一种多节点roadm环网中roadm的光层保护方法

专利名称：一种多节点roadm环网中roadm的光层保护方法
技术领域：
本发明涉及通信领域的可配置光分插复用(ROADM)光传输设备， 尤其涉及该设备的光层保护方法。
背景技术：
随着密集波分复用(DWDM)和光放大器(OA)技术在骨干网上 的大量应用，网络的带宽和传输能力得到了极大的提高，通信资源的大 量开发使得业务的需求也迅速膨胀，其中数据业务的爆炸式的增长使光 传输系统在城域网中也获得越来越多的应用。城域网的组网方式一般以 环形为主，由骨干环和接入环构成，光分插复用(OADM)设备被大量 应用。
由于城域网中的业务量大，不同业务的重要性也不尽相同，需要在 光层面上对业务进行保护。 一般有三种方式对光层进行保护1+1光通 道保护、光通道共享保护、光复用段共享保护。传统的OADM设备实 现这三种保护需不同硬件设备。如图l所示，该图是1+1光通道保护的 系统框图，具体描述为有节点C到节点A的一个业务波长C-A需保 护，发送端的C点用1x2耦合器将发射机TX的发射信号分成C-A-W 和C-A-P两部分，两信号分别经系统的内环和外环到达"t妄收端A点，在 A点1x2光开关选择C-A-W和C-A-P中的优者接收，送给接收机RX。
随着ROADM器件的成熟及网络灵活性的要求，具有波长调度的可 配置光分插复用(ROADM)设备已商用。专利200710170353.6《实现灵活波长调度的可配置光分插复用装 置》公开了 一种ROADM设备，如图2所示，该ROADM设备由以下 部分组成A向 X向的光前置方欠大器、A向 X向的线路方向的耦合 器、A向 X向的线路方向的波长选择单元、A向 X向的光功率放大器、 A向 X向的下路的耦合器、波长选择及分配单元、可调谐滤波及接收 单元、可调谐上路发射机TX、合波及分配单元、上路的波长选择单元。
上述各部分的功能及其连接关系如下
A向 X向的光前置放大器分别接收相应方向的输入信号，对光信 号放大，以保证该方向直通功率和下路接收功率。
经A向 X向的光前置放大器放大的光信号输入给该方向的线路方 向耦合器，由该方向的线路方向耦合器以广播的形式分成(X+l )部分， 分别输出给下路单元、A向 X向的线^各方向的波长选择单元，实现波 长广播、环回功能。
选择单元输出信号、A向 X向耦合器输出的信号中选择波长，合波后 分别输出给A向 X向的光功率放大器，实现波长灵活调度功能。
A向 X向的光功率放大器实现该方向光信号的放大以保证传输性
台匕
下路单元由A向 X向的下路的耦合器、波长选择及分配单元、可 调谐滤波及接收单元RX组成。
下路单元的连接关系如下各方向的下路广播输入信号经该方向的 下路的耦合器分成N份，N为大于等于2的整数，其中每一份送给N个波长选择及分配单元之一，由N个波长选才奪及分配单元分别选择任意 方向的任意不相同波长并分配，再由可调谐滤波及接收单元RX选择下 路波长接收，实现可配置下路功能，及可下路相同波长，所有下路端口 都可下任意方向的波长信号的功能。
上路单元由可调谐上路发射机TX、合波及分配单元、上路的波长
选捧单元组成。
上路单元的连接关系如下上路波长可调谐发射机完成业务接入信 号的波长可调谐，再经N个合波及分配单元完成上路信号的合波，并将 信号以广播形式分配，输入到A向 X向的上路的波长选择单元，由各
可配置上路，上路波长广播功能，多个相同波长可在节点上路功能，各 个上路端口可上路任意方向的波长信号的功能。
上述ROADM设备可实现如下功能不同线路方向间灵活波长调度 功能；波长可配置上下路功能；波长承载业务的广播功能；波长环回功 能；波长的路由保护功能；节点上路多个相同波长的光信号；不同方向 下路相同波长的光信号；所有上下路端口都可上下任意方向的波长信 号。由于上述众多功能，本发明将基于该ROADM设备提出一种在不更 换硬件设备的前提下灵活实现三种保护类型的光层保护方法。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多节点ROADM环网中 ROADM的光层^f呆护方法。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的一种多节点ROADM环网中ROADM的光层保护方法，包括以下 步骤
(1) 根据系统业务的优先级，划分业务波长的保护类型、波长及 传输的工作路径和保护路径；
(2) 根据保护类型配置相应的检测器、执行器和控制器；
(3) 控制器对检测器的检测信息进行收集和分析，根据保护类型 和分析结果，控制执行器进行切换。
其中，所述ROADM包括A向 X向的光前置放大器、A向 X向 的线路方向的耦合器、A向 X向的线路方向的波长选择单元、A向 X 向的光功率放大器、上路单元和下路单元；
所述A向 X向的光前置放大器分别接收相应方向的输入信号，对 光信号放大，然后将该信号发送给相应方向的线路方向的耦合器，由其 以广播的形式分成(X+l)部分，分别输出给下路单元、A向 X向的线 路方向的波长选l奪单元；所述A向 X向的线路方向的波长选择单元用 以从上路单元的相应方向的上路的波长选择单元输出信号、A向 X向 耦合器输出的信号中选择波长，合波后分别输出给A向 X向的光功率 放大器进行光功率放大；
所述下路单元又包括A向 X向的下路的耦合器、至少一个波长选 择及分配单元、可调谐滤波及接收单元RX;所述A向 X向的下路的 耦合器将所接收到的各方向的下路广播输入信号至少分成两份后分别 发送给波长选择及分配单元，由其分别选择任意方向的不同波长并分 配，再由可调谐滤波及接收单元RX选4奪下路波长接收；所述上路单元又包括可调谐上路发射机TX、至少一个合波及分配
单元、A向 X向的上路的波长选择单元；所述可调谐上路发射机TX对
业务接入信号进行波长可调谐后发送给合波及分配单元，由其进行上路
信号的合波并将信号以广播形式分配，再交由A向 X向的上路的波长 选择单元进行相应方向的上路波长的选才奪。
其中，所述步骤(1)中的保护类型包括1+1光通道保护、光通道 共享保护、光复用段共享保护三种。
其中，所述步骤(2)中，执行器为各线路方向的波长选择单元和 业务波长传输终端节点的下路单元的波长选择单元，对于1+1光通道保 护类型和光通道共享保护类型，检测器为检测下路单元的波长选择单元 的各输入端波长通道性能的器件；对于光复用段共享保护类型，检测器 为每个节点的检测线路输入光功率的器件。
其中，所述步骤(3)中，对于1+1光通道保护类型，控制器首先 对执行器进行如下设置，使得业务波长同时通过工作路径和保护路径传 输到宿节点，对业务波长的传输路径建立1+1备份
① 设置各节点的线路方向的波长选择单元对本方向输入的各波长 阻断，或不连4妄本方向各波长相应的输入端口；
② 对业务波长传输源节点的线路方向的波长选择单元进行如下设 置设置业务波长工作路径所经的线路方向的波长选择单元和业务波长 保护路径所经的线路方向的波长选择单元对上路的波长直通；
③ 对业务波长工作路径传输所经的中间节点的线路方向的波长选
13择单元进行如下设置设置该波长选4奪单元对线路方向输入的该业务波
长直通；
④对业务波长保护路径传输所经的中间节点的线路方向的波长选
择单元进行如下设置设置该波长选择单元对线路方向输入的该业务波 长直通。
其中，所述步骤(3)中，对于1+1光通道保护类型， 在系统无故障时，控制器进一步对执行器进行如下设置，使得系统 选择接收经工作路径传输的业务波长设置业务波长传输宿节点的下路 单元的波长选择单元对经工作路径传输的波长直通，对经保护路径传输 的波长阻断；
在系统有故障导致检测器检测到经工作路径传输的波长异常时，控 制器进一步对执行器进行如下设置，使得系统选择接收经保护路径传输 的业务波长设置业务波长传输宿节点的下路单元的波长选择单元对经 保护路径传输的波长直通，对经工作路径传输的波长阻断。
其中，所述步骤(3)中，对于光通道共享保护类型，首先设置各 节点的线路方向的波长选择单元对本方向输入的各波长阻断，或不连接 本方向各波长相应的输入端口 。
其中，所述步骤(3)中，对于光通道共享保护类型， 在系统无故障时，控制器进一步对执行器进行如下设置，使得业务 波长仅发送到工作路径，不发送到保护路径
I 、对业务波长传输源节点的线路方向的波长选择单元进行如下设置设置业务波长工作路径所经的线路方向的波长选择单元对上路的该
波长直通、业务波长保护路径所经的线路方向的波长选择单元对上3各的
该波长阻断；
II 、对业务波长工作路径传输所经的中间节点的线路方向的波长选 择单元进行如下设置设置该波长选择单元对线路方向输入的该业务波 长直通；
III、 对业务波长保护路径传输所经的中间节点的线路方向的波长选 择单元进行如下设置设置该波长选择单元对线路方向输入的该业务波 长阻断；
IV、 设置业务波长传输宿节点的下路单元的波长选择单元对经工作 路径传输的波长直通，对经保护路径传输的波长阻断。
在系统有故障导致检测器检测到经工作路径传输的波长异常时，控 制器进一步对执行器进行如下设置，使得业务波长同时发送到工作路径 和保护路径，且选择接收经保护路径传输的波长
i 、对业务波长传输源节点的线路方向的波长选择单元进行如下设 置设置业务波长工作路径所经的线路方向的波长选择单元对上路的该 波长直通、业务波长保护路径所经的线路方向的波长选择单元对上路的 该波长直通；
ii 、对业务波长工作路径传输所经的中间节点的线路方向的波长选 4奪单元进行如下设置设置该波长选择单元对线路方向输入的该业务波 长直通；
iii、对业务波长保护路径传输所经的中间节点的线路方向的波长选择单元进行如下设置设置该波长选择单元对线路方向输入的该业务波
长直通；
iv、设置业务波长传输宿节点的下路单元的波长选择单元对经保护 路径传输的波长直通，对经工作路径传输的波长阻断。
其中，所述步骤(3)中，对于光复用段共享保护类型，首先设置 各节点的线路方向的波长选择单元连接本方向各波长相应的输入端口 。
其中，所述步骤(3)中，对于光复用段共享保护类型， 在系统无故障时，控制器进一步对执行器进行如下设置，使得业务
波长仅发送到工作路径，不发送到保护路径，且选择接收经工作路径传
输的波长
(一) 设置线路方向的波长选择单元对本方向输入的各波长阻断；
(二) 对业务波长传输源节点的线路方向的波长选择单元进行如下 设置设置业务波长工作路径所经的线路方向的波长选择单元对上路的 该波长直通、业务波长保护路径所经的线路方向的波长选择单元对上路 的该波长阻断；
(三) 对业务波长工作路径传输所经的中间节点的线路方向的波长 选择单元进行如下设置设置该波长选择单元对线路方向输入的该业务 波长直通；
C四)对业务波长保护路径传输所经的中间节点的线路方向的波长 选择单元进行如下设置设置该波长选择单元对线路方向输入的该业务 波长直通或阻断；其中，至少有一节点设置为阻断；
(五)设置业务波长传输宿节点的下路单元的波长选择单元对经工作路径传输的波长直通，对经保护路径传输的波长阻断。
其中，所述步骤(3)中，对于光复用段共享保护类型，在系统有 故障导致检测器检测到经工作路径传输的波长异常时，
对于故障的相邻节点，控制器进一步对执行器进行如下设置
A、 设置邻近故障的线路方向的波长选择单元对本节点工作路径的 上路波长直通，分别对经工作路径的本方向和非本方向输入的波长阻断 和直通；
B、 设置非邻近故障的线路方向的波长选择单元对将故障侧输入的 各波长阻断，对本方向输入的不在本节点下路的业务波长直通；
C、 设置下路单元的波长选择单元从本节点所下路的非故障侧输入 的信号中选择波长进行接收；
对于故障的非相邻节点，进行如下设置
a、 设置线路方向的波长选择单元对本方向输入的各波长阻断；
b、 设置业务波长工作路径所经的线路方向的波长选择单元选择上 路的该波长通过、业务波长保护路径所经的线路方向的波长选择单元阻 断上3各的该波长；
c、 设置线路方向的波长选择单元对经工作路径传输的波长直通、 对受故障影响的经保护^4圣传输的波长直通、对于未受故障影响的经保 护路径传输的波长阻断或直通；
d、 设置业务波长工作路径所经的线路方向的波长选择单元选择下 路的该波长通过、业务波长保护路径所经的线路方向的波长选择单元阻 断下路的该波长。本发明具有以下有益效果
本发明基于同一装置，利用ROADM设备的波长重构特点，控制器 可根据检测器的信息控制执行器进行不同操作，在不更换硬件设备的前 提下，灵活实现了多种保护类型的切换，达到了满足光网络对业务资源 快速调度的效果，节省了业务开通的成本，提高了业务开通的速度，4吏 系统资源利用最优化。


图1是现有技术中1+1光通道保护的系统框图2是实现多光方向的ROADM节点装置的结构框图3是本发明的光层保护方法流程图4是两光方向ROADM节点装置的结构框图5是四节点两光方向ROADM环网示意图6是本发明实施例中1+1光通道保护的波长分配表格；
图7是本发明实施例中光通道共享保护的波长分配表格；
图8是本发明实施例中光复用段共享保护的波长分配表格。
具体实施例方式
图3是本发明的实现框图，ROADM设备的光层保护方法包括以下 步骤
第一步，根据系统业务的优先级，划分业务波长的保护类型、波长 及传输的工作路径和保护路径；
第二步，根据保护类型，配置检测器、执行器和控制器； 第三步，控制器根据保护类型及系统状态，控制执行器进行切换。下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的描述
图4是基于图2所示ROADM的两光方向ROADM节点装置的结 构框图，该ROADM由A向的光前置力欠大器OPA—A、耦合器—A向、 波长选择单元—A向、光功率放大器OBA—A向，B向的光前置放大器 OPA一B、耦合器—B向、波长选择单元一B向、光功率放大器OBA一B向， 下路单元的波长选择单元—下路、OAl、波长分配单元、接收机RX,上 路单元的发射机TX、合波单元、分配单元、OA2组成。
工作原理为A向和B向的线路输入光信号由该方向光前置放大器 放大后，输出给该方向的耦合器，由耦合器以广播的形式分成三部分， 分别输出给波长选择单元—下路、波长选择单元—A向、波长选择单元一B 向。进入波长选择单元—下路的光信号，进行下路波长选择，经OAl放 大后，通过波长分配单元将其分配到接收单元RX。由本节点上路的光 信号由发射机TX进行进入上路，经合波单元合波和OA2放大后，经分 配单元，将多个波长的光信号分配到波长选择单元—A向、波长选4奪单 元—B向。A向和B向的波长选择单元从上路分配单元输出信号、耦合 器—A向、耦合器一B向输出信号中，选择波长且合波后输出给该方向的 光功率放大器，进行功率放大，以便进行传输。
图5是四节点两光方向ROADM环网示意图，其中每个节点按图4 进行配置，构成两纤双向环网。图中节点B和节点C之间的X表示这 段光纤中断。
图6是1+1光通道保护的波长分配表格，下面以该图为例介绍进行 l+l光通道保护的方法。第一步，配置保护类型及波长，图6有三对波长业务，如下所示
波长1为节点B和节点C间的一对业务，外环工作波长1的5^径为 节点B—节点C,内环的波长1走路径节点B—节点A—节点D—节点 C对外环的工作波长1进行保护；内环工作波长1的路径为节点C—节 点B，外环的波长1走路径节点C—节点D—节点A—节点B对内环的 工作波长1进行保护。
波长2为节点A和节点C间的一对业务，外环工作波长2的路径 为节点C—节点B—节点A,内环的波长2走路径节点C—节点D—节 点A对外环的工作波长2进行保护；内环工作波长2的^各径为节点A— 节点B—节点C，外环的波长2走路径节点A—节点D—节点C对内环 的工作波长2进行保护。
波长3为节点C和节点D间的一对业务，外环工作波长3的路径 为节点d—节点c,内环的波长3走路径节点d—节点a—节点b—节 点C对外环的工作波长3进行保护；内环工作波长3的路径为节点C— 节点D,外环的波长3走路径节点C—节点B—节点A—节点D对内环 的工作波长3进行保护。
第二步，配置节点B的波长选择单元一下路、节点C的波长选择单 元_下路为波长1的检测器。节点A的波长选择单元—下路、节点C的 波长选择单元—下路为波长2的检测器。节点C的波长选4奪单元_下路、 节点D的波长选择单元—下路为波长3的检测器。
波长l、波长2和波长3都需用以下执行器节点A的波长选择单 元—A向、节点A的波长选择单元—B向、节点B的波长选择单元一A向、节点B的波长选择单元—B向、节点C的波长选择单元—A向、节点C 的波长选择单元—B向、节点D的波长选#^单元—A向、节点D的波长选 择单元—B向。
另外，波长l还需使用如下执行器节点B的波长选择单元—下路、 节点C的波长选择单元一下路。
波长2还需使用如下执行器节点C的波长选择单元一下if各、节点 A的波长选择单元—下路。
波长3还需使用如下执行器节点C的波长选择单元—下^^、节点 D的波长选"^奪单元一下路。
控制器是系统的具有控制平面功能的单板，负责收集检测器的检测 信息，进行分析，控制执行器进行切换。
波长选择单元—下路可检测其输入口各波长的光功率。
第三步，控制器控制节点A、 B、 C、 D的波长选择单元—A向分别 阻断A向输入的各波长，节点A、 B、 C、 D的波长选择单元一B向分别 阻断B向输入的各波长。或各节点的波长选择单元—A向和波长选^^单 元—B向都不连4妄该方向输入的光纤。
设置节点A的波长选"^单元一A向上路的波长2直通，B向输入的 波长1和波长3直通。
节点A的波长选择单元—B向的上路的波长2直通，A向输入的波 长1和波长3直通。
节点B的波长选择单元—A向的上路的波长1直通，B向输入的波 长2和波长3直通。
21节点B的波长选4奪单元一B向的上路的波长1直通，A向输入的波 长2和波长3直通。
节点C的波长选择单元_八向的上路的波长1、波长2和波长3直通。
节点C的波长选择单元—B向的上路的波长1 、波长2和波长3直通。 节点D的波长选择单元一A向上路的波长3直通，B向输入的波长 1和波长2直通。
节点D的波长选择单元—B向上路的波长3直通，A向输入的波长 1和波长2直通。
通过以上设置，为波长l、波长2和波长3提供了 l+l备份传输的 保护^各径和工作路径。
第三步中，在系统正常时，控制节点A的波长选择单元—下路的B 向的波长2直通，A向的波长2阻断。
节点B的波长选"^奪单元一下^^的B向的波长1直通，A向的波长1 阻断。
节点C的波长选择单元—下路的B向的波长3、 A向的波长1和波 长2直通，A向的波长3、 B向的波长l和波长2阻断。
节点D的波长选择单元—下路的A向的波长3直通，B向的波长3阻断。
通过以上设置，波长l、波长2和波长3都选择经工作路径传输的 波长接收。
为避免环网自激，对于系统中未使用的波长，各波长选择单元都设置为阻断。
第三步中，在系统节点C和节点B之间的光纤中断时，波长l和波
长2受影响，波长3未受影响。
节点A的波长选择单元—下路检测到B向的波长2性能劣化。 节点B的波长选择单元—下路检测到B向的波长1性能劣化。 节点C的波长选才奪单元—下游4企测到A向的波长1和波长2性能劣化。
控制节点A的波长选择单元—下路的B向的波长2阻断，A向的 波长2直通。
节点B的波长选"t奪单元—下路的B向的波长1阻断，A向的波长1 直通。
节点C的波长选择单元—下路的B向的波长3、 B向的波长1和波 长2直通，A向的波长3、 A向的波长1和波长2阻断。
节点D的波长选择单元一下i 各的A向的波长3直通，B向的波长3阻断。
通过以上设置，节点B—节点C的波长1选择经保护路径(节点 节点A—节点D—节点C )传输的波长接收，节点C—节点B的波长1 选择经保护路径(节点C—节点D—节点A—节点B )传输的波长接收， 节点A—节点C的波长2选择经保护路径(节点A—节点D—节点C) 传输的波长接收，节点C—节点A的波长2选择经保护路径(节点C— 节点D—节点A)传输的波长接收，实现保护功能。波长3还选择经工 作路径传输的波长接收。为避免环网自激，对于系统中未使用的波长，各波长选择单元都设 置为阻断。
图7是光通道共享保护的波长分配表格，下面以该图为例介绍进行
光通道共享保护的方法。第一步，配置保护类型及波长，图7的波长业 务如下所示
内环节点B—节点C有波长1，节点C—节点A有波长1，外环的 波长1为内环的波长1提供共享保护。
外环节点C—节点B有波长2，节点A—节点C有波长2，内环的 波长2为外环的波长2提供共享保护。
内环节点A—节点B有波长3，节点C—节点D有波长3，外环的 波长3为内环的波长3提供共享保护。
外环节点B—节点A有波长4，节点D—节点C有波长4，内环的 波长4为外环的波长4提供共享保护。
第二步，配置节点A的波长选择单元—下路为节点C—节点A的波 长l、节点B—节点A的波长4的检测器。
节点B的波长选择单元—下路为节点C—节点B的波长2、节点 节点B的波长3的检测器。
节点C的波长选择单元—下路为节点B—节点C的波长1、节点D— 节点C的波长4的检测器。
节点D的波长选择单元—下i^各为节点C—节点D的波长3的4企测器。
波长l、波长2和波长3都需用以下执行器节点A的波长选择单 元—A向、节点A的波长选择单元—B向、节点B的波长选择单元一A向、节点B的波长选^t奪单元—B向、节点C的波长选"t奪单元—A向、节点C 的波长选择单元_8向、节点D的波长选择单元—A向、节点D的波长选 择单元一B向。
另外，节点B—节点C的波长1还需使用执行器节点C的波长选 择单元—下路。
节点C—节点A的波长1还需使用执行器节点A的波长选择单 元—下^各。
节点C—节点B的波长2还需使用执行器节点B的波长选择单元 —下路。
节点A—节点C的波长2还需使用执行器节点C的波长选择单元 —下路。
节点A—节点B的波长3还需使用执行器节点B的波长选择单元 —下路。
节点C—节点D的波长3还需使用执行器节点D的波长选择单 元一下路。
节点B—节点A的波长4还需使用执行器节点A的波长选择单 元—下路。
节点D—节点C的波长4还需使用执行器节点C的波长选择单元 —下路。
控制器是系统的具有控制平面功能的单板，负责收集检测器的检测 信息，进行分析，控制执行器进行切换。
波长选择单元—下路可检测其输入口各波长的光功率。第三步，控制器控制节点A、 B、 C、 D的波长选择单元—A向分别 阻断A向输入的各波长，节点A、 B、 C、 D的波长选4奪单元—B向分别 阻断B向输入的各波长。或各节点的波长选择单元—A向和波长选择单 元—B向都不连接本方向输入的光纤。
第三步中，在系统正常时，控制器控制节点A的波长选择单元—A 向的上路的波长2直通、上路的波长3阻断，B向的波长l和波长3阻 断。
节点A的波长选择单元—B向的上路的波长3直通、上路的波长4 阻断，A向的波长2和波长4阻断。
节点B的波长选择单元—A向的上路的波长4直通、上路的波长1 阻断，B向的波长1和波长3阻断。
节点B的波长选择单元—B向的上^各的波长1直通、上^^的波长4 阻断，A向的波长2和波长4阻断。
节点C的波长选择单元—A向的上路的波长2直通、上路的波长1 和波长3阻断，B向的波长1和波长3阻断。
节点C的波长选择单元—B向的上^^的波长1和波长3直通、上^各 的波长2阻断，A向的波长2和波长4阻断。
节点D的波长选择单元—A向的上路的波长4直通，B向的波长1 和波长3阻断。
节点D的波长选择单元—B向的上路的波长4阻断，A向的波长2 和波长4阻断。
节点A的波长选择单元一下路将A向的波长1直通，B向的波长4直通，B向的波长l阻断，A向的波长4阻断。
节点B的波长选择单元—下路将A向的波长3直通，B向的波长2 直通，B向的波长3阻断，A向的波长2阻断。
节点C的波长选择单元一下路将A向的波长1直通，B向的波长2 和波长4直通，B向的波长l阻断，A向的波长2和波长4阻断。
节点D的波长选^t奪单元—下i 各将A向的波长3直通，B向的波长3 阻断。
经过以上设置，波长1、波长2、波长3和波长4都选择经工作路 径传输的波长接收。
为避免环网自激，对于系统中未使用的波长，各波长选择单元都设 置为阻断。
第三步中，在系统节点C和节点B之间的光纤中断时，检测器节点 B的波长选择单元—下路检测到B向的波长2性能劣化。
节点C的波长选"t奪单元—下踏"险测到A向的波长1性能劣^f匕。其它 业务未受影响。
控制器控制节点A的波长选择单元—A向的上路的波长2直通、上 路的波长3阻断，B向的波长3阻断、波长1直通。
节点A的波长选择单元一B向的上路的波长3直通、上3各的波长4 阻断，A向的波长4阻断、波长2直通。
节点B的波长选择单元—A向的上路的波长4直通、上路的波长1 直通，B向的波长1和波长3阻断。
节点B的波长选择单元—B向的上路的波长1直通、上路的波长4
27阻断，A向的波长2和波长4阻断。
节点C的波长选择单元—A向的上^各的波长2直通、上路的波长1 和波长3阻断，B向的波长l和波长3阻断。
节点C的波长选择单元—B向的上路的波长1和波长3直通、上路 的波长2直通，A向的波长2和波长4阻断。
节点D的波长选#^单元—A向的上^各的波长4直通，B向的波长3 阻断、波长1直通。
节点D的波长选才奪单元—B向的上^ 各的波长4阻断，A向的波长4 阻断、波长2直通。
节点A的波长选择单元—下路将A向的波长1直通，B向的波长4 直通，B向的波长l阻断，A向的波长4阻断。
节点B的波长选择单元—下路将A向的波长3直通，B向的波长2 阻断，B向的波长3阻断，A向的波长2直通。
节点C的波长选择单元—下路将A向的波长1阻断，B向的波长2 和波长4直通，B向的波长l直通，A向的波长2和波长4阻断。
节点D的波长选择单元—下i 各将A向的波长3直通，B向的波长3 阻断。
经过以上设置，节点B—节点C的波长1选择经保护路径(节点B— 节点A—节点D一节点C )传输的波长接收，节点C—节点B的波长2 选择经保护路径(节点C—节点D—节点A—节点B )传输的波长接收， 实现保护功能。其它波长1,波长2、波长3和波长4还都选择经工作 路径传输的波长接收。为避免环网自激，对于系统中未使用的波长，各波长选择单元都设 置为阻断。
图8是光复用段共享保护的波长分配表格，下面以该图为例介绍进 行光复用段共享保护的方法。第一步，配置保护类型及波长，图8的波
长业务如下所示
内环节点A—节点C有波长1，节点C—节点D有波长l,外环的 波长1为内环的波长1 4是供共享保护。
外环节点C—节点A有波长2，节点D—节点C有波长2，内环的 波长2为外环的波长2 4是供共享保护。
内环节点A—节点B有波长3，节点C—节点D有波长3，外环的 波长3为内环的波长3提供共享保护。
外环节点B—节点A有波长4，节点D—节点C有波长4，内环的 波长4为外环的波长4提供共享保护。
第二步，配置节点A、 B、 C、 D的各方向的OPA为^r测器。
波长l、波长2和波长3都需用以下执行器节点A的波长选择单 元—A向、节点A的波长选择单元—B向、节点B的波长选择单元—A向、 节点B的波长选"#单元_8向、节点C的波长选择单元—A向、节点C 的波长选择单元—B向、节点D的波长选择单元一A向、节点D的波长选 择单元—B向。
另外，节点A—节点C的波长1还需使用执行器节点C的波长选 择单元—下路。
节点C—节点D的波长1还需使用执行器节点D的波长选择单元—下路。
节点C—节点A的波长2还需使用执行器节点A的波长选择单 元—下^各。
节点D—节点C的波长2还需使用执行器节点C的波长选择单元 —下路。
节点A—节点B的波长3还需使用执行器节点B的波长选择单元 —下路。
节点C—节点D的波长3还需使用执行器节点D的波长选择单 元—下i 各。
节点B—节点A的波长4还需使用执行器节点A的波长选择单 元—下路。
节点D—节点C的波长4还需使用执行器节点C的波长选择单元 —下路。
控制器是系统的具有控制平面功能的单板，负责收集检测器的检测 信息，进行分析，控制执行器进行切换。
第三步，节点A、 B、 C、 D的波长选择单元—A向和波长选择单元 —B向都连接本方向输入的光纤。
第三步中，在系统正常时，控制器控制节点A的波长选4奪单元一A 向的上5^的波长1和波长3阻断，B向的波长1和波长3阻断，A向的 各波长阻断。
节点A的波长选择单元—B向的上路的波长1和波长3直通，A向 的波长2和波长4阻断，B向的各波长阻断。节点B的波长选4奪单元—A向的B向的波长1和波长3阻断，A向
的各波长阻断。
节点B的波长选择单元—B向的A向的波长1直通、波长2和波长 4阻断，B向的各波长阻断。
节点C的波长选择单元一A向的上路的波长2直通、上路的波长1 和波长3阻断，B向的波长1和波长3阻断，A向的各波长阻断。
节点C的波长选择单元—B向的上路的波长1和波长3直通、上路 的波长2阻断，A向的波长2和波长4阻断，B向的各波长阻断。
节点D的波长选择单元—A向的上路的波长2和波长4直通，B向 的波长1和波长3阻断。
节点D的波长选择单元—B向的上路的波长2和波长4阻断，A向 的波长2和波长4阻断。
节点A的波长选择单元_下路将B向的波长4和波长2直通，A向 的波长4和波长2阻断。
节点B的波长选择单元一下路将A向的波长3直通，B向的波长3 阻断。
节点C的波长选"^奪单元—下^^将A向的波长1直通，B向的波长2 和波长4直通，B向的波长l阻断，A向的波长2和波长4阻断。
节点D的波长选择单元—下路将A向的波长1和波长3直通，B向 的波长1和波长3阻断。
经过以上设置，波长l、波长2、波长3和波长4都选择经工作路 径传输的波长接收。为避免环网自激，对于系统中未使用的波长，各波长选择单元都设 置为阻断。
第三步中，在系统节点C和节点B之间的光纤中断时，检测器节点 C和B的OPA检测到光性能劣化。节点A—节点C的波长1、节点C— 节点A的波长2业务中断。
控制器控制节点A的波长选择单元—A向的上路的波长1和波长3 阻断，B向的波长l直通、波长3阻断，A向的各波长阻断。
节点A的波长选择单元—B向的上5^的波长1和波长3直通，A向 的波长2直通、波长4阻断，B向的各波长阻断。
节点B的波长选4奪单元—A向的A向的波长1和波长2直通，B向 的波长1和波长3阻断。
节点B的波长选^^单元—B向的A向的波长1直通，波长2和波长 4阻断，B向的各波长阻断。
节点C的波长选择单元—A向的上路的波长2直通、上3各的波长1 和波长3阻断，B向的波长1和波长3阻断，A向的各波长阻断。
节点C的波长选择单元—B向的上路的波长1和波长3直通、上路 的波长2直通，A向的波长2和波长4阻断，B向的各波长阻断。
节点D的波长选择单元—A向的上i 各的波长2和波长4直通，B向 的波长1直通、波长3阻断。
节点D的波长选择单元一B向的上路的波长2和波长4阻断，A向 的波长2直通、波长4阻断。
节点A的波长选择单元—下路将B向的波长2和波长4直通，A向的波长2直通和波长4阻断。
节点B的波长选择单元—下路将A向的波长3直通，B向的波长3 阻断。
节点C的波长选择单元—下路将A向的波长1、波长2和波长4阻 断，B向的波长l、波长2和波长4直通。
节点D的波长选择单元—下路将A向的波长1和波长3直通，B向 的波长1和波长3阻断。
经过以上设置，节点A—节点C的波长1选择经保护路径(节点A— 节点B—节点A—节点D—节点C )传输的波长接收，节点C—节点A 的波长2选择经保护路径(节点C—节点D—节点A—节点B—节点A) 传输的波长接收，实现保护功能。波长l、波长2、波长3和波长4都 选择经工作路径传输的波长接收。其它波长l、波长2、波长3和波长4 都选择经工作路径传输的波长接收。
为避免环网自激，对于系统中未使用的波长，各波长选择单元都设 置为阻断。
以上所述仅为本发明的4^f圭实施例而已，并不用以限制本发明，凡 在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应 包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种多节点ROADM环网中ROADM的光层保护方法，其特征在于，包括以下步骤(1)根据系统业务的优先级，划分业务波长的保护类型、波长及传输的工作路径和保护路径；(2)根据保护类型配置检测器、执行器和控制器；(3)控制器对检测器的检测信息进行收集和分析，根据保护类型和分析结果，控制执行器进行切换。
2、如权利要求1所述的多节点ROADM环网中ROADM的光层 保护方法，其特征在于，所述ROADM包括A向 X向的光前置放大 器、A向 X向的线路方向的耦合器、A向 X向的线^各方向的波长选 择单元、A向 X向的光功率放大器、上路单元和下路单元；所述A向 X向的光前置放大器分别接收相应方向的输入信号， 对光信号放大，然后将该信号发送给相应方向的线路方向的耦合器， 由其以广播的形式分成(X+l )部分，分别输出给下路单元、A向 X 向的线路方向的波长选择单元；所述A向 X向的线;洛方向的波长选A向 X向耦合器输出的信号中选择波长，合波后分别输出给A向 X 向的光功率放大器进行光功率放大；所述下路单元又包括A向 X向的下路的耦合器、至少一个波长 选择及分配单元、可调谐滤波及接收单元RX;所述A向 X向的下 路的耦合器将所接收到的各方向的下路广播输入信号至少分成两份 后分别发送给波长选择及分配单元，由其分别选择任意方向的不同波长并分配，再由可调谐滤波及接收单元RX选择下路波长接收；所述上路单元又包括可调谐上路发射机TX、至少一个合波及分 配单元、A向 X向的上路的波长选择单元；所述可调谐上路发射机 TX对业务接入信号进行波长可调谐后发送给合波及分配单元，由其 进行上路信号的合波并将信号以广播形式分配，再交由A向 X向的 上路的波长选择单元进行相应方向的上路波长的选择。
3、 如权利要求2所述的多节点ROADM环网中ROADM的光层 保护方法，其特征在于，所述步骤(l)中的保护类型包括1+1光通 道保护、光通道共享保护、光复用段共享保护三种。
4、 如权利要求3所述的多节点ROADM环网中ROADM的光层 保护方法，其特征在于，所述步骤(2)中，执行器为各线路方向的 波长选择单元和业务波长传输终端节点的下路单元的波长选择单元， 对于1+1光通道保护类型和光通道共享保护类型，检测器为检测下路 单元的波长选择单元的各输入端波长通道性能的器件；对于光复用段 共享保护类型，检测器为每个节点的检测线路输入光功率的器件。
5、 如权利要求4所述的多节点ROADM环网中ROADM的光层 保护方法，其特征在于，所述步骤(3)中，对于1+1光通道保护类 型，控制器首先对执行器进行如下设置，使得业务波长同时通过工作 路径和保护路径传输到宿节点，对业务波长的传输路径建立1+1备 份①设置各节点的线路方向的波长选择单元对本方向输入的各波长阻断，或不连^妻本方向各波长相应的输入端口 ；② 对业务波长传输源节点的线路方向的波长选择单元进行如下设置设置业务波长工作路径所经的线路方向的波长选择单元和业务 波长保护路径所经的线路方向的波长选纟奪单元对上路的波长直通；③ 对业务波长工作路径传输所经的中间节点的线路方向的波长 选择单元进行如下设置设置该波长选择单元对线路方向输入的该业 务波长直通；④ 对业务波长保护路径传输所经的中间节点的线路方向的波长 选择单元进行如下设置设置该波长选择单元对线路方向输入的该业 务波长直通。
6、 如权利要求5所述的多节点ROADM环网中ROADM的光层 保护方法，其特征在于，所述步骤(3)中，对于1+1光通道保护类 型，在系统无故障时，控制器进一步对执行器进行如下设置，使得系 统选择接收经工作路径传输的业务波长设置业务波长传输宿节点的 下路单元的波长选择单元对经工作路径传输的波长直通，对经保护路 径传输的波长阻断；在系统有故障导致;险测器4企测到经工作^^径传输的波长异常时， 控制器进一步对执行器进行如下设置，使得系统选择接收经保护路径 传输的业务波长设置业务波长传输宿节点的下路单元的波长选择单 元对经保护路径传输的波长直通，对经工作路径传输的波长阻断。
7、 如4又利要求4所述的多节点ROADM环网中ROADM的光层保护方法，其特征在于，所述步骤(3)中，对于光通道共享保护类 型，首先设置各节点的线路方向的波长选择单元对本方向输入的各波 长阻断，或不连接本方向各波长相应的输入端口。
8、如权利要求7所述的多节点ROADM环网中ROADM的光层 保护方法，其特征在于，所述步骤(3)中，对于光通道共享保护类 型，在系统无故障时，控制器进一步对执行器进行如下设置，使得业 务波长仅发送到工作路径，不发送到保护路径I 、对业务波长传输源节点的线路方向的波长选l奪单元进行如下 设置设置业务波长工作路径所经的线路方向的波长选择单元对上路 的该波长直通、业务波长保护路径所经的线路方向的波长选择单元对 上^^的该波长阻断；II 、对业务波长工作路径传输所经的中间节点的线路方向的波长 选择单元进行如下设置设置该波长选择单元对线路方向输入的该业 务波长直通；III 、对业务波长保护路径传输所经的中间节点的线路方向的波长 选择单元进行如下设置设置该波长选择单元对线路方向输入的该业 务波长阻断；IV 、设置业务波长传输宿节点的下路单元的波长选择单元对经工 作路径传输的波长直通，对经保护路径传输的波长阻断。在系统有故障导致检测器检测到经工作路径传输的波长异常时， 控制器进一步对执行器进行如下设置，使得业务波长同时发送到工作5^径和保护路径，且选4奪接收经保护路径传输的波长i 、对业务波长传输源节点的线路方向的波长选择单元进行如下设置设置业务波长工作路径所经的线路方向的波长选择单元对上路 的该波长直通、业务波长保护路径所经的线路方向的波长选择单元对 上3各的该波长直通；ii 、对业务波长工作路径传输所经的中间节点的线路方向的波长 选择单元进行如下设置设置该波长选择单元对线路方向输入的该业 务波长直通；iii、 对业务波长保护路径传输所经的中间节点的线路方向的波长选捧单元进行如下设置设置该波长选^r单元对线路方向输入的该业务波长直通；iv、 设置业务波长传输宿节点的下路单元的波长选择单元对经保 护路径传输的波长直通，对经工作路径传输的波长阻断。
9、 如权利要求4所述的多节点ROADM环网中ROADM的光层 保护方法，其特征在于，所述步骤(3)中，对于光复用段共享保护 类型，首先设置各节点的线路方向的波长选择单元连接本方向各波长相应的llr入端口。
10、 如权利要求9所述的多节点ROADM环网中ROADM的光 层保护方法，其特征在于，所述步骤(3)中，对于光复用段共享保 护类型，在系统无故障时，控制器进一步对执行器进行如下设置，使得业 务波长仅发送到工作路径，不发送到保护路径，且选择接收经工作路径传输的波长断；(二) 对业务波长传输源节点的线路方向的波长选择单元进行如下设置设置业务波长工作路径所经的线路方向的波长选择单元对上 路的该波长直通、业务波长保护路径所经的线路方向的波长选择单元 对上路的该波长阻断；(三) 对业务波长工作路径传输所经的中间节点的线路方向的波 长选择单元进行如下设置设置该波长选择单元对线路方向输入的该 业务波长直通；(四) 对业务波长保护路径传输所经的中间节点的线路方向的波 长选择单元进行如下设置i殳置该波长选择单元对线路方向输入的该 业务波长直通或阻断；其中，至少有一节点设置为阻断；(五) 设置业务波长传输宿节点的下路单元的波长选择单元对经 工作路径传输的波长直通，对经保护路径传输的波长阻断。
11 、如权利要求9所述的多节点ROADM环网中ROADM的光 层保护方法，其特征在于，所述步骤(3)中，对于光复用段共享保 护类型，在系统有故障导致检测器检测到经工作路径传输的波长异常 时，对于故障的相邻节点，控制器进一步对执行器进行如下设置 A、设置邻近故障的线路方向的波长选择单元对本节点工作路径 的上路波长直通，分别对经工作路径的本方向和非本方向输入的波长阻断和直通；B、 设置非邻近故障的线路方向的波长选择单元对将故障侧输入 的各波长阻断，对本方向输入的不在本节点下路的业务波长直通；C、 设置下路单元的波长选择单元从本节点所下路的非故障侧输 入的信号中选择波长进行接收；对于故障的非相邻节点，进行如下设置a、 设置线路方向的波长选择单元对本方向输入的各波长阻断；b、 设置业务波长工作路径所经的线路方向的波长选择单元选择 上路的该波长通过、业务波长保护路径所经的线路方向的波长选择单 元阻断上路的该波长；c、 设置线路方向的波长选择单元对经工作路径传输的波长直通、 对受故障影响的经保护路径传输的波长直通、对于未受故障影响的经 保护路径传输的波长阻断或直通；d、 设置业务波长工作路径所经的线路方向的波长选#^单元选4奪 下路的该波长通过、业务波长保护路径所经的线路方向的波长选择单 元阻断下路的该波长。
全文摘要
本发明公开了一种多节点ROADM环网中ROADM的光层保护方法，包括以下步骤(1)根据系统业务的优先级，划分业务波长的保护类型、波长及传输的工作路径和保护路径；(2)根据保护类型配置检测器、执行器和控制器；(3)控制器对检测器的检测信息进行收集和分析，根据保护类型和分析结果，控制执行器进行切换。本发明基于同一装置，利用ROADM设备的波长重构特点，控制器可根据检测器的信息控制执行器进行不同操作，在不更换硬件设备的前提下，灵活实现了多种保护类型的切换，达到了满足光网络对业务资源快速调度的效果，节省了业务开通的成本，提高了业务开通的速度，使系统资源利用最优化。
文档编号H04B10/12GK101588219SQ20081006740
公开日2009年11月25日 申请日期2008年5月23日 优先权日2008年5月23日
发明者张红宇 申请人:中兴通讯股份有限公司