專利名稱：光以太網(wǎng)基于光層的保護恢復(fù)方案的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于光層的物理雙路由保護恢復(fù)方案，屬于數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域的光纖的光層保護。
背景技術(shù)：
由于市政建設(shè)的發(fā)展，通信線路工程維護部門配合市政建設(shè)對城域光纜線路進行遷改割接是十分頻繁的，再加上道路修整、改擴建以及其他開挖路面工程的增多、各種有規(guī)劃、無規(guī)劃、有預(yù)或無預(yù)定突發(fā)的施工都每時每刻都在威脅著通信管道及其管道內(nèi)光纜線路的安全。為此要求通信線路工程維護人員在施工和處理故障中，一定要盡量不中斷或少中斷通，確保通信的安全、穩(wěn)定和減少通信惡習(xí)帶來的經(jīng)濟損失以及不良的社會影響。
同時，由于電信市場的激烈競爭和不斷增長的電信傳輸業(yè)務(wù)對電信網(wǎng)絡(luò)的可用性，可靠性提出了更高的要求。一旦因為人為原因或偶然事件而造成網(wǎng)絡(luò)故障時，最大限度地減少故障對用戶的影響甚至使該故障不產(chǎn)生影響是電信運營商目前急需解決的問題。
然而，目前光纖傳輸系統(tǒng)的自保能力是有限的，有些根本就沒有自保能力，如有些接入網(wǎng)、有些點到點的通信環(huán)境。在光纜線路發(fā)生全阻性的故障時，很難確保線路的安全和暢通。再如近年來興起并被采用的光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)，雖然能夠完成對光纜線路實時，自動的監(jiān)測，但也不能預(yù)防和預(yù)測因外力造成的光纜突發(fā)性的阻斷，不能在光纜線路發(fā)生故障時對其中的光纖傳輸系統(tǒng)起到保護作用。就是說，無論哪一條光纜發(fā)生全部阻斷或部分纖芯阻斷，都會對沒有通過另一條物理光纜傳輸路由保護的光通信系統(tǒng)造成一定時長的通信中斷。
目前，城域中繼光旨和用戶主干光纜大都在24芯以上，光纜中的多數(shù)纖芯都處于使用狀態(tài)，一旦阻斷，即使條件比較優(yōu)越，要完全修復(fù)也得用6h～10h。即使是有計劃的割接，在目前的技術(shù)條件下，也得使通信中斷1h～6h。因此不僅會對高速、寬帶、大容量的光纖傳輸造成較大的影響。為了向用戶提供優(yōu)質(zhì)、高效、安全、暢通的通信線路，要求通信線路工程維護部門必須拿出更加切實有效的保護措施來。例如，物理雙路由的互保就是一種十分有效的保護措施。通過這種互保，不管是突發(fā)性的線路阻斷或鏈路阻斷，還是光纜線路的割接，都不會出現(xiàn)明顯的通信中斷或用戶能感覺得到的通信中斷的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種基于光層的物理雙路由保護恢復(fù)方案。該方案的倒換時間能夠滿足實時業(yè)務(wù)的要求，并能通過與WDM技術(shù)的結(jié)合實現(xiàn)光纜的互保。通過這種互保方案，無論是突發(fā)性的線路或鏈路阻斷，還是光纜線路的割接，都不會出現(xiàn)明顯的或用戶能感受得到的通信中斷的情況。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下提供一種光層的保護恢復(fù)方案，在具體的實驗中，采用光以太網(wǎng)搭建試驗環(huán)境，按照雙發(fā)選收的原則實現(xiàn)在光層的保護與恢復(fù)業(yè)務(wù)。將以太交換機的光口輸出信號通過分路器分成兩路傳輸，兩路光纖分別為工作光纖S、保護光纖P。S和P承載相同的業(yè)務(wù)同時傳送到對端后，再次被分成兩路，其中一路光纖用來接光開關(guān)，另一路光纖用來接PIN探測器，做檢測使用，PIN探測器將檢測到的信號通過電路去控制光開關(guān)，進行通路選擇，以保證當(dāng)S纖中斷時，能夠?qū)⑿盘柕箵Q到P纖上。
提供一種基于光層的保護恢復(fù)的雙路由倒換方案，它是為點到點的通信保護倒換設(shè)計的，用以保護光纖的物理損壞，應(yīng)用于非SDH環(huán)網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境中。工作光纖和保護光纖表示兩條不同物理路由的光纜線路。可用于光接入網(wǎng)的可靠性接入保護，即OLT到ONU之間的光纖鏈路保護；也可作為城域網(wǎng)或核心網(wǎng)的其它保護倒換方式的補充應(yīng)用或直接用于核心網(wǎng)絡(luò)的保護；重要節(jié)點之間的光路保護等等。目前，各種寬帶接入的方案眾多，但在保護倒換的機制上只有在光層的方案能與SDH的自愈功能相媲美。該方案適用于光纖富余的通信環(huán)境。
提供一種基于光層的保護恢復(fù)的波分復(fù)用進行系統(tǒng)互保的方案，它在兩條光纜線路或光纖傳輸鏈路上利用物理路徑的不同實現(xiàn)了空間互保，這使得在傳輸中一旦光纖發(fā)生阻斷或人為中斷時，在檢測控制電路的驅(qū)動下光開關(guān)就會自動切換，通信傳輸幾乎不受影響，這就有了充足的時間進行修復(fù)、割接，從而保證了傳輸質(zhì)量。
本發(fā)明設(shè)計簡單(主要是光分路器、光開關(guān)、光的PIN探測器)，成本很低，檢測速度快，倒換恢復(fù)時間短，幾乎可以使上層應(yīng)用感覺不到，非常適合語音通信等實時業(yè)務(wù)的應(yīng)用。


圖1是點到點的通信保護倒換設(shè)計方案。
圖2是點到點的通信保護倒換光纖P無檢測方案。
圖3是物理雙路由情況下進行的保護方案。
圖4是采用波分復(fù)用(WDM)技術(shù)對城域光纜進行系統(tǒng)互保的保護方式。
具體實施例方式
在具體的光層的保護恢復(fù)方案中，將交換機的光輸出口的輸出信號通過分路器分成兩路傳輸，兩路光纖分別為工作光纖S、保護光纖P。S和P承載相同的業(yè)務(wù)同時傳送到對端后，再次被分成兩路，其中一路光纖用來接光開關(guān)，另一路光纖用來接PIN探測器，做檢測使用，PIN探測器將檢測到的信號通過電路去控制光開關(guān)，進行通路選擇，以保證當(dāng)S光纖中斷時，能夠?qū)⑿盘柕箵Q到P光纖上。PIN探測器檢測出的信號首先經(jīng)過邏輯判斷，即只有當(dāng)工作光纖S中斷而保護光纖P正常工作時，執(zhí)行電路驅(qū)動，控制光開關(guān)光路倒換。
保護倒換方案的應(yīng)用圖一中的方案是為點到點的通信保護倒換設(shè)計方案。用以保護光纖的物理損壞。工作光纖和保護光纖表示兩條不同物理路由的光纜線路?？捎糜诮尤刖W(wǎng)的可靠性接入保護，即OLT到ONU之間的光纖鏈路保護；也可作為城域網(wǎng)或核心網(wǎng)的其它保護倒換方式的補充應(yīng)用或直接用于核心網(wǎng)絡(luò)的保護；重要節(jié)點之間的光路保護。該方案適用于光纖富余的通信環(huán)境。
圖二中為點到點的通信保護倒換光纖P無檢測方案。主要是針對圖一的方案進行的修正，主要是對兩個方向的保護光纖P不設(shè)光檢測。作為光纖P無檢測的方案。同圖一的方案比較，減少了保護光纖的檢測，所以減少了整個方案的成本，同時減少了由于分光造成的光信號衰落。
圖三中為物理雙路由情況下進行的保護方案。如圖所示，圖三說明了A到D的保護。A到D可經(jīng)直連路由通信，經(jīng)由B或C節(jié)點的跳轉(zhuǎn)接路由保護通信。這樣的物理雙路由保護很好的解決了光纖的斷裂和損壞故障。
圖四為采用波分復(fù)用(WDM)技術(shù)對城域光纜進行系統(tǒng)互保的保護方式。圖四是A、B兩點間具有WDM傳輸互保的系統(tǒng)示意圖，光纜S和光纜P表示兩條不同物理路由的光纜線路。從A到B可能沒有直達光纜，需要光纜線路經(jīng)過中間局來轉(zhuǎn)跳接，使得兩光纜線路或光纖傳輸鏈路的長度不等。另外，圖四所示的4波分復(fù)用互保傳輸系統(tǒng)(注意這里只畫了傳輸系統(tǒng)的一半。另一半，即A端的收和B端的發(fā)沒有畫)，在A端，有4個光端機，發(fā)出的波長分別為λ1、λ2、λ3和λ4，這些光信號先通過1/2光分路器進行平均分配，然后由WDM耦合到光纜S利光纜P相應(yīng)的光纖之中。而在B端，則把由2只WDM分離出來的波長相同的光信號送入同一個1×2的光開關(guān)內(nèi)。
這樣，從A端可以看出，在光纜S和光纜P的相應(yīng)光纖中，平時都保持有λ1、λ2、λ3和λ4的光信號。假設(shè)，在B端，光開關(guān)平時接通了光纜S，即A、B間的傳輸平時由光纜S保持，那么當(dāng)光纜S發(fā)生阻斷或遷改割接以及傳輸λ1、λ2、λ3、λ4的光纖阻斷時，光開關(guān)即動作，在瞬間自動接通來自光纜P的λ1、λ2、λ3、λ4信號，使整個系統(tǒng)僅有瞬間中斷。這時可對光纜S進行修復(fù)或割接，而通信傳輸則兒乎不受影響，修復(fù)或割接的歷時也可以寬松一些，保證了修復(fù)或割接的質(zhì)量。當(dāng)光纜S的阻斷修復(fù)或割接完畢后，可采用人工或自動方式將光開關(guān)接回光纜S(當(dāng)然，也可不再接回光纜S)，使線路恢復(fù)。如果光纜P發(fā)生了阻斷或遷改割接，也同樣有如此處理的過程。
從圖四中還可以看出，采用傳輸互保方式，在光纖鏈路中增加了分路器，波分復(fù)用器和光開關(guān)的損耗，例如1/2分路器的損耗在理論上為3dB，B端1×2光開關(guān)的插入損耗≤1.0Db(含光纖連接器)等等，但由于線路損耗指標的余量大，不會對通信傳輸產(chǎn)生較大影響。另外，光開關(guān)的切換時間≤8ms，也不會感覺出有明顯通信阻斷的情況。
權(quán)利要求
1.一種基于光層的物理雙路由保護恢復(fù)方案，其特征在于其倒換時間能夠滿足實時業(yè)務(wù)的要求，并能夠通過與WDM技術(shù)的結(jié)合實現(xiàn)光纜的互保。
2.如權(quán)利要求1所說的其倒換時間能夠滿足實時業(yè)務(wù)的要求，其特征在于檢測速度快，倒換恢復(fù)時間短，幾乎可以使上層應(yīng)用感覺不到，非常適合語音通信等實時業(yè)務(wù)的應(yīng)用。
3.該方案設(shè)計簡單，主要由光分路器、光開關(guān)和PIN探測器組成，成本很低。
4.該方案支持在包括光纖接入網(wǎng)在內(nèi)的全光網(wǎng)絡(luò)上使用，并能夠綜合傳送話音、數(shù)據(jù)、視頻等多媒體業(yè)務(wù)。
全文摘要
一種基于光層的物理雙路由保護恢復(fù)方案。該方案的倒換時間能夠滿足實時業(yè)務(wù)的要求，并能通過與WDM技術(shù)的結(jié)合實現(xiàn)光纜的互保。該發(fā)明設(shè)計簡單(主要是光分路器、光開關(guān)、光的PIN探測器)，成本很低，檢測速度快，倒換恢復(fù)時間短，幾乎可以使上層應(yīng)用感覺不到，非常適合語音通信等實時業(yè)務(wù)的應(yīng)用。該方案分別有兩種實現(xiàn)方式，分別是工作光纖S和保護光纖P都有檢測，以及保護光纖P無檢測兩種。摘要附圖中為工作光纖S和保護光纖P都有檢測的實現(xiàn)方式。
文檔編號H04B10/00GK101056143SQ200610011740
公開日2007年10月17日 申請日期2006年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月10日
發(fā)明者寧帆, 杜寶林, 壽國礎(chǔ), 胡怡紅, 錢宗玨, 高澤華, 王毅恒, 張俊 申請人:北京郵電大學(xué)