專利名稱：用于保護正被經(jīng)由光導(dǎo)體而傳送的數(shù)據(jù)信號的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及正被經(jīng)由光導(dǎo)體通過光數(shù)據(jù)網(wǎng)而傳送的數(shù)據(jù)信號的保護或切換的方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的光數(shù)據(jù)網(wǎng)中，具有低比特率的光數(shù)據(jù)信號被多路復(fù)用以形成具有較高比特率的數(shù)據(jù)信號并經(jīng)由光數(shù)據(jù)網(wǎng)傳送。這些光數(shù)據(jù)網(wǎng)包括各種光放大器以及切換裝置。
為了保護光數(shù)據(jù)網(wǎng)的線路段以防故障，把備用光導(dǎo)體(也被稱作保護線路)與工作光導(dǎo)體(也被稱作工作線路)并行鋪設(shè)。
這些不相交的備用光導(dǎo)體或鏈路保護了工作數(shù)據(jù)信號。假定存在兩個以上的不相交的路徑，當(dāng)n個工作數(shù)據(jù)信號共用另一個可供選擇的路由時在經(jīng)濟上是有益的。這防止了為備用切換而保留50％的總輸送容量。由于1n備用切換，所以僅有1/(n+1)的輸送能力必須被保留以用于備用切換。
可以從簡稱的同步數(shù)字系列SDH，或簡稱的同步光網(wǎng)絡(luò)SONET中了解用于光傳輸系統(tǒng)的保護切換，也被稱作保護。一種公知的保護切換為1n，或者對于n＝1的情形，為11備用切換。在此情形中，用一條備用線路來保護n條光線路。在故障事件中不再被傳送的附加數(shù)據(jù)能夠在無故障狀態(tài)下在該備用線路上傳送。該備用線路上所另外傳送的數(shù)據(jù)也被表示成低優(yōu)先級通信量。
在SDH技術(shù)中，為了這一目的已經(jīng)把根據(jù)ITU-TG.783被稱作1n多工段保護的1n備用切換方法標(biāo)準(zhǔn)化了。為了明確的故障位置的目的，在SDH中使用了被稱作多工段的段。該段形成了在工作數(shù)據(jù)信號上的多工段開銷并且正好延伸于備用切換段上。換言之，該多工段開銷是在發(fā)送端生成并終止于接收端，或者在反向上正好相反。因此該多工段開銷不受備用切換系統(tǒng)外的工作數(shù)據(jù)信號干擾的影響。如果，例如，干擾被確定是在接收端的多工段上，那么該干擾的起因顯然存在于該多工段部分上，并且不在其之前。相同的監(jiān)視原理同樣適用于另一可供選擇的路由。與有用數(shù)據(jù)信號一起傳送的多工段開銷構(gòu)成了可用于協(xié)調(diào)備用切換的快速通信信道。這就保證了在僅僅一個方向上的干擾事件中兩個端仍然被切換到備用設(shè)備上，根據(jù)在出現(xiàn)多個故障的事件中的優(yōu)先級方案，保證了兩端把相同的工作數(shù)據(jù)信號切換到備用設(shè)備上，以及保證了在缺陷清除后按準(zhǔn)同步方式復(fù)位該兩端。
一種簡稱APS的自動保護切換協(xié)議通常用來控制該1n備用切換。在例如，被稱作多工段開銷的光數(shù)據(jù)信號的開銷字節(jié)內(nèi)傳送該協(xié)議。借助于另外的光信道，諸如光管理信道，例如簡稱的OSC，可以在上面?zhèn)魉驮搮f(xié)議開銷。在傳輸?shù)钠瘘c和終點評估該協(xié)議。在協(xié)議數(shù)據(jù)的評估之后，如果需要，那么可能產(chǎn)生保護切換。
DWDM網(wǎng)絡(luò)運營商在簡稱的密集波長分割多路復(fù)用技術(shù)DWDM的基礎(chǔ)上給SDH或SONET網(wǎng)絡(luò)運營商提供了透明的鏈路。該透明性與SDH或SONET信號有關(guān)，也就是說與有效載荷和超載有關(guān)，因而包含該多工段開銷。DWDM網(wǎng)絡(luò)運營商無疑能夠讀取該多工段開銷并因此監(jiān)視信號質(zhì)量。然而，由于商業(yè)模式，該網(wǎng)絡(luò)運營商未被授權(quán)來修改或終止該多工段開銷。這對于SDH網(wǎng)絡(luò)運營商來說的優(yōu)點是該運營商能夠使用該多工段開銷在DWDM網(wǎng)絡(luò)上在其網(wǎng)絡(luò)段之間進行通信。
這對1n備用切換的效果如下。多工段不再僅僅在將被切換到備用設(shè)備(DWDM網(wǎng)絡(luò)運營商)的兩個設(shè)備之間的段上延伸。當(dāng)然它仍然為工作數(shù)據(jù)信號的故障提供判據(jù)。不過，故障起因不再能夠被定位。由于多工段開銷不再能夠被DWDM網(wǎng)絡(luò)運營商所使用，因此沒有通信信道可用于協(xié)調(diào)該1n備用切換。
因此，現(xiàn)在不存在可用的光附加信道，或是不可能存取光數(shù)據(jù)信號的開銷字節(jié)。在具有來自不同制造商的設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)上或是在外部管理的網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳輸情形下同樣能夠出現(xiàn)這樣的問題。存在這樣的問題，即不可能借助于這些APS協(xié)議來執(zhí)行保護切換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一般涉及用于保護正被經(jīng)由光導(dǎo)體傳送的數(shù)據(jù)信號的方法。更具體地，本發(fā)明涉及用于由于光導(dǎo)體內(nèi)的故障而針對光數(shù)據(jù)信號傳送來切換光導(dǎo)體的方法。
在本發(fā)明的一個實施例中，提供了一種用于保護數(shù)據(jù)信號的方法。經(jīng)由兩端都連到光切換裝置上的至少一對工作光導(dǎo)體來雙向地傳送該數(shù)據(jù)信號。在該方法中使用了同樣地連到該切換裝置的至少一個備用光導(dǎo)體對。而且，存在于該光切換裝置內(nèi)的監(jiān)視及控制裝置也被用在從各個工作光導(dǎo)體對到備用光導(dǎo)體對的轉(zhuǎn)接的干擾事件中。在一對工作光導(dǎo)體的至少一個光導(dǎo)體上的干擾事件中，根據(jù)本發(fā)明方法，在接收端確定該信號故障，數(shù)據(jù)信號在接收端上被轉(zhuǎn)接到備用光導(dǎo)體對，并且通過在工作光導(dǎo)體對上的由此所產(chǎn)生的信號故障而在反向端上執(zhí)行到備用光導(dǎo)體對的類似轉(zhuǎn)接。
在本發(fā)明的還一個實施例中，用雙向使用的光導(dǎo)體來實現(xiàn)該光導(dǎo)體對。
在本發(fā)明的另一個實施例中，在多個工作光導(dǎo)體的故障事件中，按照能夠被規(guī)定的優(yōu)先級來執(zhí)行到備用光導(dǎo)體對的轉(zhuǎn)接。而且，可以根據(jù)各工作光導(dǎo)體內(nèi)的干擾的暫時發(fā)生來分配所述的優(yōu)先級。
在本發(fā)明的又一個實施例中，通過在一個端上的轉(zhuǎn)接之后，影響在反向端上的準(zhǔn)同步轉(zhuǎn)接的一個另外的準(zhǔn)備就緒復(fù)位命令來執(zhí)行從備用光導(dǎo)體對到再次可使用的工作光導(dǎo)體對的轉(zhuǎn)接。
本發(fā)明的一個優(yōu)點是在光導(dǎo)體上的傳輸情形中提供了用于光鏈路的1n或11備用切換，無需使用協(xié)議。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是借助于至少一個備用光導(dǎo)體對或是雙向使用的備用光導(dǎo)體(保護線路)來使至少一個工作光導(dǎo)體對或是雙向使用的工作光導(dǎo)體的保護切換成為可能，無需使用通信或輔助協(xié)議。
本發(fā)明的還一個優(yōu)點是僅當(dāng)故障起因是在被保護的系統(tǒng)之內(nèi)，也就是說在兩個DWDM裝置之間時才切換到該例子中的備用設(shè)備。如果當(dāng)工作數(shù)據(jù)信號中的干擾起因是在備用切換系統(tǒng)外部時也執(zhí)行到備用設(shè)備的切換，那么首先該備用切換對受干擾影響的工作數(shù)據(jù)信號不提供任何改進，并且其次，另一個可供選擇的路由將不再可用于保護其它的工作數(shù)據(jù)信號。換言之，本發(fā)明的1n備用切換系統(tǒng)通過能夠確定故障起因是存在于該備用切換系統(tǒng)內(nèi)還是該備用切換系統(tǒng)外而能夠定位故障起因。
本發(fā)明的再一個優(yōu)點是在多故障的情形中，第一工作數(shù)據(jù)信號不被允許在較長期間內(nèi)錯誤地連到第二工作數(shù)據(jù)信號。因此，提供了兩端之間的備用切換活動的協(xié)調(diào)。
在清除了工作數(shù)據(jù)信號干擾后，備用切換裝置準(zhǔn)同步地切換回到工作路徑。
在一進一步的優(yōu)點中，在僅在一個方向內(nèi)的故障事件中，仍然在兩個方向內(nèi)執(zhí)行到備用裝置的切換，這是由于在修理工作期間通常的情形是至少暫時地，把兩個方向分離。
本發(fā)明的另外特征及優(yōu)點將在下述本發(fā)明的詳細說明及附圖中描述，并且從中本發(fā)明的另外特征及優(yōu)點將變得明顯。


圖1示出本發(fā)明光數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安排的方框圖。
圖2示出根據(jù)圖1的在出現(xiàn)故障以及第一切換狀態(tài)情形下的方框圖。
圖3示出根據(jù)圖2的在出現(xiàn)故障以及完全完成切換到備用線路的情形下的方框圖。
具體實施例方式
圖1示出本發(fā)明的用于光數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安排設(shè)計原理。光數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)包括成對安排的光導(dǎo)體LWL1，...，LWLn，LWLp，LWL1’，...，LWLn’，LWLp’以及在兩端所提供的光切換裝置OXC1，OXC2。光切換裝置OXC1，OXC2分別具有一光開關(guān)板OSF1，OSF2，一個控制裝置ST1，ST2，以及分別分配給一對光導(dǎo)體的監(jiān)視裝置OCR11，...，OCR1n，OCR1p，OCR21，...，OCR2n，OCR2p。光導(dǎo)體對LWL1，LWL1’...LWLn，LWLn’構(gòu)成了用于光數(shù)據(jù)信號ODS1，ODS2，...，ODSn的雙向傳輸?shù)墓ぷ鞴鈱?dǎo)體或工作線路。光導(dǎo)體對LWLp，LWLp’對于其中干擾出現(xiàn)在工作光導(dǎo)體LWL1，LWL1’...LWLn，LWLn’之一上的情形起到了備用光導(dǎo)體或保護線路的作用。它是為這樣的干擾情形而提供的，即受影響的工作光導(dǎo)體在兩端被斷開，并且在完成切換之后經(jīng)由備用線路LWLp，LWLp’發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸。
每個光導(dǎo)體對LWL1，...，LWLn，LWLp，LWL1’，...，LWLn’，LWLp’構(gòu)成了用于光數(shù)據(jù)信號ODS1，...，ODSn，ODSp的傳輸信道。在每種情形中，為在一個方向上傳送數(shù)據(jù)信號而提供每對光導(dǎo)體中的一個光導(dǎo)體，并且另一個光導(dǎo)體被提供用于在相反方向上的傳送。
能夠與光導(dǎo)體一起提供再生器，放大器，多路復(fù)用器，切換元件或其它光設(shè)備(未示出)。
用于光數(shù)據(jù)信號的雙向傳輸?shù)囊粋€單獨的光導(dǎo)體能夠用來取代一對光導(dǎo)體。
圖2示出了依據(jù)圖1的安排，其中規(guī)定已經(jīng)在工作光導(dǎo)體中的一個上發(fā)生了干擾，這是由于例如光導(dǎo)體LWL2已經(jīng)被中斷，用X來說明。出于這一原因，在傳送方向上不通過接收光切換裝置OXC2檢測任何光信號。在所示情形中從OXC1到OXC2的方向被中斷。換言之，最初，僅光切換裝置OXC2不接收信號。這在所分配的監(jiān)視裝置OCR22內(nèi)作為信號故障而檢測到，被稱作光丟失，簡稱LOL，或是簡稱的告警指示信號AIS。監(jiān)視裝置OCR22于是向控制裝置ST2輸出一信號?？刂蒲b置ST2評估該信號并向光切換板OSF2輸出切換命令。光切換板0SF2評估該命令并把光數(shù)據(jù)信號ODS2雙向地從工作光導(dǎo)體對LWL2/LWL2’轉(zhuǎn)接到備用光導(dǎo)體對LWLp/LWLp’。盡管在相反的方向上，即從OXC2到OXC1的方向上傳輸并未被干擾，但是仍然執(zhí)行雙向切換。由于光切換裝置OXC2內(nèi)的該雙向轉(zhuǎn)接，在本身未被干擾的光導(dǎo)體LWL2’上沒有信號被發(fā)射。這在被分配的監(jiān)視裝置OCR12內(nèi)被作為信號故障，LOL或AIS而檢測到。被分配的監(jiān)視裝置OCR12向控制裝置ST1輸出一信號?？刂蒲b置ST1評估該信號并向光切換板0SF1輸出一切換命令。光切換板0SF1評估該命令并執(zhí)行把光數(shù)據(jù)信號ODS2從工作光導(dǎo)體對LWL2/LWL2’轉(zhuǎn)接到備用光導(dǎo)體對LWLp/LWLp’的雙向轉(zhuǎn)接。在圖3中說明這一切換狀態(tài)。由此執(zhí)行用于光導(dǎo)體的線路中斷的光數(shù)據(jù)信號的備用切換(1n備用切換)。
對于其中在無故障情形下已在備用光導(dǎo)體對LWLp/LWLp’上傳送了一附加光數(shù)據(jù)信號的情形，該信號將不再通過備用切換而傳送(低優(yōu)先級通信量)。
在已經(jīng)修理了有故障的光導(dǎo)體后，將盡可能同步地執(zhí)行向工作光導(dǎo)體對的轉(zhuǎn)接。為了實現(xiàn)這一點，使用了其中在一端使光切換系統(tǒng)進入一種等待條件的特殊切換命令。在另一端處的強制轉(zhuǎn)接之后，就在等待端執(zhí)行準(zhǔn)同步轉(zhuǎn)接。
在當(dāng)多個光導(dǎo)體都被中斷的情形下，根據(jù)先前規(guī)定的優(yōu)先級或以其它某些方式，諸如時間窗定義的判據(jù)來執(zhí)行轉(zhuǎn)接。
本發(fā)明描述了一種方法，借助于該方法有可能實現(xiàn)1n備用切換，無需使用開銷或額外的信道。該方法的特征包括下述基本原理。
根據(jù)工作信號的故障檢測，接收方向和發(fā)送方向都被切換到備用設(shè)備。結(jié)果，在僅僅一個方向上存在故障的情形下，還在相反的方向上引起故障。因此，總是在兩端檢測故障，并在各個情形下執(zhí)行備用切換。
為了在競爭多故障的情形中阻止相對長持續(xù)時間的錯誤連接，可以想見把首先出故障的工作數(shù)據(jù)信號切換到備用設(shè)備。
準(zhǔn)同時的多故障能夠具有這樣的影響，即一端把一個故障看作為第一故障，而另一端把其它的故障看作為第一故障。準(zhǔn)同時多故障幾乎總是具有共同的故障起因。通過引入故障持續(xù)核查，例如，在數(shù)秒范圍內(nèi)，能夠照此識別出準(zhǔn)同時故障。在此情形中，兩端不切換到備用設(shè)備，對于該兩端已經(jīng)首先檢測到故障的那個工作數(shù)據(jù)信號，也不切換到備用設(shè)備，而是把具有較低信道號的工作數(shù)據(jù)信號切換到備用設(shè)備。
有著在1n備用切換系統(tǒng)外的起因的工作數(shù)據(jù)信號故障不能被該端通過把故障從其起因存在于該備用切換系統(tǒng)內(nèi)的那些信號中檢測出來而進行分辨。備用設(shè)備的切換被作到以下程度，使得該備用數(shù)據(jù)鏈路已不被另一個工作數(shù)據(jù)信號占據(jù)。這不會有重大的負面影響，因為網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)能夠通過其全局觀察來定位故障起因，并且能夠借助于發(fā)給光切換裝置OXC1和OXC2的適當(dāng)?shù)那袚Q命令而把被不必要地切換到備用設(shè)備的工作數(shù)據(jù)信號切換回到相關(guān)的工作數(shù)據(jù)鏈路。該備用數(shù)據(jù)鏈路因此在來自該系統(tǒng)外部的故障事件中僅僅被短時間占據(jù)。
網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)能夠借助于其全局觀察來確定在故障之后何時該工作數(shù)據(jù)鏈路本身將再次成為可使用的。為了使往回切換是準(zhǔn)同步的，該網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)可以不是簡單地給兩個光切換裝置OXC1和OXC2發(fā)送適當(dāng)?shù)那袚Q命令。由于該低速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，因此這些命令一般不會同時到達。在工作數(shù)據(jù)信號中，例如，在數(shù)秒范圍內(nèi)，該結(jié)果可能是中斷。作為替代，該網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)首先向這兩個光切換裝置OXC中的一個發(fā)送使其自身對往回切換做好準(zhǔn)備的命令，這就是說只要它一不再檢測到故障，光切換裝置OXC就將立即切換回到該工作數(shù)據(jù)鏈路。然后該網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)向另一個光切換裝置OXC發(fā)送往回切換的命令。這一機制具有這樣的作用，即該兩端被以準(zhǔn)同步方式往回切換。
兩個光切換裝置OXC都參照當(dāng)前的故障狀態(tài)以及1n備用切換系統(tǒng)的備用切換狀態(tài)來執(zhí)行一連續(xù)的似然測試。在比最長50ms的備用切換持續(xù)時間持續(xù)更長時間的矛盾情形下，存在回到初始狀態(tài)的自動切換，并將其告知網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。
應(yīng)當(dāng)理解，現(xiàn)在這里所描述的較佳實施例的各種變化和修改，對于本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員來說都將是顯而易見的。能夠做出這些變化和修改而不脫離本發(fā)明的精神和范圍，并且不使其預(yù)計的優(yōu)點減少。因此意圖用附帶的權(quán)利要求書來覆蓋這些變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于保護數(shù)據(jù)信號的方法，包括步驟經(jīng)由至少一個工作光導(dǎo)體而在第一與第二光切換裝置之間雙向傳送數(shù)據(jù)信號；使用所述第二光切換裝置作為接收光切換裝置以確定在該至少一個工作光導(dǎo)體的出故障工作光導(dǎo)體中的數(shù)據(jù)信號干擾；把該第二光切換裝置內(nèi)的出故障工作光導(dǎo)體的數(shù)據(jù)信號切換到一備用光導(dǎo)體；由于數(shù)據(jù)信號的切換，通過該第一光切換裝置確定所述出故障工作光導(dǎo)體內(nèi)的數(shù)據(jù)信號故障；把該第一光切換裝置內(nèi)的出故障工作光導(dǎo)體的數(shù)據(jù)信號切換到該備用光導(dǎo)體；以及經(jīng)由該備用光導(dǎo)體而在該第一與第二光切換裝置之間雙向傳送數(shù)據(jù)信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中經(jīng)由至少一個工作光導(dǎo)體而在第一與第二光切換裝置之間雙向傳送數(shù)據(jù)信號的步驟進一步包括經(jīng)由多個光導(dǎo)體對來傳送數(shù)據(jù)信號的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括步驟在多個工作光導(dǎo)體的干擾故障事件中，根據(jù)被分配的優(yōu)先級而把該出故障工作光導(dǎo)體的數(shù)據(jù)信號切換到備用光導(dǎo)體對。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，進一步包括步驟根據(jù)在各工作光導(dǎo)體內(nèi)的干擾的暫時發(fā)生來分配優(yōu)先級。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括步驟把來自該備用光導(dǎo)體的被切換數(shù)據(jù)信號切換到所述的通過把該第一與第二光切換裝置之一上的數(shù)據(jù)信號切換到最初的工作光導(dǎo)體以及隨后準(zhǔn)同步地把該第一與第二光切換裝置中的另一個上的數(shù)據(jù)信號切換到最初的工作光導(dǎo)體而再次成為可使用的最初的工作光導(dǎo)體上。
全文摘要
公開了一種用于保護正被經(jīng)由光導(dǎo)體傳送的數(shù)據(jù)信號的方法。出于該數(shù)據(jù)信號的雙向傳輸?shù)哪康?，提供了兩端都連到光切換裝置上的至少一對工作光導(dǎo)體。一備用光導(dǎo)體對也在兩端連到該光切換裝置。在該光導(dǎo)體對的至少一個光導(dǎo)體上的干擾事件中，例如在接收端上確定的信號故障事件中，在接收端存在從各個工作光導(dǎo)體對到備用光導(dǎo)體對的轉(zhuǎn)接。因此，在反向端上存在信號故障，并立刻由此在相反的端上也存在到備用光導(dǎo)體對的類似轉(zhuǎn)接。
文檔編號H04J14/02GK1455530SQ0312842
公開日2003年11月12日 申請日期2003年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月30日
發(fā)明者J·海勒斯, H·耶格爾, O·亞雷斯, A·米特邁爾 申請人:西門子公司