KR20090104046A - 네트워크 결함 검출과 보호 스위칭 - Google Patents

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KR20090104046A
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리차드 에이. 젠슨
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폴라티스 포토닉스, 인코포레이티드
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Abstract

현재 네트워크 스위칭 아키텍처들은 좀처럼 통신의 경로 변경(rerouting)을 하지 않을 수 있는 상위 레벨 네트워크 제어 평면과의 통신을 요구하고, 결과적으로 고객들에 대한 수용할 수 없는 통신 손실이 야기된다. 본 발명의 예시적 실시예들은, 광 통신 경로들을 통해 커플링된 광 스위치들에서의 광 신호의 광 파워를 검출하고, 제1 광 스위치 또는 제2 광 스위치 중 적어도 하나에서의 광 파워가 임계치 레벨 아래로 떨어지는 경우에 물리 계층 트리거링을 통해, 상기 제1 광 스위치 및 상기 제2 광 스위치 사이에 있는 적어도 하나의 광 통신 경로가 대안 광 통신 경로로 적어도 부분적으로 스위칭하도록 하여, 더욱 빠르게 통신을 경로 변경한다. 물리 계층 트리거링에 응답하여 스위칭은 감소된 스위칭 시간과 결과적으로 네트워크 결함 인터럽션 이후에 고객들에 대하여 더 빠른 통신 복구를 도출해낼 수 있다.

Description

네트워크 결함 검출과 보호 스위칭{NETWORK FAULT DETECTION AND PROTECTION SWITCHING}
본 출원은 2006년 12월 20일자로 출원된 미국 가출원 번호 60/876,348에 대한 우선권을 주장한다. 위 출원의 전체 내용은 이곳에 참조로서 통합된다.
섬유 절단들, 장비 결함들 및 품질저하들은 상당한 수의 중단과 정지들을 일으킨다. 종종, 결함 복구 시간들은 느린데, 그 이유는 네트워크 구성요소들(예컨대, 스위치들과 네트워크 관리자들)이 장비 고장들 주변에서 스위칭하기 위해 통신하기 때문이다. 기업들과 고객들이 네트워크 고장들에 대하여 점점 용납하고 있지 않기 때문에, 잃어버린 수익과 오점을 남긴 명성들 모두 때문에 비사용 시간은 캐리어들에게 매우 값비쌀 수 있다. 그 결과, 캐리어들은 이러한 섬유 결함들로부터 네트워크들을 보호하기 위해 더 우수한 방법들을 지속적으로 탐색하고, 보호 대역폭의 더욱 효율적인 사용에 의해 비용을 절감시킨다.
본 발명의 예시적 실시예는 광 통신 경로들을 통해 커플링된 광 스위치들에서의 광 신호의 광 파워를 검출함으로써 광 통신 경로들을 스위칭하기 위한 방법과 대응하는 장치에 관한 것이다. 상기 예시적 실시예는 추가로, 제1 광 스위치와 제2 광 스위치 사이의 적어도 하나의 광 통신 경로가 상기 제1 광 스위치 또는 상기 제2 광 스위치 중 적어도 하나가 임계치 레벨 아래로 떨어질 때의 광 파워 발생시 물리 계층 트리거링을 통해 대안적인 광 통신 경로로 스위칭 되도록 한다. 물리 계층 트리거에 응답하여 자율적으로 스위칭하는 스위치들은 감소된 네트워크 결함 복구 시간들을 도출한다.
도입부는 첨부된 도면들에 도시된 바와 같은 본 발명의 예시적 실시예들에 관한 하기의 더욱 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이고, 상기 도면들에서는 같은 참조부호들이 상이한 도면들을 통틀어 동일한 부분들을 지칭한다. 상기 도면들은 본 발명의 실시예들을 도시하지만 필수적으로 스케일이 맞거나 강조되지는 않는다.
도 1은 트래픽 경로 섬유들과 보호 경로 섬유들에 의해 광 커플링되고, 입력 광 포트들에서 광 파워 검출기들을 갖는 광 스위치들의 개략도이다.
도 2는 트래픽 경로 결함을 검출하고 보호 경로 섬유들로 스위칭하는 도 1의 상기 스위치들에 관한 프로세스 흐름도이다.
도 3은 트래픽 경로와 보호 경로에 의해 광 커플링되고, 출력(출구) 광 포트들에서 광 파워 검출기들을 갖는 광 스위치들의 개략도이다.
도 4는 트래픽 경로 또는 스위치 매트릭스 결함을 검출하고 보호 경로 섬유들로 스위칭하는 도 3의 상기 스위치들에 관한 프로세스 흐름도이다.
도 5는 트래픽 경로와 보호 경로에 의해 광 커플링되고, 출력(출구) 광 포트 들 및 입력(입구) 광 포트들 모두에서 광 파워 검출기들을 갖는 광 스위치들의 개략도이다.
도 6A는 트래픽 경로 결함을 검출하고 보호 경로 섬유들로 스위칭하는 도 5의 상기 스위치들에 관한 프로세스 흐름도이다.
도 6B는 스위칭 매트릭스 결함을 검출하고 보호 경로 섬유들로 스위칭하는 도 5의 상기 스위치들에 관한 프로세스 흐름도이다.
도 7은 트래픽 경로 양방향 섬유와 보호 경로 양방향 섬유에 의해 광 커플링되고, 출력(출구) 방향으로 각각의 포트에서 광 파워를 검출하는 광 파워 검출기들을 갖는 광 스위치들의 개략도이다.
도 8은 트래픽 경로 또는 스위치 매트릭스 결함을 검출하고 보호 경로 섬유로 스위칭하는 도 7의 상기 스위치들에 관한 프로세스 흐름도이다.
도 9는 트래픽 경로 양방향 섬유와 보호 경로 양방향 섬유에 의해 광 커플링되고, 출력(출구) 방향 및 입력(입구) 방향 모두로 각각의 포트에서 광 파워를 검출하는 광 파워 검출기들을 갖는 광 스위치들의 개략도이다.
도 10A는 트래픽 경로 결함을 검출하고 보호 경로 섬유로 스위칭하는 도 9의 상기 스위치들에 관한 프로세스 흐름도이다.
도 10B는 스위치 매트릭스 결함을 검출하고 보호 경로 섬유로 스위칭하는 도 9의 상기 스위치들에 관한 프로세스 흐름도이다.
도 11은 두 개의 전송기/수신기들 사이의 트래픽 경로와 다수의 보호 경로들을 제공하기 위해 광 커플링된 광 스위치들의 개략도이다.
본 발명의 예시적 실시예들에 관한 설명이 이어진다.
결함 검출을 물리 계층에서 광 스위칭으로 통합하는 것은, 보호 스위칭 속도를 크게 증가시킬 수 있다. 기존 보호 스위칭 시스템들은 보통, 복잡한 프레임 오버헤드 채널들 또는 패킷 통신을 사용하는 네트워크 내의 노드들 사이에서 상위 레벨 통신 또는 시그널링을 동반한다. 상기 본 발명의 실시예들은, 광 라인에서 결함들을 지역적으로 검출할 수 있는 광 파워 검출기들을 갖는 지능형 광 스위치들을 구비함으로써, 결함 검출 및 네트워크 보호 스위칭의 속도를 증가시킨다. 네트워크 결함은 통상적으로 광 파워의 손실 또는 감소를 야기한다. 상기 지능형 광 스위치는 결함 검출시 트래픽 섬유 쌍으로부터 보호 섬유 쌍들로 자율적으로 스위칭한다. 상기 스위칭은 다른 지능형 광 스위치들도 광 파워의 손실 또는 감소를 검출하도록 야기함으로써, 이러한 스위치들이 보호 섬유 쌍들로 자율적으로 스위칭하도록 한다. 네트워크 결함에 의해 또는 스위칭 이벤트에 의해 유발되는 광 파워의 손실은 본 발명의 실시예들에 따른 지능형 광 스위치가 트래픽 섬유들로부터 보호 섬유들로 자율적으로 스위칭하도록 하는 각각의 물리 계층 트리거이다. 실시예들은 또한 작업 라인들이 보호 경로들의 풀을 공유하도록 함으로써 섬유 활용도를 향상시킬 수 있다.
다수의 최악의 경우도 고려한 섬유 단절들로부터 자동으로 보호되는 네트워크들을 설계하는 것은 어렵고 값비쌀 수 있다. 그 결과로, 많은 네트워크 보호 구성들은 통상적으로 단일-섬유 결함들로부터 자동 보호만을 제공한다. 속뜻은, 단 일 결함 이후에 바로 수리반이 급파될 것이고 바라건대 다른 결함이 발생하기 이전에 상기 문제점을 수리할 것이다. 전체 운송 라인 및 네트워크 가용성 계산들의 대부분은 첫번째 결함이 정정되기 이전에 두번째 결함이 발생할 확률에 의해 좌우된다.
지진들과 허리케인들과 같은 주요한 재앙들은 종종 네트워크 내에서 다수의 섬유 단절들을 야기할 수 있다. 상기 "공유 풀" 개념은, 작업 경로들이 제공된 이후에 상기 작업 경로들과 동일한 방식으로 보호 경로들을 단순히 모니터링함으로써 네트워크를 다수의 섬유 단절들로부터 보호한다는 어려운 직무까지 연장될 수 있다. 이는, 트래픽-캐리잉 보호 경로들이 공유 풀의 잔여 자원들에 의해 보호되도록 한다. 네트워크가 준비된 보호 경로 상에서든지 또는 정규 작업 라인 상에서든지 두번째 섬유 단절을 경험하면, 트래픽은 상기 풀로부터의 다른 보호 경로로 자동으로 스위칭된다. "공유 풀" 구성은 또한 다수의 섬유 결함들로부터 보호를 제공함으로써 네트워크 가용성을 향상시킬 수 있다.
네트워크가 용납할 수 있는 결함들의 개수는 예비 섬유 풀의 사이즈에 의해 결정된다. 어떠한 시스템도 모든 우발사고로부터 보호할 수 없는 반면에, 다수의 섬유 결함들로부터 자동으로 재구성하고 복구할 수 있는 네트워크를 갖는 것은 전체 가용성을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들은 SONET과 같은 전통적인 시스템들에서 기존 보호-스위칭 방법들을 대체하거나 보충하기 위해 사용될 수 있다. 실제로, 실시예는 섬유 결함들을 핸들링하기 위한 개선사항으로서 기존 시스템들 내에 통합될 수 있다. 예컨대, 광 스위치들은 위에서 기술된 바와 같은 물리 계층 트리거링을 통해 결함들을 전달할 수 있으나, 표준 통신 채널을 통과하는 상위-레벨 네트워크 제어 평면들을 이용하여 인터페이싱할 수도 있다. 섬유 단절시, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 스위치는 미리 정의된 규칙들에 따라 결함 주변의 통신 트래픽 흐름을 자동으로 재구성하고, 그런 다음에 업스트림 인터페이스를 통해 상위-레벨 제어 평면에 통보한다. 거꾸로 말하면, 상위-레벨 제어 평면들은 비-섬유 결함들의 발생시 스위치가 재구성하도록 명령하거나, 또는 유지보수 동작들을 위해 자동 보호 스위칭 특징을 턴 오프시킬 수 있다. 본 발명의 실시예들은, 상위-레벨 네트워크 제어 계층으로부터의 개입에 대한 필요 없이, 작업 트래픽 라인들이 효율적으로 여러 보호 경로들을 공유하도록 한다.
본 발명의 실시예는 통신 경로의 각각의 종단에서 한 쌍의 광 스위치들을 포함한다. 각각의 스위치는, 상위-레벨 네트워크 제어 평면들의 개입 또는 복잡한 시그널링에 대한 필요 없이, 광 파워의 감소 또는 손실을 일으키는 네트워크 결함들로부터 보호하기 위해 광 파워 검출기들을 갖춘다.
도 1은 하나의 예시적 실시예(100)의 네트워크 도면이다. 결함(122)이 각각의 스위치(102,104)에 지역적으로 있는 광 파워 검출기들(106, 108, 110, 112, 114, 116)을 이용하여 검출되고, 각각의 스위치(102,104)는 결함(122)에 대하여 지역적으로 검출하고 응답하도록 구성된다. 상기 스위치들은 결함들(122)을 검출하고 보호 스위치들을 개시하기 위해 독립적으로 동작한다.
상기 스위치는 상기 광 스위치(102,104)의 수신기 포트(124, 126, 128, 130, 132, 134)에서의 광 파워의 손실을 모니터링하기 위해 각각의 스위치(102,104) 내에 있는 지능형 스위치 제어기(118,120)를 사용함으로써 섬유 결함(122)을 검출한다. 이러한 예시적 실시예에서, 상기 지능형 스위치 제어기(118,120)는 라인 광 파워들의 판독, 스위칭 기능, 스위칭을 위한 미리 정의된 규칙들의 저장, 외부의 상위 레벨 네트워크 구성요소들과의 통신을 조정한다.
이곳에 기술되는 본 발명의 예시적 실시예들은 보호 섬유 경로들의 효율적인 사용을 가능하게 하는데, 그 이유는 로컬 스위칭 제어가 다수의 경로들이 보호 경로들의 풀을 공유하도록 하기 때문이다. 각각의 작업 경로를 위한 정확한 보호 경로는 섬유 결함이 발생하기 이전에 정의될 필요가 없다. 광 스위치들이 어느 보호 경로들이 사용중인지를 언제든지 알기 때문에, 상기 광 스위치들은 단순히 다음 차례의 가용 보호 경로를 선택하고, 그런 다음에 네트워크 재구성을 상위 네트워크 제어 계층들에 보고한다. 이러한 상위 계층들은 갱신된 보호 스위칭 기준을 언제든지 다운로딩할 수 있다.
상기 다음 차례의 가용 보호 경로를 어떻게 선택하는지에 관한 예시적 방법은 다양한 수단에 의해 결정될 수 있다. 예컨대, 하나의 간단한 방법은 다크(dark) 섬유 보호 경로들을 사전 준비하고, 결함들을 완화시키기 위해 상기 섬유 보호 경로들이 할당될 순서를 미리 결정하는 것이다. 이러한 프로토콜은 스위치에 연결된 다수의 작업 경로들이 보호 섬유들 및 경로들의 공통 풀을 효율적으로 공유할 수 있게 한다.
라인 쌍 내의 섬유들 모두가 결함 또는 파워 저하를 겪는 경우, 스위치들 모 두는 입력 포트들에서의 파워 손실을 검출하고 자동으로 스위칭한다.
이러한 애플리케이션을 위한 두 가지 유용한 광 스위치 특성들은 저손실과 고속 스위칭 시간이다. 저손실은 전송 라인 손상 예산에 대한 충격을 최소화한다; 고속 스위치 시간은 상위-레벨 제어 평면 계층들이 개입하기 이전에 스위칭이 완료되는 것을 보장한다.
보호 스위칭은 중간 스위치들 또는 노드 홉들의 개수와 무관하게 이루어질 수 있다. 많은 광 스위치들이 경로 내에 포함되는 경우에, 상기 경로의 종단에 있는 스위치들만이 보호 스위치를 수행할 필요가 있다. 그러나, 중간 스위치들 또는 노드 홉들의 개수가 증가하므로, 빛 부재시 스위칭 할 능력을 갖는 스위치들, 즉 "다크 섬유 스위치들"을 사용하는 것이 유용하게 된다. 다크 섬유 스위치들을 이용하여 구성된 네트워크에서, 네트워크 진로 내의 스위치들은 스위칭 사건이 일어날 때 동시에 자신들을 정렬할 수 있으며, 그럼으로써 상기 네트워크 진로 내의 스위치들의 개수에 상관없이, 총 스위칭 시간이 스위칭 사건을 수행하기 위해 단일 스위치에 요구되는 시간에 대략 동등하게 된다. 대조적으로, 네트워크가 다크 섬유 스위치들로 구성되지 않은 상태라면, 스위치들은 광 신호가 존재한 이후에만 자신들을 정렬할 수 있으며, 그래서 각각의 스위치는 정렬할 수 있기에 이전에 네트워크 진로 내의 선행 스위치들이 정렬하기를 기다려야 한다. 결과적으로, 총 스위칭 시간은 대략, 단일 스위치가 스위칭 사건을 수행하기 위해 요구되는 시간 곱하기 네트워크 진로 내의 스위치들의 개수로 증가한다.
이제까지는, 물리 계층 트리거링이 네트워크 결함에 의해 또는 광 신호를 보 호 진로로 전환하는 스위치에 의해 유발되는 광 파워의 손실 또는 감소로서 기술되었다. 그러나, 네트워크의 종단들에 있는 스위치들 사이에서 물리 계층 트리거링은 트래픽 신호의 진폭, 위상 또는 주파수 변조를 이용하여 더욱 정교한 시스템을 활용할 수 있다. 네트워크의 종단에 있는 스위치들 사이의 물리 계층 트리거링은 또한 비-통신 신호에 의해 달성될 수도 있다.
입력 파워 검출기들을 갖는 광 스위치들을 이용하는 예시적 실시예
더욱 상세하게, 도 1을 이제 참조하면, 두 개의 광 스위치들(102,104)이 도시되고, 각각의 스위치(102, 104)는 포트들(124, 126, 128, 130, 132, 134, 136,138, 140, 142, 144, 146), 광 파워 검출기들(106,108,110,112,114,116), 스위치 매트릭스(148,150) 그리고 지능형 광 스위치 제어기(118,120)를 포함한다. 상기 포트들(124,126,128,130,132,134,136,138,140,142,144,146)은 각각의 스위치(102,104)에 대한 섬유 연결 지점들을 정의한다. 광 검출기들(106, 108, 110, 112, 114, 116)은 스위치 입력 포트들(124, 126, 128, 130, 132, 134)에 위치되고, 자신들이 화살표 방향으로 광 파워를 검출하는 방향성을 갖는다. 상기 스위치 매트릭스들(148,150)은 완전한 비-블로킹 스위치 매트릭스들이다. 대칭 N×N 또는 비대칭 N×M 스위치 매트릭스(148,150)가 사용될 수 있다. 각각의 스위치의 지능형 스위치 제어기(118,120)는 스위치 내의 광 파워의 판독, 스위칭 기능, 상기 스위칭을 위한 미리 정의된 규칙들의 저장, 외부의 상위 레벨 네트워크 구성요소들과의 통신을 조정한다. 미리 정의된 보호 경로들(156,158)은 통신 인터페이스(미도 시)를 통해 언제든지 다운로딩되거나 변경될 수 있고, 스위치는 임의의 형태의 통신 채널을 통해 모든 보호 구성들 변경들, 스위치 셋팅들과 진단들을 보고할 수 있다. 스위치는 네트워크 결함(122)에 응답하기 위해 수동으로 또는 자동으로 구성될 수 있다. 지능형 스위치 제어기들(118,120)은 한 방향 또는 두 방향들로 광 파워의 손실을 식별하는 점에 있어서 각각의 노드에서 자율적으로 동작될 수 있고, 각각의 스위치 매트릭스들(148,150)이 작업 경로(152,154)로부터 보호 경로(156,158)로 광 신호들을 스위칭하도록 할 수 있다.
스위치들(102,104)은 자신들을 주 트래픽 라인 쌍(152,154) 및 보호 라인 쌍(156,158)과 상호연결함으로써 네트워크로 구성된다. 상기 주 트래픽 라인 쌍(152,154)과 보호 라인 쌍(156,158) 각각은 예컨대 서쪽행 섬유(154,158)와 동쪽행 섬유(152,156)를 포함한다. 두 개의 광 스위치들(102,104)은 서쪽행 및 동쪽행 섬유 쌍을 통해 연결된다. 서쪽 트랜스폰더(164)는 포트(124)에 연결된 전송기(TX)와 포트(136)에 연결된 수신기(RX)에 의해 광 스위치(102)에 연결된다. 마찬가지로, 동쪽 트랜스폰더(166)는 포트들(134 및 146)에 각각 연결된 TX 및 수신기에 의해 광 스위치(104)의 상기 포트들(134 및 146)에 연결된다. 스위치들(102,104) 사이의 미리 정의된 보호 경로(156,158)는, 포트(140)에서의 스위치(102) 및 포트(132)에서의 스위치(104) 사이에 연결된 동쪽행 보호 섬유(156)와, 포트(128)에서의 스위치(102) 및 포트(144)에서의 스위치(104) 사이에 연결된 서쪽행 섬유(158)에 의해 연결된다.
광 전송 경로의 종단에 있는 Tx 및 Rx 노드들(164,166)에서의 섬유 결함들의 검출과 섬유 결함들을 방지하기 위해 트래픽 흐름을 변경하기 위한 제어 평면 기술들이 문헌에 잘 문서화되어 있는 반면에, 다수의 섬유들을 조합하여(in combination) 이동함으로써 스위치들 사이에서의 로컬 검출, 보호 스위치 개시, 및 물리 계층 트리거링의 조합은 여기서 종래의 검출 및 결함 교정과 구별된다.
네트워크(100)에서의 네트워크 결함(122)에 앞서, 스위치들(102,104)은 트랜스폰더들(164,1666)로부터 주 트래픽 라인 쌍(152,154)을 통해 통신 트래픽 신호들을 라우팅하고 있다. 결함(122)이 발생하고 스위치들(102,104)에 의해 검출된 이후에, 상기 스위치들은 상기 통신 트래픽 신호들을 보호 라인 쌍들(156,158)로 자율적으로 스위칭한다.
도 2는 도 1의 네트워크 구성을 참조하여 결함(122)이 어떻게 검출되는지와 네트워크 보호 스위치가 어떻게 수행되는지를 나타내는 흐름도이다. 결함은 전송 라인에서 광 파워의 손실을 야기하는 임의의 섬유 또는 장비의 고장이나 저하로서 정의된다. 예컨대, 서쪽행 섬유(154)의 광 라인 파워를 변경시키는 결함(122)(또는 저하)이 발생하면, 광 파워 검출기(108)에 의해 검출된다. 결함(122) 또는 저하는 광 스위치(104) 경로 고장, 광 라인 고장, 또는 스위치(102)의 입력 포트 고장과 같이, 검출기에 앞서 있는 트래픽 라인 광 경로에서의 임의의 일상적 결함-유발 조건에 의해 유발될 수 있다. 이러한 예시에서, 광 파워 손실은 서쪽행 트래픽 섬유(154) 상의 섬유 결함(122)에 의해 유발되고, 파워 손실은 파워 검출기(108)에서 검출된다.
결함들(122)을 검출하기 위해 사용될 수 있는 많은 기준들이 존재한다. 한 가지 기준은 절대 참조 레벨일 수 있는데, 여기서는 미리 결정된 파워 레벨이 선택되고 파워가 미리 결정된 레벨 아래로 떨어질 때 결함이 선언된다. 다른 기준은 상대 참조 레벨일 수 있는데, 여기서는 미리 결정된 파워 하락이 선택되고 상기 미리 결정된 양만큼 파워가 떨어질 때 결함이 선언된다. 파워 임계치 내의 레벨 또는 변화가 미리 결정된 시간량 동안에 초과되기 전까지 결함 선언을 지연하거나 또는 시간에 따라 광 파워들을 비교하는 것과 같이, 많은 다른 기술들이 사용될 수 있다.
202에서의 결함 검출 이후에, 상기 결함을 검출하는 스위치(102)는 204에서 동쪽행 및 서쪽행 트래픽 경로들(152,154)을 대응하는 동쪽행 및 서쪽행 보호 경로들(156,158)로 모두 스위칭한다. 동쪽행 트래픽 라인(152)으로부터 동쪽행 보호 경로(156)로의 스위칭은 물리 계층 트리거를 제공하고, 상기 물리 계층 트리거는 214에서 대응하는 광 파워 검출기(112)에서 검출되는 파워 손실을 유발한다. 그러면 216에서 스위치(104)는 동쪽행 및 서쪽행 트래픽 섬유들 모두를 미리 결정된 보호 경로(156,158)로 스위칭하여, 트래픽 연결을 재설정한다.
보호 스위치의 무결성은 광 파워 검출기들(110,114)에서의 파워를 모니터링함으로써 체크될 수 있다. 206, 218에서, 스위치(102 및 104) 모두는 상기 스위치들(102,104) 모두가 보호 스위치(204,216)를 완료하기를 미리 결정된 시간량 동안 대기한다. 210 및 220에서, 대기 기간 이후에 광 파워 검출기들(110,114)에서 파워가 검출되지 않으면, 보호 스위치가 성공적으로 완료되지 않았고, 208,222에서 각각의 스위치는 이러한 보호 스위치에 대하여 보호 스위치 에러 플래그를 셋팅한 다. 212,224에서, 보호 스위치 사건 및 상태는 통신 채널을 통해 상위 네트워크 계층들로 송신될 수 있다.
스위치는 또한, 주어진 레이트에서의 다수의 보호 경로들을 통한 스위칭과 같이, 보호 스위치 에러들 발생시 사전-프로그래밍된 액션 목록을 가질 수도 있다. 마지막으로, 스위치들(102,104) 내의 지능형 스위치 제어기들(118,120)은 그러면 상위 레벨 네트워크 제어 평면(160,162)에 보고한다. 스위치들(102,104)은 네트워크 연결들의 상태 변경, 광 파워 판독들, 보호 스위치 에러 플래그들, 다른 스위치 상태 플래그들 그리고 임의의 다른 관련 정보를 포함하는 정보를 보고할 수 있다.
스위치들(102,104)이 TX(164,166)의 파워를 모니터링하고 있는 입력 파워 검출기들(106,116)을 갖기 때문에, 스위치들(102,104)은 자신들의 각각의 로컬 TX(164,166) 레이저들이 고장났다는 것을 결정할 수 있고, 상위 레벨 네트워크 제어 평면(160,162)에 통보할 수 있어서, 적절한 장비 정정 또는 상위 레벨 네트워크 보호 스위치가 이루어질 수 있다. 이러한 실시예에서, 입력 광 파워 검출기(106)와 입력 광 파워 검출기(116)는 각각의 TX들(164,166)에서의 소스 레이저가 고장났는지를 검출할 수 있다. 광 스위치들(102,104)은 또한 TX(164,166) 고장이 식별될 때 자동으로 백업 트랜스폰더들(미도시)로 스위칭하도록 프로그래밍될 수도 있다. 다시, 상기 스위치는 상위 레벨 네트워크 제어 계층들에 구성 변경에 관해 통보할 수 있다.
TX 고장이란 이러한 특별 경우를 핸들링하기 위한 다른 방식은 보호 스위치 에러가 일어나거나 다른 사전-결정된 액션이 발생하는 경우에 스위치들(102,104) 자체가 원래 구성들로 역으로 리셋되도록 하는 것이다. 다른 방식은 적절할 경우에 단순히 상위 레벨 제어 평면들(160,162)에 의해 상기 스위치들(102,104)이 리셋되도록 하는 것이다.
이러한 메커니즘은 고속인데, 그 이유는 섬유 결함들(122)의 검출과 보호 스위칭 제어가 각각의 노드에서 스위칭 하드웨어 내에서 지역적으로 이루어지기 때문이다. 고장들은 섬유 경로의 종단에 있는 스위치들 중 하나에서 검출된다. 스위칭 순서는 결함이 동쪽행 섬유 경로들(152,156)에 위치되는지 또는 서쪽행 섬유 경로들(154,158)에 위치되는지의 여부에 따라 좌우된다.
대안적인 예시적 실시예에서는, 지능형 스위치 제어기(118,120)가 또한 많은 다른 광 스위치들 중에서 추가의 광 스위칭을 조정하기 위하여 다른 광 스위치들 사이에서 직접 통신할 수도 있다.
출력 파워 검출기들을 갖는 광 스위치들을 이용한 예시적 실시예
출력(출구) 포트 광 파워 검출기들을 이용한 모니터링은 입력(입구) 광 파워 검출기들을 이용하는 것보다 트랜스폰더들 사이의 연결 경로의 더 큰 부분에서 결함들을 검출할 수 있게 한다. 검출기가 스위치 매트릭스에 바로 앞서서 입력 포트 상에 있기 때문에, 스위치들 상에 있는 입력(입구) 포트 광 파워 검출기들만을 이용하여, RX에 앞서 있는 스위치 매트릭스에서의 고장들을 검출하는 것은 불가능하다.
도 3은 출력 파워 검출기들(306, 308, 310, 312, 314, 316)을 갖는 것으로 구성되는 스위치들(302 및 304)과의 네트워크 연결들을 나타낸다. 상기 스위치들(302,304)은 트래픽 섬유 쌍들(152,154) 및 보호 섬유 쌍들(156,158)과 상호 연결된다.
결함들(122,322)을 검출하고 보호 스위칭하기 위한 동작은 도 1의 입력 파워 검출 경우와 유사하고 도 4의 흐름도에서 기술되는데, 도 2의 흐름도와 유사한 상기 도 4의 흐름도에서는 상기 동작이 간결성을 위해 상세하게 기술되지는 않지만 상기 흐름도로부터 바로 이해될 것이다. 이러한 경우, 스위치 결함이 스위치(302) 매트릭스에서 발생한다면, 출력 광 파워 검출기(306)에 의해 검출된다. 따라서, 출력 광 파워 검출기들(308 및 312)은 스위칭 매트릭스들(348,350) 또는 TX들(164,166)에서의 결함들을 검출할 수 있다.
입력 및 출력 파워 검출기들을 모두 갖는 스위치들을 이용한 예시적 실시예
광 스위치들에서 입력 및 출력 광 파워 검출기들을 모두 이용한 모니터링은, 출력 검출기들을 이용한 경우와 같이 광 경로의 동일한 부분에 걸쳐 결함들을 검출하는 것과, 부가하여 결함의 위치를 결정할 수 있는 것 모두를 허용한다.
도 5는 광 스위치들(502,504) 내에 입력 광 파워 검출기들(506,509,511,512,514,517)과 출력 광 파워 검출기들(507,508,510,513,515,516)을 모두 갖는 본 발명의 실시예를 도시한다. 입력 광 파워 검출기들(506,509,511,512,514,517)과 출력 광 파워 검출기들(507,508,510,513,515,516) 모두를 이용하여, 연결 경로를 따라서 상이한 위치들에서의 광 파워 판독들을 비교 함으로써, 결함 위치가 TX(164,166), 라인 쌍(152,154 또는 156,158) 또는 스위치 매트릭스들(548,550) 중 하나에 있는 것이 결정될 수 있다.
결함 위치는 트래픽 라인들(152,154)을 연결시키는 스위치들(502 및 504)의 입력 포트들(524,526,528,530,532,534)과 출력 포트들(536,538,540,542,544,546)에서의 검출된 광 파워들을 판독하고 비교함으로써 결정된다. 이는, 예컨대, 광 경로의 전송기 종단으로부터 시작하여 광 파워 검출기들(517,513,509,507)에서의 검출된 광 파워를 순차적으로 비교하고, 파워 하락이 발견될 때까지 라인을 따라서 순차적으로 광 검출기들을 판독함으로써 달성된다. 결함(122,522)은 파워 하락이 있는 검출기와 파워 하락이 없는 선행 검출기 사이에 위치된다. 입력 광 파워 검출기들(506, 509, 511, 512, 514, 517)과 출력 광 파워 검출기들(507, 508, 510, 513, 515, 516) 모두를 이용하는 보호 스위칭을 위한 동작이 플랜트 결함(122)을 검출하기 위한 도 6A 흐름도에 도시되고, 도 6B는 스위치 경로 결함(522)을 검출하기 위한 흐름도를 나타낸다. 각각의 경우에, 보호 스위칭은 도 2의 흐름도와 유사하고 간결성을 위해 상세하게 기술되지는 않는다. 보호 스위칭은 도 6A 및 도 6B의 흐름도들로부터 바로 이해될 것이다.
제어기들(518,520)은 입력 광 파워 검출기들과 출력 광 파워 검출기들 모두를 사용하는 경우에 검출기 광 파워들을 비교함으로써 결함 위치를 결정할 수 있다:
1. 광 파워 검출기(517)가 파워 감소를 검출하면, 광 파워 검출기(517) 앞서 있는 연결 경로에 결함이 위치된다. 상기 결함은 TX(166)에 위치되거나 또는 TX(166)과 스위치(504) 사이의 연결(174)에 위치된다.
2. 파워 감소가 광 파워 검출기(513)에 의해 검출되고 광 파워 검출기(517)에서 검출된 광 파워가 변경되지 않은 경우, 결함은 스위치(504) 내에 위치된다.
3. 파워 감소가 광 파워 검출기(509)에서 검출되고 광 파워 검출기(513)에서 검출된 광 파워가 변경되지 않은 경우, 결함(122)은 스위치들(502 및 504) 사이에 있는 트래픽 라인(154)에 위치된다.
4. 광 파워 감소가 광 파워 검출기(507)에서 검출되고 광 파워 검출기(509)에서 검출된 광 파워가 변경되지 않은 경우, 결함(522)이 스위치(502) 내에 위치된다.
5. 상위 레벨 제어 평면(160,162)은 라인을 따라서 광 파워 검출기들의 질의에 의해 RX(164)가 고장났는지를 결정할 수 있다. 결함이 라인의 어느 곳에서도 검출되지 않은 경우, 커플링은 RX(164)에 위치되거나 또는 스위치(502) 포트(536)와 RX(164) 사이의 라인(170) 상에 위치된다.
방금 기술된 결함 결정 방법은 또한 광 파워 검출기들(506,508,512,516)을 사용하여 반대 방향으로도 적용된다.
스위치 포트당 하나의 광 검출기를 갖는 광 스위치를 이용한 양방향 섬유 시스템들 상의 예시적 실시예
도 7은 단일 섬유 광 라인(752,756) 상에서 양방향 트래픽을 갖는 스위치들(702,704)의 동작을 나타내며, 여기서 각각의 스위치는 스위치 포트(724, 726, 728, 730, 732, 734)당 단일 방향 광 파워 검출기(706,708,710,712,714,716)를 갖는다. 양방향 섬유 시스템들에서, 동쪽행 및 서쪽행 트래픽 모두는 예컨대 동일한 광 섬유(752,756)를 공유한다. 결함들(722,723)은 각각의 스위치(702,704) 내에서 지역적으로 광 파워들을 모니터링함으로써 검출된다. 트래픽 섬유(752) 상의 섬유 플랜트 결함(722)은 검출된 파워가 광 파워 검출기(706) 및 광 파워 검출기(716) 모두에서 하락하도록 한다. 이러한 경우에, 제어기들(718,720)은 보호 경로(756)를 사용하기 위하여 스위치들(702,704)이 포트들(718,732)로 각각 스위칭하도록 한다. 상기 보호 스위치를 위한 흐름도가 도 8에 제공되며, 상기 도 8은 도 2의 흐름도와 유사하고 간결성을 위해 더 상세하게 기술되지 않으나, 도 8의 흐름도로부터 이해될 것이다.
스위치들(702,704) 내의 광 파워 검출기들(708,712)은 TX들(764,766)로부터의 입력 파워가 하락했는지의 여부를 결정할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 검출기들 방향성은 역전될 수도 있다, 즉 출력 광 파워 검출기들은 입력 광 파워 검출기들에 의해 대체될 수 있다.
스위치 포트당 다수의 광 검출기들을 갖는 광 스위치를 이용한 양방향 섬유 시스템들 상의 본 발명에 따른 실시예
도 9는 단일 섬유 광 라인(752,756) 상에서 양방향 트래픽을 갖는 스위치들(902,904)의 동작을 나타내며, 여기서 각각의 포트(924,926,928,930,932,934)는 반대 방향들을 갖는 임의의 포트에서 두 개의 검출기들의 방향성을 갖는 두 개의 방향성 광 파워 검출기들(906,907,908,909,910,911,912,913,914,915,916,917)을 구비한다. 여분의 검출기들은 결함 검출 및 결함 위치의 결정 모두를 허용한다. 입력 및 출력 광 파워 검출기들 모두를 이용하여, 연결 경로를 따라서 상이한 포트들에서의 검출된 광 파워를 비교함으로써, 결함 위치(722,923)는 TX(764,766), 라인(752), 또는 스위치 매트릭스들(948,950) 중의 하나에 있는 것으로 결정될 수 있다.
주 섬유(752) 상의 섬유 결함(722) 또는 스위치 매트릭스들(948,950) 중 하나에서의 결함(923)은 검출된 광 파워가 광 파워 검출기(907) 및 광 파워 검출기(916) 모두에서 하락하도록 한다. 이러한 경우에, 보호 경로(756)를 이용하기 위하여, 스위치들(902,904) 모두는 포트들(928,932)로 각각 스위칭할 것이다. 이러한 보호 스위치를 위한 흐름도가 도 10A 및 도 10B에 도시된다. 각각의 경우에, 보호 스위칭은 도 2의 흐름도와 유사하고, 간결성을 위해 더 상세하게 기술된다. 보호 스위칭은 도 10A 및 도 10B의 흐름도들로부터 이해될 것이다.
결함 위치는 트래픽 라인(752) 상에서 스위치들(902,904) 모두의 입력 및 출력 포트들로부터의 광 파워들을 판독하고 비교함으로써 결정된다. 이는, 광 경로의 전송기 단부(764,766)로부터 시작하는 광 파워 검출기 측정치들을 비교하고 파워 하락이 발견될 때까지 라인을 따라서 순차적으로 광 파워 검출기들(906,908,912,916 또는 917,913,909,907)을 판독함으로써 달성된다. 결함은 파워 하락이 있는 검출기와 파워 손실이 없는 선행 검출기 사이에 위치된다.
검출기 광 파워들을 비교함으로써 양방향 섬유 시스템들 상에서 스위치 포트당 두 개의 검출기들을 이용할 때 결함 위치 결정:
제어기들(918,920)은 검출기 광 파워들을 비교함으로써 결함 위치를 결정한다:
1. 광 파워 검출기(917)가 광 파워의 감소를 검출하는 경우, 결함은 광 포트(934)에 앞서 있는 연결 경로에 위치된다. 결함은 TX(766) 내에 위치되거나 또는 TX(766)와 포트(934) 사이의 연결(770)에 위치된다.
2. 파워 감소가 광 파워 검출기(913)에서 검출되고 광 파워 검출기(917)에서 검출된 광 파워가 변경되지 않는 경우, 결함(미도시)은 스위치(904) 내에서 위치된다.
3. 파워 감소가 광 파워 검출기(909)에서 검출되고 광 파워 검출기(913)에서 검출된 광 파워가 변경되지 않은 경우, 결함(722)은 스위치들(902 및 904) 사이의 섬유(752)에 위치된다.
4. 파워 감소가 광 파워 검출기(907)에서 검출되고 광 파워 검출기(909)에서 검출된 광 파워가 변경되지 않은 경우, 결함(923)은 스위치(902) 내에 위치된다.
대안적으로, 각각의 포트에서의 두 개의 광 검출기들의 구현은 단일 양방향 검출기로 커플링될 수도 있다.
다수의 결함들로부터의 보호
본 발명의 실시예들은 다수의 네트워크 결함들로부터 보호라는 어려운 직무 에 적용될 수 있다. 이는, 보호 경로가 준비된 이후에 주 트래픽 경로와 동일한 방식으로 상기 보호 경로들을 모니터링하고 상기 보호 경로들이 예비 섬유 경로들의 잔여 풀을 사용하도록 함으로써 달성된다. 보호 경로에서 후속하는 섬유 고장이 발생한다면, 통신 트래픽은 자동으로 풀 내의 다른 보호 경로로 스위칭된다. 이러한 특징은 전체 네트워크 신뢰성 및 가용성을 크게 향상시킬 수 있다.
이는, 보호 섬유들의 효율적인 사용을 허용하는데, 그 이유는 로컬 스위칭 제어가 작업 섬유 경로들이 미리 결정된 기준에 기초하여 다수의 보호 섬유 경로들을 공유할 수 있도록 하기 때문이다. 정확한 보호 경로는 섬유 결함이 발생하기 이전에 사전에 결정될 필요가 없다. 메커니즘은 단순히 미리 결정된 계층에 기초하여 각각의 노드 경로로부터 다음 차례의 가용 섬유 경로를 선택한다. 로컬 보호 스위치가 어느 보호 경로들이 사용중인 상태인지 언제든지 알고 있기 때문에, 상기 로컬 보호 스위치는 단순히 다음 차례의 가용 경로를 선택하고 모든 보호 경로들이 사용중인 상태일 때를 상위 네트워크 제어 계층들에 보고할 수 있다. 보호 스위칭의 상태에 관한 정보는 스위칭 엘리먼트에 의해 상위 레벨 네트워크 제어 플랜들에 릴레이될 수 있고, 보호 스위칭 기준은 상위 레벨 네트워크 제어 계층들로부터 다운로딩될 수 있다.
특정한 작업 섬유 고장에 대하여 사용되는 정확한 보호 섬유는 미리 결정될 필요가 없다. 다음 차례의 가용 보호 경로를 어떻게 선택하는지에 관한 방법이 다양한 수단에 의해 결정될 수 있다. 예컨대, 하나의 단순한 방법은 보호 경로들을 사전-준비하고, 네트워크 결함들을 완화시키기 위해 어느 보호 경로들이 할당될 것 인지의 순서를 사전-결정하는 것을 포함한다. 이는, 스위치에 연결된 다수의 작업 경로들이 보호 섬유들 및 경로들의 공통 풀을 효율적으로 공유할 수 있게 한다.
다수의 네트워크 결함들로부터 보호에 관한 도면이 도 11에 도시된다. 도 11은 입력 광 파워 검출기들(1112,1114,1116,1118,1120,1122,1124,1126,1128)을 갖춘 다섯 개의 스위치들(1102,1104,1106,1108,1110)을 갖는 네트워크(1100)를 나타낸다. 트랜스폰더들(1164,1166)은 초기에 주 트래픽 섬유 쌍(1130)을 통해 연결되고, 많은 다른 트랜스폰더 쌍들(미도시) 중에서 공유될 수 있는 세 개의 사전-정의된 보호 경로들(1134,1136,1138)의 풀을 갖는다. 상기 사전-정의된 보호 경로들(1134,1136,1138)은 고속 보호 스위칭을 가능하게 하기 위해 사전-준비된다.
트래픽 및 보호 경로 섬유 쌍 연결들:
주 트래픽 경로(1130): 스위치(1102)에서 스위치(1104)로
보호 경로 1(1134): 스위치(1102)에서 스위치(1106), 스위치(1104)로
보호 경로 2(1136): 스위치(1102)에서 스위치(1108), 스위치(1106), 스위치(1110), 스위치(1104)로
보호 경로 3(1138): 스위치(1102)에서 스위치(1108), 스위치(1110), 스위치(1104)로
결함(1140)이 스위치(1102) 및 스위치(1104) 사이의 주 트래픽 경로(1130) 상에서 발생하는 경우, 상기 결함(1140)은 스위치(1102) 내에서 광 파워 검출기(1114)에서 검출되고, 자동 보호 스위치가 보호 경로(1134)로 수행된다. 보호 경로(1134)가 설정된 이후에, 상기 보호 경로(1134)는 풀에서 잔여 비-준비된 보호 경로 쌍들(1136,1138)에 의해 모니터링되고 보호된다. 결함(1142)이 스위치(1102) 및 스위치(1106) 사이의 보호 경로(1134) 상에서 발생하는 경우, 상기 결함(1142)은 스위치(1102) 내에서 광 파워 검출기(1116)에서 검출되고, 자동 보호 스위치가 보호 경로(1136)로 수행된다. 마지막으로, 결함(1144)이 스위치들(1110 및 1104) 사이의 보호 경로(1136) 상에서 발생하는 경우, 상기 결함(1144)은 스위치(1104)에서 광 파워 검출기(1128)에 의해 검출되고, 자동 보호 스위치가 보호 경로(1138)로 수행된다.
세 개의 네트워크 결함들(1140,1142,1144)이 또한 순차적인 순서 대신에 동시에 발생할 수도 있다. 보호 경로 에러가 발생하면, 스위치들은 다음 차례의 가용 보호 경로로 자동으로 이동하도록 사전-프로그래밍될 수 있다. 이러한 경우에, 세 개의 결함들이 동시에 발생했다면, 스위치들(1102,1104)은 먼저 보호 경로(1134)로 스위칭할 것이다. 보호 스위치 에러가 보호 경로(1134) 상에서 발생하면, 스위치들(1102,1104)은 자동으로 보호 경로(1136)로 스위칭할 것이다. 마지막으로, 보호 경로 에러가 보호 경로(1136) 상에서 발생되면, 스위치들(1102,1104)은 성공적으로 보호 경로(1138)로 보호 스위칭할 것이다. 이러한 경우, 보호 스위치 에러들이 존재하는 곳에서, 스위치 대기 시간은 스위칭 시간의 차이를 수용하도록 조절될 수 있다.
상위 레벨 제어 시스템은 네트워크 재구성들을 결정하기 위하여 광 스위치들 내에서 검출기들로부터의 파워 판독들을 다른 네트워크 성능 모니터링 및 결함 검출 기준과 커플링시킬 수 있다. 네트워크에서, 상이한 검출기 구성들을 갖는 스위 치들은 임의의 방식으로 보호 스위칭을 위해 커플링될 수 있다.
다수의 결함들로부터의 보호에 관한 방법은 또한, 입력 및 출력 검출기들 또는 상이한 검출기 구성들 및 스위칭 특성들을 갖는 스위치들과 함께하는 네트워크들의 경우, 광 스위치들을 갖는 네트워크들에도 임의의 커플링을 이용하여 적용될 수 있다.
다수의 결함들로부터의 보호에 관한 방법은 또한, 스위치 포트당 단일 또는 듀얼 검출기들 또는 상이한 검출기 조합들 및 스위칭 특성들을 갖는 스위치들과 함께하는 네트워크들의 임의의 커플링을 이용하여, 광 스위치들을 갖는 양방향 섬유 시스템들을 구비한 네트워크들에도 적용될 수 있다.
본 발명이 본 발명의 예시적 실시예들을 참조하여 특정하게 보여지고 기술되었지만, 당업자는 첨부된 청구항들에 의해 보호되는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 형태 및 상세한 사항들에 있어서 다양한 변경들이 실시예에서 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (31)

  1. 광 스위치로서,
    제 1의 다수 개 광 포트들;
    제 2의 다수 개 광 포트들;
    상기 제 1의 다수 개 광 포트들의 광 포트들을 상기 제 2의 다수 개 광 포트들의 광 포트들에 광 커플링시키는 스위칭 매트릭스;
    상기 제 1의 다수 개 광 포트들과 상기 제 2의 다수 개 광 포트들의 광 포트들에 위치된 광 파워 검출기들; 및
    광 파워 검출기에 의한 임계 레벨 미만으로의 광 파워 하락의 검출에 응답하여, 상기 스위칭 매트릭스가 상기 제 1의 다수 개 광 포트들 중 제1 광 포트를 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 제1 광 포트로부터 디커플링시키게 하고, 상기 제 1의 다수 개 광 포트들 중 상기 제1 광 포트를 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 제2 광 포트에 커플링시키게 하도록 구성되는 제어기
    를 포함하는,
    광 스위치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1의 다수 개 광 포트들의 상기 광 포트들과 상기 제 2의 다수 개 광 포트들의 상기 광 포트들은 포트들 쌍들로서 배열되고, 상기 쌍의 제1 포트는 광 신호들을 전송하도록 구성되고, 상기 쌍의 제2 포트는 광 신호들을 수신하도록 구성되는,
    광 스위치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광 파워 검출기들은 광 신호들을 수신하도록 구성되는 각각의 쌍의 상기 제2 포트에 위치하고, 상기 제2 포트들에 수신된 광 신호들의 광 파워를 측정하는,
    광 스위치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 광 파워 검출기들은 광 신호들을 전송하도록 구성되는 각각의 쌍의 상기 제1 포트에 위치하고, 상기 제1 포트들에 전송된 광 신호들의 광 파워를 측정하는,
    광 스위치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 광 파워 검출기들은 광 신호들을 전송하도록 구성되는 각각의 쌍의 상기 제1 포트 및 광 신호들을 수신하는 각각의 쌍의 상기 제2 포트 모두에 위치되고, 상기 제1 포트들에서의 상기 광 파워 검출기들은 상기 제1 포트들에 전송되는 광 신호들의 광 파워를 측정하도록 구성되고, 상기 제2 포트들에서의 상기 광 파워 검출기들은 상기 제2 포트들에 수신되는 광 신호들의 광 파워를 측정하도록 구성되는,
    광 스위치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 제 1의 다수 개 광 포트들 중 하나의 포트의 광 파워 검출기에서의 검출된 파워를, 상기 스위칭 매트릭스를 통해 상기 제 1의 다수 개 광 포트들 중 상기 하나의 포트와 커플링되는 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 하나의 포트의 광 파워 검출기에서의 검출된 파워와 비교하도록 추가로 구성되고,
    상기 제어기는, 임계 레벨을 초과하는 검출된 광 파워의 임의의 차이를 네트워크 제어 평면을 통해 네트워크 관리자에게 보고하도록 추가로 구성되는,
    광 스위치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1의 다수 개 광 포트들의 광 포트들과 상기 제 2의 다수 개 광 포트들의 광 포트들은 광 신호들을 송신 및 수신 모두 하도록 구성되는,
    광 스위치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 광 파워 검출기들은 상기 제 1의 다수 개 광 포트들 및 상기 제 2의 다수 개 광 포트들의 상기 광 포트들에 위치되고,
    전송 방향 및 수신 방향 중에서 적어도 한 방향으로 광 파워를 측정하도록 구성되는,
    광 스위치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    두 개의 광 파워 검출기들이 상기 제 1의 다수 개 광 포트들 및 상기 제 2의 다수 개 광 포트들의 상기 광 포트들 각각에 위치되고, 상기 두 개의 광 파워 검출기들 중 하나는 전송 방향으로 광 파워를 측정하도록 구성되고, 상기 두 개의 광 파워 검출기들 중 하나는 수신 방향으로 광 파워를 측정하도록 구성되는,
    광 스위치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 제 1의 다수 개 광 포트들 중 하나의 광 포트와 상기 스위칭 매트릭스를 통해 커플링된 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 하나의 광 포트 사이에서 검출되는 광 파워를 비교하도록 추가로 구성되고,
    상기 제어기는 임계 레벨을 초과하는 검출된 광 파워의 임의의 차이를 네트워크 제어 평면을 통해 네트워크 관리자에게 보고하도록 추가로 구성되는,
    광 스위치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 광 파워 검출기가 검출한 임계 레벨 미만의 임의의 광 파워를 네트워크 제어 평면을 통해 네트워크 관리자에게 보고하도록 추가로 구성되는,
    광 스위치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 지정된 시간 간격 내에서 임계 레벨 미만의 광 파워를 검출하는 상기 제 1의 다수 개 광 포트들의 상기 광 포트 및 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 상기 제2 광 포트에서의 광 파워 검출기들에 응답하여, 상기 스위칭 매트릭스가 상기 제 1의 다수 개 광 포트들 중 상기 제1 광 포트를 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 상기 제2 광 포트로부터 디커플링시키게 하고 상기 제 1의 다수 개 광 포트들 중 상기 제1 광 포트를 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 제3 광 포트에 커플링시키도록 구성되는,
    광 스위치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭 매트릭스는 커플링되어 있는 상기 광 포트들에 존재하는 광 신호들이 없을 때에는 상기 제 1의 다수 개 광 포트들의 광 포트들을 상기 제 2의 다수 개 광 포트들의 광 포트들에 커플링시키도록 구성되는,
    광 스위치.
  14. 광 통신 경로들을 스위칭하는 방법으로서,
    광 스위치에서 광 신호의 광 파워를 검출하는 단계 ― 상기 광 스위치는 제 1의 다수 개 광 포트들과 제 2의 다수 개 광 포트들을 포함함 ―;
    상기 제 1의 다수 개 광 포트들 중 제1 광 포트와 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 제1 광 포트 사이에 있는 적어도 하나의 광 통신 경로 상에서 광 파워를 검출하는 단계; 및
    상기 광 통신 경로 상에서 임계 레벨 미만으로 검출된 광 파워의 감소에 응답하여, 상기 제 1의 다수 개 광 포트들 중 상기 제1 광 포트 사이에 있는 상기 적어도 하나의 광 통신 경로가 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 상기 제1 광 포트로부터 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 제2 광 포트로 스위칭하도록 하는 단계
    를 포함하는,
    광 통신 경로들 스위칭 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1의 다수 개 광 포트들 중 제1 광 포트와 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 제1 광 포트 사이에 있는 적어도 하나의 광 통신 경로 상에서 광 파워를 검출하는 단계는, 상기 제 1의 다수 개 광 포트들 중 상기 제1 광 포트와 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 상기 제1 광 포트 중에서 적어도 하나에서 전송 방향으 로 파워를 검출하는 단계를 포함하는,
    광 통신 경로들 스위칭 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1의 다수 개 광 포트들 중 제1 광 포트와 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 제1 광 포트 사이에 있는 적어도 하나의 광 통신 경로 상에서 광 파워를 검출하는 단계는, 상기 제 1의 다수 개 광 포트들 중 상기 제1 광 포트와 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 상기 제1 광 포트 중에서 적어도 하나에서 수신 방향으로 파워를 검출하는 단계를 포함하는,
    광 통신 경로들 스위칭 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1의 다수 개 광 포트들 중 제1 광 포트와 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 제1 광 포트 사이에 있는 적어도 하나의 광 통신 경로 상에서 광 파워를 검출하는 단계는, 상기 제 1의 다수 개 광 포트들 중 상기 제1 광포트와 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 상기 제1 광 포트 중에서 적어도 하나에서 전송 방향과 수신 방향으로 파워를 검출하는 단계를 포함하는,
    광 통신 경로들 스위칭 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1의 다수 개 광 포트들 중 상기 제1 광 포트와 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 상기 제1 광 포트에서 검출된 광 파워를 비교하는 단계; 및
    임계 레벨을 초과하는 검출된 광 파워의 임의의 차이를 네트워크 제어 평면을 통해 네트워크 관리자에 보고하는 단계
    를 더 포함하는,
    광 통신 경로들 스위칭 방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    지정된 시간 간격 내에서 상기 제 1의 다수 개 광 포트들 중 상기 제1 광 포트와 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 상기 제2 광 포트 사이에 있는 광 통신 경로의 임계 레벨 미만의 광 파워의 검출에 응답하여, 상기 제 1의 다수 개 광 포트들 중 상기 제1 광 포트 사이에 있는 상기 적어도 하나의 광 통신 경로가 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 상기 제2 광 포트로부터 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 제3 광 포트로 스위칭하도록 하는 단계
    를 더 포함하는,
    광 통신 경로들 스위칭 방법.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1의 다수 개 광 포트들 중 상기 제1 광 포트 사이에 있는 상기 적어도 하나의 광 통신 경로가 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 상기 제1 광 포트로 부터 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 제2 광 포트로 스위칭하도록 하는 단계는, 광 파워가 없을 때에 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 상기 제1 광 포트로부터 상기 제 2의 다수 개 광 포트들 중 제2 광 포트로 스위칭하는 단계를 포함하는,
    광 통신 경로들 스위칭 방법.
  21. 광 신호들을 스위칭하기 위한 시스템으로서,
    다수의 광 포트들을 갖는 제1 광 스위치;
    다수의 광 포트들을 갖는 제2 광 스위치;
    상기 제1 광 스위치와 상기 제2 광 스위치의 각각의 광 포트들에 커플링된 주 광 통신 경로들;
    상기 제1 광 스위치와 상기 제2 광 스위치의 각각의 광 포트들에 커플링된 보호 광 통신 경로들;
    상기 제1 광 스위치의 각각의 광 포트 그리고 상기 제2 광 스위치의 각각의 광 포트에 있는 광 파워 검출기들; 및
    상기 제1 광 스위치와 상기 제2 광 스위치에 있고, 상기 주 광 통신 경로들 중 하나에 커플링된 적어도 하나의 포트와 연관되어 검출된 파워가 임계 레벨 미만으로 하락하는 것에 응답하여, 상기 제1 광 스위치와 상기 제2 광 스위치가 상기 주 광 통신 경로들 중 하나에 커플링된 포트들로부터 상기 보호 광 통신 경로들 중 제1 보호 광 통신 경로에 커플링된 포트들로 자율적으로 스위칭하게 하도록 구성되는 제어기들
    을 포함하는,
    광 신호들 스위칭 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 보호 광 통신 경로들은 적어도 두 개의 보호 광 통신 경로들을 포함하고,
    상기 제1 광 스위치와 상기 제2 광 스위치에 있는 상기 제어기들은, 지정된 시간 간격 동안에 상기 보호 광 통신 경로들 중 상기 제1 보호 광 통신 경로와 연관된 포트들에서의 임계 레벨 미만에 있는 광 파워를 검출하는 것에 응답하여, 상기 제1 광 스위치와 상기 제2 광 스위치가 상기 보호 광 통신 경로들 중 상기 제1 보호 광 통신 경로에 커플링된 포트들로부터 상기 보호 광 통신 경로들 중 제2 보호 광 통신 경로로 자율적으로 스위칭하게 하도록 추가로 구성되는,
    광 신호들 스위칭 시스템.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 주 광 통신 경로들 및 상기 보호 광 통신 경로들 각각은 신호들을 양방향 모두로 전달하도록 구성된 단일 광 섬유를 포함하고, 각각의 경로는 상기 제1 광 스위치의 단일 광 포트와 상기 제2 광 스위치의 단일 광 포트에 각각 커플링되는,
    광 신호들 스위칭 시스템.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 주 광 통신 경로들과 상기 보호 광 통신 경로들 각각은 한 쌍의 광 섬유들을 포함하고, 상기 쌍의 제1 광 섬유는 광 신호들을 제1 방향으로 전달하고, 상기 쌍의 제2 광 섬유는 광 신호들을 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 전달하고, 각각의 광 섬유 쌍은 상기 제1 광 스위치의 두 개의 광 포트들과 상기 제2 광 스위치의 두 개의 광 포트들에 커플링되는,
    광 신호들 스위칭 시스템.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 제1 광 스위치의 각각의 광 포트 그리고 상기 제2 광 스위치의 각각의 광 포트에 있는 광 파워 검출기들은,
    전송 방향; 및
    수신 방향
    중에서 적어도 하나의 방향으로 광 파워를 측정하도록 구성되는,
    광 신호들 스위칭 시스템.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 제1 광 스위치와 상기 제2 광 스위치의 각각으로부터 네트워크 관리자로의 통신 경로들을 더 포함하고,
    상기 제1 광 스위치와 상기 제2 광 스위치에 있는 상기 제어기들은 광 포트들에서의 임계 레벨 미만으로 검출된 광 파워를 상기 네트워크 관리자에 보고하도록 구성되는,
    광 신호들 스위칭 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 제1 광 스위치와 상기 제2 광 스위치에 있는 상기 제어기들은 스위칭 매트릭스 양단에 커플링되는 스위치의 두 개의 포트들의 검출된 광 파워를 비교하도록 구성되고,
    상기 제어기들은 임계 레벨을 초과하는 차이에 응답하여 상기 두 개의 비교된 포트들에서의 광 파워의 차이를 상기 네트워크 관리자에 보고하도록 구성되는,
    광 신호들 스위칭 시스템.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 제어기들은 광 포트들에서의 검출된 광 파워를 상기 네트워크 관리자에 보고하도록 추가로 구성되고,
    상기 네트워크 관리자는 결함 위치를 결정하기 위하여 상기 제1 광 스위치 및 상기 제2 광 스위치의 광 파워 검출기들에서의 광 파워를 비교하는,
    광 신호들 스위칭 시스템.
  29. 네트워크로서,
    제1 스위칭 노드와 제2 스위칭 노드 ― 상기 제1 스위칭 노드와 제2 스위칭 노드는 트래픽 신호들의 광 파워와 물리 계층 트리거링을 검출하도록 구성된 광 검출기들을 포함함 ―;
    제1 방향으로 및 제2 방향으로 트래픽 신호에서 결함 발생시, 상기 제2 방향으로 상기 제2 스위칭 노드를 이용한 물리 계층 트리거링에 의해, 광 통신이 작업 경로로부터 보호 경로로 스위칭하도록 하기 위하여 각각의 스위칭 노드들에서 자율적으로 동작하도록 구성되는 제1 제어기와 제2 제어기를 포함하는,
    네트워크.
  30. 광 스위칭 방법으로서,
    물리 계층 트리거링에 응답하여 부분적으로 광 통신 경로들의 쌍들을 스위칭하는 단계를 포함하는,
    광 스위칭 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    제어 계층 스위칭을 제공하는 상기 스위칭을 제어 평면에 보고하는 단계를 더 포함하는,
    광 스위칭 방법.
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