МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ОБСЛУЖИВАНИЯ

Предложенная полезная модель относится к технике связи, а именно к устройству обслуживания в составе типового узлового элемента (ТУЭ) волоконно-оптической линии связи (ВОЛС).
В процессе организации и выполнения работ по установке, отладке, настройке и включению современных волоконно-оптических линий связи становится актуальным время ввода аппаратуры в эксплуатацию, а также простота в обслуживания установленного оборудования и организация служебной связи до ввода в эксплуатацию основного оборудования волоконно-оптических линий связи. Предложенная полезная модель, основываясь на ряде известных технологий, позволяет решить эти задачи.
В последнее время широкое распространение в оптических системах получила технология волнового мультиплексирование WDM (Wave Division Multiplexing), в которой различные источники используют разную длину волны. Эта технология позволяет объединить передачу нескольких потоков данных по одному физическому волоконно-оптическому кабелю. Основная идея систем WDM состоит в использовании нескольких оптических длин волн для передачи отдельного потока данных на каждой из них. (Слепов Н.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. - М.: Радио и связь, 2000. - С. 16. - С 359-377)
Данная технология заложена в известную систему связи со спектральным уплотнением и способ управляемого разделения выходных каналов, состоящую из средства генерирования передаваемых сигналов по меньшей мере с двумя длинами волн, средства для спектрального уплотнения передаваемых сигналов в единственную волоконно-оптическую линию, станцию, принимающую упомянутые оптические сигналы, разделитель входного многоволнового оптического сигнала (патент на изобретение №2172073, кл. H04B 10/12, опубл. 10.08.2001 г.).
Известна волоконно-оптическая линия передачи информации, состоящая из 2n лазеров с различными длинами волн излучения, мультиплексора, волоконной линии, демультиплексора, 2n фотоприемников (патент на изобретение №2462820, кл. H04J 4/02, опубл. 27.09.2012 г.).
Недостатком данного технического решения является то, что служебная информация записывается в основной сигнал, несущий полезную нагрузку, и при сбое синхронизации основного сигнала происходит сбой в работе и служебного канала.
Известен способ передачи аналоговых сигналов по аварийной цифровой волоконно-оптической системе передачи и устройство, его реализующее, состоящее из оптического передатчика, оптического приемника, узла сигнализации, аналого-цифрового преобразователья, модулятора, демодулятора (патент на изобретение №2485688, кл. H04B 10/00, опубл. 20.06.2013 г.).
Недостатком данного технического решения является то, что при аварии и/или потере цифрового сигнала по аварийной волоконно-оптической линии передают служебный сигнал в аналоговом виде, что требует дополнительного применения достаточно технически сложных аналоговых приемников и передатчиков для волоконно-оптических линий связи, а значит значительно удорожает устанавливаемое оборудование.
В состав типового узлового элемента волоконно-оптической линии связи может входить достаточно большое количество оборудования, в котором установка и отладка происходит с помощью встроенного программного обеспечения через подключенный сетевой терминал. Единовременный доступ оператора через сетевой терминал только к одной единице установленного оборудования увеличивает время отладки оборудования, делает неэффективным процесс отладки всего комплекса.
В основу полезной модели положена задача создания устройства, как для местных, так и для магистральных сетей связи, предназначенного для отладки, мониторинга и управления оборудованием сети связи, установленного на оконечных и промежуточных пунктах, посредством обеспечения служебной связи между объектами, связанными между собой оптическими линиями передачи в режиме двухстороннего вызова, а также одновременной коммутацией сетевого терминала с необходимым оператору количеству установленного оборудования.
Указанная задача достигается тем, что многофункциональное устройство обслуживания содержит узел питания, соединенный с аналого-цифровым конвертером, с каждым из N узлами оптическими, с узлом сигнализации и узлом коммутации, причем каждый из N узлов оптических состоит из порта «станция», мультиплексора, порта «линия», демультиплексора, цифрового оптического конвертера и блока вызова, при этом порт «станция» соединен с мультиплексором и демультиплексором, которые соединены с портом «линия», кроме того цифровой оптический конвертер соединен с мультиплексором, демультиплексором, блоком вызова и аналого-цифровым конвертером, причем узел коммутации состоит из коммутатора Ethernet, соединенного с M портами «LAN» и одним портом «сетевой терминал», при этом узел сигнализации соединен с коммутатором Ethernet узла коммутации и с каждым из N узлами оптическими. При этом блок вызова представляет собой кнопку и светодиод, соединенные с цифровым оптическим конвертером.
Указанные признаки устройства являются существенными для решения поставленной задачи и получения требуемого технического результата.
Достигаемый при этом технический результат заключается в упрощении обслуживания оборудования волоконно-оптических линий связи.
На фигуре представлена блок-схема многофункционального устройства обслуживания, где приняты следующие обозначения:
1. - узел питания;
2. - аналого-цифровой конвертер (АЦК);
3. - узел оптический;
4. - узел сигнализации;
5. - узел коммутации;
6. - порт «станция»;
7. - мультиплексор (МП);
8. - порт «линия»;
9. - демультиплексор (ДМП);
10. - цифровой оптический конвертер (ЦОК);
11. - блок вызова (БВ);
12. - коммутатор Ethernet;
13. - порт LAN (LAN);
14. - порт «сетевой терминал» (LAN CT);
15. - кнопка;
16. - светодиод.
Заявляемое устройство содержит узел питания 1, соединенный с аналого-цифровым конвертером 2, с каждым из N узлами оптическими 3, с узлом сигнализации 4 и узлом коммутации 5, причем каждый из N узлов оптических 3 состоит из порта «станция» 6, мультиплексора 7, порта «линия» 8, демультиплексора 9, цифрового оптического конвертера 10 и блока вызова 11, при этом порт «станция» 6 соединен с мультиплексором 7 и демультиплексором 9, которые соединены с портом «линия» 8, кроме того цифровой оптический конвертер 10 соединен с мультиплексором 7, демультиплексором 9, блоком вызова 11 и аналого-цифровым конвертером 2, причем узел коммутации 5 состоит из коммутатора Ethernet 12, соединенного с M портами «LAN» 13 и одним портом «сетевой терминал» 14, при этом узел сигнализации 4 соединен с коммутатором Ethernet 12 узла коммутации 5 и с каждым из N узлами оптическими 3. При этом блок вызова 11 представляет собой кнопку 15 и светодиод 16, соединенные с цифровым оптическим конвертером 10.
Настоящая полезная модель многофункционального устройства обслуживания поясняется конкретным примером исполнения и демонстрирует возможность достижения технического результата.
Многофункциональное устройство обслуживания устанавливается в типовых узловых элементах сети связи, соединенных волоконно-оптической линией связи.
Заявленное устройство работает следующим образом.
Схемотехнически в многофункциональном устройстве обслуживания можно выделить узел питания 1 и узел сигнализации 4, взаимодействующие со всеми узлами, а также два функционально независимых друг от друга узла: узел служебной связи, состоящий из аналого-цифрового конвертера 2 и N узлов оптических 3, и узел коммутации 5, состоящего из коммутатора Ethernet 10/100 12, M портов LAN 13 и порта LAN «сетевой терминал» 14.
Принцип работы узла служебной связи основан на WDM мультиплексировании информационного сигнала с оптической длиной волны 1550 нм и служебного «речевого» сигнала с оптической длиной волны 1310 нм. Оператор подключает оптический выход оборудования связи технологии PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy - плезиохронная цифровая иерархия) или SDH (Synchronous Digital Hierarchy - синхронная цифровая иерархия), установленного на ТУЭ, например, на вход порта «станция» 6 первого узла оптического 3 многофункционального устройства обслуживания. При этом скорость информационного сигнала может быть E1, E2, E3, STM-1, STM-4 и т.д., а длина оптической волны информационного сигнала должна быть 1550 нм. Кроме того можно подключить оборудование технологии DWDM (Dence Wavelength Division Multiplexing - плотное спектральное мультиплексирование) в оптическом диапазоне C. Порт «станция» 6 представляет собой оптический разъем.
Посылка вызова для установления соединения служебной связи осуществляется с помощью кнопок 15 узлов оптических N 3, посредством которых пользователь выбирает направление линейного тракта, по которому должна осуществляться служебная связь.
Оператор в блоке вызова 11 первого оптического узла 3 нажимает на кнопку 15, которая включает оптический лазер цифрового оптического конвертера 10. С гарнитуры служебный сигнал в аналоговом виде поступает на аналого-цифровой конвертер 2, где усиливается, компрессируется и преобразуется в цифровой сигнал. Затем поступает на цифровой оптический конвертер 10, представляющий собой SFP-модуль, где преобразуется в оптический сигнал с длиной волны оптического излучения 1310 нм. Затем сигнал служебной связи, выходящий с цифрового оптического конвертера 10, и информационный сигнал, выходящий с порта «станция» 6, мультиплексируются по технологии WDM в мультиплексоре 7, который представляет собой пассивный элемент «F WDM 1550/1310», и объединенный сигнал подается через порт «линия» 8, представляющий собой оптический разъем, в линейный тракт.
На приеме происходят обратные преобразования демультиплексирование оптических сигналов служебной связи и информационного (ДМП) и демодуляция цифрового сигнала в речевой сигнал.
При этом, при приходе оптического сигнала на цифровой оптический конвертер 10 формируется сигнал о наличие ОЛС (оптический линейный сигнал), который поступает на светодиод 16 блока вызова 11 и зажигает его. Одновременно сигнал о наличие ОЛС поступает в узел сигнализации, в котором включается звонок. Таким образом оператор на приемном пункте по звонку определяет наличие установленного соединения служебной связи, а по светодиоду направление установленного соединения. Нажатием на кнопку 15, рядом с зажженным светодиодом 16 блока вызова 11, оператор отключает звонок и подтверждает установление соединения, давая команду на включение оптического лазера в ЦОК 10. Далее посредством гарнитуры операторы на разных типовых узловых элементах могут общаться друг с другом, совместно выполняя операции по настройке, отладке и вводу в эксплуатацию оборудования ВОЛС. Важным решением данного устройства является то, что потеря синхронизации основного сигнала не влияет на работу служебной связи, тем самым увеличивается надежность обслуживания и уменьшается время отладки.
Узел сигнализации 4 обеспечивает сбор и передачу на общую сигнализацию ТУЭ сигналов аварийного состояния любого из узлов многофункционального устройства обслуживания, а также звонка вызова служебной связи.
Узел коммутации 5 обеспечивает оператору сетевое управление оборудованием связи, установленным на ТУЭ. Для этого необходимо, чтобы оборудование связи управлялось единым программным обеспечением и имело выход сигналов Ethernet. Оператор подключает сетевой терминал (ЭВМ) к разъему порта LAN CT 14 многофункционального устройства обслуживания. Затем оператор подключает выходы ЬАЫ оборудования связи к разъемам порта M LAN 13 многофункционального устройства обслуживания. Коммутация в коммутаторе Ethernet 12, а следовательно и подключение сетевого терминала к оборудованию связи, происходит при выборе оператором MAC-адреса (MAC-Media Access Control, управление доступом к среде) оборудования связи, необходимого для работы. Таким образом оператор может оперативно и одновременно производить отладку сразу несколько единиц оборудования связи, установленных на одном ТУЭ.
Настоящая полезная модель полностью реализует поставленную задачу и промышленно применима на сетях ВОЛС.