專利名稱：密集波分復用系統自動光功率減小進程時間的測試方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及光通信技術，尤其涉及一種光通信領域中的密集波分復用系統自動光功率減小進程時間的測試方法和裝置。
背景技術：
在光通信系統中，光纜切斷、設備失效、或者光連接器拔出等事故均會導致光功率丟失，出于人眼安全的考慮，在主光通道的一個光傳輸段內光功率丟失的情況下，需要系統提供自動光功率減小APR或自動激光器關斷ALS進程，為了在鏈路重新連好后系統可以容易的恢復，需要同時考慮實施自動或人工重啟動進程。
當檢測到所有主光通道的光信號都丟失時，密集波分復用系統DWDM才啟動APR進程，關閉受影響的光傳輸段OTS內所有的放大器；當信號恢復時，又能恢復光放大器的工作。這樣能夠保證在關閉情況下，光纖中的光功率出于安全等級要求之內。
光通信系統的APR/ALS技術進程必須連續地運行，即不能被關閉，否則危險等級會太高。
傳統的APR進程的一些時間常數測試方法采用示波器來作為輔助手段，測試APR進程的時間常數，這種方法的缺點會帶來測試結果的隨意性、測試過程復雜、不同的示波器帶來測試結果的不同，也與操作者有關，另外這種方法需要一些輔助的電路進行光信號到電信號的轉換和處理。

發明內容
本發明的目的是提供一種密集波分復用系統自動光功率減小進程時間的測試方法和裝置，以克服現有技術中測試可靠性低、操作復雜的問題。
本發明所采用的技術方案為這種密集波分復用系統自動光功率減小進程時間的測試方法，其特征在于它采用如下步驟A、光功率減小進程時間的測試中，對于相關激活時間測試所涉及的起測光放大器和響應光放大器，當起測光放大器處于起測點時，設置中斷信號通過CPU控制系統啟動計數器進行計數；B、當響應光放大器處于響應點時，設置中斷信號通過CPU控制系統停止計數器計數，并根據計數器值反映相應的光功率減小進程時間的測試結果，測試結果分為超時、失敗和成功。
所述的相關激活時間為自動光功率減小進程去激活時間，起測光放大器和響應光放大器分別為同一傳輸線路中的下一級光放大器和相應的上一級光放大器，所述的下一級光放大器接收到LOC-OTS時為起測點，所述的上一級光放大器的輸出光功率減小到安全光功率值時為響應點；所述的相關激活時間為設備去激活時間，起測光放大器和響應光放大器分別為傳輸線路站點中的接收光放大器和相應的反向傳輸光放大器，所述的接收光放大器接收到LOC-OTS時為起測點，所述的反向傳輸光放大器的輸出光功率減小到安全光功率值時為響應點。
所述的相關激活時間為自動光功率減小進程激活時間，起測光放大器和響應光放大器分別為同一傳輸線路中的下一級光放大器和相應的上一級光放大器，所述的下一級光放大器接收到重起動脈沖時為起測點，所述的上一級光放大器正常發送信號時為響應點；所述的相關激活時間為設備激活時間，起測光放大器和響應光放大器分別為傳輸線路站點中的接收光放大器和相應的反向傳輸光放大器，所述的接收光放大器接收到重起動脈沖時為起測點，所述的反向傳輸光放大器正常發送信號時為響應點。
所述的步驟B中，所述的響應光放大器不能完成自動光功率減小進程動作時，無法停止計數器的計數，計數器的值如果超過預設置的超時值，則顯示告警提示。
這種實現上述自動光功率減小進程時間測試方法的密集波分復用系統自動光功率減小進程時間的測試裝置，包括電源，其特征在于還包括CPU小系統、控制處理模塊、及至少兩個與相關激活時間測試所涉及的起測光放大器和響應光放大器分別相連的通道信號檢測處理模塊；所述的兩個通道信號檢測處理模塊分別檢測起測點和響應點，并將相關中斷信號輸至CPU小系統，由CPU小系統向控制處理模塊發出相應指令；所述的通道信號檢測處理模塊包括輸入端、光電變換信號放大電路、比較器中斷產生電路和比較參考電平產生電路，并依次相連，所述比較參考電平產生電路由CPU小系統控制，并向比較器中斷產生電路發出比較參考電平信息；所述的通道信號檢測處理模塊通過光耦合器從相應的光傳輸段獲取檢測信號；所述的通道信號檢測處理模塊連接可調光衰減器獲取檢測信號；所述的測試裝置還包括通訊接口電路，對外提供標準的通信接口。
本發明的原理和有益效果為對于APR進程的基本原理，如圖1所示，是一個雙向的光傳輸系統，第一光放大器100、第二光放大器101、第三光放大器102和第四光放大器103構成一個包括兩個站點的線路放大光傳送段，因此對于該光傳送段來說，第一光放大器100和第四光放大器103作為發送端，第二光放大器101和第三光放大器102作為接收端。當A點104光纖斷裂后，第二光放大器101首先檢測到光傳送段信號連續性丟失LOC-OTS，這就會導致第四光放大器103輸出功率減少；同樣又引起第三光放大器102出現LOC-OTS，從而使得第一光放大器100功率減小。這樣就保證在發送故障出的A點104這一段光纖上的光功率處于安全水平。當A點104光纖斷裂故障恢復后，第一光放大器100和第四光放大器103都恢復正常功率電平，然后第二光放大器101和第三光放大器102也自動恢復正常功率電平，相關激活時間包括1、APR進程去激活時間當A點104光纖斷裂，從第二光放大器101接收到LOC-OTS到第一光放大器100輸出光功率減小到安全光功率值，這段時間為APR進程去激活時間。
2、設備去激活時間當A點104光纖斷裂，從第二光放大器101接收到LOC-OTS到第四光放大器103輸出光功率減小到安全光功率值，這段時間為設備去激活時間。
3、APR進程的激活時間如果A點光纖恢復，從第二光放大器101接收到重起動脈沖到第一光放大器100正常發送信號，這段時間為APR進程激活時間。
4、設備激活時間從第二光放大器101接收到重起動脈沖到第四光放大器103正常發送信號，這段時間為設備激活時間。
其中，對于APR降低后的安全功率，在圖1所示的APR影響的OTS內，所有光輸出端處的功率降至0dBm以下，但是不會導致下游產生其他告警，即只有受影響的OTS端知道；對于重起動脈沖功率電平，第一光放大器100和第四光放大器103發送的重起動脈沖電平應該小于10dBm，但是也不能太小。對于第二光放大器101和第三光放大器102來說，必須保證發送的重起動脈沖經過線路衰減后的光功率仍然大于LOC-OTS判決域值，并且重起動脈沖與正常工作信號不同。在重起動進程中，圖1所示，當發生故障的OTS段連接修復后，可以采用手動或自動的重起動恢復該OTS段內的傳輸。
在本發明中，采用CPU控制系統對光功率減小進程時間的測試中的相關激活時間的起測點和響應點進行計時，可以方便快捷地測試DWDM傳輸系統APR進程的各個時間常數，其測試一致性和準確性大大提高，測試自動化程度也得到相應提高，節省了人力物力，從而提高工作效率，本發明使得APR進程相關時間常數測試簡單易行、使用方便、造價低廉，為工程技術提供支持。


圖1是DWDM系統APR功能原理框圖；圖2是本發明測試裝置原理框圖；圖3是本發明測試主控過程流程示意圖；圖4是本發明測試過程中定時器中斷服務流程示意圖；圖5是本發明測試過程中通道1中斷服務流程示意圖；圖6是本發明測試過程中通道2中斷服務流程示意圖；圖7是本發明測試裝置的電路結構示意圖；圖8是本發明應用實施示意圖；圖9是本發明應用實施示意圖；圖10是本發明應用實施示意圖；圖11是本發明應用實施示意圖。
具體實施例方式
下面根據附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明本發明采用如下步驟測試光功率減小進程時間的相關激活時間A、光功率減小進程時間的測試中，對于相關激活時間測試所涉及的起測光放大器和響應光放大器，當起測光放大器處于起測點時，設置中斷信號通過CPU控制系統啟動計數器進行計數；相關激活時間包括自動光功率減小進程去激活時間、設備去激活時間、自動光功率減小進程激活時間和設備激活時間。
B、當響應光放大器處于響應點時，設置中斷信號通過CPU控制系統停止計數器計數，并根據計數器值反映相應的光功率減小進程時間的測試結果。
在上述測試中，測試自動光功率減小進程去激活時間時，起測光放大器和響應光放大器分別為同一傳輸線路中的下一級光放大器和相應的上一級光放大器，所述的下一級光放大器接收到LOC-OTS時為起測點，所述的上一級光放大器的輸出光功率減小到安全光功率值時為響應點。
測試設備去激活時間時，起測光放大器和響應光放大器分別為傳輸線路站點中的接收光放大器和相應的反向傳輸光放大器，所述的接收光放大器接收到LOC-OTS時為起測點，所述的反向傳輸光放大器的輸出光功率減小到安全光功率值時為響應點。
測試自動光功率減小進程激活時間時，起測光放大器和響應光放大器分別為同一傳輸線路中的下一級光放大器和相應的上一級光放大器，所述的下一級光放大器接收到重起動脈沖時為起測點，所述的上一級光放大器正常發送信號時為響應點。
測試設備激活時間時，起測光放大器和響應光放大器分別為傳輸線路站點中的接收光放大器和相應的反向傳輸光放大器，所述的接收光放大器接收到重起動脈沖時為起測點，所述的反向傳輸光放大器正常發送信號時為響應點。
如圖2所示，本發明可采用這種測試裝置，它包括電源204、CPU小系統200、控制處理模塊203、及至少兩個與相關激活時間測試所涉及的起測光放大器和響應光放大器分別相連的通道信號檢測處理模塊，通道信號檢測處理模塊包括通道1信號檢測處理模塊201和通道2信號檢測處理模塊202，所述的通道2信號檢測處理模塊202和通道1信號檢測處理模塊201分別檢測起測點和響應點，并將相關中斷信號輸至CPU小系統，由CPU小系統向控制處理模塊發出相應指令。通道信號檢測處理模塊包括輸入端、光電變換信號放大電路、比較器中斷產生電路和比較參考電平產生電路，并依次相連，所述比較參考電平產生電路由CPU小系統控制，并向比較器中斷產生電路發出比較參考電平信息，通過比較器電路與參考判決電平比較產生中斷控制信號，如圖7所示，通道1信號檢測處理模塊201包括輸入端501、第一光電變換信號放大電路503、第一比較器中斷產生電路505和比較參考電平產生電路507，通道2信號檢測處理模塊202包括輸入端502、第二光電變換信號放大電路504、第二比較器中斷產生電路506和比較參考電平產生電路507。
例如，測試一光傳輸段自動光功率減小進程去激活時間，如圖8所示，對于接收端，主光信號經過一定長度的光纖傳輸后到第一50/50光耦合器602后，50％的光信號給第二光放大器101，另外50％的光信號給本發明測試裝置的通道2。
對于發送端，將第一光放大器101的輸出檢測口601的光信號直接接到本發明測試裝置的通道1，間接檢測第一光放大器101的輸出光功率。
起測光放大器為第二光放大器101，響應光放大器為第一光放大器100，第二光放大器101接收到LOC-OTS時為起測點，第一光放大器100的輸出光功率減小到安全光功率值時為響應點。
這樣，在本發明測試裝置中，通道2信號檢測處理模塊202中的輸入端502通過光耦合器602從相應的光傳輸段獲取檢測信號，檢測第二光放大器101接收到的LOC-LOS信號；通道1信號檢測處理模塊201中的輸入端501通過第一光放大器101的輸出檢測口601檢測第一光放大器101的輸出光功率。
其測試基本過程為如圖3、圖4、圖5和圖6所示，首先CPU小系統的軟件初始化，完成定時器、中斷服務的初始化、全局重要參數的初始化。初始化結束后，如果需要設置控制參數這時也可以進行設置。然后進行對“本次測試狀態”進行判斷，這個參數是由定時中斷服務程序控制的，它有四種取值，分別為成功、失敗、超時、初始狀態。如圖3所示，如果為前三種狀態，就給出相應的測試結果，在成功狀態下，本次測試的結果也就同時給出。然后重新初始化相關參數“計數器值”、“計數器狀態”、“本次測試狀態”，最后主控回到對“本次測試狀態”進行判斷，重復執行主程序。如果為初始狀態也回到主程序對“本次測試狀態”進行判斷重復執行主程序。
在“本次測試狀態”為成功、超時、失敗時，需要給出測試結果。這里的測試結果單位是秒。計算方法是根據“計數器值”和定時中斷的定時常數換算得到。如定時中斷服務程序的定時常數為1ms，“計數器值”為N，則本發明給出的測試結果為N/1000秒。
中斷服務流程對“本次測試狀態”進行賦值，它是根據“計數標志”狀態和計數器值來賦值的。如圖4、圖5和圖6所示，“計數標志”的狀態有三種取值，分別為狀態1、狀態2、初始狀態。如果當前為狀態1，計數器做加1計數，然后判斷計數器是否超過預設置的值。如果超過預設的值，“本次測試狀態”賦值為超時，否則不改變“本次測試狀態”的值，然后中斷返回。如果當前為狀態2，計數器停止計數，然后判斷計數器值，根據計數器的值是否超過預設置的值、是否等于0、是否在0和過限值之間，分別設置“本次測試狀態”賦值為超時、失敗、成功，然后中斷返回。計數器狀態是受控與子程序中的通道1中斷服務程序和通道2中斷服務程序。當通道1中斷服務程序被觸發后，“計數標志”置為狀態1；當通道2中斷服務程序觸發后，“計數標志”置為狀態2。
在正常情況下測試去激活時間的過程如下本發明測試裝置啟動，主控流程開始運行，如圖4所示，定時中斷服務流程每隔一定時間執行一次，并檢查“計數標志”的值。如圖8所示，當光纖斷裂點603光纖斷裂后，通道2信號檢測處理模塊202檢測到LOC-LOS，即處于起測點時，開始執行圖5中的通道1中斷服務流程，啟動計數器進行計數。“計數標志”置為狀態1。當第一光放大器100進入APR狀態時，其輸出光功率降低至安全光功率值以下，即處于響應點時，通道1信號檢測處理模塊201檢測到第一光放大器101的輸出光功率低于設定的門限值，開始執行圖6中的通道2中斷服務流程，停止計數器計數，“計數標志”置為狀態2。圖4中的定時中斷服務流程根據“計數標志”設置“本次測試狀態”。如圖3所示，在主控流程中，根據“本次測試狀態”得到本次測試的情況，給出測試結果。
響應光放大器不能完成自動光功率減小進程動作時，無法停止計數器的計數，計數器的值如果超過預設置的超時值，即當第一光放大器100出現故障無法完成APR動作時，不能夠進入APR狀態，控制流程無法停止計數器的計數，應用程序判斷計數器的值如果超過預設置的超時值，則顯示告警提示，說明APR功能實現錯誤；另外，雖然第一光放大器100能夠完成APR動作，但是如果讀取的計數器值超過預設置的值時，也報相應的告警提示。
在本發明測試裝置中，還可包括通訊接口電路508，對外提供標準的通信接口，如串口、USB口、以太網口、GPIB口等。
上述說明反映了測試自動光功率減小進程去激活時間的過程，對于測試設備去激活時間、自動光功率減小進程激活時間、設備激活時間的測試，其過程與上述類似，此處不再贅述。
如圖9所示，當601線路放大器LA沒有輸出檢測口時，直接采用第一光放大器100輸出口，第一光放大器100的輸出接第二50/50光耦合器701的輸入，第二50/50光耦合器701的一路輸出給本發明測試裝置的通道1，另外一路給主光通路，接收端與圖8類似，通道1信號檢測處理模塊201通過第二50/50光耦合器701檢測第一光放大器101的輸出光功率，測試APR去激活(或激活)時間，其測試原理和過程與上述相同，此處不再贅述。
如圖10所示，當第一光放大器100所在的網元與第二光放大器101分別在有一定距離的兩個城市時，通道信號檢測處理模塊連接可調光衰減器獲取檢測信號，可調光衰減器801與通道2信號檢測處理模塊相連，使得進入本發明測試裝置通道2的光功率與進入第二光放大器101的光功率相同，至于其具體結構、測試原理和過程與前述相同，此處不再贅述。
如圖11所示，第二光放大器101的輸入光功率和第四光放大器103的輸出光功率分別由本發明測試裝置的通道1和通道2來監測，光纖斷裂點603斷裂后，通道2檢測到LOC-OTS，第四光放大器103執行APR功能，通道1檢測第四光放大器103輸出光功率降低到安全光功率值以下，可以用于測試設備去激活時間，其測試方法與過程與前述相類似，此處不再贅述。
本發明的測試裝置可以獨立使用，也可以在PC機控制下使用或集成到光通信測試儀中使用。
權利要求
1.一種密集波分復用系統自動光功率減小進程時間的測試方法，其特征在于它采用如下步驟A、光功率減小進程時間的測試中，對于相關激活時間測試所涉及的起測光放大器和響應光放大器，當起測光放大器處于起測點時，設置中斷信號通過CPU控制系統啟動計數器進行計數；B、當響應光放大器處于響應點時，設置中斷信號通過CPU控制系統停止計數器計數，并根據計數器值反映相應的光功率減小進程時間的測試結果，測試結果分為超時、失敗和成功。
2.根據權利要求1所述的密集波分復用系統自動光功率減小進程時間的測試方法，其特征在于所述的相關激活時間為自動光功率減小進程去激活時間，起測光放大器和響應光放大器分別為同一傳輸線路中的下一級光放大器和相應的上一級光放大器，所述的下一級光放大器接收到LOC-OTS時為起測點，所述的上一級光放大器的輸出光功率減小到安全光功率值時為響應點。
3.根據權利要求1所述的密集波分復用系統自動光功率減小進程時間的測試方法，其特征在于所述的相關激活時間為設備去激活時間，起測光放大器和響應光放大器分別為傳輸線路站點中的接收光放大器和相應的反向傳輸光放大器，所述的接收光放大器接收到LOC-OTS時為起測點，所述的反向傳輸光放大器的輸出光功率減小到安全光功率值時為響應點。
4.根據權利要求1所述的密集波分復用系統自動光功率減小進程時間的測試方法，其特征在于所述的相關激活時間為自動光功率減小進程激活時間，起測光放大器和響應光放大器分別為同一傳輸線路中的下一級光放大器和相應的上一級光放大器，所述的下一級光放大器接收到重起動脈沖時為起測點，所述的上一級光放大器正常發送信號時為響應點。
5.根據權利要求1所述的密集波分復用系統自動光功率減小進程時間的測試方法，其特征在于所述的相關激活時間為設備激活時間，起測光放大器和響應光放大器分別為傳輸線路站點中的接收光放大器和相應的反向傳輸光放大器，所述的接收光放大器接收到重起動脈沖時為起測點，所述的反向傳輸光放大器正常發送信號時為響應點。
6.根據權利要求1所述的密集波分復用系統自動光功率減小進程時間的測試方法，其特征在于所述的步驟B中，所述的響應光放大器不能完成自動光功率減小進程動作時，無法停止計數器的計數，計數器的值如果超過預設置的超時值，則顯示告警提示。
7.一種實現權利要求1所述的自動光功率減小進程時間測試方法的密集波分復用系統自動光功率減小進程時間的測試裝置，包括電源，其特征在于還包括CPU小系統、控制處理模塊、及至少兩個與相關激活時間測試所涉及的起測光放大器和響應光放大器分別相連的通道信號檢測處理模塊；所述的兩個通道信號檢測處理模塊分別檢測起測點和響應點，并將相關中斷信號輸至CPU小系統，由CPU小系統向控制處理模塊發出相應指令。
8.根據權利要求7所述的密集波分復用系統自動光功率減小進程時間的測試裝置，其特征在于所述的通道信號檢測處理模塊包括輸入端、光電變換信號放大電路、比較器中斷產生電路和比較參考電平產生電路，并依次相連，所述比較參考電平產生電路由CPU小系統控制，并向比較器中斷產生電路發出比較參考電平信息。
9.根據權利要求7或8所述的密集波分復用系統自動光功率減小進程時間的測試裝置，其特征在于所述的通道信號檢測處理模塊通過光耦合器從相應的光傳輸段獲取檢測信號。
10.根據權利要求7所述的密集波分復用系統自動光功率減小進程時間的測試裝置，其特征在于所述的通道信號檢測處理模塊連接可調光衰減器獲取檢測信號。
11.根據權利要求7所述的密集波分復用系統自動光功率減小進程時間的測試裝置，其特征在于所述的測試裝置還包括通訊接口電路，對外提供標準的通信接口。
全文摘要
一種涉及光通信領域中的密集波分復用系統自動光功率減小進程時間的測試方法，在光功率減小進程時間的測試中，對于相關激活時間測試所涉及的起測光放大器和響應光放大器，當起測光放大器處于起測點時，設置中斷信號通過CPU控制系統啟動計數器進行計數，當響應光放大器處于響應點時，設置中斷信號通過CPU控制系統停止計數器計數，并根據計數器值反映相應的光功率減小進程時間的測試結果；其測試裝置，包括電源，其特征在于還包括CPU小系統、控制處理模塊、及至少兩個與相關激活時間測試所涉及的起測光放大器和響應光放大器分別相連的通道信號檢測處理模塊；本發明簡單易行、使用方便、造價低廉，為工程技術提供支持。
文檔編號H04B10/08GK1549487SQ0311344
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月9日 優先權日2003年5月9日
發明者程智剛, 石峰 申請人:中興通訊股份有限公司