基本信息
- 项目名称：
- 光纤干线智能保护系统OLP6300
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 该作品是用来保护光纤通信正常运行的设备。该系统以ARM9为核心芯片和Linux的嵌入式操作系统为平台对整个系统进行管理，利用AVR单片机对光纤检测和切换，它的最高单波速率可支持到100G，最快切换时间可达2μs，这相对国内同类产品具有较大的提升，填补了国内超高速光通信保护的空白，在光纤通信领域具有非常重要的实用价值。
- 详细介绍：
- 本作品研发了光纤干线智能保护系统OLP6300(Smart National Trunk Optical Line Protect System)，该系统以ARM9为核心芯片和Linux的嵌入式操作系统为平台对整个系统进行管理，利用AVR单片机对光纤检测和切换，它的最高单波速率可支持到100G，最快切换时间可达2μs，从而为国家骨干通信与国防通信提供快速可靠的保护。同时，该系统配有多种管理方式（网管系统、本地按键、串口的CLI和Telnet）和不间断的远程在线升级功能，这为用户更好的使用该系统提供了方便。主要用于40G、100G国家光纤干线的保护与备份切换，它能在主路光通道出现故障时在4μs之内将光路自动切换至备份通道，保证系统的正常不间断运行。电信的传输设备SDH/DWDM 设备位于核心机房内，属于局端设备。OLP6300系列设备也存放在机房内，电信设备的Tx端和6300系列 Tx port 相连，T1和主光纤相连，T2 和备用光纤相连。同样的，电信设备的Rx端和6300的Rx port 相连接， R1和主干光纤相连，R2和备用光纤相连接。 OLP6300 的网管接口接入电信的DCN网络，对整个光纤拓扑上的OLP系统进行远程维护。OLP6300 硬件采用双电源供电，220V和-48V供电，可以进行无缝切换。OLP6300网管软件能够同时支持1024个OLP6300。光纤干线智能保护系统OLP6300功能强大应用范围广，是一款具有深远推广意义的产品。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 一、系统设计的目的和意义 据统计每年我国发生超过2000次的光缆阻断，造成超过10亿元的巨大经济损失，并对国民经济各行业造成不可估量的损失。因此，市场上亟需一款能将切换时间压缩到微妙量级，真正能实现光纤干线网络故障的无缝切换，从而将切换对网络的影响降到最低。 二、系统的基本设计思路 本作品研发了光纤干线智能保护系统OLP6300，该系统以ARM9为核心芯片和Linux的嵌入式操作系统为平台对整个系统进行管理，利用AVR单片机对光纤检测和切换，它的最高单波速率可支持到100G，最快切换时间可达2μs，从而为国家骨干通信与国防通信提供快速可靠的保护。 三、系统的关键技术创新 (1)本系统可支持40G/100G超高速光通信，解决了现在及未来主干光纤传输系统缺乏可靠性保护的问题； (2)系统实现了4μs内自动将光传输线路由工作光纤倒换至备用光纤，切换速度比国内市场的同类产品提高1000倍； (3)本系统采用嵌入式设备的高端配制，配备了高性能的ARM9处理器和32M的SDRAM，并此平台上移植了2.6内核的Linux操作系统，为整个系统的提供了智能化的管理； (4) 可远程管理和不中断业务的情况远程升级。 四、系统的主要技术指标 (1)工作波长为1510-1610或1260-1360Nm (2)切换时间1:1为小于30，1+1为小于15ms (3)工作寿命大于1,000,000次 (4)电源电压为AC220 DC-48 (5)工作温度0~50度
科学性、先进性
- 本作品将高性能的ARM9处理器引进到光纤链路保护设备中，单独利用AVR单片机对光纤检测和切换，重点解决了40G/100G光纤骨干传输网的光纤干线的保护，与现有单片机架构的同类系统相比，采用ARM9架构的本系统具有模块化、智能化、可扩展性好等优点，为各项指标性能的持续提高奠定了良好的基础。 目前国内同类系统的切换时间一般在20ms-50ms之间，本系统将切换时间提高到4μs，切换时延降低1000倍，为光纤干线提供了更为可靠的保护 目前市场上的光保护系统主要支持2.5G，部分支持10G的，本系统可支持40G/100G超高速光通信，解决了现在及未来主干光纤传输系统缺乏可靠性保护的问题。 完备的网管系统，为用户使用该系统提供了方便。通过本系统配套的OLP6300-EMS的网管软件，用户可以在任何地方通过网络远程监控查看所有节点处设备运行情况、网络状况,并可以通过远程发送命令对设备进行设置和线路切换。 提供远程在线升级功能，在不影响系统正常工作的情况，可以对设备远程在线升级。
获奖情况及鉴定结果
- 该项目所实现的主要性能和功能已经信息产业部光通信产品质量监督检验中心检测认证。 本项目创新性已经上海科学技术情报研究所查新认证，其结论如下： 该项目开发了基于嵌入式Linux操作系统的国家光纤干线智能保护系统，采用晶体光开关技术，切换保护网络的时间为2 us，支持单波100 G的传输速率，并支持远程升级与维护，未见相同报道，具有新颖性。 综上述本项目已达到了较高的成熟度、可靠性强、一旦形成规模经营，可成为快速增长的产业，能来良好的社会效益和经济效益。
作品所处阶段
- 市场推广阶段
技术转让方式
- 已经在上海欣诺通信有限公司投入生产
作品可展示的形式
- 实物、产品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 一、应用领域 主要适用于单波长传输速率为40G、100G的国家一级光纤干线、二级光纤干线的保护，同时兼容10G以下的传输速率，可广泛应用于电信、广电、电力和国防光纤干线等领域的光纤传输干线的保护。 二、社会效益 社会效益非常明显，该作品重点解决了40G/100G国家光纤骨干传输网的光纤干线的保护，减少因光缆阻断造成对国民经济各行业不可估量的巨大损失。提高国家一级干线、二级干线以及军用通信网络的生存能力，并切实解决光缆阻断问题，极大提高了骨干通信链路抗阻断、高可靠、安全、抗灾害的能力，对于整个网络的生存能力有着重大的积极影响,对国民经济和国防建设有着非常重大的意义。 三、经济效益 主要性能与技术指标远高国内市场上同类竞争的产品，微秒量级的切换时间实现了干线光纤的无缝切换。本系统可以直接应用于中国电信、中国移动、中国联通三大运营商及广电、电力的光纤骨干传输网的保护，并同时可用于重要光纤接入网的保护。因此，该成果市场潜力十分巨大，直接经济效益是相当可观，前景十分看好。
同类课题研究水平概述
- 光纤通信由于具有通信容量大、传输距离远；信号串扰小、保密性能好；抗电磁干扰、传输质量佳；材料来源丰富、利于环保等等优点在近年来发展速度很快，从光通信中脱颖而出，已成为先到通信的主要支柱之一，在现代电信网中起着举足轻重的作用。光纤光缆在主干网上传输数据时，一旦其出现问题，就将造成大面积的用户断网，面对这一问题，当前电信运营商采用的光网络保护方式主要有以下几种： SDH自愈环保护 光路分流保护 人工调度保护 光路自动切换保护 采用光路传输分流和人工调度预案保护方式效率较低，已难以满足无阻断通信服务质量的要求。SDH传输设备制式和地理环境的因素限制又使得SDH自愈环保护方式的应用有限、保护机制复杂，且干线SDH自愈保护功能无法实现，更重要的是SDH的保护倒换占用了部分其他业务的端口或板卡，导致产生传输拥塞，为了避免这类型的拥塞运营商需要配备大量的保护冗余板卡，成本进一步增加。在切换时延方面，SDH的保护倒换机理复杂，需要50ms 的时间，信息中断导致经济损失巨大。 光路自动切换保护系统实现的是对光传输层的保护，由于其控制机理只针对光纤路由，不存在兼容问题，容易组成光路保护网络，能同时兼容SDH系统或者DWDM系统 ，光层保护基于物理光纤信道监控无需过多的算法，在时效性，可靠性方面有着上层业务保护不可比拟的优点从而成为当前最具市场潜力的技术。 当前市场上的光路自动切换保护系统几乎全部是通过单片机来实现的，其主要代表为桂林光隆、武汉光讯为代表的光路自动保护系统，其产品的主要特性是处理器均是采用单片机架构，主要应用于2.5G及以下的传输速率，部分厂家可以提供10G的传输速率，但对于单波速率40G和100G的光纤传输系统的保护基本上还是空白，并且存在着切换时间长（典型切换时间在25ms左右），不具可扩展性，不能远程升级等问题，用户使用不方便，可维护性差。
