ОПТОВОЛОКОННЫЙ МОДУЛЬ, СОДЕРЖАЩИЙ ПРИЕМОПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, ВЫПОЛНЕННОЕ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ ФОРМИРОВАНИЯ И ПРИЕМА ОПТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
FIBRE-OPTIC MODULE CONTAINING TRANSCEIVER CONFIGURED TO GENERATE AND RECEIVE OPTICAL SIGNALS

Область техники
Настоящее изобретение относится к волоконно-оптическим боксам вообще, и к способу отпирания двери такого бокса.
Уровень техники
Для передачи данных все шире используются волоконно-оптические сети связи. Телекоммуникационные компании используют волоконно-оптические сети связи для передачи оптических голосовых сигналов и сигналов с данными по оптическим волокнам между центральным узлом сети связи, например, центральным офисом, и потребителями телекоммуникационных услуг, иногда называемыми абонентами. Крупные волоконно-оптические сети связи содержат так называемые сплиттеры, разделяющие оптические сигналы, поступающие по одному входящему оптическому волокну, на оптические сигналы, распространяющиеся по множеству исходящих оптических волокон. Для защиты сплиттеров от воздействий окружающей среды, вандализма и других видов несанкционированного доступа, сплиттеры нередко размещают в волоконно-оптических боксах. Такие боксы могут представлять собой, например, коробки для волоконно-оптических сращиваний, сплиттерные коробки, уличные шкафы или боксы, предназначенные для установки в кабельных колодцах, а также боксы для сращиваний, предназначенные только для одного или нескольких сплиттеров. Для предотвращения несанкционированного доступа, такие боксы обычно запираются, но, когда необходимо произвести техническое обслуживание или ремонт сплиттеров или оптически подключенных к ним оптических волокон, боксы нужно отпереть для обеспечения работнику физического доступа внутрь боксов. Физический доступ внутрь боксов должен быть разрешен только авторизованным лицам. Перед тем, как, например, специалист по техническому обслуживанию сможет открыть бокс, он должен быть аутентифицирован, чтобы только авторизованные лица могли открыть бокс. Для этого многие боксы оснащены механическим замком, а авторизованные специалисты по техническому обслуживанию имеют соответствующий механический ключ, который может отпереть замок и, таким образом, позволяет открыть бокс.
Однако известны и более сложные решения. Например, в европейском патенте ЕР 2220625 В1 описывается точка доступа телекоммуникационной сети связи. Точка доступа может представлять собой, например, базовую станцию, усилительную станцию или приемную станцию. Перед тем как открыть точку доступа, специалист по техническому обслуживанию устанавливает связь с центральным сервером сети связи при помощи устройства регистрации, например, при помощи мобильного телефона. Центральный сервер сети связи может аутентифицировать техника по SIM-карте его устройства регистрации. В международной публикации WO 2007/131006 А2 описывается система дистанционного мониторинга, содержащая электронный модуль внутри телекоммуникационного бокса. В некоторых из примеров воплощения данного изобретения, электронный модуль может устанавливать связь с периферийным устройством связи, например, с транспондером или портативным устройством, и получать от него информацию об авторизации. Электронный замок может использовать информацию о доступе, посылаемую транспондером, для того, чтобы разрешить отпирание замка. Информация о доступе может быть также отправлена в центральную систему безопасности для проверки, были ли факты доступа авторизованными.
В традиционных телекоммуникационных сетях связи, основанных на проводных линиях, электрическая энергия доступна практически везде, поскольку она необходима для работы многих компонентов сети связи. Поэтому боксы в сетях связи, основанных на проводных линиях, могут использовать имеющуюся в достаточном количестве электрическую энергию для выполнения аутентификации, когда специалист по техническому обслуживанию запрашивает доступ к боксу. Однако в волоконно-оптических боксах, обычно, для работы размещенного внутри бокса оборудования электрическая энергия не требуется. Большинство оборудования, такого, как, например, волоконно-оптические сплиттеры, сращивания, коннекторы и оптические волокна, являются пассивными элементами, т.е. для их работы не требуется электрическая энергия. Поэтому многие волоконно-оптические боксы являются «пассивными» боксами, т.е. не обеспеченными постоянным электроснабжением от внешнего источника энергии. Обычно, пассивные боксы также не оснащены и внутренним источником энергии, например, батареей, поскольку обслуживание и замена батареи требуют дополнительных затрат трудовых ресурсов, а следовательно, и финансовых затрат. По этим причинам в волоконно-оптических боксах отсутствует электрическая энергия, необходимая для установления двусторонней связи при выполнении процедуры аутентификации, и они не могут сохранять информацию об аутентификации в течение продолжительного времени. Однако существует потребность осуществлять аутентификацию лица перед тем, как запрещать или разрешать ему доступ внутрь пассивного бокса. Настоящее изобретение направлено на решение этой проблемы.
Сущность изобретения
В соответствии с настоящим изобретением, предлагается пассивный волоконно-оптический бокс, содержащий внутри бокса: а) один или более волоконно-оптических функциональных блоков телекоммуникационной сети связи, выполненных с возможностью оптического подключения посредством оптического волокна к центральному узлу сети связи, для приема телекоммуникационных сигналов, предназначенных для одного или более абонентов, по оптическому волокну от центрального узла сети связи, и характеризующийся тем, что бокс дополнительно содержит, внутри бокса, b) приемопередающее устройство, выполненное с возможностью формировать первые оптические сигналы, используя электрическую энергию, и выполненное с возможностью принимать ответные оптические сигналы от центрального узла сети связи, выполненное с возможностью оптического подключения к оптическому волокну так, что первые оптические сигналы могут быть переданы по оптическому волокну на центральный узел сети связи, и таким образом, что ответные оптические сигналы могут быть переданы по оптическому волокну от центрального узла сети связи на приемопередающее устройство, и выполненное с возможностью получать электрическую энергию, необходимую для формирования первых оптических сигналов, извне бокса бесконтактным способом.
Бокс в соответствии с настоящим изобретением позволяет отправлять информацию от пассивного бокса к центральному узлу сети связи по оптическим волокнам и принимать информацию от центрального узла сети связи в пассивном боксе, при том, что обычно бокс не снабжается электрической энергией. Приемопередающее устройство может получать электрическую энергию для установления активной связи с центральным узлом сети связи извне бокса. Таким образом, электрическая энергия может быть подведена к приемопередающему устройству только при необходимости, например, когда необходимо или желательно установить связь между боксом и центральным узлом сети связи. Это позволяет исключить необходимость в постоянном подключении пассивного бокса к сети электропитания. Бесконтактная передача энергии исключает необходимость обеспечения физических контактных элементов снаружи бокса. Такие контактные элементы были бы подвержены повреждениям в результате износа, вандализма или воздействия факторов окружающей среды.
В частности, пассивный бокс в соответствии с настоящим изобретением, может обеспечить аутентификацию лица, запрашивающего доступ, благодаря тому, что он содержит приемопередающее устройство, которое может получать электрическую энергию извне бокса бесконтактным способом, и благодаря использованию этой энергии для формирования и приема оптических сигналов при установлении двусторонней связи с центральным узлом сети связи по оптическому волокну. Во время такого сеанса связи центральным органом управления сети связи может быть выполнена аутентификация, и при этом доступ внутрь бокса не требуется.
Бокс в соответствии с настоящим изобретением может, например, представлять собой волоконно-оптический распределительный бокс, волоконно-оптическую сплиттерную коробку, волоконно-оптический уличный шкаф или волоконно-оптический распределительный шкаф. В альтернативном воплощении, бокс может представлять кабельный колодец, содержащий волоконно-оптические функциональные блоки, волоконно-оптический бокс для установки в подземных коммуникациях. Бокс может содержать волоконно-оптические функциональные блоки телекоммуникационной сети связи. Такие функциональные блоки могут, например, быть сплиттерами, сплиттерными боксами, волоконно-оптическими сращиваниями, волоконно-оптическими сплайс-кассетами, волоконно-оптическими коннекторами, боксами волоконно-оптических коннекторов или устройствами для размещения волоконно-оптических коннекторов. Такие функциональные блоки могут образовывать часть телекоммуникационной сети связи, служащей для передачи оптических телекоммуникационных сигналов абонентам. Такие функциональные блоки могут принимать оптические телекоммуникационные сигналы от центрального узла сети связи. Эти сигналы могут быть предназначены для определенных абонентов телекоммуникационных услуг, т.е. являться сигналами для определенных абонентов. Функциональные блоки могут использоваться для направляения этих телекоммуникационных сигналов к одному или более абонентам.
Приемопередающее устройство бокса, в соответствии с настоящим изобретением, может формировать оптические сигналы, используя электрическую энергию. Приемопередающее устройство может содержать светоизлучающий диод или лазер для формирования первых оптических сигналов. Приемопередающее устройство может содержать фотоприемник для приема ответных оптических сигналов. Приемопередающее устройство может, например, использовать электрическую энергию для питания источника оптического излучения, например лазера, лазерного диода или светоизлучающего диода, чтобы формировать оптические сигналы. Сформированные приемопередающим устройством оптические сигналы («первые оптические сигналы») могут не являться телекоммуникационными сигналами, предназначенными для абонента. Они могут быть предназначены для передачи на центральный узел сети связи. Первые оптические сигналы могут передаваться при помощи оптического излучения с длиной волны, отличной от длины волны/длин волн оптического излучения, при помощи которого передаются телекоммуникационные сигналы. Первые оптические сигналы могут содержать информацию об идентификации или информацию о запросе аутентификации. Информация об идентификации может быть информацией, идентифицирующей лицо или устройство. Информация о запросе аутентификации может быть информацией, которая может быть использована для аутентификации лица или устройства, это может быть, например, секретный ключ, который может быть использован для подтверждения идентификации лица или устройства, или ключ общего пользования инфраструктуры сертификации открытых ключей, или информация, которая может быть использована в процедуре типа "вопрос-ответ". Получение центральным узлом сети связи информации о запросе аутентификации может привести к тому, что центральный узел сети связи обработает информацию о запросе аутентификации и передаст на приемопередающее устройство ответные оптические сигналы, содержащие информацию о подтверждении аутентификации. Информация о подтверждении аутентификации может быть положительной или отрицательной.
Оптические сигналы, которые приемопередающее устройство может принимать от центрального узла сети связи («ответные оптические сигналы»), могут не являться телекоммуникационными сигналами, предназначенными для абонента. Они могут, например, быть предназначены для передачи на приемопередающее устройство. Ответные оптические сигналы могут передаваться при помощи оптического излучения, имеющего длину волны, отличную от длины волны/длин волн оптического излучения, при помощи которого передаются телекоммуникационные сигналы. Ответные оптические сигналы могут содержать информацию о подтверждении аутентификации. Информация о подтверждении аутентификации может содержать положительное подтверждение предшествовавшего запроса аутентификации или отрицательное подтверждение предшествовавшего запроса аутентификации. Информация о подтверждении аутентификации может быть использована для аутентификации лица или устройства, это может быть, например, секретный ключ, который может быть использован для подтверждения идентификации лица или устройства, или это может быть ключ общего пользования инфраструктуры сертификации открытых ключей, или это может быть информация, которая может быть использована в процедуре типа "вопрос-ответ".
Приемопередающее устройство бокса в соответствии с настоящим изобретением может быть оптически подключено к оптическому волокну, способным оптически соединять волоконно-оптический функциональный блок бокса с центральным узлом сети связи. Оптическое волокно может использоваться для передачи оптических сигналов между волоконно-оптическим функциональным блоком и центральным узлом сети связи в двух направлениях. Оптическое волокно может быть оптическим волокном телекоммуникационной сети связи. Оптическое волокно может передавать телекоммуникационные сигналы и первые оптические сигналы одновременно. Оно может передавать телекоммуникационные сигналы и ответные оптические сигналы одновременно. Для увеличения длины оптического волокна, оптическое волокно может содержать множество оптически соединенных друг с другом отрезков оптического волокна. Приемопередающее устройство бокса в соответствии с настоящим изобретением может быть оптически подключено к оптическому волокну при помощи дополнительного оптического волокна и/или при помощи оптического сплиттера.
Приемопередающее устройство расположено внутри бокса и сконфигурировано для получения электрической энергии для формирования первых оптических сигналов извне бокса бесконтактным способом. Приемопередающее устройство, например, может быть сконфигурировано для получения электрической энергии индуктивным способом, благодаря тому, что оно содержит катушку. Катушка может быть расположена на наружной поверхности какого-либо другого элемента приемопередающего устройства, она может быть расположена вблизи от какого-либо другого элемента приемопередающего устройства или она может быть расположена на некотором расстоянии от какого-либо другого элемента приемопередающего устройства. Бокс может содержать корпус, который разграничивает внутреннюю и внешнюю части бокса. Корпус может иметь стенки. Катушка может быть расположена вблизи от стенки корпуса. Такое расположение может повысить эффективность бесконтактной передачи энергии извне бокса к приемопередающему устройству. Стенки могут быть изготовлены из электроизоляционного материала. Бесконтактная передача энергии через изолирующую, т.е. неэлектропроводную стенку, может повысить эффективность передачи энергии.
Приемопередающее устройство может быть сконфигурировано для получения необходимой для формирования первых оптических сигналов электрической энергии извне бокса бесконтактным способом благодаря тому, что оно содержит антенну для приема электрической энергии. Антенна может использоваться для приема электрической энергии для формирования первых оптических сигналов извне бокса бесконтактным способом, причем эта энергия передается в виде электромагнитной волны. Антенна может быть расположена за пределами какого-либо другого элемента приемопередающего устройства, вблизи от какого-либо другого элемента приемопередающего устройства или на некотором расстоянии от какого-либо другого элемента приемопередающего устройства. В альтернативном воплощении настоящего изобретения, приемопередающее устройство может быть сконфигурировано для получения электрической энергии, необходимой для формирования первых оптических сигналов, извне бокса бесконтактным способом благодаря тому, что оно содержит пластину конденсатора для приема электрической энергии. В данном воплощении настоящего изобретения, электрическая энергия может передаваться к приемопередающему устройству бесконтактно, емкостным или электростатическим способом.
Приемопередающее устройство может получать электрическую энергию извне бокса бесконтактным способом. В соответствии с некоторыми из примеров воплощения настоящего изобретения, электрическая энергия может поступать в бокс извне бокса, не передаваясь через твердое или жидкое электропроводное соединение между наружной и внутренней частями бокса. Таким образом, бокс может не иметь гальванических контактов для передачи электрической энергии, которые были бы доступны с наружной стороны бокса. В соответствии с некоторыми из примеров воплощения настоящего изобретения, приемопередающее устройство может получать электрическую энергию индуктивным способом. Электрическая энергия для формирования первых оптических сигналов может передаваться к приемопередающему устройству извне бокса бесконтактным способом в виде электромагнитной волны. Если приемопередающее устройство содержит катушку, эта катушка может использоваться для приема электромагнитной волны, при этом электрическая энергия передается катушке, и, следовательно, приемопередающему устройству. Передача электрической энергии индуктивным способом является эффективным и надежным способом бесконтактной передачи энергии. Катушка является универсальным и экономичным приспособлением для приема электромагнитной волны, переносящей электрическую энергию. Дополнительным преимуществом бесконтактной передачи электрической энергии посредством электромагнитной волны является то, что электромагнитная волна может быть преобразована таким образом, чтобы одновременно с переносом электрической энергии осуществлять перенос информации. Например, электромагнитная волна может быть модулированной, чтобы она содержала информацию. Таким образом, в целом, приемопередающее устройство бокса в соответствии с настоящим изобретением может быть сконфигурировано для получения электрической энергии в виде электромагнитной волны извне бокса бесконтактным способом. Приемопередающее устройство может быть сконфигурировано для получения электрической энергии в виде электромагнитной волны, содержащей информацию. Приемопередающее устройство может быть сконфигурировано для получения электрической энергии в виде модулированной электромагнитной волны, содержащей информацию. Модуляция может обеспечивать фазовые манипуляции, амплитудные манипуляции или частотные манипуляции.
Электрическая энергия, полученная приемопередающим устройством, пригодна для формирования первых оптических сигналов. Как правило, приемопередающее устройство может быть сконфигурировано для получения такого количества энергии, которое является достаточным для формирования оптических сигналов достаточной интенсивности для распространения по оптическому волокну к центральному узлу сети связи. Это позволяет приемопередающему устройству отправлять информацию на центральный узел сети связи, например, информацию об идентификации или информацию о запросе аутентификации. Кроме того, приемопередающее устройство может быть сконфигурировано для получения такого количества энергии, которое является достаточным для формирования оптических сигналов достаточной интенсивности для распространения по оптическому волокну к центральному узлу сети связи и для приема ответных оптических сигналов от центрального узла сети связи. Это позволяет приемопередающему устройству устанавливать двустороннюю связь с центральным узлом сети связи, что, в сою очередь, позволяет центральному узлу сети связи выполнять идентификацию и/или аутентификацию и отправлять сообщение о результате обратно на приемопередающее устройство бокса.
Приемопередающее устройство может содержать первый приемник, сконфигурированный для приема ответных оптических сигналов от центрального узла сети связи, передаваемых по оптическому волокну. Первый приемник может содержать, например, фотодетектор. Приемопередающее устройство может дополнительно содержать второй приемник, сконфигурированный для приема дополнительной информации извне бокса бесконтактным способом. Дополнительная информация может содержаться в электромагнитных волнах. Такие электромагнитные волны могут соответствовать, например, такому стандарту связи, как стандарт радиочастотной идентификации (RFID), стандарт Bluetooth, стандарт WLAN или стандарт NFC (связь в ближней зоне). Электромагнитные волны могут быть модулированы таким образом, чтобы они содержали дополнительную информацию. Они могут быть модулированы, например, с использованием частотной модуляции, амплитудной модуляции или фазовой модуляции. Электромагнитная волна, содержащая дополнительную информацию, может быть электромагнитной волной, содержащей также и электрическую энергию, необходимую для формирования первых оптических сигналов. Второй приемник приемопередающего устройства может содержать, например, антенну для приема электромагнитных волн, которые соответствуют, например, такому стандарту связи, как стандарт радиочастотной идентификации (RFID), стандарт Bluetooth, стандарт WLAN или стандарт NFC (связь в ближней зоне), и/или второй приемник может содержать антенну, сконфигурированную для приема электромагнитных волн, модулированными, например, с использованием частотной модуляции, амплитудной модуляции или фазовой модуляции. Второй приемник может быть сконфигурирован для приема извне бокса бесконтактным способом как электрической энергии для формирования первых оптических сигналов, так и дополнительной информации, содержащейся в электромагнитных волнах. В соответствии с некоторыми из примеров воплощений настоящего изобретения, второй приемник сконфигурирован для приема одной электромагнитной волны, содержащей как электрическую энергию для формирования первых оптических сигналов, так и дополнительную информацию. В соответствии с этими примерами воплощений, второй приемник может содержать катушку или антенну.
В соответствии с некоторыми из примеров воплощения настоящего изобретения, пассивный волоконно-оптический бокс содержит дверцу, которую можно запирать и отпирать. Дверца может использоваться для предоставления доступа внутрь бокса извне. Когда дверца отперта, ее можно открыть и, таким образом, обеспечить доступ внутрь бокса извне. Бокс может дополнительно содержать запорное устройство, которое может использоваться для отпирания дверцы при помощи электрической энергии. Приемопередающее устройство может использоваться для установления связи с запорным устройством, чтобы вызвать отпирание дверцы запорным устройством. В данных воплощениях настоящего изобретения, внутренняя часть бокса защищена, но приемопередающее устройство может предоставить доступ внутрь бокса, вызвав отпирание дверцы. Поскольку приемопередающее устройство, обеспеченное электрической энергией, может устанавливать связь с центральным узлом сети связи, оно может получать от центрального узла сети связи информацию, позволяющую приемопередающему устройству принять решение, следует отпирать дверцу или нет. Таким образом, доступ внутрь бокса может быть предоставлен или запрещен в зависимости от полученной от центрального узла сети связи информации. Это может позволить установить централизованное управление доступом к боксу, что повышает общий уровень безопасности бокса, а следовательно, и телекоммуникационной сети связи, компоненты которой размещены в боксе. Приемопередающее устройство может быть сконфигурировано для получения электрической энергии для отпирания дверцы, извне бокса. Оно может быть сконфигурировано для получения этой энергии бесконтактным способом. Приемопередающее устройство может быть сконфигурировано для передачи запорному устройству электрической энергии для отпирания дверцы. Электрическая энергия может быть пригодной для отпирания дверцы. Таким образом, запорное устройство может использовать электрическую энергию для отпирания дверцы.
Приемопередающее устройство может использоваться для установления связи с запорным устройством, например, посредством электрического соединения или беспроводным способом. Приемопередающее устройство может использоваться для того, чтобы вызвать отпирание запорным устройством дверцы на основании информации, например, информации о подтверждении аутентификации, содержащейся в полученных от центрального узла сети связи ответных оптических сигналах.
В соответствии с настоящим изобретением, также предлагается питающее устройство, содержащее приспособление для хранения электрической энергии, и которое может использоваться для передачи электрической энергии от приспособления для хранения энергии к приемопередающему устройству пассивного волоконно-оптического бокса бесконтактным способом, как это было описано выше, причем эта электрическая энергия может быть использована приемопередающим устройством для формирования первых оптических сигналов. Таким образом, питающее устройство может использоваться для снабжения электрической энергией приемопередающего устройства пассивного волоконно-оптического бокса в соответствии с настоящим изобретением, тогда, когда приемопередающему устройству требуется электрическая энергия для формирования первых оптических сигналов, для приема ответных оптических сигналов, для установления связи с запорным устройством, чтобы вызвать отпирание дверцы, и/или для иных целей. Питающее устройство может располагаться снаружи бокса. Питающее устройство может представлять собой приспособление для передачи приемопередающему устройству электрической энергии для формирования оптических сигналов для установления связи между пассивным боксом и центральным узлом сети связи.
Приспособление для хранения электрической энергии может содержать батарею. Питающее устройство может содержать катушку для передачи приемопередающему устройству электрической энергии индуктивным способом. Передача электрической энергии индуктивным способом позволяет исключить использование контактов на внешней поверхности бокса, как это было описано выше. Электрическая энергия для формирования первых оптических сигналов может передаваться питающим устройством на приемопередающее устройство в виде электромагнитной волны. Передаваемая питающим устройством на приемопередающее устройство электромагнитная волна может содержать дополнительную информацию. Она может, например, содержать информацию об идентификации или информацию о запросе аутентификации или иную информацию. Электромагнитная волна может быть модулированной, чтобы она содержала дополнительную информацию. Она может быть модулированной, например, с использованием частотной модуляции, амплитудной модуляции или фазовой модуляции.
Электромагнитная волна, содержащая дополнительную информацию, может соответствовать, например, такому стандарту связи, как стандарт радиочастотной идентификации (RFID), стандарт Bluetooth, стандарт NFC или стандарт WLAN. Электромагнитная волна, содержащая дополнительную информацию, может быть электромагнитной волной, содержащей также и электрическую энергию, необходимую для формирования первых оптических сигналов. Преимуществом передачи энергии и информации при помощи одной и той же электромагнитной волны может быть то, что для передачи как энергии, так и информации требуется только один излучатель или одна антенна, и необходим только один приемник.
Питающее устройство может использоваться для передачи приемопередающему устройству информации об идентификации, информации о запросе аутентификации или иной информации. Приемопередающее устройство может использовать информацию об идентификации или информацию о запросе аутентификации для идентификации и/или аутентификации питающего устройства. Для идентификации или аутентификации, приемопередающее устройство может отправлять информацию об идентификации или информацию о запросе аутентификации на центральный узел сети связи по оптическому волокну и принимать в ответ от центрального узла сети связи информацию о подтверждении аутентификации, как это было описано выше. Таким образом, приемопередающее устройство может получать информацию о том, было ли идентифицировано и/или аутентифицировано питающее устройство либо нет.
Питающее устройство может использоваться для передачи приемопередающему устройству пассивного волоконно-оптического бокса электрической энергии от приспособления для хранения электрической энергии бесконтактным способом, как это было описано выше, причем эта электрическая энергия может использоваться для приема ответных оптических сигналов, поступающих с центрального узла сети связи. В тех воплощениях настоящего изобретения, в которых приемопередающему устройству требуется электрическая энергия для приема ответных сигналов, питающее устройство может обеспечивать эту энергию таким же способом, каким оно может обеспечивать энергию, необходимую приемопередающему устройству для формирования первых оптических сигналов. Кроме того, питающее устройство может использоваться для передачи приемопередающему устройству пассивного волоконно-оптического бокса электрической энергии от приспособления для хранения электрической энергии бесконтактным способом, как это было описано выше, причем эта электрическая энергия может использоваться для обработки ответных оптических сигналов, полученных от центрального узла сети связи.
Питающее устройство может содержать приспособление для ввода данных, предназначенное для получения информации об идентификации и/или информации о запросе аутентификации от лица, использующего это питающее устройство. Это может позволить идентифицировать и/или аутентифицировать лицо, использующее это питающее устройство, благодаря тому, что приемопередающее устройство устанавливает связь с центральным узлом сети связи. Приемопередающее устройство может отправлять информацию, полученную от лица, использующего питающее устройство, на центральный узел сети связи по оптическому волокну и принимать в ответ от центрального узла сети связи информацию, как это было описано выше. Таким образом, приемопередающее устройство может получать информацию о том, было или нет идентифицировано и/или аутентифицировано лицо, использующее питающее устройство.
Кроме того, в соответствии с некоторыми примерами воплощений настоящего изобретения, питающее устройство может использоваться для передачи приемопередающему устройству пассивного волоконно-оптического бокса электрической энергии от приспособления для хранения электрической энергии бесконтактным способом, как это описано выше, причем эта электрическая энергия может использоваться для отпирания дверцы. Это может быть предпочтительным, поскольку питающее устройство может обеспечивать всю электрическую энергию, необходимую для формирования первых оптических сигналов и для отпирания дверцы одним и тем же способом. Поэтому бокс может оставаться полностью пассивным боксом, снабжающимся электрической энергией из внешнего источника не постоянно, а только когда это необходимо, например, для отпирания дверцы. Это является предпочтительным, поскольку для отпирания дверцы не требуется дополнительный источник питания. Таким образом, одно питающее устройство может обеспечить всю электрическую энергию, необходимую для идентификации, аутентификации и отпирания дверцы.
В соответствии с некоторыми из примеров воплощений, питающее устройство может быть портативным устройством, поэтому работнику легко принести его к пассивному волоконно-оптическому боксу. Оно также может легко ассоциироваться с определенным лицом, поскольку это лицо может постоянно носить его с собой.
В соответствии с настоящим изобретением также предлагается способ отпирания дверцы пассивного волоконно-оптического бокса, содержащий последовательность этапов, выполняющихся в следующей последовательности:
а) обеспечение наличия бокса, в соответствии с описанным выше, и питающего устройства, в соответствии с описанным выше,
b) использование питающего устройства для передачи приемопередающему устройству информации об идентификации или информации о запросе аутентификации и электрической энергии, от питающего устройства бесконтактным способом,
c) использование приемопередающего устройства для приема электрической энергии и для формирования первых оптических сигналов, содержащих информацию об идентификации или информацию о запросе аутентификации,
d) использование приемопередающего устройства для передачи первых оптических сигналов на центральный узел сети связи по оптическому волокну и для приема поступающих от центрального узла сети связи ответных оптических сигналов,
e) использование приемопередающего устройства для установления связи с запорным устройством, таким образом, чтобы, исходя из информации, содержащейся в полученных от центрального узла сети связи ответных оптических сигналах, вызвать отпирание дверцы запорным устройством.
Благодаря использованию такого способа, пассивный волоконно-оптический бокс, не имеющий постоянного электроснабжения из внешнего источника, может устанавливать связь по оптическим волокнам с центральным узлом сети связи и отпирать дверцу по запросу. При этом, обычно бокс может оставаться без электроснабжения, и нет необходимости в его постоянном подключении к сети электропитания. Таким образом, этот способ обеспечивает возможность проведения идентификации и аутентификации для установления централизованного управления доступом к пассивному волоконно-оптическому боксу. Это повышает уровень безопасности бокса, а следовательно, и всей телекоммуникационной сети связи.
Краткое описание чертежей
Ниже приводится подробное описание примеров воплощений настоящего изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи.
Фиг. 1. Функциональная схема бокса и питающего устройства в соответствии с настоящим изобретением; и
Фиг. 2. Функциональная схема альтернативного воплощения бокса и альтернативного воплощения питающего устройства в соответствии с настоящим изобретением.
Подробное описание изобретения
Ниже приводится подробное описание различных вариантов воплощений настоящего изобретения, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых сходным элементам присвоены одинаковые позиционные обозначения.
На фиг. 1 приведена функциональная схема. На ней показаны пассивный волоконно-оптический бокс 1 и питающее устройство 100 в соответствии с настоящим изобретением. Бокс 1 содержит волоконно-оптический сплиттер 10, приемопередатчик 20 и замок 30. Замок 30 может запирать и отпирать дверцу 40 бокса 1. Оптическое волокно 50, называемое в контексте настоящего описания магистральным оптическим волокном 50, оптически соединяет сплиттер 10 с центральным узлом 60 сети связи, являющимся, в данном воплощении настоящего изобретения, центральным офисом телекоммуникационной сети связи. Центральный узел 60 сети связи передает оптические телекоммуникационные сигналы по магистральному оптическому волокну 50 на сплиттер 10, разделяющий эти сигналы и передающий их по оптическим волокнам 70 абонентов к некоторому количеству абонентов 80. В противоположном направлении, оптические телекоммуникационные сигналы от абонентов 80 могут передаваться по оптическим волокнам 70 абонентов на сплиттер 10 и от сплиттера 10, по магистральному оптическому волокну 50, на центральный узел 60 телекоммуникационной сети связи. Приемопередатчик 20 может получать электрическую энергию 110 и данные 120 об идентификации от портативного питающего устройства 100, расположенного снаружи бокса 1, беспроводным способом. После получения электрической энергии 110 и данных 120 об идентификации, приемопередатчик 20 может формировать оптические сигналы, содержащие, частично или полностью, данные 120 об идентификации, и передавать оптические сигналы на центральный узел 60 сети связи. Центральный узел 60 сети связи проверяет данные 120 об идентификации и передает данные о подтверждении аутентификации обратно на приемопередатчик 20. Основываясь на информации, содержащейся в этих данных о подтверждении аутентификации, приемопередатчик 20 может обеспечить отпирание дверцы 40 замком 30.
Бокс 1 является пассивным боксом, т.е. он не имеет постоянного энергоснабжения от внешнего источника. Бокс 1 и функциональные блоки, которые он содержит, могут выполнять свои обычные функции в рамках телекоммуникационной сети связи без снабжения электрической энергией. Сплиттер 10 является пассивным волоконно-оптическим функциональным блоком, т.е. для выполнения его функций ему не требуется электрическая энергия. Таким образом, для передачи телекоммуникационных данных между центральным узлом 60 сети связи и абонентами 80 не требуется электрическая энергия. Обычно, бокс 1 не содержит активных компонентов, таких, как, например, источники оптического излучения, лазеры, диоды, ретрансляторы или усилители, и поэтому не имеет постоянного снабжения электрической энергией.
Сплиттер 10 является волоконно-оптическим функциональным блоком телекоммуникационной сети связи. Телекоммуникационная сеть связи содержит центральный узел 60 сети связи, магистральное оптическое волокно 50, сплиттер 10, оптические волокна 70 абонентов и абонентские устройства (АУ) в местах расположения абонентов 80. Бокс 1 располагается в нескольких километрах от центрального узла 60 сети связи и содержит внутри сплиттер 10, служащий для распределения телекоммуникационных сигналов абонентам 80. Поэтому бокс 1 также иногда называют распределительным боксом, сплиттерным шкафом, уличным шкафом или распределительным шкафом. Вместо сплиттера 10 или в дополнение к нему, в боксе 1 могут размещаться один или более других волоконно-оптических функциональных блоков телекоммуникационной сети связи, таких как, например, боксы сплиттеров, сращивания, сплайс-кассеты, волоконно-оптические коннекторы, боксы коннекторов или устройства для размещения коннекторов. Будучи частью телекоммуникационной сети связи, такие функциональные блоки имеют возможность оптического подключения или подключены, посредством магистрального оптического волокна 50, к центральному узлу 60 сети связи. Таким образом, они могут принимать телекоммуникационные сигналы для одного или более абонентов 80, поступающие от центрального узла 60 сети связи по магистральному оптическому волокну 50.
Приемопередатчик 20 оптически подключен посредством оптического волокна 90 приемопередатчика к сплиттеру 10. В свою очередь, сплиттер 10 оптически подключен посредством магистрального оптического волокна 50, к центральному узлу 60 сети связи. Таким образом, приемопередатчик 20 оптически подключен к магистральному оптическому волокну 50. Приемопередатчик 20 содержит совмещенное устройство 150 излучения/обнаружения. Устройство 150 излучения/обнаружения содержит источник оптического излучения, который может формировать оптические сигналы, используя электрическую энергию. Устройство 150 излучения/обнаружения приемопередатчика 20 оптически подключено к оптическому волокну 90 приемопередатчика таким образом, что оно оказывается оптически подключено к магистральному оптическому волокну 50. Поэтому, сформированные устройством 150 излучения/обнаружения оптические сигналы могут быть переданы на центральный узел 60 сети связи. В другом направлении, оптические сигналы могут передаваться от центрального узла 60 сети связи по магистральному оптическому волокну 50, через сплиттер 10 и по оптическому волокну 90 приемопередатчика на устройство 150 излучения/обнаружения в приемопередатчике 20. Устройство 150 излучения/обнаружения содержит детектор, который может обнаруживать оптические сигналы, поступающие на приемопередатчик 20 по оптическому волокну 90 приемопередатчика.
Таким образом, имеется двусторонняя линия связи между приемопередатчиком 20 и центральным узлом 60 сети связи. Эта линия связи позволяет, например, посылать оптические сигналы, содержащие данные об идентификации или аутентификации, от приемопередатчика 20 на центральный узел 60 сети связи, способный обрабатывать эти данные. Обработка этих данных об идентификации или аутентификации может включать проверку их подлинности или действительности. В ответ на получение данных об идентификации или аутентификации, центральный узел 60 сети связи может посылать обратно на приемопередатчик 20 другие оптические сигналы, также называемые, в контексте данного изобретения, «ответными оптическими сигналами» или «ответными сигналами». Эти ответные сигналы могут, например, содержать результат процедуры идентификации или процедуры аутентификации, которую центральный узел 60 сети связи выполнял над данными об идентификации или аутентификации. Эти ответные сигналы могут, например, содержать положительное или отрицательное подтверждение процедуры авторизации.
Показанный на фиг. 1 бокс 1 содержит дверцу 40, которая может быть открыта или закрыта. В закрытом положении дверца 40 может быть заперта или отперта замком 30. Замок 30 представляет собой электромеханический замок, управляемый приемопередатчиком 20. Приемопередатчик 20 может устанавливать связь с замком 30 по линии 160 связи, которая в показанном на фиг. 1 воплощении данного изобретения представляет собой медный провод. Приемопередатчик 20 может посылать на замок 30 электрический сигнал отпирания, который вызывает механическое отпирание замком 30 дверцы 40 таким образом, что дверца 40 может быть открытой и предоставлять доступ внутрь бокса 1. Сигнал отпирания представляет собой мощный электрический импульс, вызывающий втягивание электромагнитом замка 30 запорной планки (не показана). Например, если приемопередатчик 20 получает от центрального узла 60 сети связи положительное подтверждение аутентификации в ответ на отправленную на центральный узел 60 сети связи информацию об идентификации, он посылает на замок 30 сигнал отпирания, обеспечивающий отпирание замком 30 дверцы 40. Если же приемопередатчик 20 не получает от центрального узла 60 сети связи положительное подтверждение аутентификации в ответ на отправленную на центральный узел 60 сети связи информацию об идентификации, он не посылает на замок 30 сигнал отпирания, и дверца 40 остается запертой и не может быть открыта.
Бокс 1 является пассивным боксом, не имеющим постоянного электроснабжения от внешнего источника электроэнергии. Обычно в боксе 1 нет электрической энергии, необходимой для формирования в боксе 1 оптических сигналов. Однако, при необходимости электрическая энергия может быть подана на приемопередатчик 20 бокса 1 извне бокса 1. В показанном на фиг. 1 воплощении, электрическая энергия может быть передана на приемопередатчик 20 бесконтактным способом. Бесконтактная передача энергии предпочтительна для бокса 1, поскольку не требует наличия на боксе 1 каких-либо внешних контактов или адаптеров. Такие внешние контакты или адаптеры нежелательны, поскольку они могут спровоцировать проявления вандализма и могут быть подвержены воздействиям окружающей среды. В данном воплощении приемопередатчик 20 оснащен индуктивной приемной катушкой 170. Приемная катушка 170 расположена вблизи от дверцы 40, чтобы электрическая энергия могла быть передана индуктивным способом извне бокса через дверцу 40 на небольшое расстояние, т.е. с минимальными потерями и более эффективно. Энергия, передаваемая приемной катушкой 170 на приемопередатчик 20, используется приемопередатчиком 20 для приведения в действие устройства 150 излучения/обнаружения, формирующего оптические сигналы, передаваемые на центральный узел 60 сети связи. Энергия также используется устройством 150 излучения/обнаружения для детектирования ответных сигналов, отправленных центральным узлом 60 сети связи на приемопередатчик 20. Кроме того, если приемопередатчик 20 получил от центрального узла 60 сети связи положительное подтверждение аутентификации, энергия используется для обеспечения отпирания замком 30 дверцы 40.
Источником электрической энергии, передаваемой приемопередатчику 20, является портативное питающее устройство 100. Питающее устройство 100 содержит батарею 180 и электрически подключенную к батарее 180 излучающую катушку 190. Батарея 180 может хранить электрическую энергию, которая может питать излучающую катушку 190, так что излучающая катушка 190 может формировать электромагнитную волну, несущую электрическую энергию 110. Приемная катушка 170 приемопередатчика 20 может принимать эту электромагнитную волну и, таким образом, принимать электрическую энергию 110, содержащуюся в электромагнитной волне. Батарея 180 питающего устройства 100 представляет собой батарею, аналогичную используемым в мобильных телефонах. Она обеспечивает рабочее напряжение 5 В и имеет емкость порядка 1000 мА/ч. При передаче электрической энергии 110 приемопередатчику 20 питающее устройство 100 развивает выходную электрическую мощность порядка 5 Вт.
В показанном на фиг. 1 воплощении данного изобретения, питающее устройство 100 передает на приемопередатчик 20 вместе с электрической энергией 110 уникальный идентификационный код 120 устройства. Идентификационный код 120 является одной из форм данных 120 об идентификации. Он хранится в защищенной внутренней памяти (не показана) питающего устройства 100. Идентификационный код 120 передается вместе с электрической энергией 110 в виде электромагнитной волны благодаря модуляции электромагнитной волны амплитудной модуляцией. Могут использоваться альтернативные способы, например частотная модуляция или фазовая модуляция. В соответствии с некоторыми из примеров воплощения настоящего изобретения, как показано, например, на фиг. 2, данные 120 об идентификации могут передаваться от питающего устройства 100 на приемопередатчик 20 по отдельному каналу, например, с использованием отдельной антенны в питающем устройстве 100, предназначенной для излучения данных 120 об идентификации и еще одной отдельной антенны в приемопередатчике 20, предназначенной для приема данных 120 об идентификации. В соответствии с некоторыми из примеров воплощения настоящего изобретения, приемопередатчик 20 может использоваться для передачи информации на питающее устройство 100, а питающее устройство 100 может использоваться для приема информации от приемопередатчика 20.
Количество электрической энергии 110, полученной приемопередатчиком 20, является достаточным для формирования оптических сигналов, которые приемопередатчик 20 затем передает на центральный узел 60 сети связи по оптическому волокну 90 приемопередатчика и по магистральному оптическому волокну 50. Эти оптические сигналы содержат идентификационный код 120. Центральный узел 60 сети связи принимает идентификационный код 120, проводит проверку его подлинности и передает обратно на приемопередатчик 20 данные положительного или отрицательного подтверждения аутентификации. Эти данные подтверждения аутентификации содержатся в ответных оптических сигналах, которые центральный узел 60 сети связи передает на приемопередатчик 20 по магистральному оптическому волокну 50 и по оптическому волокну 90 приемопередатчика. В соответствии с некоторыми из примеров воплощений настоящего изобретения, процедура аутентификации включает множественные сеансы связи между приемопередатчиком 20 и центральным узлом 60 сети связи по оптическому волокну 90 приемопередатчика и магистральному оптическому волокну 50. В соответствии с некоторыми из примеров воплощений, процедура аутентификации содержит процедуру типа «вопрос-ответ» между приемопередатчиком 20 и центральным узлом 60 сети связи.
Центральный узел 60 сети связи располагается в центральном офисе оператора сети связи и поэтому имеет достаточное электроснабжение. В то же время, приемопередатчик 20 обеспечивается электрической энергией при помощи питающего устройства 100, по меньшей мере, на протяжении выполнения процедуры аутентификации. Эта процедура занимает всего несколько секунд, поэтому емкости батареи 180 достаточно для обеспечения электрической энергии, необходимой для формирования оптических сигналов при проведении большого количества таких процедур аутентификации.
Если аутентификация центральным узлом 60 сети связи была успешной, то центральный узел 60 сети связи посылает обратно на приемопередатчик 20 данные положительного подтверждения аутентификации. На основании данных положительного подтверждения аутентификации, приемопередатчик 20 посылает по линии 160 связи на замок 30 сигнал отпирания, представляющий собой мощный электрический импульс, обеспечивающий отпирание замком 30 дверцы 40. После этого, работник может открыть дверцу 40 и получить доступ внутрь бокса 1. В случае, если аутентификация центральным узлом 60 сети связи не была успешной, центральный узел 60 сети связи посылает обратно на приемопередатчик 20 данные отрицательного подтверждения аутентификации. В этом случае, приемопередатчик 20 не посылает сигнал отпирания на замок 30. Замок 30 продолжает держать дверцу 40 запертой, дверца 40 не может быть открыта, и доступа внутрь бокса 1 нет.
В альтернативном воплощении настоящего изобретения, идентификационный код 120 не хранится в памяти питающего устройства 100. Вместо этого, питающее устройство 100 содержит клавиатуру. Лицо, использующее питающее устройство, по запросу может ввести уникальный код, например, свой номер сотрудника или секретный ключ, в питающее устройство 100 при помощи клавиатуры. Питающее устройство 100 передает этот код на приемопередатчик 20. Получая электрическую энергию от питающего устройства 100, приемопередатчик 20 формирует оптические сигналы, которые содержат идентификационный код. Таким образом, эти оптические сигналы содержат введенную лицом информацию об идентификации. Приемопередатчик 20 передает эти оптические сигналы на центральный узел 60 сети связи и, таким образом, осуществляет запрос аутентификации лица. Как было описано выше, центральный узел 60 сети связи выполняет процедуру аутентификации и посылает обратно на приемопередатчик 20 данные подтверждения аутентификации, в результате чего замок 30 отпирает дверцу 40 в том случае, если данные подтверждения аутентификации были положительными. Следует отметить, что в данном воплощении на центральный узел 60 сети связи могут быть переданы любые данные, введенные при помощи клавиатуры питающего устройства 100.
В соответствии с еще одним альтернативным воплощением настоящего изобретения, не показанным на фиг. 1, информация, отправляемая на центральный узел 60 сети связи, хранится в постоянном запоминающем устройстве приемопередатчика 20. В данном воплощении, питающее устройство 100 передает электрическую энергию 110 приемопередатчику 20, который использует эту энергию для считывания информации из его внутреннего постоянного запоминающего устройства. Приемопередатчик 20 формирует оптические сигналы, содержащие эту информацию, и передает эти сигналы на центральный узел 60 сети связи по оптическому волокну 90 приемопередатчика, через сплиттер 10 и по магистральному оптическому волокну 50.
В соответствии с еще одним альтернативным воплощением (не показано на фиг. 1), приемопередатчик 20 получает электрическую энергию 110 от питающего устройства и использует часть этой энергии для приведения в действие датчика в боксе 1, например, датчика температуры или датчика влажности. Приемопередатчик 20 получает информацию от датчика и использует другую часть электрической энергии 110, полученной от питающего устройства 100, для формирования оптических сигналов, содержащих полученную от датчика информацию. Приемопередатчик 20 передает эти оптические сигналы на центральный узел 60 сети связи. В данном воплощении электрическая энергия используется для передачи полученной от датчика информации от пассивного бокса 1 на центральный узел 60 сети связи.
На фиг. 2 показана функциональная схема еще одного воплощения пассивного волоконно-оптического бокса 2 и питающего устройства 101 в соответствии с настоящим изобретением. Бокс 2 является идентичным боксу 1, показанному на фиг. 1, за исключением того, что приемопередатчик 21 содержит первую антенну 250. Питающее устройство 101 является идентичным питающему устройству 100, показанному на фиг. 1, за исключением того, что питающее устройство 101 содержит вторую антенну 260. В показанном на фиг. 2 воплощении данного изобретения, питающее устройство 101 передает уникальный идентификационный код 120 устройства при помощи второй антенны 260, отдельно от электрической энергии 110, т.е. по отдельному каналу. Приемопередатчик 21 принимает идентификационный код 120, или, в общем случае, данные 120 об идентификации, при помощи первой антенны 250. Таким образом, первая антенна 250 образует в приемопередатчике 20 второй приемник, который, в общем случае, может принимать дополнительную информацию извне бокса 2 бесконтактным способом. Первая антенна 250 запитывается электрической энергией, полученной от питающего устройства 101. В данном воплощении дополнительная информация содержится в электромагнитных волнах, отличных от электромагнитных волн, содержащих электрическую энергию, необходимую для формирования первых оптических сигналов. В соответствии с некоторыми из примеров воплощений, приемопередатчик 21 может использоваться для передачи информации питающему устройству 101, а питающее устройство 101 может использоваться для приема информации от приемопередатчика 21.