CN1189269A - 自愈网络 - Google Patents

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Abstract

一个通信网系统(100)包括至少三个节点,它们利用传递业务到和来自节点的传输链路(110)互连。传输链路(110)被分为工作环(112)和保护环(114),工作环(112)和保护环(114)可在相反方向发送业务。节点能够检测在中间周围、传输链路(110)或该节点中何时出现故障。每个节点可由它本身从工作环(112)转移业务到保护环(114)和/或由它本身从保护环(114)转移业务到工作环(112)。当故障愈合时可进行恢复动作。

Description

自愈网络
发明技术领域
本发明涉及通信网的设备和方法，特别涉及自愈网络。
相关技术描述
在常规的自愈环结构、同步数字数列SDH或同步光纤网络SONET中，利用加入/取下多路复用器(ADM)，该光纤只用作点对点的链路和在每个节点进行光-电变换。在这样的环中，瓶颈是由处理电子设备的速度构成的，和带宽共享是这个结构的特征，导致网络容量的限制。
在Aly Elvefaie的文章“Self-Healing Ring Network ArchitectureUsing WDM for Growth”，ECOC 92，Tu P1.16中叙述一种自愈环网络。它以二光纤WDM环网络叙述的，其中由单个主机服务的N-1本地局始发业务。在两光纤环上的传输除了传播的方向之外是相同的；反向传播信号便于在光缆切断期间使网络存活。N-1本地局的每一个局被指定一个唯一的波长用于发送到主机和从主机接收。
Sandtsara的PCT申请WO93/00756叙述了使用交叉连接节点的自愈双向逻辑环网络，该网络被分为独立的段。每段包括两个或多个节点，与不同方向工作的两条传输链路互连。当出现故障时，交叉连接保持段之间预选的互连模式。
在上述PCT申请WO 93/00756中叙述一种单向自愈网络。除了传输链路外，还有一条备用链路。发送的信号是双份的并且在同一时间在所述的两条链路中流动。然后目的地节点选择两个信号的较好一个信号。还要说明，在已知的单向和双向网络中的信号结构包括以固定速率工作的预定数量的子速率多路复用信道。
本发明注意到在通信网络中特别是自愈环网络中检测故障与重新发送该业务之间要用长的时间的问题。本发明还致力于在出现差错和必须在通信网中改换路由业务时大量的业务和数据可能丢失的问题。
根据本发明，通信网中的通信节点所以可以容易且迅速地检测该故障，在于检测是在该节点本身中进行。此外，该节点能够检测紧靠这个节点周围出现的网络中的故障。当检测到故障时，该节点能够很快地改换路由任何业务并将另外从一个激活的工作状态进入保护状态。在差错识别之后，该节点将自愈，复原和自动地回到工作状态。
本发明的目的是得到一个自愈网络，其中节点快速地自愈。
另外的目的是节点无需用于愈合的网络管理。
优点是该节点可为本地业务加入/取出任何波长和旁通其它的。
另一个优点是如果光缆被切断或断开，所有业务可飞快地由该节点本身改换路由，在该节点本地控制系统内进行恢复，而不包含网络管理。
又一个优点是本发明缩短了网络恢复所需的时间。
另外的优点是网络恢复快，以便提供高质量的业务。
本发明借助于实现本发明的最佳方式进行叙述，其特征在于所附权利要求中提出的特性。
附图简述
图1a表示一个通信网络系统。
图1b表示链路切断的通信网络系统。
图1c表示有节点故障的通信网络系统。
图2表示详细的节点结构。
图3表示一个详细的首节点和一个尾节点。
图4表示一个修改的节点结构。
图5a表示一个总线通信网络系统。
图5b表示链路切断的总线通信网络系统。
图6表示工作状态节点变为首节点的方法的流程图。
图7表示保护状态的节点变为正常节点的方法的流程图。
图8表示工作状态的节点变为尾节点的方法的流程图。
图9表示保护状态的节点变为正常节点的方法的流程图。
实施例描述
图1a表示可实施本发明的一个通信环网络100的示意图。网络100具有以传输链路如光纤链路110互相连接的数量N的节点102-108。N代表至少3，表示网络100至少由三个节点组成。传输链路110包括：第一传输链路或工作环112，和第二传输链路或保护环114。工作环112在一个传输方向传递业务，在图中为顺时针方向。保护环114在相反的传输方向传递业务，在图中为反时针方向。业务例如可以是电的、光的能量或波长信道。如果使用波长信道，则有M个光的发送信道，M可小于、等于或大于N节点。图1a还表示在其正常工作状态中的通信网络100，这里M条光信道通过工作环112在一个方向上与光放大器自主发射(ASE)一起发送。在保护环114中，只是ASE功率在相反方向传播到工作环112。这个通信网络110可以是波分复用自愈环通信网络100，如图1a中那样。其它类型的网络例如是波分复用(WDM)网络，这里未示出，也可用作该通信网络系统。通信网络100中的每个节点102-108可包括光加入/取出多路复用器118；OADM，它能够加入/取出波长信道或该节点专用的业务，即本地业务；和旁通其它的业务。一些波长的信道可专用于一个节点，另外一些波长信道将通过和进入工作环112中的下一个节点。
图1b表示有链路故障如在节点102与节点104之间的光缆切断的通信网100。在节点102和104的内部本身已采取保护措施而不涉及网络管理系统116，在故障事件时只是通知该网络管理系统116。保护措施由该节点通过在工作/保护环112、114的节点本身中用电子设备与通/断信号相组合实现的。当出现链路故障如光缆切断时，该节点102由它自己检测并且它自己自动地将工作环112上的业务转移到保护环114。然后离开节点102的所有业务回到保护环114和出现尾节点。当出现链路故障如光缆切断时，节点104也检测它自己并且通过它自己自动地将业务从保护环114转移到工作环112。离开节点104的所有业务则回到工作环112并且出现一个首节点。节点106和108起着转接节点的作用，这意味着通常只在工作环112上发送的波长信道也在保护环114上发送，但只是通过节点106和108而不加入/取出任何波长信道。当发送的波长信道返回到工作环112上的该节点时，则加入/取出信道如在每个节点正常情况那样工作。
实际上至少有两类如光缆切断的链路故障；一类是在出现如光缆切断的故障时，只在工作环112中出现，另一类是在出现如光缆切断的故障时，只在保护环114中出现。当在工作环112上出现故障时，在该故障之后在业务方向顺时针中的第一节点104自动地由它自己改变其操作模式为首节点。在故障之前在业务方向顺时针中的最后节点102自动地由它自己改变其操作模式为尾节点。在第二种情况下，当在保护环114中出现如光缆切断的故障时，在故障前处于业务方向的最后节点102自动地由它自己改变其操作模式为尾节点，而在故障后处于业务方向中的第一节点104自动地由它自己改变其操作模式为首节点。
图1c表示有节点故障的通信网100，如在图1b中那样，将出现相同类型的重新配置，即改变操作模式，因此建立一个首节点，即节点104和一个尾节点，即节点108。在这个例子中在首节点104与尾节点108之间也有转接节点106。
图2表示根据本发明的光加入/取出多路复用器节点200的方框图，该节点可以是图1中的任何节点102-108。节点200有一个工作环输入202，它接到第一光传播装置，例如第一输入光链路210，它可以是光纤。工作环输入202接到光转换装置的第一光输入216，光转换装置例如第一光开关214，它可被转换工作在直通(bar)或交叉状态。第二光传播装置例如可以是光纤的第二输入光链路2020被接到节点200的保护环输入208。这个保护环输入208接到第一光开关214的第二光输入218。第一光开关214在直通状态接到第一光输入216，光开关214的第一光输出230接到光信道选择开关或波长选择开关226的第一光输入228，光信道选择开关226也工作在直通或交叉状态。信道选择开关236的第一光输入228接到在直通状态的所述信道选择开关226的第一光输出244。这个第一光输出244光连接到在线路终端274的输入242，线路终端274与该节点相关。线路终端274的输出246光连接到信道选择开关226的第二输入248。这个第二输入248在直通状态接到所述信道选择开关226的第二光输出236，第二光输出236光连接到光转换装置如第二光开关232的第一输入234。第二光开关232可工作在直通或交叉状态。第二光开关232的第二输入238接到第一光开关214的第二输出240，第二输出240接到直通状态的第二输入218。
处于直通状态的第二光开关232接到第一输入234，开关232的第一输出250接到光放大器260，光放大器260又接到第一光断开开关264。这个开关264接到节点200中的工作环输出206。工作环输出206接到第三光传播装置270。在直通状态接到第二输入238的第二光开关232的第二输出252接到第二光放大器262，放大器262又接到第二光断开开关266。第二光断开开关266接到节点200中的保护环输出204，保护环输出204接到第四光传播装置272。
第一输入链路监视装置如第一故障监视器222光连接到第一光开关214的第一输入216。第二输入链路监视装置如第二故障监视器224光耦合到第一光开关214的第二输入218。第一功率检测监视器254光耦合到第二光开关232的第一输出250，而第二功率检测监视器256光耦合到第二光开关232的第二输出252。故障监视器222及224、放大器260及262、以及功率检测监视器254及256电气连接到控制装置或本地控制单元258。单元258控制第一及第二光开关214及232、波长选择开关226和第一及第二断开开关264及266。本地控制单元258接到网络管理装置，即所谓的网络管理系统116，它位于节点200之外。该网络管理系统也相应地接到其它节点。
接到光加入/取出多路复用器节点200的工作环输入202的第一光传播装置与接到工作环输出206的第三光传播装置270构成工作环112的一部分，参见图1，在图2中，接到光加入/取出多路复用器节点200的保护环输入208的第二光传播装置222与接到保护环输出204的第四光传播装置272构成保护环114的一部分，参见图1b。
当光加入/取出多路复用器节点200处于正常工作状态时(图1a)，M波长信道数从工作环输入202进入节点200，而在通过处于直通状态中的第一光开关214之后它们到达波长选择开关226。波长选择开关226执行波长信道加入/取出，即本地业务和旁通节点200的波长信道。波长选择开关226选择和取出专用于节点200的波长信道传给在其输入242(RX)上的线路终端274。线路终端274包括经过滤波设备接到输入242的光接收器和接到输出246的发送器。线路终端274还包括用于解调已调光(未示出)的装置，和用于变换该调制为电信号(未示出)的装置，还有用于经过电输出传递这些电信号到专用接收器的装置。线路终端274还经过电输入接收包含信息的电信号，这些信号通过网络100发送到接收器。电信号被变换，以便利用所选择的波长进行光调制，它被发送到该发送器以便加到网络100。网络管理系统116经过标准接口与本地控制单元258通信。此后本地控制单元258控制波长选择开关266得到所要求的选择。波长选择开关226将来自线路终端274的新的本地业务加在输出246(TX)。网络管理系统116可命令哪些波长信道应加到工作环112。波长选择开关226旁通和均衡不是专用于该节点的所有波长信道。所加上的波长信道和旁通来自波长选择开关226的波长信道通过处于直通状态的第二光开关232、通过光放大器260(例如掺铒的光纤放大器EDFA)被放大和通过光断开开关264输入工作环输出206到达后面的OADM节点。如图2所示的，保护环输入208接到保护环输出204，这是利用都处于直通状态的两个光开关214及232得到的。这不允许输入该节点保护环输入208的任何光功率简单地由第二光放大器262放大，并且传送到保护环输出204。
输入光加入/取出多路复用器节点200的波长信道具有不同的功率电平，和为了避免不平衡的信道功率通过网络100，在每个节点200中需要波长信道的功率均衡。为了实现这样的功能，由功率检测监视器254取出一定数量的输出光功率，功率检测监视器254测量该光功率电平。光功率电平发送到本地控制单元258，后者计算每个波长信道的衰减值，以便得到均衡。本地控制单元258发送该衰减值到波长选择开关226，后者选择地将它们加到相应的信道。
本发明涉及在两个节点之间例如节点102与104之间在链路有故障时利用节点的网络故障恢复，见图1b。
第一故障事件可能是在工作环112和保护环114有故障时。通信网络110则将借助节点102和104由它们自分别改变为图1b的首节点模式和尾节点模式进行重新配置。
为了发现第一传输链路或工作环112的故障如断开，图2中的光加入/取出多路复用器节点200装备第一故障监视器222，它分支来自工作环输入202的一小部分输入光功率。这可能是波长信道和/或ASE功率。本地控制单元258从第一故障监视器222中得到信息，并且如果有任何光功率，则第一故障监视器222停留在其工作状态中。如果工作环112已有故障和如果改变业务到保护状态。则在第一故障监视器222上没有光功率。ASE功率仍存在在保护环114中。由第一故障监视器212进行的业务丢失的任何检测由本地控制单元258开始进行节点200的重新配置。第一故障监视器222或本地控制单元258进入保护状态。在第一故障监视器222知道故障检测之后，本地控制单元258将第一光开关214从直通状态转换到交叉状态。交叉状态中的第一光开关214意思是：第一光开关214的第二光输入218与第一光开关214的第一光输出230互相连接。这意味着在保护环114上的ASE功率和/或业务被转移到工作环112。本地控制单元258也将打开第二断开开关266，因此在转换之后既无业务也无ASE功率可加到保护环输出204。这时节点200已进入图1b所示的首节点模式。本地控制单元258与网络管理系统116通信并且通知：节点104已变为一个首节点。
首节点从保护状态恢复到工作状态的过程由网络管理系统116开始，网络管理系统116与本地控制单元258通信。为了从首节点开始恢复过程，本地控制单元258则闭合第二断开开关266，并且接通第二光放大器262，如果该链路无故障如光纤未损坏，则光功率在业务改道中可到达前一个节点(尾节点)。本地控制单元258检查第一故障监视器222是否从工作环输入202中检测到任何光功率。这个功率可以是波长信道和/或ASE功率。如果第一故障监视器222检测光功率，则该节点进入工作状态。第一故障监视器222或本地控制单元258进入工作状态。本地控制单元258将第一光开关214从交叉状态转换到直通状态，因此可从工作环输入202收到业务。这时该业务通过工作环输入202到工作环输出206，这表示在工作环112的业务返回，ASE功率从保护环输入204到保护环输出208。本地控制单元258通知网络管理系统116该节点104回到工作状态。如果第一故障监视器222没有检测到任何光功率，它将停留在其保护状态中。在一定时间之后，例如500ms，本地控制单元258关断第二光放大器262，打开第二断开开关266并且取消该恢复过程。本地控制单元258通知网络管理系统116，节点104的恢复已被取消。
为了发现，如第二传输链路或保护环112损坏，图2中的光加入/取出多路复用器节点200装备第二故障监视器224，它从保护环输入208分流一小部分输入光功率。这可以是ASE功率和/或波长信道。本地控制单元258从第二故障监视器224得到信息，而如果没有任何光功率，第二故障监视器224停留在其工作状态中。如果保护环114已有故障和如果业务改变到保护状态，在第二故障监视器224上没有光功率，ASE功率可仍然在工作环112中存在，由第二故障监视器224进行ASE功率或业务丢失的任何检测由本地控制单元258开始进行节点200的重新配置。第二故障监视器224或本地控制单元258进入保护状态。在第二故障监视器224知道故障检测之后，本地控制单元258将第二光开关232从直通状态转换到交叉状态。第二光开关232在交叉状态表示：第二光开关232的第一光输入234和第二光开关232的第二光输出252互相连接。这意味着：在工作环112上的业务转移到保护环114。本地控制单元258也将打开第一断开开关264，因此在转换之后既没有业务也没有ASE功率可加到工作环输出202。这时节点200已进入尾节点模式，如在图1b中那样。本地控制单元258与网络管理系统通信并通知网络管理系统116，节点102已变为尾节点。
尾节点从保护状态恢复到工作状态的过程由网络管理系统116开始，系统116与本地控制单元258通信为了从尾节点恢复过程，本地控制单元258则闭合第一断开开关264并且接通第一光放大器260，如果该链路无故障，如光纤未破损，则在业务转向之后光功率可到达后一节点(首节点)。本地控制单元258检查第二故障监视器224是否从保护环输入208中检测任何光功率。这功率可以是波长信道和/或ASE功率。如果第二故障监视器224检测光功率，则节点进入工作状态。第二故障监视器224或本地控制单元258进入工作状态。本地控制单元258将第二光开关232从交叉状态转换到禁止状态，使得业务可返回到工作环输出206，这时业务通过工作环输入202到工作环输出206，这表示在工作环112上的业务返回。ASE功率从保护环输入204到保护环输出208。本地控制单元258通知网络管理系统116：节点102已返回到工作状态。如果第二故障监视器224没有检测到任何光功率，它将停留在其保护状态中。在一定时间之后，例如500ms，本地控制单元258关断第一光放大器260，打开第一断开开关264并取消恢复过程。本地控制单元258通知网络管理系统116：节点102的恢复已被取消。
尽管节点102和节点104之间链路有故障，也没有业务丢失。业务将在通信网络100的首节点104和尾节点102之间传送，它们仍然检测光能量，即在图2的它们的故障监视器222、224二者上的信号、保持它们正常的配置。这允许网络100保持工作环112的正常功能。尾节点108将所有的波长信道很快地从工作环输入202转移到保护环输出204。首节点104将所有波长信道很快地从保护环输入208转移到工作环输出206。由尾节点到保护环114业务转向到达首节点，首节点返回到工作环112并且形成一环路。在首节点和尾节点之间至少有一个节点，这(些)节点在这种情况中作为转接节点106、108工作。转接节点106、108正是不是首或尾节点的节点。它们可在工作环112和/或保持环114上加入/取出波长信道、旁通波长信道。
在图3a中，第二故障事件可能是只在工作环112上有故障时。如果工作环112有故障，如损坏，第一故障监视器222检测信号丢失并开始节点104重新配置为首节点，见第一故障事件，它打开第二断开开关266。这使得在前面节点102的第二故障监视器224信号丢失，前面节点102则开始节点102重新配置为尾节点，见第一故障事件，它打开第一断开开关264。
在图3b中，第三故障事件可能是只在保护环114上有故障时。如果保护环114有故障，如断开，则单个节点恢复动作是相同的，但是与第二故障事件相比，是以相反的序列顺序进行。这意味着首先是尾节点然后首节点出现，得到与第一故障事件相同的节点状态和通信路径。
本发明还涉及当一个节点如图1c的102有故障时具有与第一故障事件中相同过程的故障恢复。差别是不同的节点将变为首节点和尾节点。在这个故障事件中，节点104将变为首节点104，见第一故障事件，而节点108将变为尾节点108，见第一故障事件。故障节点102与图1c中的其它节点隔离开。
上述恢复任何故障事件的过程以与从保护状态恢复首节点和从保护状态恢复尾节点相同的方式进行。
图4表示可作为首节点和/或尾节点的替代节点400的方框图。替代节点400可以是根据本发明的图1中的任一个节点102-108。替代节点400有工作环输入202，接到第一光传播装置210，例如光纤。工作环输入202接到光开关或光开关装置402的第一光输入404，光开关装置402可被转换工作在例如直通状态、第一交叉状态和/或第二交叉状态。也可能是光纤的第二光传播装置220接到节点400的保护环输入208。这个保护环输入208接到光开关402的第二光输入406。处于直通状态耦合到第一光输入404的光开关402的第一光输出408接到第一光断开开关264。第三光传播装置270接到工作环输出206，工作环输出206接到第一光断开开关264。在直通状态耦合到第二光输入406的光开关402的第二光输出410接到第二光断开开关266。第四光传播装置272接到保护环输出204，后者接到第二光断开开关266。第一故障监视器222光连接到光开关402的第一输入404。第二故障监视器224光耦合到光开关402的第二输入406。故障监视器222和224及光开关402电连接到控制装置或本地控制单元258，后者控制第一和第二断开开关264和266。本地控制单元258接到网络管理装置或网络管理系统116，后者在该节点之外。网络管理系统116相应地也接到其它节点。
当替代节点400为工作状态时，如图1a所示的，数量M的波长信道从工作环输入202进入节点400，而且它们通过处于直通状态的光开关402。本地控制单元258控制光开关402，并且经过标准接口与网络管理系统通信。如图4中所示的，第一光传播装置210和工作环输入202经过处于直通状态的光开关402、第一断开开关264、工作环输出206接到第三光传播装置270，并且构成图1a的工作环112的一部分。也如图4中所示的，第二光传播装置220及接到第二光传播装置220的保护环输入208经过处于直通状态的光开关402、第二断开开关226连到保护环输出204，构成图1a所示的保护环114的一部分。
替代节点400可作为上述的工作节点、首节点、尾节点或转换节点工作。
为了在第一传输链路或工作环中发现故障如断开，图4中的节点400装备第一故障监视器222。监视器222从工作环输入202中分流少量的光功率。这可以是波长信道和/或ASE功率。本地控制单元258从第一故障监视器222得到信息，而如果有任何光功率，则故障监视器222停留在其工作状态。如果工作环112已有故障，则故障监视器222转换到保护状态。ASE功率仍存在于保护环114中。由第一故障监视器222进行业务丢失的任何检测由本地控制单元258开始进行、节点400的重新配置。第一故障监视器222或本地控制单元258转入保护状态。在故障检测之后，本地控制单元258将光开关402转换到第一交叉状态。第一交叉状态是指光开关402的第二输入406和光开关402的第一输出408互相连接。这意味着：保护环114上的ASE功率和/或业务折叠到工作环112上。本地控制单元258还将打开第二断开开关266，因此在转换之后没有任何业务或ASE功率可进入保护环输出204。这时节点400已进入首节点。本地控制单元258这时与网络管理系统116通信并且通知节点104已变为首接点。
首节点的恢复过程以与前述的相同方式进行。差别是光开关402将回到直通状态，这表示光开关402的第一光输入404耦合到光开关402的第一光输出408。
为了发现第二传输链路或保护环的故障如断开，图4中的节点400装备第二故障监视器224。监视器224从保护环输入208分流少量的光功率。这可能是ASE功率和/或波长信道。本地控制单元258从第二故障监视器224中得到信息，而且如果有任何光功率，则故障监视器224停留在其工作状态。如果保护环114已有故障，则故障监视器224转换到保护状态。ASE功率仍然可出现在工作环112中。第二故障监视器224进行的业务丢失的任何检测开始由本地控制单元258进行节点400的重新配置。第二故障监视器224或本地控制单元258转入保护状态。在故障检测之后，本地控制单元258转换光开关402到第二交叉状态。第二交叉状态是指光开关402的第一输入404和光开关402的第二输出410互相连接。这意味着工作环112上的业务折叠到保护环114。本地控制单元258还打开第一断开开关264，因此在转换之后业务或ASE功率都不能进入工作环输出202。节点400将变为尾节点。本地控制单元258与网络管理系统116通信并且通知网络管理系统116：节点102已变为尾节点。
该首节点的恢复过程以前述的相同方式进行。唯一差别是光开关402回到直通状态，这意味着光开关402的第二光输入406耦合到光开关402的第二光输出410。
节点400可同时作为首节点和尾节点。与上述的不同是：当节点400变为首节点和尾节点时，第一及第二断开开关264及266不打开。由于光开关402使不同业务方向互相分开，所以从首节点来的业务不会与从尾节点来的业务冲突。
图5a表示一个替代的通信网络即实现本发明的总线通信网络500的示意图。总线通信网络500具有以总线传输链路如总线光链路510互相连接的数量N的节点502-508。在一端有第一节点或开始节点502，它可能指定类似节点200或400，在相对端有第N个或端节点508，它可能指定类似节点200或400。总线传输链路510包括第一总线传输链路或工作链路512和第二总线传输链路或保护链路514。在开始节点502上，工作链路512与保护链路514连接，和节点502作为尾节点，见第一故障事件。在端节点508上，保护链路514与工作链路512连接和节点508作为首节点，见第一故障事件。总线通信网500由第一节点502、端节点508、工作链路512和保护链路514一起构成。总线通信网500在一个方向通过工作链路512并且在相反方向通过保护链路514发送波长信道。图5a还表示在工作状态中的总线通信网500，这意味着N波长信道与ASE功率一起在一个方向通过工作链路512传送到保护链路514。这个总线通信网500也可能是波分复用自愈总线通信网。在这里未示出的其它类型总线通信网可用作该总线通信网。总线通信网500中的每个节点可包括一个光加入/取出多路复用器，该多路复用器能够加入/取出专用于该节点的业务即本市业务的信道并且旁通其它信道。诸如图4中的其它节点可用作首节点、尾节点或转接接点。总线通信网500工作如前所述的。
图5b表示线路故障如可能出现电缆切断的两个地方A及B的例子。电缆切断可在总线通信网的任何地方。在电缆切断之后的每个节点将作为首节点而在电缆切断前的每个节点作为尾节点，正如前面结合图2和图4所述的。
图6表示一个节点变为在本部分前面叙述的图1b的首节点104的方法，主要步骤如下：
-工作状态，方框600；
-故障监视器222分流光功率，方框602；
-分流的信息到控制单元258，方框604；
-在故障监视器222中有任何光功率吗？方框606；
如果在方框606的问题为否，则采取以下主要步骤：
-节点到保护状态，方框608；
-光开关214到交叉状态，方框610；
-打开断开开关266，方框612；
-通知管理系统116；节点是首节点，方框614；
-保护状态(首节点)，方框616。
如果在方框606的问题为是，则采取以下主要步骤：
-工作状态，方框620；
图7表示在保护状态中的节点如何变为正常节点的方法，这是在本部分中先前叙述的，主要步骤如下：
-保护状态(首节点)，方框700；
-首节点恢复开始，方框702；
-闭合断开开关266，方框704；
-接通放大器262，方框706；
-在故障监视器222中有任何光功率吗？方框708；
如果在方框708的问题为是，则采取以下主要步骤：
-节点到工作状态，方框710；
-光开关214到直通状态，方框712；
-通知管理系统116节点正常，方框714；
-工作状态，方框716；
如果在方框708的问题为否，则采取以下主要步骤：
-关断放大器262，方框720；
-打开断开开关266，方框722；
-通知管理系统116那个节点是首节点，方框724；
-保护状态(首节点)，方框726。
图8表示节点变为图1b的尾节点的方法，这是在本部分中先前叙述的，主要步骤如下：
-工作状态，方框800；
-故障监视器224分流光功率，方框802；
-分流的信息到控制单元258，方框804；
-在故障监视器224中有任何光功率吗？方框806；
如果在方框806的问题为否，则采取以下主要步骤：
-节点到保护状态，方框808；
-光开关232到交叉状态，方框810；
-打开断开开关264，方框812；
-通知管理系统116：那个节点是尾节点，方框814；
-保护状态(尾节点)，方框816。
如果在方框806的问题为是，则采取以下主要步骤：
-工作状态，方框820。
图9表示保护状态中的节点如何变为正常节点的方法，这是在本部分中先前叙述的。主要步骤如下：
-保护状态(尾节点)，方框900；
-尾节点恢复开始，方框902；
-闭合断开开关264，方框904；
-接通放大器260，方框906；
-在故障监视器224中有任何光功率吗？方框908；
如果在方框908的问题为否，则采取以下主要步骤：
-节点到工作状态，方框910；
-光开关232为直通状态，方框912；
-通知管理系统116：那个节点是正常的，方框914；
-工作状态，方框916；
如果在方框908的问题为是，则采取以下主要步骤：
-关断放大器260，方框920；
-打开断开开关264，方框922；
-通知管理系统116：那个节点是尾节点，方框924；
-保护状态(尾节点)，方框926。
优点是信道选择开关不参与节点重新配置过程。这意味着：它不受任何瞬变的影响从而业务路由和在节点重新配置程序期间加入/取出功能是稳定的。
上述的发明是以光学解决方案叙述的，但是这不是必要的要求。
上述的发明可在不脱离其精神或基本特征的情况下以其它具体形式实现。因此，从各方面讲这些实施例被认为是说明性的而不是限制性的；本发明的范围由所附权利要求而不以前面的叙述表明，在权利要求的含义及等效范围内的所有改变都被包含在其中。

Claims (20)

1.一种通信节点(200，400)，用来通过在输入光链路(210，220)上接收能量和在输出光链路(270，272)上发送能量与其它节点通信，该节点包括：
第一输入链路监视装置(222)，用于检测从第一输入光链路(210)输入的能量；
第二输入链路监视装置(224)，用于检测从第二输入光链路(220)输入的能量；
光转换装置(214，232，402)，将从第一或第二光输入链路输入能量转接到第一或第二光输出链路；和
控制装置(258)，接到该监视装置和开关装置，响应在一条或两条输入光链路上输入能量的检测，控制该节点变为工作的转接节点(106)或首节点(104)或尾节点(108)。
2.根据权利要求1的通信节点，其中当该链路监视装置检测从第一和第二输入链路输入能量时；控制装置控制此节点变为转接节点，从而该节点传送从第一输入链路来的能量到第一输出链路和传送从第二输入链路来的能量到第二输出链路。
3.根据权利要求1的通信节点，其中在该链路监视装置检测来自第一而不是第二输入链路的输入能量时，该控制装置控制该节点变为尾节点，从而该节点传送来自第一输入链路的能量到第二输出链路而不是到第一输出链路。
4.根据权利要求1的通信节点，其中在该链路监视装置检测来自第二而不是第一输入链路的输入能量时，该控制装置控制该节点变为首节点，从而该节点传送来自第二输入链路的能量到第一输出链路而不传送到第二输出链路。
5.根据权利要求1至4的任一个权利要求的节点，其中：
第一输入和输出链路连接到分开的其它节点，构成通信环网络的第一传输链路(112、512)的一部分；和
第二输入和输出链路连接到分开的其它节点，构成通信环网络的第二传输链路(114、514)的一部分。
6.一种至少包括三个节点(200，400)的通信网络系统(100，500)，这些节点利用承载波长信道到和来自这些节点的传输链路(110，510)互连，传输链路分为第一传输链路(112，512)和第二传输链路(114，514)，这些节点具有用于第一传输链路的工作环输入(202)和工作环输出(206)，并且还具有用于第二传输链路的保护环输入(204)和保护环输出(208)，其中第一和第二传输链路可在相反方向发送该波长信道，每个节点包括：
故障监视装置(222，224)，连接到工作环输入和保护环输入；
转换装置(214，232，402)，将波长信道从第一传输链路转换到第二传输链路；
本地控制单元(258)，连接到故障监视装置而且还接到转换波长信道的装置。
7.一种至少包括三个节点(200，400)的通信网络系统(100，500)，这些节点利用承载波长信道到和来自这些节点的传输链路(110，500)互连，传输链路分为第一传输链路(112，512)和第二传输链路(114，514)，这些节点具有用于第一传输链路的工作环输入(202)和工作环输出(206)，并且还具有用于第二传输链路的保护环输入(204)和保护环输出(208)，其中第一和第二传输链路可在相反方向发送该波长信道，每个节点包括：
故障监视装置(222，224)，连接到工作环输入和保护环输入；
转换装置(214，232，402)，将波长信道从第二传输链路转换到第一传输链路；
本地控制单元(258)，连接到故障监视装置而且还接到转换波长信道的装置。
8.根据权利要求6或7的节点通信网络系统，其中这些节点包括：
接到该工作环输入的第一故障监视器(222)；和
接到该保护环输入的第二故障监视器(224)。
9.通信网(100，500)中的一个节点(200，400)，该节点利用承载波长信道到和来自节点的传输链路(110，510)互连到其它节点，该传输链路分为第一传输链路(112，512)和第二传输链路(114，514)，这些节点具有用于第一传输链路的工作环输入(202)和工作环输出(206)，并且还具有用于第二传输链路的保护环输入(204)和保护环输出(208)，其中第一和第二传输链路可在相反方向发送该波长信道，
每个节点包括：
故障监视装置(222，224)，连接到工作环输入和保护环输入；
转接装置(214，232)，将波长信道从第一传输链路转换到第二传输链路；
本地控制单元(258)，连接到故障监视装置而且还接到转换波长信道的装置。
10.通信网络(100，500)中的一个节点(200，400)，该节点利用承载波长信道到和来自节点的传输链路(110，510)互连到其它节点，该传输链路分为第一传输链路(112，512)和第二传输链路(114，514)，这些节点具有用于第一传输链路的工作环输入(202)和工作环输出(206)，还具有用于第二传输链路的保护环输入(204)和保护环输出(208)，第一和第二传输链路可在相反方向发送该波长信道，每个节点包括：
故障监视装置(222，224)，连接到工作环输入和保护环输入；
转换装置(214，232)，将波长信道从第二传输链路转换到第一传输链路；
本地控制单元(258)，连接到故障监视装置而且还接到转换波长信道的装置。
11.根据权利要求9或10的节点，包括：
接到该工作环输入的第一故障监视器(222)；和
接到该保护环输入的第二故障监视器(224)。
12.用于经过光传播装置接收和发送波长信道与其它光节点通信的一种光加入/取出多路复用器节点(400)，该节点包括：
第一光传播装置(210)；
接到第一光传播装置(210)的工作环输入(202)；
第二光传播装置(220)；
接到第二光传播装置(220)的保护环输入(208)；
可在两个状态直通与交叉状态之间转换的一个光开关(402)；
接到该工作环输入(202)的光开关(402)的第一光输入(404)；
接到该保护环输入(208)的光开关(402)的第二光输入(406)；
第一光断开开关(264)；
接到第一光断开开关(264)的工作环输出(206)；
接到该工作环输出(206)的第三光传播装置(270)；
第二光断开开关(266)；
接到第二光断开开关(266)的光开关(402)的第一光输出(408)；
接到第二光断开开关(266)的保护环输出(204)；
接到该保护环输出(204)的第四光传播装置(272)；
接到第二光断开开关(266)的光开关(402)的第二光输出(410)；
光耦合到该光开关(402)的第一输入(404)的第一故障监视器(222)；
光耦合到该光开关(402)的第二输入(406)的第二故障监视器(224)；
电连接到故障监视器(222，224)的本地控制单元(258)，所述本地控制单元(258)控制：光开关(402)、第一和第二断开开关(264，266)；和
接到该本控制单元(258)的网络管理系统(116)。
13.用于经过光传播装置接收和发送波长信道与其它光节点通信的一种光加入/取出多路复用器节点(200)，该节点包括：
第一光传播装置(210)；
接到第一光传播装置(210)的工作环输入(202)；
第二光传播装置(220)；
接到第二光传播装置(220)的保护环输入(208)；
可在两个状态直通与交叉状态之间转换的第一光开关(214)；
接到该工作环输入(202)的第一光开关(214)的第一光输入(216)；
接到保护环输入(208)的第一光开关(214)的第二光输入(218)；
一个波长选择开关(226)，它工作在直通和交叉状态；
波长选择开关(226)的第一光输入(228)；
接到第一光输入(228)的第一光开关(214)的第一光输出(230)；
一个线路终端(274)；
光连接到该线路终端(274)的一个输入(242)的该波长选择开关(226)第一光输出(244)；
该波长选择开关(226)的第二输入(248)；
所述波长选择开关(226)的第二光输出(236)；
光连接到该波长选择开关(226)的第二输入(248)的线路终端(274)上的一个输出(246)，在直通状态它接到第二光输出(236)；
可在两个状态直通与交叉状态之间转换的第二光开关(232)；
接到该波长选择开关(226)的第二光输出(236)的第二光开关(232)的第一输入(234)；
第一光开关(214)的第二光输出(240)；
接到第一光开关(214)的第二光输出(240)的第二光开关(232)的第二光输入(238)；
第一光放大器(260)；
第一光断开开关(264)；
第二光开关(232)的第一输出(250)，在直通状态耦合到第二光开关(232)的第一输入(234)并接到该光放大器(260)，放大器(260)又接到该第一光断开开关(264)；
接到第一光断开开关(264)的工作环输出(206)；
接到该工作环输出(206)的第三光传播装置(270)；
第二光开关(232)的第二输出(252)，在直通状态它接到第二输入(238)；
接到第四光传播装置(272)的保护环输出(204)；
接到保护环输出(204)的第二光断开开关(266)；
接到第二光断开开关(266)的第二光放大器(262)；
光耦合到第一光开关(214)的第一输入(216)的第一故障监视器(222)；
第二故障监视器(224)光耦合到第一光开关(214)的第二输入(218)；
第一功率检测监视器(254)光耦合到第二光开关(232)的第一输出(250)；
第二功率检测监视器(256)光耦合到第二光开关(232)的第二输出(252)；
电连接到该故障监视器(222，224)以及功率检测监视器(254，256)的本地控制单元(258)，所述本地控制单元(258)控制：第一及第二光开关(214，232)、波长选择开关(226)和第一及第二光断开开关(264，266)；和
连接到该本地控制单元(258)的网络管理系统(116)。
14.一种用于恢复至少三个节点的通信网系统(100，500)的方法，节点利用传输链路(110，510)彼此互连，每个节点有第一传输链路(112，512)、工作环输入(202)和工作环输出(206)，每个节点有第二传输链路(114，514)、保护环输入(204)和保护环输出(208)，第一和第二传输链路在相反方向发送信号，该方法包括：
利用故障监视器装置(222，224，402)检测传输链路之一中的故障；
发送的信号从第二传输链路转换到第一传输链路，与从该故障监视器装置来的引导的故障无关。
15.一种用于恢复至少三个节点的通信网系统(100，500)的方法，节点利用传输链路(110，510)彼此互连，每个节点有第一传输链路(112，512)、工作环输入(202)和工作环输出(206)，每个节点有第二传输链路(114，514)、保护环输入(204)和保护环输出(208)，第一和第二传输链路在相反方向发送信号，该方法包括：
利用故障监视器装置(222，224，402)检测传输链路之一中的故障；
接收的信号从第一传输链路转换到第二传输链路，与从该故障监视器装置来的引导的故障无关。
16.一种用于恢复至少三个节点的通信网系统(100，500)的方法，节点利用传输链路(110，510)彼此互连，每个节点有第一传输链路(112，512)、工作环输入(202)和工作环输出(206)，每个节点有第二传输链路(114，514)、保护环输入(204)和保护环输出(208)，第一和第二传输链路在相反方向发送信号，该方法包括：
利用故障监视器装置(222，224，402)检测传输链路之一的恢复；
发送的信号从第二传输链路转换到第一传输链路。
17.一种用于恢复至少三个节点的通信网系统(100，500)的方法，节点利用传输链路(110，510)彼此互连，每个节点有第一传输链路(112，512)、工作环输入(202)和工作环输出(206)，每个节点有第二传输链路(114，514)、保护环输入(204)和保护环输出(208)，第一和第二传输链路在相反方向发送信号，该方法包括：
利用故障监视器装置(222，224，402)检测传输链路之一的恢复；
接收的信号从第一传输链路转换到第二传输链路。
18.一种用于恢复至少三个节点的通信网系统(100，500)的方法，节点利用传输链路(110，510)彼此互连，每个节点有第一传输链路(112，512)、工作环输入(202)和工作环输出(206)，每个节点有第二传输链路(114，514)、保护环输入(204)和保护环输出(208)，第一和第二传输链路在相反方向发送信号，该方法包括：
设定节点为工作状态；
检测在链路监视装置(222，224)中无光功率；
改变光转换装置(214，232，402)的状态；
改变光开关(266，264)的状态；
通知管理系统(116)：节点被保护；
设定节点为保护状态；
开始恢复；
改变断开开关的状态；
接通放大器(262，260)；
检测链路监视装置中的功率；
改变光转换装置的状态；
通知管理系统：节点在工作；和
设定节点为工作状态。
19.一种用于恢复至少三个节点(200，400)的通信网系统(100，500)的方法，节点利用传输链路(110，510)彼此互连，每个节点有第一传输链路(112，512)、工作环输入(202)和工作环输出(206)，每个节点有第二传输链路(114，514)、保护环输入(204)和保护环输出(208)，第一和第二传输链路在相反方向发送信号，该方法包括：
设定节点为工作状态；
检测在链路监视装置(222，224)中的光功率；和
设定节点为工作状态。
20.一种用于恢复至少三个节点(200，400)的通信网系统(100，500)的方法，节点利用传输链路(110，510)彼此互连，每个节点有第一传输链路(112，512)、工作环输入(202)和工作环输出(206)，每个节点有第二传输链路(114，514)、保护环输入(204)和保护环输出(208)，第一和第二传输链路在相反方向发送信号，该方法包括：
设定节点为工作状态；
检测链路监视装置(222，224)中无光功率；
改变光转换装置(214，232，402)的状态；
改变光开关(266，264)的状态；
通知管理系统(116)节点被保护；
设定节点为保护状态；
开始恢复；
改变断开开关的状态；
接通放大器(262，260)；
检测链路监视装置中无功率；
关断放大器(262，260)；
改变断开开关的状态；
通知管理系统：节点被保护；和
设定节点为保护状态。
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