[發明專利]基于環網拓撲結構的海底觀測網絡冗余系統及使用方法

在審

• 申請號: 202010147046.1
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111327974A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 王佳秋;李中華;孫雷
• 申請（專利權）人: 深圳歐特海洋科技有限公司
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 李浩

本發明涉及海洋觀測系統技術領域，且公開了基于環網拓撲結構的海底觀測網絡冗余系統及使用方法，包括岸端交換機，岸端交換機的輸出端通過主干光纜(含兩路光纖)，一路連接到主接駁盒#1交換機#1上，另一路連接到主接駁盒#1交換機#2上，主接駁盒#1交換機#1的輸出端通過一路光纖連接到主接駁盒#2交換機#1上，主接駁盒#1交換機#2的輸出端通過一路光纖連接到主接駁盒#2交換機#2上，主接駁盒#2交換機#1和主接駁盒#2交換機#2的輸出端分別通過一路光纖連接到岸端交換機上，在岸站與主接駁盒，主接駁盒與次接駁盒之間有效的冗余功能，很大程度上提高了系統的可靠性，抗故障能力。

技術領域

本發明涉及海洋觀測系統技術領域，具體為基于環網拓撲結構的海底觀測網絡冗余系統及使用方法。

背景技術

海底觀測網絡的通信系統是為海底觀測網進行數據傳輸提供服務的，其中岸基設備的供電由岸基供電提供，水下通信設備的供電由海底觀測網專門的供電設備提供。在現有的一些海底觀測網絡通信系統中，其網絡架構主要是鏈型的，即主干網是串聯成一條線路的。這種方式可以借用上一個主節點作為下一主節點的傳輸中繼，可延長網絡距離。但這種方式也存在的致命弱點，就是當網絡中任意一個主節點出現故障的時候，其后面的主節點會全部失效。因此，設計一種高可靠性，高傳輸效率，具備冗余功能的海底觀測網絡多節點通信系統是有必要的。

在《2018-2024年中國海底觀測行業市場深度調查及投資前景分析報告》中提到海底觀測網各組成部分的價值配比，其中ROV用以在深海無人環境下進行儀器、線纜等安裝，總價值占比約15％。后續每年運行維護方面，主要包括對線纜、海底接駁盒、傳感器網絡進行檢查、維修和更換，占全網整體設備價值的20％左右。由此看出海底觀測網水下設備的施放和回收維護的成本非常巨大，因此高抗故障能力、高可靠性、冗余功能成為了設計的重中之重。

現有技術方案：

在現有的一些海底觀測網絡通信系統中，其網絡架構主要是鏈型的，即主干網是串聯成一條線路的。如圖1所示，從岸端交換機出發通過主干光纜 (一路光纖)，連接到第一個主接駁盒交換機，再從主接駁盒交換機繼續延伸至下一個主接駁盒。每一個次接駁盒的交換機連接到主接駁盒的交換機上，從而實現在主干光纜上的通信。

單一鏈型網絡最大的缺點就是抗故障能力不高，任何一個主接駁盒的交換機故障或者主干光纜上任意一點的光纜故障，整個通信系統就陷入癱瘓。同時，主接駁盒到次接駁盒的通信網絡也是單一的連接，這之間的連接問題也會導致此次級接駁盒的癱瘓。

本發明的目的旨在提出一種高可靠，高傳輸效率，具備冗余功能的海底觀測網絡多節點通信系統，為海底觀測網的不同節點搭建通信平臺。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了基于環網拓撲結構的海底觀測網絡冗余系統及使用方法，具備高可靠、高傳輸效率和具備冗余功能等優點，解決了單一鏈型網絡最大的缺點就是抗故障能力不高，任何一個主接駁盒的交換機故障或者主干光纜上任意一點的光纜故障，整個通信系統就陷入癱瘓。同時，主接駁盒到次接駁盒的通信網絡也是單一的連接，這之間的連接問題也會導致此次級接駁盒癱瘓的問題。

(二)技術方案