[发明专利]无源光网络中的光纤保护系统及装置

说明书

技术领域

本发明涉及无源光网络(PON，Passive Optical Network)技术，尤其涉及无源光网络中的光纤保护系统及装置。

背景技术

PON是一种点到多点结构的无源光网络，具有易维护、高带宽、低成本等优点，是目前应用较为广泛的一种光接入技术。图1示出了PON结构示意图，主要包括：光线路终端(OLT，Optical Line Terminal)、无源分光器(POS，Passive Optical Splitter)和光网络单元(ONU，Optical Network Unit)，OLT、POS和ONU之间通过光纤相连。

如图1所示，PON具有单纤传输双向数据和点到多点的特性，在这种情况下，如果OLT与POS之间的主干光纤发生故障，那么势必会造成大量ONU业务中断。为解决该问题，提高网络可靠性，PON中引入了光纤保护倒换机制，即：冗余另外一根光纤作为备份光纤，当主用光纤发生故障时，自动或者手动将PON倒换到备份光纤上，以保证PON的正常运行。如图2a～2c所示，现有的光纤保护倒换结构主要有以下三种：一、OLT采用单PON口，在OLT PON口处内置1×2开关，通过一个2:N分光器实现OLT与ONU的连接，对OLT与分光器之间的主干光纤进行冗余保护；二、OLT采用双PON口，通过一个2:N分光器实现OLT与ONU的连接，对OLT PON口和主干光纤均进行冗余保护；三、OLT采用双PON口，通过两个1:N分光器实现OLT与ONU的连接，不仅OLT PON口、主干光纤冗余，分光器以及分光器与ONU间的分支光纤也冗余，实现全保护。

但是，上述三种光纤保护倒换结构存在以下缺陷：一、图2a和图2b必须一次分光完成，只能实现单级分光，不能实现多级分光；二、图2c虽然能够实现多级分光，但图2c中的各个ONU都必须内置开关，实现复杂，成本高，并且图2c对无保护需求的分支光纤也进行了保护，增加了多余的保护成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种PON中的光纤保护系统及装置，降低多级分光下光纤保护的复杂度，节省光纤保护成本。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种无源光网络中的光纤保护系统，该系统包括：光线路终端OLT、光网络单元ONU及一个以上分光器节点，其中，

OLT输出两根光纤分别串接所有分光器节点，分光器节点输出一根光纤连接ONU，串接OLT和各分光器节点的主干光纤构成环路；当环路上任何一处主干光纤发生故障时，ONU通过环路上正常的主干光纤与OLT通信。

所述分光器节点包括一个1:2均分分光器和两个1:2不均分分光器，其中，均分分光器与ONU分支光纤连接，两个不均分分光器分别与OLT输出的两根主干光纤相连，且两个不均分分光器分别引出一路分支光纤汇合到均分分光器。

所述OLT包括PON口和倒换控制设备，该倒换控制设备包括：一个1:2均分分光器、两个电控光开关、两个光探测模块和一个逻辑控制模块，其中，

所述均分分光器与OLT的PON口相连，用于将OLT PON口输出的光信号均分到第一电控光开关和第二电控光开关；

第一电控光开关和第二电控光开关分别与分光器节点相连，从第一电控光开关输出的光纤经过各分光器节点后回到第一光探测模块，从第二电控光开关输出的光纤经过各分光器节点后回到第二光探测模块；

第一光探测模块和第二光探测模块分别探测自身连接的光纤上是否有光，并将探测结果上报给逻辑控制模块；

逻辑控制模块根据光探测模块上报的探测结果输出电控光开关的控制信号，控制两个电控光开关的开启和闭合。

初始状态下，倒换控制设备的第一电控光开关打开，第二电控光开关闭合；第一光探测模块探测不到光时，向逻辑控制模块上报中断信号，逻辑控制模块收到中断信号后，打开第二电控光开关，并判断第二光探测模块是否探测到光，如果是，则关闭第一电控光开关；否则，保持第一电控光开关和第二电控光开关都打开。

所述逻辑控制模块由中央处理单元CPU或用户可编程逻辑器件CPLD构成。

一种分光器节点，位于包括输出两根主干光纤的OLT和一根分支光纤的ONU的无源光网络中，该分光器节点包括：一个1:2均分分光器和两个1:2不均分分光器，其中，均分分光器与ONU分支光纤连接，两个不均分分光器分别与OLT输出的两根主干光纤相连，且两个不均分分光器分别引出一路分支光纤汇合到均分分光器。