CN1455530A - 用于保护正被经由光导体而传送的数据信号的方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于保护正被经由光导体传送的数据信号的方法。出于该数据信号的双向传输的目的，提供了两端都连到光切换装置上的至少一对工作光导体。一备用光导体对也在两端连到该光切换装置。在该光导体对的至少一个光导体上的干扰事件中，例如在接收端上确定的信号故障事件中，在接收端存在从各个工作光导体对到备用光导体对的转接。因此，在反向端上存在信号故障，并立刻由此在相反的端上也存在到备用光导体对的类似转接。

Description

用于保护正被经由光导体而传送的数据信号的方法

技术领域

本发明一般地涉及正被经由光导体通过光数据网而传送的数据信号的保护或切换的方法。

背景技术

在现有的光数据网中，具有低比特率的光数据信号被多路复用以形成具有较高比特率的数据信号并经由光数据网传送。这些光数据网包括各种光放大器以及切换装置。

为了保护光数据网的线路段以防故障，把备用光导体(也被称作保护线路)与工作光导体(也被称作工作线路)并行铺设。

这些不相交的备用光导体或链路保护了工作数据信号。假定存在两个以上的不相交的路径，当n个工作数据信号共用另一个可供选择的路由时在经济上是有益的。这防止了为备用切换而保留50％的总输送容量。由于1：n备用切换，所以仅有1/(n+1)的输送能力必须被保留以用于备用切换。

可以从简称的同步数字系列SDH，或简称的同步光网络SONET中了解用于光传输系统的保护切换，也被称作保护。一种公知的保护切换为1：n，或者对于n＝1的情形，为1：1备用切换。在此情形中，用一条备用线路来保护n条光线路。在故障事件中不再被传送的附加数据能够在无故障状态下在该备用线路上传送。该备用线路上所另外传送的数据也被表示成低优先级通信量。

在SDH技术中，为了这一目的已经把根据ITU-TG.783被称作1：n多工段保护的1：n备用切换方法标准化了。为了明确的故障位置的目的，在SDH中使用了被称作多工段的段。该段形成了在工作数据信号上的多工段开销并且正好延伸于备用切换段上。换言之，该多工段开销是在发送端生成并终止于接收端，或者在反向上正好相反。因此该多工段开销不受备用切换系统外的工作数据信号干扰的影响。如果，例如，干扰被确定是在接收端的多工段上，那么该干扰的起因显然存在于该多工段部分上，并且不在其之前。相同的监视原理同样适用于另一可供选择的路由。与有用数据信号一起传送的多工段开销构成了可用于协调备用切换的快速通信信道。这就保证了在仅仅一个方向上的干扰事件中两个端仍然被切换到备用设备上，根据在出现多个故障的事件中的优先级方案，保证了两端把相同的工作数据信号切换到备用设备上，以及保证了在缺陷清除后按准同步方式复位该两端。

一种简称APS的自动保护切换协议通常用来控制该1：n备用切换。在例如，被称作多工段开销的光数据信号的开销字节内传送该协议。借助于另外的光信道，诸如光管理信道，例如简称的OSC，可以在上面传送该协议开销。在传输的起点和终点评估该协议。在协议数据的评估之后，如果需要，那么可能产生保护切换。

DWDM网络运营商在简称的密集波长分割多路复用技术DWDM的基础上给SDH或SONET网络运营商提供了透明的链路。该透明性与SDH或SONET信号有关，也就是说与有效载荷和超载有关，因而包含该多工段开销。DWDM网络运营商无疑能够读取该多工段开销并因此监视信号质量。然而，由于商业模式，该网络运营商未被授权来修改或终止该多工段开销。这对于SDH网络运营商来说的优点是该运营商能够使用该多工段开销在DWDM网络上在其网络段之间进行通信。

这对1：n备用切换的效果如下。多工段不再仅仅在将被切换到备用设备(DWDM网络运营商)的两个设备之间的段上延伸。当然它仍然为工作数据信号的故障提供判据。不过，故障起因不再能够被定位。由于多工段开销不再能够被DWDM网络运营商所使用，因此没有通信信道可用于协调该1：n备用切换。

因此，现在不存在可用的光附加信道，或是不可能存取光数据信号的开销字节。在具有来自不同制造商的设备的网络上或是在外部管理的网络上的数据传输情形下同样能够出现这样的问题。存在这样的问题，即不可能借助于这些APS协议来执行保护切换。

发明内容

本发明一般涉及用于保护正被经由光导体传送的数据信号的方法。更具体地，本发明涉及用于由于光导体内的故障而针对光数据信号传送来切换光导体的方法。

在本发明的一个实施例中，提供了一种用于保护数据信号的方法。经由两端都连到光切换装置上的至少一对工作光导体来双向地传送该数据信号。在该方法中使用了同样地连到该切换装置的至少一个备用光导体对。而且，存在于该光切换装置内的监视及控制装置也被用在从各个工作光导体对到备用光导体对的转接的干扰事件中。在一对工作光导体的至少一个光导体上的干扰事件中，根据本发明方法，在接收端确定该信号故障，数据信号在接收端上被转接到备用光导体对，并且通过在工作光导体对上的由此所产生的信号故障而在反向端上执行到备用光导体对的类似转接。

在本发明的还一个实施例中，用双向使用的光导体来实现该光导体对。

在本发明的另一个实施例中，在多个工作光导体的故障事件中，按照能够被规定的优先级来执行到备用光导体对的转接。而且，可以根据各工作光导体内的干扰的暂时发生来分配所述的优先级。

在本发明的又一个实施例中，通过在一个端上的转接之后，影响在反向端上的准同步转接的一个另外的准备就绪复位命令来执行从备用光导体对到再次可使用的工作光导体对的转接。

本发明的一个优点是在光导体上的传输情形中提供了用于光链路的1：n或1：1备用切换，无需使用协议。

本发明的另一个优点是借助于至少一个备用光导体对或是双向使用的备用光导体(保护线路)来使至少一个工作光导体对或是双向使用的工作光导体的保护切换成为可能，无需使用通信或辅助协议。

本发明的还一个优点是仅当故障起因是在被保护的系统之内，也就是说在两个DWDM装置之间时才切换到该例子中的备用设备。如果当工作数据信号中的干扰起因是在备用切换系统外部时也执行到备用设备的切换，那么首先该备用切换对受干扰影响的工作数据信号不提供任何改进，并且其次，另一个可供选择的路由将不再可用于保护其它的工作数据信号。换言之，本发明的1：n备用切换系统通过能够确定故障起因是存在于该备用切换系统内还是该备用切换系统外而能够定位故障起因。

本发明的再一个优点是在多故障的情形中，第一工作数据信号不被允许在较长期间内错误地连到第二工作数据信号。因此，提供了两端之间的备用切换活动的协调。

在清除了工作数据信号干扰后，备用切换装置准同步地切换回到工作路径。

在一进一步的优点中，在仅在一个方向内的故障事件中，仍然在两个方向内执行到备用装置的切换，这是由于在修理工作期间通常的情形是至少暂时地，把两个方向分离。

本发明的另外特征及优点将在下述本发明的详细说明及附图中描述，并且从中本发明的另外特征及优点将变得明显。

附图说明

图1示出本发明光数据网络安排的方框图。

图2示出根据图1的在出现故障以及第一切换状态情形下的方框图。

图3示出根据图2的在出现故障以及完全完成切换到备用线路的情形下的方框图。

具体实施方式

图1示出本发明的用于光数据网络的安排设计原理。光数据网络包括成对安排的光导体LWL1，...，LWLn，LWLp，LWL1’，...，LWLn’，LWLp’以及在两端所提供的光切换装置OXC1，OXC2。光切换装置OXC1，OXC2分别具有一光开关板OSF1，OSF2，一个控制装置ST1，ST2，以及分别分配给一对光导体的监视装置OCR11，...，OCR1n，OCR1p，OCR21，...，OCR2n，OCR2p。光导体对LWL1，LWL1’...LWLn，LWLn’构成了用于光数据信号ODS1，ODS2，...，ODSn的双向传输的工作光导体或工作线路。光导体对LWLp，LWLp’对于其中干扰出现在工作光导体LWL1，LWL1’...LWLn，LWLn’之一上的情形起到了备用光导体或保护线路的作用。它是为这样的干扰情形而提供的，即受影响的工作光导体在两端被断开，并且在完成切换之后经由备用线路LWLp，LWLp’发生数据传输。

每个光导体对LWL1，...，LWLn，LWLp，LWL1’，...，LWLn’，LWLp’构成了用于光数据信号ODS1，...，ODSn，ODSp的传输信道。在每种情形中，为在一个方向上传送数据信号而提供每对光导体中的一个光导体，并且另一个光导体被提供用于在相反方向上的传送。

能够与光导体一起提供再生器，放大器，多路复用器，切换元件或其它光设备(未示出)。

用于光数据信号的双向传输的一个单独的光导体能够用来取代一对光导体。

图2示出了依据图1的安排，其中规定已经在工作光导体中的一个上发生了干扰，这是由于例如光导体LWL2已经被中断，用X来说明。出于这一原因，在传送方向上不通过接收光切换装置OXC2检测任何光信号。在所示情形中从OXC1到OXC2的方向被中断。换言之，最初，仅光切换装置OXC2不接收信号。这在所分配的监视装置OCR22内作为信号故障而检测到，被称作光丢失，简称LOL，或是简称的告警指示信号AIS。监视装置OCR22于是向控制装置ST2输出一信号。控制装置ST2评估该信号并向光切换板OSF2输出切换命令。光切换板0SF2评估该命令并把光数据信号ODS2双向地从工作光导体对LWL2/LWL2’转接到备用光导体对LWLp/LWLp’。尽管在相反的方向上，即从OXC2到OXC1的方向上传输并未被干扰，但是仍然执行双向切换。由于光切换装置OXC2内的该双向转接，在本身未被干扰的光导体LWL2’上没有信号被发射。这在被分配的监视装置OCR12内被作为信号故障，LOL或AIS而检测到。被分配的监视装置OCR12向控制装置ST1输出一信号。控制装置ST1评估该信号并向光切换板0SF1输出一切换命令。光切换板0SF1评估该命令并执行把光数据信号ODS2从工作光导体对LWL2/LWL2’转接到备用光导体对LWLp/LWLp’的双向转接。在图3中说明这一切换状态。由此执行用于光导体的线路中断的光数据信号的备用切换(1：n备用切换)。

对于其中在无故障情形下已在备用光导体对LWLp/LWLp’上传送了一附加光数据信号的情形，该信号将不再通过备用切换而传送(低优先级通信量)。

在已经修理了有故障的光导体后，将尽可能同步地执行向工作光导体对的转接。为了实现这一点，使用了其中在一端使光切换系统进入一种等待条件的特殊切换命令。在另一端处的强制转接之后，就在等待端执行准同步转接。

在当多个光导体都被中断的情形下，根据先前规定的优先级或以其它某些方式，诸如时间窗定义的判据来执行转接。

本发明描述了一种方法，借助于该方法有可能实现1：n备用切换，无需使用开销或额外的信道。该方法的特征包括下述基本原理。

根据工作信号的故障检测，接收方向和发送方向都被切换到备用设备。结果，在仅仅一个方向上存在故障的情形下，还在相反的方向上引起故障。因此，总是在两端检测故障，并在各个情形下执行备用切换。

为了在竞争多故障的情形中阻止相对长持续时间的错误连接，可以想见把首先出故障的工作数据信号切换到备用设备。

准同时的多故障能够具有这样的影响，即一端把一个故障看作为第一故障，而另一端把其它的故障看作为第一故障。准同时多故障几乎总是具有共同的故障起因。通过引入故障持续核查，例如，在数秒范围内，能够照此识别出准同时故障。在此情形中，两端不切换到备用设备，对于该两端已经首先检测到故障的那个工作数据信号，也不切换到备用设备，而是把具有较低信道号的工作数据信号切换到备用设备。

有着在1：n备用切换系统外的起因的工作数据信号故障不能被该端通过把故障从其起因存在于该备用切换系统内的那些信号中检测出来而进行分辨。备用设备的切换被作到以下程度，使得该备用数据链路已不被另一个工作数据信号占据。这不会有重大的负面影响，因为网络管理系统能够通过其全局观察来定位故障起因，并且能够借助于发给光切换装置OXC1和OXC2的适当的切换命令而把被不必要地切换到备用设备的工作数据信号切换回到相关的工作数据链路。该备用数据链路因此在来自该系统外部的故障事件中仅仅被短时间占据。

网络管理系统能够借助于其全局观察来确定在故障之后何时该工作数据链路本身将再次成为可使用的。为了使往回切换是准同步的，该网络管理系统可以不是简单地给两个光切换装置OXC1和OXC2发送适当的切换命令。由于该低速数据网络，因此这些命令一般不会同时到达。在工作数据信号中，例如，在数秒范围内，该结果可能是中断。作为替代，该网络管理系统首先向这两个光切换装置OXC中的一个发送使其自身对往回切换做好准备的命令，这就是说只要它一不再检测到故障，光切换装置OXC就将立即切换回到该工作数据链路。然后该网络管理系统向另一个光切换装置OXC发送往回切换的命令。这一机制具有这样的作用，即该两端被以准同步方式往回切换。

两个光切换装置OXC都参照当前的故障状态以及1：n备用切换系统的备用切换状态来执行一连续的似然测试。在比最长50ms的备用切换持续时间持续更长时间的矛盾情形下，存在回到初始状态的自动切换，并将其告知网络管理系统。

应当理解，现在这里所描述的较佳实施例的各种变化和修改，对于本领域的那些技术人员来说都将是显而易见的。能够做出这些变化和修改而不脱离本发明的精神和范围，并且不使其预计的优点减少。因此意图用附带的权利要求书来覆盖这些变化和修改。

Claims (5)

1.一种用于保护数据信号的方法，包括步骤：

经由至少一个工作光导体而在第一与第二光切换装置之间双向传送数据信号；

使用所述第二光切换装置作为接收光切换装置以确定在该至少一个工作光导体的出故障工作光导体中的数据信号干扰；

把该第二光切换装置内的出故障工作光导体的数据信号切换到一备用光导体；

由于数据信号的切换，通过该第一光切换装置确定所述出故障工作光导体内的数据信号故障；

把该第一光切换装置内的出故障工作光导体的数据信号切换到该备用光导体；以及

经由该备用光导体而在该第一与第二光切换装置之间双向传送数据信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中经由至少一个工作光导体而在第一与第二光切换装置之间双向传送数据信号的步骤进一步包括经由多个光导体对来传送数据信号的步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：在多个工作光导体的干扰故障事件中，根据被分配的优先级而把该出故障工作光导体的数据信号切换到备用光导体对。

4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括步骤：根据在各工作光导体内的干扰的暂时发生来分配优先级。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：把来自该备用光导体的被切换数据信号切换到所述的通过把该第一与第二光切换装置之一上的数据信号切换到最初的工作光导体以及随后准同步地把该第一与第二光切换装置中的另一个上的数据信号切换到最初的工作光导体而再次成为可使用的最初的工作光导体上。

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