專利名稱：組合式混合波分光收發(fā)信機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子通信領域，特別涉及一種適應于電力、鐵路、石油等行業(yè)專用通信網的組合式混合波分光收發(fā)信機。
背景技術：
由于電信部門的通信網通信容量巨大，一般采取專用光芯傳送光波分信號。而對于專用通信網來講則不同于電信網，其通信容量需求不是特別大，通信線路相對較短。但卻要求設備造價相對低廉，功能齊全，光轉接靈活。
現有技術的波分光收發(fā)信機有二種密集波分復用(DWDM)和稀疏波分復用(CWDM)。它們各有長短前者通信容量巨大，達60Gb/s～120Tb/s，它適應于電信部門的長途干線和骨干網，由于采用溫調激光器，其設備造價很高。后者通信容量相對較小，適應于短距的城域網，由于采用電調激光器，設備造價低，約是前者的20％，但不適于中上容量中上距離的專網應用。
對于專用通信網的應用來說，巨大容量、超長距離沒有必要；而小容量的近距城域網等級又嫌不足。專用通信網要求信號轉接靈活、容量適中、中等以上傳輸距離、且要設備造價低廉。以上二者均難以滿足專網的要求。
另外，傳統(tǒng)的波分收發(fā)信機不具備光分插交換，需另加OADM設備；不具備1310nm和1550nm旁通路由，不能保護原專網已投資的SDH設備與該收發(fā)信機的共纖芯傳輸。

發(fā)明內容
本實用新型正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而提供一種組合式混合波分光收發(fā)信機。
本實用新型取上述技術的二者之長，互補其短，即采用特定技術將兩種波分(稀疏波分CWD和密集波分DWD)波長適當混合或排列組合及相關處理后再進行發(fā)送，減低了造價，實現了中容量、中上距離傳輸；同時提取DWD、并輔以直接光交插切換或分插(OADM)，實現光信號直通轉接；并開孔預置1310nm和1550nm兩個旁通路由，實現與老SDH設備共芯無縫隙接入(雙窗口開孔)。也就是說，本實用新型以中低造價實現了中容量(20～60Gb)、中上距離(100Km無中繼，500Km無再生)、光直接交換和本地分插OADM的轉接，并通過旁通路由實現與原有1310nm及1550nm光端SDH設備的共纖芯捆綁傳輸，以滿足專業(yè)通信網的需要。
本實用新型的目的可通過下述技術措施來實現本實用新型的組合式混合波分光收發(fā)信機包括由稀疏波分解復用器1、密集波分解復用器2、光開關矩陣3、密集波分復用器4、光放大器5、稀疏波分復用器6、1550nm光旁通輸出連結器7、1310nm光旁通輸出連結器8、1550nm光旁通輸入連結器9、1310nm光旁通輸入連結器10組成的雙窗口開孔式稀密波分混合型光分插復用單元；由稀疏波分波長變換接收器11-1至11-n、密集波分波長變換接收器12-1至12-n、密集波分波長變換發(fā)送器13-1至13-n、稀疏波分波長變換發(fā)送器14-1至14-n組成的稀密混合波分波長變換收發(fā)單元；所述稀疏波分解復用器1的輸出端分別接入密集波分解復用器2、1550nm光旁通輸出連結器7、1310nm光旁通輸出連結器8、稀疏波分波長變換接收器11-1至11-n的輸入端；1550nm光旁通輸出連結器7經O-1輸出給G.957接口的外部SDH終端設備；1310nm光旁通輸出連結器8經O-2輸出給G.957接口的外部SDH終端設備；稀疏波分波長變換接收器11-1至11-n輸出端通過a-1至a-n輸出給外部終端設備；密集波分解復用器2的n個密集波輸出端分別接入光開關矩陣3的相應輸入端；密集波分波長變換發(fā)送器13-1至13-n的輸出端分別接入光開關矩陣3的相應輸入端，其輸入端c-1至c-n分別與相應的外部終端設備相連接；光開關矩陣3輸出端分別與密集波分波長變換接收器12-1至12-n、密集波分復用器4的相應輸入端相連接；密集波分波長變換接收器12-1至12-n的輸出端通過b-1至b-n輸出給外部終端設備；密集波分復用器4的輸出與光放大器5的輸入端相連接；光放大器5、稀疏波分波長變換發(fā)送器14-1至14-n、1550nm光旁通輸入連結器9、1310nm光旁通輸入連結器10的輸出端分別接入稀疏波分復用器6的相應輸入端相連接；1550nm光旁通輸入連結器9輸入端經I-1與外部SDH終端設備相連接，1310nm光旁通輸入連結器10輸入端經I-2與外部SDH終端設備相連接，稀疏波分波長變換發(fā)送器14-1至14-n的輸入端分別通過d-1至d-n與外部終端設備相連接；稀疏波分復用器6的輸出端通過B聯(lián)結到發(fā)外線光芯發(fā)送。
本實用新型的技術措施體現在電氣性能和結構性能二個方面一是“混合”，體現了電氣特性；二是“組合”，體現了結構特性。
A所謂混合，就是將密集波分DWD和稀疏波分CWD的光波長在O+E+S+C+L波段內按ITU-T/G.694.2和G.695的標準有機排列組合，并把DWD按一定規(guī)律溶入到CWD中去，然后將所有光波均按CWD進行處理。在接收端，從混合波中提取DWD波，分波后經光開關矩陣轉接各分波的光信號，在自動或人工信號的控制下，它們直轉或分別直轉下一發(fā)送方向或者分別在本地分插。在發(fā)送端混合波中，以15nm的帶寬在扣除1310nm和1550nm二個激光源的復接窗口上開挖SDH的二個無縫隙光傳輸端口，在接收端技術分接并一一對應。
B所謂“組合”，其一就是將整機一分為二，由二個金結構單元獨立組成整機。本設計將“雙窗開孔式稀密波分混合型光分插復用單元”作為一個金工機箱(2U19寸機箱)，主要由光器件及光開關構成，稱OM-ADM單元。將“稀密混合波分波長變換收發(fā)單元”作為另一個金工機箱(4U19寸機箱)，主要由光波長變換(兼電口的輸入、輸出功能)的收發(fā)模塊構成，稱OTR單元。二個單元由光纜和電纜連結，可以分別獨立安裝在二個機房，也可以組合在一個19寸機架上安裝在一個機房，以方便機房定位和工程實際應用。
其二就是二個單元的電原理和功能電路均用模塊化來實現，模塊化一是可以大大簡化電路，二是可以靈活配置波分段，實現稀密波長任一規(guī)律的混合。
本實用新型的原理如下由收外線光芯來的標準為ITU-T/G.694.2和G.695的光信號自A端聯(lián)結輸入稀疏波分解復用器1；稀疏波分解復用器1將解波的1550nm光信號連結送入1550nm光旁通輸出連結器7并經1550nm光旁通輸出連結器7的O-1輸出給G.957接口的外部SDH終端設備；將解波的1310nm光信號聯(lián)結送入1310nm光旁通輸出連結器8并經1310nm光旁通輸出連結器8的O-2輸出給G.957接口的外部SDH終端設備，完成雙窗口開孔；將解分的綜合密集波連結送入密集波分解復用器2并由密集波分解復用器2進一步處理；將解分的n個稀疏波聯(lián)結送入稀疏波分波長變換接收器11-1至11-n并由其變換為n個2.5～10Gb的接收信號通過a-1至a-n輸出給外部終端設備。密集波分解復用器2將輸入信號進一步解分為n個密集波連結送入光開關矩陣3并由光開關矩陣3進一步處理。由外部終端設備提供的n個2.5～10Gb發(fā)送信號從c-1至c-n輸入給密集波分波長變換發(fā)送器13-1至13-n、并變換為n個密集波后也聯(lián)結送入光開關矩陣3并由光開關矩陣3進一步處理。光開關矩陣3根據本地分插選擇意向對上述二路共2n個輸入分別進行交叉切換，可選擇n個密集波發(fā)送信號連結送入密集波分復用器4等待復用發(fā)送，還可選擇n個密集波接收信號連結送入密集波分波長變換接收器12-1至12-n并由其變換為n個2.5～10Gb的接收信號通過b-1至b-n輸出給外部終端設備；因此完成了波分光信號的直通或本地信號的上下分插(ADM)。密集波分復用器4將輸入的n個密集波復接為一個或幾個稀疏波后連結送入光放大器5。光放大器5為EDFA光放，它將復接光波放大到一定功率電平后聯(lián)結送入稀疏波分復用器6；G.957接口的外部SDH終端設備屬于1550nm的光發(fā)信號經I-1送入1550nm光旁通輸入連結器9，屬于1310nm的光發(fā)信號經I-2送入1310nm光旁通輸入連結器10，二者經1550nm光旁通輸入連結器9、1310nm光旁通輸入連結器10的旁通作用分別連結送入稀疏波分復用器6，完成雙窗口開孔；由外部終端設備提供的n個2.5～10Gb發(fā)送信號從d-1至d-n輸入給稀疏波分波長變換發(fā)送器14-1至14-n、并變換為n個稀疏波后也聯(lián)結送入稀疏波分復用器6。稀疏波分復用器6將這些輸入的稀疏波復接變換成一路標準為ITU-T/G.694.2和G.695的光信號通過B聯(lián)結到發(fā)外線光芯發(fā)送。
以上原理敘述中，按國際電信聯(lián)盟ITU-T標準，密集波分可按50、100、200GHz間隔標準、稀疏波分可按20nm間隔標準在O+E+S+C+L波段有機選擇。密集波分可取n＝8、16、32、64、128波，稀疏波分可取n＝4、8、16、24波有機組合。這些排列組合可按專網實際需要、技術難易、造價成本綜合考慮，但原理構造同上述不變。
本實用新型相比現有技術具有以中低造價實現了中容量(20～60Gb)、中上距離(100Km無中繼，500Km無再生)、光直接交換和本地分插OADM的轉接，并通過旁通路由實現與原有1310nm及1550nm光端SDH設備的共纖芯捆綁傳輸的優(yōu)點，可很好的滿足專業(yè)通信網的需要。


圖1a為本實用新型中的雙窗口開孔式稀密波分混合型光分插復用單元外形結構圖。
圖1b為本實用新型中的稀密混合波分波長變換收發(fā)單元外形結構圖。
圖中1′為機箱，2′為機箱邊框，3′為散熱孔，4′為電源開關，5′為LED指示燈，6′為LCD顯示屏，7′為分盤模塊，8′為光跳芯插頭。
圖2為本實用新型的單元連接框圖。
圖3為本實用新型的原理框圖。
圖4為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
本實用新型以下將結合實施例(附圖)作進一步描述如圖1a、1b、2所示，本實用新型可由二個金工單元機箱組成，它們之間由二根線纜互連，一根用帶護套的多芯光纖連結、一根用帶護套的多芯電纜連結，由此完成了兩單元之間的電氣聯(lián)結，實現了整機前述的技術功能。
如圖3所示，本實用新型由“雙窗口開孔式稀密波分混合型光分插復用單元”和“稀密混合波分波長變換收發(fā)單元”互相聯(lián)結構成。前者由“稀疏波分解復用器1”、“密集波分解復用器2”、“光開關矩陣3”、“密集波分復用器4”、“光放大器5”、“稀疏波分復用器6”、“1550nm光旁通輸出連結器7”、“1310nm光旁通輸出連結器8”、“1550nm光旁通輸入連結器9”、“1310nm光旁通輸入連結器10”聯(lián)結組成；后者由“稀疏波分波長變換接收器11-1至11-n”、“密集波分波長變換接收器12-1至12-n”、“密集波分波長變換發(fā)送器13-1至13-n”、“稀疏波分波長變換發(fā)送器14-1至14-n”聯(lián)結組成。前后兩者相互作用，共同構成整機。具體講由收外線光芯來的標準為ITU-T/G.694.2和G.695的光信號自A端聯(lián)結輸入稀疏波分解復用器1；稀疏波分解復用器1將解波的1550nm光信號連結送入1550nm光旁通輸出連結器7并經1550nm光旁通輸出連結器7的O-1輸出給G.957接口的外部SDH終端設備；將解波的1310nm光信號聯(lián)結送入1310nm光旁通輸出連結器8并經1310nm光旁通輸出連結器8的O-2輸出給G.957接口的外部SDH終端設備，完成雙窗口開孔；將解分的綜合密集波連結送入密集波分解復用器2并由密集波分解復用器2進一步處理；將解分的n個稀疏波聯(lián)結送入稀疏波分波長變換接收器11-1至11-n并由其變換為n個2.5～10Gb的接收信號通過a-1至a-n輸出給外部終端設備。密集波分解復用器2將輸入信號進一步解分為n個密集波連結送入光開關矩陣3并由光開關矩陣3進一步處理。由外部終端設備提供的n個2.5～10Gb發(fā)送信號從c-1至c-n輸入給密集波分波長變換發(fā)送器13-1至13-n、并變換為n個密集波后也聯(lián)結送入光開關矩陣3并由光開關矩陣3進一步處理。光開關矩陣3根據本地分插選擇意向對上述二路共2n個輸入分別進行交叉切換，可選擇n個密集波發(fā)送信號連結送入密集波分復用器4等待復用發(fā)送，還可選擇n個密集波接收信號連結送入密集波分波長變換接收器12-1至12-n并由其變換為n個2.5～10Gb的接收信號通過b-1至b-n輸出給外部終端設備；因此完成了波分光信號的直通或本地信號的上下分插(ADM)。密集波分復用器4將輸入的n個密集波復接為一個或幾個稀疏波后連結送入光放大器5。光放大器5為EDFA光放，它將復接光波放大到一定功率電平后聯(lián)結送入稀疏波分復用器6；G.957接口的外部SDH終端設備屬于1550nm的光發(fā)信號經I-1送入1550nm光旁通輸入連結器9，屬于1310nm的光發(fā)信號經I-2送入1310nm光旁通輸入連結器10，二者經1550nm光旁通輸入連結器9、1310nm光旁通輸入連結器10的旁通作用分別連結送入稀疏波分復用器6，完成雙窗口開孔；由外部終端設備提供的n個2.5～10Gb發(fā)送信號從d-1至d-n輸入給稀疏波分波長變換發(fā)送器14-1至14-n、并變換為n個稀疏波后也聯(lián)結送入稀疏波分復用器6。稀疏波分復用器6將這些輸入的稀疏波復接變換成一路標準為ITU-T/G.694.2和G.695的光信號通過B聯(lián)結到發(fā)外線光芯發(fā)送。
如圖4所示，圖中所有電子元器件、光器件、光電模塊、電源模塊均采用市場高質器件及模塊。該實施方式選取n＝8。參考前述，收外線光芯復合光自A端輸入O1的10腳，O1為“稀解分光器件”(其型號圖中已注明，其它原器件、光電模塊、電源模塊等下同)，其作用為解分稀疏波并分別從它的11、12腳輸出1550nm、1310nm的光波分別送W1、W2“接口轉換”，經它們轉換從O-1、O-2輸出接收信號給外部SDH終端接收設備。O1的9腳輸出1530nm的光波送O2的9腳由O2進一步處理。O1的1～8腳輸出的稀疏波對應輸入O11-1～O11-n“OEO波長變換稀收模塊”的3腳，2、7、1、8腳通過L1、C1、L5、C5、L4、C4退耦分別接VC1、VE1、VO1、和電源地，由它們接收解調為8個2.5～10Gb信號后從6腳輸出給a-1～a-n接外部終端接收設備。由9腳輸入給O2“密解分光器件”的信號由其處理分解為8個密集波送O3“光開關矩陣模塊”的10～17腳等待切換。由外部發(fā)送終端設備來的8個2.5～10Gb信號從c-1～c-n接入，送O13-1～O13-n“OEO波長變換密發(fā)模塊”的3腳，2、7、1、8腳通過L9、C9、L8、C8、L6、C6退耦分別接VC3、VE3、VO2和電源地，由它們變換成為8個密集波從6腳輸出也送O3的40～47腳等待切換。OS1為8位打碼開關，其9～16腳接地，1～8腳接O3的1～8腳，通過打碼控制O3的切換選擇；O3的38、18、50腳通過L7、C7、L12、C12退耦分別接VEO5、VCO5和地；這樣，由O3進行信號直通或本地分插選擇，其30～37腳輸出最多8個(可小于8)已選擇的發(fā)送信號送O4的1～8腳進一步處理；從20～27腳輸出已選擇的最多8個(可小于8)收信信號送O12-1～O12-n“OEO波長變換密收模塊”3腳，2、7、1、8通過L2、C2、L3、C3、L4、C4退耦分別接VC2、VE2、VO1和電源地，由它們變換成為8個2.5～10Gb的接收信號由6腳輸出給b-1～b-n接外部終端接收設備。送入O4“密復用光器件”的8個波經其復接為一個稀疏波后由9腳輸出給O5的2腳。O5為EDFA光放大器，1、5、3和6腳通過L12、C12、L7、C7退耦分別接VCO5、VEO5及電源地，O5將2腳輸入的光信號放大到一定的功率電平(視通信距離可靈活確定，本例為+12dB)從7腳輸出給O6的9腳。從外部SDH終端設備來的1550nm、1310nm發(fā)信信號分別由I-1、I-2進入W3、W4“接口轉換”，經它們轉換分別輸出給O6的11、12腳。O14-1～O14-n“OEO波長變換稀發(fā)模塊”2、7、1、8腳通過L11、C11、L10、C10、L6、C6分別接VC4、VE4、VO2和電源地；外部終端設備來的8個2.5～10Gb發(fā)信信號分別從d-1、d-n接入到它們的3腳，經其變換為8個稀疏波后從6腳分別輸出給O6的1～8腳。O6“稀復用光器件”將這些輸入波復用變換成為一個復合光信號由10腳輸出給B接發(fā)外線光芯發(fā)送出去，從而完成整個收發(fā)過程。
AC-DC518和AC-DC18為220V交直流電源變換模塊，其輸出分別接VCO5、VEO5、VC1～4、VE1～4、VO1～2給整機供電，因簡單，不再贅述。
權利要求1.一種組合式混合波分光收發(fā)信機，其特征在于它包括由稀疏波分解復用器(1)、密集波分解復用器(2)、光開關矩陣(3)、密集波分復用器(4)、光放大器(5)、稀疏波分復用器(6)、1550nm光旁通輸出連結器(7)、1310nm光旁通輸出連結器(8)、1550nm光旁通輸入連結器(9)、1310nm光旁通輸入連結器(10)組成的雙窗口開孔式稀密波分混合型光分插復用單元；由稀疏波分波長變換接收器(11-1)至(11-n)、密集波分波長變換接收器(12-1)至(12-n)、密集波分波長變換發(fā)送器(13-1)至(13-n)、稀疏波分波長變換發(fā)送器(14-1)至(14-n)組成的稀密混合波分波長變換收發(fā)單元；所述稀疏波分解復用器(1)的輸出端分別接入密集波分解復用器(2)、1550nm光旁通輸出連結器(7)、1310nm光旁通輸出連結器(8)、稀疏波分波長變換接收器(11-1)至(11-n)的輸入端；1550nm光旁通輸出連結器(7)經O-1輸出給G.957接口的外部SDH終端設備；1310nm光旁通輸出連結器(8)經O-2輸出給G.957接口的外部SDH終端設備；稀疏波分波長變換接收器(11-1)至(11-n)輸出端通過a-1至a-n輸出給外部終端設備；密集波分解復用器(2)的n個密集波輸出端分別接入光開關矩陣(3)的相應輸入端；密集波分波長變換發(fā)送器(13-1)至(13-n)的輸出端分別接入光開關矩陣(3)的相應輸入端，其輸入端c-1至c-n分別與相應的外部終端設備相連接；光開關矩陣(3)輸出端分別與密集波分波長變換接收器(12-1)至(12-n)、密集波分復用器(4)的相應輸入端相連接；密集波分波長變換接收器(12-1)至(12-n)的輸出端通過b-1至b-n輸出給外部終端設備；密集波分復用器(4)的輸出與光放大器(5)的輸入端相連接；光放大器(5)、稀疏波分波長變換發(fā)送器(14-1)至(14-n)、1550nm光旁通輸入連結器(9)、1310nm光旁通輸入連結器(10)的輸出端分別接入稀疏波分復用器(6)的相應輸入端相連接；1550nm光旁通輸入連結器(9)輸入端經I-1與外部SDH終端設備相連接，1310nm光旁通輸入連結器(10)輸入端經I-2與外部SDH終端設備相連接，稀疏波分波長變換發(fā)送器(14-1)至(14-n)的輸入端分別通過d-1至d-n與外部終端設備相連接；稀疏波分復用器(6)的輸出端通過B聯(lián)結到發(fā)外線光芯發(fā)送。
專利摘要一種組合式混合波分光收發(fā)信機，其特征在于它包括由稀疏波分解復用器(1)、密集波分解復用器(2)、光開關矩陣(3)、密集波分復用器(4)、光放大器(5)、稀疏波分復用器(6)、1550nm光旁通輸出連結器(7)、1310nm光旁通輸出連結器(8)、1550nm光旁通輸入連結器(9)、1310nm光旁通輸入連結器(10)組成的雙窗口開孔式稀密波分混合型光分插復用單元；由稀疏波分波長變換接收器(11－1)至(11－n)、密集波分波長變換接收器(12－1)至(12－n)、密集波分波長變換發(fā)送器(13－1)至(13－n)、稀疏波分波長變換發(fā)送器(14－1)至(14－n)組成的稀密混合波分波長變換收發(fā)單元。
文檔編號H04J14/02GK2790044SQ20052003089
公開日2006年6月21日 申請日期2005年6月7日 優(yōu)先權日2005年6月7日
發(fā)明者黃文峰, 李躍華 申請人:河南省電力通信自動化公司