专利名称：一种光缆故障自检的波分传输系统的制作方法
技术领域：
一种光缆故障自检的波分传输系统技术领域本发明涉及光通信技术领域，特别是一种波分传输系统。
技术背景如图l所述的现有波分传输系统原理图，它包括光终端网元、光中继网元、 光分插复用网元等部分组成，其中组成上述网元的功能模块由波长转换单元盘OT、分波器OD、合波器OM、色散补偿模块DCM、光放大器OA、泵浦光源 RP、监控单元盘SURVY等。其信号传递过程是用户接口过来的信号经过波 长转换单元盘OT完成波长转换、码流处理和功率调整经合波器OM完成复用， 再经过色散补偿预处理到光放大器OA再到线路光缆主干上。在光中继网元或 光分插复用网元完成对光信号的放大和色散补偿再将光信号传递到另外一个光 终端单元。监控信息处理过程是在光终端网元通过对光信号低频调制或者用 带内编码调制插入监控通道完成对监控、公务等信息的附加，在光中继网元和 光分插复用网元中通过对光信号低频解调或者解码分离公务信号和监控信号。在光缆中断时，波分传输系统通过监控各网元的OA或者RP输入输出光功 率判断光缆故障中继段落，通知线路代维人员对线路进行定位和恢复，由于现 有波分设备监控只能判断故障中继段落，所以需要线路维护人员通过线路测试 仪表如OTDR或光缆线路探测仪二次定位，实效差；同时对光缆线路定期测试 是线路维护人员的日常工作，但由于在用光缆纤芯资源的测试需要断开传输设 备进行测试，对系统安全有一定影响，所以通常情况下为了检查光缆纤芯质量， 采用测试备用纤芯的方式，测试是间断的，周期长，不能实时反应光缆纤芯受 外界影响的稳定性。另外最新发展的光缆故障监测手段通过在线路侧加光分支 器采用内置OTDR方式通过在线路上叠加带外光信号启动测试，也可以判断线 路故障点，但这需要另外一套独立线路监测系统。如图1中，如要测光缆故障 点，则宴在OA光发送口处用OTDR设备对其进行检测。图1中，在传输系统 线路中断或损耗增加时，监控单元盘检测在光放大器OA 口输入输出光信号功 率，监测到光信号丢失或信号功率过低，产生告警信息发送到波分系统网管设 备，维护人员根据告警信息判断线路故障产生，但只能判断线路中继段落，再 通知线路维护人员在机房测试定位，同时安排人员对故障段落现场査看。
发明内容本发明所要解决的技术问题是利用建立在波分传输设备上的系统本身所带 的光源作为判断光缆线路故障点的条件，实现光缆线路故障快速准确定位，不再依赖OTDR设备判断光缆线路故障，同时通过对线路故障信息处理，在波分传输系统网管上实现线路故障点输出。为此，本发明提出一种光缆故障自检的波分传输系统，所述系统中包括与主干光缆连接的光放大器OA， OA与其所在 网元中的监控单元盘SURVY连接，SURVY与传输网管连接，其中所述系统中 还包括波长转换单元盘OT， OT内包括光电变换模块和电光变换模块，其特征 在于在主干光缆与所述OA之间连接有光信息提取单元，光信息提取单元另一 端连接在光检测器AIU上，光检测器AIU的另一端再与其所在网元中的SUPVY 连接；所述OA输出检测光，检测光在线路断点反射回来后由所述光信息提取 单元将检测光送入所述AIU进行检测，检测结果输送到所述SUPVY， SUPVY 将检测结果通过监测信道将信息传给所述传输网管处理；所述OT内还包括驱动电路和选择器，其中，光电变换模块、电光变换模块 和驱动电路均与选择器连接，在同一网元中的OT均由其内的选择器与OT控制 器连接，OT控制器与其所在网元内的SUPVY连接；选择器在OT控制器控制 下选择驱动电路中一路输出，这路输出驱动电光变换模块发出与光中继段线路 特性匹配的检测光，OT控制器屏蔽OT输出的非检测光，控制OT输出检测光。本发明利用光传输系统光源作检测用光源，通过在光源OA输出处加入光 信息提取单元，收集传输线路上瑞利散射和菲涅尔反射信号，送入信号检测系 统，信号检测系统根据线路上瑞利散射和菲涅尔反射信号变动情况。在光缆线 路发生中断或损耗明显增加情况下，光传输系统显示线路中断、光丢失、光通 道误码等启动光传输设备光线路故障检测。OT控制器屏蔽相应OT非检测光信 号输出，同时控制其中一个OT输出检测光。OT内置有驱动电路(如方波发生 器)，选择器在OT控制下选择驱动电路输出中的一路驱动电光变换器发出与光 中继段线路特性匹配的光波，同时启动对故障光缆中继段光信号检测，检测过 程中检测信号发出的检测光在断点反射回来后通过信号提取单元(如光环形器 或光分支器或光定向耦合器)将信号送到光检测器，光检测器将检测结果通过 监测信道发送到波分系统传输网管，网管可直接定位故障断点位置。相比现有 技术，由于充分利用光波分设备发出的信号光作为检测光源并增加了 OT控制 器、光信息提取单元和光检测器后具有了诸多优点1、利用光传输设备系统本
身所具备的光源作故障检测用光源；2、通过对传输系统自身的网管控制光源输出光信号脉冲宽度；3、故障输出结果是XX公里处发生线路中断或损耗增加， 可直接通知线路维护人员抢修而不必在机房进行测试；4、线路维护人员不再通 过査找线路资料并比对测试结果而定位故障；5、能记录光纤特性参数变动情况， 实时动态输出全网在用光缆整体情况。
图1为现有技术中的波分传输系统结构示意图。图2为本发明的终端网元结构示意图。图3为本发明的中继网元结构示意图。图4为本发明的光分插复用网元结构示意图。图5为现有技术中的OT结构原理图。图6为波分传输系统的结构原理图。图7为本发明的OT结构原理图。图中标识说明1第一个OA、 2第二个OA、 3第一个DCM、 4第二个DCM、 5主干光缆、6第三个OA、 7第四个OA、 8波分设备。
具体实施方式
本发明一种光缆故障自检的波分传输系统，对于短距离网络，可以仅有终 端网元构成，两个终端网元连接到主干光缆上即可组网。对于远距离传输可以 组建包括光分插复用网元的网络。也可以根据更远距离的需要组建包括中继网 元的网络，这种结构如图6所示。如果波长为A1、 A2的光波从终端网元A经 过光中继网元B、光分插复用网元C，送到光线路终端网元D，其中波长为入2 的光波在光分插复用单元C经过分插。在A和B、 B和C之间光缆中断时，光 检测波可以通过光线路终端网元A或C中的一个OT发出，同时对另外一个OT 实现屏蔽，由于A和B、 B和C之间光缆线路长度不一样，所以检测波脉冲宽 度不一样。如果在C和D之间发生光缆线路中断，则光检测波从C发出，检测 光波长是A2，也可以从D向C发出，检测光波长选A1、 A2中之一。本发明系统的一种终端网元的OT内由光电变换模块、编解码器、电光变换 模块、驱动电路和选择器构成，参看图7，其中，光电变换模块、电光变换模块 和驱动电路均与选择器连接， 发生器。选择器可以是多选一的门开关电路。图5为现有技术中的一种终端网元的OT结构，该结构通常在光电变换模块与电光变换模块之间连接编解码器以改善线路对信号的传输性能。本发明系统的终端网元结构参看图2例。点划线框内波分设备上的接在主 干光缆的光放大器第一个OA，在其与主干光缆之间还连接有光信息提取单元， 光信息提取单元可以为光环行器、光分支器或光定向耦合器等。第一个OA依 次与SUPVY、 RP、第二个OA、 OD串接，第一个OA还与第一个DCM、 OM 分别连接。光信息提取单元与光检测器连接，光检测器再与SUPVY连接。第二 个OA还与第二个DCM连接。OD和OM分别与每个OT连接。每个OT同时 与OT控制器连接。OT控制器与其所在网元内的SUPVY连接；选择器在OT 控制器控制下选择驱动电路的一路输出驱动电光变换模块发出与光中继段线路 特性匹配的检测光，OT控制器屏蔽其它OT输出的非检测光，控制其中一个OT 输出检测光。SURVY与传输网管连接。OA输出检测光，检测光在线路断点反 射回来后由光信息提取单元将检测光送入光检测器进行检测，检测结果输送到 SUPVY， SUPVY将检测结果通过监测信道将信息传给传输网管处理。主干光缆 一端网元设有光后置放大器即为所述光放大器OA，主干光缆另一端网元设有光 前置放大器，所述光前置放大器可以为泵浦光源。泵浦光源RP的作用是起光信 号前置放大的作用，对来自主干光缆的信号进行放大作用以增强网元对主干光 缆上信号的读取能力，因此RP可以为很多光信号放大设备替代，其功能与OA 同。前述主干光缆一端网元所设的光后置放大器OA,主要是起到提高信号灵敏 度的作用，将网元内的信号除杂后放大输送到主干光缆上。对于超长距离组网，本发明系统通常包括中继网元。如图3所示，为中继 网元的结构连接示意图。接在主干光缆的光放大器第三个OA，在其与主干光缆 之间连接有光信息提取单元，光信息提取单元与光检测器连接，光检测器再与 SUPVY连接。接在中继网元另一端的主干光缆的光放大器第四个OA，在其与 主干光缆之间连接有光信息提取单元，光信息提取单元与光检测器连接，光检 测器再与SUPVY连接。参看图4，本发明系统包括光分插复用网元实施例。OT控制器与波分系统 网管相连，另外一侧与其它OT相连，光信息提取单元串接在主干光缆与波分设 备8上的与主干光缆连接的OA之间，并通过另外接口与光检测器相连。光检 测器与光信息提取单元相连，另外还与SUPVY连接。
本发明在原来光波分传输系统波长转换单元盘OT上加入波长转换控制单元OT控制器，其作用在于屏蔽对应光波长转换器输出，正常状态下波长转换器实现了光信号波长、功率的转换及码型调整。在线路发生故障时，传输网管启动线路故障检测，OT控制器屏蔽对应的受影响的OT输出，同时根据网管输出 的故障段落控制其中一个OT发出与故障线路段落相匹配的光检测信号，检测光 脉冲宽度和频率发生了变化，检测光在故障点反射回来后经过光环形器或光分 支器将光信号输出到光检测器，光检测器将检测结果送到波分系统网管，网管 将故障信息通知到维护人员。说明书及附图中字母縮写说明OT波长转换单元盘、OD分波器、OM合 波器、DCM色散补偿模块、OA光放大器、RP泵浦光源、SURVY监控单元盘、 ODOP分出波长模块、THRU直通信道、EXPRESS快速信道、AIU光检测器。
权利要求1、一种光缆故障自检的波分传输系统，所述系统中包括与主干光缆连接的光放大器OA，OA与其所在网元中的监控单元盘SURVY连接，SURVY与传输网管连接，其中所述系统中还包括波长转换单元盘OT，OT内包括光电变换模块和电光变换模块，其特征在于在主干光缆与所述OA之间连接有光信息提取单元，光信息提取单元另一端连接在光检测器AIU上，光检测器AIU的另一端再与其所在网元中的SUPVY连接；所述OA输出检测光，检测光在线路断点反射回来后由所述光信息提取单元将检测光送入所述AIU进行检测，检测结果输送到所述SUPVY，SUPVY将检测结果通过监测信道将信息传给所述传输网管处理；所述OT内还包括驱动电路和选择器，其中，光电变换模块、电光变换模块和驱动电路均与选择器连接，在同一网元中的OT均由其内的选择器与OT控制器连接，OT控制器与其所在网元内的SUPVY连接；选择器在OT控制器控制下选择驱动电路中一路输出，这路输出驱动电光变换模块发出与光中继段线路特性匹配的检测光，OT控制器屏蔽OT输出的非检测光，控制OT输出检测光。
2、 根据权利要求1所述的一种光缆故障自检的波分传输系统，其特征在 于所述光信息提取单元可以为光环行器或光分支器或光定向耦合器。
3、 根据权利要求1所述的一种光缆故障自检的波分传输系统，其特征在 于所述OT内驱动电路是多输出的方波发生器。
4、 根据权利要求1所述的一种光缆故障自检的波分传输系统，其特征在 于所述OT内选择器是多选一的门开关电路。
5、 根据权利要求1或2或3或4所述的一种光缆故障自检的波分传输系统，其特征在于所述系统包括分插复用网元。
6、 根据权利要求1或2或3或4所述的一种光缆故障自检的波分传输系统，其特征在于所述系统包括中继网元。
专利摘要本实用新型一种光缆故障自检的波分传输系统所要解决的技术问题是利用建立在波分传输设备上的系统本身所带的光源作为判断光缆线路故障点的条件，实现光缆线路故障快速准确定位，同时通过对线路故障信息处理，在波分传输系统网管上实现线路故障点输出。本实用新型的特点是在系统网元上设置光信息提取单元，它设置在与主干光缆连接的光放大器的接口上，它的另一端连接在光检测器上，光检测器的另一端再与其所在网元中的SUPVY连接；网元内OT分别与OT控制器连接。本实用新型相比传统设备具有利用光传输设备系统本身所具备的光源作故障检测用光源；可直接通知线路维护人员抢修而不必在机房进行测试；能记录光纤特性参数变动，实时输出全网在用光缆整体情况等效果。
文档编号H04B10/12GK201025711SQ20062009911
公开日2008年2月20日 申请日期2006年9月21日 优先权日2006年9月21日
发明者黄中海 申请人:黄中海