CN100440769C

CN100440769C - 光环状系统

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Publication number: CN100440769C
Application number: CNB001077341A
Authority: CN
Inventors: 吉藤裕辉; 饭田秀一; 山崎隆; 中林洋子; 中村真也; 小泽公夫; 安藤直树; 菊地仁; 芳贺司; 渡边浩光; 信田稔; 竹下仁士; 佐々木忍; 山田亮; 逸见直也
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-05-24
Filing date: 2000-05-24
Publication date: 2008-12-03
Anticipated expiration: 2020-05-24
Also published as: JP2000332805A; US6771907B1; JP3586586B2; EP1056235A2; CN1275006A; EP1056235A3

Abstract

光学环状系统包括：波长解复用装置，输入前面节点经光纤发送的波长多路复用光信号，解复用各波长的光信号；光学环状装置，设在多个节点的预定节点中，包括故障检测部分，其终接每一光信号的开销并判断前面部分中是否发生与该波长有关的故障，确定出现故障时，转换部分选择一路径使该波长的光信号被传输到前面的节点同时避开有故障的前面部分；波长多路复用装置，多路复用环状装置输出的光信号，然后输出到下接的光纤。

Description

光环状系统

技术领域

本发明涉及光环状系统，其是由以环状形式连接的多节点构成的，更具体地说，涉及用多个波长处理光信号的光环状系统。

背景技术

由于互联网络等等的普及造成的通信量的增加以及出现宽带数据服务，已经逐渐地要求在干线网中的传送容量提高。一些路由器和ATM(异步传输模式)转换开关作为用于数据业务的装置已经装备有Gbit/sec(千兆比特位/秒)传输率的宽带接口，因此，难以连接这样的一个装置到现有的同步网络。那么，需要一项技术，它将连接该网络，同时跳越“一个装置以执行低排序组信号时分多路复用成为高排序组信号”，现有的同步网络的接口，或对每一波长具有传送性能比Gbit/秒大的WDM(波分多路复用)技术。

图1示出一种在前的点对点波长多路复用传输系统。第一到第N光波长发射机11₁、11₂、…、11_N分别地将第一到第N光信号转换成为固有波长λ₁到λ_N的光信号，然后将它输出到光波长多路复用器12。光波长多路复用器12多路传输这些光信号然后输出到连接在输出端的传输线路13。在传输线路13上适当地设置的光放大器14实施具有多路复用的波长λ₁到λ_N的光信号中的变差了的光的复原。

光波长解复用器15被输入来自传输线路16的多路复用的光信号，并解复用成为从前的波长λ₁到λ_N的光信号，然后相应的首先到第N光波长接收机16₁、16₂、…、16_N再现该原始信号。

这样的如图1所示的一个点对点波长多路复用传输系统不具有保护功能，即，当它出现故障比如形成传输线路13、16的光纤断路，以及光发射机/接收机故障时，不具有保护信号传输的功能。

提供光波长多路复用保护功能的最简单的方法是在每一光终端节点检测故障，以在所有的波长的多重的级别上提供保护，即，在一个光纤的单元。

图2示出迄今为止使用这样的一种保护方法的光环状系统的一例子。这个光环状系统透露在日本的专利申请公开No.6-61986(1994)中，它包括四个光纤环，其是在一个主站21和第一到第三从属站22到24之中以环状形式连接的四个光纤31到34。四根光纤中的两个光纤31、32组成工作线路，即实际的工作线路，剩余的两个光纤33、34组成保护线路，即，备用的线路。

在图2中的光环状系统不易受故障的影响。在图2中，从布置在主站21中的时钟提供装置25输出的主时钟按顺序提供给第一到第三从属站22到24。

图3示出一种情况，即在主站21和第一从属站22之间的工作线路易受到故障41的影响的情况。当在第一和第二光纤31₁、32₁构成的工作线上出现故障41时，传输线路被转换以使在这部分组成保护线路的两个光纤33₁、34₁可以提供主时钟。然后，在第一从属站22和主站21之间，传输线路通过第二从属站23和第三从属站24提供主时钟，像图2那样。

图4示出一种情况，即，在这个光环状系统中的主站21和第一从属站22之间，不只是工作线路而且保护线路也易受到故障42的影响。当故障42出现在第一和第二光纤31₁、32₁构成的工作线路和第三和第四光纤33₁、34₁构成的保护线路上时，主时钟是以从主站21到第三从属站24的方向通过光纤32₄供应的。

虽然在这个例子中说明了主时钟的传输，第一到第四光纤31到34分别地传送具有多个波长λ₁到λ_N的多路复用光信号，而且当具有多于一个波长的光信号遇到故障时，则实施在上面描述的传输线路的切换。

因此，在如图1所示的情况中，具有多个波长λ₁到λ_N的光信号在一个传输线路中被多路传输，即使当局部的波长的传输线路遭受故障，由一个光纤单元实施信号传输线路的保护。这指的是由于一个波长的故障，光信号的传输线路不得不被转换到剩余的波长。

近年来，光放大技术和波长多路复用技术已经迅猛地发展。在这之中，将要通过一个光纤传送的光信号的多路复用数N已经增加。在这背景之下，即使涉及对于一个波长的一个故障，光信号的切换必须对所有的剩余波长实施，那么正常地工作的波长可能受到由转换到保护线路的转换操作造成的瞬时断开的影响。而且，由于当实施传输线路转换操作时需要的重定路径，在信号的传输中出现延迟，而且波长带使用的总体效率降低。

发明内容

相应地，本发明的目的是提供一种光环状系统，当在点对点波长多路复用传输系统只是出现涉及部分波长的故障时，保护功能是仅对遭受故障波长实施。

根据本发明，一种光环状系统，包括：

包括多个节点和连接所述多个节点的多根光纤的环状网络；

波长解复用装置，设置在所述多个节点中的预定节点中，接收通过第一光纤的第一输入路径从前面的节点发送过来的波长多路复用光信号，并将所述波长多路复用光信号解复用为具有不同波长的光信号；

光环状装置，针对每个所述不同波长，设置在所述预定节点中，接收具有被指定给所述光环状装置的波长的解复用光信号，并包括：

故障检测部分，终接所述解复用光信号的开销，并根据指定给所述开销的信息，判断在通过其发送所述解复用光信号的前面的部分中是否发生故障，以及

转换部分，当所述故障检测部分检测到所述故障的发生时，转换部分选择通过其能够将所述解复用光信号从所述前面的节点传输到所述预定节点的另一输入路径，而不使用所述第一输入路径；以及

波长多路复用装置，多路复用从所述预定节点中的所述光环状装置输出的光信号，并将所述波长复用光信号输出到与下一节点相连的第二光纤中。

在本发明中，在每一节点设置了对于每一波长的光环状装置，并在由波长解复用装置解复用之后，输入具有指定给该光环状装置的波长的光信号。光环状装置终接指定的光信号的开销并确定是否存在故障。对于具有指定的波长的光信号，当在前面部分中检测到故障时，控制转换部分以提供对故障的复原。当向下一个节点发送时，经过转换部分的光信号再一次被具有其它波长的光信号多路复用。因此，本发明的光环状系统被配置成似乎在为每个波长提供的环形网络。因此，当在点对点波长多路复用传输系统只是出现涉及部分波长的故障时，保护功能可以是仅对遭受故障的波长实施。

而且，根据本发明的另一方面，一种光环状系统包括：

包括多个节点和连接所述多个节点的多根光纤的环状网络；

故障检测部分，终接所述解复用光信号的开销，并根据指定给所述开销的信息，判断在通过其发送所述解复用光信号的前面的部分中是否发生故障，

转换部分，当所述故障检测部分检测到所述故障的发生时，转换部分选择通过其能够将所述解复用光信号从所述前面的节点传输到所述预定节点的另一输入路径，而不使用所述第一输入路径，以及

波长改变部分，改变从所述转换部分输出的光信号的波长；以及

在本发明的这个方面，在每一节点设置了对于每一波长的光环状装置，并在由波长解复用装置解复用之后，输入具有指定给该光环状装置的波长的光信号。光环状装置终接指定的光信号的开销并确定是否存在故障。对于具有指定的波长的光信号，当在前面部分中检测到故障时，控制转换部分以提供对故障的恢复。当向下一个节点发送时，经过转换部分的光信号再一次被具有其它波长的光信号多路复用。因此，本发明的光环状系统被配置为是因为每一波长提供的环形网络。因此，当故障只是对于在点对点波长多路复用传输系统中部分波长发生时，保护功能可以是只是对遭受该故障的波长实施。另外，输出端波长是由波长改变装置改变的。因此，这个系统可以如意地应用，甚至对于其中对光信号的波长分配被预定的系统也可应用。

根据本发明的另一方面，一种光环状系统包括：

包括多个节点和连接所述多个节点的多根光纤的环状网络；

带宽变窄部分，使从所述转换部分输出的光信号的带宽变窄；以及

在本发明的这个方面，在每一节点设置了对于每一波长的光环状装置，并在由波长解复用装置解复用之后，输入具有指定给该光环状装置的波长的光信号。光环状装置终接指定的光信号的开销并确定是否存在失败。对于具有指定的波长的光信号，当在前面部分中检测到故障时，控制转换部分以提供对故障的恢复。当向下一个节点发送时，经过转换部分的光信号再一次被具有其它波长的光信号多路复用。因此，本发明的光环状系统被配置为是象环形网络为每一波长提供的那样。因此，当故障只是对于在点对点波长多路复用传输系统中部分波长发生时，保护功能可以只是对遭受该故障的波长实施。另外，光信号输出的带宽是由带宽变窄装置变窄的。因此，在多路复用中光信号之间交互作用可以减少，从而提高了多路复用的效率和质量。

附图说明

下面将结合附图更详细地更详细地解释本发明。

图1是显示常规的点对点波长多路复用传输系统的原理方块图；

图2是一个网络图，其显示在常规的光环状系统中没有故障出现的情况；

图3是一个网络图，其示出在图2的传统的系统中在主站和第一从属站之间的工作线路上出现故障的情况；

图4是一个网络图，其示出在图2的传统的系统中不只是在主站和第一从属站之间的工作线路上出现故障的情况，而且在保护线路上也出现故障的情况；

图5是一个网络图，其示出根据本发明的第一实施例中的光环状系统环状系统的示意构成；

图6是显示波长多路复用概念的一例图；

图7是显示一个节点连接到四个光纤以组成第一实施例中光环状系统的构成方块图；

图8是显示第一实施例中光环状装置的详细的构成的一个方框图；

图9是示出在没有故障发生的正常状态中在第一实施例中的转换部分的一个连接模式的例图；

图10是示出在检测到通信中的故障的情况下，在第一实施例中的转换部分的连接模式的第一例子的例图；

图11是示出在检测到通信中的故障的情况下，在第一实施例中的转换部分的连接模式的第二个例子的例图；

图12是示出在第一实施例中一个通过节点的转换部分的连接模式的例图；

图13是本发明第二实施例的一个网络图，其示出在用于特定的波长λ_j的一个四光纤环形网络被应用到BWPSR系统的视图；

图14是示出在第二实施例中第一和第二工作线路光纤在第二节点和第三节点之间招致故障的情况；

图15是示出在第二实施例中所有的光纤在第二节点和第三节点之间招致故障的情况；

图16是说明在第三实施例中组合的具有不同的路由的两个环形网络的一个网络图；

图17是显示传统的操作的一个方块图，即来自每一客户机的光信号被波长多路复用然后输出到光纤；以及

图18是示出本发明第一到第三实施例中一个操作的方块图，即由于在光环状装置中布置波长转换器，所以来自每个客户机的光信号在时间轴上被波长转换而没有被多路复用。

具体实施方式

在下面将说明优选的实施例。

[第一实施例]

图5是一个网络图，其示出根据本发明的第一实施例中的光环状系统的整体构成；在这个例子中，为了简化说明，只是示出与两个代表的波长λ_i和λ_j有关的系统构成。

在这个实施例中的光环状系统第一到第四节点101、102、103和104。在第一到第四节点101、102、103和104中，设置波长多路复用/解复用部分132、133以多路复用/解复用光信号波长。在第一到第三节点101、102和103中，设置用于波长λ_i的光环状装置131_i。而且，如图5中虚线所示，在第二到第四节点102、103和104中，布置用于波长λ_j的一光环状装置。客户机135被连接到该光环状系统。例如，客户机135是SDH(同步数字分级系统)/SONET(同步光网络)装置，IP路由器和ATM装置。客户机装置可以彼此通过光环状系统通信。有某些情况不必将客户机135连接到该方法。在节点104中，对于波长λ_j，由直通连接114_i连接在波长多路复用/解复用部分132、133之间可以使信号经过。同样地，在节点101中，对于波长λ_j，由直通连接114_j连接在波长多路复用/解复用部分132、133之间可以使信号经过。

节点104是一个产生传输线路以使波长λ_i经过的节点，而且没有装备光环状装置131和与其连接的客户机135。节点102给予一个传输线路以使波长λ_j经过。

考虑到独立地每一波长，因此在这个实施例中的光环状系统装备有四个节点，而且四根光纤141到144以环状形式连接在它们之间。即，在这个实施例中的光环状系统是由四个光纤环形结构构成的。四个光纤中的两个光纤141、142组成工作线路，即，实际的工作线路，而剩余的两个光纤143，144组成保护线路，即，备用的线路。这些光纤141到144中的每一个不是为每一波长提供的，而是为波长多路复用光信号提供的。

图6示出了波长多路复用的概念。在此处，一个光纤是表示为光纤140。在这个实施例中光纤140可以被认为是总共32根传输线路的集合(∑λ)，它们是从用于第一波长λ₁的传输线路151₁到用于第三十二波长λ₃₂的传输线路151₃₂。在这个实施例，对每一波长给出一个环形结构。这可以被理解为上行和下行存在32个环形结构，而且波长多路复用的四个光纤141到144被连接以分别地上下连接32个光环状系统。在这个实施例中，数值“32”在下面的说明中使用“N”替换。

图7是显示一个节点连接到四个光纤以组成图5中的第一实施例的光环状系统的构成方块图。其它节点也是同样地构成的。一个节点装备有从用于第一波长λ₁到光环状装置131₁到用于第N波长λ_N的光环状装置131_N，它们是对应于第一波长λ₁到第N(第32)波长λ_N设置的。在这里，为了简化说明，假定不使用象图5中连接111_j的通过一个特定的波长的构成，而光环状装置131是对所有的波长提供的。

在该节点中，对应于四个光纤141到144布置了四个波长多路复用部分162到164和四个波长解复用部分165到168。在工作中，第一波长多路复用部分161多路复用从用于第一波长λ₁的光环状装置131₁到用于第N波长λ_N的光环状装置131_N输出的具有多个波长的光信号171，然后输出被输出的波长多路复用的信号181。这个输出的波长多路复用信号181被发出到在图5中作为工作线路的光纤141₁。

同样地，第二波长多路复用部分162多路复用从用于第一波长λ₁光环状装置131₁到用于第N波长λ_N的光环状装置131_N输出的具有多个波长的光信号172，然后输出被输出的波长多路复用信号182。这个输出的波长多路复用信号182被发送到图5中作为保护线路的光纤143₁。

在第一到第N光环状装置131₁到131_N中，第三波长多路复用部分163被布置在第一和第二波长多路复用部分161、162的相反的一侧。在工作中，第三波长多路复用部分163多路复用从用于第一波长λ₁的光环状装置131₁到用于第N波长λ_N的光环状装置131_N输出的具有多个波长的光信号173，然后输出被输出的波长多路复用的信号183。这个输出波长多路复用信号183被发送到在图5中作为工作线路的光纤142₄，其是在与输出波长多路复用信号181相反的方向。

而且，在第一到第N光环状装置131₁到131_N中，第四波长多路复用部分164被布置在第一和第二波长多路复用部分161、162的相反的一侧。在工作中，第四波长多路复用部分164多路复用从用于第一波长λ₁的光环状装置131₁到用于第N波长λ_N的光环状装置131_N输出的具有多个波长的光信号174，然后输出被输出的波长多路复用的信号184。这个输出波长多路复用信号184被发送到在图5中作为保护线路的光纤144₄，其是在与输出波长多路复用信号183相同的方向。

另一方面，第一波长解复用部分165接收来自作为图5中的工作线路的光纤142₁的输入波长多路复用信号185，将该输入波长多路复用信号185解复用成为具有多个各自的波长的光信号175，然后将它们输入到用于第一波长λ₁到第N波长λ_N的相应的光环状装置131₁到131_N。

而且，第二波长解复用部分166接收来自作为图5中的保护线路的光纤144a的输入波长多路复用信号186，将该输入波长多路复用信号186解复用成为具有多个各自的波长的光信号176，然后将它们输入到用于第一波长λ₁到第N波长λ_N的相应的光环状装置131₁到131_N。

第三波长解复用部分167被布置在第一和第二波长解复用部分165的相反的一侧。它接收来自作为图5中的工作线路的光纤141₄的输入波长多路复用信号187，将该输入波长多路复用信号187解复用成为具有各自的多个波长的光信号177，然后将它们输入到用于第一波长λ₁到第N波长λ_N的相应的光环状装置131₁到131_N。

第四波长解复用部分168被布置在与第三波长解复用部分167相同的一侧。它接收来自作为图5中的保护线路的光纤143₄的输入波长多路复用信号188，将该输入波长多路复用信号188解复用成为具有多个各自的波长的光信号178，然后将它们输入到用于第一波长λ₁到第N波长λ_N的相应的光环状装置131₁到131_N。

分支侧信号191在图5中的SDH/SONET装置135和相应的用于第一波长λ₁到第N波长λ_N的光环状装置131₁到131_N之间被输入/输出。光环状装置131₁到131_N向西或东输入/输出分支侧信号191。在此处，西指的是在附图中左边方向而东指的是附图中右边方向。

图8示出图7中光环状装置131的详细的结构。如图7所示，在每一节点光环状装置131是对每一波长设置的。例如，在图8中，将说明对波长λ₁的光环状装置131₁。

从光环状装置131₁的西侧，在图7中由第一波长解复用部分165解复用的对波长λ_i的光信号175_i和在图7中由第二波长解复用部分166解复用的波长λ_i的光信号176i被输入到那里。这些信号是通过相应的输入波长转换器201、202转换波长的，然后由相应的开销终接部分203、204终接开销。因此它们被输入到一个转换部分205同时它们的开销被除去。存为开销的开销信息被分发到转换控制器206以控制转换部分205。

从光环状装置131_i的东侧，在图7中由第三波长解复用部分167解复用的对波长λ_i的光信号177_i和在图7中由第四波长解复用部分168解复用的对波长λ_i的光信号178_i被输入到那里。这些信号是通过相应的输入波长转换器208、202转换波长的，然后由相应的开销终接部分211、212终接开销。因此它们被输入到该转换部分205同时它们的开销被除去。存为开销的开销信息被分发到转换控制器206以控制转换部分205。

另一方面，将被输出到西侧的光信号171_i首先从转换部分205输出，然后输入到开销产生部分214，在此从转换控制器206发送的开销信息是作为开销加到该信号中。然后，它被输入到输出波长转换器215，然后作为对波长λ₁的光信号171_i输出。

同样地，将被输出到西侧的光信号172_i首先从转换部分205输出，然后输入到开销产生部分216，在此从转换控制器206发送的开销信息是作为开销加到该信号中。然后，它被输入到输出波长转换器217，然后作为对波长λ₁的光信号172_i输出。

相同的适用于东侧。即，将被输出到东侧的光信号173_i首先从转换部分205输出，然后输入到开销产生部分218，在此从转换控制器206发送的开销信息是作为开销加到该信号中。然后，它被输入到输出波长转换器219，然后作为到波长λ_i的光信号输出。而且，将被输出到东侧的光信号174_i首先从转换部分205输出，然后输入到开销产生部分221，在此从转换控制器206发送的开销信息是作为开销加到该信号中。然后，它被输入到输出波长转换器222，然后作为对波长λ_i的光信号174_i输出。

因此，光环状装置131_i装备有输入和输出波长转换器201、202、215、217、208、209、219和222。因此，它可以将从四个光纤141到144中的相应的一个输入的解复用波长转换成为任意的一个波长，然后将它输入到转换部分205，而且它可以将从转换部分205输出的光信号的波长转换成为任意的波长。即，光信号可以被输入/输出，改变光信号的波长成为与由现有的节点已经使用的波长一致的波长。而且，通过将输入波长范围改变成为更窄的波长范围，可以获得用于波长多路复用必需的窄带光。

转换部分205更进一步连接到两个开销终接部分231、232和两个开销产生部分233、234。第一和第二分支侧信号191₁、191₂分别被输入到开销终接部分231和232。在受到开销处理之后，它们被输入到转换部分205。处理的开销信息被发给转换控制器206。从转换部分205输入到开销产生部分233的信号提供有基于转换控制器206发送的开销信息的开销，然后分别地作为第三和第四分支侧信号191₃、191₄输出。

由转换控制器206实施在发生故障时的保护操作以控制转换部分205。即，转换控制器206收集来自分别的开销终接部分203、204、211、212、231和232的故障信息，然后根据其内容转换分支侧信号191和西侧或东侧信号，它容许光信号避开故障的定位被传输。在这个实施例中，光环状装置131是对每一波长设置的。因此，对每一波长的光环状装置131将用于实施转换控制的开销信息加到相应的开销产生部分214、216、218、221、233和234。这允许在其它节点中的光环状装置131实施转换控制。

在下面将结合正常状态和故障状态，说明在这个如此构成的光环状系统中的转换控制器206的控制操作。

[在正常状态中的转换控制]

图9示出在正常状态即没有故障出现时转换部分205的连接模式。在这个状态中，没有检测到要在光环状系统中实施增加/降低信号线的处理的波长故障，“增加”是指在光环状系统中设定信号通路以使在分支侧收到的信号被传送到邻近的光环状系统，“降低”是指在光环状系统中设定信号通路以使从附近的光环状系统收到的信号被传送到分支侧。在这个没有检测到故障的情况中，如图9所示，第一和第三分支侧信号191₁、191₃的一线对251被连接到西工作侧光纤141、142。而且，第二和第四分支侧信号191₂、191₄的线对252被连接到东工作侧光纤141、142。

在这个连接模式中，在开销由开销终接部分231除去之后，第一分支侧信号191₁被输入到转换部分205，然后被开销产生部分214提供一开销，由输出波长转换器215转换波长，由波长多路复用部分161多路复用，输出到光纤141。

由图9中虚线所示的两个西侧保护光纤143、144没有被转换部分205连接。这同样适用于两个东侧保护光纤143、144。

虽然在图9中示出在一个节点的转换部分205，环式保护是如图5所示由在除了通过节点之外的每一节点布置的转换部分205形成的。

[在故障时的转换控制(例子1)]

图10是示出在检测到通信中的故障的情况下，转换部分205的连接模式的第一例子的例图。在第一例子中，故障261不只是出现在西工作侧光纤141、142，而且也出现在西保护侧光纤143、144。在图8中的开销终接部分203、204检测故障。

当在图8中的转换控制器206收到开销信息以指出在西工作和西保护侧出现通信故障，它控制转换部分205以具有图10所示的连接模式。即，第一和第三分支侧信号191₁、191₃的线对251从西工作侧光纤141、142转接连接到东保护侧光纤143、144。然后，转换控制器206向开销产生部分221发送转换执行信息使得它被写入到图8中光信号174的开销中。

在图10中，示出的是在西工作侧和西保护侧都出现故障的情况。然而，这同样适用于在东工作侧和东保护侧都出现故障的情况。即，在这种情况中，第二和第四分支侧信号191₂、191₄的线对252被连接到西保护侧光纤143、144，而不是连接到东工作侧光纤141、142。而且在本例中，在图8中的开销终接部分211、212检测故障，转换控制器206根据这个检测实施转换控制。响应这个控制，转换部分205实施上面的转换。而且在本例中，转换控制器206向开销产生部分216发送转换执行信息使得它被写入到图8中光信号172的开销中。这个操作被称作环形路径转换模式，在此从故障中复原可以通过将信号转换到与检测到故障的那侧相反的方向做出。

[在故障中的转换控制(例子2)]

图11是示出在检测到通信中的故障的情况下，转换部分205的连接模式的第二例子的例图。在第二例子中，故障262只是出现在西工作侧光纤141、142。在图8中的开销终接部分203正在检测故障。

当在图8中的转换控制器206收到开销信息以指出在西工作和西保护侧出现通信故障，它控制转换部分205以具有图11所示的连接模式。即，第一和第三分支侧信号191₁和191₃的线对251被转换连接到西保护侧光纤143、144。然后，转换控制器206向开销产生部分216发送转换执行信息使得它被写入到图8中光信号172的开销中。

在图11中，示出故障出现在西工作侧的情况。然而，这同样适用于在东工作侧出现故障的情况。即，在本例中，第二和第四分支侧信号191₂、191₄的线对252被连接到东保护侧光纤143、144。而且在本例中，在图8中的开销终接部分211正在检测故障，转换控制器206基于这个检测实施转换控制。响应这个控制，转换部分205实施上面的转换。而且在本例中，转换控制器206发送这个转换执行信息到开销产生部分221使得它写入在图8中光信号174的开销中。这个操作被称作跨越路径转换方式，在此从故障中的复原可以是通过将信号转换到与探测到故障的工作侧在相同的方向的保护侧做出的。这里，在相同的方向的保护侧是指，例如，当故障出现在西工作侧时，它是转换到西保护侧。

图12示出在通过节点中的转换部分205的连接模式。在图5中，如前面描述的，实际上在对波长λ_i的通过节点104和对波长λ_j的通过节点101中，转换部分205不实施转换操作。在通过状态中，转换部分205将第一和第三分支侧信号191₁、191₃的线对251连接到西工作侧光纤141、142。而且，第二和第四分支侧信号191₂、191₄的线对252被连接到东工作侧光纤141、142。此外，两个西保护侧光纤143、144被直接地连接到相应的两个东保护侧光纤143、144。

因此，这样的一个连接控制可以由在通过节点中的光环状装置131的转换控制器206，或通过只是使用没有使用任何光环状装置131的光纤不变地实施。

[第二实施例]

同时，在波长多路复用网络中，可能出现故障，比如光纤断路和光发射机/接收机的故障。为应付出现的故障，在第一实施例中的图10和11中说明的作为故障恢复方法的保护功能对于光环状系统或光环形网络是必需的。具有保护功能的光环形网络可以具有一个DWPSR(双向波长转换环状)系统。指出检测一个故障是一个节点以终止一个波长路径。因此，故障可以由布置在光环形网络中的光环状装置检测。

在BWPSR系统中，用于信号的转换的单位字面上说是一个波长路径。那么，预先提供保护波长以形成当在环形网络中出现故障时使用的保护波长路径，而且是在多个工作波长路径之间共享的。这样一个光环形网络不仅仅可以由四个光纤构成，而且也能够由两个光纤构成。例如，在下面将给出对四个光纤环形结构的说明。

图13举例说明了用于特定的波长λ_j的四个光纤环形网络，其应用了BWPSR系统。这个网络是由第一到第三光环状装置301到303构成的，第一工作线路光纤321和第一保护线路光纤331将用于在节点311、312、313、…之中顺时针方向的数据传送，，而第二工作线路光纤322和第二保护线路光纤332将用于在多个节点311、312、313、…之中的反时针方向的数据传送。

在四光纤环状BWPSR系统中，当一个故障发生时，对每个波长的一个节点终止故障出现的工作路径转换该路径进入一个保护路径，从而故障复原是以波长路径单位实施的。例如，在图13中，与节点312、314和316中的一个节点有关以处理波长λ_i实施向保护路径的转换。

因此，当如在图5四个光纤环状中的第一实施例中那样，其中两个波长λ_i和λ_j被多路复用的四光纤环形结构中的一个光纤出现故障时，对于波长λ_i和波长λ_j的每个光环形结构从故障中进行恢复。

图14示出在第二实施例中第一和第二工作线路光纤在第二节点和第三节点之间招致故障的情况。在图14中，象图13的情况那样，也对特定的波长λ_j提供四个光纤环形网络。在图14中，与图13中相同的部分由同样的参考数字表示，而且对它们的说明在此处被省略。在第一工作线路光纤321上的故障是由终接该波长路径的第二节点312检测。而且在第二工作线路光纤322上的故障是由终接该波长路径的第四节点314检测，因为数据传送是反时针方向实施的。

在这个例子中，故障只是出现在第一和第二工作线路光纤321、322上。因此，为终接贯穿故障位置的工作路径的节点312、314进入路径跨越转换方式，在此保护路径是以与工作路径相同的方向设置以从故障中恢复。因此，当故障只是出现在通过工作线路的工作路径时；它作为一路径跨越开关操作以转换成为与设定路径相同的方向。

相反，图15举例说明在第二节点和第三节点之间不只是第一和第二工作线路光纤而且保护线路光纤也招致故障的一个情况。在图15中，如同图13和14中的情况，也对特定的波长λ_j提供了四个光纤环形网络。在图15中，与图13相同的部分是用同样的参考数字表示的，而且对它们的说明在此处被省略。

因此，当在第二和第三节点之间的所有的光纤321、322、331和332招致故障时，为终接贯穿故障位置的工作路径的第二和第三节点312、314检测故障并进入路径环形转换方式，在此保护路径是以与工作路径相反的方向设置，以从故障中恢复。

虽然在图14和15中，从故障中恢复是围绕特定的波长λ_j解释的，这样的恢复可以对为每一波长设置的光环状装置中的每一波长独立地实施(在图13到15中其只是示出波长λ_j)。而且，当所有的光纤在一特定的部分中断时，即，当工作线路和保护线路对所有的波长中断时，它作为一路径环形开关操作以转换成为与设置的工作路径相反的方向。

[第三实施例]

图16举例说明一个情况，即两个具有不同的路由的环形网络被结合。如在图8中第一实施例说明的，当提供有特定的光学环形装置131即具有波长变换部分，例如输入波长变换器201、202和输出波长变换器215、217时，可以通过组合具有不同波长的多个网络实现环形多路复用。

在图16中，(a)示出使用波长λ_j的第一环形网络。第一环形网络是由用于波长λ_j的四个光纤传输线路411连接第一到第五光环状装置401到405形成的。这里，四个光纤传输线路411是指在图5中的四个光纤141到144中的具有波长λ_i的全体传输线路。

另一方面，图16(b)示出使用波长λ_j的第二环形网络。第二环形网络是由用于波长λ_j的四光纤传输线路412连接第一、第三、第四和第六光环状装置401、403、404和406形成的。这里，四光纤传输线路412是指在图5中的四光纤141到144中的具有波长λ_j的全体传输线路。

图16(c)举例说明一个结构，即第一和第二环形网络彼此合并。由这个组合，两个波长λ_i、λ_j载入第一、第三和第四光环状装置401、403和404。然而，通过使用对于每一波长提供的输入波长转换器和输出波长转换器的波长变换，可以使其适应不同的波长。

图17和18举例说明作为一例子将被布置在光环状装置中的输出波长转换器的优点。同时，图17示出一个传统的操作，即来自每一客户机的光信号被波长多路复用然后输出到光纤。在常规的操作中，从客户机501获得的输出数据由在SDH/SONET装置(参见图5)502中的转换器503选择，由光信号多路复用器504按时间轴多路复用，经过光信号接口505，由在光波长多路复用增加/降低部分511中的波长转换器512转换成预赋值波长λ_N，通过一个波长多路复用器513与其他波长多路复用，输出到光纤514。

与此相对，如图18所示，本发明上面的实施例具有波长转换器被布置在光环状装置中的结构。即，从客户机501获得的输出数据由在光环状装置521中的转换器512选择，没有按时间轴多路复用的由波长转换器522转换成预赋值波长λ_N，通过波长多路复用器513与其他波长多路复用，输出到光纤514。

因此，在本发明的实施例中，输出侧波长被布置在光环状装置521中的波长转换器522变成窄带的。因此，它不必实施时间轴多路复用，从而直到信号的输出为止的电路结构可以被简化。而且，由于简化的电路构成，环形网络的保护布局可以以降成本构成。

虽然在上面的实施例中，使用以环状形式连接四光纤的四光纤环形结构，但是本发明不限制为这样的一个结构。作为替换，可以应用连接两个光纤的两个光纤环形结构，或可以应用由多于四光纤形成的环形网络。

虽然为了完整的完整的和清楚的公开，本发明已经相对于特定的实施例被描述，对于本领域的熟练者所做出的对上述内容的修改、变动都没有脱离本发明的权利要求所限定的范围。

Claims

1.一种光环状系统，包括：

包括多个节点和连接所述多个节点的多根光纤的环状网络；

故障检测部分，终接所述解复用光信号的开销，并根据指定给所述开销的信息，判断在所述故障检测部分之前、发送所述解复用光信号的部分中是否发生故障，以及

转换部分，当所述故障检测部分检测到所述故障的发生时，转换部分选择另一输入路径，而不使用所述第一输入路径，其中通过所述另一输入路径，能够将所述解复用光信号从所述前面的节点传输到所述预定节点；以及

2.根据权利要求1所述的光环状系统，其特征在于向所述的转换部分输入其波长被改变成为预定输入侧波长的光信号。

3.根据权利要求1所述的光环状系统，其特征在于所述的光纤是由一对工作线路光纤和保护线路光纤构成的，而且当只有具有预定波长的工作线路光纤发生故障时，通过针对相同部分设置的保护线路光纤传送具有故障发生部分中的所述波长的光信号。

4.根据权利要求1所述的光环状系统，其特征在于：

对于在发生故障时不需要转换传输线路的波长，所述的光环状装置的输入和输出侧被直接地连接，以使在故障发生时所述的转换部分既不实施故障检测也不实施传输线路的选择。

5.根据权利要求1所述的光环状系统，其特征在于所述光环状装置还包括：

波长改变部分，改变从所述转换部分输出的光信号的波长。

6.根据权利要求1所述的光环状系统，其特征在于所述光环状装置还包括：

带宽变窄部分，使从所述转换部分输出的光信号的带宽变窄。