CN100336327C - 全光网络二纤双向环通道共享保护装置 - Google Patents

Abstract

全光网络二纤双向环通道共享保护装置，其由光交叉器件X、光选择器件S和光分配器件D，或3个光交叉器件构成一个(或两个保护装置)。其一的光选择器件S分别与本地下路、工作通道输入连接，光分配器件D分别与本地上路、工作通道输出连接；光交叉器件X分别与光选择器件S、光分配器件D、保护通道输出、保护通道输入连接。具有：1.利用少量的光交叉器件，光选择器件，光分配器件，可完成一个节点内对两个单向业务的通道共享保护。2.利用两个相同的装置，可完成节点内对两个双向业务的通道共享保护。3.整体结构简单，传输性能可靠，实用效果佳，广泛用于全光网络两纤双向环通道共享保护，社会和经济效益显著。

Description

全光网络二纤双向环通道共享保护装置

                             技术领域

本发明属于光纤通讯类，尤其涉及波分复用技术的全光网络保护装置。

                             背景技术

目前，光纤通讯中光同步数字传送网(SDH)的保护已经完善，而全光网络的保护正在发展。

公知的光网络二纤双向环的通道保护技术，目前只有通道1+1保护和通道1∶1保护，它们都是专用保护，即只能用一个保护通道来保护一个工作通道上的业务。到目前为止，还没有通道共享保护的装置和技术，因而不能适应光纤通讯术中的光同步数字传送网的发展和保护的需要。

                             发明内容

本发明的目的是提供一种全光网络二纤双向环通道共享保护装置，解决上述难题，以满足通道共享保护，和适应光纤通讯术的发展等多方面的需要。

本发明的目的是这样实现的：

1，全光网络二纤双向环通道共享保护装置，其全光网络二纤双向环通道共享保护的装置由光交叉器件X、光选择器件S和光分配器件D构成，

其中，光选择器件S分别与本地下路端口3、工作通道输入端口2连接，光分配器件D分别与本地上路端口4、工作通道输出端口5连接；光交叉器件X分别与光选择器件S、光分配器件D、保护通道输出端口1、保护通道输入端口6连接。

2，全光网络二纤双向环通道共享保护装置，其光选择器件S1、光分配器件D1、光交叉器件X1构成一个保护装置，光选择器件S2、光分配器件D2、光交叉器件X2构成另一个保护装置，

其中，光分配器件D1分别与工作通道输出端口5、本地上路端口4连接，光选择器件S1分别与工作通道输入端口2、本地下路端口3连接，光交叉器件X1分别与光选择器件S1、光分配器件D1、保护通道输入端口6、保护通道输出端口1连接；光分配器件D2分别与工作通道输出端口5’、本地上路端口4’连接，光选择器件S2分别与工作通道输入端口2’、本地下路端口3’连接，光交叉器件X2分别与光选择器件S2、光分配器件D2、保护通道输入端口6’、保护通道输出端口1’连接。

3，全光网络二纤双向环通道共享保护装置，其全光网络二纤双向通道共享保护的装置由光交叉器件X、光交叉器件S和光交叉器件D构成，

其中，光交叉器件S一端分别与本地工作业务下路端口3、本地额外业务下路端口4连接，另一端分别与工作通道输入端口2、光交叉器件X的一端口连接；光交叉器件D一端分别与本地额外业务上路端口5、本地工作业务上路端口6连接，另一端分别与工作通道输出端口7、光交叉器件X的另一端口连接；光交叉器件X还分别与保护通道输出端口1、保护通道输入端口8连接。

4，全光网络二纤双向环通道共享保护装置，其光交叉器件S1、光交叉器件D1、光交叉器件X1构成一个保护装置，

其中，光交叉器件S1的一端分别与本地工作业务下路端口3、本地额外业务下路端口4连接，另一端分别与光交叉器件X1的一端、工作通道输入端口外连接；光交叉器件D1的一端分别与本地额外业务上路端口5、本地工作业务上路端口6连接，另一端分别与光交叉器件X1的另一端、工作通道输出端口7连接；

光交叉器件S2、光交叉器件D2、光交叉器件X2构成另一个保护装置，

其中，光交叉器件D2的一端分别与本地工作业务上路端口6’、本地额外业务上路端口5’连接，另一端分别与光交叉器件X2的一端、工作通道输出端口7’连接；光交叉器件S2的一端分别与本地额外业务下路端口4’、本地工作业务下路端口3’连接，另一端分别与工作通道输入端口2’、光交叉器件X2的另一端连接；

光交叉器件X1还分别与工作通道输入端口8、工作通道输入端口2连接，光交叉器件X2还分别与工作通道输入端口8’、工作通道输入端口1’连接。

由于本发明采用了以上的技术方案，因而具有以下的优点：

1，本发明应用利用1个2x2的光交叉器件，1个2选1的光选择器件，1个1分2的光分配器件；或3个2x2的光交叉器件就可以完成一个节点内对两个单向业务的通道共享保护。

2，利用两个相同的保护装置，就可以完成节点内对两个双向业务的通道共享保护。

3，与现有的通道1+1保护、通道1∶1保护相比，采用了通道共享保护的原理，使得一个保护通道可以共享地保护多个工作通道上地业务，从而节省了系统的成本，提高了通讯系统对业务的承载能力。

4，整体结构简单，传输性能可靠，实用效果显著，可广泛用于全光网络两纤双向环通道共享保护，社会和经济效益显著。

                             附图说明

图1A是本发明的一种全光网络二纤双向环通道共享正常工作时的保护环原理示意图；

图2A是本发明的一种全光网络二纤双向环通道共享故障时的保护环原理示意图；

图3A是本发明的一种全光网络二纤双向环通道共享正常工作时的保护环示意框图；

图4A是本发明的一种全光网络二纤双向环通道共享节点右侧出现故障时的保护环示意框图；

图5A是本发明的一种全光网络二纤双向环通道共享节点左侧出现故障时的保护环示意框图；

图6A是本发明的另一种全光网络二纤双向环通道共享正常工作时的保护环原理示意图；

图7A是本发明的另一种全光网络二纤双向环通道共享故障时的保护环原理示意图；

图8A是本发明的一种双路全光网络二纤双向环通道共享正常工作时的保护环示意框图，及C节点内的内部框图和倒换后的各个器件状态示意图；

图9A是图8A中的一种F节点内的内部框图和倒换后的各个器件状态示意图。

图1B是本发明的一种全光网络带额外业务的二纤双向环通道共享正常工作时的保护环原理示意图；

图2B是本发明的一种全光网络带额外业务的二纤双向环通道共享故障时的保护环原理示意图；

图3B是本发明的一种全光网络带额外业务的二纤双向环通道共享正常工作时的保护环示意框图；

图4B是本发明的一种全光网络带额外业务的二纤双向环通道共享节点右侧出现故障时的保护环示意框图；

图5B是本发明的一种全光网络带额外业务的二纤双向环通道共享节点左侧出现故障时的保护环示意框图；

图6B是本发明的另一种全光网络带额外业务的二纤双向环通道共享正常工作时的保护环原理示意图；

图7B是本发明的另一种全光网络带额外业务的二纤双向环通道共享故障时的保护环原理示意图；

图8B是本发明的一种双路全光网络带额外业务的二纤双向环通道共享正常工作时的保护环示意框图，及C节点内的内部框图和倒换后的各个器件状态示意图；

图9B是图8B中的一种F节点内的内部框图和倒换后的各个器件状态示意图。

                             具体实施方式

以下结合附图对本发明的全光网络二纤双向环通道共享保护装置实施作如下详述：

在图1A中，全光网络二纤双向环通道共享正常工作时的保护环，由数个(如8个)光分插复用(OADM)节点(命名为A至H)，和节点之间的传输光纤，构成一个全光网中的二纤双向环。

其中，“二纤”是指两根光纤，构成的环简称为内环和外环。如设内环的业务顺时针传输，外环的业务逆时针传输，两者信号传输方向相反，即所述的“双向”。内、外环都有多个波长传输，即“波分复用”。每个波长就是一个通道。

正常工作时，外环的1个波长承载多个单向业务(如图中4个业务：T1，T2，T3，T4，用虚线表示)，内环的1个波长(用虚线表示)不传输业务，被预留用于保护外环的4个业务。

所说的“共享”是指外环的4个业务共享使用内环的一个保护波长。

在图2A中，当D、E节点之间出现故障时(图中用叉表示)，C、F节点间的T3业务被损坏。C、F节点对T3业务进行保护倒换操作。保护倒换后，C节点上路的T3业务改走内环，经过节点B、A、H、G到达节点F，再转到外环下路。这样就保证了业务的继续传输。

在图3A中，一种全光网络二纤双向环通道共享保护装置由光交叉器件X、光选择器件S和光分配器件D构成，其中，

光选择器件S分别与本地下路、工作通道输入连接，光分配器件D分别与本地上路、工作通道输出连接；光交叉器件X分别与光选择器件S、光分配器件D、保护通道输出、保护通道输入连接。

光选择器件S可采用2选1的光选择器件，光分配器件D可采用1分2的光分配器件，光交叉器件X可采用2x2的光交叉器件。

在正常工作时，本发明进入正常态。其左侧的工作业务通过端口②、器件S，到端口③输出。本地上路的业务经过端口④、器件D、端口⑤从右侧输出。

实际应用时，图中实线为工作通道，正常时承载业务；虚线为保护通道，正常时不承载业务，只有在发生故障时，才承载业务。

在图4A中，.当右侧输出的业务被损坏时，本发明的装置从正常态进入右侧倒换态。本地上路的业务改变路由，经过端口④、器件D、器件X、到端口①输出。

在图5A中，当左侧输入的业务被损坏时，本发明的装置从正常态进入左侧倒换态。右侧保护通道输入的业务经过端口⑥、器件X、器件S、到端口③输出。

本实施例还可将本地上路的信号从右侧输出，切换到左侧输出。还可以将本地下路信号从左侧输入，切换到右侧输入。通过本发明的装置在3种状态之间的切换，可以实现二纤双向环通道共享保护。

在图6A中，正常工作时，C、F节点间双向业务(T1和T2)通过外环的λ_外2波长和内环的λ_内1波长传输，同时外环的λ_外1波长和内环的λ_内2波长被预留用于保护。

在图7A中，当D、E节点间出现故障时，C、F点的装置进入倒换态。C节点上路的业务T1从波长λ_外2，倒换到内环，经过λ_内2到达F节点，再倒换到外环并下路。F节点上路的业务T2从波长λ_内1，倒换到外环，经过λ_外1到达C节点，再倒换到内环下路。

在图8A中，双路一种全光网络二纤双向环通道共享保护装置，其光选择器件S1、光分配器件D1、光交叉器件X1构成一个保护装置，与之相关的端口有①～⑥。光选择器件S2、光分配器件D2、光交叉器件X2构成另一个保护装置，与之相关的端口有①’～⑥’。

其中，光选择器件S1分别与工作通道输出端口5、本地上路端口4连接，光分配器件D1分别与工作通道输入端口2、本地下路端口3连接，光交叉器件X1分别与光选择器件S1、光分配器件D1、保护通道输入端口6、保护通道输出端口1连接；光选择器件S2分别与工作通道输出端口5’、本地上路端口4’连接，光分配器件D2分别与工作通道输入端口2’、本地下路端口3’连接，光交叉器件X2分别与光选择器件S2、光分配器件D2、保护通道输入端口6’、保护通道输出端口1’连接。

图中，C节点框图包括了两个相同的本发明保护的装置，C节点倒换以后T1业务从端口④输入，到端口①输出。T2业务从端口⑥’输入，到端口③’输出。

在图9A中，F节点框图包括了两个相同的本发明的保护的装置。其光选择器件S1、光分配器件D1、光交叉器件X1构成一个保护装置，与之相关的端口有①～⑥。光选择器件S2、光分配器件D2、光交叉器件X2构成另一个保护装置，与之相关的端口有①’～⑥’。

F节点倒换以后T1业务从端口⑥输入，到端口③输出。T2业务从端口④’输入，到端口①’输出。

由上所述，本发明提出一种用于波分复用系统中的全光网络两纤双向环通道共享保护的装置，利用1个2x2的光交叉器件，1个2选1的光选择器件，1个1分2的光分配器件，就可以完成一个节点内对两个单向业务的通道共享保护。利用两个相同的装置，就可以完成节点内对两个双向业务的通道共享保护。

对于环网通道共享保护，可以用一个保护通道来保护多个工作通道上的业务(但不能同时保护，只能在某一个时刻保护一个业务)。这样，同样的系统可以提供较多的工作通道，来承载较多的业务，而用较少的保护通道来保护工作通道。

以下再结合附图对本发明的另一全光网络带额外业务的二纤双向环通道共享保护装置实施作如下详述：

在图1B中，全光网络带额外业务的二纤双向环通道共享正常工作时的保护环，由数个(如8个)光分插复用(OADM)节点(命名为A至H)，和节点之间的传输光纤，构成一个全光网中的二纤双向环。

其中，“二纤”是指两根光纤，构成的环简称为内环和外环。如设内环的业务顺时针传输，外环的业务逆时针传输，两者信号传输方向相反，即所述的“双向”。内、外环都有多个波长传输，即“波分复用”。每个波长就是一个通道。

正常工作时，外环的1个波长承载多个单向业务(如图中4个业务：T1，T2，T3，T4，用虚线表示)，内环的1个波长(用虚线表示)承载多个单向额外业务(如图中4个业务：T5，T6，用虚线表示)。所说的“共享”是指外环的4个业务共享使用内环的一个保护波长。

当外环的业务出现故障时，所有内环相应波长上承载的额外业务将被撤销，空出的波长用来承载被损坏的业务。

在图2B中，当D、E节点之间出现故障时(图中用叉表示)，C、F节点间的T3业务被损坏。额外业务T5，T6被撤销。C、F节点对T3业务进行保护倒换操作。保护倒换后，C节点上路的T3业务改走内环，经过节点B、A、H、G到达节点F，再转到外环并下路。这样就保证了被损坏业务的继续传输。

在图3B中，全光网络带额外业务的二纤双向环通道共享保护装置，其由光交叉器件X、光交叉器件S和光交叉器件D构成，

其中，光交叉器件S一端分别与本地工作业务下路端口3、本地额外业务下路端口4连接，另一端分别与工作通道输入端口2、光交叉器件X的一端口连接；光交叉器件D一端分别与本地额外业务上路端口5、本地工作业务上路端口6连接，另一端分别与工作通道输出端口7、光交叉器件X的另一端口连接；光交叉器件X还分别与保护通道输出端口1、保护通道输入端口8连接。

光交叉器件X、光交叉器件S和光交叉器件D可采用2x2的光交叉器件。

在正常工作时，3个光交叉器件的交叉状态如图所示，实线为工作通道，正常时承载工作业务；虚线为保护通道，正常时承载额外业务；只有在发生故障时，才承载工作业务。左侧的工作业务通过端口②、光交叉器件S，到端口③输出。本地上路的业务经过端口⑥、光交叉器件D、端口⑦从右侧输出。对于额外业务，如果本地有额外业务上下路，则额外业务从右侧端口⑧输入，通过光交叉器件X、光交叉器件S，到端口④在本地下路；另一个本地上路的额外业务通过端口⑤、光交叉器件D、光交叉器件X，到端口①输出。如果本地没有额外业务上下路，则光交叉器件X的状态将改变，使得直通的额外业务通过端口⑧、光交叉器件X，到端口①输出。

在图4B中，.当右侧输出的业务被损坏时，本发明的保护装置从正常态进入右侧倒换态，3个光交叉器件的交叉状态如图所示。本地上路的业务改变路由，经过端口⑥、光交叉器件D、光交叉器件X、到端口①输出。本地上下路的额外业务或直通的额外业务将被终止，不能正常传输。

在图5B中，.当左侧输入的业务被损坏时，本发明的装置从正常态进入左侧倒换态，3个光交叉器件的交叉状态如图所示。右侧保护通道输入的业务将改变路由，经过端口⑧、光交叉器件X、光交叉器件S、到端口③输出。本地上下路的额外业务或直通的额外业务将被终止，不能正常传输。

在图6B中，8个节点和节点间的光纤构成二纤双向环，正常工作时，C、F节点间双向业务(T1和T2)通过外环的λ_外2波长和内环的λ_内1波长传输，同时外环的λ_外1波长和内环的λ_内2波长传输F，B节点间的额外业务(T3和T4)。

在图7B中，D、E节点间出现故障时，图中C、F节点的装置进入倒换态。B，F节点所承载的额外业务将被故障中断，B、C节点间的额外业务占用的λ_内2、λ_外1波长资源被释放，用于传输被保护倒换后的工作业务。C节点上路的业务T1从波长λ_外2，倒换到内环，经过λ_内2到达F节点，再倒换到外环并下路。F节点上路的业务T2从波长λ_内1，倒换到外环，经过λ_外1到达C节点，再倒换到内环并下路。

在图8B中，全光网络带额外业务的二纤双向环通道共享保护装置，其光交叉器件S1、光交叉器件D1、光交叉器件X1构成一个保护装置，

其中，光交叉器件S1的一端分别与本地工作业务下路端口3、本地额外业务下路端口4连接，另一端分别与光交叉器件X1的一端、工作通道输入端口2连接；光交叉器件D1的一端分别与本地额外业务上路端口5、本地工作业务上路端口6连接，另一端分别与光交叉器件X1的另一端、工作通道输出端口7连接；

光交叉器件S2、光交叉器件D2、光交叉器件X2构成另一个保护装置，

其中，光交叉器件D2的一端分别与本地工作业务上路端口6’、本地额外业务上路端口5’连接，另一端分别与光交叉器件X2的一端、工作通道输出端口7’连接；光交叉器件S2的一端分别与本地额外业务下路端口4’、本地工作业务下路端口3’连接，另一端分别与工作通道输入端口2’、光交叉器件X2的另一端连接；

光交叉器件X1还分别与工作通道输入端口8、工作通道输入端口2连接，光交叉器件X2还分别与工作通道输入端口8’、工作通道输入端口1’连接。

图中C节点框图如图所示，其光交叉器件S1、光交叉器件D1、光交叉器件X1构成一个保护装置1，与之相关的端口有①～⑧。光交叉器件S2、光交叉器件D2、光交叉器件X2构成一个保护装置2，与之相关的端口有①’～⑧’。图中，C节点框图还包括了两个相同的本发明保护的装置，C节点倒换以后T1业务从端口⑥输入，到端口①输出。T2业务从端口⑧’输入，到端口③’输出。

在图9B中，F节点框图包括了两个相同的保护的装置。光选择器件S1、光分配器件D1、光交叉器件X1构成一个保护装置1，与之相关的端口有①～⑧。光选择器件S2、光分配器件D2、光交叉器件X2构成一个保护装置2，与之相关的端口有①’～⑧’。F节点倒换以后各个器件的状态如图9所示。倒换后T1业务从端口⑧输入，到端口③输出。T2业务从端口⑥’输入，到端口①’输出。

由上所述，本发明提出一种应用于波分复用系统中的全光网络带额外业务的二纤双向环通道共享保护的装置，利用3个2x2的光交叉器件，就可以完成一个节点内对两个单向业务的通道共享保护，利用两个相同的装置，就可以完成节点内对两个双向业务的通道共享保护。并且在在非保护状态时，还可以承载额外业务。

Claims (9)

1.一种全光网络二纤双向环通道共享保护装置，其特征在于，全光网络二纤双向环通道共享保护的装置由光交叉器件X、光选择器件S和光分配器件D构成，

其中，光选择器件S分别与本地下路端口3、工作通道输入端口2连接，光分配器件D分别与本地上路端口4、工作通道输出端口5连接；光交叉器件X分别与光选择器件S、光分配器件D、保护通道输出端口1、保护通道输入端口6连接。

2.一种全光网络二纤双向环通道共享保护装置，其特征在于，光选择器件S1、光分配器件D1、光交叉器件X1构成一个保护装置，光选择器件S2、光分配器件D2、光交叉器件X2构成另一个保护装置，

其中，光分配器件D1分别与工作通道输出端口5、本地上路端口4连接，光选择器件S1分别与工作通道输入端口2、本地下路端口连接，光交叉器件X1分别与光选择器件S1、光分配器件D1、保护通道输入端口6、保护通道输出端口1连接；光分配器件D2分别与工作通道输出端口5’、本地上路端口4’连接，光选择器件S2分别与工作通道输入端口2’、本地下路端口3’连接，光交叉器件X2分别与光选择器件S2、光分配器件D2、保护通道输入端口6’、保护通道输出端口1’连接。

3.一种全光网络二纤双向环通道共享保护装置，其特征在于，全光网络二纤双向环通道共享保护的装置由光交叉器件X、光交叉器件S和光交叉器件D构成，

其中，光交叉器件S分别与本地工作业务下路端口3、本地额外业务下路端口4、工作通道输入端口2、光交叉器件X的一端口连接；光交叉器件D分别与本地额外业务上路端口5、本地工作业务上路端口6、工作通道输出端口7、光交叉器件X的另一端口连接；光交叉器件X还分别与保护通道输出端口1、保护通道输入端口8连接。

4.一种全光网络二纤双向环通道共享保护装置，其特征在于，光交叉器件S1、光交叉器件D1、光交叉器件X1构成一个保护装置，

其中，光交叉器件S1分别与本地工作业务下路端口3、本地额外业务下路端口4、光交叉器件X1的一端口、工作通道输入端口2连接；光交叉器件D1分别与本地额外业务上路端口5、本地工作业务上路端口6、光交叉器件X1的另一端口、工作通道输出端口7连接；

光交叉器件S2、光交叉器件D2、光交叉器件X2构成另一个保护装置，

其中，光交叉器件D2分别与本地工作业务上路端口6’、本地额外业务上路端口5’、光交叉器件X2的一端口、工作通道输出端口7’连接；光交叉器件S2分别与本地额外业务下路端口4’、本地工作业务下路端口3’、工作通道输入端口2’、光交叉器件X2的另一端口连接；

光交叉器件X1还分别与工作通道输入端口8、工作通道输入端口1连接，光交叉器件X2还分别与工作通道输入端口8’、工作通道输入端口1’连接。

5.根据权利要求1或2、3、4所述的一种全光网络二纤双向环通道共享保护装置，其特征在于，全光网络二纤双向环通道共享保护装置位于二纤双向通道共享保护环中，该二纤双向通道共享保护环由数个光分插复用节点，和节点之间的传输光纤连接构成。

6.根据权利要求5所述的一种全光网络二纤双向环通道共享保护装置，其特征在于，该全光网络二纤双向环通道共享保护装置位于该二纤双向通道共享保护环的光分插复用节点中。

7.根据权利要求1或2所述的一种全光网络二纤双向环通道共享保护装置，其特征在于，光选择器件S为2选1的光选择器件。

8.根据权利要求1或2所述的一种全光网络二纤双向环通道共享保护装置，其特征在于，光分配器件D为1分2的光分配器件。

9.根据权利要求1或2、3、4所述的一种全光网络二纤双向环通道共享保护装置，其特征在于，光交叉器件X为2×2的光交叉器件。

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