[发明专利]用于广播网络的多路光纤自动备份装置

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域、有线电视领域和广播通信领域，特别是涉及一种用于广播网络的多路光纤自动备份装置。

背景技术

    近年来随着三网融合进程的不断深化，我国有线电视网络取得了飞速的发展。光纤（光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光信号传导的介质）通信具有通信容量大、传送信号质量高、传输距离远等特点，现已成为一种主要的通信方式，在有线电视行业中也得到了广泛应用。

    目前，几乎所有的有线电视网络公司都在逐步的对有线电视网络进行大规模的光缆（光缆是一定数量的光纤按照一定方式组成缆心，外包有护套，用以实现光信号传输的一种通信线路）改造。有线电视主要业务为单向电视广播，最初的架构如图1所示，由机房直接发出多根光纤（实际上是光缆，本发明中为了表述方便，在不产生歧义的情况下，统一表述为光纤）到不同的用户群。

随着用户越来越多，网络规模越来越大，信号需要传送的距离越来越远，为了保证信号质量，需要用大功率光放大器（光放大器是能在保持光信号特征不变的条件下，即不需要经过光电变换及电光变换，增加光信号功率的有源设备）增强光信号强度，由此架构改为如图2所示，但是大功率光放大器设备不仅价格昂贵，而且一旦故障后影响的用户量非常大。

为了解决这个问题，目前我国有线电视网络公司常用的广播网络的架构如图3所示，通过光分路器，再利用多个普通光放大器代替一个大功率放大器，可以有效的降低成本，并且某一个普通光放大器发生故障后影响的用户量相对小很多。

但是这种架构也只是尽可能的减小单个设备产生故障后的影响面，并不能在故障时做出提醒，也不能在故障后自动修复。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种设计合理、可靠性高、经济易推广的用于广播网络的多路光纤自动备份装置，不仅解决了广播通信领域中的光纤实时监测问题，而且在光纤发生故障时能自动切换到备用光纤，完美解决光纤故障对用户带来的影响。

本发明提供的技术方案如下：在现有的广播网络的架构上增加一条备用光纤，使得备用光纤和在用光纤一起作为输入光纤正常工作，信号通过多路光纤自动备份装置再输出到各个用户群。

所述用于广播网络的多路光纤自动备份装置包括：N个光纤输出端口、N个光开关、N+1个光纤输入端口、N+1个分光器，以及光功率监测单元、微控制器（MCU）作为主控模块、网管接口和多路光切换开关。N为自然数。

所述多路光纤自动备份装置内部，每一条输入光纤均连接一个分光器，每一条在用光纤从分光器出来的光信号一部分输出到光功率监测单元，另一部分输出到一个光开关的第一路输入；备用光纤从分光器出来的光信号一部分输出到光功率监测单元，另一部分输出到多路光切换开关；所述多路光切换开关每一路分别连接到一个光开关的第二路输入；各个光开关输出到各个用户群；光功率监测单元与微控制器相连；所述微控制器的输出端分别连接所述N个光开关和多路光切换开关；所述微控制器根据光功率监测单元监测的各条光纤的光功率进行故障判定，控制N个光开关和多路光切换开关，从而将备用光纤替换故障的在用光纤；微控制器还向上通过通讯模块与网管接口相连。

分光器分光比通常是99:1，1%支路部分的光信号接入到光功率监测单元；99%主路部分的光信号，每一条在用光纤接入到一个光开关，每一条备用光纤接入到一个多路光切换开关。

所述光功率监测单元由多个光检测器件、多个输入输出端口组成。光功率监测单元的主要功能是通过实时监测每条光纤的光功率来判断每条光纤的工作状态。

所述微控制器的主要功能是通过故障判定算法判断是否切换备用光纤，向下控制各个光开关和多路光切换开关，向上连接网管接口实现光纤网管报警，接收网管切换光开关和设置工作参数的指令。

所述多路光切换开关是接收微控制器指令的能进行多路光纤切换的“N选1多路光切换开关”。

所述光开关是接收微控制器的指令的“2选1光开关”。

本发明的优点是：本发明不仅解决了光纤自动检测的问题，而且还提供了光纤故障保护的功能。真正做到了在故障时做出提醒，在故障后自动修复。并且，本发明对现有的光纤网络改造较小，所需的代价和成本也较低，是一种稳定性高、易维护、易推广的用于广播网络的多路光纤自动备份装置。

附图说明

图1是最初的光纤网络架构示意图。

图2是添加了大功率光放大器和光分路器的扩展架构示意图。

图3是采用了多个普通光放大器的扩展架构示意图。