CN201690444U - 一种光纤旁路保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光纤旁路保护装置，设置有：East-Rx、East-Tx、West-Rx和West-Tx，以及ADM-R1、ADM-R2、ADM-T1和ADM-T2；第一光开关，在第一工作状态West-Rx和ADM-T1连通且East-Tx和ADM-R1连通，在第二工作状态West-Rx和East-Tx连通；第二光开关，在第一工作状态West-Tx和ADM-R2连通且East-Rx和ADM-T2连通，在第二工作状态East-Rx和West-Tx连通；提供驱动光开关状态切换的驱动电源电压的电源模块，电源模块与光开关均电信号连接。本实用新型够避免由于单个节点设备故障而引起的全网瘫痪。

Description

一种光纤旁路保护装置

技术领域

本实用新型涉及旁路保护技术，特别地，涉及一种光纤旁路保护装置。

背景技术

随着通信网络的发展，通信设备在接入网的应用也越来越多，很多通信设备根据应用场景的需求而被设置在不同的地点，例如，设置在户外的挂杆上或电信交接箱中，设置在楼道内或是无人值守的机房中，或者还可能应用到一些偏远地区，而在不同的应用场景中由于可能受到人为或者自然因素等不可预期状况的影响，通信设备中的电源等部件出现故障，从而致使通信网络中的某个节点设备出现故障，又由于目前的应用场景中无法保证对于出现故障的节点设备能够及时提供良好的防护和维护，这必将影响整个通信线路的畅通。

在目前的光纤通信网络中，链状网和环型网是比较常用的拓扑结构，而采用上述拓扑结构时，对于没有任何保护的光纤通信网络，网络中任何一个节点设备发生故障，都有可能导致整网瘫痪，具体来说：

在实际光纤通信网络中，链状拓扑结构是一个局端到多个用户的点到多点通信，这种结构比较简单，且光纤利用率较高。但在链状网络中，当光纤通信网络中一个节点设备发生故障时，会导致其后的所有节点设备均无法工作。如图1所示的典型链状光纤通信网络拓扑，如果分插复用器(Add/DropMultiplexer：ADM)1故障，则其余ADM节点均无法与终端复用器(TerminalMultiplexer：TM)进行通信。

在环型拓扑结构中，数据沿着一个方向在环路的各个节点间传输，信息从一个节点传到另一个节点。这种结构中由于每个端用户都与两个相邻的端用户相连，而信息流在网中是沿着固定方向流动的，两个节点设备仅有一条道路，信息源在环路中串行地穿过各个节点设备，而且环路是封闭的，此时，如果一个节点设备发生故障，环型结构将变为链状结构，其它节点设备仍然可以正常通信，但是当有多个节点设备发生故障时，则会造成全网瘫痪。如图2所示的典型环型光纤通信网络拓扑中，当网络中多个节点设备出现故障时，则无法保证正常通信，如网络中当ADM1故障时，其余5个节点设备仍可以正常工作，而ADM1和ADM3故障时，则ADM2无法与其它节点设备正常通信。

因此，在光纤通信网络拓扑结构中，当一个或者多个节点发生故障时，如何实现整个网络的稳定运行成了亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种光纤旁路保护装置，使得光通信网络中的某个节点设备发生故障时能将其及时旁路而保证整个光通信网络的通信顺畅。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种光纤旁路保护装置，其设置有：线路侧东、西向接收端口和发送端口，以及

与需要被保护的节点设备的输入端和输出端连接的东、西向本地接收端口和本地发送接口；

第一光开关，在第一工作状态使其所设置的线路侧西向接收端口(West-Rx)和本地西向发送端口(ADM-T1)连通且同时使本地西向接收端口(ADM-R1)和线路侧东向发送端口(East-Tx)连通，在第二工作状态使线路侧西向接收端口(West-Rx)和线路侧东向发送端口(East-Tx)连通；

第二光开关，在第一工作状态使线路侧西向发送端口(West-Tx)和本地东向接收端口(ADM-R2)连通且同时使线路侧东向接收端口(East-Rx)和本地东向发送端口(ADM-T2)连通，在第二工作状态使线路侧东向接收端口(East-Rx)和线路侧西向发送端口(West-Tx)连通；

提供驱动第一光开关和第二光开关在其第一工作状态和第二工作状态之间切换的驱动电源电压的电源模块，所述的电源模块与所述第一光开关和第二光开关均电信号连接。

优选地，所述第一光开关是2*2非锁定式光开关。

优选地，所述第二光开关是2*2非锁定式光开关。

优选地，所述的光纤旁路保护装置还包括：指示所述光纤旁路保护装置当前工作状态的工作状态指示模块，所述工作状态指示模块与所述第一光开关及第二光开关电信号连接。

优选地，所所述的电源模块进一步地包括：控制提供所述驱动电源电压的外部输入电源通断的电源开关单元。

更优选地，所述的电源模块进一步地包括：将外部输入电源电压转换为驱动第一光开关和第二光开关切换的驱动电源电压的电源转换单元，所述的电源转换单元串联在所述电源开关单元之后。

此外，所述的电源模块进一步地包括：对驱动第一光开关和第二光开关的驱动电源电压进行稳压的稳压单元，所述稳压单元串联在所述电源转换单元之启。

此外，所述的电源模块进一步地包括：对驱动第一光开关和第二光开关工作状态切换的驱动电源提供特定保护的电源保护单元，所述电源保护单元设置在所述电源转换单元和所述稳压单元之间。

优选地，所述的电源模块进一步地包括：对驱动第一光开关和第二光开关的驱动电源电压进行稳压的稳压单元，所述稳压单元串联在所述电源开关单元之后。

优选地，所述的电源模块进一步地包括：对驱动第一光开关和第二光开关工作状态切换的驱动电源提供特定保护的电源保护单元，所述电源保护单元串联在所述电源开关单元之后。

与现有技术相比，本实用新型具有如下显著优点：

(1)该装置跨接于光纤通信网络中被保护节点设备两端时，能够有效地避免由于单个节点设备发生故障而引起的全网瘫痪，从而提高了光通信网络的健壮性和可靠性；

(2)当需要对本地设备进行维护和更换时，利用本装置将其旁路，可以不影响网络中其它设备的正常通信；

(3)该装置可以完全由硬件来实现，外部响应速度快，可靠性更高；

(4)在该装置中，所述的第一光开关和第二光开关可以采用非锁定式的光开关，因此体积较小，应用灵活；此外，该光纤旁路保护装置也可以作为一个旁路保护功能模块直接集成在通信设备中，由此更加便于安装。

附图说明

图1为一种典型的链状通信网络拓扑结构图；

图2为一种典型的环型通信网络拓扑结构图；

图3为本实用新型实施例中光纤旁路保护装置处于正常工作状态时的工作原理图；

图4为本实用新型实施例中光纤旁路保护装置处于旁路状态时的工作原理图；

图5为本实用新型实施例的一种光纤旁路保护装置的原理示意图。

具体实施方式

本实用新型基于以下设计思路：提供一种能够跨接在需要被保护的节点设备的输入和输出端之间的光纤旁路保护装置，当光纤通信网络中的某个节点设备出现故障时，所述光纤旁路保护装置能够将其旁路过去，使得被保护的节点设备的上游设备和下游设备之间通信顺畅。上述过程的实现原理如图3和图4所示：

其中，图3中示出了：当ADM正常工作时，光纤旁路保护装置处于正常工作状态，实现线路光纤和ADM的桥接；而图4中示出了：当ADM出现异常(图示中，为外部供电电源power故障)时，光纤旁路保护装置与ADM之间的光纤连接断开，即，此时处于旁路工作状态，而将东西向光纤直接桥接在一起。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地介绍，但不作为对本实用新型的限定。

参考图5所示，为一种光纤旁路保护装置的原理示意图。从该图中可以看出：所述旁路保护装置具有四个线路光口和四个本地光口，其中，线路光口为：West-Rx(线路侧西向接收端口)、West-Tx(线路侧西向发送端口)、East-Rx(线路侧东向接收端口)以及East-Tx(线路侧东向发送端口)；本地光口为：ADM-R1(本地西向接收端口)、ADM-T1(本地西向发送端口)、ADM-R2(本地东向接收端口)以及ADM-T2(本地东向发送端口)。所述光纤旁路保护装置包括：第一光开关、第二光开关、电源模块、以及工作状态指示模块，其中：

所述第一光开关为2*2非锁定式光开关，其在第一工作状态(图中虚线箭头所示)使West-Rx和ADM-T1连通且同时使ADM-R1和East-Tx连通，在第二工作状态(图中实线箭头所示)使West-Rx和East-Tx连通；

所述第二光开关为2*2非锁定式光开关，其在第一工作状态(图中虚线箭头所示)使West-Tx和ADM-T2连通且同时使East-Rx和ADM-T2连通，在第二工作状态(图中实线箭头所示)使East-Rx和West-Tx连通；

所述电源模块，与所述第一光开关及所述第二光开关均连接，用于为两者提供工作状态切换的驱动电源；

所述工作状态指示模块，与所述第一光开关及所述第二光开关均电信号连接，用于表明所述光纤旁路保护装置的当前工作状态是处于旁路状态还是正常工作状态，所述工作状态的指示优选地可选用发光二极管LED的状态来指示，即，所述的工作状态指示模块可以包括LED指示电路；

在上述光纤旁路保护装置中，如图5所示，进一步地，所述电源模块根据实际情况可以包括：可以依次串联连接的电源开关单元、电源转换单元、电源保护单元以及滤波单元中至少一个，其中：

所述电源开关单元，用于控制所述光纤旁路保护装置与外部输入电源之间的通断，当所述光纤旁路保护装置与外部输入电源之间通断状态变化时，所述第一光开关和第二光开关才能切换工作状态；

所述电源转换单元，用于将外部输入电源电压转换为驱动第一光开关和第二光开关工作状态切换的驱动电源电压，例如，5V；设置所述电源转换单元之后使得外部输入电源电压的范围可以更广，而无需与所述第一光开关和第二光开关工作状态切换的驱动电源电压一致；

所述电源保护单元，用于对驱动第一光开关和第二光开关工作状态切换的驱动电源提供防雷、防过流和/或防过压等保护，从而满足某些恶劣环境的应用需求；所述的防雷、防过流、放过压保护可以通过现有技术中的防雷电路、过流保护电路、过压保护电路或者相应的元件组合来实现；

所述滤波单元，用于对供给第一光开关和第二光开关的驱动电源电压进行稳压，从而保证所述第一光开关和第二光开关更加可靠地工作，避免误切换动作的发生。

继续参照图3、图4及图5，所述光纤旁路保护装置的工作过程如下：

将所述光纤旁路保护装置设置在需要保护的节点设备的输入端和输出端之间，即：使得所述需要保护的节点设备的上游设备和下游设备通过所述光纤旁路保护装置形成一条将被保护节点设备旁路的通路，此时，所述光纤旁路保护装置的West-Rx、East-Tx、West-Tx以及East-Rx端口分别与光纤线路相应的东、西向接收和发送端口连接，ADM-R1、ADM-T1、ADM-R2以及ADM-T2端口分别与ADM相应的东、西向接收和发送端口连接。

当ADM处于异常工作状态时，即，该ADM需要被旁路时，所述光纤旁路保护装置中第一光开关与第二光开关均处于其对应的第一工作状态，使其West-Rx和East-Tx两个外连端口连通，East-Rx和West-Tx两个外连端口连通；此时，实现了东、西向光纤的直接桥接；

而当ADM处于正常工作状态时，即，该ADM不需要被旁路时，所述光纤旁路保护装置中第一光开关与第二光开关均处于其对应的第二工作状态，使其West-Rx和ADM-T1两个外连端口、ADM-R1和East-Tx两个外连端口、West-Tx和ADM-R2两个外连端口、以及East-Rx和ADM-T2两个外连端口均连通，此时ADM能够被并入光纤通信网络中；

在上述光纤旁路保护装置中，第一光开关和第二光开关工作状态的切换是通过外部电源向其供给合适的驱动电压来实现的，此为现有技术，此处不赘述；在图示的上述实施例中，ADM的工作电源与所述光纤旁路保护装置的外部输入电源是同一个电源，此时，当所述电源出现故障时，可以判断作为节点设备的ADM出现故障，利用电源电压的变化，直接驱动第一光开关和第二光开关的工作状态切换。另外，在所述光纤旁路保护装置与ADM使用同一电源的情况下，当需要更换或维护本地节点设备ADM时，可通过切断关闭外部输入电源的方法来开启光纤旁路保护功能，由此不会影响其它业务节点。

从上可见，所述的光纤旁路保护装置具有如下优点：

(1)该装置跨接于光纤通信网络中被保护节点设备两端时，能够有效地避免由于单个节点设备发生故障而引起的全网瘫痪，从而提高了光通信网络的健壮性和可靠性；

(2)当需要对本地设备进行维护和更换时，利用本装置将其旁路，可以不影响网络中其它设备的正常通信；

(3)该装置可以完全由硬件来实现，外部响应速度快，可靠性更高；

(4)在该装置中，所述的第一光开关和第二光开关可以采用非锁定式的光开关，因此体积较小，应用灵活；此外，该光纤旁路保护装置也可以作为一个旁路保护功能模块直接集成在通信设备中，由此更加便于安装。

当然，在其它的实施例中，也可能是ADM的工作电源与所述光纤旁路保护装置的外部输入电源不是同一个电源，此时可以加设一监控单元(未示出)，其在判断ADM出现异常时，通过控制所述电源模块是否接通外部输入电源来直接驱动第一光开关和第二光开关的工作状态切换。其工作过程和原理与以上叙述类似，在此不再赘述。

需要说明的一点是，在上述的实施例中，光纤通信网络中需要被保护的节点设备均是以ADM为示例的，但这仅是示意性的而非限制性的，本实用新型实施例中所提出的光纤旁路保护装置也适用于：在光纤通信网络中，其他通信设备作为需要被保护的节点设备的情形。

还应当理解的是，对本实用新型技术所在领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其构思进行相应的等同改变或者替换，而所有这些改变或者替换，都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种光纤旁路保护装置，设置有：线路侧东、西向接收端口和发送端口，其特征在于，所述光纤旁路保护装置还设置有：

与需要被保护的节点设备的输入端和输出端连接的东、西向本地接收端口和本地发送端口；

第一光开关，在第一工作状态使其所设置的线路侧西向接收端口(West-Rx)和本地西向发送端口(ADM-T1)连通且同时使本地西向接收端口(ADM-R1)和线路侧东向发送端口(East-Tx)连通，在第二工作状态使线路侧西向接收端口(West-Rx)和线路侧东向发送端口(East-Tx)连通；

第二光开关，在第一工作状态使线路侧西向发送端口(West-Tx)和本地东向接收端口(ADM-R2)连通且同时使线路侧东向接收端口(East-Rx)和本地东向发送端口(ADM-T2)连通，在第二工作状态使线路侧东向接收端口(East-Rx)和线路侧西向发送端口(West-Tx)连通；

提供驱动第一光开关和第二光开关在其第一工作状态和第二工作状态之间切换的驱动电源电压的电源模块，所述的电源模块与所述第一光开关和第二光开关均电信号连接。

2.如权利要求1所述的光纤旁路保护装置，其特征在于，所述第一光开关是非锁定式2*2光开关。

3.如权利要求1或2所述的光纤旁路保护装置，其特征在于，所述第二光开关是非锁定式2*2光开关。

4.如权利要求1所述的光纤旁路保护装置，其特征在于，所述的光纤旁路保护装置还包括：指示所述光纤旁路保护装置当前工作状态的工作状态指示模块，所述工作状态指示模块与所述第一光开关及第二光开关电信号连接。

5.如权利要求1所述的光纤旁路保护装置，其特征在于，所述的电源模块进一步地包括：控制提供所述驱动电源电压的外部输入电源之间通断的电源开关单元。

6.如权利要求5所述的光纤旁路保护装置，其特征在于，所述的电源模块进一步地包括：将外部输入电源电压转换为驱动第一光开关和第二光开关切换的驱动电源电压的电源转换单元，所述的电源转换单元串联在所述电源开关单元之后。

7.如权利要求6所述的光纤旁路保护装置，其特征在于，所述的电源模块进一步地包括：对驱动第一光开关和第二光开关的驱动电源电压进行稳压的稳压单元，所述稳压单元串联在所述电源转换单元之后。

8.如权利要求7所述的光纤旁路保护装置，其特征在于，所述的电源模块进一步地包括：对驱动第一光开关和第二光开关工作状态切换的驱动电源提供特定保护的电源保护单元，所述电源保护单元设置在所述电源转换单元和所述稳压单元之间。

9.如权利要求5所述的光纤旁路保护装置，其特征在于，所述的电源模块进一步地包括：对驱动第一光开关和第二光开关的驱动电源电压进行稳压的稳压单元，所述稳压单元串联在所述电源开关单元之后。

10.如权利要求5所述的光纤旁路保护装置，其特征在于，所述的电源模块进一步地包括：对驱动第一光开关和第二光开关工作状态切换的驱动电源提供特定保护的电源保护单元，所述电源保护单元串联在所述电源开关单元之后。

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