申请/专利权人：广州芯泰通信技术有限公司

申请日：2019-07-31

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN110380810B

主分类号：H04J14/02

分类号：H04J14/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2019.11.19#实质审查的生效;2019.10.25#公开

摘要：本发明公开了一种半有源WDM波分系统，属于通信领域，本发明的优势在于保持了远端波分复用设备的无源特征，仅通过在局端增加有源保护板，实现了单纤双向的光保护功能。本发明实施例在获得了无源系统成本优势和无需供电可以野外安装优势的同时又解决了光层的线路保护的线路问题。通过接入网管，可支持SNMP、Web等多种图形化界面管理，提供电信级网络管理与保护功能。本发明实施例在纯物理层实现了5g前传网络中局端远端低延时低成本通信。

主权项：1.一种半有源WDM波分系统，其特征在于，包括局端设备和远端设备；所述局端设备包括第一板卡、OLP板卡；所述第一板卡包括第一光模块、波分模块和第一合波分波器；所述OLP板卡与第一合波分波器连接，所述第一合波分波器与波分模块连接，所述波分模块与第一光模块连接，所述OLP板卡与后台服务器建立通信连接；其中，所述局端设备通过OLP板卡的RX1端口和RX2端口分别接收主路光纤传输的数据信息和备路光纤传输的数据信息；所述远端设备包括第二光模块、第二板卡；所述第二板卡包括分光器、第二合波分波器；所述第二光模块与所述第二合波分波器连接，所述分光器与第二合波分波器连接；所述OLP板卡通过主路光纤和备路光纤与分光器连接，所述OLP板卡设有光开关，所述光开关通过主路光纤或备路光纤与所述分光器连接，所述分光器的分光比例为50％：50％；其中，当OLP板卡的光路自动切换模块识别到OLP板卡接收到的光功率数据小于网管下发的切换阈值时，进行光路瞬时切换，并将切换后的路径信息上传到网管。

全文数据：一种半有源WDM波分系统技术领域本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种半有源WDM波分系统。背景技术在现有的WDMWavelengthDivisionMultiplexing：波分复用系统中，为了应对光纤线路不安全的风险例如光缆断裂等情况，实现自愈保护能力，一般通过OLPOpticalLineProtection：光线路保护功能将工作线路自动切换到保护线路上，以保证业务不发生中断。目前OLP保护主要分为两种类型：1+1OLP保护倒换方式和1：1OLP保护倒换方式。1+1的OLP保护倒换方式主要是采用双发选收的保护方式，如图1所示，Tx端口的发送光功率按照一定的分光比例50:50分送至T1及T2端口，沿主备光纤同时传输到对端，接收端对R1、R2两路光功率进行检测，根据功率状况和设定的切换条件选择与Rx相连通的工作通路。1:1的OLP保护倒换方式主要是采用选发选收的保护方式，如图2所示，在该保护方式下，工作业务信号均沿工作光纤传输，非工作光纤可以传送其它次级业务信号。两端的OLP设备根据主用光纤和备用光纤的状况，同步选择工作于主用光纤或切换到备用光纤。但是无论是前面所指的哪种OLP保护倒换方式都必须要求两端的WDM设备必须是带电进行操作，即需是有源WDM设备。在5G前传网中，由于5G的有源天线AAU往往要安装在野外环境，若要实现OLP保护功能，就需要在野外为WDM远端设备提供电源，室外天线远端供电施工难度大，且功耗高，针对5G基站的密度，大量部署产生的电费是一个巨额的开支，用现有有源WDM波分系统的方案造价太高，几乎无法大面积应用。而目前有纯无源WDM波分系统，但无法实现OLP保护功能，也无法实现网管功能；目前有源的OTN系统中的信号在板卡内部经过存储，造成延时较高，不符合5G要求时延低的要求。故，目前5G前传急需要一种创新，既能降低成本，又能满足运维网络需要的保护与管理。发明内容为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种半有源WDM波分系统，包括局端设备和远端设备：所述局端设备包括第一板卡、OLP板卡；所述第一板卡包括第一光模块、波分模块和第一合波分波器；所述OLP板卡与第一合波分波器连接，所述第一合波分波器与波分模块连接，所述波分模块与第一光模块连接，所述OLP板卡与后台服务器建立通信连接；所述远端设备包括第二光模块、第二板卡；所述第二板卡包括分光器、第二合波分波器；所述第二光模块与所述第二合波分波器连接，所述分光器与第二合波分波器连接；所述OLP板卡通过主路光纤和备路光纤与分光器连接，所述OLP板卡设有光开关，所述光开关通过主路光纤或备路光纤与所述分光器连接，所述分光器的分光比例为50％：50％。优选地，所述第一板卡为有源板卡或无源板卡。优选地，若所述第一板卡为有源板卡，则所述第一板卡还包括：I2C总线扩展芯片和MCU，所述I2C总线扩展芯片与MCU连接，所述MCU与后台服务器建立通信连接。优选地，所述第一光模块与I2C扩展总线芯片连接。优选地，所述波分模块与I2C扩展总线芯片连接。优选地，所述光开关与分光器通过主路光纤或备路光纤连接；其中，所述第二板卡通过主路光纤和备路光纤向OLP板卡发送数据；所述OLP板卡通过主路光纤或备路光纤向所述第二板卡发送数据。本发明实施例提供的半有源WDM波分系统的优势在于保持了远端波分复用设备的无源特征，仅通过在局端增加有源保护板，实现了单纤双向的光保护功能。本发明实施例在获得了无源系统成本优势和无需供电可以野外安装优势的同时又解决了光层的线路保护的线路问题。通过波分模块进行波长转换，实现波长充分利用。通过接入网管，可支持SNMP、Web等多种图形化界面管理，提供电信级网络管理与保护功能。本发明实施例在纯物理层实现了5g前传网络中局端远端低延时低成本通信。附图说明图1是现有有源WDM系统的1+1OLP保护倒换方式的原理图；图2是现有有源WDM系统的1：1OLP保护倒换方式的原理图；图3是本发明实施例提供的半有源WDM波分系统的系统框图；图4是当第一板卡为有源板卡时的结构框图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。下面对于本发明实施例涉及到的一些器件进行简单说明。光模块opticalmodule由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括接收和发射两部分，用于收发数据。在数据从远端到局端的流程中，第二光模块将要发送的电信号转变为光信号，第一光模块将接收到的光信号转变为电信号。所述合波分波器能够实现合波和分波，其使用的是波分复用技术。波分复用WDMWavelengthDivisionMultiplexing是将两种或多种不同波长的光载波信号携带各种信息在发送端经复用器亦称合波器，Multiplexer汇合在一起合波，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer将各种波长的光载波分离分波，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。所述分光器是一种无源器件，又称为光分路器，不需要外部能量，只需要要有输入光。它的功能是分发下行数据，并集中上行数据。分光器带有一个上行光接口，若干下行光接口。从上行光接口过来的光信号被分配到所有的下行光接口传输出去，从下行光接口过来的光信号被分配到唯一的上行光接口传输出去。请参阅图3，本发明实施例提供一种半有源WDM波分系统，包括局端设备和远端设备：所述局端设备包括第一板卡、OLP板卡；所述第一板卡包括第一光模块、波分模块和第一合波分波器；所述OLP板卡与第一合波分波器连接，所述第一合波分波器与波分模块连接，所述波分模块与第一光模块连接，所述OLP板卡与后台服务器建立通信连接；其中，所述第一板卡可称为业务侧板卡，所述第一光模块也可称为业务侧光模块。所述远端设备包括第二光模块、第二板卡；所述第二板卡包括分光器、第二合波分波器；所述第二光模块与所述第二合波分波器连接，所述分光器与第二合波分波器连接；所述OLP板卡通过主路光纤和备路光纤与分光器连接，所述OLP板卡设有光开关，所述光开关通过主路光纤或备路光纤与所述分光器连接，所述分光器的分光比例为50％：50％。所述后台服务器为网管，所有经过所述网管设置到板卡的数据，都会在收到之后，存储到flash存储器FlashMemory中，以保证掉电不丢失。需要说明的是，远端局端是一个系统，当远端不必供电，局端必须供电，则该系统可以称之为半有源或半无源系统。本发明所述的光模块可以是0231A10-1610SFP光模块，0231A10-1590光模块、0231A10-1550，SFP-GE-LH20-SM1530等中的任意一种。所述分光器可以是FBT-SM-ST-S1X2、FBT-SM-ST-S1x2、FBT-SM-BF-T1xN等中得任意一种。所述合波分波器可以是粗波分复用器，也可以是密集波分复用器。波分模块，也叫波长转换器或波长转换模块，用于波长转换，所述波分模块可以是115515-176、135036-92等中的任意一种。本发明实施例所述的OLP板卡，又称OLP光保护板，是用于光纤线路备份的保护系统，它采用的光路自动切换模块是一种应用于光纤通信领域为主、备光路切换的光器件，能自动识别主、备系统光路信号状态，进行光路瞬时切换，从而能保障主用光缆发生全阻障碍时，保护系统运行正常。OLP光保护板被广泛运用于各种干线的主备保护和各种不同的光路切换的网络。它的优点在于光信号可以在光线路中被直接转化利用，体积小、经济安全，所以被运用于众多光传输领域。所述光保护板卡可以是03030ESY、03030FVN、03030JAT、03030JSC等中的任意一种。为了更清楚的的描述本发明，下面分别以远端数据到局端数据为例进行说明。远端数据到局端的流程为：远端设备中不同波长的光模块发送不同波长的光信号，不同波长的光信号进入第二板卡的合波分波器进行合波，以便使用同一根光纤将光信号传输到分光器。所述分光器的分光比例为50％：50％，即将光信号一分为二。所述一分为二的光信号分别通过主路光纤和备路光纤进行传输，即主路和备路都有远端的数据信息。局端设备通过OLP板卡的RX1端口和RX2端口RX1和RX2端口为数据接收端口分别接收主路光纤传输的数据信息和备路光纤传输的数据信息。由于主路备路数据是相同的，所以接收一路即可。光开关在默认状态下与RX1端口连接，即接收主路光纤传输的数据信息。OLP板卡将RX1端口的光信号传输给第一板卡，该板卡通过合波分波器将这束光信号分解为不同波长的6路光，再通过波分模块进行波长转换，传送给第一光模块。本系统实现了光信号无放大、低成本、高度集成、开放透明传输。可以理解的是，在远端数据到局端中，所述第二板卡通过主路光纤和备路光纤向OLP板卡发送数据；在局端数据到远端中，所述OLP板卡通过主路光纤或备路光纤向所述第二板卡发送数据。在具体的实施例中，当OLP板卡的光路自动切换模块识别到OLP板卡接收到的光功率数据小于网管下发的切换阈值时，进行光路瞬时切换，并将切换后的路径信息上传到网管；若OLP板卡的光路自动切换模块识别到的光功率数据低于告警阈值但高于切换阈值时，则向网管上报重要告警信息。本发明实施例提供的半有源WDM波分系统，采用WDM波分系统节约了光纤资源；所述系统适合于CWDM稀疏波分复用和DWDM密集波分复用所有ITUInternationalTelecommunicationUnion，国际电信联盟标准定义的波长，所述光模块适用于彩光光模块；本系统支持互联网网管、手机APP操作、GIS地图显示，以使得操作人员可监控本系统。本系统支持25GeCPRI高速信号传输。本系统由于将所有经过网管设置到板卡的数据都存储到flash里面，使得具有设备断电后不影响业务传输的特性。本发明实施例提供的半有源WDM波分系统的优势在于保持了远端波分复用设备的无源特征，仅通过在局端增加有源保护板，实现了单纤双向的光保护功能。本发明实施例在获得了无源系统成本优势和无需供电可以野外安装优势的同时又解决了光层的线路保护的线路问题。通过波分模块进行波长转换，实现波长充分利用。通过接入网管，可支持SNMP、Web等多种图形化界面管理，提供电信级网络管理与保护功能。本发明实施例在纯物理层实现了5g前传网络中局端远端低延时低成本通信。请参阅图4，在一优选的实施例中，若所述第一板卡为有源板卡，则所述第一板卡还可以包括I2C总线扩展芯片和MCU，所述I2C总线扩展芯片与MCU连接，所述MCU与网管建立通信连接。其中，所述I2C总线扩展芯片分别与第一光模块与波分模块连接，所述MCU可以理解为单片机通过I2C总线来监测波分模块、第一光模块的DDM信息，所述DDM信息是指接收的光功率数据、发送的光功率数据等。通过对各通道的收发光功率的进行监测，使得更加易于故障定位与维护。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

权利要求：1.一种半有源WDM波分系统，其特征在于，包括局端设备和远端设备；所述局端设备包括第一板卡、OLP板卡；所述第一板卡包括第一光模块、波分模块和第一合波分波器；所述OLP板卡与第一合波分波器连接，所述第一合波分波器与波分模块连接，所述波分模块与第一光模块连接，所述OLP板卡与后台服务器建立通信连接；所述远端设备包括第二光模块、第二板卡；所述第二板卡包括分光器、第二合波分波器；所述第二光模块与所述第二合波分波器连接，所述分光器与第二合波分波器连接；所述OLP板卡通过主路光纤和备路光纤与分光器连接，所述OLP板卡设有光开关，所述光开关通过主路光纤或备路光纤与所述分光器连接，所述分光器的分光比例为50％：50％。2.如权利要求1所述的半有源WDM波分系统，其特征在于，所述第一板卡为有源板卡或无源板卡。3.如权利要求1所述的半有源WDM波分系统，其特征在于，若所述第一板卡为有源板卡，则所述第一板卡还包括：I2C总线扩展芯片和MCU，所述I2C总线扩展芯片与MCU连接，所述MCU与后台服务器建立通信连接。4.如权利要求1所述的半有源WDM波分系统，其特征在于，所述第一光模块与I2C扩展总线芯片连接。5.如权利要求1所述的半有源WDM波分系统，其特征在于，所述波分模块与I2C扩展总线芯片连接。6.如权利要求1所述的半有源WDM波分系统，所述光开关与分光器通过主路光纤或备路光纤连接；其中，所述第二板卡通过主路光纤和备路光纤向OLP板卡发送数据；所述OLP板卡通过主路光纤或备路光纤向所述第二板卡发送数据。

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