專(zhuān)利名稱(chēng)：低速光口到2m傳輸線(xiàn)路的復(fù)用和保護(hù)切換的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于PCM復(fù)接2M數(shù)據(jù)的通信裝置，尤其涉及一種應(yīng)用于繼電保護(hù)設(shè)備中的低速光口到2M帶寬復(fù)用和保護(hù)切換的數(shù)據(jù)通信的裝置。
背景技術(shù)：
繼電保護(hù)設(shè)備是電力系統(tǒng)用來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力網(wǎng)的運(yùn)行情況并在發(fā)電廠(chǎng)、配電站的高壓線(xiàn)路出現(xiàn)異常時(shí)控制電閘進(jìn)行倒換的設(shè)備。該設(shè)備都是成對(duì)使用，兩端設(shè)備通過(guò)共同計(jì)算高壓線(xiàn)上的電壓電流參數(shù)等決定是否控制電閘進(jìn)行倒換。設(shè)備的通信接口多為低速光纖接口，這是因?yàn)槔^電保護(hù)設(shè)備安裝在強(qiáng)電磁環(huán)境中，光纖接口有很好的抗干擾能力，而一對(duì)設(shè)備之間只需要小于2M的帶寬就可滿(mǎn)足其性能要求，因此大多數(shù)廠(chǎng)家將該光纖接口線(xiàn)路速率定義為64Kb/s到4M之間，凈荷小于2M的低速光纖接口。繼電保護(hù)設(shè)備在電力系統(tǒng)中是屬于重要的電力設(shè)備，其通信傳輸線(xiàn)路要得到可靠的保證，才能使其正常工作，一旦通信傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)故障，會(huì)嚴(yán)重影響電力安全，嚴(yán)重時(shí)還可能造成重大電力事故。
電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力。目前，為保證繼電保護(hù)設(shè)備的數(shù)據(jù)可靠性傳輸而提出的幾種解決方案，但都有一定的缺點(diǎn)和局限性。電力系統(tǒng)的其它設(shè)備和電信運(yùn)營(yíng)商的某些具有低速光纖接口且數(shù)據(jù)特別重要的數(shù)據(jù)終端設(shè)備的數(shù)據(jù)可靠性傳輸也有相同的問(wèn)題，因此也需要可靠的解決方案來(lái)解決這些設(shè)備的傳輸可靠性。
由于國(guó)內(nèi)并沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)定義繼電保護(hù)設(shè)備的低速光纖接口，導(dǎo)致目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上各廠(chǎng)家的繼電保護(hù)設(shè)備的光纖接口各不相同。各廠(chǎng)家設(shè)備在使用時(shí)，其通信傳輸方式有以下幾種。
一種方式是用光纖直連方式，即將兩設(shè)備的低速光纖接口直接用一對(duì)光纖相連，在電力繼電保護(hù)系統(tǒng)中，這種方式常用于小型變電站之間，兩站之間只有一對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備需要進(jìn)行互連，且距離只有幾公里。對(duì)于傳輸距離較遠(yuǎn)，設(shè)備較多的情況就不適合了。缺點(diǎn)在于需要為該低速數(shù)據(jù)專(zhuān)門(mén)敷設(shè)光纜，成本高，無(wú)法充分利用使用已經(jīng)使用的公共傳輸系統(tǒng)如SDH等。并且無(wú)法用光纖的1+1備份，其可靠性得不到保障。
第二種方式是分體的光/電轉(zhuǎn)換+PCM(分復(fù)接)設(shè)備的方式。這是目前大部分電力運(yùn)營(yíng)商采取的方式。在遠(yuǎn)離電力機(jī)房的通信機(jī)房，安裝光/電轉(zhuǎn)換設(shè)備，將低速光纖接口轉(zhuǎn)換為低速數(shù)據(jù)接口，如同向64Kb/s接口，V35接口，RS485接口等，目前用的最多的是同向64Kb/s接口。該低速數(shù)據(jù)接口再通過(guò)PCM設(shè)備復(fù)接到E1接口中，然后通過(guò)PDH、SDH光端機(jī)或微波系統(tǒng)進(jìn)行傳輸。就目前的現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，光/電轉(zhuǎn)換設(shè)備均由繼電保護(hù)部門(mén)維護(hù)，PCM設(shè)備由電力通信部門(mén)維護(hù)，兩者之間常常由于發(fā)生事故后而難以找到故障點(diǎn)發(fā)生糾紛。由于目前市場(chǎng)上的低速光接口的終端設(shè)備沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各設(shè)備配套的光/電轉(zhuǎn)換設(shè)備也五花八門(mén)，各設(shè)備之間無(wú)法兼容，這給設(shè)備維護(hù)部門(mén)帶來(lái)巨大的維護(hù)成本。而PCM設(shè)備則使用的都是通用的PCM設(shè)備，其接口包括RS232、RS422、RS485、V.11、V.35、同向64Kb/s、IP、普通電話(huà)、EM4/EM2等眾多接口，因此所承載的業(yè)務(wù)種類(lèi)多。為了保障各種業(yè)務(wù)正常使用，就無(wú)法保障某一要求較高的特殊業(yè)務(wù)如繼電保護(hù)的線(xiàn)路質(zhì)量，而由多業(yè)務(wù)帶來(lái)的時(shí)鐘不同步問(wèn)題也很突出。而如果只承載這一特殊業(yè)務(wù)，則整個(gè)PCM設(shè)備的眾多接口就無(wú)法使用，造成資源的極大浪費(fèi)。同時(shí)也增加了維護(hù)的復(fù)雜性。
但繼電保護(hù)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)該得到可靠保證，通信傳輸線(xiàn)路的1+1備份方式是電力運(yùn)營(yíng)商為解決傳輸可靠性而采取的有效方式，且電力運(yùn)營(yíng)商都有冗余的傳輸線(xiàn)路，給1+1備份方式提供了物質(zhì)基礎(chǔ)?；?+1備份方式，目前有以下幾種解決方案。
第一種方式是雙光纖直連方式，這種方式由于成本高，可靠性差，只在小型變電站間使用。
第二種方式是分體的光/電轉(zhuǎn)換+PCM復(fù)用設(shè)備+SDH自愈環(huán)方式。在繼電保護(hù)系統(tǒng)中，SDH自愈環(huán)最大的弱點(diǎn)是不能保障雙向數(shù)據(jù)能經(jīng)過(guò)相同的路由，從而不能保障雙向具有相同的延時(shí)，但雙向具有相同的延時(shí)是繼電保護(hù)設(shè)備的基本要求，否則繼電保護(hù)設(shè)備不能正常工作。
第三種方式是分體的光/電轉(zhuǎn)換+PCM設(shè)備+2M手工切換方式。這里的前提是存在兩個(gè)傳輸路由，分別提供2個(gè)2M傳輸通道給一對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備使用。電力提供兩種傳輸路由，有的地方為雙路光纖的方式，有的地方為一路光纖一路微波的方式。這種方式的缺點(diǎn)除了前面提到的分體的光/電轉(zhuǎn)換+PCM設(shè)備方式的缺點(diǎn)外，2M手工切換維護(hù)不方便，一旦一路發(fā)生故障，需手工切換到另一路，手工倒線(xiàn)纜期間通信將完全中斷，設(shè)備使用安全性將大受影響。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有低速光口數(shù)據(jù)的復(fù)用和保護(hù)切換裝置中所存在的問(wèn)題和不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種能保證和提高數(shù)據(jù)通信質(zhì)量、維護(hù)簡(jiǎn)單、操作方便、成本低、簡(jiǎn)便易行的低速光口到2M傳輸線(xiàn)路的復(fù)用和保護(hù)切換的裝置。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的包括有依次電連接的基于低速接口的光電/電光轉(zhuǎn)換模塊、PCM分復(fù)接模塊、線(xiàn)路自動(dòng)切換模塊，所述光電/電光轉(zhuǎn)換模塊包括有用于光信號(hào)輸入輸出、光電轉(zhuǎn)換及逆轉(zhuǎn)換的光信號(hào)輸入輸出模塊，利用相應(yīng)的時(shí)鐘進(jìn)行光信號(hào)編解碼的編解碼模塊，可提供一種以上頻率脈沖的時(shí)鐘，用于信號(hào)環(huán)回測(cè)試的環(huán)回控制模塊，用于數(shù)據(jù)緩存的緩存器；所述PCM分復(fù)接模塊包括有用于將低速信號(hào)復(fù)用到2M信號(hào)及將2M信號(hào)解復(fù)用到低速信號(hào)的復(fù)用及解復(fù)用模塊，用于將時(shí)標(biāo)插入到復(fù)用后的2M數(shù)據(jù)的時(shí)標(biāo)插入模塊，用于將循環(huán)冗余校驗(yàn)碼插入到復(fù)用后的2M數(shù)據(jù)的循環(huán)冗余校驗(yàn)插入模塊；所述線(xiàn)路自動(dòng)切換模塊包括有用于將接收到的至少兩路2M復(fù)用數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)標(biāo)提取和數(shù)據(jù)對(duì)齊的數(shù)據(jù)對(duì)齊模塊，用于對(duì)2M信號(hào)進(jìn)行時(shí)鐘平滑的時(shí)鐘平滑模塊，用于對(duì)所述至少兩路2M復(fù)用數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸質(zhì)量分析的傳輸質(zhì)量分析模塊，用于執(zhí)行所述至少兩路2M復(fù)用數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)路之間切換的線(xiàn)路切換模塊；所述光電/電光轉(zhuǎn)換模塊、PCM分復(fù)接模塊和線(xiàn)路自動(dòng)切換模塊時(shí)鐘同步，所述光電/電光轉(zhuǎn)換模塊和PCM分復(fù)接模塊共用同一個(gè)環(huán)回控制模塊。
本實(shí)用新型采用光電/電光轉(zhuǎn)換模塊、PCM分復(fù)接模塊和線(xiàn)路自動(dòng)切換模塊為一體的結(jié)構(gòu)，減少了中間設(shè)備的數(shù)量，減少了故障點(diǎn)；電接口為標(biāo)準(zhǔn)成幀接口，方便通信維護(hù)部門(mén)進(jìn)行測(cè)試與維護(hù)；本實(shí)用新型同時(shí)采用無(wú)損傷切換方式提高了傳輸質(zhì)量，保證傳輸線(xiàn)路穩(wěn)定可靠；無(wú)須人工干預(yù)，可自動(dòng)進(jìn)行線(xiàn)路保護(hù)切換；本實(shí)用新型可適應(yīng)多種設(shè)備的低速光接口，從而適應(yīng)多種低速數(shù)據(jù)到ITU-T G.704建議的2M數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。本實(shí)用新型能在最大程度上保證繼電保護(hù)設(shè)備的正常工作，從而保證電力網(wǎng)的安全可靠。


圖1是本實(shí)用新型的應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型光電轉(zhuǎn)換、PCM復(fù)接實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型PCM復(fù)用后的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型無(wú)損線(xiàn)路切換的數(shù)據(jù)接收模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型的緩存器讀寫(xiě)示意圖；圖6是本實(shí)用新型的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
如圖1所示，使用時(shí)，直接將本實(shí)用新型的通信裝置連接于兩繼電保護(hù)設(shè)備之間，再通過(guò)至少兩路(本實(shí)用新型具體使用了兩路，為“1+1”形式)傳輸線(xiàn)路連接，本實(shí)用新型的通信裝置包括有依次電連接的基于低速接口的光電/電光轉(zhuǎn)換模塊(O/E，Optical/Electrical transition，E/O，Electrical/Optical transition)、PCM分復(fù)接模塊、線(xiàn)路(1+1)自動(dòng)切換模塊。本實(shí)用新型的光電/電光轉(zhuǎn)換模塊、脈碼調(diào)制器和線(xiàn)路自動(dòng)切換模塊為一體結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的通信裝置互相連接具體是通過(guò)線(xiàn)路自動(dòng)切換模塊連接起來(lái)的，傳輸線(xiàn)路可為SDH網(wǎng)絡(luò)、PDH網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)形式，也可以采用鋪設(shè)的雙絞線(xiàn)、同軸電纜等傳輸線(xiàn)。
以下詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的數(shù)據(jù)通信流程。
如圖2所示，為本實(shí)用新型的光電轉(zhuǎn)換和PCM分復(fù)接一體實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖。該結(jié)構(gòu)包括有光收發(fā)模塊完成雙方向的光信號(hào)/電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。
光環(huán)回控制模塊數(shù)據(jù)發(fā)送前進(jìn)行環(huán)回測(cè)試，使光接口信號(hào)在不經(jīng)過(guò)其它的傳輸媒介或選定的傳輸媒介的情況下，將發(fā)送信號(hào)轉(zhuǎn)接到自己的接收端，通過(guò)檢查數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的情況來(lái)判斷端口工作狀態(tài)是否正常，以保證數(shù)據(jù)的發(fā)送質(zhì)量。光環(huán)回控制模塊同時(shí)可受控于遠(yuǎn)端的環(huán)回控制命令，以方便設(shè)備和線(xiàn)路的開(kāi)通、故障檢測(cè)和維護(hù)。
編碼和時(shí)鐘選擇模塊根據(jù)不同類(lèi)型的低速來(lái)完成對(duì)編碼類(lèi)型、信號(hào)速率和時(shí)鐘方式的設(shè)置及選擇控制。設(shè)置光信號(hào)的編碼類(lèi)型、信號(hào)速率和時(shí)鐘的主、從模式；從輸入信號(hào)中提取實(shí)際時(shí)鐘信號(hào)，提供給“數(shù)據(jù)解碼”模塊作為解碼時(shí)鐘。在主時(shí)鐘的方式下，系統(tǒng)時(shí)鐘由本模塊自行產(chǎn)生，并向PCM接口方向提供速率為2M的時(shí)鐘信號(hào)，向光發(fā)送接口方向提供同步于本模塊自行產(chǎn)生的時(shí)鐘、并且速率為光接口速率的低速時(shí)鐘。在從時(shí)鐘的方式下，向PCM接口方向提供同步于光輸入接口、并且速率為2M的時(shí)鐘信號(hào)；向光發(fā)送接口方向提供同步于2M輸入接口、并且速率為光接口速率的低速時(shí)鐘。本實(shí)用新型在選擇不同的接口速率時(shí)，低速數(shù)據(jù)碼流是通過(guò)均勻間插的方式插入到成幀2M的各個(gè)時(shí)隙之中的。其余時(shí)隙除了用來(lái)傳送網(wǎng)管、控制等信息外，多余的時(shí)隙不再使用。
光解碼、時(shí)鐘提取模塊在“編碼和時(shí)鐘選擇模塊”的控制下，完成對(duì)來(lái)自光接口輸入方向的輸入信號(hào)的時(shí)鐘提取和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的功能。
光編碼模塊在“編碼和時(shí)鐘選擇模塊”的控制下，完成對(duì)來(lái)自PCM方向的輸入信號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的功能。
發(fā)緩沖模塊在提取的實(shí)際低速時(shí)鐘信號(hào)的控制下，對(duì)來(lái)自光輸入接口的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖存儲(chǔ)；同時(shí)在同步于系統(tǒng)時(shí)鐘的2M時(shí)鐘的控制下，向PCM方向輸出數(shù)據(jù)。
收緩沖模塊在來(lái)自PCM方向時(shí)鐘的控制下，對(duì)來(lái)自PCM接口方向的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；同時(shí)在同步于系統(tǒng)時(shí)鐘的低速時(shí)鐘信號(hào)的控制下，向光接口方向讀出數(shù)據(jù)。
PCM復(fù)用模塊完成低速數(shù)據(jù)到符合G.704格式的2M數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
具體流程如下按G.7042M數(shù)據(jù)格式產(chǎn)生幀、復(fù)幀、Si等特征數(shù)據(jù)；在2M發(fā)時(shí)鐘的控制下，將低速數(shù)據(jù)插入到產(chǎn)生的G.704成幀數(shù)據(jù)流中，形成G.704數(shù)據(jù)流；對(duì)上述G704數(shù)據(jù)流按CRC-4校驗(yàn)規(guī)則進(jìn)行校驗(yàn)，并產(chǎn)生校驗(yàn)碼字；將檢驗(yàn)碼字插入G.704數(shù)據(jù)流的相應(yīng)位置中。
PCM解復(fù)用模塊完成G.704格式的數(shù)據(jù)到低速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。具體流程如下
在2M輸入口提取的時(shí)鐘的控制下，進(jìn)行G.704幀同步、復(fù)幀同步及CRC-4校驗(yàn)操作。
從G.704數(shù)據(jù)中提取出低速數(shù)據(jù)。
PCM環(huán)回控制模塊可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向的環(huán)回控制，以支持PCM傳輸通道和光傳輸通道的環(huán)回測(cè)試。在PCM環(huán)回控制信號(hào)的控制下，可以實(shí)現(xiàn)2M接口側(cè)的環(huán)回，也可以實(shí)現(xiàn)PCM分復(fù)用側(cè)的環(huán)回。
2M時(shí)鐘提取模塊完成從2M輸入信號(hào)中提取2M時(shí)鐘。
本實(shí)用新型的無(wú)損線(xiàn)路切換是通過(guò)對(duì)信號(hào)沿網(wǎng)絡(luò)中不同路徑傳輸時(shí)所產(chǎn)生的傳播延時(shí)進(jìn)行時(shí)間調(diào)整來(lái)完成的。發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，將復(fù)用后2Mb/S信號(hào)加入時(shí)標(biāo)并重新計(jì)算CRC-4編碼后，分成兩路送往不同的傳輸系統(tǒng)。插入的時(shí)標(biāo)信息是為了使接收端兩路數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行對(duì)齊。以下詳細(xì)說(shuō)明。
如圖3所示，本實(shí)用新型的PCM復(fù)用后的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括用于將時(shí)標(biāo)插入復(fù)用數(shù)據(jù)的時(shí)標(biāo)插入模塊，用于將CRC-4插入復(fù)用數(shù)據(jù)的循環(huán)冗余校驗(yàn)插入模塊。時(shí)標(biāo)插入模塊將復(fù)用后的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分塊，給每一塊加上不同的標(biāo)簽(這里的標(biāo)簽是指時(shí)間標(biāo)簽)。該標(biāo)簽可插入到G.704的Sa比特或某個(gè)空閑時(shí)隙中。由于輸出1和輸出2的內(nèi)容相同，在接收端，可認(rèn)為具有相同標(biāo)簽的數(shù)據(jù)塊就是同一塊數(shù)據(jù)，即只用比對(duì)兩路信號(hào)的標(biāo)簽，而不用比對(duì)信息內(nèi)容，就可知這兩路接收信號(hào)的兩個(gè)數(shù)據(jù)塊是否是相同的數(shù)據(jù)塊。
如圖4所示，本實(shí)用新型的線(xiàn)路自動(dòng)切換模塊包括有用于收發(fā)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的緩存器、用于將接收到的至少兩路復(fù)用數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)標(biāo)提取和數(shù)據(jù)對(duì)齊的數(shù)據(jù)對(duì)齊模塊，用于對(duì)2M信號(hào)進(jìn)行時(shí)鐘平滑的時(shí)鐘平滑模塊，用于對(duì)至少兩路復(fù)用數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸質(zhì)量分析的傳輸質(zhì)量分析模塊，用于執(zhí)行至少兩路復(fù)用數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)路之間切換的線(xiàn)路切換模塊。
以下以詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的線(xiàn)路自動(dòng)切換步驟。
首先說(shuō)明本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和對(duì)齊。對(duì)于2路傳輸線(xiàn)路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊，分別設(shè)置2個(gè)緩存器(RAM)進(jìn)行存儲(chǔ)。如圖5所示，在對(duì)每一傳輸線(xiàn)路的數(shù)據(jù)塊，根據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)塊上的不同時(shí)間標(biāo)簽依次存入相應(yīng)緩存器的不同地址區(qū)間中，時(shí)間標(biāo)簽較小的數(shù)據(jù)塊存入靠前的地址區(qū)間。如接收到的傳輸線(xiàn)路1的數(shù)據(jù)存入緩存器1(RAM1)，帶有時(shí)間標(biāo)簽“1”的數(shù)據(jù)塊存入第1個(gè)地址區(qū)間，將帶有標(biāo)簽“2”的數(shù)據(jù)塊存入第2個(gè)地址區(qū)間，依次類(lèi)推。2個(gè)緩存器的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)完全相同，以方便數(shù)據(jù)的讀取和對(duì)齊。這里的緩存器可為先進(jìn)先出緩存器。時(shí)間標(biāo)簽也可采用序號(hào)代替。
按寫(xiě)數(shù)據(jù)的方式分別讀取2個(gè)緩存器中的數(shù)據(jù)塊，并判斷提取的兩數(shù)據(jù)塊的標(biāo)簽是否相同，若不相同則重新提?。槐緦?shí)用新型對(duì)提取的2路數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量分析，判斷出傳輸質(zhì)量最好的一路，選擇存儲(chǔ)該路數(shù)據(jù)的緩存器中相應(yīng)數(shù)據(jù)作為輸出數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型傳輸質(zhì)量分析包括對(duì)每一傳輸線(xiàn)路存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行信號(hào)丟失、告警指示、幀遠(yuǎn)端告警、復(fù)幀遠(yuǎn)端告警、幀失步等的告警進(jìn)行檢查，同時(shí)對(duì)每一傳輸線(xiàn)路存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)塊的比特誤碼、編碼誤碼、幀誤碼、CRC誤碼等性能進(jìn)行檢查，還可進(jìn)行M2100分析等。本實(shí)用新型采用綜合判斷方式?jīng)Q定欲選擇的數(shù)據(jù)。例如可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為上述各參數(shù)設(shè)置比重權(quán)值，根據(jù)設(shè)置的權(quán)值計(jì)算每一傳輸線(xiàn)路的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，并以此作為判斷依據(jù)。
如果質(zhì)量分析后兩路中都沒(méi)有誤碼，這樣存儲(chǔ)后的兩個(gè)緩存器的相同地址位置應(yīng)該存入了完全相同的數(shù)據(jù)。兩路數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了在存儲(chǔ)器中的對(duì)齊，輸出時(shí)只需選擇是從緩存器1還是緩存器2提取數(shù)據(jù)，即使在兩個(gè)緩存器之間來(lái)回切換，輸出數(shù)據(jù)也不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤即損傷?！拜敵觥毙盘?hào)送PCM進(jìn)行解復(fù)用。
在傳輸發(fā)生告警的時(shí)候，如一路發(fā)生了LOS(信號(hào)丟失)，AIS(告警指示)，LOF(幀丟失)告警，使得該路數(shù)據(jù)完全不能使用，則總輸出只需完全從另一路的RAM中取數(shù)據(jù)輸出，就切換到了另一路，直到發(fā)生了告警的那一路恢復(fù)正常為止。這是告警切換的過(guò)程。
如果兩路信號(hào)沒(méi)有告警，但發(fā)生了誤碼，假如1路的第“4”塊數(shù)據(jù)有誤碼，2路的第“5”塊數(shù)據(jù)有誤碼，則應(yīng)輸出第4塊數(shù)據(jù)時(shí)切換到2路，從RAM2中讀數(shù)據(jù)，在應(yīng)輸出第5塊數(shù)據(jù)時(shí)切換到1路，從RAM1中讀數(shù)據(jù)。這樣就避開(kāi)了發(fā)生誤碼的數(shù)據(jù)段。由于兩路傳輸是兩個(gè)完全獨(dú)立的傳輸系統(tǒng)，這兩路同時(shí)發(fā)生誤碼的概率大大降低，因此，總輸出發(fā)生誤碼的概率也大大降低，因此能夠提高誤碼性能。出現(xiàn)誤碼是切換的依據(jù)。
如果數(shù)據(jù)塊中出現(xiàn)了單個(gè)的誤碼就產(chǎn)生切換，稱(chēng)為比特誤碼切換。如果是該路誤碼達(dá)到一定級(jí)別(如10e-4，10e-6)才進(jìn)行切換，則稱(chēng)為等級(jí)誤碼切換，等級(jí)誤碼切換只能在一路傳輸性能下降到設(shè)定的等級(jí)時(shí)才能切換，因此不能提高線(xiàn)路誤碼等級(jí)。根據(jù)不同的用戶(hù)要求可以選擇比特誤碼切換或者等級(jí)誤碼切換。
比特誤碼切換要求快速判斷，快速切換，對(duì)總輸出讀指針與兩個(gè)寫(xiě)指針的間隔的控制要求非常精確，因此較等級(jí)誤碼切換難實(shí)現(xiàn)。兩個(gè)RAM之間通過(guò)選擇從哪個(gè)RAM中讀數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)切換。正是由于兩路進(jìn)行了對(duì)齊，才使得該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)損傷切換。
雖然數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了無(wú)損傷的切換，但如果時(shí)鐘不進(jìn)行相應(yīng)的切換，還是會(huì)對(duì)線(xiàn)路信號(hào)質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。時(shí)鐘切換發(fā)生在某一路發(fā)生LOS，AIS，LOF告警，使得該路時(shí)鐘信號(hào)不能正確提取時(shí)。在兩路信號(hào)都正常時(shí)，總輸出同步到1路還是2路的時(shí)鐘都是可以的。假設(shè)當(dāng)前總輸出時(shí)鐘同步與1路，這時(shí)，1路發(fā)生了告警，1路時(shí)鐘不再可用，應(yīng)切換到2路。如果直接切換到2路，由于兩路時(shí)鐘相位不同，必然會(huì)造成兩路之間有相差，直接切換會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的相位損傷而使輸出信號(hào)受到損傷。如圖6所示，本實(shí)用新型還設(shè)置有相應(yīng)的鎖相環(huán)，使切換后的輸出時(shí)鐘不會(huì)發(fā)生突變，從而使輸出信號(hào)不受損傷。
本實(shí)用新型的光電/電光轉(zhuǎn)換模塊、PCM分復(fù)接模塊和線(xiàn)路自動(dòng)切換模塊時(shí)鐘同步，光電/電光轉(zhuǎn)換模塊和PCM分復(fù)接模塊共用同一個(gè)環(huán)回控制模塊。
權(quán)利要求1.一種低速光口到2M傳輸線(xiàn)路的復(fù)用和保護(hù)切換的裝置，包括有依次電連接的基于低速接口的光電/電光轉(zhuǎn)換模塊、PCM分復(fù)接模塊、線(xiàn)路自動(dòng)切換模塊，其特征在于，所述光電/電光轉(zhuǎn)換模塊包括有用于光信號(hào)輸入輸出、光電轉(zhuǎn)換及逆轉(zhuǎn)換的光信號(hào)輸入輸出模塊，利用相應(yīng)的時(shí)鐘進(jìn)行光信號(hào)編解碼的編解碼模塊，可提供一種以上頻率脈沖的時(shí)鐘，用于信號(hào)環(huán)回測(cè)試的環(huán)回控制模塊，用于數(shù)據(jù)緩存的緩存器；所述PCM分復(fù)接模塊包括有用于將低速信號(hào)復(fù)用到2M信號(hào)及將2M信號(hào)解復(fù)用到低速信號(hào)的復(fù)用及解復(fù)用模塊，用于將時(shí)標(biāo)插入到復(fù)用后的2M數(shù)據(jù)的時(shí)標(biāo)插入模塊，用于將循環(huán)冗余校驗(yàn)碼插入到復(fù)用后的2M數(shù)據(jù)的循環(huán)冗余校驗(yàn)插入模塊；所述線(xiàn)路自動(dòng)切換模塊包括有用于將接收到的至少兩路2M復(fù)用數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)標(biāo)提取和數(shù)據(jù)對(duì)齊的數(shù)據(jù)對(duì)齊模塊，用于對(duì)2M信號(hào)進(jìn)行時(shí)鐘平滑的時(shí)鐘平滑模塊，用于對(duì)所述至少兩路2M復(fù)用數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸質(zhì)量分析的傳輸質(zhì)量分析模塊，用于執(zhí)行所述至少兩路2M復(fù)用數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)路之間切換的線(xiàn)路切換模塊；所述光電/電光轉(zhuǎn)換模塊、PCM分復(fù)接模塊和線(xiàn)路自動(dòng)切換模塊時(shí)鐘同步，所述光電/電光轉(zhuǎn)換模塊和PCM分復(fù)接模塊共用同一個(gè)環(huán)回控制模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低速光口到2M傳輸線(xiàn)路的復(fù)用和保護(hù)切換的裝置，其特征在于，所述光電/電光轉(zhuǎn)換模塊、PCM分復(fù)接模塊和線(xiàn)路自動(dòng)保護(hù)切換模塊為一體結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低速光口到2M傳輸線(xiàn)路的復(fù)用和保護(hù)切換的裝置，其特征在于，所述傳輸線(xiàn)路可為SDH網(wǎng)絡(luò)、PDH網(wǎng)絡(luò)或者直接鋪設(shè)相應(yīng)的傳輸線(xiàn)路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的低速光口到2M傳輸線(xiàn)路的復(fù)用和保護(hù)切換的裝置，其特征在于，存儲(chǔ)接收復(fù)用數(shù)據(jù)的緩存器按傳輸線(xiàn)路的數(shù)目進(jìn)行設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低速光口到2M傳輸線(xiàn)路的復(fù)用和保護(hù)切換的裝置，其特征在于，所述緩存器為先進(jìn)先出緩存器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的低速光口到2M傳輸線(xiàn)路的復(fù)用和保護(hù)切換的裝置，其特征在于，所述2M電信號(hào)具體為符合E1接口標(biāo)準(zhǔn)的2.048Mbps數(shù)據(jù)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種低速光口到2M傳輸線(xiàn)路的復(fù)用和保護(hù)切換裝置，包括依次電連接的光電/電光轉(zhuǎn)換模塊、PCM分復(fù)接模塊、線(xiàn)路自動(dòng)切換模塊；光電/電光轉(zhuǎn)換模塊包括光信號(hào)輸入輸出模塊、編解碼模塊、時(shí)鐘、環(huán)回控制模塊和緩存器；PCM分復(fù)接模塊包括有脈碼調(diào)制復(fù)用及解復(fù)用模塊、時(shí)標(biāo)插入模塊和循環(huán)冗余校驗(yàn)插入模塊；線(xiàn)路自動(dòng)切換模塊包括有數(shù)據(jù)對(duì)齊模塊、時(shí)鐘平滑模塊、傳輸質(zhì)量分析模塊和線(xiàn)路切換模塊；光電/電光轉(zhuǎn)換模塊、PCM分復(fù)接模塊和線(xiàn)路自動(dòng)切換模塊時(shí)鐘同步，光電/電光轉(zhuǎn)換模塊和PCM分復(fù)接模塊共用同一個(gè)環(huán)回控制模塊。本實(shí)用新型數(shù)據(jù)通信質(zhì)量非常高、維護(hù)成本低。
文檔編號(hào)H04J14/00GK2867699SQ20052014734
公開(kāi)日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月31日
發(fā)明者張金秀, 崔俊武, 梁玉紅, 王瑞志, 潘紅剛, 劉永奇, 李丹, 閆忠平, 郭登峰, 鮑捷, 牛四清, 王東升, 楊心平 申請(qǐng)人:北京暢通達(dá)通信技術(shù)有限公司, 華北電網(wǎng)有限公司