CN1198423C

CN1198423C - 自修复网络及其传输线路交换方法和传输设备

Info

Publication number: CN1198423C
Application number: CNB971135096A
Authority: CN
Inventors: 池田博树; 菅原俊树; 中野幸男
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-04-23
Filing date: 1997-04-22
Publication date: 2005-04-20
Anticipated expiration: 2017-04-22
Also published as: CN1171679A; EP0804001A3; EP0804001B1; EP0804001A2; DE69732676D1; DE69732676T2; US6144633A; US6625115B1

Abstract

本发明提供一种网络，其中可以根据所要求的话务量安装工作线路和实现传输线路的高速交换，以及提供用于这种网络的传输设备及其控制方法。该传输设备包括一个APS字节发送机/接收机，用于通过保护线路与相邻传输设备交换故障信息；一个监视器，用于监视多条工作线路上的异常；一个网络表，用于存储指示网络结构的数据；一个处理单元，用于根据存储在网络表中的数据确定将被交换的工作线路和处理APS字节。

Description

自修复网络及其传输线路交换方法和传输设备

技术领域

本发明涉及传输网络中的传输线路交换方法。更特别地，本发明涉及适于SONET(同步光学网络)或SDH(同步数字分级)网络的传输线路交换方法、传输设备和网络结构。

背景技术

近几年，为了改善传输业务的可靠性，提出了许多传输线路交换方法以保护信号不受线路故障(例如，出现线路断开或老化、中断器故障)的影响。

例如，这些方法包括：(1)1至N型NPS(嵌套保护交换NestedProtection Switching)网络及其线路交换方法，其中多条工作线路和保护线路安装在同一路径中，(2)4光纤BLSR(双向线路交换环Bidirectiona Line Switching环)及其传输线路交换方法，其中由工作线路和保护线路以环的形式连接多个传输设备。前一方法的示例包括“嵌套保护交换”T1X1.5/90-132，1992”和光纤网络业务残存性，而后一方法示例包括“Bellcore“SONET BLSR GeneticCriteria”GR-1230-CORE，1993”。

图9表示N型NPS网络的一个示例。在此图中，101至104表示传输设备。图9的网络示例连接如下：其工作线路105由传输设备102与103终止，另一方面，工作线路106由传输设备102与103终止。利用传输设备102中的加点多路复用(Add-Drop Multiplexing)设备连接这些工作线路105与106。由传输设备102与104终止工作线路107，而由传输设备103偏路工作线路107。

另一方面，保护线路109至111在图9中由点线描绘。保护线路109至111都连到利用在相应传输设备中的Add-drop Multiplexing设备114相连的每个传输设备101至104。每个传输设备具有在传输线路之间进行交换的能力，并且其中的工作线路与保护线路双向发送信号。

如图9所示的1至N型NPS网络可以在要求工作线路时选择Add-Drop Multiplexing设备或传输设备中继器(repeater)这允许N型网络业务灵活性得到改善，也可以改善它的经济效益，因为N条工作线路共享此网络中的保护线路。更有，此网络在工作线路的增加中处于支配地位。例如，当要求新近增加传输设备101与103之间的业务时，可容易地增加所要求容量的工作线路。因此，如在工作线路108的示例中，线路增加可以通过由传输设备101与103终止和由传输设备102中继实现。

关于此点，将结合图9描述当在这样的结构中出现故障时如何交换。交换方法依据下面三个因素：(1)在已出现故障的点的传输设备的位置；(2)故障的重要等级；和(3)故障出现的顺序。

如果在工作线路105中已出现重要等级3的第一故障，将利用保护线路109保护工作线路。在这种情况中，重要等级越大，将实现越快的故障保护。

如果在工作线路106中已出现重要等级1的第二故障，将利用保护线路110保护工作线路。

如果在工作线路108中已出现重要等级2的第三故障，将要求保护线路109与110进行保护。但是，在这种情况中，保护线路109与110已经在使用中。通过比较在保护线路中的故障之间的重要等级，保护线路109的重要等级是3而保护线路110的等级是1。因为保护线路109的重要等级高于工作线路108的故障的重要等级，所以工作线路108将不被保护。在这种情况中，将保持保护工作线路106。因此，已检测工作线路108的故障的传输设备应知道工作线路108被拒绝进行保护。

如果在工作线路107中已出现重要等级4的第四故障，要求保护线路110与111进行保护，而保护线路110已在使用中。当考虑那条保护线路的重要等级时，保护线路110的重要等级是低于工作线路107的重要等级的重要等级1。因此，将使用保护线路110用于工作线路107的保护。此时，将保护第四故障，而不保护第二与第三故障。

如上所述，将在终止工作线路的传输设备中进行NPS网络的传输线路之间的交换决定和交换操作。这意味着传输设备应知道在工作线路同时请求作为保护线路的另一条传输线路上的信息。因此，应根据在各个传输设备之间的交换控制信息的通信正确地决定此交换操作是否合适。

提出如下方法，其中通过交换以SONET/SDH开销(overhead)为基础的传输设备中的控制信息进行交换操作。这些方法包括：(1)利用Automatic Protection Switching字节(APS字节)和DCC字节(例如，ITUT(internationa(Telecommunication Union-TelecommunicationStandardization Sector国际电信联盟—电信标准部门)，T1X1，5190-132，1990)的方法；和(2)使用APS字节和定时器(Tsong-HoWu，“Fiber Network Serivice Survivability(光纤网络业务残存性)”，Aretechouse，1992)的方法。在此文章中APS字节表示在使用SONET/SDH上的传输线路交换的控制信息交换的SONET/SDH中定义的字节。APS字节由所称的K1字节与K2字节组成。在点到点基础上的APS字节使用可以在1993年12月第1版的“Bellcore GR-253-CORE”的第5节中找到。

现在，SONET、SDH和本发明的一个网络通过使用数字传输的传输帧开销和使用进行帧相位调整实施数字传输，并通过交换数字传输中的指针实施填充(stuff)控制，如众知的。

上述的第一交换方法“T1X1、5/90-132”是通过利用多个DCC字节发射工作线路的重要等级根据重要等级比较的合适的工作线路交换方法。

上述的第二交换方法光纤网络业务耐久性“(Fiber Network ServiceSurvivability)”是如下方法。已检测到一个故障的传输设备发送APS字节的K1字节以等待K2字节应答。在接收到K1字节时，目标节点发送表示应答的K2字节，假定已分配了保护线路。接收表示此应答的K2字节的源节点开始交换操作。如果在至目标节点路由上存在更高重要等级请求，K1字节将不到达目标节点，使得不发送表示应答的K2字节。因此，在已检测到一个故障的传输设备中将出现超时，使得将决定不进行交换操作。

图10表示4光纤BLSR，传输方法之一。在图10中，标号115至118表示传输设备，工作线路119至122和保护线路122至125以环的形式连接。这些传输设备的每一个设备具有交换传输线路的能力，以致这些传输设备在工作线路与保护线路上双向发送信号。

现在，下面将描述在此4光纤BLSR中的防止线路故障的传输线路交换的基本操作。在图10中，当在工作线路122中出现故障时，将利用保护线路126保护信号。如果在工作线路122与保护线路126二者上都有故障、使用专用于环形式的迂回路由。这意味着在4光纤BLSR的传输方法中可以通过利用保护线路123至125获得信号保护。环形式中的保护方法特征在于：可以选择顺时针和逆时针方向的两条路由。对于4光纤BLSR的传输方法，在现有技术中已提出了只使用APS字节(1993年12月第一版的Bellcore“GR-1230-CORE”)的高速交换方法。

为了获得网络的改善、各种信息的灵活多路复用(multiplex)和提供多方(vendor)电信装置而标准化同步数字分级(SDH)。在SDH中，数据将在帧基础上进行发送，和为了传输帧的开销，给线路交换的控制信号分配APS字节(K1与K2字节)，如上所述。

如图31所示标准化在PTP(点对点)方案和环(Ring)方案上的APS字节，这允许线性与环网络二者的线路交换。

但是，因为NPS网络是多线路多节点网络，所以不能在该网络上采用先前的APS字节。另外，因为多条工作线路分配给一条保护线路，所以应考虑对付多故障的有效保护。

下面将要更详细地进一步描述NPS网络交换方法的问题。

首先，当使用APS字节和DDC时，有问题是：交换非常复杂，并且因为由单个控制器拥有多个DCC，所以进行决定化费时间。

第二，有问题是：当使用APS字节和定时器时，此方法速度低并且可靠性差，因为来自源节点表示应答的信号或到达或不到达。还有，所有的工作线路与保护线路应通过同一路径，导致传输设备与传输线路安装的限制。

上面提出的BLSR也具有下列问题：在对于一个系统一个的BLSR中，须安装相应于工作线路传输容量的保护线路。因此，整个环的容量应由最大业务期间所要求的容量决定。在图10中，当在网络中只有传输设备115与116之间的业务是最大容量时，要求工作线路119设置所定义的光纤传输容量为最大值，也要求在其最大容量值上建立整个环的传输线路。因此，为了只增加特定部分的业务应增加整个网络的容量，以致在传输线路的有效性与经济性能上存在问题。

如上已更详细描述的一样，NPS网络的交换要求有关工作线路号与优先级的信息，以及有关交换信号源节点和目标节点的信息。如果利用与在PTP或环方案中所使用的一样的APS字节获得交换，则APS字节容量将不够。

发明内容

本发明的主要目的是提供能实现高速传输线路交换方法的网络、在所述网络中使用的传输设备以及其中的控制方法。

现在将简要概括本发明的概要，并且然后在本文下面将更详细描述本文所公开的本发明的各个方面。

本发明的基本概念是给APS字节分配工作线路号、其优先级和在这些信息项之间的交换信号的源节点号。另外为每个节点提供存储网络连接状态与故障信息的网络表，从而可以根据包含在所接收的APS字节中的工作线路号、源节点号和网络表的连接状态识别目的节点。

在APS字节中的所述各种信息分配示例表示在图32中。在APS字节中分别有两类信息项分配给相应的K1字节和K2字节。例如，(1)优先级和(2)工作线路号分配给K1字节，以及(1)源节点号和(2)交换状态分配给K2字节。当然，(1)优先级和(2)工作线路号也可以分配给K2字节，以及(1)源节点号和(2)交换状态也可以分配给K1字节。

而且，在本发明方法中，APS字节不仅可以用于传输线路交换也可以用于在其他节点中的网络表的信息更新，以便获得快的交换决定。

这儿，下面将描述本发明的基本交换协议。

图33表示最基本的交换协议，其中如果在工作线路#1中在时间T1上出现故障，节点B检测此故障以便给节点A发送桥接(bridge)请求。节点A核实保护线路#0是否已保证可以使用，然后执行发送器方的交换并将它通知给节点B。接下来，节点B交换发送器方和接收器方，然后通知节点A交换完成。节点A也交换接收器方，所有的交换操作将在时间T2上完成。

接下来，描述根据本发明的多故障交换的交换协议。图34表示多故障的一个示例，这儿假定线路#1(故障SD)和线路#3(故障SF)已利用保护线路进行保护，并且在线路#2中还已出现另一故障SF。这儿，应定义下面的两个规则：SF(信号故障)应是比SD(信号品质退化)更高的优先级(规则1)。当优先级是一样的时，将保持已保护的线路交换(规则2)。

在常规的交换方法中，在节点A与B之间的保护线路#1的保护线路将根据规则1停止保护线路#1。但是，在节点B与C之间的保护线路将根据规则2继续保护线路#3。因此，将不保护线路#1及#2，以致不能有效地使用节点A与B之间的保护线路。

根据本发明的方法，将通过维持当前的保护和通过交换新近出现在节点之间的故障信息改善保护线路的有效率。

为了获得本发明的方法，其中已新近出现故障的工作线路号将分配给那个APS字节的K1字节。当前保护的工作线路的优先级和新近出现故障的工作线路的优先级在K1字节上多路复用(multiplex)(例如，图32中SF在SD上)。

不可保护的SF也应具有比SD更低的优先级(规则3)。

通过利用本发明的多路复用功能交换节点A与B之间的故障信息，在节点A与B之间的保护工作线路#1的保护线路将根据规则3继续保护工作线路#1。结果，可以不执行线路#2的保护，而可以保持线路#1的保护，以致可以有效使用节点A与B之间的保护线路。

常规的交换方法在PTP与环形式之间没有兼容性。但是，根据本发明方法，如果从线性形式到环形式变化网络形式，例如由于新节点的增加，将足够只更新Network Table(网络表)。以这样的方式，根据本发明的自我保护的方法可以使用网络管理软件。

另外，根据本发明的自我保护方法可以使用保护线路，以便由于在保证多故障情况中的故障线路的保护之后保护线路已交换了而获得有效保护。

另外，根据本发明的自我保护方法可以实现保护线路的有效使用，因为在多故障情况中核实故障线路的保护得到保证之后执行交换到保护线路。

另外，根据本发明的自我保护方法可以实现更可靠的交换，因为它继承以1至N交换为特征的PTP方法，也继承以环交换为特征的环方法。以这样方式，根据本发明的自我保护方法当然可以适用于称为NPS(嵌套保护交换)类型的网络。

接下来，将概要地描述本文所公开的本发明的一个示例实施例。

本示例网络是包括K个传输设备(其中K是不小于3的整数)、(K-1)条以直链形式连接所述传输设备的保护线路和多条连接所述传输设备的工作线路的网络，并具有传输帧中的开销，特征在于：当在工作线路之一中出现故障时，可以利用传输帧的开销中的自动交换字节在传输设备、更适应的所有传输设备、网络的传输设备之间交换所有有关此故障的交换控制信息，以便根据此交换控制信息交换传输线路。

包括传输线路的开销意味着发送网络的操作维护信息的区域，开销中的自动交换字节也是用于控制传输终端装置之间系统交换的信号交换，也是用于告警状态的显示。在SONET或SDH网络中，自动交换字节称为APS字节，一般由K1字节与K2字节两个区域组成。

因此本发明对于应用到典型的SONET或SDH网络是非常有用的。

根据本发明的典型网络是包括K个传输设备(其中K中不小于3的整数)、(K-1)条以直链形式连接所述传输设备的保护线路和多条连接所述传输设备的工作线路的SONET或SDH网络，特征在于：当在工作线路之一中出现一个故障时，可以利用在SONET或SDH帧的开销中的APS字节在网络的传输设备、网络的更合适的所有传输设备之间交换有关此故障的所有交换控制信息，以便根据此交换控制信息交换传输线路。

本发明的另一方面是如下的环形式：它包括网络K个传输设备(其中K是不小于3的整数)、K条以环的形式连接所述传输设备的保护线路和多条连接所述传输设备的工作线路，并且具有传输帧中的开销，至少一个传输设备也连到三条或多条工作线路，特征在于：当在工作线路与保护线路之一中出现故障时，利用在传输帧开销中的自动交换字节可以在网络的所有传输设备之间交换有关此故障的所有交换控制信息，以便根据此交换控制信息交换传输线路。

因此，本发明对于应用于环形式情况中的典型SONET或SDH网络也可以是非常有用的。

接下来，根据本发明的传输设备具有下面结构：

传输设备包括：用于多条工作线路的连接单元；用于多条保护线路的连接单元；用于监视所述工作线路中的异常的监视单元；用于存储在开销中的自动交换的区域中的信息的发射器/接收器，以便通过一条保护线路与相邻的传输设备交换故障信息；用于存储网络连接状态与故障信息的网络表；处理单元，用于根据存储在所述网络表中的信息、由所述监视器监视传输线路的结果信息以及存储在开销的自动交换区域中的信息设置传输线路交换并将此传输线路交换通知给所述相邻传输设备。

另外，表示所述网络结构的数据可以包括工作线路的传输设备之间的连接信息、保护线路的传输设备之间的连接信息、分配给一条工作线路的传输设备号和网络中的传输线路的当前故障信息。

在环形式网络中，表示所述网络结构的数据可以包括工作线路的传输设备之间的连接信息、保护线路的传输设备之间的连接信息、传输设备号、用于保护工作线路信号的保护线路的路径信息、分配给一条工作线路的号和网络中的传输线路的当前故障信息。

根据本发明的传输设备对于应用于典型的SONET或SDH网络可以是非常有用的，并且它也可以应用于网络的线性形式、环形式和NPS形式。

在根据本发明的传输设备中，可以由来自处理器的信号动态更新表示网络结构的所述数据。

接下来，将描述根据本发明的传输线路交换方法的各个实施例。

根据本发明的传输线路交换方法的一个实施例是可以由网络中所使用的传输设备的处理器执行的控制传输线路交换的方法，其中该网络包括K个传输设备(其中K是不大3于的整数)、K-1条以直链形式连接所述传输设备的保护线路和多条连接所述传输设备的工作线路，包括步骤：

(1)第一，分析所接收的APS字节的内容；

(2)第二，根据分析结果处理发送APS字节；

(3)第三，根据分析结果更新网络表；和

(4)第四，设置处理的APS字节的传输方向。

根据本发明的传输线路交换方法的另一实施例是可以由在网络中所使用的传输设备的处理器执行的控制传输线路交换的方法，其中该网络包括K个传输设备(其中K是不大3于的整数)、K条以环的形式连接所述传输设备的保护线路和多条连接所述传输设备的工作线路，其中至少一个传输设备与三条或多条工作线路连接，包括步骤：

(1)第一，分析所接收的APS字节的内容；

(2)第二，根据分析结果处理发送APS字节；

(3)第三，根据分析结果更新网络表；和

(4)第四，设置处理的APS字节的传输方向。

根据本发明的控制传输线路交换方法的还有另一实施例是如下的，并将根据上述的两个控制传输线路交换的基本方法进行描述。

因此，在控制传输线路交换的上面两个方法中，所述第二步骤包括生成触发转换的请求信号的步骤，并且所述第四步骤包括根据存储在网络表中的数据设置在用于保护的路径中的请求信号的传输方向的步骤。

另外，根据本发明的控制传输线路交换方法的还有另一实施例是如下：在控制传输线路交换的上面两个方法中，所述第二步骤包括生成表示交换状态的状态信号的步骤，和所述第四步骤包括在不用于保护的路径中设置所述状态信号的传输方向的步骤。

根据本发明的控制传输线路交换方法的还有另一实施例是如下：在控制传输线路交换的上面两个方法中，如果在第一步骤中接收的APS字节是表示交换触发与桥接请求的请求信号并发送到那个设备，那么所述第二步骤包括生成表示应答传输设备桥接请求的APS字节的步骤。

根据本发明的控制传输线路交换方法的还有另一实施例是如下：在控制传输线路交换的上面两个方法中，如果在第一步骤中接收的APS字节是表示交换触发与保护请求的请求信号并且发送给那个设备，那所述第二步骤包括生成表示传输设备保护请求的APS字节步骤。

根据本发明的控制传输线路交换方法的还有另一实施例是如下：在控制传输线路交换的上面两个方法中，如果在第一步骤中接收的APS字节是发送到另一设备并是表示交换触发的请求信号，在那个传输设备执行交换时，所述第二步骤包括再生APS字节的步骤。

根据本发明的控制传输线路交换的方法的还有另一实施例是如下：

因此，在控制传输线路交换的上面两个方法中，当在一个传输设备上检测或接收多个故障信息时，所述第二步骤包括生成多路复用所述多个故障信息的APS字节的步骤。

根据本发明的控制传输线路交换方法的还有另一实施例是如下：

因此，在控制传输线路交换的上面两个方法中，如果第一步骤中接收的APS字节发送给另一设备并是表示交换触发的请求信号，和如果与接收方向相反的保护线路已用于另一故障的保护，和如果所接收的APS字节的重要等级高于所保护故障的重要等级，那所述第二步骤包括生成多路复用有关事实的信息与所接收APS字节的桥接请求的APS字节的步骤，其中的事实是已完成防止故障的工作线路交换，并且所述第四步骤包括设置所生成的APS字节传输方向为与APS字节接收方向相反的方向的步骤。还有，如果在第一步骤中接收APS字节是发送给另一设备并是表示交换触发的请求信号，和如果与接收方向相反的保护线路已用于另一故障的保护，和如果所接收APS字节的重要等级低于或等于所保护故障的重要等级，那第二步骤包括生成包含交换拒绝的APS字节的步骤，和第四步骤包括设置所生成的APS字节传输方向为APS字节接收方向的步骤。

根据本发明的控制传输线路交换方法的还有另一实施例是如下的，并将根据上面所述的两个控制传输线路交换的方法进行描述。

因此，在控制传输线路交换的上面两个方法中，如果在第一步骤中接收的APS字节是发送给另一设备并是表示交换触发的请求信号，和如果与接收方向相反的保护线路已用于另一故障的保护，和如果接收的APS字节的重要等级高于所保护故障的重要等级，那所述第二步骤包括生成多路复用有关已完成防止故障的工作线路交换的事实的信息和所接收APS字节的交换拒绝的APS字节的步骤，和所述第四步骤包括设置所生成的APS字节的传输方向为APS字节接收方向的反方向。

根据本发明的控制传输线路交换方法的还有另一实施例是如下：在控制传输线路交换的上面两个方法中，如果在第一步骤中接收的APS字节表示交换拒绝，并且是决定发送给那个设备，那所述第三步骤包括降低引起所述交换拒绝请求的重要等级和更新网络表中数据的步骤。

根据本发明的控制传输线路交换方法的还有另一实施例是如下：在控制传输线路交换的上面两个方法中，如果在第一步骤中接收的APS字节表示交换拒绝并是决定要发送给那个设备，那所述第三步骤包括决定是否有不同于用于保护的保护线路路径的不同路径存储在网络表中的步骤，并且如果有另一路径，更新存储在网络表中的用于工作线路信号保护的保护线路路径信息。

根据本发明的控制传输线路交换方法的还有另一实施例是如下：在控制传输线路交换的上面两个方法中，如果在第一步骤中接收的APS字节表示交换拒绝并决定是表示交换触发的请求信号，当那个传输设备不执行交换时，第二步骤包括传送接收的APS字节作为传输APS字节而不进行变化的步骤。

根据本发明的控制传输线路交换方法的还有另一实施例是如下：在控制传输线路交换的上面两个方法中，如果在第一步骤中接收的APS字节决定是表示交换状态的状态信号，第二步骤包括传送接收的APS字节作为传输APS字节而不进行变化的步骤。

还有，根据本发明的控制传输线路交换方法包括含有最高重要等级的工作线路号、信号源节点号和在源节点中的交换应答状态的APS字节。

综上所述，依据本发明的一个方面，提供了一种网络，包括：多个传输设备；多条使所述诸传输设备相互连接的保护线路；多条使所述诸传输设备相互连接的工作线路，利用用于数字传输的传输帧的开销进行数字传输；对应于所述每个传输设备的网络表的存储器，用于存储网络的连接状态和故障信息；以及检测工作故障的装置，使得当在至少一条工作线路上出现故障时，有关该故障的交换控制信息在所述网络中的诸传输设备之间按照包含在传输帧中的开销中的自动保护交换字节中的信息进行交换，以便根据交换控制信息和存储在网络表中的信息，从一条工作线路交换到另外一条。

依据本发明的另一方面，提供了一种网络，包括：多个传输设备；多条使所述诸传输设备相互连接的保护线路；多条使所述诸传输设备相互连接的工作线路，通过利用用于数字传输的传输帧的开销以及通过利用经由在数字传输中交换各指针的执行帧相位对准和填充控制来进行数字传输；其中每个所述传输设备至少包括一个用于网络表的存储器，每个存储器用于至少存储网络的连接状态和故障信息；和中央处理单元，用于在至少一条工作线路上出现故障时，在所述网络中的传输设备之间按照传输帧中的开销中的自动交换字节中所包含的信息来交换有关该故障的交换控制信息，以便根据交换控制信息和存储在网络表中的信息，从一条工作线路交换到另外一条工作线路。

依据本发明的再一方面，提供一种用于在网络中交换传输线路的方法，该网络至少包括多个传输设备；多条使所述诸传输设备相互连接的保护线路；多条使所述诸传输设备相互连接的工作线路；其中所述每个传输设备包括一个存储器，用于存储包含在用于数字传输的传输帧的开销中的信息；当在所述各传输线路的至少一条中出现故障时，所述方法包含以下步骤：(1)从检测故障的第一传输设备向预定的第二传输设备通知各传输线路的桥接请求；(2)由接收各传输线路的上述桥接请求的上述第二传输设备根据存储在网络表中的信息来确定对应于上述桥接请求的保护线路的可利用性；(3)在对各保护线路的可利用性的确定结果指示为所指定的保护线路可以利用的情况下，通过上述第二传输设备进行设置，使得所指定的保护线路被允许用于交换，并将上述允许交换各传输线路的信息通知给上述第一传输设备；(4)通过接收了上述允许交换传输线路的信息的上述第一传输设备来设置向已经被上述第二传输设备设置的上述保护线路的交换，并将上述对交换各传输线路的设置信息通知给上述第二传输设备；(5)通过接收了对上述交换传输线路的设置信息的上述第二传输设备来设置传输线路向已经被上述第一传输设备设置的上述保护线路的交换。

依据本发明的再一方面，提供一种用于在网络中交换传输线路的方法，该网络至少包括多个传输设备；多条使所述诸传输设备相互连接的保护线路；多条使所述诸传输设备相互连接的工作线路；其中一个存储器对应于一个用于所述每个传输设备的网络表，用于存储网络的连接状态和故障信息；当在所述各传输线路的至少一条中出现故障时，所述方法包含以下步骤：(1)从检测该故障的第一传输设备向预定的第二传输设备通知包含在用于数字传输的传输帧的开销中的信息；(2)由接收所述开销中的上述信息的上述第二传输设备根据存储在上述网络表中的上述信息来确定对应于所述开销中的上述信息的保护线路的可利用性；(3)在对各保护线路的可利用性的确定结果指示为所指定的保护线路可以利用的情况下，通过上述第二传输设备进行设置，使得所指定的保护线路被允许用于交换，并将上述交换各传输线路的设置信息通知给上述第一传输设备；(4)根据对所述保护线路可利用性的上述确定结果，将存储在上述网络表中的上述信息更新成新的信息。

依据本发明的再一方面，提供一种用于在网络中交换传输线路的方法，该网络包括K个传输设备，这里K是不小于3的整数；K条以环型形式连接所述诸传输设备的保护线路和多条使所述诸传输设备互相连接的工作线路；其中所述诸传输设备中的至少一个与多于3条的传输线路相连接；当在所述各传输线路的至少一条中出现故障时，所述方法包含以下步骤：(1)从检测该故障的第一传输设备向预定的第二传输设备通知包含在用于数字传输的传输帧的开销中的信息；(2)由接收所述开销中的上述信息的上述第二传输设备根据上述网络表来确定对应于所接收到的所述开销中的信息的保护线路的可利用性；(3)在对各保护线路的可利用性的确定结果指示为所指定的保护线路可以利用的情况下，通过上述第二传输设备进行设置，使得所指定的保护线路被允许用于交换，并将上述交换各传输线路的设置信息通知给上述第一传输设备；(4)根据对所述保护线路可利用性的上述确定结果，将存储在上述网络表中的上述信息更新成新的信息。

依据本发明的再一方面，提供一种传输设备，包括：用于多条工作线路的连接单元；用于多条保护线路的连接单元；用于监视在所述工作线路中异常的监视单元；用于对存储于在用于数字传输的传输帧的开销中进行自动交换以通过保护线路与相邻传输设备交换故障信息的区域中的信息进行发送或接收的发送机或接收机；用于存储网络表的控制单元，其中所述网络表中至少存储网络的连接状态和故障信息；以及中央处理单元，用于根据存储在所述网络表中的信息、由所述监视器监视传输线路的结果信息和存储于在开销中进行自动交换的区域中的信息来设置传输线路的交换并将传输线路交换的设置通知给所述相邻的传输设备。

附图说明

图1表示根据本发明的结构概要的方框图；

图2表示根据本发明的基本信号流程图；

图3表示根据本发明的APS字节结构的示例；

图4表示根据本发明的一个实施例方框图；

图5表示根据本发明基本操作的流程图；

图6表示根据本发明应答操作的流程图；

图7表示根据本发明再生操作的流程图；

图8表示根据本发明的PT操作的流程图；

图9表示NPS结构的一个示例；

图10表示BLSR结构的一个示例；

图11表示根据本发明可保护网络结构(部分1)的一个示例；

图12表示根据本发明可保护网络结构(部分2)的一个示例；

图13表示网络中一个孤立故障出现的一个示例；

图14表示在一个孤立故障出现时间上的APS字节的时序图；

图15表示在一个孤立故障恢复时间上的APS字节的时序图；

图16表示网络(部分1)中的多故障出现的示例；

图17表示在网络(部分1)中的多故障出现时间上的APS字节时序图；

图18表示在网络(部分1)中的多故障恢复时间上的APS字节时序图；

图19表示网络(部分2)中的多故障出现示例；

图20表示在网络(部分2)中的多故障出现时间上的APS字节的时序图；

图21表示网络(部分3)中的多故障出现示例；

图22表示在网络(部分3)中的多故障出现时间上的APS字节时序图；

图23表示网络(部分4)中的多故障出现示例；

图24表示在多故障出现时间上的APS字节的时序图(部分4)；

图25表示网络(部分5)中的多故障出现示例；

图26表示在多故障出现时间上的APS字节的时序图(部分5)；

图27表示网络(部分6)中的多故障出现示例；

图28表示多故障出现时间上的APS字节的时序图(部分6)；

图29表示在网络(部分7)中的多故障出现示例；

图30表示在多故障出现时间上的APS字节的时序图(部分7)；

图31表示现有的APS字节；

图32表示根据本发明的APS字节；

图33表示根据本发明的交换协议基本操作的一个示例；和

图34表示根据本发明在多故障情况中的交换协议基本操作的一个示例。

具体实施方式

下面将分别结合图1至图8和图11至图30描述根据本发明的自修复网络、其传输设备和传输线路交换方法的实际实施例。

本发明的基本概念是自修复网络，其中可以利用APS字节在构成网络的所有传输设备之间交换交换控制信息，并且可以根据此交换控制信息执行传输线路交换。本说明书将公开这个网络形式、用于此网络的传输设备和传输线路交换方法。本文APS字节表示在SONET/SOH网络所用的开销分区中定义的K1与K2字节，这些字节将用于交换控制。

图1表示根据本发明的一个实施例的传输设备的示意方框图。此传输设备引入信号保护装置。在根据本发明的网络中，网络中的每个传输设备包括图1所示的基本结构。控制器6由具有处理器1的硬件与其中的网络表2组成。工作线路10由工作线路终端连接器8终止，工作线路终端连接器8包括监视器4。

另一方面，保护线路9由保护线路终端连接器7终止。保护线路终端连接器7其中具有监视器4和APS字节发送器/接收器3。应注意：只有保护线路具有APS字节发送器/接收器。在图1中，只表示作为次信号的控制信息流。

每个传输设备具有用于交换主要信号的交换器5。

监视器4监视工作线路，并在检测到一个故障时，利用监视信号发送故障信息给处理器1。APS字节发送器/接收器3接收从其他传输设备中发送的APS字节以便发送给处理器1，处理器1分析来自监视器的信号与接收的APS字节以便利用NT应答信号读出存储在网络表中的数据来处理APS字节。APS字节处理包括位模式(bit pattern)分配。结果，处理器1传送处理的APS字节给APS字节发送器/接收器3，并利用NT处理信号动态更新网络表中的数据。

具有多个传输设备的1至N型传输系统具有多条工作线路。如果在这样的传输系统中的多条工作线路中在同一时刻出现故障，有两类故障。第一是其中故障不出现重叠在用于保护的一条保护线路路径中的状态，下面称为“孤立故障”。第二是其中故障出现重叠在一条保护线路中的状态，下面称为“重叠故障”。

当传输设备的监视器4检测到一个孤立故障时，监视器4发送检测的工作线路故障信息给处理器1。当处理器1从监视器4接收检测的故障信息时，它通过查询网络表核实当前状态，根据核实决定要交换哪条工作线路并生成表示桥接请求的APS字节。所生成的APS字节将发送给APS字节发送器/接收器。

那时，检测故障的传输设备给目标节点发送包含桥接请求的APS字节以等待桥接应答，此应答信号未示于图1中。

如果传输设备请求交换，处理器1分析所接收的APS字节内容。然后根据此分析，如果已接收桥接请求，处理器1交换传输数据、生成包含应答桥接请求的APS字节并发送如此所生成的APS字节给APS字节发送器。

在处理器1中，将分析接收的APS字节内容。如果接收到桥接应答，将生成包含保护请求以完成传输/接收数据交换并保持所交换的状态的APS字节以便发送给APS字节发送器。

处理器1分析接收的APS字节内容。当处理器1收到保护请求，它完成接收数据的交换、生成包含应答保护请求的APS字节并传送所生成的APS字节给APS字节发送器，将完成在处理器1与监视器4与APS字节发送器之间的基本交换操作。

在传输设备中故障已进行保护，在收到故障信息时处理器1查询网络表。然后，如果所接收的桥接请求的重要等级高于已交换的故障保护请求的重要等级，处理器1将决定哪条工作线路要进行交换。此后，将生成含有重叠桥接请求的APS字节并将发送给APS字节发送器3，其中重叠桥接请求多路复用有关已完成保护的故障工作线路的交换的信息和接收的APS字节桥接请求信息。如果已交换故障的桥接请求的重要等级低于所保护的故障的重要等级，处理器1就产生包括桥接拒绝的APS字节从而传送给APS字节发送器/接收器3。在此步骤中将不变化交换状态来处理APS字节。

在不涉及交换的传输设备中，处理器2为了加快处理时间将不经处理发送APS字节。

图2表示基本信号的顺序流。首先将描述APS字节类型。

APS字节信号分类为“请求信号”和“状态信号”。请求信号是将变为交换触发的信号，此信号将发送给用于故障保护的保护线路的请求路径，以便用于传输设备的传输线路交换决定。状态信号将发送给不用于故障保护的保护线路状态路径以使其他传输设备注意有关故障信息和交换信息，从而网络信息将在所有传输设备之间共享。

下面将要详细描述将变为交换触发的请求信号顺序流。图2表示由传输设备A与传输设备B终止的一条工作线路。

现假定在这条工作线路中已出现一个故障，并且此故障已由传输设备B检测。传输设备B将给传输设备A发送一个桥接请求，接收此桥接请求的传输设备A将交换此发送的数据并给传输设备B发送此桥接请求应答，接收此桥接请求应答的传输设备B将交换所发送数据和接收数据并向传输设备A发送维持交换完成状态的保护请求。接收此保护请求的传输设备A将交换所接收数据以便向传输设备B发送保护请求应答。从而将完成在传输设备A与传输设备B之间的交换操作顺序。

图3表示由APS字节所携带的信息内容示例，APS字节包括称为“K1”与“K2”字节；这些K1与K2字节两者都包括增加的2字节区域作为在SONET/SDH中所用的帧的冗余信号。

K1字节包括：“SW优先级”，用于表示有关故障状态的优先级信息；和“信道ID”，用于表示所发生故障的工作线路号。K2字节包括：“源ID”，用于表示源传输设备；“请求/状态信号”，用于表示K1与K2字节类型是请求信号还是状态信号；和“状态表示代码”，用于表示源传输设备的当前交换状态。

图4表示对应图1中的结构概述的详细方框图，其中处理器1包括故障模式决定电路11、目标节点决定电路12、信号决定电路13、状态决定电路14、APS字节处理电路15、路径决定电路16、与门电路17至20、和或门电路21。

故障模式决定电路11具有从所接收的APS字节的K1字节中抽取所发生故障的优先级功能，以便将它与多个预定的故障模式相比较来决定是否其中存在一个匹配的模式。比较结果如果有一匹配的模式，电路输出A，A将传送到与门电路17、18、19与20的输入端。

目标节点决定电路12具有从所接收APS字节的K1字节中提取所发生故障的信道ID的功能，以便决定APS字节的目标节点是否表示来自存储在网络表2中数据的它自己的传输设备。如果此决定结果是它自己的传输设备，电路输出B，如果不是它自己的传输设备，那么电路输出b。输出B将传送到与门电路17的输入端，而输出b将被传送到电路18至19。

信号决定电路13具有决定APS字节是否表示来自所接收APS字节的K2字节的请求信号或状态信号的功能。此决定结果如果是请求信号，电路输出C，如果是状态信号，那么电路输出c。输出C将传送到与门电路17至19的输入端，而输出c将传送到与门电路20。

状态决定电路14具有决定交换是否已完成的功能，此交换是用于保护在来自存储在网络表2中的数据的它自己的传输设备上的故障，此决定结果如果是交换已执行，电路输出D用于再生所接收的APS字节，并且如果交换未执行，电路输出d用于传送所接收的APS字节。输出D将被传送到与门电路19的输入端，而输出d将被传送到与门电路18的输入端。

APS字节处理电路15具有处理APS字节功能。APS字节处理电路15可以根据从所接收APS字节与网络表中导出的信息执行应答、PT或再生操作中的任一操作。

将在涉及要利用请求信号进行交换的传输设备中执行应答。PT操作将是请求信号或状态信号的传送。执行再生是为了APS字节多路复用或多路分离(demultiplex)保护故障的保护请求和新近出现故障的桥接请求，用于当在传输设备中正在执行交换时发送桥接请求而不改变交换状态。PT与再生将在不涉及由新近出现故障的交换请求执行交换的传输设备中执行。

应答操作将由与电路17在下列条件中触发：(1)在故障模式决定电路11，故障状态匹配存储的模式；(2)在目标节点决定电路12，APS字节被决定要发送给那个节点；和(3)信号决定电路13决定它是一个请求信号。

PT(通过)操作包括下面两个操作：

在第一条件中，PT由或门电路21至与门电路18触发。这里第一条件意味着：(1)在故障模式决定电路11上，故障状态与某一存储模式匹配；(2)目标节点决定电路12决定APS字节不发送到那个节点；(3)信号决定电路13决定它是一个请求信号；和(4)状态决定电路14决定它自己的传输设备不执行交换。

在第二条件中，PT由或门电路21至与门电路20触发。这里第二条件意味着：故障模式决定电路11决定故障状态与存储模式之一匹配，并且信号决定电路13决定它是一个状态信号。

再生操作由与门电路19触发。此条件意味着：(1)在故障模式决定电路11，故障状态与一个故障模式匹配，(2)目标节点决定电路12决定APS字节不发送到那个节点；(3)信号决定电路13决定它是一个请求信号，和(4)状态决定电路14决定要执行再生。

APS字节处理电路15发送处理的APS字节到路径决定电路16。APS字节路径决定电路16参考来自APS字节处理电路15的指示和存储在网络表2中的数据设置传输路径以便传送传输方向信息和APS字节给APS字节发送器/接收器3。

处理器1可以采用如上所述的硬件设计，也可以利用CPU采用软件。图5、6、7与8表示以软件获得处理器1的情况中的根据本发明

实施例的操作流程。

[在处理器的流程]

下面将更详细描述图5所示的步骤。这里在括号之中的标号表示各个步骤。

(S1)将表示所接收APS字节故障状态优先级的SW优先级与多个预定故障模式相比较并决定它是否与其中之一相匹配。

(S2)决定如果故障模式与多个预定故障模式之一匹配，所接收APS字节信号是否表示请求信号。

(S3)如果决定所接收的APS字节信号是请求信号，就通过参考存储在来自APS字节的K1字节中信道ID的网络表中的工作线路路径信息决定APS字节是否是那个节点的(图中表示为“自我节点”)。

(S4)如果APS字节是那个节点的，就以应答操作通知。

(S5)在步骤(S3)中，如果APS字节不是那个节点(图中表示为“自我节点”)，就决定那个节点是否保护其他故障的执行交换。

(S6)如果决定交换要执行，就以再生操作通知。

(S7)在步骤(S5)中，如果在那个节点上不执行交换，就以PT操作通知。还有在步骤(S2)中，如果决定所接收APS字节信号不是请求信号，就以PT通知给APS字节处理电路。

(S8)指示到应答操作的APS字节处理电路执行交换并生成表示应答的APS字节。图6表示这个操作流程。如果以再生操作通知，它就再生APS字节。图7表示此操作流程。通知执行PT操作的APS字节处理电路根据图8中的流程传送APS字节到APS字节发送器。

将根据操作通知方法处理APS字节。

(S9)处理的APS字节将根据从网络表中获得的路径信息进行设置，使得可以设置请求信号到用于信号保护的请求路径，并且可以设置状态信号到不用于信号保护的状态路径。

(S10)在APS字节发送器3将APS字节插入到开销中进行发送。

[应答]

下面将更详细描述应答。图6表示应答流程。这儿括号中的标号表示图5的各个步骤。应注意：图6中的状态路径与请求路径表示节点之间的保护线路。

传输设备B的APS字节处理器将在接收由(S4)发送的应答通知之后进行应答。

首先检测故障的传输设备(例如，见图6中的传输设备B)决定故障的优先级是否是在用于保护数据的请求路径中的最高优先级(步骤S41)。故障级别决定结果将发送给APS字节处理器电路。

接下来，将生成下面两个反映故障级别决定结果的请求信号(S4)：

(1)如果优先级是最高的并且保护请求存在于请求路径上，那么将生成表示多路复用的重叠桥接请求的请求信号。

(2)如果优先级是最高的而保护请求不存在于请求路径上，那将生成表示非多路复用的孤立桥接请求的请求信号。

另外，传输设备B中的APS字节处理电路将生成两类上述的“请求信号”，也生成通知状态的“状态信号”。然后，另一个涉及交换的传输设备即相对节点(传输设备A在下面的信号传输描述中将称为相对节点，表示传输设备与传输设备B相对)将被通知。这个请求信号将在已被设置发送给用于保护数据的请求路径之后传送给其他传输设备(即，除传输设备A和B之外)的APS字节发送器/接收器。另一方面状态信号在已设置发送给不用于保护数据的状态路径之后将发送给另一节点的APS字节发送器/接收器。此后，将等待来自相对节点即这种情况中的传输设备A的应答(S45)。

在相对节点上，将决定所接收的APS字节故障优先级是否是请求路径中最高的(S43)，决定结果将发送给APS字节处理电路，如果故障优先级是最高的，那接收决定结果的电路决定将数据交换到保护线路，并且生成表示桥接请求应答的“请求信号”和“状态信号”。此时，相对节点利用状态指示将桥接请求应答通知给已检测到故障的传输设备(即，传输设备B)(S44)，APS字节处理电路将它设置从而传送到其他节点的APS字节发送器/接收器，使得分别在请求路径上发送“请求信号”，而在状态路上发送“状态信号”。然后，传输设备A将等待来自己检测到故障的传输设备(即传输设备B)的应答(S48)。

已检测故障的传输设备(传输设备B)如果接收到表示交换可从相对节点中获得的“桥接应答”就完成将检测到故障的工作线路数据交换到保护线路。并且传输设备B将生成表示保护请求的请求信号和状态信号，传输设备B也将把基于状态指示的“保护请求”通知给相对节点(传输设备A)(S47)。

另一方面，当传输设备B接收到表示交换不能从相对节点中获得的“桥接拒绝”时，传输设备B改变用于网络表保护的请求路径，它尝试再执行如上面从第一步骤S41开始描述的应答流程。如果不存在可用于保护的路径，传输设备B就将减少此故障的优先级(S46)。

当相对节点(传输设备A)接收到在已检测到故障的传输设备上的交换完成通知时，传输设备A就完成数据交换，并生成表示保护请求应答的请求信号和状态信号。此保护请求将利用状态指示发送到相对节点(传输设备A)(S49)。

[在APS字节处理电路上的再生]

图7表示如上所述的再生流程图。

当收到如在图7的步骤S6中所示的“再生通知”时，将执行再生。首先，决定所接收的APS字节优先级是否是最高的(S61)。在此决定中，如果所接收的APS字节具有桥接请求中最高的优先级，APS字节处理电路就决定在所接收的APS字节接收方向的相反方向上是否存在保护请求(S62)。

相反地，将决定所接收的APS字节优先级是否高于保护请求的优先级(S63)。如果所接收的APS字节优先级高于保护请求优先级，APS字节处理电路就生成一个“重叠的桥接请求”(S65)。另一方面，如果所接收的APS字节优先级不高于保护请求的优先级，APS字节处理电路就生成“桥接拒绝”(S66)。

在步骤S62中，如果没有“保护请求”存在于所接收的APS字节中，就将生成“孤立的桥接请求(第一桥接请求)”(S64)。

如果收到“桥接拒绝”，将以类似于“桥接请求”再生的方式执行“桥接拒绝”和“保护请求”的多路复用和多路分离。

[PT(通过)]

图8表示PT(通过)的流程图，如图5的步骤S7中所示，APS字节处理电路在收到“PT通知”之后执行PT。

初始地，传输设备决定所接收的APS字节是否表示“请求信号”(S71)。

如果所接收的APS字节表示请求信号，就将决定“请求信号”的优先级是否是最高的(S72)。在此点，如果根据来自其他传输设备的“状态信号”决定不执行交换，就认为此优先级小于“状态信号”。如果“请求信号”的优先级是最高的，APS字节处理电路就将不改变相对节点的APS字节发送器/接收器和发送APS字节一样传送“请求信号”(S74)。

相反地，在图8的步骤S71中，如果所接收的APS字节不表示“请求信号”，就决定是否存在更高优先级的其他请求信号(S73)。

在此点上，如果决定此请求信号不用于基于已保护的其他故障的状态信号的那个请求信号故障保护，就将认为请求信号优先级小些。在每种其他情况中，就认为它高于状态信号的优先级。如果不存在更高优先级的“请求信号”，就将不变化和发送APS字节一样传送此“状态信号”到其他节点的APS字节发送器/接收器(S84)。

[可保护的自修复网络和其他项]

图11表示根据本发明利用所有交换控制信息的APS字节的可保护的自修复网络示例。

如图所示的自修复网络包括第一至第五传输设备200、201、202、203和204，这些传输设备的每一个以单个直链形式即菊花链与四条保护线路连结。这里，第一至第五传输设备指定为传输设备A、传输设备B、传输设备C、传输设备D和传输设备E。工作线路205、206、209和210指定对于工作线路号1，并且工作线路207和210指定为对于工作线路号2。

还有，工作线路205至210分别如图所示进行连接。每个传输设备能交换传输线路。这些传输设备也可以在工作线路和保护线路中双向发送信号。

在这样的网络结构中，下面将更详细地描述当故障发生时如何进行交换：(1)故障的传输线路，(2)那条传输线路的优先级，和(3)故障出现的顺序。

如果优先级3的第一故障出现在工作线路206中，将利用保护线路212保护工作线路206，优先级越高，优先级值越大。

如果优先级1的第二故障出现在工作线路209中，将利用保护线路213保护工作线路209。APS字节如图3所示。APS字节包括表示优先级的“SW优先级”、表示分配给工作线路号码的“信道ID”、表示源节点传输设备号的“源ID”和表示有关传输设备交换状态信息的“状态指示”。

如上所述的交换方法结果是：将在保护线路212上发送/接收表示工作线路206保护请求的“请求信号”。上述的交换方法如果也是：将在保护线路213上发送/接收表示工作线路209保护请求的“请求信号”。在保护线路211上，表示工作线路206保护请求的“状态信号”将从传输设备B中发送。在保护线路214上，表示工作线路209保护请求的“状态信号”将从传输设备D中发送。接收这些信号的传输设备将把存储在网络表中的数据更新到新的状态。

随着这两个故障被检测到，假设第三个故障已经出现在优先级2的工作线路208上。如果传输设备E检测该故障，传输设备E发送指示“孤立立桥接请求”的APS字节作为到传输设备D的“请求信号”(S42)。传输设备D通过利用工作线路209的“保护请求”多路复用这个“孤立桥接请求”再生一个“重叠桥接请求”(S65)。这里，因为“桥接请求和保护请求是重叠的，这两个请求的优先级的组合被作为在APS字节的SWPriority区域中的一个信号。信道ID包括指示桥接请求的工作线路号2，源Id且状态指示包括工作线路209的保护状态信息。这些是从传输设备D发送到传输设备D。

传输设备C将应答“桥接拒绝”到传输设备D，因为它不能得到保护线路212，用于第三故障(S66)。在此点，因为用于工作线路208的桥接拒绝和用于工作线路209的保护请求相重叠，这两个优先级的组合将在APS字节的SWPriority(SW优先级)区域中作为一个信号被多路复用。信道ID包括指示重叠桥接拒绝的工作线路号2，源ID且状态指示包括有关工作线路209的保护状态信息。

传输设备D利用指示桥接拒绝的APS字节向传输设备E通知“桥接拒绝”。因此，传输设备E可以知道可以不进行交换(S64)。

结果，通过拒绝第三故障的保护，而不用阻止第二故障被保护，将执行对于该网络的最佳保护。

图12表示一个环形网络。在这个例子中，按照本发明利用APS字节的可以自修复的保护线路被连接成环形。如所示自修复网络包括第一到第五传输设备200、201、202、204、和205，每个传输设备与五条保护线路的环形形式相连接。这个第一到第五传输设备200到205表示为传输设备A、传输设备B、传输设备C、传输设备D和传输设备E，工作线路205、206、209、和210表示为工作线路号1，和工作线路207与210表示为工作线路号2。

另外，工作线路205到210分别如图所示进行连接。每个传输设备可以交换传输线路，这些传输设备也可以在工作线路和保护线路中在两个方向发送信号。

在环形网络中，有两种用于保护出故障的工作线路的保护线路选择方式，即，以须时针和反时针方向。

第一，按照保护线路的第一设置方法，保护线路被预先设置在用于工作线路的故障情况的网络表中。例如，在与图11相同的故障出现的情况下，如果保护线路211和215被预置，则网络是可保护的。这意味着保护线路的选择被预置，使得保护线路的重叠变少。

按照保护线路的第二设置的方法，在顺利针和反时针方向各保护线路的通路的优先级的次序被预置，使得通过试图交换各通路的优先级次序，可以增加耐久性。例如，在与图11相同的故障出现情况下，即使用于第三故障的较高优先级的各通路被设置在保护线路212、213和214，如果传输设备E接收桥接接拒绝，传输设备E将参照网络表中的通路信息，试图利用保护线路211和215，处于该通路优先级的第二位置的通路执行交换。

另外在本发明中，因为利用了状态信号，传输设备可以知道在其他传输设备中的交换信息。例如，假设当第一故障出现在工作线路207时，保护线用211和212被用于保护。在这样的环境下，在工作线路205中进一步出现第二故障时，传输设备A通过保护线路213、214、和215接收来自传输设备C的第一故障的状态信号。因此，传输设备A可以参照在网络表中的通路信息来证实用于第一故障的保护的较低优先级的通路的保护线路213、214和215是可用的。然后，通过证实这个，如果确定利用这些通路第一的第二两个故障是可以被保护的，则传输设备A在不中断传输的情况下，将交换第一故障的通路以便利用保护线路213、214和215进行保护，和利用保护线路211保护第二故障。

另外在这个例子中，当一个故障出现在一个保护线路中时，如果工作线路的故障将被用于那条保护线路的保护，该保护可以利用不包括该保护线路的其他通路实现。例如，当故障存在于保护线路212时和如果另一个故障出现在工作线路208，该工作线路208包括作为该优先级的第一位置通路的保护线路，且传输设备E接收一个拒绝，则通过参照网络表中的通路信息利用第二优先级通路的保护线路211和215试图进行交换。

[在用于发送线路交换的APS字节中信号的序列的例子]

接下来，下面将利用APS字节信号序列更详细地描述按照本发明的传输线路交换方法。

在图13到30中所示的网络包括第1到第7传输设备301至307，这些设备是通过保护线路连接的。这里第1到第7传输设备301到307分别假设是传输设备A、B、C、D、E、F和G，工作线路308和310将被假设为工作线路号码1，工作线路309被假设为工作线路号码2。每个传输设备具有传输线路交换功能。

图13表示当具有优先级SF的故障在工作线路308出现时说明按照本发明的传输线路交换方法的网络图。图14和15是图13的网络中APS字节的基本时间图。

图14表示从出现故障到交换完成的基本APS字节。图15表示当从交换状态中恢复时APS字节的时间图。

参照图14，在时间T₀，没有故障发生，表示初始状态。在时间T₁，传输设备E检测出在工作线路1中的故障SF，向C方向发送为桥接请求的请求信号8a，和向反方向发送状态信号8b。传输设备C当接收到该桥接请求时开始进行交换，和在E方向发送是桥接响应的请求信号9a和向反方向发送状态信号9b。当接收到桥接响应时，传输设备E完成交换和在C方向发送为保护请求的请求信号10a，和在相反方向发送为保护请求的状态信号10b。当接收到保护请求时，传输设备C完成交换，和在方向E上为保护请求的请求信号11a，在相反方向上为保护请求的状态信号11b。接收请求信号或状态信号的传输设备根据在APS字节中的信息将更新网络表。传输设备A、B、F和G可以知道传输线路交换是由于SF在工作线路1上的C和E之间被执行的，使得当新的故障可能出现时，可以作出迅速的交换判决。

在图15中，当在时间T₂故障被清除时，WTR信号从E中被发送，以便在接收的响应状态上的预定周期期间保持交换。在时间T₃，当预定时间周期期满，将发送一个交换释放信号14a以释放所有的交换。

图16到20表示在多故障情况下传输线路的交换方法，其中两个故障被重叠，而未被进行交换。

图16是在多故障出现的情况下描述根据本发明的传输线路交换方法的网络图(部分1)。图17和18是表示在图16中所示的网络的APS字节的时间图，图17是在工作线路309上出现故障的时间的时间图，和图18是从工作线路309上的故障中恢复时间的时间图。

参照图17，表示传输设备F利用优先级ID识别工作线路309的传输线路交换，因为网络表中的数据由状态信号8b更新，所以不发送任何APS字节。

参照图18，表示传输设备F识别工作线路308的故障被修复，和利用优先级SD保护工作线路309。

参照图19，该图描述网络图(部分2)，描述在出现多故障的情况下按照本发明的传输线路交换方法，和参照图20，该图描述表示在图19的APS字节的时间图(部分2)。

参照图20，该图表示其中当在两个传输设备中的交换未完成时，根据优先级判决具有优先级SF的工作线路309的桥接请求预先用于工作线路308的桥接接请求的交换，而不使用重叠请求，因此工作线路309被保护。

参照图21到28，这些图表示在多故障情况下APS字节的网络图和时间图，其中故障出现在工作线路309中而工作线路308同时被保护。

在下面的例子中，具有工作线路号码308的工作线路正在被保护。

参照图21，该图表示一个网络图(部分3)，描述在出现多故障的情况下按照本发明的传输线路交换方法，和参照图22，该图表示图21的APS字节的时间图(部分3)。

在图22中，表示为了试图具有优先级SF的工作线路2的交换，在利用请求信号11进行验证是否所请求的保护线路是可用的以后所执行的交换，该请求信号11是传输设备D和E之间的重叠桥接请求。结果，工作线路309被保护。

图23表示网络图(部分4)，说明在多故障的情况下按照本发明的传输线路交换方法。图24表示图23中的APS字节的时间图(部分4)。

参照图24，由于网络表中数据的更新，传输设备F识别有优先级SD的工作线路309的传输线路交换是不可能的，因此工作线路309的APS字节不被发送。

图25表示网络图(部分5)，说明在多故障的情况下按照本发明的传输线路交换的方法。图26是表示在图25中的APS字节的时间图。

参照图26，表示为了试图具有优先级SF的工作线路309的桥接请求，利用请求信号10a执行的交换，该请求信号是传输设备C和D之间的重叠桥接请求。结果，工作线路309被保护。

图27表示网络图(部分6)，说明在多故障情况下按照本发明的传输线路交换方法。图28是表示在图27中的APS字节的时间图(部分6)。

参照图28，表示作为优先级判决结果，对于具有较低优先级的工作线路309的APS字节不由传输设备D进行发送。

图29和图30分别描述当在工作线路310和工作线路308中具有优先级SF和具有优先级SD的故障已经分别被保护时，在工作线路309中在带有优先级SF的故障情况下传输线路交换方法。

图29表示网络图(部分7)，描述按照本发明的传输线路交换方法，和图30表示图29所示的APS字节的时间图(部分7)。

为了偿试具有优先级SF的工作线路309的桥接请求，为重叠桥接请求的请求信号13在传输设备C和E之间使用。利用工作线路310的状态信号被通知故障信息的传输设备C拒绝这个桥接请求。然后，传输设备C利用为重叠桥接拒绝的请求信号14通知传输设备E工作线路309的保护不能获得。接收这个请求信号的传输设备E使用为重叠桥接拒绝的状态信号15通知传输设备F工作线路309的保护不能获得的。有可能在预定时间周期期间被拒绝的信号是可以被取出的。结果，虽然故障优先级比工作线路309低的，但是工作线路308被保护。

如上面结合一个实施例已经描述了可以允许具有故障的传输线路的高速和可靠的交换。这是从以下因素得到的：

(1)工作线路的安装是相对于所要求的通信量实现的；

(2)它具有通过与多个工作线路共享保护线路，使工作线路对保护线路的比最小和工作线路经济效率和效率增加的优点；

(3)再有，APS字节被用于在传输设备之间交换此交换控制信息。

[规则]

最后，在下面将更详细地描述按照本发明的使用在自修复网络中各规则的一个例子。虽然所有这些规则不直接关系到本发明的传输线路交换方法，但这些规则对于传输本身的控制是有用的，例如在SONET或SDH网络中。

此外，虽然不需要多说，但是所述[在用于传输线路交换的APS字节中的信号序列]是根据下列规序进行控制的。

首先，应当定义“交换指令”。用于执行传输线路交换的命令包括：“外部初始化命令”和“自动初始化命令”。外部的初始化命令是为了它的操作系统(os)或者工作站(ws)接口的维护目的执行的。通过物理地出现的故障执行自动初始化命令监视实际传输线路。

“外部初始化命令”是通过OS或者WS被输入到传输设备执行的。传输设备的处理单元根据优先级判决初始化该命令。外部初始化命令可以改变交换状态，但不能识别是本地初始化的还是远端初始化的。因此，在不需要利用APS字节进行发送的情况下不要求定义在APS字节中。这些命令可以利用DCC部分进行发送。

下面将要更详细地描述不利用APS字节的情况下，从OS或WS接口向传输设备进行初始化的外部初始化命令。

清除：

这是一个外部初始化命令，它清除由该命令指示的传输设备的WTR命令。接着的外部初始化命令可以采用NR(无请求)码清除。

当传输设备的间隔(span)被过度交换时，或当具有数据和要求无传输线路交换的工作线路的交换将被阻止，接着的两个命令是有效的。由于这些命令没有定时限制，它们可以利用DCC部分发送。

工作信道的锁定(lockout)：

通过禁止传输设备的桥接请求，这个命令禁止从指定的工作线路向保护线路的接入。如果工作线路已经执行交换，无论该工作线路是什么原因它释放交换。如果任何其他请求均无效，则发送NR请求。

保护的锁定一所有间隔。

这个命令禁止对所有保护线路的接入。如果工作线路已经执行交换，则无论工作线路是什么原因，它释放交换。这个命令不由APS字节支持。因此，这个命令将被发送到每个传输设备。它将被用于和保护请求的锁定的相向水平。

下面将更详细地描述利用APS字节的外部初始化命令。

保护的锁定一间隔

这个命令禁止指定的保护线路的使用，即使该传输线路的交换被启动。如果那条保护线路已经被一个工作线路的数据使用，该数据被这个命令交换回到该工作线路。

强迫交换一间隔：

这个命令执行从指定的工作线路到保护线路的交换。如果在保护线路或者较高优先级的请求都不存在故障，这个命令无论保护线路的状态如何都将被执行。

人工交换一间隔：

这个命令执行从指定的工作线路到保护线路的交换。如果比特速率低于那条保护线路中的SD(信号降低)被检测到和具有等于或高于不存在请求优先级的请求(包括在保护线路中故障)，就将执行此命令。

在按照本发明的网络中，因为多个工作线路共享保护线路，所以训练器功能是必不可少的。为了检测静故障(即，该故障是不能自动检测的)，按照本发明的网络执行由APS进行的训练。

训练一间隔

这个命令执行对没有实际交换的一个指定工作线路的交换的训练。这个命令可在不影响工作线路上的数据的情况下执行。

“自动初始化命令”是通过监视每个工作线路和保护线路执行的，以便检测任何故障。处理单元可以按照优先级逻辑初始化该命令。该交换方法同样也可以是这些自动初始化命令。

传输设备自动发送如下所述的“第一桥接请求”和“重叠桥接请求”两类桥接请求和WTR和NR。

对于第一桥接请求，有信号故障一保护(SF-P)、信号故障(SF)、和信号降低(SD)的优先级。

对于重叠桥接请求，有信号降低上的信号故障(SF on SD)的优先级。这些桥接请求从一个传输设备被发送到另外一个。

下面，将更详细地描述自动初始化命令的序列流。

SF请求是发送用于受严重故障影响数据的保护的请求。而SD请求是发送用于相对于次要故障的请求。该请求发送一个“桥接请求”到一个受检测的请求通路，和发送“桥接状态”到状态通路。桥接请求是用于诸如桥接请求和保护请求的请求信号。桥接状态是用于诸如桥接请求和保护请求的状态信号。

中间传输设备通过参照网络表证实是否该桥接请求已被发送到那个传输设备。如果当该桥接请求尚未被发送到该传输设备时而存在另一请求时，该传输设备评价该优先级，确定是传送该桥接请求还是予以拒绝，以便发送下一个信号。

在接收到桥接请求后，目的传输设备将开始进行交换，如果它认为所有保护线路都是可用的，则该传输设备应答桥接指示，即通过状态指示响应桥接请求。传输设备不仅监视故障和降低，而且还必须接收是否交换的偿试已经被成功地完成的通知。这是因为在本发明的网络中，传输设备检测一个故障，但不能检测是否此故障将被保护，即使在检测的工作线路的优先级是高的情况下也是如此，这不同于点对点。

当传输设备发送一个桥接请求时，如果该桥接请求重叠到任何另外的桥接请求并且优先级是高的，该优先操作将被进行。但是，如果有一个传输设备已经在需要进行交换的保护线路上执行交换，则在保持交换的同时，该请求将被传送，以确定所要求的保护线路是否是可以利用的。

重叠桥接请求是当另外的请求正在通过已经被用于交换的保护线路时所发送的桥接请求。在这种情况下，在所要求的保护线路产生后，将开始优先操作。如果这个桥接请求的优先级较低，该请求将被拒绝和将应答该桥接拒绝。接收该桥接拒绝的传输设备将确定这个桥接请求是具有最低优先级。当接收这个信号时，在预定时间周期期间，传输将被抑制直至接收到发送请求信号。

WTR请求：

这个命令是用于防止在工作线路和保护线路之间以振荡方式进行交换的一个请求。当工作线路的恢复阈值被满足时，发送WTR请求。仅在从SF或SD的故障恢复之后，而不在外部初始化命令之后，发送WTR。如果SF被清除和BER满足该恢复阈值，传输设备不输入SD条件。此外，这个信号指示，在一个时间周期期间优先级是最高的和变成重新发送请求信号，以便将该状态通知给整个网络。

SF定义为在光信号中的、当品质降低于预定误码率的阈值时初始化的线路BER、和其他可保护的硬件故障中的LOS(信号丢失)和LOF(帧丢失)。

保护的信号故障(SFP)：

当保护线路检测到故障时使用的一个请求。当保护线路检测到一个故障时，在受影响的保护线路上应当保持保护的锁定。在这种情况下APS比特应当使用与保护锁定相同的码。

信号故障(SF)：

当硬件故障存在于工作线路上和在请求通路上其他故障的保护不被执行时所用的一个请求。

保护的信号质降低(SDP)：

当保护线路检测到信号质降低时所用的一个请求。

信号质降低(SD)：

当超出BER阈值时所检测到的软件故障。这是作为修理或维护的基础的信号质降低的检测。当信号品质质降低存在于工作线路上和与其它故障保护相重叠时使用这个请求。

在信号质降低上的信号故障(SF on SD)：

当一个故障在工作线路上和SD在请求通路上被保护时用作重叠桥接请求的一个请求。

在信号质降低上的信号故障的拒绝(R-SF on SD)：

当一个故障在工作线路上但因为所要求的保护线路不能获得所以交换被拒绝时，和SD在请求通路上被保护时，用作重叠桥接拒绝的一个请求。

这些功能性规则可以被规纳如下：

[概要]

(规则1)在指定的传输设备上清除命令删除所有外部初始化命令。无请求码被用作各传输设备之间清除命令的信息交换。

(规则2)清除命令清除WTR状态。

(规则3)清除所有外部初始化命令的清除命令应当被初始化来自它的操作系统(OS)的请求的传输设备接收。

在表1中，

表1

B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B81 1 1 1 保护的锁定 1 1 1 1 额外通信业务1 1 1 0 强制交换 1 1 1 0 工作信道#141 1 0 1 Sd上的FS 1 1 0 1 工作信道#131 1 0 0 信号故障 1 1 0 0 工作信道#121 0 1 1 Sd上的FS 1 0 1 1 工作信道#111 0 1 0 信号的质降低 1 0 1 0 工作信道#101 0 0 1 拒绝Sd上的 1 0 0 1 工作信道#91 0 0 0 FS 1 0 0 0 工作信道#80 1 1 1 人工交换 0 1 1 1 工作信道#70 1 1 0 0 1 1 0 工作信道#60 1 0 1 WTR 0 1 0 1 工作信道#50 1 0 0 0 1 0 0 工作信道#40 0 1 1 训练 0 0 1 1 工作信道#30 0 1 0 0 0 1 0 工作信道#20 0 0 1 0 0 0 1 工作信道#10 0 0 0 0 0 0 0 零信道没有请求

表示出所分配的保护锁定、强迫交换、信号故障、在信号质降低上的信号故障，信号质降低、在信号质降低上信号故障的拒绝、人工交换、等待恢复、训练器、NO(无)请求。

[K₁字节和K₂字节的执行规则]

下面将更详细地描述包括在APS字节中的K₁字节和K₂字节的执行规则。当存在多故障时，出现各保护线路的冲突。在这种情况下，指示分配一个请求的重要程度的优先级和传输线路的交换是必要的。在SONET中，STS-1#1的K₁字节和K₂字节被用于交换。K₁的4个领先比特用于指示APS字节的优先级。比特4到8指示在可以使用那条保护线路的各工作线路之间具有最高优先级的工作线路号。K₂的比特1-4指示发送当前APS字节的传输设备号。K₁的比特5指示K₁和K₂字节是请求信号还是状态信号。K₁的6-8比特是指示产生APS字节的传输设备的交换状态的状态信息。

所有传输设备在缺省的空闲状态中发送APS字节。如果APS字节是用于其它传输设备和没有较高优先级的请求，则它们逐个传送请求。目的传输设备在接收时将执行交换并响应该响应信号。如果在该通路上被拒绝时，一个拒绝信号将被响应。在下一个操作前请求的传输设备将等待响应。如果在预定时间周期内设接收到响应，该请求将被撤回。

在证实发送机侧的数据桥接接完成后，在接收机侧的数据变换将被完成，以便总地减小数据的中断。然而，如果间隔总地被破坏和变为交叉K字节，在该K字节中一个桥接请求被从目的节点接收，则数据已经被破坏，使得交换将被执行。

K₁和K₂的规则如下：

(规则4)按照本发明的网络传输线路交换方法支持两个方向。

(规则5)按照本发明的所有网络交换是可逆的。

(规则6)按照本发明的所有网络交换被从保护线路仅恢复到原始的工作线路。

(规则7)当SF或SD被传输设备清除时，如果没有发生具有较高优先级的桥接请求的接收，其他故障的桥接测，或外部初始化请求，传输设备进入WTR状态，在一个适当的超时期间，各个状态被保持。

(规则8)K₁的比特1-4携带按照在表1中提供的优先级的桥接请求的优先级或桥接请求和保护请求的优先级。

(规则9)传输设备具有确定工作线路和零信道(用于桥接测保护线路)的优先级水平的功能。缺席的优先级是最低的。

表1表示质降低的次序，除了在保护线路的SF请求具有比FS高的优先级之外。

(规则10)K₁的5-8比特携带指示K₁的1-4比特的桥接请求的优先级的工作线路号。

表2表示K₁字节的5-8比特的分配。

表2

K₁的5-8比特	说明
K₁的5-8比特	说明	0	零信道，是用于工作线路的SD和SF的检测。“0”仅与LP一起使用。
1至14	工作信道，从1至n每个比特用于1:n型系统。这些比特用于SD和SF的每条工作线路。	0	零信道，是用于工作线路的SD和SF的检测。“0”仅与LP一起使用。
1至14	工作信道，从1至n每个比特用于1:n型系统。这些比特用于SD和SF的每条工作线路。	15	额外话务信道，它可以用于1:n型系统。“15”仅与NR一起使用

(规则11)用于在执行交换的传输设备上的桥接请求的工作线路号总是被该传输设备终止。在工作线路上，当SF被检测时，SF被始发，和当SD被检测时，SD被始发。

按照表3中提供的，分配K₂字节。

表3

比特K2	说明
比特K2	说明	比特1-4	这个比特教导场地ID发送转换请求
比特5	当K₁的1-4比特是桥接请时这个比特显示“1”和当K₁的1-4比特是桥接状态时它显示“0”	比特1-4	这个比特教导场地ID发送转换请求
比特5	当K₁的1-4比特是桥接请时这个比特显示“1”和当K₁的1-4比特是桥接状态时它显示“0”	比特6-8	111 线AIS110 线RDI101 将来100 将来011 桥接和交换010 桥接001 空闲-单方向000 空闲-双向

(规则12)所有交换由K₂字节的比特6-8的升级(upgrade)进行反射。

(规则13)传输设备将发送如表4所示的缺省APS码，直至对应于按照本发明的网络的当前状态的适宜APS信号传输可以实现。

(规则14)传输设备将发送缺省APS码，直至通过按照本发明的网络表得到通路连接信息和传输设备号信息。

(规则16)当处理单元检测到一个故障和如果在线路上不存在传输故障，在诊断或训练期间没有桥接请求将被初始化。

表4表示缺省APS码的一个例子。

表4

K1[1-4]＝XXXX(任何值)K1[5-8]＝0000K2[1-4]＝0000K2[5]＝X(任何值)K2[6-8]＝XXX(任何值)

如上所示的请求表示传输线路交换功能的故障是与按照本发明的传输线路交换不同的。例如，非现存的工作线路的号码的传输。

[传输设备的三种状态]

由一个传输设备插入到K₁和K₂字节的APS码按照传输设备状态定义传输设备状态的下列三种状态：“空闲状态”、“交换状态”、“传送状态”。

传输设备的状态由环境改变。当一系列交换操作结束时，它变为稳定状态。首先将描述稳定状态。

A“空闲状态”：

表5表示在空闲状态中的K₁和K₂字节。

表5

K1[1-4]＝0000(无请求码)K1[5-8]＝0000(零信道号)K2[1-4]＝源场地IDK2[5]＝0(桥接状态码)K2[6-8]＝000(单向模式)001(双向模向)

(规则16)当检测到或产生桥接请求或桥接状态，或不进行传送时，传输设备是在空闲状态中。

(规则17)在空闲中的所有传输设备将在两个方向结束K₁和K₂字节。

B“交换状态”：

在交换操作完成或是未完成交换状态中存在四种子状态：SW#0#0、SW#0#N、SW#N#0、SW#N#M(这里N和M是不等于0的整数)，其中第一工作线路号表示接收APS字节的方向，而第二工作线路号表示该接收方向的相反方向。表6表示各种SW状态。

表6

状态	在接收方被保护的信道号	接收侧的相对方侧被保护的信道号
状态	在接收方被保护的信道号	接收侧的相对方侧被保护的信道号	Sw#0#0	0	0
Sw#0#N	0	N	Sw#0#0	0	0
Sw#0#N	0	N	Sw#N#0	N	0
Sw#N#M	N	M	Sw#N#0	N	0

(其中N或M是不等于0的整数)

(规则19)检测、产生、或结束第一桥接请求的传输设备处于交换状态。

(规则20)按照第一桥接请求的交换状态，下面的状态存在：

将描述在SW状态的四个子状态中的公共规则。

表7表示交换状态的K₁和K₂字节。

表7

K1[1-4]＝请求的优先级K1[5-8]＝请求信道号IDK2[1-4]＝源场地IDK2[5]＝1/0桥接请求或桥接状态码K2[6-8]＝状态码

(规则21)在交换状态中的传输设备提供表示在图19中的APS字节。B-1。SW#0#M：

表8

状态	说明
状态	说明	KPT	仅K₁和K₂字节可以被传送
PPT	K₁和K₂字节可以被传送	KPT	仅K₁和K₂字节可以被传送

(规则21)传输设备可以检测、产生或结束(自动初始化或外部初始化的)第一桥接请求。传输设备也可以结束重叠请求。

(规则22)当一个传输设备接收到不是用于该传输设备的桥接请求时，则将被认为是与接收方向相反的方向被检测。

(规则23)产生空闲状态码或桥接状态码。

(规则25)按照下列规则，交换传输设备产生桥接请求、桥接状态、桥接拒绝。

(1)当在由该传输设备结束的工作线路中检测到一个故障时，或当从另外的传输设备中检测到一个桥接请求时，则优先级被确定。如果在保护线路上没有较高优先级的请求来保护该工作线路，则可以发送第一桥接请求。

(2)当由该传输设备终接具有桥接请求的信道号码的传输设备时，处于交换状态的传输设备在请求通路中产生请求的交换和桥接状态指示，和在状态通路中产生桥接状态。

当另外的桥接请求处于状态通路中时，则不发送桥接状态。

(3)当传输设备拒绝另外的传输设备的桥接请求时，如果桥接请求不是针对该传输设备，则将发送一个桥接拒绝。

(4)该桥接请求的内容将不予以变化，直至将得到一个对由该传输设备始发的桥接请求的响应。

(5)当在一个时间周期期间接收到桥接拒绝时，在该时间周期的桥接请求的发送将被停止。

B-2 SW#N#M：

(规则25)传输设备可以检测、始发或终结交换已经完成的桥接请求；还可以检测，始发或终结重叠桥接请求。

(规则26)当接收一个不是用于该传输设备的桥接请求时，则传输设备可以认为已从正在接收的相反方向进行接收。

(规则27)发送交换和桥接状态指示码。

(规则28)正在交换的传输设备按照下面的规则发出桥接请求、桥接状态、和桥接拒绝：

(1)当传输设备在由该传输设备端接的工作线路的一个间隔中检测到一个故障时，或当它从另外的传输设备中检测一个桥接请求时，它确定优先级以便产生重叠桥接请求。如果检测的桥接请求是用于另外的传输设备的，和具有比信道N低的优先级，则它将被拒绝。

(2)当桥接请求的请求信道号的传输设备由该传输设备进行终接时，处于交换状态的传输设备可以产生在请求通路中的交换和桥接接状态指示，和在状态通路中的桥接状态。

但是，如果在状态通路中存在另外的桥接请求，则不产生桥接状态。

(3)如果另外的传输设备的桥接请求被拒绝和该传输设备不是始发设备，则该传输设备产生桥接拒绝。

(4)直至响应从该传输设备始发的重叠桥接请求，重叠桥接请求的内容才将改变。

(5)当在预定时间周期期间接收桥接拒绝时，在该时间期间的桥接请求的发送将被停止。

(规则30)处于交换状态中的传输设备可以按照本发明参考请求信道号码和网络映象中的信息，来识别是否桥接请求被终止。

(规则30)从请求通路中接收缺省APS码的交换状态传输设备可以不改变信号的发送或通道的操纵，直至它接收一个适当的APS码。C。通过状态：

(规则31)如果第一桥接请求未被终结，则该传输设备处于通过状态。

(规则32)按照第一桥接请求在通过状态中存在两个子状态。

表8表示各种通过状态。KPT(K字节通过)可以使APS字节通过，PPT(保护通过)，可以仅使在保护线路上的数据通过。

KPT：

(规则33)在这个状态中的传输设备可以具有(自动启动或外部启动的)桥接请求，桥接拒绝、或桥接状态通过。

PPT：

(规则34)在这个状态中的传输设备可以使第一桥接请求的保护线路通过。

(规则35)在这个状态中的传输设备可以检测(自动启动或外部启动的)桥接请求或桥接拒绝，和重叠桥接请求。

(规则36)在这个状态中的传输设备可以终结桥接拒绝。

下面更详细地描述三个状态之间的转换规则。

[三个状态之间的转换规则]

(规则37)传输设备的三种状态之间的所有转换可以由输入的K字节的改变、或故障K字节的检测、外部启动命令、和传输设备故障的检测情况进行触发。

(规则38)仅当连续接收的三个帧是相同的时，K字节才是有效的。

(规则39)除非来自APS控制器的触发被接收，否则传输设备不改变当前的状态。

(规则40)包含在K1字节中比特1-4中的信息在下列条件下被认为是一个桥接请求：

-K₁字节的比特1-4是第一桥接请求和K₂字节的比特5表示请求信号。

-K₁字节的比特1-4是重叠桥接请求和K₂字节的比特5指示请求信号。

(规则41)含在K₁字节中比特1-4中的信息在下列条件下被认为是一个桥接状态：

-K₁字节的比特1-4是第一桥接请求和K₂字节的比特5指示状态信号。

(规则42)各桥接请求可以共存，除非用于它们的保护线路重叠到用于其他桥接请求的保护线路上。

(规则43)其保护线路与另一桥接请求的保护线路相重叠的桥接请求将变为重叠桥接请求，如果存在一个其交换已经完成的第一桥接请求的话。取决于中间间隔的状态它可以变为第一桥接请求或重叠桥接请求，即使它是在源传输设备中的第一桥接请求。

(规则44)重叠桥接请求可以从不被保护，但在变为第一桥接请求后，则总是被保护的。

(规则45)其保护线路与另一桥接请求的保护线路相重叠的桥接请求，可以作为来自图13的第一桥接请求予以优先处理，如果两个桥接请求在交换中未完成。

(规则46)桥接请求可以不考虑它们相应的优先级，优先处理桥接状态。桥接状态不优先处理桥接请求。

(规则47)如果不允许共存，桥接状态可以优先地从具有较低优先级的桥接请求的传输设备中进行发送。

(规则48)交换可以由单独地请求信号启动或释放。

(规则49)对于所有本地请求(诸如，SF、SD条件，本地WTR，和外部请求)来说，具有最高优先级的本地请求被从优先级表中进行判断。如果优先级相同则具有较小的请求工作线路号者将被优先采用。

(规则50)当超时时，通常WTR被变为NR-零信道。WTR状态当优选处理时将不被恢复

(规则51)当外部启动请求被清除时，则将进入NR-零信道状态(而不进入WTR状态)。

A空闲和通过状态之间的转换

(规则52)如果一个在空闲状态的传输设备从一个方向上接收未被该传输设备端接的桥接请求或桥接状态，则该传输设备将进入KPT。

(规则53)如果处于PPT中的传输设备从两个方向接收在K₁字节的比特1-4向无请求码和在K₂字节的比特6-8的空闲指示码，则该传输设备将重新从KPT进入空闲状态。

B空闲状态和交换状态之间的转换

(规则55)从空闲状态向SW#0#M的转换将由下列各条件之一进行触发：

-从无请求到由该传输设备端接的桥接请求的K字节的转换。

-可能由该传输设备进行保护的故障的检测。

-外部启动命令的输入，该命令能够执行到该传输设备的保护交换。

(规则56)当具有SW#0#M的传输设备从两个方向接收K₁字节的比特1-4中的无请求、K₁字节的比特5-8中的零信道及K₂字节比特6-8中的空闲指示码时，该传输设备将从SW#0#M返回到空闲状态。如果由桥接请求的条件被清除，则插入桥接请求的传输设备将释放交换和请求。

(规则57)当在交换状态中的传输设备变换为空闲状态，该变换可以是如下的三个步骤：

(1)产生一个请求(尾端)的该交换的传输设备先释放交换，和在K₁字节的比特1-4中插入无请求，和在K₂比特的比特6-8中插入桥接指示码。

(2)当接收到无请求和桥接指示码时，检测故障的该传输设备在两个方向上释放桥接和交换以便插入空闲码。交换的释放可以在请求通路上接收。

(3)当检测故障的传输设备在请求通路上接收空闲码时，则在两个方向上释放桥接和插入空闲码。

(规则58)在WTR时间的时间周期后，该传输设备可以释放该桥接和产生具有SF和SD的桥接状态的桥接请求的释放信号。

C通过和交换状态之间的转换。

(规则59)如果优先操作具有较高优先级的桥接请求和不由该传输设备端接的话，具有SW#0#M的传输设备可以变为KPT。

(规则60)当接收用于具有较高优先级的传输设备的桥接码或桥接请求时，处于PT中的传输设备可以变为SW#N#M。

(规则61)当接收用于具有较高优先级的另外的传输设备的桥接码或桥接请求时，处于SW的传输设备变为KPT。

D各交换状态中的转换：

(规则62)当接收到具有高于用于被重叠和发送到该传输设备的保护线路的桥接请求的优先权的桥接请求时，处于SW#M#M的传输设备可变为SW#0#M，具有较低优先级的桥接请求可以优先于具有较高优先级的桥接请求。

(规则63)当SW#0#M检测到发送到该传输设备的具有较高优选级的桥接请求时，可以优选处理该桥接请求。

(规则64)当一个传输设备接收一个从该传输设备始发的桥接请求的响应时，则交换状态将被升级。

(规则65)如果具有SW#0#M的传输设备接收发送到该传输设备的交换和桥接指示或桥接指示，则变为SW#N#M以完成交换。

(规则66)如果仅影响一个间隔的故障状态被一个传输设备清除，该传输设备除下面条件外，将变为WTR并且在一个适当的超时周期内保持，即：

-接收到优先级高于WTR的桥接请求；

-检测到另外的故障；

-外部启动命令被造通。

(规则67)当一个被请求桥接但未实际检测到故障的传输设备接收到WTR码时，此后该传输设备应当立即发送WTR。

E各通过状态内的变换：

(规则68)当由处于PPT的一个传输设备接收到一个请求释放信号时，该传输设备变为KPT。当由处于KPT的传输设备接收交换和桥接指示码时，该传输设备变为PPT。

Claims

1.一种网络，包括：

多个传输设备；

多条使所述诸传输设备相互连接的保护线路；

多条使所述诸传输设备相互连接的工作线路，利用用于数字传输的传输帧的开销进行数字传输；

对应于所述每个传输设备的网络表的存储器，用于存储网络的连接状态和故障信息；以及

检测工作故障的装置，使得当在至少一条工作线路上出现故障时，有关该故障的交换控制信息在所述网络中的诸传输设备之间按照包含在传输帧中的开销中的自动保护交换字节中的信息进行交换，以便根据交换控制信息和存储在网络表中的信息，从一条工作线路交换到另外一条。

2.按照权利要求1的网络，其中所述网络包括：

K个传输设备，其中K是不小于3的整数；

(K-1)条以直链形式连接所述诸传输设备的保护线路；

多条使所述诸传输设备互相连接的工作线路；以及

所述诸传输设备中的至少一个与3条或比3条更多的所述工作线路连接，这些工作线路中的每一条连接至另一传输设备。

3.按照权利要求1的网络，其中所述网络是同步数字分层型网络。

4.按照权利要求3的网络，其中所述同步数字分层型网络包括：

K个传输设备，这里K是不小于3的整数；

(K-1)条以直链形式连接所述诸传输设备的保护线路；以及

5.按照权利要求1的网络，其中所述网络是同步光网络型网络。

6.按照权利要求5的网络，其中所述同步光网络型网络包括：

K个传输设备，这里K是不小于3的整数；

(K-1)条以直链形式连接所述诸传输设备的保护线路；以及

7.一种网络，包括：

多个传输设备；

多条使所述诸传输设备相互连接的保护线路；

多条使所述诸传输设备相互连接的工作线路，通过利用用于数字传输的传输帧的开销以及通过利用经由在数字传输中交换各指针的执行帧相位对准和填充控制来进行数字传输；

其中每个所述传输设备至少包括一个用于网络表的存储器，每个存储器用于至少存储网络的连接状态和故障信息；和中央处理单元，用于在至少一条工作线路上出现故障时，在所述网络中的传输设备之间按照传输帧中的开销中的自动交换字节中所包含的信息来交换有关该故障的交换控制信息，以便根据交换控制信息和存储在网络表中的信息，从一条工作线路交换到另外一条工作线路。

8.按照权利要求7的网络，其中所述网络包括：

K个传输设备，这里K是不小于3的整数；

(K-1)条以直链形式连接所述诸传输设备的保护线路；以及

9.按照权利要求7的网络，其中所述网络包括：

K个传输设备，这里K是不小于3的整数；

K条以环型形式连接所述诸传输设备的保护线路；以及

10.按照权利要求1的网络，其中所述网络包括：

K个传输设备，这里K是不小于3的整数；

K条以环型形式连接所述诸传输设备的保护线路；以及

11.按照权利要求10的网络，其中所述网络是同步数字分层型网络。

12.按照权利要求10的网络，其中所述网络是同步光网络型网络。

13.按照权利要求1或7的网络，其中所述网络表至少包含对应于以下信息的数据，即各条工作线路的传输设备之间的连接信息、各条保护线路的传输设备之间的连接信息、传输设备号、用于保护各条工作线路的诸信号的保护线路的通路信息、分配给工作线路的号码和在网络中传输线路的当前故障信息。

14.按照权利要求1或7的网络，其中所述开销至少包含对应于以下信息的数据，即具有最高优先级的工作线路的号码、通知传输线路的桥接请求的传输设备的号码、和对那个传输设备的传输设备交换的响应状态。

15.按照权利要求14的网络，其中所述网络表至少包含对应于以下信息的数据，即各条工作线路的传输设备之间的连接信息、各条保护线路的传输设备之间的连接信息、传输设备号、用于保护各条工作线路的诸信号的保护线路的通路信息、分配给工作线路的号码和在网络中传输线路的当前故障信息。

16.一种用于在网络中交换传输线路的方法，该网络至少包括多个传输设备；多条使所述诸传输设备相互连接的保护线路；多条使所述诸传输设备相互连接的工作线路；其中所述每个传输设备至少包括一个存储器，用于存储包含在用于数字传输的传输帧的开销中的信息；

当在所述各传输线路的至少一条中出现故障时，所述方法包含以下步骤：

(1)从检测故障的第一传输设备向预定的第二传输设备通知各传输线路的桥接请求；

(2)由接收各传输线路的上述桥接请求的上述第二传输设备根据存储在网络表中的信息来确定对应于上述桥接请求的保护线路的可利用性；

(3)在对各保护线路的可利用性的确定结果指示为所指定的保护线路可以利用的情况下，通过上述第二传输设备进行设置，使得所指定的保护线路被允许用于交换，并将上述允许交换各传输线路的信息通知给上述第一传输设备；

(4)通过接收了上述允许交换传输线路的信息的上述第一传输设备来设置向已经被上述第二传输设备设置的上述保护线路的交换，并将上述对交换各传输线路的设置信息通知给上述第二传输设备；

(5)通过接收了对上述交换传输线路的设置信息的上述第二传输设备来设置传输线路向已经被上述第一传输设备设置的上述保护线路的交换。

17.一种用于在网络中交换传输线路的方法，该网络至少包括多个传输设备；多条使所述诸传输设备相互连接的保护线路；多条使所述诸传输设备相互连接的工作线路；其中一个存储器对应于一个用于所述每个传输设备的网络表，用于存储网络的连接状态和故障信息；

(1)从检测该故障的第一传输设备向预定的第二传输设备通知包含在用于数字传输的传输帧的开销中的信息；

(2)由接收所述开销中的上述信息的上述第二传输设备根据存储在上述网络表中的上述信息来确定对应于所述开销中的上述信息的保护线路的可利用性；

(3)在对各保护线路的可利用性的确定结果指示为所指定的保护线路可以利用的情况下，通过上述第二传输设备进行设置，使得所指定的保护线路被允许用于交换，并将上述交换各传输线路的设置信息通知给上述第一传输设备；

(4)根据对所述保护线路可利用性的上述确定结果，将存储在上述网络表中的上述信息更新成新的信息。

18.按照权利要求17的用于在网络中交换传输线路的方法，其中所述网络包括：

K个传输设备，这里k是不小于3的整数；

(K-1)条以直链形式连接所述诸传输设备的保护线路；和

多条使所述诸传输设备互相连接的工作线路。

19.按照权利要求17的用于在网络中交换传输线路的方法，其中所述网络是同步数字分层型网络。

20.按照权利要求19的用于在网络中交换传输线路的方法，其中所述同步数字分层型网络包括：

K个传输设备，这里K是不小于3的整数；

(K-1)条以直链形式连接所述诸传输设备的保护线路；和

多条使所述诸传输设备互相连接的工作线路。

21.按照权利要求17的用于在网络中交换传输线路的方法，其中所述网络是同步光网络型网络。

22.按照权利要求21的用于在网络中交换传输线路的方法，其中所述同步光网络型网络包括：

K个传输设备，这里K是不小于3的整数；

(K-1)条以直链形式连接所述诸传输设备的保护线路；和

多条使所述诸传输设备互相连接的工作线路。

23.按照权利要求17的用于在网络中交换传输线路的方法，其中通过利用用于数字传输的传输帧的开销以及通过利用经由在数字传输中交换各指针的执行帧相位对准和填充控制来进行数字传输。

24.一种用于在网络中交换传输线路的方法，该网络包括K个传输设备，这里K是不小于3的整数；K条以环型形式连接所述诸传输设备的保护线路和多条使所述诸传输设备互相连接的工作线路；其中所述诸传输设备中的至少一个与多于3条的传输线路相连接；

(2)由接收所述开销中的上述信息的上述第二传输设备根据上述网络表来确定对应于所接收到的所述开销中的信息的保护线路的可利用性；

25.按照权利要求24的用于在网络中交换传输线路的方法，其中所述网络是同步数字分层型网络。

26.按照权利要求24的用于在网络中交换传输线路的方法，其中所述网络是同步光网络型网络。

27.按照权利要求24的用于在网络中交换传输线路的方法，其中通过利用用于数字传输的传输帧的开销以及通过利用经由在数字传输中交换各指针的执行帧相位对准和填充控制来进行数字传输。

28.按照权利要求16、17、或24的用于在网络中交换传输线路的方法，其中包含在开销中的信息至少包含具有最高优先级的工作线路的号码、通知传输线路的桥接请求的传输设备的号码、和对那个传输设备的传输设备交换的响应状态。

29.按照权利要求16、17、或24的用于在网络中交换传输线路的方法，其中包含在所述网络表中的信息至少包括各工作线路的传输设备之间的连接信息、各保护线路的传输设备之间的连接信息、传输设备号、分配给工作线路的号码和在网络中传输线路的当前故障信息。

30.按照权利要求16、17、或24的用于在网络中交换传输线路的方法，其中包含在所述网络表中的信息被动态地更新。

31.一种传输设备，包括：

用于多条工作线路的连接单元；

用于多条保护线路的连接单元；

用于监视在所述工作线路中异常的监视单元；

用于对存储于在用于数字传输的传输帧的开销中进行自动交换以通过保护线路与相邻传输设备交换故障信息的区域中的信息进行发送或接收的发送机或接收机；

用于存储网络表的控制单元，其中所述网络表中至少存储网络的连接状态和故障信息；以及

中央处理单元，用于根据存储在所述网络表中的信息、由所述监视器监视传输线路的结果信息和存储于在开销中进行自动交换的区域中的信息来设置传输线路的交换并将传输线路交换的设置通知给所述相邻的传输设备。

32.按照权利要求31的传输设备，其中包含在所述网络表中的信息至少包括各工作线路的传输设备之间的连接信息、各保护线路的传输设备之间的连接信息、传输设备号、分配给工作线路的号码和在网络中传输线路的当前故障信息。

33.按照权利要求31的传输设备，其中包含在开销中的信息至少包含具有最高优先级的工作线路的号码、通知传输线路的桥接请求的传输设备的号码、和对那个传输设备的传输设备交换的响应状态。

34.按照权利要求32的传输设备，其中包含在所述网络表中的信息至少包括各工作线路的传输设备之间的连接信息、各保护线路的传输设备之间的连接信息、传输设备号、分配给工作线路的号码和在网络中传输线路的当前故障信息。