CN101278508B - 光网络中用于提供故障保护的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

用于发射光信号的系统。该系统包括第一光发射器，能够在一个或多个第一操作条件下发射第一光信号，该第一光信号对应于第一波长。另外，该系统包括第二光发射器，能够在一个或多个第二操作条件下发射第二光信号，该第二光信号对应于第二波长。而且，该系统还包括：与第一光发射器和第二光发射器耦合的光复用器，能够生成复用光信号；检测部件，被配置成确定至少第一光发射器是否满足一个或多个预定条件；以及可调谐光发射器，能够发射第三光信号。第三光信号对应于第三波长。

Description

光网络中用于提供故障保护的系统和方法
技术领域
本发明总体上涉及电信技术。更具体地说，本发明提供了用于提供故障保护的系统和方法。仅作为实例，本发明被描述成适用于光网络，如波分复用无源光网络，但应该理解的是，本发明具有更广泛的适用范围。
背景技术
近来，对宽带接入操作的需求迅速增长。为了满足高带宽和大容量的接入需求，业界通常选择光接入通信网。然而，光接入通信网的一些重要部件的成本相对较高，因此业界一直在寻找建立成本有效的光网络的方法。对无源光网络(PON)技术的研究也已经变得越来越普遍。例如，业界已经经历了以下光网络的出现：基于ATM的无源光网络(APON)、宽带无源光网络(BPON)、基于以太网的无源光网络(EPON)、吉比特无源光网络(GPON)、波分复用无源光网络(WDM-PON)以及光码分多址无源光网络(OCDMA-PON)和其它光网络。
一般而言，无源光网络是例如这种类型的系统：业务提供商中心局(CO)和远端节点通过光纤干线连接。远端节点位于接近用户的位置，通过分布式光纤连接到用户侧的光网络终端(ONT)。由于无源光组件被设置在远端节点，因此，PON通常能够极大地降低管理等级和维护成本。
图1是传统的WDM-PON系统的简化图。如图1所示，由CO提供的多个波长通过单个光纤被传送到远端节点(RN)，每个波长λi通过RN的波长分配功能被传送到每个ONTi，相应的ONT可以发送具有分布式波长的上行数据并接收具有分布式波长的下行数据。
图2(A)和(B)分别示出了传统的激光发射器和激光接收器的故障的简化图。如图2(A)和(B)所示，当发射器i或接收器i发生故障时，信道i将因此变得不可用。解决该问题的一种方案是使用保护方法。
例如，传统的保护方法是在WDM系统中使用用于发射的光信道保护(OCP)模块和用于接收的OCP模块。因此，除了工作信道以外，发射系统和接收系统分别具有至少一个保护信道。当一个工作信道发生故障时，WDM系统发送转换请求，作为响应，信号被从所分配的工作信道转换到分配的保护信道。当工作信道的故障被修复时，所分配的保护信道的信号被恢复到工作信道。
因此，非常需要改进提供故障保护的技术。
发明内容
本发明总体上涉及电信技术。更具体地说，本发明提供了用于提供故障保护的系统和方法。仅作为实例，本发明被描述成适用于光网络，如波分复用无源光网络，但应该理解的是，本发明具有更广泛的适用范围。
根据本发明的实施例，用于发射光信号的系统包括第一光发射器，其能够在一个或多个第一操作条件下发射第一光信号，该第一光信号对应于第一波长。另外，该系统包括第二光发射器，其能够在一个或多个第二操作条件下发射第二光信号，且该第二光信号对应于第二波长。此外，该系统包括：光复用器，其耦合于第一光发射器和第二光发射器，能够生成复用光信号；检测部件，其被配置成确定至少第一光发射器是否满足一个或多个预定的条件；以及可调谐光发射器，其耦合于检测部件，能够发射第三光信号。第三光信号对应于第三波长。而且，该系统包括光耦合部件，其能够接收至少该复用光信号和第三光信号，并生成用于发射的输出光信号。如果确定第一光发射器不满足该一个或多个预定条件，则第三波长等于第一波长。
根据本发明的另一实施例，用于发射光信号的方法包括由第一光发射器发射第一光信号，该第一光信号对应于第一波长。另外，该方法包括由第二光发射器发射第二光信号，该第二光信号对应于第二波长。此外，该方法包括：对至少第一光信号和第二光信号进行复用，以便生成复用光信号，以及确定第一光发射器是否满足一个或多个预定条件。而且，该方法包括：如果确定第一光发射器不满足该一个或多个预定条件，则发射对应于等于第一波长的第三波长的第三光信号，将至少第二光信号和第三光信号进行耦合，以及生成用于发射的输出光信号。
根据本发明的再一个实施例，用于接收光信号的系统包括：光解复用器，其能够接收第一输入信号；第一光接收器，其耦合于该光解复用器，能够在一个或多个第一操作条件下接收第一光信号。第一光信号对应于第一波长。另外，该系统包括第二光接收器，其耦合于光解复用器，能够在一个或多个第二操作条件下接收第二光信号，该第二光信号对应于第二波长。此外，该系统包括检测部件，其被配置成确定至少第一光接收器是否满足一个或多个预定的条件；以及光去耦合部件，其能够接收至少第二输入信号并生成第一输入信号和第三输入信号。第三输入信号包括对应于第三波长的第三光信号。而且，该系统包括可调谐光接收器，其耦合于检测部件，并能够接收对应于第三波长的第三光信号。如果确定第一光接收器不满足该一个或多个预定条件，则第三波长等于第一波长。
根据本发明的又一个实施例，用于接收光信号的方法包括：接收第一输入信号，及对第一输入信号进行去耦合，以便生成第二输入信号和第三输入信号。第三输入信号包括对应于第一波长的第一光信号。另外，该方法包括对至少第二输入信号进行解复用，以生成至少第二光信号和第三光信号。第二光信号对应于第二波长，第三光信号对应于第三波长。此外，该方法包括：接收第二光信号，以生成第一数据信号；接收第三光信号，以生成第二数据信号；以及确定第一数据信号是否满足一个或多个预定的条件。而且，该方法包括：如果确定第一数据信号不满足该一个或多个预定条件，则接收对应于等于第二波长的第一波长的第一光信号；基于至少与第一光信号关联的信息来生成第三数据信号；对与第二数据信号和第三数据信号关联的信息进行处理；以及基于至少与第二数据信号和第三数据信号关联的信息来生成多个数据。
根据本发明的再一个实施例，用于发射多个光信号的系统包括第一光发射器，其能够在一个或多个第一操作条件下发射第一光信号。第一光信号对应于第一波长。另外，该系统包括第二光发射器，其能够在一个或多个第二操作条件下发射第二光信号。第二光信号对应于第二波长。此外，该系统包括：检测部件，其被配置成确定至少第一光发射器是否满足一个或多个预定条件；以及可调谐光发射器，其能够发射第三光信号。第三光信号对应于第三波长。而且，该系统包括多个光耦合部件。该多个光耦合部件包括一个光耦合部件。该光耦合部件与第一光发射器和可调谐光发射器耦合，且被配置成生成用于发射的输出光信号。如果确定第一光发射器不满足该一个或多个预定条件，则第三波长等于第一波长。
通过本发明可以达到胜于传统技术的许多有益效果。本发明的一些实施例可以经济地和/或有效地解决中心局(CO)中的光发射器和/或接收器的随机故障。本发明的某些实施例可以改善光网络中下行和/或上行数据通信的可靠性和/或健壮性。本发明的一些实施例不对普通光发射器和/或接收器提出附加要求以提供保护。本发明的某些实施例不对复用器和解复用器提出附加要求以提供保护。本发明的一些实施例不对可调谐光发射器的发射功率提出苛刻的要求。本发明的某些实施例通过将M个可调谐光发射器用于N个普通的波长信道来提供M:N保护，例如，1≤M＜N。本发明的一些实施例不要求用于信号发射的系统和用于信号接收的系统以并联模式各自具有光信道保护模块。本发明的某些实施例不需要发送转换请求给并联模式的发射系统和接收系统的光信道保护模块。本发明的一些实施例通过发射器转换而不是通过波长转换来提供对数据发射的故障保护。本发明的某些实施例通过接收器转换而不是通过波长转换来提供对数据接收的故障保护。
根据实施例，可以实现这些有益效果中的一个或多个。这些有益效果以及本发明的另外的目的、特点和优点可以结合以下的详细描述和附图而被充分理解。
附图说明
图1是传统的WDM-PON系统的简化图；
图2(A)和(B)分别示出了激光发射器和激光接收器的传统故障的简化图；
图3是根据本发明实施例的对数据发射提供故障保护的简化系统；
图4是根据本发明的另一个实施例的对数据发射提供故障保护的简化系统；
图5示出了根据本发明实施例的对数据发射提供故障保护的方法的简化流程图；
图6是根据本发明的又一个实施例的对数据接收提供故障保护的简化系统；
图7是根据本发明的再一个实施例的对数据接收提供故障保护的简化系统；
图8示出了根据本发明的实施例的用于提供故障保护的系统的可调谐光接收器的简化图；
图9示出了根据本发明的另一个实施例的用于提供故障保护的系统的可调谐光接收器的简化图；
图10示出了根据本发明的又一个实施例的用于提供故障保护的方法的简化流程图。
具体实施方式
本发明总体上涉及电信技术。更具体地说，本发明提供了用于提供故障保护的系统和方法。仅作为实例，本发明被描述成适用于光网络，如波分复用无源光网络，但应该理解的是，本发明具有更广泛的适用范围。
如图1所示，CO中的发射器和接收器的数量随着信道数量(或波长数量)的不断增长而增加。因此，对于发射器和接收器的操作可靠性的要求很高。如图2(A)和(B)所示，WDM系统通常需要发送信道转换请求给并联模式的发射系统和接收系统。所以，转换过程有时可以很复杂。
图3是根据本发明的实施例的提供故障保护的简化系统。该系统仅作为实例，不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员可以理解许多变化、替换和修改。系统300包括处理部件310、检测部件315、多个光发射器320、复用器和解复用器330、可调谐光发射器340以及耦合部件350。尽管以上已经示出了将所选的一组装置用于系统300，但是可以存在许多改变、替换和变化。例如，检测部件315是处理部件310的一部分。在另一个实例中，检测部件315不是处理部件310的一部分。其它装置可以被插入以上那些部件。根据实施例，对这些装置的设置可以与其它替换物互换。通过本说明书和以下更加具体的描述可以了解这些装置的进一步细节。
用于提供故障保护的系统300有各种应用。例如，系统300用于在光网络中发射光信号360。在另一个实例中，光网络是波分复用无源光网络(WDM-OPN)。根据实施例，系统300可以将光信号360从中心局(CO)发射到一个或多个远端节点(RN)。
如图3所示，多个光发射器320包括光发射器1，2，...，i...，n。n是正整数。i是等于或大于1的整数，且等于或小于n。每个光发射器能够在至少一个或多个操作条件下以预定的波长将光信号发送到复用器和解复用器330。例如，每个光发射器是激光源或激光发射器。
在一个实施例中，多个光发射器320包括至少光发射器321和322。光发射器321能够在至少一个或多个操作条件下发射光信号371。光信号371对应于波长λ1。另外，光发射器322能够在至少一个或多个操作条件下发射光信号372。光信号372对应于波长λ2。根据本发明的实施例，波长λ2与波长λ1不同。在另一个实施例中，多个光发射器320除了包括光发射器321和322之外，还包括光发射器323。光发射器323能够在至少一个或多个操作条件下发射光信号374。光信号374对应于波长λ3。
如图3所示，多个光发射器320中的每个与复用器和解复用器330耦合。例如，复用器和解复用器330包括光复用器。该光复用器与多个光发射器320耦合，且能够生成复用光信号361。
检测部件315被配置成确定多个光发射器是否满足一个或多个预定条件。例如，检测部件315可以确定光发射器321是否满足一个或多个预定条件。在一个实施例中，如果确定光发射器321不满足一个或多个预定条件，则检测部件315或处理部件310提供一个或多个指令以关闭信道λ1的数据发射。在另一个实施例中，确定光发射器321是否满足一个或多个预定条件的过程包括确定光发射器321是否发生故障的过程。
如上所述，检测部件315是处理部件310的一部分或不是处理部件310的一部分。处理部件310被配置成接收多个数据370。另外，处理部件310与多个光发射器320和可调谐光发射器340耦合。例如，处理部件310包括媒体访问控制器(MAC)。
可调谐光发射器340与检测部件315和/或处理部件310耦合，且能够在至少一个或多个操作条件下发射光信号373。光信号373对应于波长λt。例如，可调谐光发射器340能够改变波长λt的大小。在另一个实例中，如果确定光发射器321不满足一个或多个预定条件，则可调谐光发射器340被配置成改变波长λt，以便于使波长λt变得等于波长λ1，且光信号373携带如果光发射器321不被确定为不满足一个或多个预定条件的情况下应该由光信号371携带的数据信息。
如图3所示，可调谐光发射器340与光耦合部件350耦合。光耦合部件350能够接收至少复用光信号361和光信号373，并生成用于传输的光信号360。例如，光信号360携带多个数据370。
如上所述以及这里所进一步强调的，图3仅作为实例，而不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员可以理解许多变化、替换和修改。例如，光发射器321和322可以是多个光发射器320中的任何两个。
根据实施例，除了可调谐光发射器340以外，系统300还包括另一个可调谐光发射器。另一个可调谐光发射器与检测部件315耦合，并能够发射对应于波长λat的光信号。如果检测部件315确定光发射器322不满足一个或多个预定条件，则波长λat被调节到变得等于λ2，并且另一个可调谐光发射器生成的光信号携带如果光发射器322不被确定为不满足一个或多个预定条件的情况下应该由光信号372携带的数据信息。由另一个可调谐光发射器生成的光信号还被可以生成用于发射的光信号360的光耦合部件350接收。
根据另一个实施例，以下将描述对数据发射提供保护的技术。下行数据通过处理部件310(如：MAC控制器)。之后，来自于各信道的下行数据被多个光发射器320中相应的发射器接收，然后进入复用器和解复用器330。在一个实施例中，复用器和解复用器330是无源部件。多个信道的下行数据被复用为单个下行光信号361，并通过耦合部件350被发送到远端终端。当光发射器(如光对应于信道波长λi的发射器i)发生故障时，检测部件315检测到信道故障，并作为响应将警告提供给光网络。基于信道故障信息，处理部件310指示可调谐光发射器340开始工作并将其发射波长调谐到信道波长λi。然后信道i的下行数据通过可调谐光发射器340进行发射，并由耦合部件350与单个的下行光信号361组合。例如，在检测出光发射器i的故障之后，单个下行光信号361不包括任何信道波长为λi的光信号。组合信号360从耦合部件350被发送到远端终端。例如，耦合部件350是具有至少两路输入的光耦合器。
图4是根据本发明的另一个实施例的用于提供故障保护的系统简化图。该图仅作为实例，而不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将理解许多改变、替换和变化。系统400包括处理部件410、检测部件415、多个光发射器420、复用器和解复用器430、可调谐光发射器440以及多个耦合部件450。尽管上文已经示出了使用用于系统400的所选装置组，但是可以存在许多改变、替换和变化。例如，装置中的一些可以被扩展和/或组合。其它装置可以被插入以上所述的那些装置。根据该实施例，对装置的安排可以和其它替代互换。
处理部件410、检测部件415、多个光发射器420以及复用器和解复用器430分别与处理部件310、检测部件315、多个光发射器320以及复用器和解复用器330相似。
如图4所示，多个光发射器420包括光发射器1，2，...，i...，n。n是正整数。i是等于或大于1的整数，且等于或小于n。每个光发射器能够在至少一个或多个操作条件下以预定的波长发送光信号。例如，每个光发射器是激光源或激光发射器。
在一个实施例中，多个光发射器420包括至少光发射器421和422。例如：光发射器421和422分别与光发射器321和322相似。在另一个实例中，光发射器421和422是多个光发射器420中的任何两个。多个光发射器420与多个耦合部件450耦合。多个耦合部件450包括耦合部件1，2，...，i...，n。例如，耦合部件i与可调谐光发射器440的输出端i耦合。在另一个实例中，耦合部件i与耦合部件350相似。
如图4所示，可调谐光发射器440包括多个输出端，分别与多个耦合部件450耦合。多个输出端包括输出端1，2，...，i...，n。另外，可调谐光发射器440与检测部件415耦合，并能够在至少一个或多个操作条件下在多个输出端中的一个发射光信号。该光信号对应于波长λt。例如，可调谐光发射器440能够改变波长λt的大小。在另一个实例中，如果确定光发射器421不满足一个或多个预定条件，则可调谐光发射器440被配置成改变波长λt，使得波长λt变得等于波长λ1。相应地，光信号通过输出端1被发送到耦合部件1。在一个实施例中，该光信号携带如果光发射器321不被确定为不满足一个或多个预定条件的情况下应该由光发射器321生成的光信号携带的数据信息。
如上所述以及这里所进一步强调的，图4仅作为实例，而不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员可以理解许多变化、替换和修改。例如，将复用器和解复用器430移除。
图5示出了根据本发明实施例的提供故障保护的方法的简化图。该图仅作为实例，而不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员可以理解许多变化、替换和修改。
作为实例，方法500由系统300执行。如图5所示，当信道λi的光发射器发生故障时，检测部件315检测到该故障。然后检测部件315例如通过断言将告警消息提供给光网络，如“光发射器i发生故障”，之后确定是否可以进行保护倒换。例如，该确定过程考虑可调谐光发射器340是否可用。如果可以进行保护倒换，则处理部件310接收告警消息，并立即关闭信道λi上的数据发射，指示可调谐光发射器340开始工作并将波长λt调谐到工作波长λi。当波长λt被调谐到工作波长λi后，保护部件315或处理部件320打开信道λi用于将数据通过可调谐光发射器340进行发射。例如，光发射器i保持关闭。这时，转换保护完成。
根据另一个实施例，方法500包括发射对应于第一波长的第一光信号，发射对应于第二波长的第二光信号，以及至少将第一光信号和第二光信号复用以生成复用光信号。另外，方法500包括确定第一光信号是否满足一个或多个预定条件。而且，方法500包括发射对应于第三波长的第三光信号，且如果确定第一光信号不满足一个或多个预定条件，则第三波长等于第一波长。此外，方法500还包括：如果确定第一光信号不满足该一个或多个预定条件，则将复用光信号和第三光信号进行耦合并生成用于发射的输出光信号。
图6是根据本发明的又一个实施例的提供故障保护的系统简化图。该图仅作为实例，而不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员可以理解许多变化、替换和修改。系统600包括处理部件610、检测部件615、多个光接收器620、复用器和解复用器630、可调谐光接收器640以及去耦合部件650。尽管上文已经示出了使用用于系统600的所选装置组，但是可以存在许多改变、替换和变化。例如，检测部件615是处理部件610的一部分。在另一个实例中，检测部件615不是处理部件610的一部分。其它装置可以被插入上述那些装置。根据该实施例，对装置的安排可以和其它替代互换。这些装置的进一步细节将在本说明书的通篇找到且以下将更具体地描述。
用于提供故障保护的系统600有各种应用。例如，系统600用于在光网络中接收光信号660。在另一个实例中，光网络是波分复用无源光网络(WDM-OPN)。根据实施例，在中心局(CO)系统600可以从一个或多个远端节点(RN)接收光信号660。
如图6所示，多个光接收器620包括光接收器1，2，...，i...，n。n是正整数。i是等于或大于1的整数，且等于或小于n。每个光接收器能够在至少一个或多个操作条件下以预定波长从复用器和解复用器630接收光信号。例如，每个光接收器是激光接收器。
在一个实施例中，多个光接收器620包括至少光接收器621和622。光接收器621能够在至少一个或多个操作条件下接收光信号671。光信号671对应于波长λ1。另外，光接收器622能够在至少一个或多个操作条件下接收光信号672。光信号672对应于波长λ2。根据本发明的实施例，波长λ2与波长λ1不同。在另一个实施例中，多个光接收器620除了包括光接收器621和622之外，还包括光接收器623。光接收器623能够在至少一个或多个操作条件下接收光信号674。光信号674对应于波长λ3。
如图6所示，多个光接收器620中的每个与复用器和解复用器630耦合。例如，复用器和解复用器630包括光解复用器。该光解复用器与多个光接收器620耦合，且能够接收光信号661。
检测部件615被配置成确定多个光接收器是否满足一个或多个预定条件。例如，检测部件615可以确定光接收器621是否满足一个或多个预定条件。在一个实施例中，如果确定光接收器621不满足该一个或多个预定条件，则检测部件615或处理部件610提供一个或多个指令以关闭信道λ1的数据接收。在另一个实施例中，确定光接收器621是否满足一个或多个预定条件的过程包括确定光接收器621是否发生故障的过程。
如上所述，检测部件615是处理部件610的一部分或不是处理部件610的一部分。处理部件610被配置成生成多个数据670。另外，处理部件610与多个光接收器620和可调谐光接收器640耦合。例如，处理部件610包括媒体访问控制器(MAC)。
可调谐光接收器640与检测部件615和/或处理部件610耦合，且能够在至少一个或多个操作条件下从光信号673选择和接收波长为λt的成分。例如，可调谐光接收器640能够改变波长λt的大小。在另一个实例中，如果确定光接收器621不满足一个或多个预定条件，则可调谐光接收器640被配置成改变波长λt，以便于使波长λt变得等于波长λ1。由可调谐光接收器640生成的数据信号携带光信号671携带的数据信息。
如图6所示，可调谐光接收器640与光去耦合部件650耦合。光去耦合部件650能够接收至少光信号660及生成光信号661和光信号673。例如，光信号660携带多个数据670。
如上所述以及这里所进一步强调的，图6仅作为实例，而不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员可以理解许多变化、替换和修改。例如，光接收器621和622可以是多个光接收器620中的任何两个。
根据实施例，除了可调谐光接收器640以外，系统600还包括另一个可调谐光接收器。该另一个可调谐光接收器与检测部件615耦合，并能够选择和接收对应于波长λat的光信号。如果检测部件615确定光接收器622不满足一个或多个预定条件，则波长λat被调节到变得等于λ2，且由另一个可调谐光接收器生成的数据信号携带光信号672所携带的数据信息。由另一个可调谐光发射器选择和接收的光信号由可以接收光信号660的光去耦合部件650生成。
根据另一个实施例，以下将描述对数据接收提供保护的技术。通过复用器和解复用器630对来自于各ONT的上行数据进行解复用。在一个实施例中，复用器和解复用器630是无源部件。当每个信道的上行数据进入多个光接收器620中的它们各自独立的接收器后，在这些上行数据被处理部件610接收之前要经历光电转换和阈值确定的过程。这样，CO可以获得来自每个光网络终端(ONT)的上行数据。当光接收器(如对应于信道波长λi的光接收器i)发生故障时，检测部件615检测到信道故障，并作为响应将警告提供给光网络。基于该信道故障信息，处理部件610指示可调谐光接收器640开始工作并将其接收波长调谐到信道波长λi。然后通过去耦合部件650和可调谐光接收器640对信道i的上行数据进行接收。例如，去耦合部件650是具有至少两路输出的光耦合器。
图7是根据本发明的另一个实施例的用于提供故障保护的系统简化图。该图仅作为实例，而不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将理解许多改变、替换和变化。系统800包括处理部件810、检测部件815、多个光接收器820、复用器和解复用器830、可调谐光接收器840以及多个去耦合部件850。尽管上文已经示出了使用用于系统800的所选装置组，但是可以存在许多改变、替换和变化。例如，装置中的一些可以被扩展和/或组合。其它装置可以被插入以上所述的那些装置。根据该实施例，对装置的安排可以和其它替代互换。
处理部件810、检测部件815、多个光接收器820以及复用器和解复用器830分别与处理部件610、检测部件615、多个光接收器620以及复用器和解复用器630相似。
如图7所示，多个光接收器820包括光接收器1，2，...，i...，n。n是正整数。i是等于或大于1的整数，且等于或小于n。每个光接收器能够在至少一个或多个操作条件下接收预定波长的光信号。例如，每个光接收器是激光接收器。
在一个实施例中，多个光接收器820包括至少光接收器821和822。例如：光接收821和822分别与光接收器621和622相似。在另一个实例中，光接收器821和822是多个光接收器820中的任何两个。多个光接收器820与多个去耦合部件850耦合。多个去耦合部件850包括去耦合部件1，2，...，i...，n。例如，去耦合部件i与可调谐光接收器840的输入端i耦合。在另一个实例中，去耦合部件i与去耦合部件650相似。
如图7所示，可调谐光接收器840包括多个输出端，分别与多个去耦合部件850耦合。多个输入端包括输入端1，2，...，i...，n。另外，可调谐光接收器840与检测部件815耦合，并能够在至少一个或多个操作条件下通过多个输入端中的至少一个接收光信号。该光信号对应于波长λt。例如，可调谐光发射器840能够改变波长λt的大小。在另一个实例中，如果确定光接收器821不满足一个或多个预定条件，则可调谐光接收器840被配置成改变波长λt，使得波长λt变得等于波长λ1。相应地，从去耦合部件1和输入端1选择和接收光信号。在一个实施例中，由可调谐光接收器840生成的数据信号携带由光接收器821接收的光信号所携带的数据信息。
如上所述以及这里所进一步强调的，图7仅作为实例，而不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员可以理解许多变化、替换和修改。例如，将复用器和解复用器830移除。
图8示出了根据本发明的实施例的用于提供故障保护的系统600和/或系统800的可调谐光接收器的简化图。该图仅作为实例，而不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员可以理解许多变化、替换和修改。可调谐光接收器包括：可调谐滤光器710，用于选择波长为λt的光信号；光接收单元720，用于通过至少光电处理从所选的光信号生成数据信号。例如，可调谐滤光器710包括光纤法布里-珀罗(FP)滤波器、声光可调谐滤波器和/或光纤光栅滤波器。
图9示出了根据本发明的另一个实施例的用于提供故障保护的系统600和/或系统800的可调谐光接收器的简化图。该图仅作为实例，而不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员可以理解许多变化、替换和修改。可调谐光接收器包括具有多信道输入和单信道输出的光切换单元910。该光切换单元的输出波长是可控的，这可以通过光开关阵列或波长解复用器和可调谐滤光器的组合来实现。可调谐光接收器还包括用于通过至少光电处理从所选的光信号生成数据信号的光接收单元920。例如，可调谐滤光器910包括光纤法布里-珀罗(FP)滤波器、声光可调谐滤波器和/或光纤光栅滤波器。
图10示出了根据本发明的又一个实施例的用于提供故障保护的方法的简化图。该图仅作为实例，而不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员可以理解许多变化、替换和修改。
作为实例，方法1000由系统600执行。如图10所示，当信道λi的光接收器发生故障时，检测部件615检测到该故障。然后检测部件615将告警消息提供给光网络，如“光接收器i发生故障”，之后确定是否可以进行保护倒换。例如，该确定过程考虑可调谐光接收器640是否可用。如果可以进行保护倒换，则处理部件610接收告警消息，并立即关闭信道λi上的数据接收，指示可调谐光接收器640开始工作并将波长λt调谐到工作波长λi。当波长λt被调谐到工作波长λi后，保护部件615或处理部件620打开信道λi用于通过可调谐光接收器640接收数据。例如，光接收器i保持关闭。这时，转换保护完成
根据另一个实施例，方法1000包括接收第一输入信号，对第一输入信号进行去耦合，以生成第二输入信号和第三输入信号。第三输入信号包括对应于第一波长的第一光信号。另外，方法1000包括对至少第二输入信号进行解复用，以生成至少第二光信号和第三光信号。第二光信号对应于第二波长，第三光信号对应于第三波长。此外，方法1000包括：接收第二光信号以生成第一数据信号，接收第三光信号以生成第二数据信号，以及确定第一数据信号是否满足一个或多个预定条件。而且，该方法包括：如果确定第一数据信号不满足一个或多个预定条件，则接收对应于等于第二波长的第一波长的第一光信号。另外，该方法包括：如果确定第一数据信号不满足一个或多个预定条件，则基于至少与第一光信号相关的信息来生成第三数据信号，处理与第二数据信号和第三数据信号相关的信息，并基于至少与第二数据信号和第三数据信号相关的信息来生成多个数据。
本发明有各种优点。本发明的一些实施例可以经济地和/或有效地解决中心局(CO)中的光发射器和/或接收器的随机故障问题。本发明的某些实施例可以改善光网络中下行和/或上行数据通信的可靠性和/或健壮性。本发明的一些实施例不对普通光发射器和/或接收器提出附加要求以提供保护。本发明的某些实施例不对复用器和解复用器提出附加要求以提供保护。本发明的一些实施例不对可调谐光发射器的发射功率和/或可调谐光接收器的接收功率提出苛刻的要求。本发明的某些实施例通过将M个可调谐光发射器用于N个普通的波长信道来提供M:N保护，例如，1≤M＜N。本发明的一些实施例不要求用于信号发射的系统和用于信号接收的系统以并联模式分别具有光信道保护模块。本发明的某些实施例不需要发送转换请求给并联模式的发射系统和接收系统的光信道保护模块。本发明的一些实施例通过发射器转换而不是通过波长转换来提供对数据发射的故障保护。本发明的某些实施例通过接收器转换而不是通过波长转换来提供对数据接收的故障保护。
本发明的一些实施例提供转换保护方法，其特征如下：
●监视信道故障并提供故障告警；
●检查保护倒换是否可以进行；
●控制将备用可调谐光发射器调谐到故障信道波长上；
●由已经完成发射准备的备用可调谐光发射器发射原来故障信道的数据。
本发明的某些实施例提供转换保护系统，其特征如下：
●具有至少一个备用可调谐光发射器；
●将正常信道数据复用为多波长信号，对该多波长信号和来自备用可调谐光发射器的光信号进行复用，以生成另一个多波长信号，并发送该另一个多波长信号给远端终端；
●具有信道故障检测模块，用于检测信道故障并发出告警；
●具有处理模块，用于确定是否可执行保护倒换。
本发明的一些实施例提供转换保护方法，其特征如下：
●监视信道故障并提供告警；
●检查保护倒换是否可以进行；
●控制将备用可调谐光接收器调谐到故障信道波长上；
●由已经完成接收准备的备用可调谐光接收器接收原来故障信道的数据。
本发明的某些实施例提供转换保护系统，其特征如下：
●具有至少一个备用可调谐光接收器；
●接收全波长范围的光信号，通过去耦合分量生成光信号的至少两个部分，由备用可调谐光接收器接收该光信号的一个部分，使用这一个部分来接收故障信道的数据，由复用器和解复用器将该光信号的另一个部分解复用为多个信道光信号，使用该多个信道光信号来接收正常信道的数据；
●具有信道故障检测模块，用于检测信道故障并发出告警；
●具有处理模块，用于确定是否可执行保护倒换。
虽然已经对本发明的具体实施例进行了描述，但是本领域的技术人员可以理解的是，有其它实施例和所描述的实施例等同。相应地，可以理解，本发明不限于特定实施例，而只由所附权利要求来限制范围。

Claims (40)

1.一种用于发射光信号的系统，该系统包括：
至少一个第一光发射器，能够在一个或多个第一操作条件下发射第一光信号，该第一光信号对应于第一波长；
至少一个第二光发射器，能够在一个或多个第二操作条件下发射第二光信号，该第二光信号对应于第二波长；
光复用器，耦合于第一光发射器和第二光发射器，且能够生成复用光信号；
检测部件，被配置成确定第一光发射器是否满足一个或多个第一操作条件；
可调谐光发射器，能够发射第三光信号，该第三光信号对应于第三波长；
光耦合部件，能够接收复用光信号和第三光信号，并生成用于发射的输出光信号；
其中，如果确定第一光发射器不满足所述一个或多个第一操作条件，则第三波长等于第一波长。
2.如权利要求1所述的系统，其中，如果确定第一光发射器不满足所述一个或多个第一操作条件，则可调谐光发射器对第三波长进行调谐，使得第三波长等于第一波长。
3.如权利要求1所述的系统，其中可调谐光发射器能够改变第三波长的大小。
4.如权利要求3所述的系统，其中，如果确定第一光发射器不满足所述一个或多个第一操作条件，则可调谐光发射器被配置成改变第三波长，使得第三波长变得等于第一波长。
5.如权利要求1所述的系统，还包括处理部件，被配置成接收多个数据，且与第一光发射器、第二光发射器和可调谐光发射器耦合。
6.如权利要求5所述的系统，其中检测部件是处理部件的一部分。
7.如权利要求5所述的系统，其中处理部件包括媒体访问控制器。
8.如权利要求5所述的系统，其中输出光信号包括与多个数据相关的信息。
9.如权利要求1所述的系统，其中第一波长和第二波长不同。
10.如权利要求1所述的系统，其被配置成在光网络中发射输出光信号。
11.如权利要求10所述的系统，其中所述光网络是波分复用无源光网络。
12.如权利要求11所述的系统，其中所述系统还被配置成从中心局将输出光信号发射到至少一个远端节点。
13.如权利要求1所述的系统，其中所述检测部件还被配置成：在确定第一光发射器不满足所述一个或多个第一操作条件的情况下，则提供一个或多个指令以关闭对应于第一光发射器的信号路径。
14.如权利要求1所述的系统，其中，如果确定第一光发射器不满足所述一个或多个第一操作条件，则第三光信号携带如果第一光发射器不被确定不满足所述一个或多个第一操作条件时应由第一光信号携带的数据信息。
15.如权利要求1所述的系统，其中确定第一光发射器是否满足一个或多个第一操作条件包括确定第一光发射器是否发生故障。
16.如权利要求1所述的系统，还包括：
第三光发射器，能够在一个或多个第三操作条件下发射第四光信号，该第四光信号对应于第四波长；
其中所述光复用器还与第三光发射器耦合，且还被配置成生成响应于第二光信号和第四光信号产生复用光信号。
17.如权利要求1所述的系统，其中所述检测部件还被配置成确定第二光发射器是否满足所述一个或多个第二操作条件。
18.如权利要求17所述的系统，还包括：
与所述检测部件耦合的另一个可调谐光发射器，能够发射第四光信号，该第四光信号对应于第四波长；
其中光耦合部件还能够接收复用光信号和第四光信号，并生成用于发射的输出光信号；
其中如果确定第二光发射器不满足所述一个或多个第二操作条件，则第四波长等于第二波长。
19.一种用于发射光信号的方法，该方法包括：
由第一光发射器发射第一光信号，该第一光信号对应于第一波长；
由第二光发射器发射第二光信号，该第二光信号对应于第二波长；
对第一光信号和第二光信号进行复用，以便生成复用光信号；
确定第一光发射器是否满足一个或多个第一操作条件；
如果确定第一光发射器不满足该一个或多个第一操作条件，
发射对应于第三波长的第三光信号，该第三波长等于第一波长；
将复用光信号和第三光信号进行耦合；
生成用于发射的输出光信号。
20.一种用于接收光信号的系统，该系统包括：
光解复用器，能够接收第一输入信号；
耦合于所述光解复用器的至少一个第一光接收器，能够在一个或多个第一操作条件下接收第一光信号，该第一光信号对应于第一波长；
耦合于所述光解复用器的至少一个第二光接收器，能够在一个或多个第二操作条件下接收第二光信号，该第二光信号对应于第二波长；
检测部件，被配置成确定第一光接收器是否满足一个或多个第一操作条件；
光去耦合部件，能够接收第二输入信号并生成第一输入信号和第三输入信号，第三输入信号包括对应于第三波长的第三光信号；
耦合于所述检测部件的可调谐光接收器，能够接收对应于第三波长的第三光信号；
其中如果确定第一光接收器不满足所述一个或多个第一操作条件，则第三波长等于第一波长。
21.如权利要求20所述的系统，其中，如果确定第一光接收器不满足所述一个或多个第一操作条件，则所述可调谐光接收器对第三波长进行调谐，使得第三波长等于第一波长。
22.如权利要求20所述的系统，其中可调谐光接收器能够改变第三波长的大小。
23.如权利要求22所述的系统，其中可调谐光接收器被配置成在确定第一光接收器不满足所述一个或多个第一操作条件的情况下改变第三波长，使得第三波长变得等于第一波长。
24.如权利要求20所述的系统，还包括与第一光接收器、第二光接收器和可调谐光接收器耦合的处理部件，其被配置成生成多个数据。
25.如权利要求24所述的系统，其中所述检测部件是所述处理部件的一部分。
26.如权利要求24所述的系统，其中所述处理部件包括媒体访问控制器。
27.如权利要求24所述的系统，其中第二输入信号包括与所述多个数据相关的信息。
28.如权利要求20所述的系统，其中第一波长和第二波长不同。
29.如权利要求20所述的系统，被配置成在光网络中接收第二输入信号。
30.如权利要求29所述的系统，其中所述光网络是波分复用无源光网络。
31.如权利要求30所述的系统，其中所述系统还被配置成在中心局接收来自于至少一个远端节点的第二输入信号。
32.如权利要求20所述的系统，其中所述检测部件还被配置成在确定第一光接收器不满足所述一个或多个第一操作条件的情况下提供一个或多个指令以关闭对应于第一光接收器的信号路径。
33.如权利要求20所述的系统，其中，如果确定第一光接收器不满足所述一个或多个第一操作条件，
可调谐光接收器被配置成接收对应于第三波长的第三光信号并生成数据信号；
所述数据信号携带还被第一光信号携带的数据信息。
34.如权利要求20所述的系统，其中确定第一光接收器是否满足一个或多个第一操作条件包括确定第一光接收器是否发生故障。
35.如权利要求20所述的系统，还包括与所述光解复用器耦合的第三光接收器，能够在一个或多个第三操作条件下接收第四光信号，该第四光信号对应于第四波长。
36.如权利要求20所述的系统，其中所述检测部件还被配置成确定第二光接收器是否满足所述一个或多个第二操作条件。
37.如权利要求36所述的系统，其中第三输入信号包括对应于第四波长的第四光信号。
38.如权利要求37所述的系统，还包括：
与检测部件耦合的另一个可调谐光接收器，能够接收第四光信号，该第四光信号对应于第四波长；
其中如果确定第二光接收器不满足所述一个或多个第二操作条件，则第四波长等于第二波长。
39.一种用于接收光信号的方法，该方法包括：
接收第一输入信号；
对第一输入信号进行去耦合，以便生成第二输入信号和第三输入信号，该第三输入信号包括对应于第一波长的第一光信号；
对第二输入信号进行解复用，以生成第二光信号和第三光信号，第二光信号对应于第二波长，第三光信号对应于第三波长；
接收第二光信号，以生成第一数据信号；
接收第三光信号，以生成第二数据信号；
确定第一数据信号是否满足一个或多个预定条件；
如果确定第一数据信号不满足所述一个或多个预定条件，则
接收对应于第一波长的第一光信号，该第一波长等于第二波长；
基于与第一光信号关联的信息来生成第三数据信号；
处理与第二数据信号和第三数据信号关联的信息；
基于与第二数据信号和第三数据信号关联的信息来生成多个数据。
40.一种用于发射多个光信号的系统，该系统包括：
至少一个第一光发射器，能够在一个或多个第一操作条件下发射第一光信号，该第一光信号对应于第一波长；
至少一个第二光发射器，能够在一个或多个第二操作条件下发射第二光信号，该第二光信号对应于第二波长；
检测部件，被配置成确定第一光发射器是否满足一个或多个第一操作条件；
可调谐光发射器，能够发射第三光信号，该第三光信号对应于第三波长；
多个光耦合部件，所述多个光耦合部件包括一个光耦合部件，该光耦合部件与第一光发射器和可调谐光发射器耦合，且被配置成生成用于发射的输出光信号；
其中如果确定第一光发射器不满足所述一个或多个第一操作条件，则第三波长等于第一波长。
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