[发明专利]一种无源光网络的环形双总线冗余保护结构

说明书

技术领域

本发明属于光纤通信技术领域，特别是一种无源光网络的环形双总线冗余保护结构。

背景技术

传统的APON(ATM Passive Optical Network)或以同轴电缆、双绞线为媒介的接入网，其本身的缺陷已经不能满足用户的需要。EPON(以太无源光网络)的发展更适于传输IP业务，减小了开销，极大的降低了成本；目前的PON(无源光网络)技术作为网络“最后一公里”已经得到了广泛的应用，一般采用典型的树状拓扑结构以及作为其特例的总线结构，这种开放式结构的优点是成本比较低、结构简单，主要是由OLT(光线路终端)的PON模块通过一条主干光纤连接到无源分光网络，再由无源分光网络分别连接到各个ONU(光网络单元)，这种结构的缺陷是网络没有冗余保护，当主干光纤发生中断时，整个网络系统即瘫痪。

由于OLT和ONU分别位于整个树状拓扑结构的根部与叶点，对提高连通度的影响不大，可以通过提高网络设备本身的可靠性或提供冗余设备来提高网络的可靠性。光分离器因其所在分级位置和分支数的不同，若失效则可导致网络分为多个不连通图，并且所有不与OLT相连通的ONU都将失效；另外，任何一条光纤不能正常工作时，都会使网络分为两个不连通的子图，在没有OLT的子图中，ONU全部失效。因此，增加光分离器和光纤的冗余度可相应的提高网络的连通性，在发生故障时利用备份的自动保护恢复通信，进而提高网络的可靠性。

针对以上所述的PON结构，目前已经提出了一些相应的冗余保护的解决方案，主要包括以下两种方式：

(1)主干光纤保护方式：OLT的主用、备用PON模块分别通过骨干光纤的主、备两条光纤连接到2：N分路器的两个端口，从分路器到ONU一侧采用常规连接。当OLT的主用PON模块处于工作状态时，备用PON模块处于冷备份状态；当工作光纤出现故障或主用PON模块失效时，即启用备用PON模块和光纤，倒换到备用PON模块时，冷备份的备用PON模块中的信号发射模块被激发到正常工作状态需要一段较长的时间。此种方式OLT需配置主、备两个PON模块，骨干光纤需铺设主、备两条光纤，从而实现对骨干段光纤的保护，但也存在着因两根光纤全部中断而不能工作的缺陷。

(2)光纤全保护倒换方式：每个ONU通过主、备两个PON模块与两个独立的光分路器进行双归属连接，每个分路器连接到OLT的两个PON端口，OLT备用模块采用热备份方式，通过切换协议在每个ONU上进行切换。这种方式的OLT和ONU均需配置主、备两个PON模块，骨干光纤需铺设主、备两条光纤，需设置两台分路器，以及对每个ONU铺设主、备两条接入光纤，可实现对PON系统中每个网络单元的保护，及提高系统的可靠性；但此种方式的成本较高，在主备两条光纤同时发生中断时，系统仍然不能工作，还存在着应用范围较窄的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种无源光网络的环形双总线冗余保护结构，以克服传统结构的实用性较差、成本高、不具备实时监测功能、因主备光纤中断而不可快速自愈的缺陷。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种无源光网络的环形双总线冗余保护结构，包括OLT系统和环网控制器，所述环网控制器中的四个输入端口通过两条主干光纤分别与对应的四个光开关连接，所述四个光开关分别与其对应的光偶合器模块连接，所述光偶合器模块均与光探测功能模块连接，四个光探测功能模块分别探测各自所在光纤的通断状态与来自光源、对应的输入端口及由ONU返回的光信息光；所述环网控制器的光功能结构由1-N个光功能结构单元组成，其中N为32，每个光功能结构分别设有两个4端口分光器、1-2个光偶合器或光开关及1-2个ONU；每条主干光纤的其中一端在连接环网控制器中的光偶合器模块之后，另一端再和与其最近的光功能结构中的4端口分光器的一端连接；光功能结构单元上部及下部的4端口分光器的a、b、c、d端可以按图级连或与光偶合器模块连接，其余的4个端口通过偶合器或光开关交叉连接，然后与对应的ONU连接；光复生模块可根据实际需要而产生四个或多个输入端口。环网控制器可以将所有的状态实时地报告给OLT系统，从而执行相应的操作