CN101166069A - 用于光传输网络的光模块自动切换方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于光传输网络的光模块自动切换方法及系统。其中，该光模块自动切换方法包括以下步骤：S502，监测光传输网络的主用和/或备用光模块的工作状态；S504，当监测到主用光模块的工作状态发生异常时，关闭主用光模块的激光器，并将主用光模块的传输业务切换至备用光模块。通过本发明，实现了对应用中损坏概率高的器件的保护，提高了单板的适应能力。
Description
技术领域
本发明涉及光通信领域，更具体地涉及一种用于光传输网络的光模块自动切换方法及系统。
背景技术
目前，同步数字系列(Synchronous Digital Hierarchy，简称SDH)光传输网络在通讯领域得到了日益广泛的应用，随着社会需求的不断增长，SDH光传输网络的技术水平也在快速进步。同时，使用者对设备的稳定性、设备的成本、以及设备的故障恢复时间等均提出了更高的要求。与此相关标准的制定也在不断更新，其中，关于光接口自动保护倒换功能，在国际电信联盟有关电信标准的分支机构(International Telecommunication Union TelecommunicationStandardization Secto，简称ITU-T)的G.841号建议《SDH网络保护体系结构的类型和特性》中作了具体的说明。G.841主要提供了SDH网络保护体系结构基于设备层上的不同实现方法，保护实体范围可以从单个SDH复用节点到部分SDH端到端以及整个SDH端到端路径的保护。物理上的实现方法可以包括节点环或节点线路链，保护分类中指出了网络客体、架构、应用功能、切换准则、协议和算法的指导原则。
关于光接口自动保护倒换的实现方法，目前主要是依据规范，物理上可由主用、备用单板及主用、备用光纤链路实现。名称为《光接口自动保护切换装置》的专利(CN200310103225)提供了具体的实现方法。该技术的实现方法，有其自身的优点，但其占用了额外的设备资源与光纤资源，开发成本、设备成本、及维护成本均较高，经济性差。
然而，统计目前光通信工程应用中光接口出现的故障，排除光纤链路故障，单板级故障中，光模块的损坏占有很大的比例。如何有效且经济地降低因光模块的损坏对传输业务产生的影响，尤为设备开发人员与设备使用者所关注。
发明内容
鉴于以上所述的一个或多个问题，本发明提供了一种用于光传输网络的光模块自动切换方法及系统。
根据本发明的用于光传输网络的光模块自动切换方法，包括以下步骤：S502，监测光传输网络的主用和/或备用光模块的工作状态；S504，当监测到主用光模块的工作状态发生异常时，关闭主用光模块的激光器，并将主用光模块的传输业务切换至备用光模块。
其中，在主用光模块传输特定业务的同时，备用光模块也在传输不同于特定业务的额外业务的情况下，在步骤S502中，同时监测主用光模块和备用光模块的工作状态。
其中，步骤S504包括以下步骤：S5042，当监测到主用光模块的工作状态发生异常时，关闭主用光模块的激光器，并终止备用光模块的传输业务；以及S5044，将主用光模块的传输业务切换至备用光模块。其中，主用光模块和备用光模块的波长不同。
根据本发明的用于光传输网络的光模块自动切换系统包括：状态监测装置，用于监测光传输网络的主用和/或备用光模块的工作状态；以及路径切换装置，用于在状态监测装置监测到主用光模块的工作状态发生异常的情况下，关闭主用光模块的激光器，并将主用光模块的传输业务切换至备用光模块。
其中，状态监测装置包括：状态上报单元，用于将主用和/或备用光模块的工作状态上报给状态监测单元；状态监测单元，用于对主用和/或备用光模块的工作状态进行实时监测。
其中，路径切换装置包括：模块关闭单元，用于在状态监测装置监测到主用光模块的工作状态发生异常的情况下，向模块切换单元和主用光模块发送控制信号，以关闭主用光模块的激光器并命令模块切换单元对主用光模块的传输业务的业务路径进行切换；模块切换单元，用于响应于模块关闭单元的命令，将主用光模块的传输业务切换至备用光模块，或先将备用光模块的传输业务终止再将主用光模块的传输业务切换至备用光模块。
其中，状态上报单元由主用和/或备用光模块和业务处理电路实现。状态监测单元和模块关闭单元由监控电路实现。模块切换单元由业务处理单元实现。
通过本发明，实现了对应用中损坏概率高的器件的保护，提高了单板的适应能力。与现有的主用备用单板保护技术相比，不使用复杂的算法，在单板内部自动完成保护切换，实现简单，节约了设备自身的槽位资源与设备成本，节约了光纤链路资源。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的用于光传输网络的光模块自动切换系统的框图；
图2是根据本发明实施例的用于光传输网络的发送部分的光模块自动切换系统的结构图；
图3是根据本发明实施例的用于光传输网络的接收部分的光模块自动切换系统的结构图；
图4是根据本发明实施例的基于SDH的光模块自动切换系统的结构图；以及
图5是根据本发明实施例的用于光传输网络的光模块自动切换方法的流程图。
具体实施方式
下面参考附图，详细说明本发明的具体实施方式。
参考图1，说明根据本发明实施例的用于光传输网络的光模块自动切换系统。如图1所示，该光模块自动切换系统包括：状态监测装置102，用于监测光传输网络的主用和/或备用光模块的工作状态；以及路径切换装置104，用于在状态监测装置监测到主用光模块的工作状态发生异常的情况下，关闭主用光模块的激光器，并将主用光模块的传输业务切换至备用光模块。
其中，状态监测装置102包括：状态上报单元1022，用于将主用和/或备用光模块的工作状态上报给状态监测单元；状态监测单元1024，用于对主用和/或备用光模块的工作状态进行实时监测。
其中，路径切换装置104包括：模块关闭单元1042，用于在状态监测装置监测到主用光模块的工作状态发生异常的情况下，向模块切换单元和主用光模块发送控制信号，以关闭主用光模块的激光器并命令模块切换单元对主用光模块的传输业务的业务路径进行切换；模块切换单元1044，用于响应于模块关闭单元的命令，将主用光模块的传输业务切换至备用光模块，或先将备用光模块的传输业务终止再将主用光模块的传输业务切换至备用光模块。
参考图2和图3，说明根据本发明实施例的用于光传输网络的发送部分和接收部分的光模块自动切换系统。如图2和图3所示，在本实施例中，光传输网络的发送端和接收端分别包括光模块A、光模块B、业务处理电路、监控电路、以及合波/分波器件。其中，在需要传输额外业务的情况下，光模块A与光模块B波长相异；在不需要传输额外业务的情况下，对光模块A与光模块B的波长没有要求。
下面以A路主用为例对本发明的具体实施方式进行说明。
如图2所示，在发送方向，待传输的业务信号经过业务处理电路处理后，变成与光模块A速率匹配的电信号，送入光模块A。信号由光模块A完成电/光转换，经合波/分波器件后，由光纤传输至接收方设备。此时，B路备用，可空闲，也可传送额外的业务，以提高光纤资源的利用率。
业务处理电路(即，状态上报单元的一部分)将A路与B路的工作状态上报给监控电路(即，状态监测单元)。光模块A(即，状态上报单元的另一部分)将数据信息和告警信息送至监控电路，监控电路实时监控其工作状态，并做出判断。如果B路传输额外业务，则监控电路将同时监控光模块B的工作状态。
当检测到A路的光模块A的工作状态发生异常时，监控电路(即，模块关闭单元)将发出控制信号给业务处理电路与光模块A，关断光模块A的发送激光器。如果B路在传输额外业务，则业务处理电路(即，模块切换单元)将终止其额外业务的传输，同时将原A路的传输业务的传输路径切换，B路变为主用，由光模块B进行电光转换，经合波/分波器件后，由光纤传输至接收方。
如图3所示，在接收方向上，器件的物理连接方法与发送方向完全相同。业务处理电路处理A路经过光电转换后的业务信号。同时，监控电路实时监控光模块A的工作状态。当光模块A的工作状态发生异常时，监控电路向业务处理电路与光模块A发出控制信号，进行传输路径的切换。如果B路同时传输额外业务，则业务处理电路同时处理B路的额外业务，监控电路同时监控B路的光模块B。
参考图4，说明根据本发明实施例的基于SDH的光模块自动切换系统。在图4所示的基于SDH的光模块自动切换系统中，业务处理电路由现场可编程门阵列(FPGA)实现，配合相应的滤波电路与电源电路。监控电路采用整合性较高的逻辑元件(CPLD)实现，配合相应的滤波电路与电源电路。光模块A与光模块B的速率均为622M，波长分别为1550nm和1310nm，封装为SFP。合波/分波器件采用1310/1550合分波器。另外，采用Freescale公司的Mpc860芯片完成告警处理、告警上报、以及人工切换的功能。其中，根据本发明实施例的基于SDH的光模块自动切换系统的工作过程如下：
第一步连接。发送方向，由Mpc860选择A路作为主用。业务经过FPGA处理后，由光模块A进行光电转换后，经过合分波器进入光纤传输。此时，B路空闲。CPLD与光模块A实时通信，监控光模块A的工作状态。同时，CPLD将光模块A的工作状态上报Mpc860，由Mpc860完成人机对话。接收方向，由Mpc860选择A路作为主用。将A路业务由FPGA处理。监控电路实时监控对应器件的工作状况，Mpc860同步完成人机对话。注意，发送方向与接收方向光模块波长的匹配，即均将1550nm作为A路主用。
第二步切换。接收方向，CPLD检测到接收信号告警。CPLD向FPGA发出控制信号，将主用通路由A路转换为B路；CPLD向光模块A发出控制信号，关断光模块A的发送激光器；同时，CPLD将告警信息与切换信息上报Mpc860，完成人机对话。发送方向，因接收方向光模块A的发送激光器被关闭，CPLD将检测到告警信息，同时，完成主用通路的切换与告警信息和切换信息的上报。
第三步定位。接收方向CPLD检测到的告警包含下列两种情况：第一种情况，发送方向光模块A损坏，即没有信号发出；第二种情况，接收方向光模块A损坏，即有信号发出，但接收方无法收到。针对第一种情况，发送方向光模块发送通道损坏，则发送方向CPLD将检测到此信息，并上报Mpc860，使用者据此判断发送方向光模块损坏；针对第二种情况，发送方向和接收方向的光模块发送通道均正常。此时，接收方向光模块接收通道损坏，接收方向的CPLD首先检测到异常，并发出切换信号给FPGA，同时发出控制信号给光模块，关断其发送通道。据此，使用者可以判断为接收方向光模块损坏。
第四步恢复。发送方向和接收方向的光模块A、光模块B均采用SFP封装，可以直接通过更换光模块，实现损坏链路的恢复。
从以上的描述可以看出，本发明通过监控电路实时监控光模块的工作状态，在光模块发生故障时，自动切换到备用光路，业务瞬时中断后即可自动恢复。
也就是说，根据本发明实施例光模块自动切换方法包括以下步骤：S502，监测光传输网络的主用和/或备用光模块的工作状态；S504，当监测到主用光模块的工作状态发生异常时，关闭主用光模块的激光器，并将主用光模块的传输业务切换至备用光模块。
其中，在主用光模块传输特定业务的同时，备用光模块也在传输不同于特定业务的额外业务的情况下，在步骤S502中，同时监测主用光模块和备用光模块的工作状态。
其中，步骤S504包括以下步骤：S5042，当监测到主用光模块的工作状态发生异常时，关闭主用光模块的激光器，并终止备用光模块的传输业务；以及S5044，将主用光模块的传输业务切换至备用光模块。其中，主用光模块和备用光模块的波长不同。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (11)
1.一种用于光传输网络的光模块自动切换方法，其特征在于，包括以下步骤：
S502，监测光传输网络的主用和/或备用光模块的工作状态；以及
S504，当监测到所述主用光模块的工作状态发生异常时，
关闭所述主用光模块的激光器，并将所述主用光模块的传输业务切换至所述备用光模块。
2.根据权利要求1所述的光模块自动切换方法，其特征在于，在所述主用光模块传输特定业务的同时，所述备用光模块也在传输不同于所述特定业务的额外业务的情况下，在所述步骤S502中，同时监测所述主用光模块和所述备用光模块的工作状态。
3.根据权利要求2所述的光模块自动切换方法，其特征在于，所述步骤S504包括以下步骤：
S5042，当监测到所述主用光模块的工作状态发生异常时，关闭所述主用光模块的激光器，并终止所述备用光模块的传输业务；以及
S5044，将所述主用光模块的传输业务切换至所述备用光模块。
4.根据权利要求3所述的光模块自动切换方法，其特征在于，所述主用光模块和所述备用光模块的波长不同。
5.一种用于光传输网络的光模块自动切换系统，其特征在于，包括：
状态监测装置，用于监测光传输网络的主用和/或备用光模块的工作状态；以及
路径切换装置，用于在所述状态监测装置监测到所述主用光模块的工作状态发生异常的情况下，关闭所述主用光模块的激光器，并将所述主用光模块的传输业务切换至所述备用光模块。
6.根据权利要求5所述的光模块自动切换系统，其特征在于，所述状态监测装置包括：
状态上报单元，用于将所述主用和/或备用光模块的工作状态上报给状态监测单元；
所述状态监测单元，用于对所述主用和/或备用光模块的工作状态进行实时监测。
7.根据权利要求6所述的光模块自动切换系统，其特征在于，所述路径切换装置包括：
模块关闭单元，用于在所述状态监测装置监测到所述主用光模块的工作状态发生异常的情况下，向模块切换单元和所述主用光模块发送控制信号，以关闭所述主用光模块的激光器并命令所述模块切换单元对所述主用光模块的传输业务的业务路径进行切换；
所述模块切换单元，用于响应于所述模块关闭单元的命令，将所述主用光模块的传输业务切换至所述备用光模块，或先将所述备用光模块的传输业务终止再将所述主用光模块的传输业务切换至所述备用光模块。
8.根据权利要求7所述的光模块自动切换系统，其特征在于，所述状态上报单元由所述主用和/或备用光模块和业务处理电路实现。
9.根据权利要求8所述的光模块自动切换系统，其特征在于，所述状态监测单元由监控电路实现。
10.根据权利要求9所述的光模块自动切换系统，其特征在于，所述模块关闭单元由所述监控电路实现。
11.根据权利要求10所述的光模块自动切换系统，其特征在于，所述模块切换单元由所述业务处理单元实现。
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