CN1459160A - 光通信的保护装置和方法 - Google Patents

Abstract

光通信网络中的保护技术是非常重要的。当前大多数光通信网络应用的代替线路保护方案的替代方案是使用路径保护技术，其中，在网络建立期间指派所需的工作路径和保护路径。在正常运行期间，在网络单元的交换结构中，只配置工作路径，保护路径未配置。如果网络单元在工作路径中检测到故障标记，那么，在网络单元的路由选择表中查找保护入口，确定需要的保护交换数据，将数据业务切换到预指派的保护路径。保护交换数据被插入数据业务的路径开销中、使得它能与所有需要将它们的交换结构配置成建立通信保护路径的网络单元通信。所述保护技术允许与线路交换保护、例如BLSR设计有相似的交换速度，而提高了保护带宽的有效性。

Description

光通信的保护装置和方法

发明领域

本发明一般涉及光通信，更具体地说，涉及用于光通信保护的装置和方法。

发明背景

光通信系统已经成为当代社会至关重要的设备。随着这种重要性的增加，维护光通信基础设施的高可靠性和信号的质量就更加迫切。已经执行许多技术来建立这些高标准。一种非常成功且广泛用于维护通信网络完整性的方法(即使在出现问题期间)就是使用线路保护。

在光通信网络中，线路保护的基本原理是产生每一条通信链路的工作信道和保护信道，实质上，工作信道和保护信道在带宽和功能上是相同的。在正常运行时，在未指示任一信道的缺省值的情况下，选择通过工作信道的通信路径。在工作通道出现问题时，线路保护的使用允许把经过工作信道的通信转移到保护信道，把实际信息传输的中断减至最小。线路保护系统有许多不同的配置，这些线路保护系统通常在使用的光缆(下文称为光载波(OC)链路)的数目和所需要的保护级之间产生折衷。

线路保护的最简单类型之一是1∶1线性保护方案，如图1A所述，图中两个网络单元(NE)之间的每一个工作信道都有一个与它并行的对应的保护信道。如图1A所示，虽然它们最好在分开的链路内，但是，这些工作信道和保护信道可以在单一的OC链路中。工作信道和保护信道分开在两个OC链路中允许在包含工作信道的OC链路被禁止的情况下为通信选择替代的路由。具有分开的工作信道和保护信道的链路的缺点是附加的OC链路的高成本会加到光通信网络上。

在线路保护的一些配置中，在NE之间的许多工作信道共用一个保护信道，图1B示出了这种配置的实例。这些配置称为1∶n保护方案，其中n对应于依赖于单一保护信道的工作信道的数目。在图1B的实例配置中，n等于3。这些1∶n的保护系统结构优点是可以压缩实现它所需要的OC链路的数目。其主要缺点是要建立的保护的电平减小了。例如，在这种保护系统结构的情况下，与一条公共保护信道对应的两条或两条以上工作信道的故障是不能逆向保护的，因而如果当场没有其它保护方案代替的话，则将导致得不到校正的故障。

在光通信网络中通常使用的另一种保护技术是双向线路交换环(BLSR)。在与BLSR保护方案连接的网络中，一般包括加入/分接(add/drop)多路复用器的NE以连接成一个圆的串行配置连接，如图2A所示。实质上，当配置成BLSR时，从环中任何一个NE到环中任何其它NE的通信可以沿顺时钟或逆时钟方向直接进行。这考虑到OC链路和/或NE被禁止的情况下的完全独立的通信路线。即使在BLSR的设计中，每一个方向上的每一个工作信道通常都要用一个保护信道保护，使得在工作信道被禁止情况下通过工作信道发送的通信具有多种传输选择。

一般的BLSR设计有两种类型，包括两条光缆的称为2F BLSR和包括4条光缆的称为4F BLSR。在2F BLSR中，通过环的每一个方向的每一对NE之间存在单一的OC链路，每一条OC链路的带宽通常在工作信道和保护信道之间等分。在4F BLSR中，通过环的每一个方向的每一对NE之间存在两条OC链路，一条OC链路对应于特定方向的工作信道，另一条OC链路对应于保护信道。

由于网络之间的保护级和预计的技术要求不同，所以，BLSR的设计必须灵活并考虑到各种修改。不同的BLSR的设计考虑到在使用的OC链路数目和提供的保护级之间的经过修改的平衡。例如，有一些例子，其中，BLSR网络考虑到数据业务超过工作信道的带宽(下文称为超通信量)，所述数据业务通过保护信道发送而不是要求较大带宽的工作信道。而且，一些BLSR网络考虑到在未被保护的特定NE之间通信，所述未被保护的数据业务在工作和/或保护信道内传送、但是具有较低的优先等级、使得在使用的带宽要求其它目的或在用于未保护数据业务的特定信道出现故障时，未保护的数据业务的传送就可以在还没有严重问题的情况下停止。而且，与线性线路保护类似，在BLSR的各个NE之间的一些或所有连接可以用1∶n的保护系统结构实现，以便压缩所需要的保护OC链路数目。

虽然这些修改考虑到BLSR系统结构的可调整的配置，但是，可以看到，这些修改也增加了光通信网络的整体复杂性，并因此增加了网络管理的难度。当在单一BLSR中考虑多种上述修改的组合时，所述复杂性特别普遍。即使在不需要对标准设计进行修改时，BLSR系统结构仍然存在困难，其中之一现在参考图2A和2B予以说明。

图2A说明一种状态，其中数据业务(数据1)在BLSR内从第一NE50通过第二和第三NE 52，54传送给第四NE 56。图2B说明出现在图2A中典型的BLSR的状态，在所述状态中故障出现在连接第二和第三NE 52，54的OC链路中(包括工作信道和保护信道)。如图2B所述，在第二和第三NE 52，54之间出现故障的情况下，从第一NE 50发送给第四NE 56的数据业务(数据1)将围绕故障重选传送路线。在当前使用的一般BLSR系统结构中，所述重选路由是通过将数据业务(数据1)从第一NE 50传送给第二NE 52，接着从第二NE 52，经过第一、第五、第六和第四NE 50、58、60、56，传送给第三NE 54，并且最后从第三NE 54传送给第四NE 56来完成。虽然这个重选路由允许维护第一和第四NE 50、56之间的通信，但是线路保护切换的结果使第一和第二NE 50、52及第三和第四NE 54、56之间的OC链路的应用效率大大降低。在两种情况下，数据业务(数据1)两次返回到它自己的路径，从而降低了有效的OC链路中的可用带宽，而且还额外增加了数据业务(数据1)的传输时间。这个问题是由以下原因产生的：在通常的BLSR设计中，当一个OC链路失败时，通过OC链路的所有数据业务都沿着与失败的OC链路对应的保护路径传送，不必考虑具体数据业务在网络中通过的实际路径。

有一种技术，通常称为越洋交换，它往往用于在不改变BLSR系统结构的同时消除上述效率低下的问题。当工作信道出现故障后为数据业务重选路由时，越洋交换考虑到所考虑的每一条数据业务路径在开始和结束点的NE。这种考虑实质上是使BLSR的线路保护交换方案转变成线路保护和路径保护系统结构之间的组合，在维持标准的BLSR框架条件下提高与线路保护相关联的效率。与BLSR设计的其它可能的修改类似，越洋交换的问题在于其实现的复杂性和管理整个网络的难度。

为了解决BLSR的设计和它们的许多修改中的问题，尝试过的一种技术，这种技术打算转移到网状保护设计，如图3所示。在完全的网状设计中，网络中的每一个NE连接到其它每一个NE，而在部分网状设计中，使用较少的OC链路。网状设计的慨念是当某处出现任何单一故障而采用路径保护策略时为网络中的所有数据业务建立工作路径。在众所周知网设计中，当故障出现在建立在两个NE之间的工作路径中时，网络管理员要根据网络中其余的OC链路的可用带宽来为所述数据业务确定新的工作路径。众所周知的网技术具有把关于专用保护路径带宽的要求减至最小的优点，因为用于保护的光学带宽仅在出现故障的情况下才指派给保护路径，因此，降低了附加光缆的成本。

这些众所周知的网设计的一个主要问题就是在故障出现后，要花费很长时间去定位和建立新的工作路径。出现故障后重建通信所用的时间是关键，因为交换期间的时段应该足够小、使得它对于使用数据业务的装置或人而言是可以忽略的。事实上，保护交换的速度是上述BLSR设计的主要优点之一，因此，要消除它的复杂性使BLSR设计大众化就要增加灵活性。

因此，在光通信网络中要求有一种新的保护交换技术。这种新的保护交换技术具有追随具体用户要求的灵活性并且具有可以与标准的BLSR设计相比拟的交换速度。

发明慨述

本发明针对光通信网络中的保护技术。本发明利用一种在网络建立期间指派所需的工作路径和保护路径的路径保护技术，而不是将线路保护方案用于最新的光通信网络。在正常运行时，仅仅在网络单元交换结构中与未配置的保护路径一起配置工作路径。通过把保护入口加到工作路径的网络单元中的路由选择表来指派保护路径。如果在工作路径中检测到故障标记，则检测故障的网络单元就在其路由选择表中查找保护入口，确定保护交换需要的修改，并将数据业务切换到预指派的保护路径；在其交换结构中实现所要求的修改；并在数据业务的路径开销中输入交换指令，使得这些指令可以传送给所有需要的网络单元。这种预指派的保护路径的过程考虑到与线路交换保护(例如，BLSR设计)类似的交换速度，同时提高保护带宽的有效性。

根据第一主要方面，本发明是准备耦合在光网络的工作路径中的网络单元。所述网络单元包括多个端口、交换结构和控制装置。多个端口包括配置成与工作路径中的光载波(OC)链路耦合的第一和第二端口。交换结构与所述多个端口连接，并配置成将第一和第二端口耦合、使得第一和第二端口中的一个接收的数据业务在另一个端口输出。控制装置与交换结构连接并且起监控工作路径中的故障的作用。如果在工作路径中检测到故障，则控制装置进一步起确定与所述故障对应的保护交换数据的作用，并且将保护交换数据插入从第一和第二端口中至少一个输出的数据业务中。

在本发明的最佳实施例中，根据第一主要方面，网络单元还包括路由选择表，它包括至少一个保护入口。在这种情况下，控制装置通过查找路由选择表中与工作路径中的故障对应的保护入口，确定与故障对应的保护交换数据，所述保护入口包括保护交换数据。

根据第二主要方面，本发明是准备指派到光网络的保护路径中的网络单元。所述网络单元包括：多个端口；与这些端口中的每一个连接的交换结构；以及与交换结构连接的控制装置。控制装置起监控在这些端口中的一个接收的数据业务中保护交换数据的变化的作用。如果保护交换数据发生了变化，则控制装置起处理所述保护交换数据、以便确定是否保护交换数据中任何交换指令与网络单元相关的作用，并且，如果所述交换指令中至少一个与网络单元相关，那么，根据与网络单元相关的交换指令重新配置交换结构、以便在光网络保护路径中配置所述网络单元。

根据第三主要方面，本发明是一种用于建立网络单元和光载波(OC)链路的光通信网络的方法。所述方法包括通过第一组OC链路，在第一路径终端网络单元和第二路径终端网络单元之间配置数据业务的工作路径。所述方法还包括通过第二组OC链路在第一网络单元和第二网络单元之间指派至少一个数据业务保护路径。所述指派至少一个保护路径包括将保护入口插入网络单元的路由选择表中，所述网络单元可以检测工作路径的故障；所述保护入口包括保护交换数据，保护交换数据确定在第一网络单元和第二网络单元之间配置保护路径所需要的对交换结构的修改。

根据第四主要方面，本发明是一种用于在预配置的工作路径中出现故障期间、在光网络中配置预指派的保护路径的方法。所述方法包括监控在预配置的工作路径中的故障标记。而且，如果在工作路径中检测到故障标记，那么所述方法包括确定与所述故障对应的保护交换数据，将数据业务中的保护交换数据传送给保护路径的网络单元，并且这样处理要求重新配置的每一个网络单元的保护交换数据、使得其对应的交换结构被重新配置。

根据第五主要方面，本发明是一种与光载波(OC)链路耦合在一起的网络单元的光通信网络。光通信网络包括工作路径和至少一条保护路径。工作路径包括第一组OC链路和配置成在第一和第二路径终端网络单元之间传送数据业务的网络单元。保护路径包括当在工作路径上检测到故障时被指派在第一和第二路径终端网络单元之间传送数据业务的第二组OC链路和各网络单元。在这方面，工作路径的网络单元中的路由选择表包括保护入口，它支配必须加到保护路径的网络单元以便配置保护路径的交换指令。

在上述每一个主要方面，数据业务最好包括多数据单元，每一个数据单元包括另外包含至少一个保护字节的路径开销。在工作路径出现故障的情况下，所述至少一个保护字节具有插入其中的保护交换数据。在本发明示范性的实施例中，每一个数据单元都是同步传输信号级1(STS-1)，并且所述至少一个保护字节包括在每一个STS-1的路径开销中定义的Z3和Z4字节中的至少一个。

根据另一方面，本发明是一个包括传输开销和同步有效负载包络(SPE)的数据帧。所述SPE包括路径开销和有效负载。保护交换数据被插入路径开销中。保护交换数据最好插入在路径开销中的Z3和Z4字节的至少一个中，数据帧最好为同步光网络(SONET)帧和同步数字分层(SDH)帧中的一个。

对于本专业的普通技术人员来说，结合附图阅读以下对本发明具体实施例的描述，将明白本发明的其它方面和特征。

附图简介

下面将参考附图描述本发明的最佳实施例，附图中：

图1A和1B说明简单的众所周知的线性线路保护光通信网络；

图2A说明众所周知的双向线路交换环(BLSR)，描述正常运行期间特定的数据业务路径；

图2B说明众所周知的双向线路交换环(BLSR)，描述正常运行期间特定的数据业务路径；

图3说明众所周知的网状保护的光通信网络；

图4说明第一光通信网络实例；

图5参考SONET标准说明STS-N的帧结构；

图6说明根据本发明实施例描述的具有特定的工作和保护数据业务路径的图4的第一光通信网络实例；

图7A是根据本发明最佳实施例的说明网络建立期间执行的步骤的流程图；

图7B是根据本发明最佳实施例的说明在切换到保护路径期间在网络单元中由控制装置执行的步骤的流程图；

图8A说明根据本发明实施例的第二光通信网络实例；

图8B说明在图8A的第二光通信网络实例中OC链路指派带宽的分配；

图9说明根据本发明实施例的、描述特定工作和保护数据业务路径的第三光通信网络实例；

图10A说明根据本发明实施例的、正常运行期间的第四光通信网络实例；以及

图10B、10C和10D说明运行期间图10A的第四光通信网络实例，其中示出各种不同故障。

最佳实施例的详细描述

本发明针对用于改进通信网络中的保护交换的方法和装置。本发明实质上是用于保护通过光载波(OC)链路的数据业务的改进的技术。与众所周知的BLSR和线性线路保护系统结构不同，以下介绍的所述改进的技术针对路径保护系统结构，在所述路径保护系统结构中，一开始就指派工作路径和保护路径，但是通常仅仅在NE的交换结构中配置工作路径。在工作路径出现故障情况下，配置保护路径，以便传送、因而维持数据业务流。

正如下面将要说明的，在某些实施例中，在故障期间根据故障的类型和位置来确定所选择的待配置的保护路径。在另一些实施例中，只配置一条保护路径供故障期间使用。

正如以下将说明的，虽然可以看到可能使用的其它标准，例如，同步数字分层(SDH)标准，但是本发明最好设计成在同步光网络(SONET)标准中运行。在说明实现本发明所需要的具体改进之前，先介绍遵循SONET标准的一般网络的部件和限制，以便给出实现本发明最佳实施例的环境背景。

图4中描述SONET网络实例。如图所示，所述SONET网络实例包括：多个网络单元(NE)100、102、104，每一个NE都是网络的一个部分；线路和/或路径终端设备，例如，加入/分接多路分插复用器、再生器或数字交叉连接。图4中，所述SONET网络实例中的NE 100、102、104通过多条OC链路106、108、110互连，所述NE 100、102、104设计成通过多条OC链路106、108、110以光学方式发送和接收数据。与任何其它SONET基础结构中的情况一样，图4中SONET网络的每一条OC链路上大多数可用的传输能力都用于传送产生收入的数据业务(有效负载)，同时设定一些能力(开销)用于管理和控制有效负载的传送。正如以下将说明的，在本发明的实施例中，每一条OC链路中的有效负载可以细分为(如图4所述)工作信道部分112、未保护信道部分113、保护信道部分114和未指派部分115。

根据SONET标准，图4中的SONET网络中的每一条OC链路106、108、110可以设计为携带一个或多个SONET基本(base)信号。在SONET中，SONET基本信号称为同步传输信号级1(STS-1)，并定义为工作在每秒51.84兆位(Mbps)。在传统的SONET系统中，通常的做法是设计能携带多个STS-1信号的OC链路。一般地说，STS-1信号被一起多路复用并且以形成以基本STS-1速率的整数倍工作的更高级信号。例如，三个多路复用的STS-1信号可以被多路复用形成以基本速率51.84Mbps的三倍或155.520Mbps速率工作的STS-3信号。同样，48个多路复用的STS-1信号可以形成STS-48信号，所述信号以基本速率51.84Mbps的48倍或以每秒2.488千兆位(Gbps)工作。在更复杂的配置中，OC链路可以设计为携带高达192个复用的STS-1信号，并提供接近10Gbps的传输能力。能够携带192个复用的STS-1信号的OC链路一般称为OC-192链路。

在图4的SONET网络中，OC链路106、108、110可以设计为满足各种容量的需要，但是，为了举例，下面将把OC链路106、108、110假设为是携带192个STS-1信号的OC-192链路。应该理解，链路106、108、110和下面描述的其它图中说明的所有其它OC链路都可以有选择地设计为具有较低传输容量和携带较少的STS-1信号，如果需要，甚至可以设计为具有更高的传输容量，未来的传输技术可能允许这种增加。

对于STS-N信号、例如STS-192信号(N＝192)的传输，SONET定义了一种标准的STS-N的帧结构，所述帧结构包括用于传输有效负载数据的包络容量和用于开销信息的各个域。图5示出在SONET中定义的标准STS-N帧的实例。图5示出的STS-N帧由N个STS-1帧122、124、126(只示出三个)组成，在SONET中，这些帧分别编号为1至N。正常情况下，包括在STS-N帧中的STS-1帧120、122、124的编号N与STS-N信号中携带的STS-1信号的编号对应。例如，对于一个OC-192链路，STS-N帧由192个STS-1帧组成，其中每一个帧都与复用的192个STS-1信号中的一个对应。

在STS-N帧中，，STS-1帧120、122、124都按照在SONET中定义的标准帧的格式构成。考虑特定的STS-1帧120，在SONET中定义的所述STS-1帧的格式是一个按90列×9行结构排列的810字节或6480比特的确定序列，其中每一列包括9个字节而每一行包括90个字节。根据SONET，STS-1帧120有125微妙的帧长。每秒就可以传送带有125微妙帧长，8000个STS-1帧，例如，STS-1帧120。考虑每一个STS-1帧都包含6480比特，可以传送STS-1信号的速率由下式给定：

STS-1的速率＝6480比特/帧*8000帧/秒；

           ＝51.84Mbps

正如上面指出的，它是SONET的基本速率。

更详细地考虑STS-1帧120，帧120的前三个列(列1至列3)用于传输开销126，剩下的列(列4至列90)确定同步有效负载包络(SPE)128。SPE 128由783字节组成，并可以以87列×9行的结构描绘。SPE 128主要用于携带有效负载数据，但是，由9个字节组成的第一列划归给路径层开销130(下文称为路径开销)。包括在路径开销130中的开销字节分别用J1，J2，B3，C2，G1，F2，H4，Z3，Z4和Z5标记。除Z3和Z4字节外，路径开销字节用于各种路径控制功能，包括信号特性监控和路径终端设备之间的维护。Z3和Z4字节当前还没有指派任何具体控制功能，而在先前的技术状态下被设定用于用户目的。在STS-N帧的每一个STS-1帧120、122、124中存在的所有其它Z3和Z4字节也是如此。

传输开销126位于STS-1帧的前三列，这些列一共包含27个字节。这些字节中，9个字节划归部分层开销132(下文称为部分开销)，而18个字节是为线路层开销134(下文称为线路开销)准备的。部分开销132定位在传输开销126的行1至行3，一般用于支持部分控制功能，后者包括信号特性监控、管理、维护和部分终端设备之间的接通。线路开销134定位在传输开销126的行4至行9，一般用于支持线路的控制功能，例如，信号多路复用，在线路终端设备之间的保护交换和维护。

在本发明中，在光网络中如何发生保护交换方面进行改进。这些改进要求在上述SONET标准中修改。在当前的线路保护系统结构中，线路开销134有两个字节，用于特定链路的保护交换数据是在故障期间插入其中的，这些字节是图5中图解说明的K1和K2字节。在特定的OC链路中出现故障情况下，保护交换数据提供所需要的替代的路径信息。在这种情况下，如果在特定OC链路中出现故障时，通过所述OC链路的所有数据业务将由K1和K2字节规定的保护路径重新定向、使得数据业务仍然达到有故障的OC链路另一端的NE上。如上所述，所述保护路径可以是与工作OC链路并行的保护OC链路，或者保护路径可以包括许多沿BLSR按照相反方向引导数据业务的OC链路，一直到它达到有故障的OC链路另一端的NE上。

在本发明中，保护交换数据没有插入线路开销134中，但是，最好是在故障期间插入路径开销130中。更具体地说，保护交换数据最好插入在当前还没有被SONET标准使用的Z3和Z4字节中。当然，如果进行了重新定义或已包括在不同的标准中，那么，路径开销中的其它字节可以用于类似目的。

正如下面将要说明的，保护交换数据的细节是随实施例变化的，但是本发明最佳实施例的本质是在网络建立期间在光网络中保护路径的指派以及在出现故障情况下在路径开销中保护交换数据的插入，这种保护交换数据表示需要重新配置、以便沿指派的保护路径引导所述数据业务。可以把所述保护交换数据看做接收它的网络单元的触发参数，因为，当在工作路径中检测到故障时，由光网络中其它可用的网络单元进行的对所述保护交换数据的处理，触发了它们的交换结构的重新配置以便建立保护路径。

现在参考图6说明本发明的一个简单的实施例。在图6中，示出了图4的光通信网络实例，还描述了数据业务(数据1)的工作和保护路径。如图所示，第一NE 100接收数据业务(数据1)并通过OC链路106将其向前传送给第二NE 102。这种情况下的NE 100、102为带有构成特定数据业务的工作路径的OC链路106的路径终端设备。如图6所示，用于传送数据业务(数据1)的可供选择的路径被指派为从NE 100、经由OC链路108、NE 104和OC链路110到达NE 102。

如图6中所示，在所述例子中，NE 100包括：与各个OC链路耦合的端口P1、P2、P3；耦合在每一个端口P1、P2、P3之间的交换结构136；与交换结构136耦合的控制装置137；以及与控制装置137耦合的路由选择表138。下面将详细说明这些部件中的每一个的运行情况。应该看出，其它NE 102、104具有类似的结构，事实上，在下面说明的其它附图中的其它NE最好具有根据本发明的相似的结构。

以下是参考图7A进行描述的、用于根据本发明的最佳实施例建立工作路径和保护路径的过程。所述过程可以通过网络管理员手动实现，或者可以应用以下将说明的集算法自动实现其中的一些步骤。

首先，如步骤140所述，必须由网络管理员确定关于每一个数据业务路径的所需的保护级，可以有若干种不同的保护级。这些保护级中的一些包括(并不局限于这些)1∶1保护，1+1保护，未保护数据业务和1∶n保护。下面将通过例子说明每一个特定的保护级。在图6描述的情况中，对于数据业务(数据1)，选择了1∶1保护方案。

在如图7A所述的网络建立过程中，下一步是在步骤141确定最佳OC链路和用于每一个工作路径和保护路径的NE，它们必须根据确定的保护级配置。只要网络管理员了解整个网络布局，这可以由网络管理员手工完成，或者可以使用路由方法，例如，Dijkstra算法自动完成。在用Dijkstra算法确定数据业务的工作路径和保护路径的情况下，理论上将求得的最佳最短路径选择作为数据业务的工作路径，而下一个最佳最短路径选择作为保护路径。应该理解，其它考虑，例如，关于特定的OC链路的负载和成本对路径的选择也会产生影响。

一旦选定任何所需的工作路径，就必须适当地配置与工作路径有关的NE的交换结构，如步骤142所述。每一个NE中的交换结构的配置规定了将把所述特定的数据业务发送到什么地方。更具体地说，达到经过交换结构与第二端口连接的NE的第一端口的数据业务将经过与第二端口对应的OC链路输出。如果在工作状态期间通过路径终端NE的特定端口接收数据业务，那么，各种交换结构配置的组合效果是确定将使用的OC链路和NE。

此外，正如图7A的步骤143所述，一旦选定了所需的任何保护路径，就必须输入在工作路径中检测到的故障的路由选择表的入口。即，为了在光通信网络中指派保护路径，在工作路径的每一个NE中的路由选择表就增加一个保护入口。一旦出现具体故障时，每一个入口包括必须插入在路径开销保护字节中的保护交换数据。所述保护交换数据指明了在包括在保护路径中的NE的交换结构中需要进行的修改以便重新选择数据业务的路由。

在本发明中，NE中检测工作路径中故障的控制装置确定路由选择表中哪一个保护入口必须经过查找过程加到交换结构中。接着，NE中检测故障的控制装置将保护交换数据插入数据业务的路径开销中，更准确地说，对于最佳实施例，就是当前还没有使用的Z3和/或Z4字节中。而且，如果合适的话，检测故障的NE的控制装置应根据保护交换数据重新配置它的交换结构。对于光网络的其它NE，对应的控制装置读出Z3和/或Z4字节，确定保护交换数据是否被插入。如果有一个保护数据被插入(与缺省数据比较)，控制装置处理所述数据以确定是否需要将它们的具体交换结构重新配置，如果需要，如何重新配置它们的交换结构以便配置保护路径。

在图6的光通信网络实例中，NE 100具有这样配置的交换结构136、使得在正常运行时在端口P1接收的任何数据业务经由OC链路上的端口P2被传送出去，并且NE 102具有这样配置的交换结构、使得在OC链路106的端口P6上接收的任何数据业务在端口P7输出。另外，NE 100和NE 102(工作路径的NE)具有它们的带有保护入口的路由选择表，所述保护入口表明：如果在工作路径(OC链路106)中出现故障，那么，由保护入口指明的保护交换数据将被插入所述数据业务的路径开销的Z3和/或Z4字节中。在所述实例情况下，保护交换数据包括：重新配置NE 100的交换结构、使得端口P1和端口P3耦合在一起的保护交换指令；配置NE 104的交换结构、使得端口P4和端口P5耦合在一起的保护交换指令；以及重新配置NE 102的交换结构、使得端口P8和端口P7耦合在一起的交换指令。在正常运行时，使用这些配置的交换结构，可以将在端口P1接收的数据业务(数据1)经过端口P2、OC链路106、端口P6和NE 102输出到端口P7。

现在参考图7B说明在切换到保护路径期间网络单元中控制装置的操作。开始，如步骤144所述，控制装置监控NE使用众所周知的技术耦合的任何OC链路中的任何故障标记。在检测到预配置的工作路径中的OC链路的故障标记的情况下，如步骤145所述，控制装置查找其路由选择表中与检测到的特定故障对应的保护入口。保护入口指明保护交换数据，后者包含必须在光网络中实现以便这样配置交换结构、使得数据业务通过所述保护路径的若干交换指令。这里，NE(在步骤146中)将保护字节中的保护交换数据插入在包括数据业务的STS-1信号的路径开销中。在保护交换数据中，可能存在检测故障的具体NE的交换指令；所述指令在步骤147中确定。

如果在步骤147插入保护字节中的保护交换数据中存在与特定的NE对应的交换指令，那么，在步骤148发生根据交换指令重新配置交换结构。与特定的NE对应的交换指令的内容指明特定的NE将在保护路径中。一旦在步骤148中出现所述交换结构的重新配置，或者在步骤147中不需要重新配置(表明特定的NE将不在保护路径中)，那么，在步骤149中，NE将把在保护字节中带有保护交换数据的数据业务输出给由交换结构的配置所说明的端口。这时，由NE中的控制装置执行的运算将返回步骤144。

在步骤144中，如果在任何NE被耦合到其中的OC链路中没有检测到故障，那么，在步骤150，控制装置将监控输入的数据业务的保护字节中的任何变化。如步骤146所述，当工作路径没有出现故障时，保护字节将处于缺省状态，一旦工作路径出现故障，保护交换数据被插入保护字节。如果输入的数据业务的保护字节没有变化，那么，图7B的过程返回步骤144。在图7B中，虽然步骤144和150是作为独立步骤加以说明，但是，应该理解，这些监控操作最好通过光网络的每一个NE中的控制装置连续执行。

如果在步骤150检测到保护字节中的变化，那么，在步骤151，控制装置继续处理插入在保护字节中的保护交换数据。这时，由控制装置执行的过程转到如上所述的步骤147，在步骤147，确定在与特定的NE对应的保护交换数据中是否存在交换指令。如果存在与具体NE相关联的交换指令，那么，控制装置根据交换指令重新配置交换结构。不论存在还是不存在交换结构的重新配置，控制装置都要将在保护字节中包含保护交换数据的数据业务输出给由交换结构的配置规定的端口。

现在，回到图6的例子中，如果在OC链路106中出现故障，那么，NE 100和/或NE 102将检测所述故障。为了简化，仅仅描述NE 100检测到故障的情况。由于检测故障的结果，NE 100中的控制装置137将执行查找路由选择表以确定与这种故障对应的保护入口的操作(步骤145)。在这种情况下，保护入口将具有与上述相似的保护交换数据；保护交换数据包括用于NE 100，NE 104和NE 102中每一个的交换指令。接着，控制装置137将把保护交换数据插入数据业务(数据1)的路径开销中的保护字节中(步骤146)，并且确定是否有任何交换指令与NE 100中的交换结构136有关(步骤147)。在图6的情况下，确实有一个交换指令与NE 100对应，它是重新配置交换结构136、使得端口P1和端口P3耦合在一起的指令。因此，控制装置继续执行所指令的交换结构136中的重新配置(步骤148)。在NE 100中执行所述重新配置后，在端口P1接收的数据业务(数据1)随后经过端口P3输出，这将带有路径开销的保护字节中的保护交换数据的数据业务经由OC链路108引到NE 104(步骤149)。

这时，NE 104将在端口P4上接收数据业务(数据1)，并检测在数据业务(数据1)中的非缺省的保护字节(步骤150)。这导致对保护字节中保护交换数据的处理(步骤151)并确定存在针对NE 104的交换结构的交换指令(步骤147)，所述交换指令是这样配置交换结构、使得端口P4和端口P5耦合在一起的指令。接着，NE 104的控制装置将根据所述指令配置其交换结构(步骤148)并且将由交换结构配置的数据业务(数据1)经过端口P5输出，结果，在NE 102经由OC链路110接收数据业务(数据1)(步骤149)。

另外，将在NE 102中执行与上面说明的NE 104的过程相似的过程、以便重新配置其交换结构(图7B中的步骤150，151，147，148和149)。或者，由于NE 102中的控制装置能够直接检测OC链路106中的故障，所以，NE 102的控制装置就能够继续执行与上述关于NE 100的类似的步骤(图7B的步骤144，145，146，147，148和149)。最后，当OC链路106出现故障时，在端口P1接收的数据业务(数据1)将经过端口P3、OC链路108、端口P4、NE 104、端口P5、OC链路110、端口P8和NE 102输出给端口P7，这是在前一步骤中选择的保护路径。

应该看出，在本发明的最佳实施例中，工作路径和保护路径是双向路径。上述例子是具体的易于说明的简单的单向系统。因此，在正常运行期间，在相同的工作路径配置和保护路径指派的情况下，在NE 102中端口P7接收的任何数据业务都将经过端口P6、OC链路106、端口P2和NE 100传送给端口P1。而且，在OC链路106故障期间，在NE 100、102、104中获得的交换结构的重新配置将引起在端口P7接收的任何数据业务经过端口P6、OC链路110、端口P5、NE104、端口P4、OC链路108、端口P3和NE 100传送给端口P1。

应该看到，在未讨论的其它数据业务路径的NE 100、102、104的各自的交换结构和路由选择表中，可能包括其他端口配置和保护入口。本质上，整个光通信网络可以看作许多对各NE和OC链路进行复用的通信路径，并且定义了带有它自己的一组输入和输出端口的每一条路径。在图6的例子中，只定义了一条通信路径。在此情况下，在网络建立期间，工作路径和保护路径的选择要保证保护得以维护，工作路径和保护路径都有保留带宽。应当指出，正如下面将要说明的，在某些实施例中，保护路径的保留带宽与其它通信路径的保护路径共享，而在其它实施例中则不共享。

一般地说，根据本发明，包括在光通信网络中的路径可以是下面讨论的许多不同保护方案和保护级中的任何一个。事实上，借助于本发明，每一条路径都可以具有专门为其类型划定的不同的保护范围、数据业务的优先等级(所述路径将用于该数据业务)、光缆的可用性和/或客户所需的配置。

在讨论更复杂的光通信网络之前，现在参考图8至图10，说明一些不同的保护方法。应该指出，下面说明的保护方案和等级并不意味着限制了本发明的范围，事实上，本发明的灵活性允许设置这里未讨论的各种不同的保护方案。

根据本发明，某些能够在光通信网络中应用的众所周知的保护方案是如图6所示的1∶1保护方案、1∶n保护方案和未保护数据业务。另外，网络中的网络单元可以配置成与BLSR设计相似的环，在环中分开地配置工作路径和保护路径。

当考虑保护级时，应当考虑在有关的OC链路中保留带宽指派的标记。正如前面参考图4所说明的，OC链路最好细分成工作信道部分112、未保护信道部分113、保护信道部分114和未指派部分115。在本发明的最佳实施例中，工作信道112是用作一个或多个工作路径部分的带宽保留部分；未保护信道部分113是用作一个或多个没有保护路径的数据业务路径的带宽保留部分；保护信道部分114是所需要的带宽的保留部分，它确保如果必须配置保护路径就有带宽可用；以及未指派部分115是其它数据业务可使用的剩余带宽。这些保留带宽部分最好保存在应用众所周知技术的控制软件中。

根据本发明，光通信网络可以扩展其灵活性，因而可以使网络与每一种数据业务路径之间在适合的情况下保持效率平衡。图8A说明可实现本发明的一种光通信网络实例，所述网络包括五个可以沿着五条数据业务路径传送数据业务的NE。在图8A中，第一NE 160经由OC链路A与第二NE 162耦合；第二NE 162经由OC链路B与第三NE 164耦合；第一NE 160经由OC链路C与第三NE 164耦合；第一NE 160经由OC链路D与第四NE 166耦合；第四NE 166经由OC链路E与第五NE 168耦合；而第五NE 168经由OC链路F与第三NE 164耦合。在所述网络实例中，数据业务(数据1)在第一NE 160和第三NE 164之间传送；数据业务(数据2)在第一NE 160和第二NE 162之间传送；数据业务(数据3)在第二NE 162和第四NE 166之间传送；数据业务(数据4)在第四NE 166和第三NE 164之间传送；而数据业务(数据5)在第三NE 162和第五NE 168之间传送。

图8B说明在图8A的OC链路中的保留带宽。在这个例子中，数据业务(数据1)具有经由OC链路C的配置的工作路径和经由OC链路A和B的指派的保护路径；数据业务(数据2)具有经由OC链路A的配置的工作路径和经由OC链路C和B的指派的保护路径；数据业务(数据3)具有经由OC链路A和D的配置的未保护路径；数据业务(数据4)具有经由OC链路C和F的配置的工作路径和经由OC链路D和C的指派的保护路径；而数据业务(数据5)具有经由OC链路B和F的配置的未保护路径。

在图8A和图8B说明的例子中，可以看到，OC链路A中的保护部分是为数据业务(数据1)的保护路径保留的；OC链路B中的保护部分是在数据业务(数据1)和数据业务(数据2)的保护路径之间共享的；OC链路C中的保护部分是在数据业务(数据2)和数据业务(数据4)的保护路径之间共享的；OC链路D中的保护部分是为数据业务(数据4)保护路径保留的；而OC链路E和F没有保留任何保护部分。在OC链路B和C的共享保护部分的情况下，应当指出，这种包括共享保护部分的实现方案仅仅保证在光通信网络中单一故障的保护，但不能保证以下情况下的保护：由于网络中多个故障的缘故，需要共享一个保留保护部分的两条数据业务保护路径。

有许多技术针对光通信网络中出现多个故障的情况，这与图8A说明的情况相似。例如，可以建立不同保护路径的优先级分层结构。例如，在由于OC链路A和F中故障的缘故、数据业务(数据2)和数据业务(数据4)的保护路径都需要OC链路C中的保护部分的情况下，数据业务(数据2)的保护路径可能优先。优先级可以简单地基于故障出现的次序、或者基于所传送数据的类型或重要性。另一方面，即使当第二保护路径需要所述保护部分时所述保护部分正被第一保护路径使用，假设未指派部分有足够的带宽，则可选择在OC链路的未指派部分中配置第二保护路径。在图8A和图8B的实现实例中，OC链路A在未指派部分中几乎具有足够的带宽来容纳超过保护部分所包含的带宽的附加保护带宽。

另外，在多故障情况下，一种附加的解决共享保护部分问题的方案就是在共享保护部分情况下具有较大的保护部分。所述解决方案的缺点是增加了所需的保留带宽资源的数量，但是在必须保证1∶1或1+1的保护时这可能是需要的。在不能配置第一保护路径的情况下，所述问题的另一个解决方案就是把第二保护路径指派给一条特定的通信路径。所述解决方案的缺点是增加了复杂性，在一条工作路径多条保护路径情况下，还增加了所需带宽资源。

在图8A和图8B所示的例子中，可能由于所述数据业务的优先级较低，数据业务(数据3)和数据业务(数据5)只有未保护数据路径。在本发明的某些实施例中，尽管未保护路径在OC链路中没有保留保护带宽，但是仍然存在在网络建立期间指派保护路径的选项。在这种情况下，如上所述，保护路径的指派包括将保护入口插入受影响的NE的路由选择表中，但是不包括使用保留的OC链路保护部分中的带宽的能力。只有相关联的OC链路的未指派部分中的任意带宽可以用于未保护路径出现故障的情况。

在图8B中，虽然与OC链路对应的带宽相同，但是人们应该懂得，这是为了说明一个简单实例。在另一个实施例中，光网络中的OC链路可能具有各种不同的带宽。而且在图8B中，虽然所示出的每一组数据业务的带宽需求是相同的，但是人们应该懂得，不同数据业务的带宽需求可能是不同的。保留在特定OC链路中的保护部分最好有足够的带宽，以便保护相应的具有最大带宽需求的工作路径。

图9举例说明一种光通信网络，它证明借助于本发明可以得到的、而利用传统的保护技术不能得到的附加灵活性，所述附加灵活性是在光学工作路径中出现故障时，重新配置仅形成数据路径的一部分的光路径的能力。更具体地说，如果服务接入点出现故障，先有保护技术将不能修正所述故障，而如下所述，根据情况借助于本发明有可能修正所述故障。

如图9所述，四个路由器170、172、174、188和5个NE 176、178、180、182、184在光通信网络中互连。如图9所述，NE 176与NE 178、NE 180和路由器172连接；NE 178还与NE 180、NE 182和路由器174连接；而NE 182还与NE 184和路由器170连接。另外，路由器170、172和188单独与局域网(LAN)186连接。在图9说明的实例中，工作路径经由LAN 186、路由器172和NE 176、178配置在路由器188和路由器174之间。在所述情况下，如果服务接入点、例如NE 176出现故障，那么，光网络的剩余的部件不能通过它们自己来补偿所述故障。

在本发明的实施例中，如果网络管理员知道路由器188能够经由LAN 186将数据业务传送给路由器170或从路由器170接收数据业务的话，那么，在网络建立期间就可以将保护路径指派给这样一种故障。在此情况下，如果较高层的保护方案的某些形式对于故障情况下经由路由器170传送的数据业务是恰当的话，那么，可以经由LAN 186、路由器170、NE 182和NE 178在路由器188和路由器174之间指派总保护路径。在较高层上，这可以通过路由器170和路由器188之间的恒定连接以及路由器172和路由器188之间的工作路径连接来实现，或者，可以通过在故障期间连接路由器170、188的另一种保护形式实现。

只要存在一种使路由器170、188在故障期间进行连接的技术，那么，图9的NE就可以通过在路由器170和路由器174之间建立一条保护路径补偿在NE 176中的故障。这可以通过将保护入口插入NE176、178中来实现，NE 176、178包括适应故障情况下重新配置的NE178、182的交换结构。

在此情况下，如果NE 178检测到NE 176中的故障，那么，NE 178中的控制装置将查找其路由选择表、以便确定相应的保护入口，所述保护入口包括带有NE 178的交换指令的保护交换数据和NE 182的交换指令。然后，NE 178的控制装置将保护交换数据插入数据业务的路径开销中的保护字节中，按照交换指令重新配置它的交换结构，并将路由器174接收的数据业务输出给NE 182(按照它的交换结构中的重新配置)。然后，NE 182中的控制装置将检测接收数据业务中的非缺省保护字节，处理保护字节中保护交换数据，根据对应的交换指令重新配置它的交换结构，并将数据业务输出给路由器170。假设路由器172和路由器188之间的路由选择在路由器170和路由器188之间切换，那么，路由器188和路由器174可以经过总保护路径通信。在先前的网配置中，配置图9的光通信网络的尝试不考虑光通信网络的NE以外的部件。

在本发明的示范性实施例中，工作路径中故障的类型和位置指明了将使用的保护路径。这是通过使网络中的不同故障在查找的路由选择表中产生不同的保护入口(即保护交换数据)来实现的。

图10A至图10D举例说明一种光通信网络，其数据业务路径利用根据本发明这个示范性实施例的保护方案。在这种情况下，工作路径经过NE 202，204，206出现在NE 200和NE 208之间，保护路径经过NE 210、212、214、216、218，经过NE 202、204、214、216、218并经过NE 210、212、214、204、206出现在NE 200和NE 208之间。

图10A说明在没有表明工作路径中出现无故障的正常运行下的光通信网络。图10B说明在NE 202和NE 204之间出现故障时图10A的光通信网络，这时使用的保护路径环绕故障，同时应尽可能使用工作路径的NE和OC链路。因此，只有NE 200、210、212、214、204中的交换结构必须重新配置(即保护交换数据中的交换指令5)，并且必定使用OC链路中最小数目的保留保护部分。图10C说明在NE 204和NE 206之间出现故障时图10A的光通信网络。与图10B相似，这时使用的保护路径环绕在故障周围，同时尽可能使用工作路径的NE和OC链路。因此，只有NE 204、214、216、218、208中的交换结构必须重新配置(即保护交换数据中的交换指令5)，并且与图10B相似，必定使用OC链路中最小数目的保留保护部分。图10D说明在NE 204中出现故障情况下的图10A的光通信网络。这时使用的保护路径完全环绕故障，同时没有使用工作路径的NE和OC链路(即保护交换数据中的交换指令7)。

在上述例子中，在故障期间，光通信网络的网络管理员要设法尽可能多地使用工作路径部件，因此，必须使用最小数目的保护部分和重新配置最小数目的交换结构。本发明最佳实施例的实现方案允许把所要求的灵活性用于此目的。

虽然以上已经对关于SONET标准的本发明作了说明，但是应该清楚，SONET未定义的其它数据业务也可以应用。本发明的一个重要方面就是经过数据业务中的路径开销的保护字节、传播保护交换指令的能力，所述能力为故障条件下交换结构的快速和可靠的交换作准备。

本专业的技术人员明白，为实现本发明还有更多的可供选择的实现方案和可能的修改，上述实现方案仅仅是本发明的某些实施例的说明。因此，本发明的范围仅仅由所附权利要求书限定。

Claims (41)

1.一种准备耦合在光网络的工作路径中的网络单元，所述网络单元包括：

多个端口，它包括与工作路径中的光载波(OC)链路耦合的第一和第二端口；

交换结构，它与所述多个端口连接并配置成这样耦合所述第一和第二端口、使得在所述第一和第二端口中的一个接收的数据业务在另一个端口上输出；以及

控制装置，它与所述交换结构连接，它起监控所述工作路径中的故障的作用，并且，如果在所述工作路径中检测到故障，则确定与所述故障对应的保护交换数据，并将所述保护交换数据插入从所述第一和第二端口中至少一个输出的所述数据业务中。

2.如权利要求1所述的网络单元，其特征在于：所述数据业务包括多个数据单元，每一种数据单元包括路径开销，所述路径开销又包括至少一个保护字节；以及

为了将所述保护交换数据插入所述数据业务中，所述控制装置将所述保护交换数据插入在至少一个保护字节中。

3.如权利要求2所述的网络单元，其特征在于：每一个所述数据单元包括同步传输信号级1(STS-1)和至少一个保护字节，所述至少一个保护字节包括在每一个STS-1的所述路径开销中定义的Z3和Z4字节中的至少一个。

4.如权利要求1所述的网络单元，其特征在于还包括路由选择表，后者包括至少一个保护入口；

其中，为了确定与所述故障对应的保护交换数据，所述控制装置在所述路由选择表中查找与所述工作路径中的故障对应的保护入口，所述保护入口包括所述保护交换数据。

5.如权利要求1所述的网络单元，其特征在于：所述保护交换数据包括用于网络单元中交换结构的多个交换指令，所述网络单元与所述数据业务中的保护路径相关联。

6.如权利要求5所述的网络单元，其特征在于：所述多个端口还包括准备耦合到保护路径的OC链路的第三端口；

其中，所述保护交换数据中的交换指令确定这样重新配置所述交换结构、使得所述第一和第三端口耦合在一起；以及

其中，如果在所述工作路径中检测到故障，则所述控制装置还起根据所述对应的交换指令重新配置所述交换结构的作用。

7.如权利要求1所述的网络单元，其特征在于：所述数据业务由同步光网络(SONET)标准定义。

8.如权利要求1所述的网络单元，其特征在于：所述数据业务由同步数字分层(SDH)标准定义。

9.一种准备指派到光网络的保护路径中的网络单元，所述网络单元包括：

多个端口；

与每一个所述端口连接的交换结构；以及

与所述交换结构连接的控制装置，所述控制装置起监控在所述端口之一接收的数据业务中的保护交换数据的变化，并且如果所述保护交换数据发生了变化，则处理所述保护交换数据以便确定所述保护交换数据中是否有与所述网络单元有关的任何交换指令，如果所述交换指令中至少一条与所述网络单元有关，那么，根据与所述网络单元有关的所述交换指令重新配置所述交换结构、以便在所述光网络的所述保护路径中配置所述网络单元。

10.如权利要求9所述的网络单元，其特征在于：所述数据业务包括多个数据单元，每一个数据单元包括路径开销，所述路径开销又包括至少一个保护字节；以及

其中，所述数据业务中的所述保护交换数据位于所述至少一个保护字节中。

11.如权利要求10所述的网络单元，其特征在于：所述每一个数据单元包括同步传输信号级1(STS-1)，并且所述至少一个保护字节包括在每一个STS-1的所述路径开销中定义的所述Z3和Z4字节中的至少一个。

12.如权利要求9所述的网络单元，其特征在于：所述多个端口包括准备耦合到工作路径中光载波(OC)链路的第一和第二端口；

其中，所述交换结构配置成这样耦合所述第一和第二端口、使得在所述第一和第二端口中的一个接收的数据业务在另一个端口输出；以及

其中，所述控制装置还监控所述工作路径中的故障，并且如果在所述工作路径中检测到故障，则确定与所述故障对应的保护交换数据并且将所述保护交换数据插入从所述第一和第二端口中至少一个端口输出的所述数据业务中。

13.如权利要求12所述的网络单元，其特征在于还包括包含至少一个保护入口的路由选择表；

其中，为了确定与所述故障对应的保护交换数据，所述控制装置在所述路由选择表中查找与所述工作路径中的所述故障对应的保护入口，所述保护入口包括保护交换数据。

14.如权利要求9所述的网络单元，其特征在于：所述数据业务由同步光网络(SONET)标准定义。

15.如权利要求9所述的网络单元，其特征在于：所述数据业务由同步数字分层(SDH)标准定义。

16.一种用于建立网络单元和光载波(OC)链路的光通信网络的方法，所述方法包括：

经过第一组OC链路，配置第一路径终端网络单元和第二路径终端网络单元之间的数据业务的工作路径；以及

经过第二组OC链路，为所述第一网络单元和所述第二网络单元之间的数据业务指派至少一个保护路径，所述指派至少一个保护路径的操作包括：

将保护入口插入可以检测所述工作路径中的故障的网络单元的路由选择表中，所述保护入口包括保护交换数据，保护交换数据指明在所述第一网络单元和所述第二网络单元之间配置所述保护路径所需的交换结构修改。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于：所述配置数据业务的工作路径的操作包括在多个所述网络单元中配置交换结构，以便经过所述工作路径传送所述数据业务。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于：所述配置数据业务的工作路径的操作还包括保留用于经过第一组OC链路的数据业务的带宽。

19.如权利要求16所述的方法，其特征在于：所述指派数据业务的至少一个保护路径的操作还包括保留用于经过第二组OC链路的数据业务的带宽。

20.如权利要求16所述的方法，其特征在于：所述指派数据业务的至少一个保护路径的操作包括经过多个对应的OC链路组从所述第一网络单元到所述第二网络单元指派用于所述数据业务的多个保护路径。

21.一种用于在预配置的工作路径出现故障期间在光网络中配置预指派的保护路径的方法，所述方法包括：

监控所述预配置的工作路径中的故障标记；以及

如果在所述工作路径中检测到故障标记：则

确定与所述故障对应的保护交换数据；

将所述数据业务中的所述保护交换数据传送给所述保护路径的所述网络单元；以及

处理请求重新配置的每一个所述网络单元的所述保护交换数据、使得其对应交换结构被重新配置。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于：所述数据业务包括多个数据单元，每一数据单元包括路径开销，所述路径开销还包含至少一个保护字节；以及

其中，所述传送所述数据业务中的所述保护交换数据包括将所述保护交换数据插入所述路径开销的所述至少一个保护字节中并且转发所述数据业务。

23.如权利要求22所述的方法，其特征在于：每一个所述数据单元包括同步传输信号级1(STS-1)并且所述至少一个保护字节包括在每一个STS-1的所述路径开销中定义的Z3和Z4字节中的至少一个。

24.如权利要求21所述的方法，其特征在于：所述确定与所述故障对应的保护交换数据的操作包括在与所述故障标记对应的路由选择表中查找保护入口，所述保护入口包括所述保护交换数据。

25.如权利要求21所述的方法，其特征在于：所述保护交换数据包括关于需要交换的所述保护路径的所述网络单元的多条交换指令。

26.一种与光载波(OC)链路耦合在一起的网络单元的光通信网络，所述光通信网络包括：

包括第一OC链路组和网络单元的工作路径，它们配置成在第一和第二路径终端网络单元之间传送数据业务；以及

包括第二OC链路组和网络单元的至少一个保护路径，如果在所述工作路径上检测到故障，则它们被指派来在所述第一和第二路径终端网络单元之间传送的数据业务；

其中，所述工作路径的所述网络单元中的路由选择表包括确定交换指令的保护入口，所述交换指令必须加到所述保护路径的所述网络单元以便配置所述保护路径。

27.如权利要求26所述的网络，其特征在于：如果在所述工作路径出现故障，则所述第一组的至少一个所述网络单元检测故障，通过在其路由选择表中查找所述对应的保护入口来确定保护交换数据，并且将包含其交换指令的所述确定的保护交换数据插入所述数据业务中。

28.如权利要求26所述的网络，其特征在于：所述数据业务包括多个数据单元，每一个数据单元包括路径开销，所述路径开销还包括至少一个保护字节；以及

其中，为了将所述确定的保护交换数据插入所述数据业务中，所述特定的网络单元将所述保护交换数据插入所述至少一个保护字节中。

29.如权利要求28所述的网络，其特征在于：每一个所述数据单元包括同步传输信号级1(STS-1)，并且所述至少一个保护字节包括在每一个STS-1的所述路径开销中定义的Z3和Z4字节中的至少一个。

30.如权利要求26所述的网络，其特征在于：所述第一组中的每一个所述网络单元包括配置成经过所述工作路径传送所述数据业务的交换结构。

31.如权利要求26所述的网络，其特征在于：所述第一组中的每一条所述OC链路包括经过所述工作路径的所述数据业务的保留带宽。

32.如权利要求26所述的网络，其特征在于：所述第二组的每一条所述OC链路包括经过所述工作路径的所述数据业务的保留带宽。

33.如权利要求26所述的网络，其特征在于：所述第一组的所述网络单元中的至少一个在所述第二组中。

34.如权利要求26所述的网络，其特征在于：所述数据业务由同步光网络(SONET)标准定义。

35.如权利要求26所述的网络，其特征在于：所述数据业务由同步数字分层(SDH)标准定义。

36.一种准备耦合在光网络的工作路径中的网络单元，所述网络单元包括：

用于监控工作路径中故障的装置；

用于在所述工作路径中检测到故障时确定与所述故障对应的保护交换数据的装置；

用于将所述确定的保护交换数据插入所述数据业务中的装置；以及

用于将所述数据业务被插入的所述确定的保护交换数据一起输出的装置。

37.一种准备指派到光网络的保护路径中的网络单元，所述网络单元包括：

用于接收数据业务的装置；

用于监控所述接收的数据业务的保护交换数据中的变化的装置；以及

用于在所述保护交换数据发生变化情况下处理所述保护交换数据的装置；以及

其中，用于处理所述保护交换数据的装置包括：用于在所述保护交换数据包括与所述网络单元有关的交换指令情况下重新配置所述网络单元的装置。

38.一种数据帧，它包括：

传输开销；以及

同步有效负载包络(SPE)，所述SPE包括路径开销和有效负载；

其中，保护交换数据被插入所述路径开销中。

39.如权利要求38所述的数据帧，其特征在于：所述保护交换数据被插入所述路径开销中的Z3和Z4字节中的至少一个中。

40.如权利要求38所述的数据帧，其特征在于：所述数据帧是同步光网络(SONET)帧。

41.如权利要求38所述的数据帧，其特征在于：所述数据帧是同步数字分层(SDH)帧。

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