專利名稱：光纖線路保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及數據通訊領域，尤其涉及一種在數據通信設備(如路由器，以太網交換機)中實現對光纖網絡線路進行保護的裝置。
背景技術：
采用光纖介質構成的數據通信網絡一般有環(huán)形、星形、網狀等拓撲結構。環(huán)形網的特征是設備之間通過兩兩串接構成環(huán)狀，因此擴充比較方便，也可以連接遠距離的設備，構成比較大型的網絡。環(huán)形網結構的最大問題在于，當一個節(jié)點出問題時會導致環(huán)中所有節(jié)點無法正常通信。星形網和網狀網結構沒有這種缺點，但是由于其拓撲結構比較復雜，僅適宜于近距離設備之間的通信網構成。
為了克服環(huán)形網的單點故障問題，一般的解決方法是設計兩個環(huán)路，一個作為工作環(huán)路，另一個作為保護環(huán)路。當網絡上的設備都正常工作時，數據在工作環(huán)路中流動；當網絡中某一臺設備故障時，與之相鄰的設備利用保護倒換功能，將工作環(huán)路和保護環(huán)路連接起來，構成一個新的環(huán)路，實現對故障點的屏蔽。如采用SDH技術的網絡中一般就采用APS(自動保護倒換)技術實現對環(huán)網的保護。
這種方法存在如下缺點第一，這種方法不適用于只配置了單環(huán)的數據通信網絡；第二，即使是一個采用雙環(huán)結構的網絡，如果同時有兩臺以上設備出現故障，則新的環(huán)路也無法建立起來，整個環(huán)網依然被破壞；第三，當網絡中的設備出現故障(如斷電)時，網絡的保護倒換動作要等到其相鄰設備檢測到相應的錯誤信號后一段時間才會發(fā)生，倒換時間比較長，反應不夠迅速。相關的現有技術包括申請?zhí)枮?2107389.9的中國專利文獻，專利號為5,777,761的美國專利文獻，其中上述中國專利文獻實現對環(huán)形網絡的保護必須基于雙光纖構成的網絡，而上述美國專利文獻主要是針對光纖線路本身故障的切換，在一條光纖線路故障時切換到另一條光纖線路，而當連接到線路上的數據通信設備故障時，不能對光纖線路進行保護切換。
實用新型內容本實用新型的目的是為了解決現有的光纖通信網絡線路保護方案的缺點，提供一種可以在物理層快速有效地實現光纖線路保護的裝置。
為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案，一種光纖線路保護裝置包括光路切換模塊，用于將數據通信設備接入光纖網或從光纖網斷開；系統(tǒng)監(jiān)控模塊，用于監(jiān)控數據通信設備的系統(tǒng)工作狀態(tài)，并根據數據通信設備系統(tǒng)的工作狀態(tài)決定光路切換模塊的工作模式；切換控制模塊，用于根據系統(tǒng)監(jiān)控模塊指令，向光路切換模塊發(fā)送切換指令，控制光路切換模塊的動作；其中光路切換模塊與系統(tǒng)監(jiān)控模塊和切換控制模塊電連接，系統(tǒng)監(jiān)控模塊和切換控制模塊電連接；所述系統(tǒng)監(jiān)控模塊控制著整個光纖線路保護裝置的工作模式，當數據通信設備的系統(tǒng)運行出現故障或斷電時，系統(tǒng)監(jiān)控模塊向切換控制模塊發(fā)出將該數據通信設備從光纖網中斷開的指令，切換控制模塊根據指令向光路切換模塊發(fā)出切換信號，控制光路切換模塊將數據通信設備從光纖網斷開；當數據通信設備恢復正常工作時，系統(tǒng)監(jiān)控模塊向切換控制模塊發(fā)出將該數據通信設備接入光纖網的指令，切換控制模塊根據指令向光路切換模塊發(fā)出切換信號，控制光路切換模塊將該數據通信設備接入光纖網。
本實用新型提供的光纖線路保護裝置，改變了現有光纖網中數據通信設備直接接入光纖線路的做法，在光纖線路和數據通信設備之間進行了有效隔離，從而避免設備故障對光纖線路產生影響。
下面將結合實施例并參照附圖對本實用新型的技術方案進行詳細說明。


圖1是本實用新型提供的一個實施例在光纖網中的位置示意圖。
圖2是本實用新型提供的一個實施例的結構示意圖。
圖3是本實用新型提供的一個實施例中光路切換模塊的結構示意圖。
圖4是本實用新型提供的一個實施例的工作示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，為本實用新型線路保護裝置101在光纖網中的位置示意圖。光纖網中，數據通信設備103通過光纖線路連接上游設備(未標號)和下游設備(未標號)。線路保護裝置101在物理上可設置在數據通信設備103上，在信號收發(fā)方向上位于光纖線路和數據通信設備103的系統(tǒng)接口102之間。當數據通信設備103正常工作時，光纖線路中的信號通過線路保護裝置101進入系統(tǒng)接口102，線路保護裝置101對于數據通信設備103的系統(tǒng)來說是不可見的。當數據通信設備103出現故障或斷電時，光纖線路在線路保護裝置101中實現直通，信號不再進入到數據通信設備103的系統(tǒng)接口102，從而直接將故障設備103從光纖網中剝離。
如圖2所示，為本實用新型光纖線路保護裝置101的結構示意圖，線路保護裝置101包括光路切換模塊201，切換控制模塊202，系統(tǒng)監(jiān)控模塊203和斷電監(jiān)控模塊204。其中，光路切換模塊201通過光纖網絡側接口(未標號)連接到數據通信設備103的上下游設備，通過數據通信設備103系統(tǒng)側接口(即圖1中的系統(tǒng)接口102)連接到數據通信設備103。光路切換模塊201還與線路保護裝置101的切換控制模塊202和系統(tǒng)監(jiān)控模塊203電連接，接收來自切換控制模塊202的指令，而將光纖網絡側接口的信號直通到上下游數據通信設備或接入到數據通信設備103的系統(tǒng)側接口。切換控制模塊202由邏輯控制電路組成，與光路切換模塊201和系統(tǒng)監(jiān)控模塊203電連接，用于接收系統(tǒng)監(jiān)控模塊203的指令，向光路切換模塊201發(fā)出切換信號從而控制光路切換模塊201的動作。系統(tǒng)監(jiān)控模塊203，與光路切換模塊201，切換控制模塊202，斷電監(jiān)控模塊204電連接，并與數據通信設備103的系統(tǒng)內部控制單元電連接，實現對數據通信設備103系統(tǒng)工作狀態(tài)的監(jiān)控和對線路保護裝置101各模塊的管理。系統(tǒng)監(jiān)控模塊203是線路保護裝置101的控制核心，對光路切換模塊201的所有控制指令都由其發(fā)出，并可以向數據通信設備103的系統(tǒng)上報線路保護裝置101的工作狀態(tài)。本實施例中，線路保護裝置101中還設有斷電監(jiān)控模塊204，實現對數據通信設備103的系統(tǒng)電源的監(jiān)控，當數據通信設備103的系統(tǒng)斷電時，通知線路保護裝置101的系統(tǒng)監(jiān)控模塊203，將光纖線路切換為直通。
如圖3所示，光路切換模塊201由四個光切換單元301構成，每個光切換單元301都包含一個輸入端口1，兩個輸出端口2、3(第一輸出端口3和第二輸出端口2)。這四個光切換單元301兩兩串接，分別接到接收和發(fā)送兩條光纖線路中。當數據通信設備103正常工作時，所有光切換單元301被設置為輸入端口1和第一輸出端口3接通，這時數據通信設備103被接入光纖網絡，數據通信設備103的系統(tǒng)接口302(即圖1中的系統(tǒng)接口102)分別與光纖網的上游設備和下游設備連接，使光纖線路形成切入狀態(tài)。當數據通信設備103發(fā)生故障，不能正常工作時，在系統(tǒng)監(jiān)控模塊203所發(fā)的控制指令的作用下，所有光切換單元301改變連通狀態(tài)，即改為輸入端口1和第二輸出端口2接通，使光纖線路形成直通狀態(tài)，直接連通數據通信設備103的上、下游設備。
如圖4所示，系統(tǒng)監(jiān)控模塊203通過對數據通信設備103系統(tǒng)工作狀態(tài)的監(jiān)測，實現光纖線路在直通狀態(tài)和經過數據通信設備103連通狀態(tài)(切入狀態(tài))兩種狀態(tài)之間的轉換。當數據通信設備103系統(tǒng)正常工作時，線路保護裝置101的系統(tǒng)監(jiān)控模塊203向切換控制模塊202發(fā)出切入指令，通過光路切換模塊201使接收和發(fā)送光纖線路處于切入狀態(tài)401，并在切入狀態(tài)401下保持對數據通信設備103系統(tǒng)工作狀態(tài)進行不間斷的監(jiān)測。當數據通信設備103系統(tǒng)出現故障或斷電時，系統(tǒng)監(jiān)控模塊203立刻向切換控制模塊202發(fā)出直通指令，通過光路切換模塊201使接收和發(fā)送光纖線路處于直通狀態(tài)402，并保持在直通狀態(tài)402，等待數據通信設備103系統(tǒng)激活或上電。
本實用新型的具體實現可為數據通信設備中的一塊單板。其中，光路切換模塊，切換控制模塊，系統(tǒng)監(jiān)控模塊和斷電監(jiān)控模塊分別由1×2光開關，驅動控制電路，CPLD(可編程邏輯器件)和儲能器件構成。該具體實現中，CPLD(系統(tǒng)監(jiān)控模塊)可通過看門狗邏輯電路對數據通信設備的系統(tǒng)工作狀態(tài)進行監(jiān)控如果系統(tǒng)保持正常工作，則可以定時刷新CPLD中的計數器，使看門狗邏輯不產生動作，當系統(tǒng)發(fā)生故障時，對CPLD中計數器的刷新則不能及時完成，促使看門狗邏輯發(fā)生動作，向光開關(光路切換模塊)的驅動控制電路(切換控制模塊)發(fā)出驅動脈沖，使光開關改變開關狀態(tài)。當數據通信設備系統(tǒng)斷電時，儲能器件(斷電監(jiān)控模塊)可以對光開關控制電路和CPLD提供短暫的電能，使CPLD監(jiān)測到系統(tǒng)電源中斷后發(fā)出驅動脈沖，控制光開關改變狀態(tài)。
本實用新型線路保護裝置各模塊之間的電連接關系，也可變更為無線耦合，藍芽連接等其他信號交互方式，此部分不是本實用新型重點，且業(yè)界普通技藝人士對此類變更易于思及，在此不再贅述。
以上所述，僅是本實用新型的一種實施方式，其應用環(huán)境也不僅限于環(huán)形網絡中的數據通信設備，因此不應被視為是對本實用新型范圍的限制。本實用新型要求保護的范圍應以權利要求為準，凡熟悉此領域技藝的人士，依據本實用新型所揭露的技術內容，可輕易思及的等效變化，均應落入本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種光纖線路保護裝置，設在位于光纖網上、下游設備之間的數據通信設備上，用于保護光纖網絡線路運行暢通，其特征在于，該光纖線路保護裝置包括光路切換模塊，用于將數據通信設備接入光纖網或從光纖網斷開；系統(tǒng)監(jiān)控模塊，用于監(jiān)控數據通信設備的系統(tǒng)工作狀態(tài)，并根據數據通信設備系統(tǒng)的工作狀態(tài)決定光路切換模塊的工作模式；切換控制模塊，用于根據系統(tǒng)監(jiān)控模塊指令，向光路切換模塊發(fā)送切換指令，控制光路切換模塊的動作；其中光路切換模塊與系統(tǒng)監(jiān)控模塊和切換控制模塊電連接，系統(tǒng)監(jiān)控模塊和切換控制模塊電連接；系統(tǒng)監(jiān)控模塊控制著整個光纖線路保護裝置的工作模式，當數據通信設備的系統(tǒng)運行出現故障或斷電時，系統(tǒng)監(jiān)控模塊向切換控制模塊發(fā)出將該數據通信設備從光纖網中斷開的指令，切換控制模塊根據指令向光路切換模塊發(fā)出切換信號，控制光路切換模塊將數據通信設備從光纖網斷開；當數據通信設備恢復正常工作時，系統(tǒng)監(jiān)控模塊向切換控制模塊發(fā)出將該數據通信設備接入光纖網的指令，切換控制模塊根據指令向光路切換模塊發(fā)出切換信號，控制光路切換模塊將該數據通信設備接入光纖網。
2.如權利要求1所述的光纖線路保護裝置，其特征在于，所述光纖線路保護裝置的光路切換模塊通過光纖網絡側接口連接到數據通信設備的上、下游設備，并通過數據通信設備的系統(tǒng)側接口連接到數據通信設備，光路切換模塊還與線路保護裝置的切換控制模塊和系統(tǒng)監(jiān)控模塊電連接，接收來自切換控制模塊的指令，而將光纖網絡側接口的信號直通到上、下游設備或接入到數據通信設備的系統(tǒng)側接口。
3.如權利要求2所述的光纖線路保護裝置，其特征在于，所述切換控制模塊由邏輯控制電路組成，與光路切換模塊和系統(tǒng)監(jiān)控模塊電連接，用于接收系統(tǒng)監(jiān)控模塊的指令，向光路切換模塊發(fā)出切換信號從而控制光路切換模塊的動作。
4.如權利要求3所述的光纖線路保護裝置，其特征在于，所述系統(tǒng)監(jiān)控模塊與光路切換模塊和切換控制模塊電連接，并與數據通信設備的系統(tǒng)內部控制單元電連接，實現對數據通信設備系統(tǒng)工作狀態(tài)的監(jiān)控和對線路保護裝置各模塊的管理，對光路切換模塊的所有控制指令都由其發(fā)出。
5.如權利要求1或4所述的光纖線路保護裝置，其特征在于，所述線路保護裝置中還設有斷電監(jiān)控模塊，與系統(tǒng)監(jiān)控模塊電連接，用于實現對數據通信設備的系統(tǒng)電源的監(jiān)控，當數據通信設備的系統(tǒng)斷電時，斷電監(jiān)控模塊通知線路保護裝置的系統(tǒng)監(jiān)控模塊將光纖線路切換為直通。
6.如權利要求5所述的光纖線路保護裝置，其特征在于，所述光路切換模塊由若干光切換單元構成，每個光切換單元都包含一個輸入端口(1)，兩個輸出端口(2、3)，這些光切換單元分為兩組，分別串接到接收和發(fā)送兩條光纖線路中，當數據通信設備正常工作時，所有光切換單元被設置為輸入端口(1)和第一輸出端口(3)接通，這時數據通信設備被接入光纖網，數據通信設備的系統(tǒng)接口分別與光纖網的上游設備和下游設備連接，使光纖線路形成切入狀態(tài)；當數據通信設備發(fā)生故障，不能正常工作時，在系統(tǒng)監(jiān)控模塊所發(fā)的控制指令的作用下，所有光切換單元改變連通狀態(tài)，即改為輸入端口(1)和第二輸出端口(2)接通，使光纖線路形成直通狀態(tài)，直接連通數據通信設備的上、下游設備。
專利摘要本實用新型提供一種光纖線路保護裝置，包括光路切換模塊，系統(tǒng)監(jiān)控模塊和切換控制模塊，當數據通信設備的系統(tǒng)運行出現故障時，系統(tǒng)監(jiān)控模塊向切換控制模塊發(fā)出將該數據通信設備從光纖網中斷開的指令，切換控制模塊向光路切換模塊發(fā)出切換信號，控制光路切換模塊將數據通信設備從光纖網斷開；當數據通信設備恢復正常工作時，系統(tǒng)監(jiān)控模塊向切換控制模塊發(fā)出將該數據通信設備接入光纖網的指令，切換控制模塊向光路切換模塊發(fā)出切換信號，控制光路切換模塊將該數據通信設備接入光纖網。本實用新型改變了現有光纖網中數據通信設備直接接入光纖線路的做法，在光纖線路和數據通信設備之間進行了有效隔離，從而避免設備故障對光纖線路產生影響。
文檔編號H04B10/08GK2703365SQ200320131198
公開日2005年6月1日 申請日期2003年12月5日 優(yōu)先權日2003年12月5日
發(fā)明者何寧, 蔡鍵龍, 俞嘉 申請人:中興通訊股份有限公司