CN1279543A - 光环形网 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大容量的光环形网,该光环形网能够可靠地实施发生故障情况下的线路应急。此外,它提供一种克服环中节点数目受到限制的光环形网。而且,它提供这样一种光环形网,能够在发生故障时快速地转换到最短的路由。为此目的,在本发明的光环形网中,利用三条光纤把多个光节点装置互联成一个环形,构成包含三个环的光通信网。在各个光装置中,转换地控制各个输入/输出单元之间的连接状态,因此实现发生故障时的线路应急。

Description

光环形网

本发明涉及光环形网，它通过互联多个光节点构成一个环形光通信网络；具体涉及环形网中发生故障时并入线路应急功能的光环形网。

利用SDH(同步数字系列)系统代表的光通信网络，随着数据通信业务量的增大和最新互联网象征的服务多样化之后，就要求引入大容量的系统。然而，这不仅仅是一个制作大容量系统的问题，而且与大容量相结合的服务可靠性也具有重要的意义。

例如，利用SDH系统的光通信网络，网络的可靠性近来已变得特别重要；采用这样一种方法，即使一条光纤被错误地割断了，通过被割断光纤内部的光信号沿着一条旁路线路传输，因此不会出现通信间隙中断的状况。

在普通的光通信网络中，作为自动恢复环形网的代表性例子，其目的是为了保护发生故障时的通信业务，诸如ANSI(美国国家标准学会)标准组织规定的一种系统，例如，2F-BLSR(2光纤双向线路转换环)，4F-BLSR(4光纤双向线路转换环)，UPSR(单向路径转换环)，等等。

首先，简单地描述普通2F-BLSR系统的光通信网络。

图21是普通2F-BLSR系统的结构实例图。图21表示环形网是由10G(STM-64)构成的一种情况。

在图21中，2F-BLSR系统是利用两条光纤把光节点装置A～D互联成环形构成的。此外，各条光纤(线路)把它们各自的传输能力分成两部分，一部分是作为工作信道(WK)，另一部分是作为保护信道(PTCT)。图22表示一个原理图，其中线路内部的能力被分开。此处，由于假设为10G的环形网，所以，一条光纤的传输能力为10 Gbit／s；对于工作信道和保护信道，分别分配5Gbit／s的传输能力。

利用以上结构的2F-BLSR系统，例如，在图21中故障发生在光节点装置A与B之间的情况下，故障部分相反侧(外侧)上的保护信道用于绕过(B-C-D-A)路径的故障(双向)，从而达到应急的目的，所以，对现有的工作信道不会产生影响。此时，完成旁路操作的环形转换装置是光节点装置A和光节点装置B。利用这个环形转换，更具体地说，该操作是这样的，位于故障部分相反侧的两条光纤互联，传播通过一条光纤工作信道的光信号经过另一条光纤的保护信道，传播通过另一条光纤工作信道的光信号经过那一条光纤的保护信道。

利用以上普通的2F-BLSR系统，在正常情况下，保护信道是作为空信道。所以，对于每个光节点装置的传输能力，两条光纤各自工作信道的传输能力组合成10 Gb／s的最大值。而且，利用BLSR系统结构，因为可以在不同的跨度中使用一个信道，则在4节点结构的情况下，在图23所示的条件中，全部环的最大线路容量为20 Gb／s是可能的。

此外，为了增大普通2F-BLSR系统的传输能力，采用PCA(保护信道寻址)方法的2F-BLSR系统也是熟知的。这个PCA方法的目的是增大正常时间下的传输能力，让通信业务在正常时间下也通过作为空信道的保护信道。在采用PCA方法的2F-BLSR系统情况下，每个光节点装置的传输能力变最大值20 Gb／s，整个环的最大线路容量为40 Gb／s。因此，与不采用PCA的情况比较，可以保证双倍的传输能力。

以下描述普通4F-BLSR系统的光通信网。

图24表示普通4F-BLSR系统的结构实例图。

在图24中，4F-BLSR系统的结构是利用4条光纤互联光节点装置A～D。在4条光纤中，2条光纤是作为工作信道，另外2条光纤是作为保护信道，在正常时间下利用工作信道光纤，而在发生故障时利用保护信道光纤，给出一种业务应急的系统结构。

利用以上结构的4F-BLSR系统，例如，当故障只发生在光节点装置A与B之间用作工作信道的光纤中时，则如图25所示，故障部分相反端上的光节点装置A和B作跨度转换(span switch)，通过转移到保护信道侧来保留住通信业务。利用这种跨度转换，更具体地说，操作是这样的，故障部分的保护信道光纤中传输的光信号(数据)被分别连接到该故障部分相反侧(外侧)的工作信道光纤中，所以，两个方向的光信号在故障部分的保护信道光纤中传输。

此外，当故障发生在光节点装置A与B之间的工作信道和保护信道中时，则如图26所示，故障部分相反端上的光节点装置A和B分别通过环转换来应急通信业务，旁路返回到故障部分的相反侧。

以下描述普通UPSR系统的光通信网。

图27表示普通UPSR系统的结构实例图。

在图27中，UPSR系统是利用2条光纤互联多个光节点装置A～D构成的，一条光纤作为工作信道，另一条光纤作为保护信道。在正常时间下，工作信道和保护信道中是一条路径，在作为终端的光节点装置中(图27中的光节点装置C)，利用路径开关(PSW)选择工作信道侧。

利用以上结构的UPSR系统，例如，当故障发生在光节点装置A与B之间的情况下，则在终端光节点装置C中，利用PSW选取与工作信道侧相反方向路径上的保护信道，从而保留住通信业务。

然而，利用上述普通的通信网，会出现以下的问题。

在2F-BLSR系统中，如图21所示，对于故障发生在一个跨度中的情况，能够完全保留工作信道。然而，在图28所示故障发生在两个或多个地方的情况下，就是说，对于多点故障，就会出现线路不能应急的问题。此外，利用具有PCA方法的2F-BLSR系统，在发生如图21所示的故障情况下，利用与没有PCA时相同的操作，仅仅工作信道的系统应急是可能的。然而，由于保护信道用于应急此时的工作信道，则应急正常时间下通过保护信道的通信业务是不可能的。所以，对于具有PCA时通过保护信道的通信业务而言，存在这样的缺点，仅仅限于不太重要的数据。

与不允许多点故障的2F-BLSR系统比较，在4F-BLSR系统中可以允许多点故障(虽然取决于故障的类型)。然而，由于装置的规模牵涉到两倍于2F-BLSR系统的结构，存在着该系统制造成本高昂的问题。此外，当故障发生在采用PCA方法的4F-BLSR系统中时，则如同上述2F-BLSR系统的情况，不能保留保护信道侧的通信业务。因此，必须给保护信道端安排不太重要的通信业务。

利用UPSR系统，在发生故障的情况下，通过选取与工作信道侧相反方向路径上的保护信道侧，实现通信业务的应急。然而，与BLSR系统一样，由于不允许信道使用在不同的跨度上，存在这样一个缺点，整个环的传输能力受到限制。

此外，在普通BLSR系统情况下，由于环中节点数目的限制，存在这样一个缺点，使网络的可扩充性受到限制。就是说，在普通的BLSR系统中，利用段开销(SOH)中的K1／K2字节完成转换规程(APS规程)的交换。然而，由于这符合ITU-T＿G．841规定，只有4位给存储其他节点ID准备的区域，所以就有了限制，相同的环上最多只能设置16个节点。

以下，在表1中列出STM-N(N=4，16，64等等)的光环形网中2F-BLSR，4F-BLSR，和UPSR系统的各种结构比较。

表1

	2F-BLSR	4F-BLSR	UPSR
				工作信道	信道1～N／2	信道1～N	1环
保护信道	信道(N／2+1)～N	信道1～N	1环
				最大节点数目	限于16或更小	限于16或更小	不受限制
线路容量(不设置PCA)	节点数目×N/2	节点数目×N	N
				线路容量(设置PCA)	节点数目×N	节点数目×2N

此外，在普通BLSR系统的情况下，通信业务是由检测到发生故障的光节点装置保留住的，完成环转换以恢复回路。然而，利用这种方法，应急线路的传输路径比发生故障之前的传输路径长，所以就有这样的缺点，传输延迟增大了。

更具体地说，例如，在图29所示的2F-BLSR系统中，当光信号从光节点装置C传输到光节点装置A的情况下，则在不发生故障的正常时间，光信号利用光纤F2经光节点装置B沿顺时针方向传输。然后，例如，若故障发生在光节点装置A与B之间的光纤F2中(在图中用①表示)，则检测到发生故障的光节点装置B完成环转换，把与故障部分相反端上光纤F2传输的光信号连接到光纤F1(在图中的②)。因此，从光节点装置C送到光纤F2的光信号沿图中的逆时针方向传输，由光节点装置B让光信号环回通过光纤F1。

所以，利用以上方法，增大了传输路径，由此出现延迟增大的问题。

本发明着手解决以上问题，第一个目的是提供一种大容量的光环形网，它能够在环形网中发生故障的情况下可靠地执行线路应急。此外，第二个目的是提供一种克服环形网中节点数目受限的光环形网，能够使节点数目随意地增多。另外，第三个目的是提供这样一种光环形网，在故障发生时能够快速地自动转换到最短的路由。

为了达到以上目的，按照本发明第一方面的光环形网，其中环形光通信网是利用第一光传输路径和第二光传输路径把多个光节点装置中的相邻光节点装置互联而构成的，第一光传输路径传输上行光信号和第二光传输路径传输下行光信号，多个光节点装置中的相邻光节点装置是利用第三光传输路径互联的，其中光信号的传输方向与第一和第二光传输路径中一条光传输路径的方向一致，各光节点装置的每一个包括：有第一输入部分和第二输出部分的第一接口，其中第一输入部分用于从第一光传输路径接收上行光信号和第二输出部分用于送出下行光信号到第二光传输路径；有第一输出部分和第二输入部分的第二接口，其中第一输出部分用于送出上行光信号到第一光传输路径和第二输入部分用于从第二光传输路径接收下行光信号；有第三输入部分和第三输出部分的第三接口，其中第三输入部分用于从第三光传输路径接收光信号和第三输出部分用于送出光信号到第三光传输路径；和转换控制装置，对应于环形网上发生故障的情况，能够转换地控制第一至第三接口中各个输入／输出部分之间的连接状态，以及利用第一至第三光传输路径形成的三个环，在发生故障时实施线路应急。

利用这种结构的光环形网，多个光节点装置由三个环互联；在环形网上发生故障的情况下，对应于发生的故障，利用第三光传输路径，光节点装置中的转换控制装置把正常时间通过第一和第二光传输路径的光信号传输路径转换到旁路路径，所以，在发生故障时自动地实施线路应急。因此，在利用第一和第二光传输路径中各个传输能力到最大极限的同时，在发生故障时能够可靠地执行业务应急的光环形网可以用简单的结构实现。

此外，按照本发明第二方面有多个光节点装置的光环形网，多个光节点装置与根据识别多个节点的节点识别信息存储区确定的最大节点数目相匹配，其中环形光通信网是利用第一光传输路径和第二光传输路径把多个光节点装置中的相邻光节点装置互联而构成的，第一光传输路径传输上行光信号和第二光传输路径传输下行光信号，在多个光节点装置之间至少插入一个包含各个输入／输出接口的线性ADM节点装置，用于连接用作上行工作线路的第三光传输路径，用作下行工作线路的第四光传输路径，用作上行备用线路的第五光传输路径，和用作下行备用线路的第六光传输路径。此外，放置在线性ADM节点装置插入部分一端的光节点装置包括：有第一输入部分和第二输出部分的第一接口，其中第一输入部分用于从第一光传输路径接收上行光信号和第二输出部分用于送出下行光信号到第二光传输路径；有第三输出部分和第四输入部分的第二接口，其中第三输出部分用于送出光信号到第三光传输路径和第四输入部分用于从第四光传输路径接收光信号；有第五输出部分和第六输入部分的第三接口，其中第五输出部分用于送出光信号到第五光传输路径和第六输入部分用于从第六光传输路径接收光信号；转换控制装置，对应于包含在光信号中的故障信息，能够转换地控制第一至第三接口中各个输入／输出部分之间的连接状态，该故障信息表示故障发生在环形网上的情况；和故障信息替换装置，对应于故障信息，根据光信号的输出方向，用于互相替换遵从光节点装置之间有效码的信息和遵从线性ADM节点装置之间有效码的信息。此外，放置在线性ADM节点装置插入部分另一端的光节点装置包括：有第一输出部分和第二输入部分的第一接口，其中第一输出部分用于送出上行光信号到第一光传输路径和第二输入部分用于从第二光传输路径接收下行光信号；有第三输入部分和第四输出部分的第二接口，其中第三输入部分用于从第三光传输路径接收光信号和第四输出部分用于送出光信号到第四光传输路径；有第五输入部分和第六输出部分的第三接口，其中第五输入部分用于从第五光传输路径接收光信号和第六输出部分用于送出光信号到第六光传输路径；转换控制装置，对应于故障信息，能够转换地控制第一至第三接口中各个输入／输出部分之间的连接状态；和故障信息替换装置，对应于故障信息，根据光信号的输出方向，用于互相替换遵从光节点装置之间有效码的信息和遵从线性ADM节点装置之间有效码的信息。

利用这种结构的光环形网，即使在已建立的光节点装置数目达到最大节点数目的情况下，一个或多个线性ADM节点装置插入到光节点装置之间，利用与线性ADM节点装置相邻的光节点装置，通过在环形网一侧包含三个输入／输出接口，和给故障信息提供的替换处理功能，则可以增加环形网中的光节点数目，所以，能够克服由于最大节点数目带来的一般限制。

按照本发明第三方面的光环形网，其中环形光通信网是利用第一光传输路径和第二光传输路径把多个光节点装置中的相邻光节点装置互联而构成的，第一光传输路径传输上行光信号和第二光传输路径传输下行光信号，多个光节点装置中的相邻光节点装置是利用第三光传输路径互联的，第三光传输路径传输与第一和第二光传输路径上光信号传输情况有关的环信息，以及各光节点装置的每一个包括：有第一输入部分和第二输出部分的第一接口，其中第一输入部分用于从第一光传输路径接收上行光信号和第二输出部分用于送出下行光信号到第二光传输路径；有第一输出部分和第二输入部分的第二接口，其中第一输出部分用于送出上行光信号到第一光传输路径和第二输入部分用于从第二光传输路径接收下行光信号；有第三输入部分和第三输出部分的第三接口，其中第三输入部分用于从第三光传输路径接收光信号和第三输出部分用于送出光信号到第三光传输路径；和最短路由转换装置，基于包含在光信号中故障发生情况下的故障信息和环信息，判断故障发生时插入到环形网中的插入光信号从其专用装置到达目的光节点装置的最短路由，光信号是在所述第一和第二光传输路径上传输的，而环信息是在第三光传输路径上传输的，并转换光传输路径以输出插入的光信号。

利用这种结构的光环形网，基于第三光传输路径上传输的环信息，通过发生故障时自动地转换到最短的路由，光信号的传输路径可以改变成最短的路由，该路由比基于常规环回的转换快。

从结合附图给出以下诸实施例的描述中，本发明的其他目的，特征和优点会变得非常明显。

图1表示按照本发明第一方面的光环形网实施例的基本结构图；

图2表示该实施例中所用各个光节点装置的结构例子方框图；

图3是用于解释该实施例中发生故障时的操作图，(A)表示故障发生在一个位置的情况和(B)表示故障发生在第一环上两个位置的情况；

图4是用于解释该实施例中故障同时发生在第一环和第二环上的操作图；

图5表示该实施例中所用K1／K2字节的具体代码图，(A)表示K1字节，和(B)表示K2字节；

图6是用于解释该实施例中利用K1／K2字节的一种具体转换操作；

图7是用于解释该实施例中利用K1／K2字节的另一种具体转换操作；

图8表示按照本发明第一方面用于解释另一个实施例中故障发生时的操作；

图9用于解释另一个实施例中单向独立转换控制情况下故障发生在第一环上时的操作；

图10用于解释另一个实施例中单向独立转换控制情况下故障发生在第二环上时的操作；

图11用于解释另一个实施例中单向独立转换控制情况下多点故障发生在第一环和第二环上时的操作；

图12表示按照本发明第二方面的光环形网实施例中的总体结构图；

图13表示以上实施例中普通线性ADM系统的构造图；

图14表示以上实施例中节点扩展部分的构造图；

图15表示按照本发明第三方面的光环形网实施例中的总体结构图；

图16是用于解释以上实施例中故障发生时的转换操作图；

图17是用于解释光节点装置具体操作的功能方框图，在以上实施例中该装置完成光信号的插入；

图18表示以上实施例中所用环信息格式的例子；

图19表示按照本发明的光节点装置中硬件结构图；

图20表示2F-BLSR系统中所用一般光节点装置的硬件结构图；

图21表示普通2F-BLSR系统的结构例子；

图22是普通2F-BLSR系统的线路传输能力被划分的原理图；

图23是用于解释普通2F-BLSR系统中最大的线路传输能力；

图24表示普通4F-BLSR系统的结构例子；

图25是用于解释普通4F-BLSR系统中故障发生时的跨度转换操作；

图26是用于解释普通4F-BLSR系统中故障发生时的环转换操作；

图27表示普通UPSR系统的结构例子；

图28是用于解释普通2F-BLSR系统中出现的问题；和

图29是用于解释普通2F-BLSR系统中自动转换到最短路由的操作图；

以下结合附图描述本发明的诸实施例。

首先描述按照本发明第一方面的光环形网。第一方面，提供一种由三个环互联多个光节点装置构成的光环形网，所以，在故障发生时能够可靠地实施业务应急。

图1表示按照本发明第一方面的光环形网实施例的基本结构图。

在图1中，例如，这个实施例的光环形网有四个光节点装置(NE)1～4，且环形光传输网是由三条光纤F1～F3互联多个相邻光节点装置构成的，这三条光纤作为第一至第三光传输路径。

此处，作为例子画出有四个节点的结构，然而，本发明的节点数目不受此限制。例如，在符合上述ITU-T规定的情况下，可以提供节点数目的最大值为16。

光纤F1构成围绕各个光节点装置1～4的第一环，光信号沿着逆时针方向(上行方向)传输。此外，光纤F2构成第二环，光信号沿着顺时针方向(下行方向)传输。另外，光纤F3构成第三环，光信号沿着逆时针方向传输。每个环内部的光信号传输方向是事先设定成单个方向。此处，设定第三环的光信号传输方向与第一环中的传输方向一致，然而，第三环的光信号传输方向可以设定成与第二环中的传输方向一致。

在这个实施例中，第一环和第二环中的全部传输能力分别用作工作信道(工作线路(active line))。第三环的传输能力与第一环和第二环中每个环的传输能力相同，它用作保护信道(备用线路)。

图2表示各个光节点装置的结构实例方框图。

在图2中，每个光节点装置1～4中有：输入单元11，21，31，作为第一至第三输入部分，用于接收来自光纤F1～F3的光信号；输出单元12，22，32，作为第一至第三输出部分，用于送出光信号到光纤F1～F3；输入单元41，用于接收环形网之外的光信号；输出单元42，用于送出光信号到环形网之外；和转换控制电路(SW)50，作为转换控制装置，用于转换地控制各个输入／输出单元之间的连接状态。

此处，连接到光纤F1的输入单元11和连接到作为第二光传输路径的光纤F2的输出单元22的组合对应于第一接口，连接到光纤F2的输入单元21和连接到光纤F1的输出单元12对应于第二接口，以及连接到光纤F3的输入单元31和输出单元32的组合对应于第三接口。

输入单元41和输出单元42是接口，用于插入和分出相对于环形网的光信号。在该图中，这些分别表示为单个单元，然而，它们可以有多个输入／输出单元，对应于插入和分出的信道。给出一个具体的例子，对应于STM-64的10 Gb／s光环形网，可以有多个STM-16的2．5Gb／s接口放置在插入和分支侧。

利用以下要描述的转换控制电路50，对应于故障发生在第一环和第二环上的情况，通过转换控制各个输入单元11，21，31，41与各个输出单元12，22，32，42之间的连接状态，设定绕过故障部分的光信号传输路径，从而达到业务应急。

以下，描述上述结构光环形网的操作。

在光环形网中不发生故障的正常时间，光信号传输是在利用第一环和第二环中所需节点之间完成的。就是说，在有各个光节点装置1～4的情况下，第一环和第二环中传输的光信号传输到各自的相邻节点，第一环中的情况是，输入单元11与输出单元12互联；第二环中的情况是，输入单元21与输出单元22互联。在第一环或第二环中传输的光信号被分支的情况下，则出现输入单元11或21与输出单元42互联的情况。此外，在环形网之外的光信号插入到第一环或第二环中的情况下，则出现输入单元41与输出单元12或22互联的情况。

此外，若在第一环或第二环上发生故障，则对应光节点装置内部的转换控制电路进行转换，利用第三环绕过故障部分。

举例说明，如图3(A)所示，在故障(以下称之为故障1)发生在光节点装置2与光节点装置3之间的第一环上(光纤F1，或光节点装置2的输出单元12，或光节点装置3的输入单元11)的情况下，则位于故障部分相反端的光节点装置2和3实现从第一环到第三环的跨度转换。在第一环中传输的光信号传输到相邻节点的情况下，第一环的跨度转换表示正常时间下输入单元11与输出单元12之间互联的转换操作，因此，在光节点装置2中输入单元11与输出单元32互联，在光节点装置3中输入单元31与输出单元12互联。光节点装置2和3的第二环连接状态以及其他光节点装置1和4的连接状态与正常时间情况下的连接状态相同。

利用上述故障发生时的转换操作，对应光节点装置的转换控制只是在发生故障的跨度中完成，因此，实现所谓的单向独立转换控制(单向SW)。这是本实施例的一个特征，它不同于普通2F-BLSR系统中所谓的双向同时转换控制(双向SW)。

更具体地说，利用普通的2F-BLSR系统，在故障发生时，在对应跨度任一侧上产生环转换，然而，转换控制是在两个方向上同时完成的。就是说，当故障发生在第一环中时，在不发生故障的第二环中也完成转换控制。与此对比，在本实施例中，转换控制只是在实际发生故障的第一环中完成。因此，可以说本实施例的光环形网构成3F-ULSR(3光纤单向线路转换环)系统，它利用三个光纤环。在这个光环形网中，环系统的瞬间断开频率并不变化，然而不同于BLSR中所有信道的瞬间断开；可以预料，能够限制瞬间断开的信道数目。

此外，如图3(B)中所示，在故障还发生在光节点装置4与光节点装置1之间第一环的情况下(以下称之为故障1’)，且故障1与故障1′同时发生，则对于光节点装置4和1还完成从第一环到第三环的跨度转换，保留住第一环上的通信业务。对于同时发生在不同跨度中的这种故障，利用普通的2F-BLSR系统，不能保留住通信业务。

而且，如图4中所示，在故障(以下称之为故障2)发生在光节点装置2与光节点装置3之间的第二环上(光纤F2，或光节点装置2的输出单元22，或光节点装置3的输入单元21)的情况下，且故障1和故障2同时发生，则位于故障部分相反端的光节点装置2和3实现第一环的跨度转换和第二环的环转换。在第二环中传输的光信号传输到相邻节点的情况下，第二环的环转换表示正常时间下输入单元21与输出单元22之间的互联转换操作，因此，在光节点装置2中输入单元31与输出单元22互联，在光节点装置3中输入单元21与输出单元32互联。

上述故障发生时各个光节点装置中的转换操作是利用APS规程通过调度和转换要求等的响应而受到控制。这种利用APS规程的转换控制是这样一种控制，对普通2F-BLSR等系统执行方法的一部分加以改进。更具体地说，这种转换控制利用段开销(SOH)中的K1／K2字节。

图5表示该实施例中所用K1／K2字节的具体代码图，(A)表示K1字节，和(B)表示K2字节。

在图5(A)的K1字节中，位1～4表示转换请求，位5～8表示该转换请求的目的节点ID。这个转换请求包括以前规定的16种类型的请求代码，该请求对应于4位代码表示的故障发生状态等。在接收到上述转换请求以后，各个光节点装置按照请求完成转换操作。另一方面，在图5(B)的K2字节中，位1～4表示转换请求的源节点ID，位5表示K1／K2字节的传输路径(短路径／长路径)，和位6～8表示源节点的状态(转换条件)。

这些K1／K2字节的各个代码基本上是符合ITU-T规定的代码。然而，在表示源节点状态的代码中，对于ITU-T中未来扩展规定的“101”和“100”，这些是新规定的代码，分别表示“接通”和“断路”。

此处，我们已描述了本实施例中利用K1／K2字节的具体转换操作。由于利用K1字节完成的转换控制符合ITU-T规定，这里利用图6和图7给以详细的描述，重点放在利用K2字节的转换控制。

首先，在图6(A)所示不发生故障的正常条件下，所有的光节点装置1～4判断K1字节的转换请求为“NR(不请求)”，并在短路径和长路径的两个方向上发射K1／K2字节，其K2字节的源节点状态为“IDLE(空闲)”。因此，整个网络处在空闲状态。以下，代表K1字节的内容用格式K1=(转换请求)／(目的节点ID；NE 1～4)描述，代表K2字节的内容用格式K2=(目的节点ID；NE 1～4)／(传输路径)／(源节点状态)描述。

于是，如图6(B)所示的实例，故障发生在光节点装置2与3之间的光纤F1中，光节点装置3检测到来自光节点装置2光信号的接收损耗，和光节点装置4利用光纤F1发射K1=SF-S(信号失效跨度)／NE2，K2=NE3／长路径／断路，和光节点装置2利用光纤F2送出K1=SF-S／NE2，K2=NE3/短路径／断路。接收到这些K1／K2字节的光节点装置4和1确认，目的节点ID不是其专用的节点，并让K1／K2字节通过(通过路径)。光节点装置2确认，经长路径接收的K1／K2字节目的地是其专用的节点，并确认源是光节点装置3和转换请求是SF-S，于是，如图6(C)所示，光节点装置2完成跨度转换，传输给光节点装置3侧上光纤F1的光信号传输到光纤F3。

接着，光节点装置2利用光纤F2向光节点装置1发射K1=RR-S(反向请求跨度)／NE3，K2=NE2／长路径／接通。接收到这些K1／K2字节的光节点装置4和1确认，目的节点ID不是其专用的节点，并让K1／K2字节通过。光节点装置3确认，光节点装置2经长路径接收到K1／K2字节，表示已改变成接通，于是如图6(D)所示，完成跨度转换，转换到送给光节点装置4侧上光纤F1的光信号接收端，从光节点装置2侧上的光纤F1到光纤F3。借助于上述一系列的转换操作，该信号就传输，绕过发生在光节点装置2与3之间光纤F1中的故障部分。

此外，在如图7(B)所示的实例情况下，故障发生在光节点装置2与3之间光纤F2中，光节点装置2检测到来自光节点装置3光信号的接收损耗，和光节点装置1利用光纤F2发射K1=SF-S／NE3，K2=NE2／长路径／断路，和光节点装置3利用光纤F3发射K1=SF-S／NE3，K2=NE2／短路径／断路。此处，图7(A)表示与图6(A)相同的正常时间状态。

于是，经长路径接收到K1／K2字节的光节点装置3确认，目的地是其专用的节点，源是光节点装置2，和转换请求是SF-S，于是如图7(C)所示，光节点装置3完成环转换，传输给光节点装置2侧上光纤F2的光信号传输到光节点装置4侧上的光纤F3。

接着，光节点装置3利用光纤F1向光节点装置4发射K1=RR-S/NE2，K2=NE3／长路径／接通。经长路径接收到这些K1／K2字节的光节点装置2确认，光节点装置2已改变成接通，于是如图7(D)所示，光节点装置2完成环转换，转换到送给光节点装置1侧上光纤F2的光信号接收端，从光节点装置3侧上的光纤F2到光节点装置1侧上的光纤F3。借助于上述一系列的转换操作，该信号就传输，绕过发生在光节点装置2与3之间光纤F2中的故障部分。

在上述这个实施例中，利用第一环和第二环作为工作信道，利用新提供的第三环作为保护信道，在利用第一环和第二环的传输能力到达最大极限的同时，在发生故障时能够可靠地实施业务应急。此外，即使发生多点故障，虽然与发生的情况有关，能够实现业务应急。而且，与普通4F-BLSR系统的结构比较，由于这个实施例的系统结构较简单，成本下行和可靠性提高是可能的。

以下，描述按照本发明第一方面的另一个实施例。

在上述实施例中，描述的情况是第一环和第二环用作工作信道。此处，考虑本发明第一方面实施例的情况与普通2F-BLSR系统的情况相同，把第一环和第二环中的传输能力分成两个相等的部分，一个部分用作工作信道，另一个部分用作备用信道，并采用PCA方法。

这个实施例中光环形网的物理结构与图1和图2中所示的相同，其特征是，与普通2F-BLSR系统的结构比较，各个光节点装置配备了对应于第三环的接口。

利用这种结构的光环形网，在图8所示实例的情况下，故障发生在光节点装置2与3之间的光纤F1和F2中，于是，如同普通2F-BLSR系统的情况一样，放置在故障部分相反端的光节点装置2与3完成第一环和第二环的环转换，所以，已通过第一环工作信道侧的光信号被送到第二环的保护信道侧，已通过第二环工作信道侧的光信号被送到第一环的保护信道侧(双向同时转换控制)。此时，在正常时间已通过第一环和第二环各个保护信道侧的信号至此被破坏，没有保留住。然而，此处让信号通过第三环传输到各个光节点装置1～4。与普通2F-BLSR系统的情况一样，利用K1／K2字节完成光节点装置2和3的转换控制。

按照这个方法，在本实施例中，与普通PCA方法的2F-BLSR系统对比，通过给各个光节点装置提供对应于第三环的接口，于是在故障发生时，不仅保留住第一环和第二环工作信道侧上的光信号，而且还保留住保护信道侧上的光信号。因此，克服了对于保护信道侧必须设置不太重要通信业务的常规限制。

在以上实施例中，我们描述了与普通2F-BLSR系统情况相同的实施双向同时转换控制的情况，应付发生在第一环或第二环上的故障。然而，利用上述的单向独立转换控制，也能在发生故障时完成业务应急。

在单向独立转换控制的情况下，如在图9所示的实例中，故障1发生在光节点装置2与3之间的第一环上，位于故障部分相反端的光节点装置2和3完成第一环和第三环的跨度转换，所以，从第一环通过工作信道(WK)和保护信道(PTCT)的光信号绕过故障1，并通过光纤F3。此外，如在图10所示的实例中，故障2发生在光节点装置2与3之间的第二环上，光节点装置2和3完成第二环和第三环的环转换，所以，从第二环通过工作信道和保护信道的光信号绕过故障2，并通过光纤F3。

此外，如在图11所示的实例中，上述第一故障和第二故障以及光节点装置3与4之间的第三故障同时发生，光节点装置2完成第一环和第二环的环转换，光节点装置3完成第二环和第三环的环转换，和光节点装置4完成从第三环到第一环的跨度转换。因此，在光节点装置2-1-4-3之间形成双向路径，保留住通过第一和第二环工作信道侧上的各个光信号。当故障1～3的多点故障同时发生时，经过第一和第二环保护信道侧各个信号的业务应急是不可能的，但可以实现工作信道侧上的业务应急，这对于普通的2F-BLSR系统就是个问题。

以下，描述按照本发明第二方面的光环形网。在第二方面，提供这样一种光环形网，它克服普通2F-BLSR系统中最大节点数目受到的限制。

图12表示按照本发明第二方面光环形网实施例的总体结构。

图12中所示的光环形网是这样的一种网络，具有符合ITU-TG．841规定的普通2F-BLSR系统并包含最大节点数目为16的光节点装置1～16，而在光节点装置1与16之间添加第17个光节点装置17。

对于添加的光节点装置17，它不是对应于BLSR系统的光节点装置，而是一个利用线性ADM系统的光节点装置。如图13所示，线性ADM系统是这样的，两个终端装置(LTE)之间由总数为4条光纤连接一个线性ADM节点装置(LNR ADM)，其中两条光纤是用于工作信道(WK)的两个方向，另外两条光纤是用于保护信道(PTCT)的两个方向，该装置用于插入，分支和沿光纤通过光信号的节点装置。在本实施例中，这个线性ADM节点装置作为添加的光节点装置17。

为了可以添加上述的光节点装置17，在硬件的构造上，与添加的光节点装置17相邻的光节点装置1和16必须有不同于其他光节点装置2～15的结构。就是说，由于所谓的1加1线保护是在光节点装置1与17之间和光节点装置17与16之间建立的，这就要求光节点装置1和16具有相应的输入／输出接口。

图14表示光节点装置1和16以及添加的光节点装置17的具体结构实例。

在图14中，光节点装置(NE)1有输入单元11，21，31，41，输出单元12，22，32，42，以及作为转换控制装置和故障信息替换装置的控制电路60。

光节点装置1的输入单元11(第一输入部分)从连接到光节点装置2的光纤F1(第一传输路径)接收光信号，和输出单元12(第二输出部分)送出光信号给连接到光节点装置2(第一接口)的光纤F2(第二传输路径)。

输入单元21(第四输入部分)接收从工作信道侧上光纤F4(第四传输路径)送出的光信号，光纤F4连接到光节点装置17；和输出单元22(第三输出部分)送出光信号到工作信道侧上的光纤F3(第三传输路径)，光纤F3连接到光节点装置17(第二接口)。

输入单元31(第六输入部分)接收从保护信道侧上光纤F6(第六传输路径)送出的光信号，光纤F6连接到光节点装置17；和输出单元32(第五输出部分)送出光信号到保护信道侧上的光纤F5(第五传输路径)，光纤F5连接到光节点装置17(第三接口)。

此外，输入单元41接收从环形网之外插入的光信号，和输出单元42把该环形网分出的光信号送到外部。控制电路60控制各个输入／输出单元之间的连接状态，和完成SOH内部K1／K2字节的替换处理。

与上述的光节点装置1相同，光节点装置16也有输入单元11，21，31，41，输出单元12，22，32，42，以及作为转换控制装置和故障信息替换装置的控制电路60。

光节点装置16的输入单元11(第二输入部分)从连接到光节点装置15的光纤F2(第二传输路径)接收光信号，和输出单元12(第一输出部分)送出光信号给连接到光节点装置15(第一接口)的光纤F1(第一传输路径)。

输入单元21(第三输入部分)接收从工作信道侧上光纤F3(第三传输路径)送出的光信号，光纤F3连接到光节点装置17；和输出单元22(第四输出部分)送出光信号到工作信道侧上的光纤F4(第四传输路径)，光纤F4连接到光节点装置17(第二接口)。

输入单元31(第五输入部分)接收从保护信道侧上光纤F5(第五传输路径)送出的光信号，光纤F5连接到光节点装置17；和输出单元32(第六输出部分)送出光信号到保护信道侧上的光纤F6(第六传输路径)，光纤F6连接到光节点装置17(第三接口)。

此外，输入单元41接收从环形网之外插入的光信号，和输出单元42把该环形网分出的光信号送到外部。控制电路60控制各个输入／输出单元之间的连接状态，和完成SOH内部K1／K2字节的替换处理。

如上所述的光节点装置1和16，每个节点装置包括三个接口，输入单元和输出单元成对地在环形网一侧。这种结构与按照本发明第一方面的上述各个光节点装置的结构相同。

光节点装置(线性ADM节点装置)17有输入单元111，121，131，141，151，输出单元112，122，132，142，152，和控制电路160。

输入单元111在工作信道侧上接收从光节点装置1送出的光信号，输入单元121在工作信道侧上接收从光节点装置16送出的光信号，输入单元131在保护信道侧上接收从光节点装置1送出的光信号，和输入单元141在保护信道侧上接收从光节点装置16送出的光信号。

输出单元112在工作信道侧上送出光信号到光节点装置1，输出单元122在工作信道侧上送出光信号到光节点装置16，输出单元132在保护信道侧上送出光信号到光节点装置1，输出单元142在保护信道侧上送出光信号到光节点装置16。

此外，输入单元151接收从环形网之外插入的光信号，和输出单元152把该环形网分出的光信号送到外部。通过转换各个输入／输出单元之间的连接状态，控制电路160控制信号的插入，分支和通过。

不同于上述光节点装置的光节点装置2～15的结构与普通2F-BLSR系统中所用的光节点装置相同，因此，这里省去对它们的描述。

利用以上结构的光环形网，由于2F-BLSR系统和线性ADM系统共存在相同的环中，于是，在故障发生时，必须独立地处理各个系统的转换控制中使用的段开销(SOH)中K1／K2字节。就是说，BLSR系统和线性ADM系统用于交换的K1／K2字节一起存在于SOH的相同区域中。然而，BLSR系统中使用的K1／K2字节服从APS代码，而线性ADM系统中使用的K1／K2字节服从MSP代码。所以，当各个系统中使用共同的K1／K2字节时，在一个系统中执行错误的转换控制。

所以，在本实施例中，在与添加的光节点装置17相邻的光节点装置1和16的控制电路60中，实施K1／K2字节的替换处理功能。

更具体地说，利用光节点装置1的控制电路60，在来自光节点装置2的光信号传输到光节点装置17的情况下，读出包含在那个光信号中符合APS代码的K1／K2字节数据，并把这个数据转移到相同SOH内预定的未使用区域。在这个转移源区域中存储符合MSP代码的K1／K2字节，它们是在光节点装置1与17之间发生故障情况下产生的。另一方面，在来自光节点装置17的光信号传输到光节点装置2的情况下，读出包含在那个光信号中符合MSP代码的K1／K2字节数据，对于已完成读出的区域，符合APS代码的K1／K2字节数据转移到SOH内预定的未使用区域。此外，在光节点装置16的控制电路60中，与光节点装置1的情况相同，也实施替换处理。

给光节点装置1和16提供这种K1／K2字节的替换处理功能，则当这个光环形网是从2F-BLSR系统来观察时，故障发生时的转换控制是在相当于光节点装置1和光节点装置16直接连接的条件下完成的。此外，当这个光环形网是从线性ADM系统来观察时，1加1线保护是在光节点装置1与17之间和光节点装置16与17之间建立的，在故障发生在这些部分的情况下，通过从工作信道到保护信道的线转换，可以完成线路的业务应急。

对于添加的光节点装置17，需要注意到提供这样一种功能的要求，把包含在从一侧接收到并存储在SOH内预定未使用区域的信号中数据传输到另一侧，该数据没有被修改或处理。

按照上述的本实施例，在达到最大节点数目的2F-BLSR系统中，该数目是根据存储K1／K2字节目的代码ID的区域确定的，线性ADM节点装置用作添加的光节点装置。在与添加的光节点装置相邻的光节点装置中，与上述本发明第一方面所用的光节点装置一样，通过提供环形网一侧上三个输入输出接口，还提供K1／K2字节的替换处理功能，则可以克服最大节点数目所受的限制。

在上述实施例中，我们描述了单个线性ADM节点装置添加到光节点装置1与16之间的情况，然而，当然可以连接两个或多个线性ADM节点装置到光节点装置1与16之间的线路中。此外，加到线性ADM节点装置中的跨度不局限于在光节点装置1与16之间，还可以是其他的跨度。而且，线性ADM节点装置扩展多个非相邻跨度的应用也是可能的。

以下，描述按照本发明第三方面的光环形网。

在普通BLSR系统中发生故障时，线路应急是由环回完成的。然而，利用这种方法，增大了传输延迟。为了避免这个问题，本发明的第三方面提供一种完成最短路由线路应急的光环形网。

图15表示按照本发明第三方面光环形网实施例的总体结构。

如同以上描述图1的情况一样，例如，图15中所示光环形网的基本结构有4个光节点装置(NE)1～4，环形光通信系统是用三条光纤F1～F3互联相邻光节点装置而构成的。在由光纤F1形成的第一环中，光信号是沿逆时针方向传输的；而由光纤F2形成的第二环中，光信号是沿顺时针方向传输的；以及在由光纤F3形成的第三环中，光信号是沿逆时针方向传输的。

此处，有4个节点的结构是作为一个例子。然而，光环形网的节点数目并不限制于4个。此外，设定第三环中光信号的传输方向与第一环中的传输方向一致，然而，可以设定这个传输方向与与第二环中的传输方向一致。

在这个实施例中，如同普通2F-BLSR系统的情况一样，把第一环和第二环中各个传输能力分成两部分，一部分用作工作信道，另一部分用作保护信道。此外，各个光节点装置1～4包含发生故障时的自动转换应急功能。而且，在这个光环形网中，与第一环和第二环上光信号数据的线路情况有关的信息(以下称之为环信息)经第三环被收集和传输。在发生故障时，基于这个环信息，各个光节点装置自动和迅速地实施转换到最短的路由。

这里，描述这个光环形网中故障发生时的具体操作实例。

例如，如图15所示，考虑从光节点装置3插入的光信号传输到光节点装置1的情况。在此情况下，在不发生故障的正常时间，从光节点装置3插入的光信号被送到光纤F2的工作信道侧，经光节点装置2一直传输到光节点装置1。然后，假设这样的情况，例如，故障发生在光节点装置1与2之间的第二环上。

图16具体表示发生上述故障时光节点装置2～4中的转换操作。此外，图17是用于解释光节点装置3中具体操作的功能方框图。

如图16和17所示，首先，从外部插入到环形网上特定信道的光信号TRIB_CH输入到光节点装置3，这个光信号TRIB_CH被送到专用装置ID信息插入部分3A。在专用装置ID信息插入部分3A中，附带节点信息的光信号TRIB_CH被送到光纤F2的工作信道侧，并向光节点装置2传输，还被送到选择器(SEL)3D。

以上的节点信息表示光信号TRIB_CH从哪个节点插入的信息(此处为光节点装置3的节点ID)，例如，存储在通道开销(POH)内的J1字节等(通道跟踪的数据区域)，并与光信号TRIB_CH一起传输。借助于这个节点信息，每个光节点装置1～4能够判断各个信道的光信号是从哪个节点插入的。POH是源节点与目的节点之间唯一有效的开销信息，是对光信号通过的节点上不施加影响的信息。

当检测到故障发生在光节点装置2与1之间的第二环上时，光节点装置2完成环转换，把光节点装置3侧上的光纤F2连接到光纤F1。因此，从光节点装置3经光纤F2的工作信道侧送给光节点装置2的信号在光节点装置2中环回，并通过光纤F1的保护信道侧回到光节点装置3。

于是，在J1字节监测部分3B中，光节点装置3监测已通过光纤F1保护信道侧的光信号中J1字节，并把监测结果送到判断部分3C。基于其专用装置的节点ID存储在光信号的J1字节中，该信号已通过光纤F1的保护信道侧，判断部分3C判断，送向光节点装置2的光信号利用反向回路已回到其专用装置，并输出控制选择器3D操作的信号。光纤F1保护信道侧上的光信号，和从专用装置ID信息插入部分3A输出的光信号TRIB_CH输入到选择器3D，根据来自上述判断部分3C的控制信号，选择器3D转换地受到控制，所以选取来自专用装置ID信息插入部分3A的光信号，并输出。因此，输入到光节点装置3的光信号TRIB_CH经专用装置ID信息插入部分3A和选择器3D直接地送到光纤F1的保护信道侧，以便传向光节点装置4。

此外，类似于分离光信号TRIB_CH数据的情况，在信号分离信道和保护信道的节点ID是匹配的情况下，保护信道侧上信号被分离。

利用这个光环形网，除了以上操作以外，基于第三环上传输的环信息，同时实施自动转换到最短的路由。利用这种基于环信息自动转换到最短的路由，该环信息通常是在第三环上传播的，根据环信息和K1／K2字节信息，各个光节点装置判断故障发生在第一环或第二环上，K1／K2字节信息是与第一环和第二环上的光信号一起传输的，从而快速地执行到最短环的转换操作。

更具体地说，各个光节点装置1～4按顺序插入格式如图18所示的环信息，从第三环中一个任选有效负荷的标题字节开始。在此图中，各个装置的节点ID附带一个从0开始的顺序，作为第一环和第二环的各个工作信道，提供1～32个信道。交叉连接信息存储在各个信道1～32的一个字节区域中。在此情况下，利用各个光节点装置1～4，信息可以插入到以上按照专用装置ID编号×35th字节的格式中。

此处，详细地描述光节点装置3的环信息处理，首先在图17所示的环信息插入部分3E中，产生的环信息表示与插入到环形网中光信号TRIB_CH有关的交叉连接信息，并按照第三环有效负荷的标题字节从70th(节点ID：2×35=70)字节插入。在环信息插入部分3E中，若它产生的环信息围绕第三环传输，则每次更新其专用装置中的数据。

此外，在光节点装置3的环信息检测部分3F中，检测经第三环送到各个光节点装置中的环信息，并把检测结果送给判断部分3C。包含在第一环和第二环传输的光信号中K1／K2字节信息传输到判断部分3C，若故障发生在第一环或第二环上，则基于K1／K2字节信息，完成故障发生的检测。

基于环信息检测部分3F的环信息，判断部分3C判断光信号TRIBCH是否要解除，对于根据K1／K2字节判断发生故障，若判断要保留住这个信号，则输出控制选择器3D操作的信号。根据判断部分3C的控制信号，转换地控制选择器3D，以选取和输出来自专用装置ID信息插入部分3A的光信号。因此，输入到光节点装置3的光信号TRIB_CH经专用装置ID信息插入部分3A和选择器3D直接送到光纤F1的保护信道侧，以便传向光节点装置4。此外，在分离光信号TRIB_CH的情况下，执行与插入情况相同的过程。

按照本实施例的方法，基于第三环上的环信息，完成转换到最短的路由，则可以实现最小传输延迟的线路应急。此外，通过确认利用J1字节的信息，专用装置输出的光信号已利用环回返回，可以确认，基于环信息的转换控制是正确的。所以，在发生故障时可以更可靠地执行自动转换到最短的路由。

有关按照上述本发明第一方面和第三方面各个实施例中所用的光节点装置1～4，以及按照本发明第二方面所用的光节点装置1和16，由于各种硬件构造可以做成共用的，以下给出一个具体装置结构的例子。

具体的例子是普通2F-BLSR系统中普遍使用的光节点装置，通过扩展其功能实现按照本发明的光节点装置。图19表示按照本发明光节点装置的硬件结构。此外，图20表示普通2F-BLSR系统中所用一般光节点装置的硬件结构。

首先，图20所示一般光节点装置大体分成集合部分和支路部分，集合部分连接环一侧上的光纤F1和F2，支路部分连接用于插入／分支各个节点光信号一侧上的光纤。例如，在容量为STM-64的环系统情况下，STM-64的接口卡(IF#1，#2)安装在集合部分，对应于STM-16的接口卡(IF#1～#8)，STM-4，或STM-1安装在支路部分。转换结构部分(SW机构)用于有选择地连接集合接口卡与支路接口卡。此外，时钟部分(CLK)是一个产生或提取时钟信号的电路，用于使环形网上各个光节点装置之间同步。此外，控制部分(CONT)根据来自时钟部分的时钟信号，控制转换结构部分的转换操作。

与上述一般光节点装置对比，利用按照本发明的光节点装置，可以把STM-64的接口卡也安装在支路侧，就能够容易地实现从只可以连接第一环和第二环的系统改变成可以连接第一环至第三环的系统。

更具体地说，如图19所示的例子，支路侧的接口卡#1和#2在相同单元中被替换，作为集合(aggregate)侧的接口卡，得到集合接口卡#3。然而，这个光节点装置是一个具有这样功能的光节点装置，安装在集合接口上的单元(组件)也可以用作支路侧的接口。因此，在扩展光节点装置功能的情况下，不需要扩大装置单元，只要替换单元和更新(下载)系统控制的软件，就能够使本发明的光节点装置升级。

利用上述光节点装置的硬件结构，连接三个环的集合接口卡是一个相当于STM-64的接口卡，类似于连接第一环和第二环的集合接口卡。然而，本发明不限于这个，利用一个相当于STM-16的接口卡，可以实现连接三个环的的接口卡，类似于支路侧的接口卡，对于STM-64等的接口卡也是如此。在此情况下，第三环的传输能力减小了，然而，可以提供一个具有双重应急功能的有效功能，用在极其重要的特定线路中，例如，公安部门或消防部门。

Claims (7)

1．一种光环形网，其中环形光通信网是利用第一光传输路径和第二光传输路径把多个光节点装置中的相邻光节点装置互联而构成的，第一光传输路径传输上行光信号和第二光传输路径传输下行光信号，

所述光环形网的特征是：

所述多个光节点装置中的相邻光节点装置是利用第三光传输路径互联的，其中光信号的传输方向与所述第一和第二光传输路径中一条光传输路径的方向一致，

及所述各光节点装置的每一个包括：

有第一输入部分和第二输出部分的第一接口，其中第一输入部分用于从所述第一光传输路径接收上行光信号和第二输出部分用于送出下行光信号到所述第二光传输路径；

有第一输出部分和第二输入部分的第二接口，其中第一输出部分用于送出上行光信号到所述第一光传输路径和第二输入部分用于从所述第二光传输路径接收下行光信号；

有第三输入部分和第三输出部分的第三接口，其中第三输入部分用于从所述第三光传输路径接收光信号和第三输出部分用于送出光信号到所述第三光传输路径；和

转换控制装置，对应于环形网上故障发生的情况，该装置能够转换地控制所述第一至第三接口中各个输入／输出部分之间的连接状态，

及利用所述第一至第三光传输路径形成的三个环，在故障发生时实施线路应急。

2．按照权利要求1的光环形网，其中：

所述第一和第二传输路径分别用作工作线路和所述第三传输路径用作备用线路，及

所述每个光节点装置中的所述转换控制装置根据故障发生情况转换性地控制所述第一至第三接口中各个输入／输出部分之间的连接状态，可以使所述上行或下行工作线路中至少一条线路利用所述第三光传输路径实现应急。

3．按照权利要求1的光环形网，其中：

所述第一和第二光传输路径在正常运行时分别用作工作线路，在发生故障时传输能力被分成两部分，一条线路用作工作线路和另一条线路用作备用线路，

和所述第三光传输路径用作备用线路，在发生故障时，把正常运行时传输通过所述第一和第二光传输路径的光信号绕到另一条线路，

和所述每个光节点装置中的所述转换控制装置，根据故障发生情况转换地控制所述第一至第三接口中各个输入／输出部分之间的连接状态，通过利用所述第三光传输路径，正常运行时传输的光信号可以应急到所述第一和第二光传输路径的另一条线路。

4．一种有多个光节点装置的光环形网，多个光节点装置与根据识别多个节点的节点识别信息存储区确定的最大节点数目相匹配，其中环形光通信网是利用第一光传输路径和第二光传输路径把所述多个光节点装置中的相邻光节点装置互联而构成的，第一光传输路径传输上行光信号和第二光传输路径传输下行光信号，

所述光环形网的特征是：

在所述多个光节点之间至少插入一个包含各个输入／输出接口的线性ADM节点装置，用于连接用作上行工作线路的第三光传输路径，用作下行工作线路的第四光传输路径，用作上行备用线路的第五光传输路径，和用作下行备用线路的第六光传输路径，

和光节点装置，放置在所述线性ADM节点装置插入部分的一端，包括：

有第一输入部分和第二输出部分的第一接口，其中第一输入部分用于从所述第一光传输路径接收上行光信号和第二输出部分用于送出下行光信号到所述第二光传输路径；

有第三输出部分和第四边输入部分的第二接口，其中第三输出部分用于送出光信号到所述第三光传输路径和第四输入部分用于从所述第四光传输路径接收光信号；

有第五输出部分和第六输入部分的第三接口，其中第五输出部分用于送出光信号到所述第五光传输路径和第六输入部分用于从所述第六光传输路径接收光信号；

转换控制装置，对应于包含在光信号中的故障信息，它能够转换地控制所述第一至第三接口中各个输入／输出部分之间的连接状态，该故障信息表示故障发生在环形网上的情况；和

故障信息替换装置，对应于所述故障信息，根据所述光信号的输出方向，用于互相替换遵从所述光节点装置之间有效码的信息和遵从所述线性ADM节点装置之间有效码的信息，

和所述光节点装置，放置在线性ADM节点装置插入部分的另一端，包括：

有第一输出部分和第二输入部分的第一接口，其中第一输出部分用于送出上行光信号到所述第一光传输路径和第二输入部分用于从所述第二光传输路径接收下行光信号；

有第三输入部分和第四输出部分的第二接口，其中第三输入部分用于从所述第三光传输路径接收光信号和第四输出部分用于送出光信号到所述第四光传输路径；

有第五输入部分和第六输出部分的第三接口，其中第五输入部分用于从所述第五光传输路径接收光信号和第六输出部分用于送出光信号到所述第六光传输路径；

转换控制装置，对应于所述故障信息，够转换地控制所述第一至第三接口中各个输入/输出部分之间的连接状态；和

故障信息替换装置，对应于所述故障信息，根据所述光信号的输出方向，用于互相替换遵从所述光节点装置之间有效码的信息和遵从所述线性ADM节点装置之间有效码的信息。

5．一种光环形网，其中环形光通信网是利用第一光传输路径和第二光传输路径把多个光节点装置中的相邻光节点装置互联而构成的，第一光传输路径传输上行光信号和第二光传输路径传输下行光信号，

所述光环形网的特征是：

所述多个光节点装置中的相邻光节点装置是利用第三光传输路径互联的，第三光传输路径传输与所述第一和第二光传输路径上光信号传输情况有关的环信息，

和所述各光节点装置的每一个包括：

有第一输入部分和第二输出部分的第一接口，其中第一输入部分用于从所述第一光传输路径接收上行光信号和第二输出部分用于送出下行光信号到所述第二光传输路径；

有第一输出部分和第二输入部分的第二接口，其中第一输出部分用于送出上行光信号到所述第一光传输路径和第二输入部分用于从所述第二光传输路径接收下行光信号；

有第三输入部分和第三输出部分的第三接口，其中第三输入部分用于从所述第三光传输路径接收光信号和第三输出部分用于送出光信号到所述第三光传输路径；和

最短路由转换装置，基于包含在光信号中故障发生情况下的故障信息和环信息，判断故障发生时插入到环形网中的插入光信号从其专用装置到达目的光节点装置的最短路由，所述光信号是在所述第一和第二光传输路径上传输的，所述环信息是在所述第三光传输路径上传输的，并转换光传输路径以输出所述插入的光信号。

6．按照权利要求5的光环形网，其中所述最短路由转换装置包括：

环信息插入部分，用于插入其专用节点的节点识别信息与插入光信号的交叉连接信息，经所述第三接口插入到所述第三光传输路径上；

环信息检测部分，用于检测从所述第三光传输路径经所述第三接口输入的所述环信息；

判断部分，基于所述环信息检测部分检测的环信息和所述故障信息，判断所述最短的路由；和

转换部分，根据所述判断部分的判断结果，转换光传输路径以输出所述插入的光信号。

7．按照权利要求1，4，和5中任一个的光环形网，其中所述第三接口利用多个输入/输出接口中的一部分，用于连接插入／分支相对于环形网的光信号一侧上光传输路径。

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