[发明专利]透明光自行恢复环通信网络

说明书

本发明涉及用于光信号发送的透明通信网络，该网络具有环型结构，包括双通信线路和沿该线路设置的节点，用于将与一个或多个通信信道有关的信号分别加入到环和从环取下。

在网络中，根据所说的波分复用技术(或WDM)，分别具有不同波长、对应于不同信道的信号通常一起沿光纤传输。在节点处，对应于一条信道的具有一个波长的一个信号的成分以光形式从网络中取出和加入到网络。网络使光信号的发送不经过中间转换为电形式，因此对于被发送的基本信息的特定结构来说是透明的(电信号常常为数字形式)。

在光信号发送网络中交换信息的量极高。由于这个原因，一个故障能造成严重的后果，大量用户可能失去该信息流。

典型的故障可以中断光纤，例如由于所述的光纤能被操作者偶然切断而操作者却不意识到这种情况的发生，以及例如由于火灾，电源不足或一个元件的故障造成整个节点上操作中断。

为了在自动方式和在足够短的期间内处理这种情况以便不中断信息流，已经提出自行恢复环网络。

在这些网络中，不同的节点通过两个光纤线路互相连接，两个光纤线路本身封闭形成一个环：主环线路(也称为外环或工作环)和第二环线路(也称为内环或保护环)。在一般条件下，信号只在主线路上一个方向传输并根据波长从不同的节点取下和/或加入到不同的节点。

在节点故障，或上级和下级节点之间的主线路光纤中断的情况下，在中断的上级节点上通过使信号流从主线路改变到第二线路(根据主线路中的信号传输方向)和在下级节点上使信号流从第二线路改变到主线路来恢复连续性。在第二线路，信号沿与主线路相反的方向传输。

为了在自动方式中执行从一个环形线路到另一个环形线路的这些改变，提供两个所谓的方向开关2×2用于节点中，方向开关为具有两个输入和两个输出的光四向元件；在一般配置中，第一输出光连接到第一输入并且第二输出光连接到第二输入，而在切换配置中，第一输出光连接到第二输入并且第二输出光连接到第一输入。例如S.Merli，A.Mariconda，R.de Sanctis的标题为“在环中断和信道的局内取出一插入情况下用于具有自动再配置功能的D-WDM系统的透明光环的分析和度量”的文章(FOTONICA’95会议记录，Sorrento，IT，1995年5月)描述这种类型的一个节点。在主环形线路中断的情况下能使信号改变到第二环形线路；另外，在相同故障的情况下该节点(典型地可选择波长的光开关，用于加入和取出具有预定波长的信道的信号)的光用户单元被旁路，而在剩余网络节点之间保留传送。

这种类型的网络需要一个中央单元，它能够识别和定位发生的故障(例如，通过由位于故障上级、能以自调节方式执行切换光信号到服务线路的节点发送没有信号的通知)并将切换命令送到故障上级的节点，以便它能接收来自服务线路的信号。由于这个原因中央单元必需与每个节点通信，特别是对于通信线路出现故障的情况。因此必须安排连接于节点和中央单元之间的应急线路，这些线路与节点之间的通信的环形线路无关。这些应急线路(可以为光、电、或无线电线路或者其他任何类型的线路)与中央单元一起在通信网络中起很重要的作用。此外，在上述类型的网络结构中，向中央单元发送关于发生故障的信息、由所述单元处理该信息以及向故障上级节点发送切换命令所需的时间通过方向开关增加到干预时间，建立在中断之后恢复网络功能的全部时间。全部恢复时间较方向开关的干预时间大很多，目前声光或磁光型开关达到数毫秒数量级或者机械型开关达到数十毫秒。

在ECOC 94会议记录，Florence，IT，1994年9月25日至29日，第2卷，第873页至875页，由E.A/mstrom等人所著的标题为“使用WDM技术的单向自行恢复环”的文章中也描述了一种光自行恢复环网络。在具有一个以上的输入和一个以上的输出的光开关的节点设想使用光网络。网络被设计为只要它们检测到在至少一条光纤的中断，就使节点闭合在保护光纤上的环。

根据第一方面，本发明涉及光自行恢复环通信网络，该网络包括：

一条光通信线路，形成第一闭合光通路；

至少两个光信号加入/取出节点，它们光连接于所述的光通信线路；

第二光通信线路，形成第二闭合光通路并光连接于所述的光信号加入/取出节点；

其中至少一个所述的节点包括用于有选择性地从所述的第一和第二通信线路中的一条通信线路取出所述的光信号的控制选择装置，

其中至少一个所述的光信号加入/取出节点还包括用于同时输入至少一个光信号到所述的第一通信线路和所述的第二通信线路的装置。