CN101267274A

CN101267274A - 光传输设备

Info

Publication number: CN101267274A
Application number: CN200810083641.2A
Authority: CN
Inventors: 前田善行; 门田博智; 吉田卓; 松川由畅
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2008-03-12
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2028-03-12
Also published as: US8005357B2; US20080226304A1; JP2008236069A; JP4841474B2; CN101267274B

Abstract

本发明提供了光传输设备。该光传输设备包括均安装有硬件和CPU的多个冗余线路卡。硬件获得与包括在用线路和备用线路的冗余线路有关的故障信息，CPU基于所获得故障信息来确定冗余线路的切换控制。此外，硬件基于CPU确定的切换控制来切换冗余线路，从而传输SDH/SONET光信号。在该设备中，安装在每个冗余线路卡中的硬件都将该硬件所获得的故障信息传送给安装在相邻线路卡中的硬件。

Description

光传输设备

技术领域

本发明涉及光传输设备。

背景技术

在根据诸如同步数字体系(SDH)或同步光网络(SONET)的光传输技术标准而构成的冗余网络中，在两台光传输设备之间设置了在用线路和备用线路。而且，还提供了自动保护切换(APS)功能，用于当在用线路上发生故障时，将在用线路切换到备用线路，从而快速地响应通信故障。

实现APS功能的这种网络构成的一个例子是图9A至9D中所示的被称为“1+1 APS”的网络构成。图9A至9D是用于解释1+1 APS的示意图。

在如图9A至9D所示的“1+1 APS”中，在两台光传输设备之间设置了作为在用线路和备用线路的冗余线路。在图9A所示的正常操作中，来自左侧光传输设备的光信号通过在用线路和备用线路二者被转发至右侧光传输设备，且位于接收端的右侧光传输设备的选择器(见图9A的“SEL”)对切换进行控制，使得仅从在用线路接收光信号。来自右侧光传输设备的光信号通过在用线路和备用线路二者被转发至左侧光传输设备，且位于接收端的左侧光传输设备的选择器对切换进行控制，使得仅从在用线路接收光信号。

在“1+1 APS”中，当在用线路上发生通信故障时，光传输设备的选择器对切换进行控制，使得通过备用线路从相邻光传输设备接收光信号。具体而言，如图9B所示，在接收端进行切换，使得通过备用线路发送的光信号也被接收。这样，仅通过在接收端进行切换控制就能够快速地响应通信故障。

在从通信故障中恢复之后，可以使用备用线路作为在用线路而使用恢复后的在用线路作为备用线路进行正常操作(如图9C所示)，或者可以再次切换回来(如图9D所示)。

所谓的“1∶1 APS”网络构成还以在光信号的接收端和发送端都进行切换控制而为人所知。

实现APS功能的网络构成的另一个例子是如图10A和10B所示的环形网络，即进行“1+1 APS”的切换控制的所谓“双向线路切换环(BLSR)”。图10A和10B是用于解释BLSR的示意图。

在“BLSR”的正常操作中，仅使用单向通信路径作为工作方向来传送光信号。当发生通信故障时，正常操作中所用路径方向被切换到相反方向(保护方向)，从而能够快速地响应通信故障。如图10A所示，例如，在包括4台光传输设备(即节点1至节点4)的环形网络的正常操作中，使用经过节点3的路径将光信号从节点4发送到节点2。

在这种状态下，当如图10B所示在节点4和节点3之间发生通信故障时，节点3通过节点2和节点1向节点4发送通信故障的信息。响应于发生故障的信息，节点4利用当前路径方向的相反路径方向(保护方向)向节点2发送光信号。具体而言，来自节点4的光信号经过节点1和节点2到达节点3，且在节点3转向以被发送到节点2。

在“1+1 APS”或“BLSR”中，光传输设备通过与相邻光传输设备交换存储在SDH或SONET光信号的开销中的APS字节(K1/K2字节)来进行APS功能的切换控制。例如，当位于接收端的光传输设备检测到诸如信号故障(SF)或信号衰减(SD)的故障时，该设备利用存储了这种信息的APS字节向相邻设备通告该故障的信息，并进行切换控制。

根据GR253标准的要求，切换控制在50微秒内进行。

实现“1+1 APS”或“BLSR”的架构的一个例子是如图11所示的集中式CPU(中央处理单元)架构。图11是集中式CPU架构的示意图。

如图11所示，集中式CPU架构具有冗余构成，该冗余构成包括：用于控制对整个光传输设备的监控的CPU部；以及线路接口单元(LIU)，即，第一LIU和第二LIU，它们均具有用于对应于在用线路和备用线路的外部线路的接口功能。例如，光传输设备的用户经由CPU部将第一LIU设置为用于在用线路的接口而将第二LIU设置为用于备用线路的接口。

第一LIU和第二LIU中的每一个都包括硬件单元。硬件通过在用线路和备用线路来接收APS字节，并将SF和SD信息通告给CPU部。硬件还响应来自于CPU部的命令而进行切换。第一LIU和第二LIU中的每一个都具有对应于在用线路和备用线路的多个端口。

在集中式CPU构架中，工作在CPU部的CPU中的固件从第一LIU和第二LIU收集APS字节的信息，从而控制切换。

例如，当充当在用线路的接口的第一LIU的硬件检测到作为切换因素的SF时，硬件将SF的发生通告给CPU部的固件(见图11所示的(1))。CPU部的固件随后基于接收到的SF信息和来自于第二LIU的APS字节的信息进行APS确定处理(切换确定处理)(见图11的(2))，从而对第一LIU和第二LIU中的硬件的切换进行控制(见图11的(3))。这样，就如图9B或10B所示进行了切换。

在集中式CPU架构中，当同时出现多个切换因素时，CPU部被固件所进行的APS确定处理拥塞，从而造成了不能针对这种通信故障快速地进行切换的问题。

通过诸如图12中所示的非集中或分布式CPU架构的实现了“1+1APS”或“BLSR”的架构来解决这一问题。图12是分布式CPU架构的示意图。

和集中式CPU架构一样，如图12所示，分布式CPU架构也包括CPU部以及第一LIU和第二LIU，每个LIU都具有用于与在用线路和备用线路相对应的外部线路的接口功能。第一LIU和第二LIU中的每一个都包括分布式CPU。工作在一个LIU的CPU中的固件收集APS字节的信息，并将该信息与另一LIU的固件进行通信。因此，两个LIU的信息得以共享从而控制切换。

和集中式CPU架构一样，例如，光传输设备的用户经由CPU部将第一LIU设置为用于在用线路的接口而将第二LIU设置为用于备用线路的接口。第一LIU经由CPU部的CPU中的固件(用户I/F单元)来接收这种设置信息，并将其自身设置为用于在用线路的接口。类似地，第二LIU将其自身设置为用于备用线路的接口。

在“1+1 APS”中，根据GR253标准所要求的，被设置为用于备用线路的接口的LIU(图12中的第二LIU)中的CPU被自动地设置为主CPU并支配性地控制硬件的切换。而且，被设置为用于在用线路的接口的LIU(图12的第一LIU)中的CPU被设置为从CPU，该从CPU将来自主CPU的命令中继到该LIU的硬件。在“BLSR”中，用户选择性地设置主CPU。例如，当第二LIU中的CPU被设置为主CPU时，第一LIU中的CPU被设置为从CPU，该从CPU将来自主CPU的命令中继到第一LIU的硬件。

在分布式CPU架构中，例如，当充当用于在用线路的接口的第一LIU的硬件检测到作为切换因素的SF时，它将SF的发生通告给第一LIU的CPU中的固件(见图12的(1))。第一LIU的固件通过固件通信将切换因素的发生通告给第二LIU的CPU(主CPU)中的固件(见图12的(2))。第二LIU的固件基于从第一LIU接收到的切换因素(SF)、从第二LIU接收到的APS字节的信息以及指示第二LIU充当用于备用线路的接口的信息，来进行APS确定处理(切换确定处理)(见图12的(3))。

第二LIU的固件通过固件通信向第一LIU的固件提供作为切换通告的APS确定处理的结果(见图12的(4))。基于第二LIU的固件所确定的结果，第一LIU的固件和第二LIU的固件对它们各自的LIU的硬件的切换进行控制(见图12的(5))。这样，就基于作为主CPU的第二LIU的CPU所作的确定来控制切换，并且由此例如按图9B或10B所示进行切换。

日本已审专利申请公报第H6-30002号公开了一种可编程控制器，其中，通过直接存储器存取(DMA)从主CPU的存储器将数据传递到从CPU的存储器，从而允许CPU来共享信息。

日本专利申请特开第H8-202672号公开了一种分布式多处理系统，该系统包括多个均包括CPU和存储器的处理器单元(单个主单元和多个从单元)，并通过经由VERSAmodule Eurocard(VME)总线从主单元向从单元传递数据来允许CPU共享信息。

在常规配置中，当检测到安装有从CPU的LIU中的线路故障时，需要通过固件通信将故障信息通告给安装有主CPU的LIU。因为向主CPU通告大量信息需要耗费时间，所以不能快速地进行切换。

在常规配置中，当安装有主CPU的LIU发生故障或被移除时，相邻LIU中的CPU需要作为主CPU来进行APS确定处理。因为该CPU并未保存故障或移除发生之前由主CPU收集的APS字节的信息，所以无法适当地进行切换。

在现有技术中，安装有被设置为主CPU的CPU的LIU恢复时，恢复后的LIU中的CPU从相邻LIU中的CPU收集APS字节的信息。因为相邻LIU的CPU没有保存故障或移除发生之前已经收集的APS字节的信息，所以收集的信息是不完整的。因此，无法适当地进行切换。

这种APS字节的信息是通过固件通信收集的，因而需要时间来收集信息从而无法进行快速切换。特别是和“1+1 APS”相比，具有环形网络构成的“BLSR”传送了大量信息，因而需要时间来收集信息从而无法进行快速切换。

发明内容

本发明的目的是至少部分地解决常规技术中的这些问题。

根据本发明的一个方面，一种用于在环形网络中发送光SDH/SONET信号的光传输设备包括第一线路卡和第二线路卡，每个线路卡都包括硬件单元、CPU和硬件间通信单元。硬件单元获得有关冗余线路的故障信息。CPU基于硬件单元获得的故障信息来确定对冗余线路的切换控制，由此硬件单元基于CPU确定的切换控制来切换冗余线路。硬件间通信单元将第一线路卡和第二线路卡中的一个的硬件所获得的故障信息从第一线路卡和第二线路卡中的所述一个的硬件单元传送到第一线路卡和第二线路卡中的另一个的硬件单元。

通过结合附图考虑来阅读本发明的当前优选实施例的以下详细描述，将更好地理解本发明的上述和其他目的、特征、优点以及工业意义。

附图说明

图1A至1C是根据本发明第一实施方式的光传输设备的概况和特征的示意图；

图2是根据第一实施方式的光传输设备的构成框图；

图3是图2中所示的硬件间通信单元的示意图；

图4是图2中所示的中断接收单元的示意图；

图5A和5B是图2中所示的光传输设备中从设置到正常操作的处理的图；

图6A和6B是图2中所示的光传输设备中从在用线路出现故障到切换控制的处理的图；

图7是图2中所示的光传输设备中从移除用于备用线路的LIU到切换控制的处理的图；

图8A是图2中所示的光传输设备中从用于备用线路的LIU的恢复到切换控制的处理的图；

图8B是图2中所示的光传输设备中从用于备用线路的LIU的恢复到切换控制的处理的图；

图9A至9D是用于解释1+1 APS的示意图；

图10A和10B是用于解释BLSR的示意图；

图11是集中式CPU架构的示意图；而

图12是分布式CPU架构的示意图。

具体实施方式

现在将参照附图详细描述根据本发明的光传输设备的示例性实施方式。从根据本发明的第一实施方式的光传输设备的概况和特征开始描述，然后描述根据第一实施方式的光传输设备的构成和工作程序(procedure)、第一实施方式的优点，最后描述另一实施方式。

参照图1A至1C，下面具体描述根据第一实施方式的光传输设备的主要特征。图1A至1C是根据第一实施方式的光传输设备的概况和特征的示意图。

在根据第一实施方式的光传输设备中，安装在冗余LIU上的硬件单元获得与包括在用线路和备用线路的冗余线路有关的故障信息。基于接收到的故障信息，安装在冗余LIU上的CPU确定对冗余线路的切换控制，硬件基于CPU确定的切换控制来切换冗余线路。这样，SDH/SONET光信号得以传输。具体而言，在具有图12所示的分布式CPU架构的光传输设备中，SDH/SONET光信号得以传输。“LIU”可以被称为“线路卡”。

根据第一实施方式的光传输设备具有能够进行快速切换的主要特征。下面简要地描述该主要特征。在根据第一实施方式的光传输设备中，在安装于冗余LIU中的几个硬件之间，安装在一个冗余LIU中的硬件将所获得的故障信息传送给安装在另一LIU中的硬件。

具体而言，如图1A的(1)所示，进行硬件间通信，使得第一LIU的硬件将所获得的故障信息传送给第二LIU的硬件，并且第二LIU的硬件将所获得的故障信息传送给第一LIU的硬件。

在根据第一实施方式的光传输设备中，每个冗余LIU中的硬件都在其中存储了所获得的故障信息和从相邻LIU中的硬件接收到的信息。

具体而言，如图1A的(2)所示，第一LIU和第二LIU中的每一个中的硬件都包括其中存储了由硬件获得的故障信息的故障监控单元。第一LIU和第二LIU中的每一个中的硬件所获得的故障信息都通过硬件间通信而被更新并在其间共享。

在根据第一实施方式的光传输设备中，当预定的输入部接收到了冗余LIU中的每一个是用于在用线路还是备用线路的接口的线路设置信息时，将被设置为用于备用线路的接口的LIU中的CPU确定为主CPU，而将被设置为用于在用线路的接口的L1U中的CPU确定为从CPU。

具体而言，在根据第一实施方式的光传输设备中，当CPU中的用户I/F单元从用户接收到第二LIU是用于备用线路的接口的设置信息时，如图1A的(3)所示，将第二LIU的CPU确定为主CPU(见图1A的(4))。当用户I/F单元从用户接收到第一LIU是用于在用线路的接口的设置信息时，如图1A的(5)所示，将第一LIU的CPU确定为从CPU(见图1A的(6))。

在根据第一实施方式的光传输设备中，被设置为主CPU的CPU将工作在主CPU下的硬件设置为主硬件；而将工作在从CPU下的硬件设置为从硬件。

具体而言，被确定为主CPU的第二LIU的CPU将工作在主CPU下的硬件设置为主硬件(见图1A的(7))，而被确定为从CPU的第一LIU的CPU将工作在从CPU下的硬件设置为从硬件(见图1A的(8))。

在根据第一实施方式的光传输设备中，被确定为主CPU的CPU控制被设置为主硬件的硬件来切换冗余线路。具体而言，如图1A的(9)所示，工作在被设置为主CPU的第二LIU的CPU中的固件支配性地控制切换，而工作在主CPU下的主硬件响应于由固件控制的切换，来切换在用线路和备用线路。

在根据第一实施方式的光传输设备中，当安装有被确定为主CPU的CPU的LIU发生故障或被移除时，将从CPU确定为新的主CPU。

具体而言，当安装有在图1A的(4)中被确定为主CPU的CPU的LIU发生故障或被移除(见图1B的(1))时，将安装在第一LIU中的CPU(从CPU)确定为新的主CPU(见图1B的(2))。

被确定为新的主CPU的第一LIU的CPU将工作在该CPU下的硬件(从硬件)设置为主硬件，如图1B的(3)所示。

在根据第一实施方式的光传输设备中，当安装有被确定为主CPU的CPU的LIU从故障或移除中恢复时，将该CPU再次确定为主CPU。

具体而言，当安装有在图1A的(4)中被确定为主CPU的CPU的第二LIU从故障或移除中恢复(图1C的(4))时，再次接收存储在CPU部的CPU中的设置信息(第二LIU是用于备用线路的接口的设置信息)，并将第二LIU的CPU再次确定为主CPU(见图1C的(5))。当经由固件通信接收到确定结果时，第一LIU的CPU确定将其自身从主CPU切换为从CPU(见图1C的(6))。

如图1C的(7)所示，第二LIU的CPU将工作在该CPU下的硬件设置为主硬件，而如图1C的(8)所示，第一LIU的CPU将工作在该CPU下的硬件的设置从主硬件切换为从硬件。

这样，在根据第一实施方式的光传输设备中，与安装在冗余LIU中的多个CPU(多个固件)之间的传输相比，传输存储在APS字节中的故障信息能够以较高的速率实现。因此，如描述的主要特征所述，能够进行快速的切换。

参照图2至4，下面来描述根据第一实施方式的光传输设备的构成。图2是根据第一实施方式的光传输设备的构成框图。图3是根据第一实施方式的硬件间通信单元的示意图。图4是根据第一实施方式的中断接收单元的示意图。

如图2所示，根据第一实施方式的光传输设备100包括CPU 1以及冗余LIU：第一LIU 3和第二LIU 20。

CPU 1包括用户I/F单元2。用户I/F单元2进行控制，以将诸如“将第一LIU设置为用于在用线路的接口”或“将第二LIU设置为用于备用线路的接口”的设置信息从光传输设备100的用户传递到第一LIU 3和第二LIU 20。

第一LIU 3包括固件4和硬件14。固件4工作在安装于第一LIU 3中的CPU中，并控制线路的切换。第一LIU 3中的硬件14从端口组200检测有关线路的故障信息，或响应于由固件4控制的切换而进行切换。

固件4包括第一I/F单元5、设备监控单元6、控制单元9以及中断接收单元13。

第一I/F单元5将从用户I/F单元2接收到的信息传递至稍后描述的设置控制接收单元11。

设备监控单元6包括固件间通信单元7以及CPU主从确定单元8。固件间通信单元7与第二LIU 20的固件21传送各种信息(例如，用于线路接口的设置信息)。CPU主从确定单元8基于从设置控制接收单元11(稍后描述)接收到的信息将包含固件4的CPU确定为主CPU或从CPU。

控制单元9包括切换控制单元10、设置控制接收单元11以及触发检测单元12。

设置控制接收单元11接收从第一I/F单元5传递来的设置信息并存储于其中，传递存储在固件间通信单元7或CPU主从确定单元8中的设置信息，接收从固件间通信单元7传递来的设置信息并存储于其中，或将触发检测单元12进行的切换确定的结果传递到CPU主从确定单元8。

触发检测单元12接收由中断接收单元13(稍后描述)收集的故障信息，确定切换并向切换控制单元10(稍后描述)通告切换确定的结果。

切换控制单元10接收触发检测单元12进行的切换确定的结果，并命令切换控制寄存器15(稍后描述)来控制切换。

中断接收单元13从中断触发检测单元18(稍后描述)接收中断通告，并收集存储在故障监控单元19(稍后描述)中的故障信息。如图4所示，例如，中断接收单元13从故障监控单元19收集第一LIU 3(SELF)和第二LIU 20(PAIR)的信息，例如“APS信息不一致，INCON APS”、“线路故障：信号故障，LINE ALM(SF)”以及“线路故障：信号衰减，LINE ALM(SD)”。

硬件14包括切换控制寄存器15、硬件主从切换单元16、硬件间通信单元17、中断触发检测单元18以及故障监控单元19。

故障监控单元19接收存储在APS字节中并从端口组200发送来的故障信息并存储于其中。此外，故障监控单元19接收在相邻LIU的硬件(第二LIU 20的硬件31)处接收并经过硬件间通信单元17(稍后描述)的故障信息并存储于其中。故障监控单元19可以被称为“获得故障信息存储单元”。

硬件间通信单元17将由每个冗余LIU中的硬件获得的故障信息传送给相邻线路卡中的硬件。

具体而言，硬件间通信单元17将存储在故障监控单元19中的故障信息和由中断触发检测单元18(稍后描述)检测到的中断通告发送给第二LIU 20的硬件间通信单元34。此外，硬件间通信单元17从硬件间通信单元34接收存储在第二LIU 20的故障监控单元36中的故障信息以及由中断触发检测单元35(稍后描述)检测到的中断通告。如图3所示，例如，与时钟(CLK)同步地，硬件间通信单元17在用于一个数据帧的125微秒的通信时间内高速地传送故障信息。数据被配置成具有使用两个字节的APS字节(K1个字节或K2个字节)的开销信息以及使用1个字节的SF或SD信息的LINE ALM信息。

和故障监控单元19一样，中断触发检测单元18从端口组200接收包括在APS字节中的故障信息，检测作为中断通告的故障信息，并将中断通告发送至中断接收单元13。中断触发检测单元18利用硬件间通信单元17将检测到的中断通告发送至第二LIU 20。

硬件主从切换单元16基于CPU主从确定单元8确定的结果将硬件14设置为主硬件或从硬件。硬件主从切换单元16可以被称为“硬件主从设置单元”。

切换控制寄存器15根据来自切换控制单元10的命令而进行切换。例如，切换控制寄存器15根据来自切换控制单元10的命令而进行切换，从而通过备用线路而非在用线路来接收光信号。

如图2所示，相邻的第二LIU 20的结构与第一LIU 3相同，并且第二LIU 20的组件与第一LIU 3的组件在功能性方面是相同的。因而，在此不再重复对这些组件的描述。

下面将描述组件的特殊操作。

参照图5至8，下面来描述由根据第一实施方式的光传输设备进行的处理。图5A和5B是根据第一实施方式的光传输设备中从设置到正常操作的处理的图，而图6A和6B是根据第一实施方式的光传输设备中从在用线路上发生故障到切换控制的处理的图。图7是在根据第一实施方式的光传输设备中从移除用于备用线路的LIU到切换控制的处理的图，而图8A和8B是根据第一实施方式的光传输设备中从用于备用线路的LIU的恢复到切换控制的处理的图。

当根据第一实施方式的光传输设备100的用户向CPU 1输入了第一LIU 3是用于在用线路的接口的设置(步骤S501)时，用户I/F单元2将接收到的设置信息传递到第一LIU 3(步骤S502)，并且第一LIU 3的第一I/F单元5将该设置信息传递到设置控制接收单元11(步骤S503)。

具体而言，当用户向CPU 1输入了用于将第一LIU 3设置为用于在用线路的接口的APS可用性设置命令(LINESET＝Work line)时，该设置信息经由用户I/F单元2和第一I/F单元5被传递到设置控制接收单元11。

当接收到该设置信息(步骤S504)时，设置控制接收单元11将接收到的设置信息存储于其中(步骤S505)，同时命令固件间通信单元7将接收到的设置信息通告给第二LIU 20(步骤S506)。因此，固件间通信单元7将该设置信息通告给固件间通信单元24(步骤S507)。

当从固件间通信单元7接收到设置信息时，固件间通信单元24将该设置信息传递给设置控制接收单元28(步骤S508)。设置控制接收单元28接收该设置信息(步骤S509)，并将接收到的设置信息存储于其中(步骤S510)。

这样，第一LIU 3的CPU中的固件4就在其中存储了第一LIU 3被设置为用于在用线路的接口的信息。通过固件通信，第二LIU 20的CPU中的固件21接收到第一LIU 3被设置为用于在用线路的接口的信息并存储于其中。

当根据第一实施方式的光传输设备100的用户向CPU 1输入了第二LIU 20是用于备用线路的接口的设置(步骤S511)时，用户I/F单元2将接收到的设置信息传递给第二LIU 20(步骤S512)，并且第二LIU 20的第二I/F单元22将该设置信息传递给设置控制接收单元28(步骤S513)。

具体而言，当用户向CPU 1输入了用于将第二LIU 20设置为用于备用线路的接口的APS可用性设置命令(LINESET＝Protection line)时，该设置信息经由用户I/F单元2和第二I/F单元22被传递到设置控制接收单元28。

当接收到设置信息(步骤S514)时，设置控制接收单元28将接收到的设置信息存储于其中(步骤S515)，同时命令固件间通信单元24将接收到的设置信息通告给第一LIU 3(步骤S516)。因此，固件间通信单元24将该设置信息通告给固件间通信单元7(步骤S517)。

当从固件间通信单元24接收到设置信息时，固件间通信单元7将该设置信息传递给设置控制接收单元11(步骤S518)。设置控制接收单元11接收该设置信息(步骤S519)，并将接收到的设置信息存储于其中(步骤S520)。

这样，第二LIU 20的CPU中的固件21接收到了第二LIU 20被设置为用于备用线路的接口的信息并存储于其中。通过固件通信，第一LIU3的CPU中的固件4接收到了第二LIU 20被设置为用于备用线路的接口的信息并存储于其中。

接收到并在其中存储了第二LIU 20已经被设置为用于备用线路的信息的设置控制接收单元28将该设置信息发送到CPU主从确定单元25(步骤S521)。CPU主从确定单元25接收到第二LIU 20被设置为用于备用线路的接口的信息(步骤S522)，并确定包含固件21的CPU的主从关系，从而进行切换(步骤S523)。

具体而言，因为第二LIU 20已经被设置为用于备用线路的接口，所以CPU主从确定单元25将包含固件21的CPU确定为主CPU。因为LIU中的CPU初始被设置为主CPU，所以实际上未发生任何切换。

CPU主从确定单元25将确定结果发送到硬件主从切换单元33(步骤S524)。响应于该确定结果，硬件主从切换单元33进行硬件31的切换(步骤S525)。

具体而言，因为包含固件21的CPU已经被确定为主CPU，所以硬件31中的硬件主从切换单元33将硬件31切换为主硬件。

已经将包含固件21的CPU确定为主CPU的CPU主从确定单元25命令固件间通信单元24向第一LIU 3提供用于切换主从关系的通告(步骤S526)。固件间通信单元24将切换通告发送到固件间通信单元7(步骤S527)，固件间通信单元7将接收到的切换通告传递给CPU主-从确定单元8(步骤S528)。

CPU主-从确定单元8接收基于CPU主从确定单元25做出的确定结果的切换通告，并进行切换(步骤S529)。因为包含固件21的CPU已被确定为主CPU，所以CPU主从切换单元8将包含固件4的CPU切换为从CPU。具体而言，CPU主从确定单元8将包含固件4的CPU的设置从初始的主CPU变为从CPU。

硬件主从切换单元16从CPU主从确定单元8接收切换通告并进行硬件14的切换(步骤530)。具体而言，因为包含固件4的CPU已被切换为从CPU，所以硬件14中的硬件主从切换单元16将硬件14切换为从硬件。

该处理使得固件21能够控制硬件31和硬件14，能够使光传输设备100处于正常工作状态。

假设图5A中所示的步骤S530的处理完成，根据第一实施方式的光传输设备100返回到正常工作状态。在这种状态下，当第一LIU 3的故障监控单元19从端口组200接收到在用线路的故障信息并存储于其中(步骤S601)时，故障监控单元19命令硬件间通信单元17将接收到的故障信息传递给第二LIU 20(步骤S602)，硬件间通信单元17将接收到的故障信息传递给硬件间通信单元34(步骤S603)。

接收到从硬件间通信单元17传递来的故障信息时(步骤S604)，硬件间通信单元34将该故障信息传递给故障监控单元36(步骤S605)。故障监控单元36将从第一LIU 3接收到的故障信息存储于其中(步骤S606)。

例如，接收信号故障(SF)的APS信息时，作为用于在用线路的接口的第一LIU 3的故障监控单元19将该SF信息存储于其中，同时通过硬件间通信将该SF信息发送到第二LIU 20的故障监控单元36。第二LIU20将从第一LIU 3接收到的故障信息存储在故障监控单元36中，并对其进行更新。结果，相同的故障信息被存储在故障监控单元19和36中。

与步骤S601中在第一LIU 3的故障监控单元19处接收到故障信息同时地，第一LIU 3的中断触发检测单元18从端口检测到与在故障监控单元19处接收并存储于其中的故障信息相同的信息。中断触发检测单元18随后向中断接收单元13和硬件间通信单元17发送中断通告，告知故障信息被中断(步骤S607)。

硬件间通信单元17将接收到的中断通告传递给设置有主CPU的第二LIU 20的硬件间通信单元34(步骤S608)。硬件间通信单元34接收中断通告(步骤S609)，并将其传递给中断触发检测单元35(步骤S610)。

中断触发检测单元35检测来自硬件间通信单元34的中断通告，并将其发送到中断接收单元30(步骤S611)。响应于中断通告，中断接收单元30在第五到第八端口处收集来自硬件31的故障监控单元36的故障信息(步骤S612)。中断接收单元30随后将收集到的故障信息通告给触发检测单元29并请求切换(步骤S613)。

触发检测单元29接收由中断接收单元30收集的故障信息，并基于接收到的故障信息来确定切换(步骤S614)。具体而言，触发检测单元29确定将在用线路切换到备用线路。

触发检测单元29将切换确定的结果通告给切换控制单元27(步骤S615)。接收到切换确定的结果(步骤S616)时，切换控制单元27向切换控制寄存器32提供用于控制切换的命令(步骤S617)，切换控制寄存器32根据来自切换控制单元27的命令而进行切换(步骤S618)。具体而言，切换控制寄存器32根据来自切换控制单元27的命令在第五到第八端口处进行切换，从而通过备用线路来接收光信号。

按照与中断接收单元30相同的方法，从中断触发检测单元18接收到中断通告时，中断接收单元13从硬件14的故障监控单元19收集故障信息(步骤S619)。中断接收单元13随后将收集到的故障信息通告给触发检测单元12并请求切换(步骤S620)。

触发检测单元12接收由中断接收单元13收集的故障信息，基于接收到的故障信息来确定切换(步骤S621)，并将切换确定的结果通告给切换控制单元10(步骤S622)。接收到切换确定的结果(步骤S623)时，切换控制单元10向切换控制寄存器15提供用于控制切换的命令(步骤S624)，切换控制寄存器15根据来自切换控制单元10的命令而进行切换(步骤S625)。然而，在图5A所示的步骤S530处，第一LIU 3的硬件14实际上并未发生切换，因为它已经被设置为从硬件。

假设图5A所示的步骤S530的处理完成，根据第一实施方式的光传输设备100返回到正常工作状态。在这种状态下，当安装有主CPU的第二LIU 20被移除时，安装有从CPU的第一LIU 3硬件间通信单元17接收到第二LIU 20被移除的信息，并向故障监控单元19和中断触发检测单元18提供第二LIU 20被移除的通告(步骤S701)。

故障监控单元19将接收到的移除通告作为故障信息存储于其中(步骤S702)。中断触发检测单元18将接收到的移除通告检测为故障发生的中断通告，并将该中断通告发送到中断接收单元13(步骤S703)。

响应于该中断通告，中断接收单元13从故障监控单元19收集故障信息(步骤S704)，并将收集到的故障信息通告给触发检测单元12(步骤S705)。

触发检测单元12基于从中断接收单元13接收到的故障信息来确定切换(步骤S706)。具体而言，基于表示安装有主CPU的第二LIU 20被移除的信息，触发检测单元12确定在安装有从CPU和从硬件的第一LIU3中进行切换。更具体而言，触发检测单元12将从CPU变为主CPU，并将从硬件变为主硬件。

设置控制接收单元11从触发检测单元12接收切换确定的结果，并将其通告给CPU主-从确定单元8(步骤S707)。基于接收到的切换确定的结果，CPU主-从确定单元8将包含固件4的CPU的设置由从CPU切换为主CPU(步骤S708)。

CPU主从确定单元8将切换确定的结果发送到硬件主从切换单元16(步骤S709)。基于接收到的切换确定的结果，硬件主从切换单元16将硬件14的设置由从硬件切换为主硬件。

尽管本实施方式描述了安装有主CPU的第二LIU 20被移除的情况，但是在安装有主CPU的第二LIU 20中发生故障时也进行类似的处理。

假设图7中所示的步骤S710的处理完成，随后在根据第一实施方式的光传输设备100中仅第一LIU 3处于工作状态。在这种状态下，当安装有被设置为主CPU的CPU的第二LIU 20被再次安装(插入)并从移除中恢复时，安装有变为主CPU的CPU的第一LIU 3的硬件间通信单元17接收到指示安装了第二LIU 20的移除恢复信息，并向故障监控单元19和中断触发检测单元18提供第二LIU 20从移除中恢复的通告(步骤S801)。

故障监控单元19将接收到的移除恢复通告存储于其中(步骤S802)。中断触发检测单元18将接收到的移除恢复通告检测为中断通告，并将该中断通告发送到中断接收单元13(步骤S803)，中断接收单元13接收该中断通告(移除恢复信息)(步骤S804)。

故障监控单元19命令硬件间通信单元17将存储在故障监控单元19中的所有故障信息都传递给第二LIU 20(步骤S805)。硬件间通信单元17将存储在故障监控单元19中的故障信息传递给第二LIU 20的硬件间通信单元34(步骤S806)。

硬件间通信单元34经由硬件间通信单元17接收到存储在第一LIU 3的故障监控单元19中的所有故障信息(步骤S807)，并将其发送到故障监控单元36(步骤S808)。

故障监控单元36将从硬件间通信单元34接收到并已经存储在故障监控单元19中的故障信息存储于其中(步骤S809)。

当CPU 1的用户I/F单元2提供了对存储在CPU 1中的设置(即，第二LIU 20被设置为用于备用线路的接口的设置)进行重设的命令(步骤S810)时，第二LIU 20的第二I/F单元22将该设置信息传递给设置控制接收单元28(步骤S811)。

接收到设置信息(步骤S812)时，设置控制接收单元28将接收到的设置信息存储于其中，并从故障监控单元36收集故障信息(步骤S813)。这样，所有的故障信息也都在固件21中恢复。

设置控制接收单元28随后命令固件间通信单元24向第一LIU 3提供恢复完成通告(步骤S814)。固件间通信单元24将恢复完成通告传递给固件间通信单元7(步骤S815)。

固件间通信单元7从固件间通信单元24接收恢复完成通告，并将其传递给设置控制接收单元11(步骤S816)。设置控制接收单元11接收恢复完成通告并存储于其中(步骤S817)。具体而言，设置控制接收单元11将第二LIU 20已被重设为用于备用线路的接口并且故障信息已经完全恢复的信息存储于其中。

在步骤S814，设置控制接收单元28提供恢复完成通告，还向CPU主从确定单元25发送第二LIU 20已被重设为用于备用线路的接口的设置信息(步骤S818)。

CPU主从确定单元25接收设置信息(步骤S819)，并确定包含固件21的CPU的主从关系，从而进行切换(步骤S820)。

具体而言，因为第二LIU 20已被重设为用于备用线路的接口，所以CPU主从确定单元25将包含固件21的CPU确定为主CPU。因为该LIU中的CPU初始被设置为主CPU，所以实际上并未发生任何切换。

此外，CPU主从确定单元25将确定结果发送到硬件主从切换单元33(步骤S821)。响应于该确定结果，硬件主从切换单元33进行硬件31的切换(步骤S822)。

具体而言，因为包含固件21的CPU已被确定为主CPU，所以硬件31中的硬件主从切换单元33将硬件31切换为主硬件。

在如步骤S317所示将恢复完成通告存储于其中后，设置控制接收单元11向CPU主从确定单元8发送包括第二LIU已被重设为用于备用线路的接口的设置信息的恢复完成通告(步骤S823)。

CPU主从确定单元8接收包括设置信息的恢复完成通告，并确定包含固件4的CPU的主从关系，从而进行切换(步骤S824)。

具体而言，因为第二LIU 20已被重设为用于备用线路的接口，所以CPU主从确定单元8将包含固件4的CPU确定为从CPU，并将该CPU的设置从主CPU切换为从CPU。

CPU主从确定单元8将确定结果发送到硬件主从切换单元16(步骤S825)。响应于该确定结果，硬件主从切换单元16进行硬件14的切换(步骤S826)。

具体而言，因为包含固件4的CPU已被确定为从CPU，所以硬件14中的硬件主从切换单元16将硬件14的设置从主硬件切换为从硬件。相应地，返回正常工作状态，其对应于图5A中所示的步骤S530之后的处理。

尽管本实施方式描述了在重新安装被移除的安装有主CPU的第二LIU 20时所进行的处理，但是在安装有故障主CPU的第二LIU 20从故障中恢复时也进行类似的处理。

根据第一实施方式，在安装在冗余LIU中的多个硬件之间，一个冗余LIU中的硬件将获得的故障信息传送给另一LIU中的硬件。与在冗余LIU中的多个CPU(多个固件)之间传输相比，这种布置使得能够高速地传输存储在APS字节中的故障信息。因而，能够快速地进行切换。

根据第一实施方式，安装在每个冗余LIU中的硬件都将获得的故障信息以及从相邻LIU的硬件接收到的故障信息存储于其中。这种布置使得可以共享存储在APS字节中并保存在相邻LIU中的故障信息，同时通过更快速的硬件间通信将该信息更新为新的故障信息。因而，能够快速且适当地进行切换。此外，因为能够存储相邻线路卡的故障信息，所以即使相邻线路卡出现故障或被移除，也能够快速且适当地进行切换。

根据第一实施方式，当预定的输入部接收到了冗余LIU中的每一个是用于在用线路或备用线路的接口的线路设置信息时，将被设置为用于备用线路的接口的LIU中的CPU确定为主CPU，而将被设置为用于在用线路的接口的LIU中的CPU确定为从CPU。被确定为主CPU的CPU将工作在主CPU下的硬件设置为主硬件，而将工作在从CPU下的硬件设置为从硬件。此外，被确定为主CPU的CPU控制被设置为主硬件的硬件来切换冗余线路。这种布置使得主CPU能够支配性地控制切换。因而，能够快速且适当地进行切换。

根据第一实施方式，当安装有被确定为主CPU的CPU的LIU发生故障或被移除时，将从CPU确定为新的主CPU。这种布置使得新的主CPU能够参照相邻LIU的故障信息(存储于工作在新的主CPU下的硬件中)来控制切换。因而，能够快速且适当地进行切换。

根据第一实施方式，当安装有被确定为主CPU的CPU的LIU从故障或移除中恢复时，将该CPU重新确定为主CPU。这种布置使得被重新确定为主CPU的CPU能够参照从已经存储在相邻LIU中并由工作在主CPU下的硬件接收的故障信息中完全恢复的故障信息来控制切换。因而，能够快速且适当地进行切换。

在根据第一实施方式的光传输设备中，通过硬件间通信，图6A和6B中所示的从在用线路上同时发生故障到切换控制的处理时间可以缩减为图12所示的分布式CPU架构的常规光传输设备从在用线路上同时发生故障到切换控制的处理时间的一半。

尽管上面描述了根据第一实施方式的光传输设备，但本发明可以按照不同于第一实施方式的各种形式来实现。下面来描述根据第二实施方式的光传输设备的不同布置(1)。

(1)系统构成

对于第一实施方式中描述的自动进行的处理，所有或部分的处理可以人工地进行(不是通过接收用户设置信息，而是通过，例如，取决于LIU的安装位置预先将LIU设置为用于在用线路或备用线路的接口)。另选的是，对于被描述为人工进行的处理，所有或部分的处理可以通过已知方法自动地进行。另外，除非另有规定，可以任意改变实施方式和附图中示出的处理过程、特定名称、各种类型的数据和参数以及其他种类的信息。

而且，附图中示出的每个设备的组成元件都表示概念功能，它们的物理布置不必与附图所示的相同。因而，对处理单元和存储单元进行分布式和集成的布置不限于附图中具体示出的布置(例如，图2所示的布置)，并且基于给定单元，在考虑单元的负载和用途的情况下，所有或部分的这些单元就功能和物理方面来讲可以是分布式的或集成的。例如，中断触发检测单元18和故障监控单元19可以是集成的。至于单元中实现的处理功能，全部或任意部分的功能可以通过CPU或可由CPU解释和执行的程序来实现，或者可以利用布线逻辑在硬件中实现。

根据本发明的实施方式的光传输设备可以通过在计算机或工作站上实现准备好的(prepared)程序来实现。所述程序可以分布在诸如互联网的网络上。而且，所述程序可以通过被记录到诸如硬盘、软盘(FD)、只读光盘(CD-ROM)、磁光盘(MO)或数字多功能盘(DVD)的计算机可读记录介质上然后利用计算机从这种记录介质上读出而实现。

根据本发明的实施方式，在安装在冗余线路卡上的多个硬件之间，一个冗余线路卡中的硬件将获得的故障信息传送给另一线路卡中的硬件。与在冗余线路卡中的CPU(多个固件)之间传输相比，这种布置使得可以高速地传输包括在APS字节中的故障信息。因而，能够快速地进行切换。

根据本发明的实施方式，安装在每个冗余线路卡上的硬件都在其中存储了获得的故障信息以及从相邻线路卡中的硬件接收到的故障信息。这种布置使得可以共享存储在APS字节中并保存在相邻线路卡中的故障信息，同时通过更快速的硬件间通信将该信息更新为新的故障信息。因而，能够快速地进行切换。此外，当相邻线路卡发生故障或被移除时，可以存储相邻线路卡的故障信息。因而，也能够快速且适当地进行切换。

根据本发明的实施方式，当预定的输入部接收到了冗余线路卡中的每一个是用于在用线路或备用线路的接口的线路设置信息时，安装在被设置为用于备用线路的接口的线路卡中的CPU被确定为主CPU，而安装在被设置为用于在用线路的接口的线路卡中的CPU被确定为从CPU。被确定为主CPU的CPU将工作在主CPU下的硬件设置为主硬件；而将工作在从CPU下的硬件设置为从硬件。此外，被确定为主CPU的CPU控制被设置为主硬件的硬件来切换冗余线路。这种布置使得主CPU能够支配性地控制切换。因而，能够快速且适当地进行切换。

根据本发明的实施方式，当安装有被确定为主CPU的CPU的线路卡发生故障或被移除时，将从CPU确定为新的主CPU。这种布置使得新的主CPU能够通过参照相邻线路卡的故障信息(存储于工作在新的主CPU下的硬件中)来控制切换。因而，能够快速且适当地进行切换。

根据本发明的实施方式，当安装有被确定为主CPU的CPU的线路卡从故障或移除中恢复时，将该CPU重新确定为主CPU。这种布置使得被重新确定为主CPU的CPU能够参照从已经存储在相邻LIU中并由工作在主CPU下的硬件接收到的故障信息完全恢复的故障信息来控制切换。因而，能够快速且适当地进行切换。

尽管为了完整和清楚公开而参照具体实施方式描述了本发明，但是所附权利要求并不因此受限，而应被理解为包含落入此处阐述的基本教导范围内的本领域技术人员可以想到的所有变型和另选结构。

Claims

1、一种用于在环形网络中传输SDH/SONET光信号的光传输设备，该光传输设备包括：

第一线路卡和第二线路卡，该第一线路卡和该第二线路卡均包括硬件单元、CPU和硬件间通信单元，其中

所述硬件单元获得与冗余线路有关的故障信息，

所述CPU基于所述硬件单元获得的故障信息来确定所述冗余线路的切换控制，由此所述硬件单元基于所述CPU确定的切换控制来切换所述冗余线路，并且

所述硬件间通信单元将第一线路卡和第二线路卡中的一个的硬件所获得的故障信息从第一线路卡和第二线路卡中的所述一个的所述硬件单元传送到第一线路卡和第二线路卡中的另一个的所述硬件单元。

2、根据权利要求1所述的光传输设备，其中

所述第一线路卡和第二线路卡中的每一个都包括其中存储有所述硬件单元获得的故障信息的获得故障信息存储单元，并且

所述硬件间通信单元将从所述硬件单元接收到的故障信息存储在所述获得故障信息存储单元中。

3、根据权利要求2所述的光传输设备，其中

所述第一线路卡和所述第二线路卡中的每一个都包括：

CPU主从确定单元，用于当预定的输入部接收到相应线路卡是用于在用线路或备用线路的接口的线路设置信息时，将被设置为用于备用线路的接口的线路卡的CPU确定为主CPU，而将被设置为用于在用线路的接口的线路卡的CPU确定为从CPU；

硬件主从设置单元，用于使被所述CPU主从确定单元确定为主CPU的CPU将工作在主CPU下的硬件设置为主硬件，而将工作在从CPU下的硬件设置为从CPU；以及

切换控制单元，用于使被所述CPU主从确定单元确定为主CPU的CPU控制被所述硬件主从设置单元设置为主硬件的硬件来切换所述冗余线路。

4、根据权利要求3所述的光传输设备，其中

当安装有被确定为主CPU的线路卡发生故障或被移除时，所述CPU主从确定单元将所述从CPU确定为新的主CPU。

5、根据权利要求4所述的光传输设备，其中

当安装有被确定为主CPU的线路卡从故障或移除中恢复时，所述CPU主从确定单元将该CPU重新确定为主CPU。