[發(fā)明專利]一種雙環(huán)自愈型水下光纖網(wǎng)絡(luò)信號傳輸系統(tǒng)和方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210007443.8
• 申請日: 2022-01-06
• 公開（公告）號: CN114499666A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王琨;匡彪;湯志峰;柯有強;宋文生;龔浩亮;馬小勤;要慶生;桑國峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團公司七五0試驗場
• 主分類號: H04B10/25
• 分類號: H04B10/25;H04B10/80;H04B10/291
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 蘇杭

本發(fā)明公開了一種雙環(huán)自愈型水下光纖網(wǎng)絡(luò)信號傳輸系統(tǒng)和方法，一臺岸上信號處理光端機、若干臺水下采集光端機，通過兩組芯光纖將一個個岸上節(jié)點與若干個水下節(jié)點連接組成環(huán)網(wǎng)，每組環(huán)路均為雙向環(huán)路，每組環(huán)路具有順時針和逆時針兩個方向，每個方向含A環(huán)和B環(huán)兩個環(huán)路構(gòu)成信號傳輸網(wǎng)絡(luò)，采用雙環(huán)自愈的方式實現(xiàn)水下信號的高可靠性傳輸；該系統(tǒng)每個水下采集節(jié)點相對獨立，采用雙芯光纖連接，組網(wǎng)靈活、便于擴展；使用兩個獨立環(huán)路，雙向四鏈路路由自動選擇的方式，實現(xiàn)信號的高可靠性傳輸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域及水下信號傳輸領(lǐng)域，具體是一種雙環(huán)自愈型水下光纖網(wǎng)絡(luò)信號傳輸系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

隨著水下信息網(wǎng)絡(luò)及國家海洋戰(zhàn)略的發(fā)展，各種各樣的水下探測、采集、通信平臺、水下導(dǎo)航、對抗平臺相序搭建，光纖以其重量輕、保密性好、傳輸容量大等優(yōu)點，越來越多的應(yīng)用于水下信息網(wǎng)絡(luò)中。由于信息網(wǎng)絡(luò)需求的發(fā)展、應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，在網(wǎng)絡(luò)中布設(shè)的節(jié)點數(shù)隨之大幅增加，同時由于水下信息網(wǎng)絡(luò)使用時所處的位置特性，其鋪設(shè)難度大，維護成本高，因此對系統(tǒng)的設(shè)備的體積、可靠性等都提出了很高的要求。傳統(tǒng)的點對點的信號傳輸方式在系統(tǒng)架設(shè)、可靠性方面均無法現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)需求。為了適應(yīng)新形勢下水下信息網(wǎng)絡(luò)信號傳輸要求，特提出一種雙環(huán)自愈型水下光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過2芯光纖，組成2個完整雙向信號傳輸環(huán)路，實現(xiàn)水下信息網(wǎng)絡(luò)信號的采集傳輸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明根據(jù)水下信號采集及高可靠性傳輸需求，提出一種雙環(huán)自愈型水下光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該系統(tǒng)每個水下采集節(jié)點相對獨立，采用兩芯光纖連接，組網(wǎng)靈活、便于擴展；使用兩個獨立環(huán)路，雙向四鏈路路由自動選擇的方式，實現(xiàn)信號的高可靠性傳輸。

具體的本發(fā)明是，一種雙環(huán)自愈型水下光纖網(wǎng)絡(luò)信號傳輸系統(tǒng)，包括：一臺岸上信號處理光端機、若干臺水下采集光端機，通過兩組芯光纖將一個個岸上節(jié)點與若干個水下節(jié)點連接組成環(huán)網(wǎng)，每組環(huán)路均為雙向環(huán)路，每組環(huán)路具有順時針和逆時針兩個方向，每個方向含A環(huán)和B環(huán)兩個環(huán)路構(gòu)成信號傳輸網(wǎng)絡(luò)，采用雙環(huán)自愈的方式實現(xiàn)水下信號的高可靠性傳輸，

其中：所述岸上信號處理光端機和水下采集光端機均包括：光調(diào)制解調(diào)模塊、波分復(fù)用組件、數(shù)據(jù)選擇模塊和時延測試模塊；

所述岸上信號處理光端機還包括時鐘源、時鐘分發(fā)模塊和時延調(diào)整模塊；

所述水下采集光端機還包括時鐘處理模塊、信號采集模塊、數(shù)據(jù)復(fù)用及路由選擇模塊、時延測試模塊；

波分復(fù)用組件用于分別從四個復(fù)合光信號中濾出上傳光信號輸入給光調(diào)制解調(diào)模塊；

光調(diào)制解調(diào)模塊將光信號轉(zhuǎn)換成光信號進入數(shù)據(jù)選擇模塊；

數(shù)據(jù)選擇模塊用于依據(jù)鏈路狀態(tài)、優(yōu)先級、信號路徑，從四個上傳鏈路中手動/自動選擇各個水下節(jié)點數(shù)據(jù)；所有節(jié)點數(shù)據(jù)經(jīng)延時調(diào)整模塊進行延時調(diào)整，使所有節(jié)點數(shù)據(jù)時延一致；

時延測試模塊能對岸上信號處理光端機與水下采集光端機、水下采集光端機之間的傳輸時延進行測試，并存儲，提供給時延調(diào)整模塊作為時延調(diào)整的依據(jù)；

時鐘源能為岸上信號處理光端機提供工作時鐘，該時鐘同時提供給時鐘分發(fā)模塊；

時鐘分發(fā)模塊用于將岸上時鐘源傳輸過來的時鐘轉(zhuǎn)換成光信號，輸入到波分復(fù)用組件，通過光纖傳輸?shù)剿虏杉舛藱C，為系統(tǒng)提供統(tǒng)一的時鐘，保證系統(tǒng)信號的同步采樣。

本發(fā)明的另一方面，提供了一種雙環(huán)自愈型水下光纖網(wǎng)絡(luò)信號傳輸方法，包括以下步驟：