СИСТЕМА OTN И СПОСОБ ПОДДЕРЖКИ ДВУСТОРОННЕЙ ПЕРЕДАЧИ СВЕТА ОТ ОПТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЬНОГО КАНАЛА ПО ОДНОМУ ВОЛОКНУ
OTN SYSTEM AND METHOD OF SUPPORTING BIDIRECTIONAL TRANSMISSION OF LIGHT FROM OPTICAL SUPERVISORY CHANNEL ON ONE FIBER

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области техники, связанной с сетью OTN, а точнее к системе OTN и способу поддержки двусторонней передачи света от оптического контрольного канала по одному волокну.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Как сеть оператора для сегодняшней мобильной связи, благодаря переносу протокола IEEE1588V2 оптическая транспортная сеть также позволяет осуществить наземную передачу информации о временной синхронизации к базовым станциям с помощью наземного оборудования передачи и обеспечить высокоточную временную синхронизацию. В связи со стремительным распространением мобильного интернета, требования к полосе пропускания быстро возрастают. И многоволновая сеть OTN (Optical Transport Network, оптическая транспортная сеть), обладающая широкой полосой пропускания и хорошей гибкостью в управлении кросс-соединениями, постепенно опускается на уровень конвергенции или уровень доступа. И передача IEEE1588V2 в сети OTN применяется все шире и шире.
Согласно принципу осуществления временной синхронизации IEEE1588V2, необходимо, чтобы для переданного IEEE1588V2 задержки трактов приема и передачи были симметричны. А для традиционной OTN сети обычно применяется двусторонняя передача по двум волокнам, свет трафика и имеющий одинаковое направление свет от оптического контрольного канала передаются в одном и том же волокне, и большинство оптронного сервиса не имеет строгих требований к симметрии задержки приема и передачи. В связи с этим, в сети OTN задержки трактов приема и передачи между OTM станциями (в середине тракта возможно существуют многие усилительные станции) возможно сильно различаются. Несмотря на то, что эта разница в асимметрии может быть компенсирована блоком обработки IEEE1588V2 по результатам замерения, но учитывая массовость проекта и сложность замерения, данный способ вполне трудно распространяется в практике.
В сети OTN в основном существует два способа переноса IEEE1588V2: внутриполосный (передача света трафика) и внеполосный (передача света от оптического контрольного канала). В связи с тем, что во внутриполосном режиме IEEE1588V2 переносится длиной волны света трафика, и передача которой производится в разных оптических волнах для передачи и приема, что повлечет за собой проблему с асимметрией задержки приема и передачи, и данная задержка изменяется в процессе проекции, уплотнения и включения FEC.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Чтобы преодолеть вышеупомянутые недостатки в имеющейся технологии, целью настоящего изобретения является предоставление системы OTN и способа поддержки двусторонней передачи света от оптического контрольного канала по одному волокну, передача IEEE1588V2 осуществляется во внеполосном режиме, прием и передача света с длиной волны света от оптического контрольного канала выполняются в одном волокне, что избегает асимметрии трактов приема и передачи и обеспечивает выравнивание задержек приема и передачи.
Для достижения вышепоставленной цели настоящее изобретение предлагает систему OTN поддержки двусторонней передачи света от оптического контрольного канала по одному волокну, включающую в себя верхний и нижний узлы, в которых предусматриваются по двум блокам оптического усилителя и одному блоку оптического контрольного канала, помимо того в каждом узле еще и располагается по одному блоку мультиплексора/демультиплексора, состоящему из оптического циркулятора и мультиплексора/демультиплексора. При этом выходящий тракт блока оптического контрольного канала подключается к восходящему интерфейсу оптического циркулятора, а общий интерфейс циркулятора соединяется с упомянутым мультиплексором/демультиплексором, нисходящий интерфейс подсоединяется к входящему тракту блока оптического контрольного канала; мультиплексоры/демультиплексоры двух узлов между собой соединяются двумя оптическими волокнами, в одном из них проходят двусторонне передаваемый свет от оптического контрольного канала и свет прямого трафика, а в другом проходит свет обратного трафика.
В соответствии с вышеуказанным техническим решением упомянутые два блока оптического усилителя верхнего узла включают в себя усилитель для передачи света прямого трафика и усилитель для приема света обратного трафика, среди них усилитель для передачи света прямого трафика подсоединяется к мультиплексору/демультиплексору верхнего узла; а упомянутые два блока оптического усилителя нижнего узла включают в себя усилитель для приема света прямого трафика и усилитель для передачи света обратного трафика, среди них усилитель для приема света прямого трафика подключается к мультиплексору/демультиплексору нижнего узла.
Настоящее изобретение еще предлагает способ поддержки двусторонней передачи света от оптического контрольного канала по одному волокну, основанный на вышеуказанной системе, усиленный свет прямого трафика поступает в блок мультиплексора/демультиплексора верхнего узла, где объединяется с проходящим через оптический циркулятор двусторонним светом от оптического контрольного канала, и по одному волокну направляется к нижнему узлу. В нижнем узле свет трафика через блок мультиплексора/демультиплексора отделяется и выводится в блок оптического усилителя, соединяющийся с мультиплексором/демультиплексором нижнего узла, а двусторонний свет от оптического контрольного канала через оптический циркулятор разделяется на два пучка с разными направлениями, и по каналам соответственно направляются к выходному и входному интерфейсам блока оптического контрольного канала нижнего узла; в верхнем узле происходят аналогичные операции по приему света трафика от нижнего узла.
В соответствии с вышеуказанным техническим решением упомянутый свет обратного трафика усиливается блоком оптического усилителя, не соединяющимся с мультиплексором/демультиплексором нижнего узла, и по отдельному волокну передается в блок оптического усилителя верхнего узла, не соединяющийся с мультиплексором/демультиплексором данного узла, и выводится.
Настоящее изобретение еще дополнительно предлагает другую систему OTN поддержки двусторонней передачи света от оптического контрольного канала по одному волокну, включающую в себя верхний и нижний узлы, отправляющие друг другу свет трафика, и в которых предусматриваются по двум блокам оптического усилителя и одному блоку оптического контрольного канала, помимо того в каждом узле еще и располагается по одному блоку защиты оптических линий, в котором устанавливается блок мультиплексора/демультиплексора, состоящего из оптического циркулятора и мультиплексора/демультиплексора. При этом выходящий тракт блока оптического контрольного канала подключается к восходящему интерфейсу оптического циркулятора, а общий интерфейс циркулятора соединяется с упомянутым мультиплексором/демультиплексором, нисходящий интерфейс циркулятора подсоединяется к входящему тракту блока оптического контрольного канала; притом с упомянутым мультиплексором/демультиплексором верхнего узла еще соединяется оптический разветвитель, а к мультиплексору/демультиплексору нижнего узла подключается оптический переключатель, и упомянутые разветвитель и переключатель соединяются магистральной и резервной волоконной линиями.
В соответствии с вышеуказанным техническим решением упомянутые два блока оптического усилителя верхнего узла включают в себя усилитель для передачи света прямого трафика и усилитель для приема света обратного трафика, среди них усилитель для передачи света прямого трафика подсоединяется к мультиплексору/демультиплексору верхнего узла; а упомянутые два блока оптического усилителя нижнего узла включают в себя усилитель для приема света прямого трафика и усилитель для передачи света обратного трафика, среди них усилитель для приема света прямого трафика подключается к мультиплексору/демультиплексору нижнего узла.
В соответствии с вышеуказанным техническим решением в упомянутый верхний узел входит еще и оптический переключатель, соединяющийся с блоком оптического усилителя для приема света обратного трафика; а в упомянутый нижний узел входит еще и оптический разветвитель, соединяющийся с блоком оптического усилителя для передачи света обратного трафика; и упомянутые переключатель верхнего узла и разветвитель нижнего узла соединяются магистральной и резервной волоконной линиями.
В соответствии с вышеуказанным техническим решением упомянутый оптический переключатель представляет собой 2×2 переключатель, упомянутый оптический разветвитель представляет собой 1:2 разветвитель, кроме того, к упомянутому переключателю подсоединяется еще и оптический измеритель мощности.
Настоящее изобретение еще дополнительно предлагает другой способ поддержки двусторонней передачи света от оптического контрольного канала по одному волокну, основанный на вышеуказанной системе, усиленный свет прямого трафика в мультиплексоре/демультиплексоре верхнего узла объединяется с проходящим через оптический циркулятор двусторонним светом от оптического контрольного канала, выводится к оптическому разветвителю и распределяется по магистральной и резервной волоконной линиям прямого направления для передачи в нижний узел. В нижнем узле оптический переключатель соединяется с оптическим измерителем мощности и селектирует свет от магистральной и резервной волоконной линий, чтобы один пучок отправился к оптическому измерителю мощности, а другой пучок направлялся в мультиплексор/демультиплексор для отделения света трафика от света от оптического контрольного канала, затем отделенный свет трафика отправляется к блоку оптического усилителя данного узла, а отделенный свет от оптического контрольного канала через циркулятор по каналу вводится в блок оптического контрольного канала; в верхнем узле происходят аналогичные операции по приему света трафика от нижнего узла.
В соответствии с вышеуказанным техническим решением в упомянутый верхний узел входит еще и оптический переключатель, соединяющийся с блоком оптического усилителя для приема света обратного трафика и оптическим измерителем мощности; а в упомянутый нижний узел входит еще и оптический разветвитель, соединяющийся с блоком оптического усилителя для передачи света обратного трафика; и упомянутые переключатель верхнего узла и разветвитель нижнего узла соединяются магистральной и резервной волоконной линиями. Усиленный свет обратного трафика через оптический разветвитель нижнего узла распределяется по магистральной и резервной волоконной линиям обратного направления для передачи в верхний узел; при поступлении в верхний узел свет через оптический переключатель селектируется, и один селектированный пучок света трафика отправляется к оптическому измерителю мощности, а другой пучок вводится в блок оптического усилителя данного узла.
Положительные эффекты настоящего изобретения заключаются в том, что IEEE1588V2 передается через оптический контрольный канал, не переносящий служебный сигнал, что не повлечет за собой изменение задержки, вызванное способом переноса. С помощью оптического циркулятора преобразуют традиционную OTN сеть в сеть с двусторонней передачей по одному волокну, что избегает асимметрии трактов приема и передачи без никакого влияния на длину волны окна прозрачности.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - оптический тракт системы OTN поддержки двусторонней передачи по одному волокну со симметрированными трактами приема и передачи согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения.
Фиг. 2 - схема, иллюстрирующая блок мультиплексора/демультиплексора верхнего узла согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения.
Фиг. 3 - оптический тракт системы OTN поддержки двусторонней передачи по одному волокну со симметрированными трактами приема и передачи согласно варианту осуществления 2 настоящего изобретения;
Фиг. 4 - более подробный оптический тракт на основе фиг. 3.
КОНКРЕТНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже будет подробно описано настоящее изобретение со ссылкой на чертежи и варианты осуществления.
ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1:
Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, система OTN поддержки двусторонней передачи света от оптического контрольного канала по одному волокну, включающая в себя верхний и нижний узлы, отправляющие друг другу свет трафика, и в которых предусматриваются по двум OA (optical amplifier, блок оптического усилителя) и одному блоку оптического контрольного канала (OSC), помимо того в каждом узле еще и располагается по одному блоку мультиплексора/демультиплексора (OSC AD), состоящего из оптического циркулятора и мультиплексора/демультиплексора. При этом выходящий тракт блока оптического контрольного канала подключается к восходящему интерфейсу оптического циркулятора, а общий интерфейс циркулятора соединяется с упомянутым мультиплексором/демультиплексором, нисходящий интерфейс циркулятора подсоединяется к входящему тракту блока оптического контрольного канала. Упомянутые два OA (блока оптического усилителя) верхнего узла включают в себя усилитель для передачи света прямого трафика и усилитель для приема света обратного трафика, среди них усилитель для передачи света прямого трафика подсоединяется к мультиплексору/демультиплексору верхнего узла. А упомянутые два OA (блока оптического усилителя) нижнего узла включают в себя усилитель для приема света прямого трафика и усилитель для передачи света обратного трафика, среди них усилитель для приема света прямого трафика подключается к мультиплексору/демультиплексору нижнего узла. Упомянутые мультиплексоры/демультиплексоры двух узлов между собой соединяются двумя оптическими волокнами, в одном из них проходят двусторонне передаваемый свет от оптического контрольного канала и свет прямого трафика, а в другом проходит свет обратного трафика. В данном варианте осуществления свет трафика представляет собой свет с окном прозрачности с длиной волны 1550 нм, а свет от оптического контрольного канала представляет собой свет длиной волны 1510 нм.
В соответствии со способом поддержки двусторонней передачи света от оптического контрольного канала по одному волокну согласно настоящему изобретению, свет прямого трафика, усиленный усилителем для передачи света прямого трафика, поступает в блок мультиплексора/демультиплексора верхнего узла, где объединяется с проходящим через оптический циркулятор двусторонним светом от оптического контрольного канала, и по одному волокну направляется к нижнему узлу. В нижнем узле свет трафика через блок мультиплексора/демультиплексора отделяется и выводится в оптический усилитель для приема света прямого трафика, а двусторонний свет от оптического контрольного канала через оптический циркулятор разделяется на два пучка с разными направлениями, и по каналам соответственно направляются к выходному и входному интерфейсам блока оптического контрольного канала нижнего узла. В связи с тем, что способы передачи света трафика в верхнем и нижнем узлах одинаковы и различны только в направлениях, так что нижний узел таким же способом отправляет свет трафика в верхний узел, а верхний узел так же принимает свет трафика от нижнего узла.
В данном варианте осуществления передача и прием света трафика с длиной волны 1510 нм выполняются в одном и том же волокне, для переносимого IEEE1588V2 тракты вполне одинаковы, при этом не возникнет асимметрия трактов передачи и приема, и сохраняется временная синхронизация в верхнем и нижнем узлах, даже без никакой компенсации все таки обеспечивается высокая точность временной синхронизации.
ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2:
Как показано на фиг. 3 и фиг. 4, система OTN поддержки двусторонней передачи света от оптического контрольного канала по одному волокну согласно данному варианту осуществления, применяет 1+1 метод защиты, то есть объединенная передача и селективный прием. Данный вариант осуществления тоже включает в себя верхний и нижний узлы, отправляющие друг другу свет трафика, и в которых предусматриваются по двум OA (optical amplifier, блок оптического усилителя) и одному блоку оптического контрольного канала, помимо того в каждом узле еще и располагается по одному блоку защиты оптических линий (OLP, Optical Fiber Line Auto Switch Protection Equipment), в котором устанавливается блок мультиплексора/демультиплексора (OSC AD), состоящего из оптического циркулятора и мультиплексора/демультиплексора. При этом выходящий тракт блока оптического контрольного канала подключается к восходящему интерфейсу оптического циркулятора, а общий интерфейс циркулятора соединяется с упомянутым мультиплексором/демультиплексором, нисходящий интерфейс циркулятора подсоединяется к входящему тракту блока оптического контрольного канала; притом с упомянутым мультиплексором/демультиплексором верхнего узла еще соединяется оптический разветвитель, а к мультиплексору/демультиплексору нижнего узла подключается оптический переключатель, и упомянутые разветвитель и переключатель соединяются магистральной и резервной волоконной линиями.
Упомянутые два OA (блока оптического усилителя) верхнего узла включают в себя усилитель для передачи света прямого трафика и усилитель для приема света обратного трафика, среди них усилитель для передачи света прямого трафика подсоединяется к мультиплексору/демультиплексору верхнего узла. А упомянутые два OA (блока оптического усилителя) нижнего узла включают в себя усилитель для приема света прямого трафика и усилитель для передачи света обратного трафика, среди них усилитель для приема света прямого трафика подключается к мультиплексору/демультиплексору нижнего узла.
В упомянутый верхний узел входит еще и оптический переключатель, соединяющийся с блоком оптического усилителя для приема света обратного трафика; а в упомянутый нижний узел входит еще и оптический разветвитель, соединяющийся с блоком оптического усилителя для передачи света обратного трафика; и упомянутые переключатель верхнего узла и разветвитель нижнего узла соединяются магистральной и резервной волоконной линиями. В данном варианте осуществления упомянутый оптический переключатель представляет собой 2×2 переключатель, управляется CPU (не указан) блока защиты оптических линий, и к каждому переключателю подсоединяется по одному оптическому измерителю мощности, упомянутый оптический разветвитель представляет 1:2 разветвитель, свет трафика представляет собой свет с окном прозрачности с длиной волны 1550 нм, свет от оптического контрольного канала представляет собой свет с длиной волны 1510 нм.
В данном варианте осуществления согласно способу поддержки двусторонней передачи света от оптического контрольного канала по одному волокну, в верхнем узле свет прямого трафика, усиленный усилителем для передачи света прямого трафика, в мультиплексоре/демультиплексоре верхнего узла объединяется с проходящим через оптический циркулятор двусторонним светом от оптического контрольного канала, и по одному волокну выводится к оптическому разветвителю для проведения 50:50 светоотделения по магистральной и резервной волоконной линиям прямого направления. В нижнем узле свет от магистральной и резервной волоконной линий селектируется оптическим переключателем, в результате невыбранный пучок направляется в оптический измеритель мощности, а выбранный отправляется к мультиплексору/демультиплексору для отделения света трафика от света от оптического контрольного канала, и отделенный свет трафика направляется в блок оптического усилителя данного узла для усиления и дальнейшего вывода. А отделенный свет от оптического контрольного канала дополнительно отделяется оптическим циркулятором и соответственно направляется к выходному и входному интерфейсам блока оптического контрольного канала. В связи с тем, что способы передачи света трафика в верхнем и нижнем узлах одинаковы, различны только в направлениях, так что нижний узел таким же способом отправляет свет трафика в верхний узел, а верхний узел тоже принимает свет трафика от нижнего узла.
Упомянутый свет обратного трафика, усиленный усилителем для передачи света обратного трафика, поступает в блок защиты оптических линий нижнего узла, и через оптический разветвитель для проведения 50:50 светоотделения по магистральной и резервной волоконной линиям для направления в верхний узел. При поступлении в верхний узел свет через оптический переключатель селектируется, и один селектированный пучок света трафика вводится в усилитель для приема света обратного трафика данного узла для усиления и дальнейшего вывода в другой блок, а другой пучок света трафика отправляется к оптическому измерителю мощности.
В магистральной и резервной волоконной линиях от верхнего до нижнего узла передаются свет трафика с длиной волны 1550 нм и свет от оптического контрольного канала с длиной волны 1510 нм, отправленный двумя узлами друг другу, a IEEE1588V2 переносится светом от оптического контрольного канала с длиной волны 1510 нм. В магистральной и резервной волоконной линиях от нижнего до верхнего узла только блок защиты оптических линий (OLP) света трафика с длиной волны 1550 нм определяет качество волоконной линии по характеристикам мощности и производит переключение, наряду с этим обеспечивает, чтобы прием и передача света с длиной волны 1510 нм были в одном и том же оптическом волокне.
Однако настоящее изобретение не ограничено вышеупомянутыми вариантами осуществления, и различные усовершенствования и доработки, сделанные техническими специалистами этой области техники на основе технической идеи настоящего изобретения, тоже находятся в рамках объема защиты настоящего изобретения. Содержания, кратко описанные в "Описании изобретения", относятся к технике, хорошо известной техническим специалистам этой области техники.