CN1639606A - 在包含带有光端口的节点的网络中发送信号的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在包含了带有光端口(2、3)的节点(A、B)的网络中传播信号的方法和安。所述光端口包括分别用于信号丢失检测以及激活光输出功率或调制控制的逻辑。本发明使用逻辑是为了实现信息传送的信号丢失检测。特别的，本发明被用来在连接端口和节点的时候传送拓扑信息。根据本发明，信息是通过关闭和开启发送节点光输出功率或者调制来发送的。端口关闭就提供了对应一个逻辑值的低于阈值的光功率或调制，而端口开启则提供了对应另一个逻辑值的高于阈值的光功率和逻辑。节点和端口可以按所述方法来连接。

Description

在包含带有光端口的节点的 网络中发送信号的方法和装置

技术领域

本发明涉及在一个包含带有光端口的多个节点的网络中发送信号的方法和装置。本发明对节点接收端口处的信号丢失检测使用了逻辑，从而能够通过关闭或开启输出光功率或调制从一个节点的发送端口获得信息，例如通过控制节点中激光器的输出功率或调制来实现。特别的，本发明能够被用来传送拓扑信息。

背景技术

在具有链路层终端的网络中会发生信息的交换以实现对拓扑结构的自动控制。由于全光或者光电节点在它们的发送端口中有可以不包含任何链路层终端，所以使用诸如交叉连接器这样的透明光节点就会带来问题。由于没有链路层，所以当连接新节点或者错误追踪拓扑信息时，就没有一个自然的方式来自动检测网络中的拓扑。所有的拓扑信息必须手动确定。

本发明所解决的问题就在于，当光设备之间没有互通的数据通道或者没有合适的链路层协议时，在所述光设备之间提供信息的传送。

本发明是通过使用信号检测的逻辑来解决该问题的，例如经常位于节点接收器的信号丢失检测，这通常称为信号丢失(LOS)。该逻辑具有用来传送信号的两个逻辑电平。

信号丢失检测通常被用来检测损坏的光纤或发送器，并且还可以检测光功率或调制幅度。需要注意的是，信号丢失检测功能不能确定调制的特性，例如比特率等，它仅能判定是否存在这样的调制。本发明的发明者认识到通过开启或关闭输出光功率或调制，就可以在节点之间的传统数据通道以外建立一个新的通信通道，这样诸如拓扑信息这样的信息就可以传送到相邻节点。

由于几乎所有带有光端口的设备都在使用信号丢失检测，所以本发明可以用于很宽范围的设备类型。

发明内容

本发明公开了在包含多个节点的网络中发送信号的方法，所述节点通过诸如交叉连接器这样的光端口连接在一起。例如，节点所能够包含的接收端口具有用于信号丢失检测的逻辑，而所包含的发送端口的输出光功率或调制可以被关闭和开启。发送端口可以示例性的包括能够被关闭和开启的激光器，但应该理解还可以使用其它光源，这些光源可以被控制以改变光功率或调制。

本发明提供了对上述问题的一个解决办法，这包括，通过逻辑来传送诸如管理或拓扑信息这样的信息，所述逻辑是用于信号丢失检测以及功率或调制控制的激活。为了检测信号丢失以及激活功率或调制控制，本发明的逻辑是安排在数据通道以外的。通过本发明，当有新节点连接到网络中时网络的拓扑结构就可以被自动检测到，以及拓扑信息可以被错误追踪。

根据本发明的一个实施例，信息是通过控制激光器来传送的，例如可以控制发光的强度或者调制幅度。这样，信息就可以通过关闭或开启发送节点的激光器来得到发送。激光器被关闭对应了一个逻辑值，而激光器被开启则对应了另一个逻辑值。

此外，本发明涉及在包含节点的网络中发送信号的方法和配置，所述节点所带有的光端口具有分别用于信号丢失检测以及激活光功率或调制控制的装置。

本发明还涉及将一个节点的一个端口连接到包含多个节点的网络中，网络包含的所述节点所带有的光端口具有分别用于信号丢失检测和激活光功率或调制控制的装置。管理或拓扑信息可以通过控制发送节点的一个端口的输出光功率或调制来从所述发送节点自动传送到一个相邻节点，其中第一输出光功率或调制对应了所述相邻节点所接收到的第一光功率或调制，该第一光功率或调制幅度低于一定的阈值，从而对应了第一逻辑值，而其中第二输出光功率或调制对应了所述相邻节点所接收到的第二光功率或调制，该第二光功率或调制幅度高于一定的阈值，从而对应了第二逻辑值。

信息最好在网络的拓扑结构发生改变时传送，例如当有节点连接到网络中时。用于信号丢失检测以及激活激光控制的装置最好被安排在给所述节点提供数据通信的数据通道以外。

所述信息最好包括拓扑信息，例如节点的识别号、端口号、IP-号以及IP-端口号。节点和端口可以按照所述方法进行连接。

本发明还涉及在网络中发送信号的相应安排以及相应节点和交叉连接器。

附图说明

下面将通过参考附图来详细描述本发明，在附图中：

图1是两个将要被连接起来的节点的示意图；

图2是表示了受到影响的端口以及信息流的对应图；

图3a表示了两个节点通过光纤连接在一起；以及

图3b所示的两个时间尺度表示了普通数据通道通信与信号丢失检测通信之间的区别。

具体实施方式

本发明一般用于具有装配了光端口的节点的网络，其中的节点在特殊情况下是由光交叉连接器来组成的。在图1中表示了两个节点A和B，即要连接的节点。我们忽略节点的其它连接。

下面将通过参考带有光端口的节点以及光交叉连接器来描述本发明。然而，本发明并不仅限于这些设备，而是可以被实施在任何包括了具有检测信号丢失装置的光学设备的网络中。例如，这些设备可以是基于WDM的设备(WDM，波分复用)、SDH-设备(SDH，同步数字分层结构)、ATM-设备(ATM，非同步传输模式)、IP-设备等等。

此外，还将通过参考对一个节点中激光器的关闭和开启来描述本发明。然而，为了给输出光功率和调制提供一些变化，还可以使用和控制其它光源。也可以使用不同的调制，例如脉冲幅度调制和脉冲位置调制。

每个节点都具有一个控制了节点功能的控制***1。节点具有多个发送端口(Tx)2和多个接收端口(Rx)3。节点中端口之间通信的切换是通过交叉连接器4来实现的。节点之间是通过光纤5来连接的。从一个节点发送信息是通过对包含在节点中的一个或多个激光器控制发光强度或者调制幅度来实现的。

该交叉连接器4可以是全光的或者是光电的。光电交叉连接器具有电端子，也就是说输入的光信号被检测然后被转换成电信号，而该电信号将被进行内部交换然后通过激光器按光信号的形式发送出去。激光束会被调制以使得信息能够以正常方式发送。在光电交叉连接器中可以很容易检测出输入信号是否存在。在全光交叉连接器中则需要将信号偏转然后在一个独立的电端子处测量。

此外，每个接收器都包括用来检测信号的逻辑。根据接收的光信号的功率或者调制幅度，可以使用二值逻辑。如果输入端口处接收的平均光功率高于一定的阈值，那么该逻辑值就是SD＝真。如果输入端口处接收的平均光功率低于一定的阈值，那么该逻辑值就是SD＝假。本发明正是使用了这种逻辑。通过设定真＝1以及假＝0(或者反过来)，数据就可以在两个相邻的节点之间通过光功率或调制的关闭和开启来得到传送，例如，这可以通过控制节点的激光器来实现。由于SD功能的时间尺度是在100微秒的量级，所以这不会与光端口上普通的纳秒级通信相混。

换句话说，如果发送节点的激光器被关闭，那么光功率或者调制就是零，从而在接收器就有对应了发送“零”的SD＝假。然而，激光器或者端口的功率或调制也可以被降低以使得接收到的功率低于阈值，从而在接收器处有SD＝假。如果激光光功率或者调制被打开，那么光功率或者调制就会高于阈值(只要传送的距离不会使得信号衰减太多，这是光纤功能)从而有对应了发送“一”的SD＝真。数据率和编码协议必须事先确定。然后，信息就可以通过这种方式在端口之间传送。

如图2所示，每个节点所具有的识别信息能够被用来识别节点和描述网络的拓扑结构。该信息一般是识别号、端口号、IP-号以及IP-端口号。对于节点A，其节点识别号为ID＝13，IP-号为IP＝10.10.1.13，IP-端口号为IP-端口＝1234。各个端口是连续编号的。

该信息对于在光纤网络中确定拓扑结构以及实现后来的IP上的通信都是足够的。

唯一需要的事情就在于要有一个用来对比特流写入和读取字符的接口，例如，一个用来对比特流写入和读取8比特字符的接口。标准的ANSI被用作字符表。

字符流被解释以用于诸如XML编码的文本。在XML中，可以按下面的方式来预设标记：

<NODE_ID>13</NODE_ID>

<NODE_TXPORT>2</NODE_TXPORT>

<IP_ADDRESS>10.10.1.13</IP_ADDRESS>

<IP_PORT>1234</IP_PORT

在图2中，节点A的发送端口(Tx2)2被连接到节点B的接收端口(Rx4)3。节点A的控制***会给发送端口Tx2的发送激光器发出指令，以使得该端口通过上述的关闭和开启光功率或调制的方法来发送信息。信息如箭头6所示通过光纤5而被传送。节点B的接收端口Rx4检测到信号并提取来自发送节点A的信息。通过这样就完成了发送信号的过程，同时检测节点就得到了关于发送节点是怎样连接到它们的拓扑信息以及能够联系IP上新节点所需的信息。

当要连接一个全新节点时，可以对每个要连接的节点都执行上述方法。上述方法可以串行的进行，也就是一次一个端口，或者并行的进行，也就是一次所有端口。

图3a表示了发送节点A通过光纤连接到接收节点B。该发送节点A具有至少一个光端口，该端口使用输出功率或者调制控制在数据通道外发送信息。这里没有表示出一个可能的信号丢失检测功能。该图还表示了具有至少一个光端口的接收节点B，该光端口利用信号丢失检测来接收数据通道以外的信息。这里没有表示出一个可能的输出功率或者调制控制功能。信号丢失通道利用数据通道的光功率或者调制来确定信号丢失检测。当使用信号丢失检测通信时，由于关闭输出功率或者调制会阻塞普通数据通道，所以不能使用普通数据通道。

图3b所示的两个时间尺度表示了普通数据通道通信与信号丢失检测通信之间的差别。上边时间尺度表示了比特率在Gb/s范围的普通数据通道的时域图，而下边的时间表示了比特率在kb/s范围的信号丢失检测通信的时域图。上图的第一部分对应了功率或调制打开的情况，这在下图中就引起了接收节点B处的信号检测。上图第二部分对应了功率或调制关闭的情况，这在下图中就引起了接收节点B处的信号丢失检测。

这样，本发明就提供了自动传送信息，也就是拓扑信息的方法和安排，这可以被用在光网络中节点没有正常链路层终端的情况中。

实施例

在一般的自动线路交换网络中，在传送通信内容之前会执行四个步骤。第一，网络中的节点对它们的相邻节点以及它们共有的链路进行检测。第二，每个节点所检测到的信息会发布到网络中所有其它节点以给它们提供拓扑信息。第三，当所有节点都获得了拓扑信息后，每个节点会应连接的请求而给所请求的线路提供路由。第四，路由选择会被发送以分配所需的资源。这样，在该网络中，这四步就在传送数据之前得到执行。由于对相邻节点的检测是在数据传送之前进行的，所以即使在检测相邻节点时无法使用光通道进行数据传送，本发明也是能够工作的。

然而，在中心化的自动线路交换网络中，最后三个步骤的执行仍可按上述方式执行，只是这时的通信可以由中心管理***来完成。

Claims (28)

1.一种在包含多个节点(A、B)的网络中传播信号的方法，所述节点(A、B)带有的光端口(2、3)具有各自的用于信号检测的逻辑以及能够被关闭和开启的激光器，其中信息是通过关闭和开启一个发送节点(A)的激光器而被传送到相邻节点(B)的，以及，其中关闭激光器就提供了低于一个阈值的光功率，该功率对应了一个逻辑值，而开启激光器则提供了高于所述阈值的光功率，该功率对应了另一个逻辑值。

2.权利要求1中的方法，其中用于信号检测的所述逻辑被安排在提供所述节点(A、B)间数据通信的数据通道之外。

3.一种在包含多个节点(A、B)的网络中传播信号的方法，所述节点(A、B)带有的光端口(2、3)具有各自的用于信号丢失检测以及激活光输出功率或调制控制的装置，其中，当网络的拓扑结构发生改变时，信息是通过控制所述发送节点(A)的一个端口的输出功率或调制而从发送节点(A)自动传送到相邻节点(B)的，其中所述第一输出功率或调制对应了所述相邻节点(B)所接收到的第一光功率或调制，该第一光功率或调制幅度低于一个阈值，从而对应了第一逻辑值，以及，其中所述第二输出功率对应了所述相邻节点(B)所接收到的第二光功率或调制，该第二光功率或调制幅度高于所述阈值，从而对应了第二逻辑值。

4.权利要求3中的方法，其中用于信号丢失检测以及激活光输出功率或调制控制的所述装置被安排在提供所述节点(A、B)间数据通信的数据通道之外。

5.权利要求1-4中任意一个的方法，其中信息是通过字节编码来传送的。

6.权利要求1-5中任意一个的方法，其中所述信息包括拓扑信息。

7.权利要求6中的方法，其中的拓扑信息包括节点识别号、端口号、IP-号和IP-端口号。

8.一种将节点(A)的一个端口(Tx2)连接到包含节点(A、B)的网络上的方法，所述节点(A、B)带有的光端口(2、3)具有各自的用于信号检测的逻辑以及能够被关闭和开启的激光器，其中信息是通过关闭和开启一个发送节点(A)的激光器来传送到相邻节点(B)的，以及，其中关闭激光器就提供了低于一个阈值的光功率，该功率对应了一个逻辑值，而开启激光器则提供了高于所述阈值的光功率，该功率对应了另一个逻辑值。

9.权利要求8中的方法，其中用于信号检测的所述逻辑被安排在提供所述节点(A、B)间数据通信的数据通道之外。

10.权利要求8或9中的方法，其中信息是利用字节编码来传送的。

11.权利要求8-10中任意一个的方法，其中的信息包括拓扑信息。

12.权利要求11中的方法，其中的拓扑信息包括节点识别号、端口号、IP-号和IP-端口号。

13.一种将节点(A)的一个端口(Tx2)连接到包含节点(A、B)的网络上的方法，所述节点(A、B)带有的光端口(2、3)具有各自的用于信号丢失检测以及激活光输出功率或调制控制的装置，其中，当节点(A)被连接时，信息是通过控制所述发送节点(A)的一个端口的输出功率或调制而从发送节点(A)自动传送到相邻节点(B)的，其中第一输出功率或调制对应了所述相邻节点(B)所接收到的第一光功率，该第一光功率或调制幅度低于一个阈值并对应了第一逻辑值，以及，其中第二输出功率或调制幅度对应了所述相邻节点(B)所接收到的第二光功率或调制幅度，该第二光功率或调制幅度高于所述阈值并对应了第二逻辑值。

14.权利要求13中的方法，其中用于信号丢失检测以及激活光输出功率或调制控制的所述装置被安排在提供所述节点(A、B)间数据通信的数据通道之外。

15.权利要求13或14中的方法，其中信息是通过字节编码来传送的。

16.权利要求13-15中任意一个的方法，其中所述信息包括拓扑信息。

17.权利要求16中的方法，其中拓扑信息包括节点识别号、端口号、IP-号和IP-端口号。

18.一种将一个节点连接到包含节点(A、B)的网络中的方法，所述节点(A、B)具有的光端口(2、3)具有各自的用于信号检测的逻辑以及能够被关闭和开启的激光器，其中已连接的节点的每个端口是按照权利要求8-12中任何一项连接的。

19.一种将节点(A)连接到包含节点(A、B)的网络中的方法，所述节点(A、B)具有的光端口(2、3)具有各自的用于信号丢失检测以及激活光输出功率或调制控制的装置，其中已连接的节点的每个端口是按照权利要求13-17中任何一项连接的。

20.一种在包含节点(A、B)的网络中发送信号的配置，所述节点(A、B)具有的光端口(2、3)具有各自的用于信号检测的逻辑以及能够被关闭和开启的激光器，其特征在于，信息是通过关闭和开启一个发送节点(A)的激光器来传送到相邻节点(B)的，其中关闭激光器就提供了低于一个阈值的光功率，该功率对应了一个逻辑值，而开启激光器则提供了高于所述阈值的光功率，该功率对应了另一个逻辑值。

21.权利要求20中的配置，特征在于所述用于信号检测的逻辑被安排在提供所述节点(A、B)间数据通信的数据通道之外。

22.一种在包含节点(A、B)的网络中传播信号的配置，所述节点(A、B)具有的光端口(2、3)具有各自的用于信号丢失检测以及激活光输出功率或调制控制的装置，其特征在于，当网络的拓扑结构发生改变时，发送节点(A)的一个光端口(2)会被安排来通过控制所述发送节点(A)的一个端口的输出功率或调制而将信息发送到相邻节点(B)，其中第一输出功率或调制对应了所述相邻节点(B)所接收到的第一光功率，该第一光功率或调制低于一个阈值并对应了第一逻辑值，以及，其中第二输出功率或调制对应了所述相邻节点(B)所接收到的第二光功率，该第二光功率高于所述阈值并对应了第二逻辑值。

23.权利要求22中的配置，特征在于用于信号丢失检测以及激活光输出功率或调制控制的所述装置被安排在提供所述节点(A、B)间数据通信的数据通道之外。

24.权利要求20-23中任意一个的配置，特征在于光端口(2、3)具有使用字节编码的编码协议。

25.权利要求20-24中任意一个的配置，特征在于所述信息包括拓扑信息。

26.权利要求25中的配置，特征在于所述拓扑信息包括节点识别号、端口号、IP-号和IP-端口号。

27.用于权利要求20-26中所述配置的节点。

28.用于权利要求20-26中所述配置的交叉连接器。

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