CN101855846A

CN101855846A - 提供光设备保护的方法和设备

Info

Publication number: CN101855846A
Application number: CN200880000285A
Authority: CN
Inventors: C·M·露克
Original assignee: Dynamic Method Enterprises Ltd
Current assignee: Dynamic Method Enterprises Ltd
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2010-10-06
Also published as: WO2010036265A1

Abstract

公开一种提供光设备保护的方法和设备。在一个实施例中，所述方法包括把输入光信号分成第一和第二光信号，把第一和第二光信号分别发送到光网络节点中的第一和第二设备，第二设备是第一设备的保护模块，监测来自于第一和第二设备的第一和第二输出光信号，如果第一和第二输出光信号中只有一个输出光信号不合格，则宣告该光网络节点发生故障。要求和描述了其它实施例。

Description

提供光设备保护的方法和设备

技术领域

本发明涉及光网络系统，更具体地说，涉及在光网络系统中提供光设备保护。

背景技术

在当前的光网络系统中，多个光网络节点可通过光纤相互耦合。光信号通过光纤从一个光网络节点被传送到另一个光网络节点。光网络节点可位于不同的地理位置。构成该节点的所有物理模块具有非零故障率。在模块发生故障的情况下，技术人员去特定的地点更换故障的或者退化的光网络节点通常需要大量的时间。在该时间内，信息不能通过，对于被中断的流动来说，网络被认为是“不可用的”。

为了改进光网络节点的可用性，以及缩短由光网络系统中的设备故障引起的可能的停机时间，一些现有的光网络节点包括一个或多个保护模块作为一个或多个工作模块的备用模块。在一些光网络节点中使用将输入光信号分配到光网络节点的不同部分的光开关，以便当检测到错误信号时，从故障模块切换到保护模块。不过，在当工作模块发生故障，开关把光信号转到保护模块之前，这种系统可能不知道保护模块是否正常运作。于是，在使用保护模块以前，可能存在未检测到的保护模块的隐藏故障问题。这种隐藏的故障问题可能在光网络系统的恢复过程中导致意外的耽搁。

另一方面，一些现有的光网络节点包括分离进入光网络节点的不同部分的光信号的分光器。不过，这种硬件配置通常采用相当复杂的重新路由策略以应付只有光网络节点的一些部分发生故障、光网络节点并不完全被保护设备取代的情况。

发明内容

本发明包括提供光设备保护的方法。在一个实施例中，所述方法包括把输入光信号分成第一和第二光信号，把第一和第二光信号分别发送到光网络节点中的第一和第二光设备，第二设备是第一设备的保护模块，监测来自于第一和第二设备的第一和第二输出光信号，只要第一和第二输出光信号之一不合格，则宣告该光网络节点发生故障。

按照本发明，提供一种保护光设备的方法，包括：把输入光信号分成第一和第二光信号；把第一和第二光信号分别发送到光网络节点中的第一和第二设备，第二设备是第一设备的保护模块；监测来自于第一和第二设备的第一和第二输出光信号；只要第一和第二输出光信号中的一个不合格，则宣告该光网络节点发生故障。

可包括下面的示例特征，不论是单独地还是与其它特征组合。

例如，该方法还可包括通过开关只从光网络节点输出第一和第二输出光信号之一。该方法还可包含：只要第一和第二输出光信号都不合格，则保持开关的状态。开关状态的保持可包括继续只输出所述第一和第二输出光信号其中一个信号。

该方法还可包括：如果第一光信号不合格，第二光信号未不合格，则旁路第一光设备；如果第二光信号不合格，第一光信号未不合格，则旁路第二光设备。

该方法还可包括如果第一或第二光信号不合格，则发送警报。

该方法还可包括如果第一和第二光信号都不合格，则宣告故障发生在该光网络节点之外。

该方法还可包括分别在第一和第二设备放大第一和第二光信号。

第一和第二设备都可包括波长交换模块。

第一和第二设备都还可包括复用器和解复用器。

第一和第二设备都还可包括多个放大器。

按照本发明的另一方面，提供一种保存指令的机器可读介质，如果所述指令被处理器执行，将使处理器执行操作，所述操作包括：把输入光信号分成第一和第二光信号；把第一和第二光信号分别发送到光网络节点中的第一和第二设备，第二设备是第一设备的保护模块；监测来自于第一和第二设备的第一和第二输出光信号；如果第一和第二输出光信号中只有一个不合格，则宣告该光网络节点发生故障。

所述操作还可包括通过开关只从光网络节点输出第一和第二输出光信号之一。

所述操作还可包括如果第一和第二输出光信号都不合格，则保持开关的状态。

所述操作还可包括如果第一光信号不合格，第二光信号未不合格，则旁路第一设备；如果第二光信号不合格，第一光信号未不合格，则旁路第二设备。

所述操作还可包括如果第一或第二光信号不合格，则发送警报。

所述操作还可包括如果第一和第二光信号都不合格，则宣告故障发生在光网络节点之外。

按照本发明的又一方面，提供一种设备，所述设备包括：光网络设备中的具有多个第一输入端口和多个第一输出端口的第一光设备；光网络设备中的具有多个第二输入端口和多个第二输出端口的第二光设备，第二光设备是第一光设备的保护模块；多个光信号分光器，所述多个光信号分光器中的每一个与所述多个第一输入端口之一和所述多个第二输入端口之一耦合，以便把输入的光信号分成第一和第二光信号，并分别输入第一和第二光设备中；和多个光信号开关，所述多个光信号开关中的每一个与所述多个第一输出端口之一和所述多个第二输出端口之一耦合，以便选择来自于第一光设备的第一输出光信号或者来自于第二光设备的第二输出光信号，其中所述多个光信号开关基本上同时被一起切换。

按照本发明的再一方面，提供一种保护光设备的系统，所述系统包括：多个光纤；和经由所述多个光纤相互耦合的多个光节点，所述多个光节点中的每一个包括：光网络设备中的具有多个第一输入端口和多个第一输出端口的第一光设备；光网络设备中的具有多个第二输入端口和多个第二输出端口的第二光设备，第二光设备是第一光设备的保护模块；多个光信号分光器，所述多个光信号分光器中的每一个与所述多个第一输入端口之一和所述多个第二输入端口之一耦合，以便把输入的光信号分成第一和第二光信号，并分别输入第一和第二光设备中；和多个光信号开关，所述多个光信号开关中的每一个与所述多个第一输出端口之一和所述多个第二输出端口之一耦合，以便选择来自于第一光设备的第一输出光信号或者来自于第二光设备的第二输出光信号，其中所述多个光信号开关基本上同时被一起切换。

如果第一输出光信号不合格，第二输出光信号未不合格，则相应的光信号开关可切换以选择来自于第二光设备的第二输出光信号，如果第一输出光信号和第二输出光信号都不合格，则相应的光信号开关保持不变。

如果第一输出光信号和第二输出光信号都不合格，则相应的光信号开关可保持不变以继续选择第一输出光信号。

如果来自于第一光设备的第一输出光信号不合格，来自于第二光设备的第二输出光信号未不合格，则光信号开关可选择来自于第二光设备的第二输出光信号。

如果来自于第二光设备的第二输出光信号不合格，来自于第一光设备的第一输出光信号未不合格，则光信号开关可选择来自于第一光设备的第一输出光信号。

第一和第二光设备都可包括波长交换模块。第一和第二光设备都还可包括复用器和解复用器。第一和第二光设备都还可包括多个放大器。

本发明的其它特征将从下面的附图和具体实施方式中显而易见。

附图说明

在附图中以举例而非限制的方式来说明本发明，其中相同的附图标记代表类似的元件，在附图中：

图1说明光网络系统的一个示例实施例；

图2A说明包含光交叉连接器的光网络系统的一个实施例；

图2B说明示例的光交叉连接器200中的波长切换的例子；

图2C说明提供光设备保护的光网络系统的一个实施例；

图3说明提供光设备保护的过程的一个实施例的流程图。

具体实施方式

下面说明在光网络系统中提供光设备保护的方法。在下面的说明中，陈述了众多的具体细节。不过，应当理解可以在无这些具体细节的情况下实践本发明的实施例。在其它情况下，为了不使本说明难以理解，未示出公知的组件、结构和技术。

下面的详细说明的一些部分是用对计算机存储器内的数据位的操作的算法和符号表示给出的。这些算法描述和表示是数据处理领域的技术人员使用的向本领域的其它技术人员传达其工作的实质的最有效工具。这里，并且通常把算法认为是导致所需结果的前后一致的操作序列。所述操作是那些要求物理量的物理处理的操作。通常(尽管不一定)，这些物理量采取能够被保存、传送、组合、比较和以别的方式处理的电信号或磁信号的形式。已证明主要是由于公共习惯的原因，有时把这些信号称为位、值、元素、符号、字符、项、数字或类似用语是适宜的。

不过应记住，所有这些术语和类似的术语与适当的物理量关联，并且仅仅是应用于这些物理量的适宜标记。除非另有说明，否则如下面的说明明显所示那样，在整个说明中，利用诸如“处理”或“计算”或“确定”或“显示”此类的术语的说明涉及的是把在计算机系统的寄存器和存储器内表示成物理(电子)量的数据处理和变换成在计算机系统存储器或寄存器或其它这样的信息存储、传输或显示装置内类似地表示成物理量的其他数据的计算机系统，或者类似的电子计算装置的动作和过程。

本发明还涉及一种执行这里描述的操作的设备。可针对所需的用途特别构成该设备，或者所述设备可包含通用计算机，所述通用计算机由保存在该计算机中的计算机程序有选择地启动或者重新配置。这样的计算机程序可被保存在计算机可读存储介质中，例如(但不限于)任意种类的磁盘，包括软盘、光盘、CD-ROM和磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、或者适合于保存电指令并且均与计算机系统总线耦合的任意种类的介质。

这里提出的过程和显示并不固有地与任何特定的计算机或其它设备关联。各种通用系统可以和与这里的教导相一致的程序一起使用，或者合适的是构成更专门的设备来执行所描述的操作。各种各样的这些系统的所需结构将出自下面的说明。另外，未关于任何特定的编程语言描述本发明。要认识到各种编程语言可被用于实现这里描述的本发明的教导。

机器可读介质包括以机器(例如，计算机)可读的形式保存或传送信息的任意机构。例如，机器可读介质包括只读存储器(“ROM”)；随机存取存储器(“RAM”)；磁盘存储介质；光存储介质；闪速存储器件；电、光、声或者其它形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)；等等。

图1说明光网络系统的示例实施例。光网络系统包括三个光网络节点110、120和130，以及两组光缆115和125。光网络节点110和120通过光缆115相互耦合。同样地，光网络节点120和130通过光缆125相互耦合。光信号经由光网络节点110、120和130在点X101和点Y109之间传播。

一般来说，光网络系统中的光信号的通信可由于两类故障而被中断。第一类故障发生于任意一组光缆115或125中。第二类故障发生于光网络节点110、120和130的一个或多个中。第二类故障也被称为光设备故障。下面说明防范光设备故障的方法和设备的各种实施例。

图2A图解说明包含光交叉连接器(cross-connect)(OXC)的光网络系统的一个实施例。OXC与其它光网络节点A-F(210-260)连接。光网络节点A-F(210-260)通过光缆270相互耦合。为了图解说明该概念，图2A中详细图解说明了光网络节点260。光网络节点260包括多个光纤接口201-205，每个光纤接口201-205对应于与光网络节点260耦合的多个光网络节点之一。例如，光纤接口201与光网络节点210耦合。应当理解，光网络节点可包括不同数目的光纤接口，这取决于光网络系统中与该光网络节点耦合的光网络节点的数目。每个光纤接口201-205可包括多个放大器、多个复用器和多个解复用器，以放大输入或输出的多个光信号，按照波长解复用输入的光信号，和解复用输出的光信号。

光网络节点260还包括光信号处理器206。在一个实施例中，光信号处理器206包括多个波长交换模块。光信号处理器206处理多个输入的光信号，并把每个输入的光信号切换到光纤接口201-205之一，以便输出给另一个光网络节点，或者被分出到光电变换域。例如，来自光网络节点210的输入光信号2001经光纤接口201进入光网络节点260。光信号处理器206可处理信号2001，并把处理后的信号导引到光纤接口201，从而输出处理后的信号作为光信号2009。

应认识到尽管图2A表示了特定光纤上的特定方向，不过在所有光纤上可双向进行光信号通信。

注意图2A中的系统的任意或者所有组件以及相关硬件可用在本发明的各个实施例中。不过，可意识到连网的数据存储系统的其它配置可包括上面描述的一些或全部装置。

图2B图解说明示例的光交叉连接器200中的波长切换的例子。在一个实施例中，由单纤光缆承载的输入光信号2001包括以不同波长承载的多个光信号。例如，光信号2001被表示成包括以四个不同波长2003承载的光信号。光信号处理器206可依据波长把光信号2001解复用成四个光信号，每个光信号由不同的波长承载。随后，光信号处理器206把每个解复用的信号转发给光纤接口202-205之一，以便经对应的光纤接口202-205输出。因此，如果光纤接口201发生某种错误，从其它光纤接口202-205流出的多个光信号便会受到影响。

图2C图解说明提供光设备保护的光网络系统的一个实施例。系统290可包括OXC，例如图2A和2B中的OXC 200。参见图2C，系统290包括两个光设备291和292以及多个保护模块2931-2935。光设备291和292以及保护模块2931-2935可以是OXC的一部分。应意识到为了避免使图2C模糊不清，图2C中未示出可包括在系统290中的另外的组件，例如另外的光网络节点。

光设备291和292基本上彼此相同，从而每个光设备291和292可被看作另一个的保护设备或备用设备。在一个实施例中，光设备291和292在单个光网络节点内。每个光设备291和292包括多个光纤接口2911-2915或2921-2925，以及光信号处理器2916或2926。

光网络系统290还包括多个保护模块2931-2935，每个保护模块2931-2935与每个光设备291-292的对应光纤接口耦合。例如，保护模块2931与光设备291的光纤接口2911及光设备292的光纤接口2912耦合。一些保护模块使光设备291和292与另一个光网络节点耦合，而其余的多个保护模块使光设备291和292与光信号的本地信号源耦合，例如光网络节点的光电变换域。例如，参见图2C，保护模块2931-2934与其它的光网络节点耦合，保护模块2935与光信号的本地信号源耦合。

每个保护模块2931-2935包括分光器(例如2931.2)和光开关(例如，2931.4)。分光器把输入的光信号分成两个光信号。在一个实施例中，这两个分光光信号基本相同。一个分光光信号被输入光设备291，另一个分光光信号被输入光设备292，以致光设备291和292都从保护模块2931-2935的分光器收到有效(live)光信号。

同样地，光开关收到分别来自于光设备291和292的两个光信号，并输出这两个光信号中的一个。例如，保护模块2931中的光开关2931.4接收来自于光纤接口2911的光信号和来自于光纤接口2921的另一光信号。光开关2931.4输出这两个光信号之一。于是，该开关可用于旁路光设备291和292之一。此外，在一个实施例中，由保护模块中的开关输出的信号被转换成一个或多个电信号。光信号到电信号的转换也可被称为终止该光信号。

每个保护模块2931-2934使两个光设备291和292与光网络系统290中的另一个光网络节点(例如，图2B中的光网络节点210-250)耦合。当其中一个光设备291或292发生故障时，保护模块2931-2935中的光开关改变状态，以便完全旁路发生故障的光设备，而不管该光设备内的哪个部分发生故障。在一个实施例中，当开关之一从光设备291和292收到一个良好信号和一个故障信号时，开关基本上同时切换。下面参考图3说明提供光设备保护的过程的一个实施例的更多细节。

图3图解说明在光网络系统中提供光设备保护的过程的一个实施例的流程图。该过程由处理逻辑执行，所述处理逻辑可包括硬件(例如，电路、专用逻辑电路等)、软件(例如在通用计算机系统或者专用机器上运行的软件)、或者这两者的结合。

处理逻辑接收光网络节点的工作端和保护端上的有效光信号(处理块310)。随后，处理逻辑确定是否在任何一端检测到任何错误信号(处理块320)。如果在任何一端都没有检测到错误信号，那么处理逻辑返回处理块310，继续接收多个有效信号。

如果在任意一端检测到错误信号，那么处理逻辑确定在另一端是否检测到良好信号(处理块330)。如果处理逻辑在另一端也未检测到任何良好信号，那么处理逻辑确定故障发生在光网络节点之外，因为工作端和保护端都未正常工作，从而，处理逻辑不改变与工作模块和保护模块的多个输出端口耦接的多个开关的状态(处理块340)。

否则，处理逻辑宣告光设备发生故障(处理块350)。处理逻辑可发送警报，以提醒技术人员更换故障端。随后，通过切换到输出良好信号的一端，处理逻辑使开关旁路故障设备(处理块360)。在旁路故障设备之后，处理逻辑确认切换已成功(处理块370)。随后，处理逻辑可返回处理块310，重复该过程。同时，该光网络节点可继续用剩余的可用设备传送多个光信号。

上面的说明仅仅描述了本发明的一些示例实施例。根据上面的说明、附图和权利要求，本领域的技术人员清楚意识到在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可做出各种修改。

Claims

1.一种方法，包括：

把输入光信号拆分成第一和第二光信号；

把第一和第二光信号分别发送到光网络节点中的第一和第二设备，第二设备是第一设备的保护模块；

监测来自于第一和第二设备的第一和第二输出光信号；和

如果第一和第二输出光信号中只有一个不合格，则宣告该光网络节点发生故障。

2.按照权利要求1所述的方法，还包括通过开关只从光网络节点输出第一和第二输出光信号之一。

3.按照权利要求1或2所述的方法，还包括如果第一和第二输出光信号都不合格，则保持开关的状态。

4.按照权利要求3所述的方法，其中开关状态的保持包括继续只输出所述第一和第二输出光信号之一。

5.按照任意前述权利要求所述的方法，还包括：

如果第一光信号不合格，第二光信号未不合格，则旁路第一光设备；和

如果第二光信号不合格，第一光信号未不合格，则旁路第二光设备。

6.按照任意前述权利要求所述的方法，还包括如果第一或第二光信号不合格，则发送警报。

7.按照任意前述权利要求所述的方法，还包括如果第一和第二光信号都不合格，则宣告故障发生在光网络节点之外。

8.按照任意前述权利要求所述的方法，还包括分别在第一和第二设备放大第一和第二光信号。

9.按照任意前述权利要求所述的方法，其中第一和第二设备都包括波长交换模块。

10.按照任意前述权利要求所述的方法，其中第一和第二设备都还包括复用器和解复用器。

11.按照任意前述权利要求所述的方法，其中第一和第二设备都还包括多个放大器。

12.一种保存指令的机器可读介质，如果所述指令被处理器执行将使处理器执行操作，所述操作包括：

把输入光信号拆分成第一和第二光信号；

监测来自于第一和第二设备的第一和第二输出光信号；和

13.按照权利要求12所述的机器可读介质，其中所述操作还包括通过开关从光网络节点只输出第一和第二输出光信号之一。

14.按照权利要求12或13所述的机器可读介质，其中所述操作还包括如果第一和第二输出光信号都不合格，则保持开关的状态。

15.按照权利要求12-14任意之一所述的机器可读介质，其中所述操作还包括：

如果第一光信号不合格，第二光信号未不合格，则绕过第一设备；和

如果第二光信号不合格，第一光信号未不合格，则绕过第二设备。

16.按照权利要求12-15任意之一所述的机器可读介质，其中所述操作还包括如果第一或第二光信号不合格，则发送警报。

17.按照权利要求12-16任意之一所述的机器可读介质，其中所述操作还包括如果第一和第二光信号都不合格，则宣告故障发生在光网络节点之外。

18.一种设备，所述设备包括：

光网络设备中的具有多个第一输入端口和多个第一输出端口的第一光设备；

光网络设备中的具有多个第二输入端口和多个第二输出端口的第二光设备，第二光设备是第一光设备的保护模块；

多个光信号分光器，所述多个光信号分光器中的每一个与所述多个第一输入端口之一和所述多个第二输入端口之一耦合，以便把输入的光信号分成第一和第二光信号，并分别输入第一和第二光设备中；和

多个光信号开关，所述多个光信号开关中的每一个与所述多个第一输出端口之一和所述多个第二输出端口之一耦合，以便选择来自于第一光设备的第一输出光信号或者来自于第二光设备的第二输出光信号，其中所述多个光信号开关基本上同时被一起切换。

19.按照权利要求18所述的设备，其中如果第一输出光信号不合格，第二输出光信号未不合格，则相应的光信号开关进行切换以选择来自于第二光设备的第二输出光信号，如果第一输出光信号和第二输出光信号都不合格，则相应的光信号开关保持不变。

20.按照权利要求18或19所述的设备，其中如果第一输出光信号和第二输出光信号都不合格，则相应的光信号开关保持不变以继续选择第一输出光信号。

21.按照权利要求18-20任意之一所述的设备，其中如果来自于第一光设备的第一输出光信号不合格，来自于第二光设备的第二输出光信号未不合格，则光信号开关选择来自于第二光设备的第二输出光信号。

22.按照权利要求18-21任意之一所述的设备，其中如果来自于第二光设备的第二输出光信号不合格，来自于第一光设备的第一输出光信号未不合格，则光信号开关选择来自于第一光设备的第一输出光信号。

23.按照权利要求18-22任意之一所述的设备，其中第一和第二光设备都包括波长交换模块。

24.按照权利要求18-23任意之一所述的设备，其中第一和第二光设备都还包括复用器和解复用器。

25.按照权利要求18-24任意之一所述的设备，其中第一和第二光设备都还包括多个放大器。

26.一种系统，所述系统包括：

多个光纤；和

经由所述多个光纤相互耦合的多个光节点，所述多个光节点中的每一个包括：

27.按照权利要求26所述的系统，其中如果第一输出光信号不合格，第二输出光信号未不合格，则相应的光信号开关进行切换以选择来自于第二光设备的第二输出光信号，如果第一输出光信号和第二输出光信号都不合格，则相应的光信号开关保持不变。

28.按照权利要求26或27所述的系统，其中如果第一输出光信号和第二输出光信号都不合格，则相应的光信号开关保持不变以继续选择第一输出光信号。

29.按照权利要求26-28任意之一所述的系统，其中如果来自于第一光设备的第一输出光信号不合格，来自于第二光设备的第二输出光信号未不合格，则光信号开关选择来自于第二光设备的第二输出光信号。

30.按照权利要求26-29任意之一所述的系统，其中如果来自于第二光设备的第二输出光信号不合格，来自于第一光设备的第一输出光信号未不合格，则光信号开关选择来自于第一光设备的第一输出光信号。

31.按照权利要求26-30任意之一所述的系统，其中第一和第二光设备都包括波长交换模块。

32.按照权利要求26-31任意之一所述的系统，其中第一和第二光设备都还包括复用器和解复用器。

33.按照权利要求26-32任意之一所述的系统，其中第一和第二光设备都还包括多个放大器。