分信号，因此只能用GPIO口以低速率去适配光模块(如2.048Mb/s速率)，从而造成OSC信息传输的速率非常低。运用以太网交换机芯片就可以用100Mb/s 速率去适配光模块，可以用光纤传输100Mb/s以太网数据包，利用以太网双工通行的优点实现2个站点之间控制命令和设备监控信息的双向传输。

第一方向从第一分波器的公共端输入，从第一分波器的透射端输出与第一光模块的光输入口相连接；

第一方向还从第二光模块的光输出口输出与第一合波器的透射相连接，最后从第一合波器的公共端输出。

第二方向从第二分波器的公共端输入，从第二分波器的透射端输出与第二光模块的光输入口相连接；

第二方向还从第一光模块的光输出口输出与第二合波器的透射相连接，最后从第二合波器的公共端输出。

在一些实施例中，本实用新型应用于中继站点，如图3所示，第一方向输入光，此处设定为正方向。即正向输入光输入到第一分波器公共端，经第一分波器分波后，从第一分波器的反射端输出正向C波段待放大光，从第一分波器的透射端输出正向下行监控光至第一光模块。

正向下行监控光输入到第一光模块的光口输入端，由第一模块进行光电转换，将输入的光信号转换成电信号，从第一光模块的电口输出端输出电信号，输入到以太网交换机芯片的端口1，通过以太网交换机芯片的端口3将数据传输到单片机。

以太网交换机芯片端口2输出的电信号，输入到第二光模块的电口输入端，由第二光模块进行光电转换，从第二光模块的光口输出正向上行监控光，输入到第一合波器的透射端。

正向C波段待放大光输入到光放大器，由光放大器放大后输出正向C波段已放大光，输入到第一合波器的反射端，与所述正向上行监控光经过第一合波器合波后，从第一合波器的公共端输出正向输出光。

第二方向输入光为第一方向的反方向。即为反向输入光输入第二分波器的公共端，经过第二分波器分波后，从第二分波器的反射端输出反向C波段待放大光，从第二分波器的透射端输出反向下行监控光至第二光模块。

反向下行监控光输入到第二光模块的光口输入端，由第二模块进行光电转换，将输入的光信号转换成电信号，从第二光模块的电口输出端输出电信号，输入到以太网交换机芯片的端口2，通过以太网交换机芯片的端口3将数据传输到单片机。

以太网交换机芯片端口1输出的电信号，输入到第一光模块的电口输入端，由第一光模块进行光电转换，从第一光模块的光口输出反向上行监控光，输入到第二合波器的透射端。

反向C波段待放大光输入到光放大器，由光放大器放大后输出反向C波段已放大光，输入到第二合波器的反射端，与所述反向上行监控光经过第二合波器合波后，从第二合波器的公共端输出反向输出光；

C波段(Conventional Band)范围从1530nm到1565nm，代表的是常规波段。光纤在C波段中表现出最低的损耗，在长距离传输系统中占有较大的优势，通常应用在与WDM结合的领域，也是EDFA放大器的主要工作波段。

正向上行监控光、正向下行监控光、反向上下行监控光和反向下行监控光传送的是第二类信号，由单片机判别内容后转发至以太网交换机芯片相应端口；

在一些实施例中，所述第二类信号包括传输链路中各站点中设备的控制命令信号和运行状态信号；

当所述第二类信号为设备控制命令信号时，则由单片机转发至以太网交换机芯片端口4，通过网络接口输出到本地网管，由本地网管执行相应的命令消息、进行内部的信息处理并且收集中继站点设备的状态信息；

当所述第二类信号为设备运行状态信号时，则由单片机转发至以太网交换机芯片的端口2，同时由本地网管收集的中继站点设备信息通过网络接口输入到以太网交换机芯片的端口4，由单片机转发至以太网交换机芯片的端口2。

单片机通过管理数据输入输出MDIO(Management Data Input/Output)接口监控以太网交换机芯片的工作状态；单片机通过IIC接口1和IIC接口2分别监控第一光模块和第二光模块的工作状态。

在一些实施例中，本实用新型应用于第一方向即正向发射站点时，如图4 所示，正向发射机发射的正向C波段已放大光，输入到第一合波器的反射端；同时，正向发射站点第二类信号通过网络接口输入到以太网交换机芯片的端口 4，由单片机转发至以太网交换机芯片的端口2；

以太网交换机芯片的端口2输出的电信号，输入到第二光模块的电口输入端，由第二光模块进行光电转换，从第二光模块的光口输出端输出正向上行监控光，输入到第一合波器的透射端。

正向C波段已放大光和正向上行监控光经第一合波器合波后，从第一合波器的公共端输出正向输出光。

同时，正向发射站点也是反向接收站点；

本实用新型应用于第二方向即反向接收站点时，反向输入光输入到第二分波器的公共端，经第二分波器分波后，从第二分波器的反射端输出反向C波段待放大光，从第二分波器的透射端输出反向下行监控光；

反向C波段待放大光输出到反向接收机，完成业务信息的反向传输；

反向下行监控光输入到第二光模块的光口输入端，由第二光模块进行光电转换，从第二光模块的电口输出端输出电信号，输入到以太网交换机芯片的端口2，通过以太网交换机芯片的端口3将数据传输到单片机；

反向下行监控光传送的是第二类信号，由单片机判别内容后转发至以太网交换机芯片相应端口；

在一些实施例中，所述第二类信号包括传输链路中各站点中设备的控制命令信号和运行状态信号；

当所述第二类信号为设备控制命令信号时，则由单片机转发至以太网交换机芯片端口4，通过网络接口输出到本地网管，由本地网管执行相应的命令消息、进行内部的信息处理并且收集中继站点设备的状态信息；

当所述第二类信号为设备运行状态信号时，则由单片机转发至以太网交换机芯片的端口5，同时由本地网管收集的中继站点设备信息通过网络接口输入到以太网交换机芯片的端口4，由单片机转发至以太网交换机芯片的端口5。

以太网交换机芯片的端口5输出的电信号，通过网络接口输入到网管中心，用以监控整条链路的工作状态。

在一些实施例中，本实用新型应用于第一方向即正向接收站点时，如图5 所示，正向输入光输入到第一分波器的公共端，经第一分波器分波后，从第一分波器的反射端输出正向C波段待放大光，从第一分波器的透射端输出正向下行监控光；

正向C波段待放大光输出到正向光接收机，完成业务信息的正向传输；

正向下行监控光输入到第一光模块的光口输入端，由第一光模块进行光电转换，从第一光模块的电口输出端输出电信号，输入到以太网交换机芯片的端口1，通过以太网交换机芯片的端口3将数据传输到单片机；

正向下行监控光传送的是第二类信号，则由单片机判别内容后转发至以太网交换机芯片相应端口；

在一些实施例中，所述第二类信号传输链路中各站点中设备的控制命令信号和运行状态信号；

当所述第二类信号为设备控制命令信号时，则由单片机转发至以太网交换机芯片端口4，通过网络接口输出到本地网管，由本地网管执行相应的命令消息、进行内部的信息处理并且收集中继站点设备的状态信息；

当所述第二类信号为设备运行状态信号时，则由单片机转发至以太网交换机芯片的端口5，同时由本地网管收集的中继站点设备信息通过网络接口输入到以太网交换机芯片的端口4，由单片机转发至以太网交换机芯片的端口5。

以太网交换机芯片的端口5输出的电信号，通过网络接口输出到网管中心，用以监控整条链路的工作状态。

同时，正向接收站点也是反向发射站点。

反向发射机发射的反向C波段已放大光，输入到第一合波器的反射端；同时，反向发射站点第二类信号通过网络接口输入到以太网交换机芯片的端口4，由单片机转发至以太网交换机芯片的端口1。

以太网交换机芯片的端口1输出的电信号，输入到第一光模块的电口输入端，由第一光模块进行光电转换，从第一光模块的光口输出端输出反向上行监控光，输入到第一合波器的透射端。

反向C波段已放大光和反向上行监控光经第二合波器合波后，从第一合波器的公共端输出反向输出光。

在本实施例中，所述OSC系统还包括电源接口和电源模块，供电输入通过电源接口和电源模块连接，电源模块与第一光模块、第二光模块、以太网交换机芯片和单片机连接，电源模块对供电输入进行电压转换后分别为第一光模块、第二光模块、以太网交换机芯片和单片机提供所需的工作电压。

本公开实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。在本公开所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述系统部分的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个部分或模块可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的通信连接，可以是电性的或其它形式的。

另外，在本公开各实施例中的各功能部分可以全部集成设置在一块电路板上，也可以是也可以集成在一个机箱内实现。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种光监控信道OSC设备，其特征在于，所述OSC设备包括：

至少一个光模块，用于进行光信号和电信号之间的转换；其中，所述光模块包括：第一类接口，第二类接口，其中，所述第二类接口的电信号传输速率高于所述第一类接口的电信号传输速率；

第一处理模组，与所述第一类接口连接，用于与所述光模块之间传输第一类信号；其中，所述第一类信号，包括：传输链路中各站点中设备的控制命令信号和运行状态信号；

第二处理模组，与所述第二类接口连接，用于与所述光模块之间传输第二类信号，其中，所述第二类信号包括：数据信号。

2.根据权利要求1所述的OSC设备，其特征在于，所述OSC设备还包括：

网络接口，其中，所述网络接口与所述第二处理模组连接，所述网络接口，还用于连接入网设备。

3.根据权利要求1或2所述的OSC设备，其特征在于，所述OSC设备还包括：

分波器，与所述光模块连接，且与输入光接口连接，用于进行不同光信号的分离；

合波器，与所述光模块连接，且与输出光接口连接，用于进行不同光信号的合并。

4.根据权利要求3所述的OSC设备，其特征在于，所述分波器包括：第一分波器以及第二分波器；

所述合波器包括：第一合波器和第二合波器；

所述第一分波器，与所述第一方向的输入光接口连接，用于接收从所述第一方向输入的光信号；

所述第一合波器，与所述第一方向的输出光接口连接，用于向所述第一方向输出光信号；

所述第二分波器，与第二方向的输入光接口连接，用于接收从所述第二方向输入的光信号；

所述第二合波器，与所述第二方向的输出光口连接，用于向所述第二方向输出光信号；

其中，所述第二方向为所述第一方向的反方向。

5.根据权利要求4所述的OSC设备，其特征在于，所述第一分波器，还与所述第一方向的光信号的输入接口连接，用于分离从所述第一方向输入的光信号；

所述第一合波器，还与所述第一方向的放大光信号的输入接口连接，用于合并从所述第一方向输出的所述放大光信号。

6.根据权利要求4所述的OSC设备，其特征在于，所述第二分波器，还与第二方向的光信号的输入接口连接，用于分离所述第二方向输入的光信号；

所述第二合波器，还与所述第二方向的放大光信号的输入接口连接，用于合并从所述第二方向输入的放大光信号。

7.根据权利要求1所述的OSC设备，其特征在于，所述设备还包括：

电源模块，其中所述电源模块与所述OSC设备的电源接口相连，所述电源模块用于给所述OSC设备进行供电。

8.根据权利要求1或2所述的OSC设备，其特征在于，所述光模块、所述第一处理模组和所述第二处理模组，设置在一块电路板上。

9.根据权利要求1或2所述的OSC设备，其特征在于，所述第一处理模组为单片机；

所述第二处理模组为：以太网交换机芯片。

10.一种光信号处理节点，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的OSC设备。

11.根据权利要求10所述的光信号处理节点，其特征在于，所述光信号处理节点为发射站点、中继站点和接收站点。

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