專利名稱：一種具有光自愈環保護的級聯型視頻光端機的制作方法
技術領域：
本發明屬于光纖通信和安防監控領域，具體涉及一種具有光自愈環保護 的級聯型一見頻光端才幾。
背景技術：
目前在高速公路沿線監控中大量使用的級聯型視頻光端機，系統中每個 節點通過單芯光纖串接起來，逐級傳輸到監控中心。通過級聯型視頻光端機， 能夠有效的利用光纖資源，實現高速公路沿線的視頻監控。在高速公路監控 等領域，級聯型視頻光端機得到了廣泛的應用。但是目前廣泛使用的級聯型 視頻光端機在應用中存在一個普遍的問題，就是一旦傳輸路徑上的單芯光纖 任何一處發生故障后，則故障點前的所有節點到中心節點的視頻傳輸將全部 中斷，除非修復故障點光纖，否則故障點前所有節點到中心的視頻傳輸無法 恢復。
發明內容
本發明的目的為了克服上述現有技術存在的問題及缺點，提供一種具有 光自愈環保護的級聯型視頻光端機，能在節點中任何一處光纖發生故障的情 況下，通過光自愈環將光纖發生故障的前級所有節點的視頻傳輸自動切換到 備用光纖，從而能避開發生故障的光纖鏈路。系統能夠實時自動切換，并且 能夠自動判斷并在中心顯示發生故障的節點并報警，從而大幅度提高級聯型 視頻光端機系統在實際應用中的可靠性。
本發明的技術方案為
具有光自愈環保護的級聯型視頻光端機，由帶光自愈環的級聯型視頻光 端機第一級，帶光自愈環的級聯型視頻光端機第二級，帶光自愈環的級聯型 視頻光端機第三級……直至帶光自愈環的級聯型-見頻光端機第N級，2<N< 16的自然數，其特征在于帶光自愈環的級聯型視頻光端機相鄰級通過單模 光纖相連，帶光自愈環的級聯型視頻光端機第一級和帶光自愈環的織4關型-見 頻光端機第N級通過單模光纖相連，形成光自愈環的光鏈路；所述的帶光自 愈環的級耳關型一見頻光端才幾第一級或第N級由晶^展、現場可編程門陣列FPGA、 視頻A/D模塊、二塊串并/并串轉換模塊、二塊光模塊，現場可編程門陣列FPGA 分別與晶振、視頻A/D模塊、二塊串并/并串轉換模塊相連，每塊串并/并串 轉換模塊與一塊光模塊連接， 一塊光模塊與相鄰的帶光自愈環的級聯型視頻 光端機的現場可編程門陣列(FPGA)連接，帶光自愈環的級聯型視頻光端機第一級的另一塊光模塊與末級的帶光自愈環的級聯型視頻光端機第N級的現場
可編程門陣列FPGA連接，帶光自愈環的級聯型視頻光端機第N級的另 一塊光 模塊與第一級的帶光自愈環的級聯型視頻光端機第一級的現場可編程門陣列 FPGA連接，中間級的帶光自愈環的級聯型視頻光端機由晶振、現場可編程門 陣列FPGA、視頻A/D模塊、 一塊串并/并串轉換模塊、 一塊光模塊，現場可編 程門陣列FPGA分別與晶振、視頻A/D模塊、串并/并串轉換模塊相連，串并/ 并串轉換模塊與光模塊連接，光模塊與相鄰的帶光自愈環的級聯型視頻光端 機的現場可編程門陣列FPGA連接。
所述的FPGA由反向數據接收處理模塊、本地視頻接收處理模塊、正向數 據接收處理模塊、路徑切換模塊、二塊分插復用模塊、反向數據發送處理模 塊、傳輸路徑判斷模塊、正向數據發送處理模塊組成，反向數據接收處理模 塊分別與傳輸路徑判斷模塊和路徑切換模塊相接，傳輸路徑判斷模塊再與路 徑切換模塊相接；路徑切換模塊分別與本地視頻接收處理模塊、正向數據接 收處理模塊、二塊分插復用模塊， 一塊分插復用模塊與反向數據發送處理模 塊相接，另 一塊分插復用模塊與正向數據發送處理才莫塊相接。
本發明的帶光自愈環的級聯型視頻光端機第 一級設備內增加用于光自愈 環的光電/電光串并/并串轉換模塊，在級聯型視頻光端機末級(第N級)增 加用于光自愈環的光電/電光串并/并串轉換模塊。具有光自愈環保護的級聯 型視頻光端機的各級設備內增加傳輸路徑判斷模塊及路徑切換模塊。
本發明涉及設備能夠在級聯型視頻光端機系統中任意兩個相鄰節點間光 鏈路中斷后，利用光自愈環實現故障光鏈路前的所有節點設備的傳輸自動切 換，并通過光自愈環傳輸到級聯型視頻光端機末級(第N級)。發明具有以下 優點和積極效果
只需要增力口很低的成本，就可大幅度提高級聯型視頻光端機系統應用的 可靠性。
具體體現在，帶有光自愈環的光端機各級間發生光鏈路中斷，能夠自動 通過光自愈環將視頻等數據通過光自愈環進行傳輸，不影響正常的視頻傳輸， 同時在中心能實時獲取故障點位置，便于快速排查相關故障。
圖1為普通級耳關型-見頻光端機的網絡結構框圖。 圖2為具有光自愈環保護的級聯型視頻光端機的網絡結構框圖。 圖3為為具有光自愈環保護的級聯型視頻光端機第一級的結構示意圖。 圖4為具有光自愈環保護的級聯型視頻光端機第一級FPGA內軟件模塊框圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明進行詳細的說明
如圖2、圖3所示，本發明由帶光自愈環的級聯型視頻光端機第一級l, 帶光自愈環的級聯型視頻光端機第二級2,帶光自愈環的級聯型視頻光端機第 三級3…...直至帶光自愈環的級聯型視頻光端機第N級N，2《N《16的自然數， 帶光自愈環的級聯型視頻光端機相鄰級通過單模光纖0相連，帶光自愈環的 級聯型視頻光端機第一級1和帶光自愈環的級聯型一見頻光端機第N級N通過 單模光纖0相連，形成光自愈環的光鏈路；所述的帶光自愈環的級聯型視頻 光端機第一級或第N級由晶振1. 1、現場可編程門陣列FPGA1. 3、視頻A/D模 塊1.2、 二塊串并/并串轉換模塊(1.4, 1.6)、 二塊光模塊(1.5,1.7),現場可 編程門陣列FPGA1. 3分別與晶振1. 1、視頻A/D才莫塊1.2、 二塊串并/并串轉 換模塊(1.4,1.6)相連，每塊串并/并串轉換模塊與一塊光模塊連接， 一塊光
1. 3連接，一帶光自愈環的級聯型視頻光端機第:級1的另一口塊光模塊1. 7與末 級的帶光自愈環的級聯型一見頻光端機第N級N的現場可編程門陣列FPGA1. 3 連接，帶光自愈環的級聯型視頻光端機第N級的另一塊光模塊1. 7與第一級 的帶光自愈環的級聯型視頻光端機第一級1的現場可編程門陣列FPGA1. 3連 接，中間級的帶光自愈環的級聯型視頻光端機由晶振1. 1、現場可編程門陣列 FPGA1. 3、視頻A/D模塊1.2、 一塊串并/并串轉換模塊1. 4、 一塊光模塊1. 5， 現場可編程門陣列FPGA1. 3分別與晶振1. 1、視頻A/D^莫塊1.2、串并/并串 轉換，塊1.4相，，、串并/并,串轉換才^塊1.4與，模塊口l. 5連接，光模塊1: 5
如圖3所示，帶光自愈環的級聯型視頻光端機由晶振1. 1為FPGA1. 3提 供工作時鐘，視頻A/D模塊1. 2將模擬輸入的視頻轉換為8位或10位的并行 數據信號，然后與FPGA1. 3相接，串并/并串轉換模塊SERDES1. 4與光模塊1. 5 依次連接，光模塊1.5與帶自愈環的級聯型視頻光端機第二級通過單模光纖 連接。串并/并串轉換模塊SERDES1.6與光模塊1.7依次連接，光模塊1. 7與 帶自愈環的級聯型視頻光端機第N級通過單模光纖連接。
晶振1. 1采用60. 000M時鐘；
視頻A/D才莫塊1. 2由NS 乂>司的ADC1175及相關信號調理;故大電^各構成； FPGA采用ALTERA /^司的EP2C5;
串并/并串轉換^t塊SERDES1. 4與串并/并串轉換^^莫塊SERDES1. 6均采用 TI公司的TLK2521;
光模塊1. 5采用2. 5G bps單纖雙向光模塊，傳輸距離根據實際情況選用， 一般可選用20Km類型；
5光模塊1. 7采用2. 5G bps單纖雙向光模塊，根據實際情況選用， 一般可 選用80Km或更大傳輸距離的光模塊。
如圖4所示為FPGA內部主要模塊架構圖。所述的FPGA由反向數據接收 處理模塊1.3.1、本地視頻接收處理模塊1.3.2、正向數據接收處理才莫塊 1.3.3、路徑切換模塊1.3.4、 二塊分插復用模塊(l. 3. 5， 1.3.8)、反向數據 發送處理模塊1. 3. 6、傳輸路徑判斷模塊1. 3. 7、正向數據發送處理模塊1. 3. 9 組成，反向數據接收處理模塊1. 3. 1分別與傳輸路徑判斷模塊1. 3. 7和路徑 切換模塊1. 3. 4相接，傳輸路徑判斷模塊1. 3. 7再與路徑切換模塊1. 3. 4相 接；路徑切換模塊1. 3. 4分別與本地視頻接收處理模塊1. 3. 2、正向數據接收 處理模塊1. 3. 3、二塊分插復用模塊(1. 3. 5， 1. 3. 8), —塊分插復用模塊1. 3. 5 與反向數據發送處理^^莫塊1. 3. 6相接，另一塊分插復用^^莫塊1. 3. 8與正向數 據發送處理模塊1. 3. 9相接。
各模塊工作原理為反向數據接收處理模塊1. 3. 1進行解擾并解復用，由 傳輸路徑判斷模塊1.3.7對處理后的數據進行分析判斷，并在反向傳輸數據 上加入本級正常的標志信息。當傳輸路徑判斷模塊1. 3. 7在處理數據時提取 前級任一級標志信息發生丟失時，則控制路徑切換模塊1.3.4將本地視頻接 收處理模塊1. 3. 2和反向數據接收處理模塊1. 3. 1接收到的數據路徑切換到 分插復用模塊1. 3. 5，分差復用模塊再負責將這些數據復用，通過反向數據發 送處理模塊1. 3. 6將數據加擾后送出。
權利要求
1、具有光自愈環保護的級聯型視頻光端機，由帶光自愈環的級聯型視頻光端機第一級，帶光自愈環的級聯型視頻光端機第二級，帶光自愈環的級聯型視頻光端機第三級......直至帶光自愈環的級聯型視頻光端機第N級，2≤N≤16的自然數，其特征在于帶光自愈環的級聯型視頻光端機相鄰級通過單模光纖相連，帶光自愈環的級聯型視頻光端機第一級和帶光自愈環的級聯型視頻光端機第N級通過單模光纖相連，形成光自愈環的光鏈路；所述的帶光自愈環的級聯型視頻光端機第一級或第N級由晶振、現場可編程門陣列FPGA、視頻A/D模塊、二塊串并/并串轉換模塊、二塊光模塊，現場可編程門陣列FPGA分別與晶振、視頻A/D模塊、二塊串并/并串轉換模塊相連，每塊串并/并串轉換模塊與一塊光模塊連接，一塊光模塊與相鄰的帶光自愈環的級聯型視頻光端機的現場可編程門陣列(FPGA)連接，帶光自愈環的級聯型視頻光端機第一級的另一塊光模塊與末級的帶光自愈環的級聯型視頻光端機第N級的現場可編程門陣列FPGA連接，帶光自愈環的級聯型視頻光端機第N級的另一塊光模塊與第一級的帶光自愈環的級聯型視頻光端機第一級的現場可編程門陣列FPGA連接，中間級的帶光自愈環的級聯型視頻光端機由晶振、現場可編程門陣列FPGA、視頻A/D模塊、一塊串并/并串轉換模塊、一塊光模塊，現場可編程門陣列FPGA分別與晶振、視頻A/D模塊、串并/并串轉換模塊相連，串并/并串轉換模塊與光模塊連接，光模塊與相鄰的帶光自愈環的級聯型視頻光端機的現場可編程門陣列FPGA連接。
2、 根據權利要求1所述的具有光自愈環保護的級聯型視頻光端機，其特 征在于所述的FPGA由反向數據接收處理模塊、本地視頻接收處理模塊、正 向數據接收處理模塊、路徑切換模塊、二塊分插復用模塊、反向數據發送處 理模塊、傳輸路徑判斷模塊、正向數據發送處理模塊組成，反向數據接收處 理模塊分別與傳輸路徑判斷模塊和路徑切換模塊相接，傳輸路徑判斷模塊再 與路徑切換模塊相接；路徑切換模塊分別與本地視頻接收處理模塊、正向數 據接收處理模塊、二塊分插復用模塊， 一塊分插復用模塊與反向數據發送處 理模塊相接，另一塊分插復用模塊與正向數據發送處理模塊相接。
全文摘要
本發明涉及具有光自愈環保護的級聯型視頻光端機，由帶光自愈環的級聯型視頻光端機第一級，帶光自愈環的級聯型視頻光端機第二級，帶光自愈環的級聯型視頻光端機第三級……直至帶光自愈環的級聯型視頻光端機第N級，2≤N≤16的自然數，其特征在于帶光自愈環的級聯型視頻光端機相鄰級通過單模光纖相連，帶光自愈環的級聯型視頻光端機第一級和帶光自愈環的級聯型視頻光端機第N級通過單模光纖相連，形成光自愈環的光鏈路。本發明只需要增加很低的成本，就可大幅度提高級聯型視頻光端機系統應用的可靠性。帶有光自愈環的光端機各級間發生光鏈路中斷，能夠自動通過光自愈環將視頻等數據通過光自愈環進行傳輸，不影響正常的視頻傳輸。
文檔編號H04N7/22GK101621676SQ20091006339
公開日2010年1月6日 申請日期2009年7月31日 優先權日2009年7月31日
發明者杰 劉, 劉良遠, 李華民, 楊裕歡, 俊 沈, 浩 谷, 陳軍旗 申請人:武漢虹信通信技術有限責任公司