專利名稱:無源光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種無源光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,基于申請?zhí)枮镋P02360188.3的在先申請,在此引入該在先申請作為參考。
背景技術(shù):
無源光網(wǎng)絡(luò)通常包括至少一個(gè)中樞,即所謂的中央局,和大量的無源光節(jié)點(diǎn)。這些節(jié)點(diǎn)通過光纖與中央局相連。此處可以采用各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),如星型網(wǎng)絡(luò)、環(huán)型網(wǎng)絡(luò)、樹型網(wǎng)絡(luò)等。為減少故障,每一節(jié)點(diǎn)通過至少兩根不同的光纖連接至中央局。通過一條主路徑,光信號(hào)傳送至節(jié)點(diǎn)。當(dāng)發(fā)生了故障時(shí),如主路徑上的纜線斷裂,光信號(hào)則通過備用路徑傳送至節(jié)點(diǎn)。當(dāng)故障消除,則切換回主路徑,光信號(hào)重新通過主路徑傳送至各節(jié)點(diǎn)。
專利文獻(xiàn)EP 0973288中披露了一種執(zhí)行這種切換的可能的方法。其中,每一節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)由檢測器控制的電子開關(guān),在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,當(dāng)主路徑上發(fā)生了故障,通過一個(gè)控制單元從主路徑切換到備用路徑。通過一個(gè)光耦合器抽取來自主路徑的接收信號(hào)的例如10%傳送至檢測器,檢測器例如是一個(gè)閾值檢測器或比較器??刂茊卧璧碾娫从杀镜仉娫刺峁?。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種執(zhí)行切換的可選方案。
該目的通過一種無源光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來實(shí)現(xiàn),該設(shè)備包括一個(gè)光開關(guān),用于在主光路和備用光路之間切換,該開關(guān)設(shè)計(jì)成可由遠(yuǎn)端供電電路控制,電源通過一個(gè)附加的光信號(hào)提供,該光信號(hào)通過主路徑以與主路徑上所傳送有用光信號(hào)的波長范圍外的波長傳送,該電源通過一個(gè)波長可選的光耦合器連接至主路徑,以用于提取所述的附加光信號(hào),并通過一個(gè)光二極管連接至波長可選的光耦合器。該設(shè)備尤其適用于為設(shè)備內(nèi)的電子電路供電,該電子電路用于控制在主路徑和備用路徑間切換的開關(guān)。
在有故障的情況下,如主路徑上的纜線斷裂,無源光網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)所包含的設(shè)備接收不到任何有用的信號(hào),同時(shí),節(jié)點(diǎn)也不再接收附加信號(hào),電子電路沒有電源供應(yīng),因此沒有控制信號(hào)提供給開關(guān)。該開關(guān)然后自動(dòng)切換至其另一位置,從而將節(jié)點(diǎn)連接至其備用路徑。節(jié)點(diǎn)然后通過備用路徑接收有用信號(hào)。故障消除后,電子電路重新由附加信號(hào)供電,并控制開關(guān)使其將節(jié)點(diǎn)連接至主路徑。以這種方式提供了一種無需本地電源的無源設(shè)備。該設(shè)備設(shè)計(jì)成本低,可以在沒有本地電源供應(yīng)的情況下運(yùn)行無源節(jié)點(diǎn)。由于光網(wǎng)絡(luò)包含多個(gè)節(jié)點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)低成本的光網(wǎng)絡(luò)。該設(shè)備體積小,僅需要很少的元件,不涉及有用信號(hào)的傳輸。通過分隔有用信號(hào)和附加信號(hào)傳輸?shù)牟ㄩL范圍,降低了互干擾,有用信號(hào)的優(yōu)化傳輸窗口內(nèi)的傳輸容量增大了。通過使用光開關(guān)來進(jìn)行有用信號(hào)的轉(zhuǎn)換,有用信號(hào)事實(shí)上未受任何影響。另外,由于通過相同的光纖進(jìn)行傳送,有用信號(hào)的接收信號(hào)電平和附加信號(hào)的接收信號(hào)電平間存在直接的關(guān)聯(lián)。附加信號(hào)的接收質(zhì)量可作為有用信號(hào)接收質(zhì)量的很好的指示器。這點(diǎn)有利于根據(jù)主路徑至備用路徑的切換受影響的情況確定一個(gè)閾值,如在主路徑發(fā)生故障的情況下,切換自動(dòng)受到預(yù)定dB值的影響。
各從屬權(quán)利要求和以下的描述將使得本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)更清楚地體現(xiàn)出來。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例進(jìn)行解釋,其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
首先根據(jù)圖1作一些解釋。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)。
具體實(shí)施例方式
一個(gè)無源光網(wǎng)絡(luò)包括至少一個(gè)中央局及多個(gè)以各種方式,如以星型、環(huán)型、樹型網(wǎng)絡(luò)的形式互相連接的節(jié)點(diǎn)。圖1中,一個(gè)中央局CO和一個(gè)節(jié)點(diǎn)OADM示例性的給出。節(jié)點(diǎn)OADM例如設(shè)計(jì)成一個(gè)光分插復(fù)用器,但也可以用其它元件來實(shí)現(xiàn),如一個(gè)光交叉連接器,分光器等。中央局CO和節(jié)點(diǎn)OADM通過一條主路徑和一條備用路徑相互連接。中央局CO產(chǎn)生有用的光信號(hào)并通過由至少一根光纖構(gòu)成的主路徑傳送至節(jié)點(diǎn)OADM。主路徑和備用路徑可以設(shè)計(jì)為單向或雙向線路。節(jié)點(diǎn)OADM包括一個(gè)在主路徑和備用路徑間切換的設(shè)備。當(dāng)主路徑上發(fā)生故障,將導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)OADM檢測不到光源信號(hào)或光源信號(hào)太低,則該設(shè)備切換至備用路徑。有用的光信號(hào)通過主路徑和備用路徑并行傳輸。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是切換至備用路徑時(shí),有用信號(hào)可以及時(shí)沒無中斷地接收到,缺點(diǎn)是在主路徑上沒有故障時(shí),由于網(wǎng)絡(luò)中傳輸了冗余信息從而降低了網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力??蛇x的,有用光信號(hào)只在發(fā)生故障的時(shí)候在備用線路上傳輸。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是需要更少的信號(hào)電平,備用路徑因而可以用于傳送附加有用信號(hào),缺點(diǎn)是向備用路徑的切換引起了一個(gè)較短的延遲,因?yàn)橛杏眯盘?hào)通過備用路徑的傳送必須在中央局收到節(jié)點(diǎn)OADM的通知后才能執(zhí)行。
在無源光網(wǎng)絡(luò)中,如果每個(gè)節(jié)點(diǎn)所包含的全部都是不需要電源即能發(fā)揮其作用的無源器件是有利的。這不僅節(jié)省了運(yùn)行及維護(hù)的成本,而且可以在任意位置尤其是沒有本地電源的位置設(shè)置節(jié)點(diǎn)。另外,節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)成本也降低了。如每一節(jié)點(diǎn)包含一個(gè)波分復(fù)用λ分路器,分路器例如由波長可選的濾波器構(gòu)成。這些器件都是完全無源的,不需要任何的能源。因此,無源光網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行不依賴提供能量的電源。針對電源的故障或擾動(dòng)無需提供任何保護(hù)措施。
根據(jù)本發(fā)明的無源光網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)為附加光信號(hào)與有用光信號(hào)一起通過主路徑傳送,附加光信號(hào)為設(shè)備提供電源并作為接收的判斷標(biāo)準(zhǔn)。附加光信號(hào)傳輸?shù)牟ㄩL范圍與有用光信號(hào)的不同,從而減少了互相的影響,增大了有用信號(hào)的優(yōu)化傳輸窗口內(nèi)的傳輸容量。
下面參考圖2對具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步解釋。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)設(shè)備。
該無源光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)的光開關(guān),用于在主光路和備用光路間切換。開關(guān)設(shè)計(jì)成可以由遠(yuǎn)端供電的電子電路控制,電源通過一個(gè)附加光信號(hào)通過主路徑提供,其中的附加光信號(hào)以與主路徑上所傳送有用光信號(hào)的波長范圍外的波長傳送。在該設(shè)備中還進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,電信號(hào)輸入至電子電路。該設(shè)備還包括一個(gè)波長可選的光耦合器,連接至主路徑,用于提取附加光信號(hào);及一個(gè)光二極管,連接至波長可選的光耦合器。
電子電路包括一個(gè)由光二極管的輸出信號(hào)充電的能量儲(chǔ)存器,該能量儲(chǔ)存器包括一個(gè)電容或一個(gè)充電電池或蓄電池。
在一個(gè)具體實(shí)施例中,電子電路包括一個(gè)閾值檢測器,用于監(jiān)測光二極管的輸出信號(hào)并發(fā)送一個(gè)控制信號(hào)至開關(guān),以在光二極管所接收的信號(hào)電平低于閾值的時(shí)候切換開關(guān)至備用路徑。
在本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中,電源也可以通過一個(gè)另外的附加光信號(hào)提供給電子電路,該另外的附加光信號(hào)在備用路徑上以與備用路徑上所傳送有用光信號(hào)的波長范圍外的波長傳送。還提供一個(gè)另外的波長可選的光耦合器,連至備用路徑,以提取另外的附加光信號(hào);及一個(gè)另外的光二極管,連至另外的波長可選的光耦合器。
電子電路例如包括一個(gè)比較器,用于比較光二極管的輸出信號(hào),并用于發(fā)送控制信號(hào)給開關(guān)以將開關(guān)切換至更高信號(hào)電平正被接收的路徑。如果由連接至主路徑的光二極管正在接收的信號(hào)電平比由連接至備用路徑的光二極管正在接收的信號(hào)電平高,則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電觸發(fā)脈沖以控制開關(guān),使得該節(jié)點(diǎn)的設(shè)備所包含的元件連接至主路徑。如果信號(hào)電平低,也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電觸發(fā)脈沖以控制開關(guān)使得與該節(jié)點(diǎn)相連的元件連接至備用路徑?;蛘?,電路可以包括兩個(gè)比較器,比較具有不同閾值的光二極管的輸出信號(hào)。優(yōu)選的,傳送主路徑上的信號(hào),僅當(dāng)信號(hào)降至一預(yù)定閾值時(shí)才傳送備用路徑上的信號(hào)。再或者,執(zhí)行權(quán)衡以確定哪一信號(hào)具有距離各自的閾值的更大的距離,從而得到更高的信噪比,然后傳送具有更高的信噪比的信號(hào)。電源信號(hào)的暫態(tài)變化可以由能量存儲(chǔ)器補(bǔ)償,即不是比較光二極管的輸出信號(hào),而是比較相關(guān)的能量存儲(chǔ)器。
在另一優(yōu)選的實(shí)施例中,不是采用所謂的鎖存開關(guān)來鎖定兩個(gè)位置中的一個(gè)位置,而是采用所謂的非鎖存開關(guān),即只要有電壓供應(yīng)即保持在一個(gè)位置,僅當(dāng)電壓去除才改變至另一位置,默認(rèn)位置是選擇備用路徑。當(dāng)通過主路徑接收到電源信號(hào),則產(chǎn)生一個(gè)電壓以使開關(guān)維持在非默認(rèn)的位置并提供給主路徑。當(dāng)通過主路徑?jīng)]有接收到或僅接收到非常小的電源信號(hào)時(shí),則不產(chǎn)生能夠使開關(guān)維持在非默認(rèn)位置的電壓。隨后,開關(guān)自動(dòng)切換至默認(rèn)位置,從而至備用路徑。電源信號(hào)的暫態(tài)變化由能量存儲(chǔ)器補(bǔ)償。鎖存開關(guān),如一個(gè)微機(jī)械開關(guān),如一個(gè)所謂的MEMS開關(guān);MEMS也即微電機(jī)械系統(tǒng)。
有用信號(hào)傳輸?shù)牟ㄩL范圍是1500至1600nm,附加光信號(hào)傳輸?shù)牟ㄩL范圍是1400至1500nm。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,有用信號(hào)傳輸?shù)牟ㄩL范圍是1530至1560nm,附加信號(hào)傳輸?shù)牟ㄩL范圍是1480nm左右。尤其對于1480nm,可以使用高性能的半導(dǎo)體激光器,而且該范圍內(nèi)的光纖損耗也很小。在本發(fā)明的設(shè)備處,僅僅幾mW的光功率足以運(yùn)行該設(shè)備的電子電路。電子電路最好為低功率電路,即具有最小的功耗。雙穩(wěn)光開關(guān)僅需要一個(gè)電觸發(fā)脈沖來進(jìn)行切換,不需要連續(xù)的穩(wěn)態(tài)電流來使開關(guān)維持在選定的位置。
權(quán)利要求
1.一種無源光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,包括一個(gè)光開關(guān),用于在主路徑和備用路徑間切換,該開關(guān)設(shè)計(jì)成可由遠(yuǎn)端供電的電子電路控制,電源通過一個(gè)附加的光信號(hào)提供,該光信號(hào)在主路徑上、以與主路徑上所傳送有用光信號(hào)的波長范圍外的波長傳送,該電源通過一個(gè)波長可選的光耦合器連接至主路徑,以用于提取所述的附加光信號(hào),并通過一個(gè)光二極管連接至波長可選的光耦合器。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其中所述的電子電路包括一個(gè)能量存儲(chǔ)器,該能量存儲(chǔ)器由所述的光二極管的輸出信號(hào)充電。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備,其中所述的能量存儲(chǔ)器包括一個(gè)電容或一個(gè)充電電池或蓄電池。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其中所述的電子電路包括一個(gè)閾值檢測器,用于監(jiān)測光二極管的輸出信號(hào)并發(fā)送控制信號(hào)至開關(guān),以在光二極管所接收的信號(hào)電平低于閾值的時(shí)候?qū)㈤_關(guān)切換至備用路徑。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備,所述的電源也可以通過一個(gè)另外的附加光信號(hào)提供給電子電路,該另外的附加光信號(hào)在備用路徑上以與備用路徑上所傳送有用光信號(hào)的波長范圍外的波長傳送,通過一個(gè)另外的波長可選的光耦合器,連至備用路徑,以提取另外的附加光信號(hào);并通過一個(gè)另外的光二極管,連至該另外的波長可選的光耦合器。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備,所述的電子電路包括一個(gè)比較器,用于比較光二極管的輸出信號(hào),并用于發(fā)送控制信號(hào)給開關(guān)以切換開關(guān)至更高信號(hào)電平正被接收的路徑。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其中有用信號(hào)傳輸?shù)牟ㄩL范圍是1500至1600nm,附加光信號(hào)傳輸?shù)牟ㄩL范圍是1400至1500nm。
全文摘要
無源光網(wǎng)絡(luò)通常包括一個(gè)中央局及多個(gè)無源光節(jié)點(diǎn)。光信號(hào)通過一條主路徑傳送到各節(jié)點(diǎn)。當(dāng)主路徑上發(fā)生了故障,如纜線斷裂,則光信號(hào)通過一條備用路徑傳送至各節(jié)點(diǎn)。當(dāng)故障消除,切換回主路徑,光信號(hào)重新通過主路徑傳送至各節(jié)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備其特征在于提供了附加光信號(hào),該附加光信號(hào)以與主路徑上所傳送有用光信號(hào)的波長范圍外的波長傳送,并用于為設(shè)備內(nèi)的電子電路供電,該電子電路用于控制開關(guān)在主路徑和備用路徑間切換。
文檔編號(hào)H04Q11/00GK1474522SQ03145118
公開日2004年2月11日 申請日期2003年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月24日
發(fā)明者托馬斯·法伊弗, 托馬斯 法伊弗 申請人:阿爾卡塔爾公司