[发明专利]光总线网络中的光节点

说明书

技术背景

本发明涉及光总线网络中的光节点。节点包括适合特定波长通路的发送器和接收器，并被设计来通过光总线网络与其他节点中对应波长通路的接收器和发送器进行通信。

现有技术

在通信领域里，常常需要很高的传输容量。大量的数据可利用通过调制的光信号的光传输系统而被非常高速地传送。

波分复用(WDM)法被用来在公用光媒质中传送多种光信号。信号将通过独立的波长通路被传送，这些通路可同时在一根光纤中。

光传输可通过光总线网络来实行，光总线网络包括多个能相互通信的光连接点。在一个有N个节点通过两根光纤互相串联在一起的光总线网络中，由于第一根光纤用来传输一个方向，而第二根光纤用来传输另一个方向，这样可实现在节点之间在两个方向的通信。每个节点通过一独立的波长通路与其他节点通信。这意味着每根光纤上同时具有至少N-1个波长通路。

每个节点包含至少N-1个接收器和N-1个发送器，通过波长通路与其他节点中对应于这些波长通路的发送器和接收器通信。每个发送器发送输入的信息到两根光纤中的一根光纤上；每一个接收器接收从两根光纤中的一根上提取的信息。

光总线网络被优选地构成使得在网络发生中断时，通过特为中断情况而保留的一对备用光纤仍能保持在所有的节点之间的通信。然而，这种类型的中断能启动不同节点间的通信，并使每一节点的一个或多个接收器和发送器必须改变以使它们分别通过一些备用光纤接收或发送一波长通路。为了限制使用的波长通路的数量，通路的重复使用是有可能的。通路的重复使用意味着一个节点所接收到的一个或多个波长通路，在可能的情况下被该节点在同一光纤上用来传输。最少可用的通路数受限于节点数，N是偶数时，通路数为N²/4，或N是奇数时，通路数为(N²-1)/4。由于同一通路被用来在同一光纤上多次传输，当网络发生中断，两个节点间仍要保持通信时，就会产生问题。

US-5159595已经公开一种网络，包括相互连接成环形结构的多个节点。每一节点能通过网络与其他节点通信。在传统的网络结构中，两节点间消息的传递要通过两根光纤，从一发送节点到达目的节点；同样地，节点接收到从两个相反方向的光纤上传送的消息。这意味着总线网络发生中断的情况下，不需要倒换而仍能保持通信。该系统的一个弱点是正常情况下，网络拥有大量的、不必要的波长通路，因而是超尺寸的。

发明描述

本发明涉及在光总线网络中的一个光节点，它通过连接在两根光纤上的发送器和接收器，与至少另外两个光节点通信。总线网络包含额外的通信通道以保证在总线网络中发生中断后，两节点间仍能保持通信。

这种类型的安全总线网络的一个问题是如果一根光纤有故障，接收器和发送器需要改变以通过另一根光纤进行通信，这样才能保持通信。

本发明试图通过提供一个在网络发生中断时，能以简单方式使发送器/接收器在总线网络的光纤上进行倒换的光节点，来解决上述问题。本发明中所述节点包括很多成对的发送器和接收器，使得在总线网络中能通过两根光纤与其他任一节点通信。总线网络中的光纤将节点连接起来并允许各节点间进行双向通信。节点至少包含与总线网络中节点总数相同的安全倒换装置，这些安全倒换装置被设计用来将节点中的发送器和接收器在两根光纤间进行倒换。

本发明也涉及不一定包含发送器和接收器，但包含多个多路复接器和分接器的节点，这些复接器和分接器能耦合在总线网络的光纤间的波长通路，从而把这些波长通路的发送器和接收器连接到光纤上。节点至少包含与总线网络中节点总数相同的安全倒换装置，这些安全倒换装置被设计成在两根光纤间倒换节点中的复接器和分接器。

借助于本发明中的节点结构，在以重复使用的通路进行通路分配，使得在总线网络中，对于固定的波长，将最少数量的波长通路分配给发送器和接收器的情况下，即使网络发生中断时，有可能在两根光纤间进行发送器和接收器的倒换，以使得可保持发送器和接收器的通路分配以用于在包括于总线网络中的节点之间的通信。

由于这种相对简单的设计，本发明的节点结构，对不使用上述有效的通路分配方法的其他类型总线网络，也具有优势。然而，使用该节点的一个条件是，总线网络受网络结构变化(例如总线网络中某处的中断)的影响而存在改变网络配置的危险，这些变化，要求发送器和接收器在光纤之间倒换。

附图说明

图1a-c表示有四个节点的光总线网络的不同中断情况；

图2表示本发明的光节点的第一种实施方案；和