连接性验证测试和拓扑发现的制作方法
相关申请
本申请要求于2018年7月18日提交的标题为“connectivityverificationtestingandtopologydiscovery(连接性验证测试和拓扑发现)”的美国专利申请no.16/039,030的优先权和权益，其整个内容为了所有目的通过引用合并于此。
背景技术：
可重构光分插复用器(roadm)在光线路系统中执行路由、分插光信号。roadm可以在波长层切换波分复用(wdm)系统的流量。例如，roadm可以插入(add)、分出(drop)或路由用于承载数据的个别或多个波长，而无需将光信号从光域转换到电子域再转换回来。
技术实现要素：
本发明的至少一个方面涉及一种用于在可重构光分插复用器(roadm)中执行连接性验证测试和拓扑发现的系统。所述系统包括多个roadm块中的第一roadm块。每个roadm块是roadm度或分插块。所述第一roadm块包括第一多个内部端口，该第一多个内部端口至少包括第一内部端口、第二内部端口和第三内部端口，每个内部端口经由对应的光纤连接到另一roadm块。第一roadm块包括测试信号发射器，该测试信号发射器被配置成将具有第一签名的第一传出测试信号注入第一内部端口以及将具有不同于第一签名的第二签名的第二传出测试信号注入第二内部端口。第一传出测试信号和第二传出测试信号在穿过(traverse)所述roadm的光数据信号的带外。所述第一roadm块包括测试信号监测器，所述测试信号监测器被配置成监测在多个内部端口中的每个内部端口处的传入测试信号。所述测试信号监测器被配置成基于在第一roadm块的第三内部端口处接收到的传入测试信号的签名，验证在第一roadm块的第三内部端口和第二roadm块的第二多个内部端口的第一内部端口之间存在有效的第一连接。
本发明的至少一个方面涉及一种在可重构光分插复用器(roadm)中执行连接性验证测试和拓扑发现的方法。所述方法包括使用多个roadm块中的第一roadm块的测试信号发射器将具有第一签名的第一传出测试信号注入到第一多个内部端口的第一内部端口中，并将具有与第一签名不同的第二签名的第二传出测试信号注入第一多个内部端口的第二内部端口中。第一传出测试信号在穿过所述roadm的光数据信号的带外。所述方法包括使用第一roadm块的测试信号监测器，监测在所述多个内部端口中的每一个处的传入测试信号。所述方法包括基于在第三内部端口处接收所述传入测试信号，验证在第三内部端口与第二roadm块的第二多个内部端口的第一内部端口之间存在有效的第一连接。所述第一内部端口、第二内部端口以及第三内部端口的每一个经由对应的光纤连接到另一roadm块。
本发明的至少一个方面涉及一种具有存储在其上的指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令被配置成使得一个或更多处理器执行一种在可重构光分插复用器(roadm)中执行连接性验证测试和拓扑发现的方法。所述方法包括使用多个roadm块中的第一roadm块的测试信号发射器将具有第一签名的第一传出测试信号注入到第一多个内部端口的第一内部端口中，并将具有与第一签名不同的第二签名的第二传出测试信号注入所述第一多个内部端口的第二内部端口中。所述第一传出测试信号在穿过所述roadm的光数据信号的带外。所述方法包括使用第一roadm块的测试信号监测器，监测在多个内部端口中的每一个处的传入测试信号。所述方法包括基于在第三内部端口处接收传入测试信号，验证在第三内部端口与第二roadm块的第二多个内部端口的第一内部端口之间存在有效的第一连接。所述第一内部端口、第二内部端口以及第三内部端口的每一个经由对应的光纤连接到另一roadm块。
本发明的这些和其它方面以及实施方式在下面详细讨论。前述信息和以下详细描述包括本发明的各个方面和实施方式的说明性示例，并且提供用于理解所要求保护的方面和实施方式的性质和特征的概述或框架。附图提供对所述各个方面和实施方式的说明和进一步理解，并且被并入本说明书中和构成本说明书的一部分。
附图说明
附图并非旨在按比例绘制。在各个附图中，相似的附图标记和名称指示相似的元件。为了清楚起见，并非在每个附图中都标记了每个组件。在附图中：
图1是根据说明性实施方式的可重构光分插复用器(roadm)的框图；
图2是根据说明性实施方式的roadm的roadm度的框图；
图3是根据说明性实施方式的roadm的分插块的框图；
图4是根据说明性实施方式的以同步模式执行连接性验证测试的roadm的时序图；
图5是根据说明性实施方式的以异步模式执行连接性验证测试的roadm的时序图；
图6是根据说明性实施方式的在roadm中执行连接性验证测试和拓扑发现的示例方法的流程图；以及
图7是示出根据说明性实施方式的可以用于实现本文所述和所示的系统和方法的元件的计算机系统的一般架构的框图。
具体实施方式
本公开的系统和方法一般涉及在可重构光分插复用器(roadm)中执行连接性验证测试(cvt)和拓扑发现。roadm可以在波长层切换波分复用(wdm)系统的流量。例如，roadm可以插入、分出或路由用于承载数据的单个或多个波长，而无需将在所有wdm光信号信道上的信号都从光域转换到电子域再转换回来。
roadm可以由几个块组成，包括一个或多个roadm度和一个或多个分插块，其中，所述roadm度和分插块经由通过光纤混洗(fibershuffle)连接的光纤互连。所述roadm度、分插块和光纤混洗之间的光缆连接通常是手动布线的。在一些实施方式中，光缆连接可以直接在roadm度和分插块之间布线。然而，光纤混洗的使用允许使用多光纤光缆。随着roadm的度数增加，映射和验证所述roadm中的每个连接可能变得困难。如果将所述roadm分散，即，如果roadm的度和块处于分开的房间或建筑物中，则这种困难性可能会增加。在所述roadm包含来自不同供应商的度和分插块时，在映射和验证每个连接时会遇到额外的困难。
本公开的系统和方法提供了自动化的cvt过程，所述过程可以在分散的roadm度和分插块之间执行，而无需对该过程的集中控制。例如，每个roadm度和分插块都可以配备有测试信号发射器和/或测试信号监测器。所述测试信号发射器可以传输具有特定签名或图案的带外光学测试信号。所述测试信号监测器可以监测测试信号。使用带外测试信号可以测试连接，而不必干扰在roadm内部和通过roadm的光数据流。每个测试信号发射器都可以是自主的或本地控制的(即，在测试信号发射器所处的度或块内进行控制)，以通过连接到光纤混洗的每个端口顺序地注入测试信号。所述测试信号发射器可以通过每个端口发送具有不同签名的测试信号。类似地，每个测试信号监测器可以是自主的或本地控制的(即，在测试信号监测器所处的度或块内进行控制)，以循环通过连接到所述光纤混洗的每个端口并监测测试信号。当测试信号监测器检测到测试信号时，它可以基于所述测试信号的签名来确定所述测试信号所源自的端口和度或分插块。测试信号监测器可以另外检测连接的丢失，它可以基于接收功率的下降来推断。通过调整测试信号传输的端口循环和测试信号监测的端口循环的相对时序，所述系统可以确保所述测试信号通过每个端口的传输时间足够长，以使得每个测试信号监测器都可以循环通过可以接收所述测试信号的每个可能的端口。例如，如果一个分插块具有16个内部端口，则可以将所述测试信号监测器配置为按顺序监测每个端口1毫秒，并且可以将度配置为从每个端口传输测试信号至少16毫秒，给所述测试信号监测器足够的时间来检查用于所述测试信号的每个端口。在一些实施方式中，可以监测更多或更少的内部端口，并且传输和监测的持续时间可以不同。
每个测试信号监测器都可以提供用于指示连接状态的数据。测试信号监测器可以以几种方式提供所述数据。例如，测试信号监测器可以提供所有连接及其对应状态的按需报告。这样的操作将不需要测试信号监测器来维护任何状态信息。在另一示例中，如果未找到预期的连接，则测试信号监测器可以提供警报。
图1是根据说明性实施方式的可重构光分插复用器(roadm)100的框图。roadm100包括三个roadm度110a-110c(统称为“roadm度110”)。在一些实施方式中，roadm100可以包括更多或更少的roadm度110。roadm100包括三个分插块120a-120c(统称为“分插块120”)。在一些实施方式中，roadm100可以包括更多或更少的分插块120。roadm度110和分插块120可以被统称为roadm块，因为本公开的某些方面可以适用于任一类型或两种类型的块或可以由任一类型或两种类型的块实现。在一些实施方式中，roadm100可以可选地包括用于协调roadm100及其组件的操作的控制器180。在一些实施方式中，可在每一roadm块内本地执行控制，如下文进一步所述的。在一些实施方式中，roadm100可以包括光纤混洗130。所述光纤混洗130可以包括无源光连接器，以简化roadm100的光缆布线；然而，有可能直接在roadm度110和分插块120之间对光缆布线，无需使用光纤混洗。在一些实施方式中，roadm100可以被分散；也就是说，roadm块可以由不同的供应商提供和/或被容纳在不同的房间或建筑物中。roadm块和光纤混洗130之间的光纤连接通常是手动安装和维护的。这种手动布线可能容易导致连接不良和连接错误。本公开的各方面可以提供涉及测试连接的连接验证测试(cvt)，以及涉及在roadm块之间自动映射所述连接的拓扑发现。
每个roadm度110经由光纤链路115a-115c(统称为“光纤链路115”)在光传输段(ots)连接上被连接到下一跳(next-hop)网络元件。每个roadm度110可以在光纤链路115上发送和接收波分复用(wdm)光信号。每个roadm度110可以对在其光纤链路115上接收到的wdm光信号进行解复用，并将各个对应的光信道信号传输到适当的目的地，例如，另一个roadm度110或分插块120a。类似地，每个roadm度110可以从其它roadm度110和分插块120接收各个光信道信号，将它们复用为wdm光信号，并在所述光纤链路115上传输所述wdm光信号。
每个分插块120可以经由光纤链路125a-125c(统称为“光纤链路125”)发送和接收各个分插光信道信号。roadm100可以将在光纤链路125处接收到的各个光信道信号插入到从光纤链路115之一传输的wdm光信号中。类似地，roadm100可以从在光纤链路115之一处接收到的wdm光信号中引出(breakout)各个光信道信号，并经由光纤链路125传输所述各个光信道信号。
因此，roadm100可以执行但不限于四个基本功能：(1)相同方向表达功能(例如，将光信道信号从光纤链路115a传送到光纤链路115c)；(2)不同方向表达功能(例如，将光信道信号从光纤链路115a传送到光纤链路115b)；(3)将光信道信号插入到wdm光信号中(插入功能)；以及(4)从wdm光信号中引出对应的光信道信号(引出功能)。roadm100可以执行诸如光信号功率检测、光信号放大和光信号均衡之类的附加功能。在一些实施方式中，roadm可以另外包括用于对光信号总功率和功率谱密度执行开环或闭环反馈控制的特征。在一些实施方式中，roadm可以包括用于执行连接性验证测试和/或拓扑发现的特征。这些附加功能和方便它们的结构将在下面结合图2至图6进一步详细描述。
roadm100可以是无色无方向无冲突架构。无色意味着roadm100可以在任何端口上发送或接收任何波长。无方向意味着roadm100可以在任何所连接的光纤路径(也称为度)上路由波长。无冲突意味着如果具有相同波长的两个光信号的目的地为不同的光纤路径，则roadm100可以插入或分出所述波长相同的两个光信号(即，一个光信号不会阻塞具有相同波长的另一光信号)。
控制器180可以协调roadm100及其组件的功能。在一些实施方式中，控制器180可以包括单个中央处理单元，所述中央处理单元可以监测和控制roadm100的每个模块或块，包括roadm度110和分插块120。所述控制器180可以与每个roadm块的控制器280和380对接，以执行本文所述的操作，包括连接性验证测试、拓扑发现以及发布报告和/或警报。所述控制器180可以提供对一个或多个客户端的访问，以监测和控制所述roadm100。在一些实施方式中，所述控制器180可以包括对每个块或模块为本地的分布式处理器，以执行对所述块或模块的本地监测和控制。在一些实施方式中，所述控制器180可以包括中央组件和分布式组件的组合。在一些实施方式中，所述控制器180的组件可以与roadm100的一个或多个块并置。在一些实施方式中，所述控制器108的组件可以远离roadm100的块定位，例如，在另一个房间或建筑物中。所述控制器180可以在一个或多个计算机系统中实现，或包括一个或多个计算机系统，诸如下面关于图7更详细描述的计算机系统900。
图2是根据说明性实施方式的roadm100的roadm度100的框图。所述roadm度110可以经由光纤链路115在外部端口205处接收wdm光信号。roadm度110可以将wdm光信号解复用为各个光信道信号，并将它们通过内部端口210并且在光纤链路220a和220b(统称为“光纤链路220”)上发送到另一roadm度110或分插块120。roadm度110还可以复用经由光纤链路220在内部端口210处从其它roadm度110或分插块120接收的光信道信号。roadm度110可以将光信道信号复用为第二wdm光信号，并经由外部端口205和光纤链路115传输所述第二wdm光信号。
roadm度110包括控制器280。所述控制器280可以控制测试信号发射器240和测试信号监测器250的各种功能，如下面更详细地所述的。控制器280还可以控制wss块225的操作，以将测试信号发射器240和测试信号监测器250连接到内部端口。控制器280可以控制切换的时序，如下面关于图4和图5更详细地所述的。控制器280可以与roadm100的控制器180对接，以执行本文所述的操作，包括连接性验证测试、拓扑发现以及发布报告和/或警报。所述控制器280可以在一个或多个计算机系统中实现，或包括一个或多个计算机系统，诸如下面关于图7更详细描述的计算机系统900。
roadm度110包括一个或多个波长选择交换机(wss)块225a和225b(统称为“wss块225”)。wss块225可以将wdm光信号解复用为各个光信道信号。wss块225可以将任何单独的光信道信号路由到任何端口。wss块225还可以将各个光信道信号复用为wdm光信号。在一些实施方式中，roadm100可以处理在一个以上频率或波长带中的光信号。在一些实施方式中，roadm100可以处理在c波段和l波段两者中的光信号。roadm度110可以包括用于对c波段光信道信号进行复用和解复用的wss块225a以及用于对l波段光信道信号进行复用和解复用的wss块225b。在包括多个wss块225的roadm度110的实施方式中，roadm度110可以包括复用器/解复用器(mux)(也称为c/l频带分离器/组合器)230。mux230可以复用和解复用在不同的频带中承载光信道信号的两个或更多wdm光信号。
每个wss块225可以与测试信号发射器240a和240b(统称为“测试信号发射器240”)相关联。在一些实施方式中，单个测试信号发射器240可以向一个以上的wss块225提供传出测试信号。控制器280可以控制测试信号发射器240和wss块225，以将传出测试信号注入到与wss块225相关联的每个内部端口中。传出测试信号在穿过所述roadm100的光数据信号的带外。wss块225可以将传出测试信号路由到其每个输出，并因而路由到每个内部端口210。测试信号发射器240可以对从每个内部端口210发送的传出测试信号施加唯一签名。也就是说，当监测与每个内部端口210的连接时，可以通过在特定连接上检测到的传出测试信号的签名来识别特定的内部端口。wss块225可以依次顺序地通过每个内部端口210路由传出测试信号。在一些实施方式中，可以以小于例如100mhz的频率将传出测试信号签名的幅度或相位调制到所述测试信号的光载波上。在一些实施方式中，可以以小于10mhz的频率将输出测试信号签名的幅度或相位调制到所述测试信号的光载波上。在一些实施方式中，可以以小于1mhz的频率将输出测试信号签名的幅度或相位调制到所述测试信号的光载波上。这使所述传出测试信号很好地保持在穿过所述roadm100的光信号的带外。传出测试信号的调制频率相对较低，还允许使用简单且廉价的电路和组件来生成、传输和检测所述测试信号。
每个wss块225都可以与测试信号监测器250a和250b(统称为“测试信号监测器250”)相关联。在一些实施方式中，单个测试信号监测器250可以监测在一个以上的wss块225处的传入测试信号。测试信号监测器250被配置成监测每个内部端口210处的传入测试信号。控制器280可以控制测试信号监测器250和wss块225，从而顺序地将传入测试信号从每个内部端口210路由到测试信号监测器250。所述控制器280和测试信号监测器250可以基于在特定的内部端口接收到的传入测试信号的签名，验证在所述内部端口与第二roadm块的特定内部端口之间是否存在有效连接。
在一些情况下，测试信号监测器250可以接收具有与在相同roadm度110中的测试信号发射器240所发送的传出测试信号的签名相匹配签名的传入测试信号。检测到在相同roadm度110中生成的测试信号可以指示“回环(loopback)”连接，即从roadm度110到光纤混洗130以及再回到相同的roadm度110的连接。这种回环连接可以用于填充roadm度110的额外的内部端口210，直到在它们已准备好被连接到其它roadm块之时为止。因而，在roadm度110接收的传入测试信号可以源自至少来自(1)相同的roadm度110、(2)不同的roadm度110或(3)分插块120的传出测试信号。
在一些实施方式中，测试信号监测器250可以测量传入测试信号的幅度。如果测试信号幅度低于阈值，则测试信号监测器250指示错误连接。在一些实施方式中，测试信号监测器250可以提供对微弱信号的指示。例如，测试信号监测器250可以指示未检测到预期的传入测试信号(“失败”)，检测到传入测试信号但是其幅度低于阈值因而需要调查和维护(“弱”)，或者检测到传入测试信号并且其幅度高于阈值(“良好”)。在一些实施方式中，测试信号监测器250可以以无状态方式运行，即，它可能不知道有关到底存在哪些连接或应该存在哪些连接的信息。在这些实施方式中，测试信号监测器250可以指示内部端口没有接收到信号、接收到弱信号(具有或没有签名标识)或接收到良好信号(具有签名标识)。
可以配置在每个内部端口210注入传出测试信号的时序以及在每个内部端口210监测传入测试信号的时序，以允许所述测试信号监测器250针对传入测试信号检查每个内部端口210，同时测试信号发射器240在单个内部端口210上传输传出测试信号。换句话说，测试信号发射器240可以在足够长的持续时间内从特定内部端口210传输具有特定签名的传出信号，在所述足够长的持续时间内每个测试信号监测器250有时间检查它所监测的每个内部端口210。
测试信号发射器240和测试信号监测器250可以以同步模式或异步模式操作。在同步模式下，每个测试信号发射器240都可以在同一时间或非常接近同一时间通过内部端口210传输传出测试信号，将传出测试信号保持相同的持续时间，并在同一时间或非常接近同一时间切换到不同的内部端口210。在异步模式下，在每个测试信号发射器240的时序之间都不需要固定的关系。下面分别参考图4和图5进一步描述同步和异步操作。
图3是根据说明性实施方式的在roadm100中使用的分插块120的框图。分插块120可以在光纤链路220上在内部端口310处接收光信道信号220，并且经由外部端口305将它们路由到用于承载分插信道的光纤链路125。从wdm光信号中引出对应的光信道信号可以被称为分出功能。分插块120可以在光纤链路125上在外部端口305处接收光信道信号，并经由内部端口310将它们路由到光纤链路220。将各个光信道信号插入wdm光信号可以被称为插入功能。分插块120包括交换机320、测试信号发射器340以及测试信号监测器350。测试信号发射器340的形式和功能可以与先前所述的测试信号发射器240类似。同样地，测试信号监测器350的形式和功能可以类似于先前所述的测试信号监测器250。控制器380可以类似于先前所述的控制器280，它们与测试信号发射器340、测试信号监测器350和roadm100控制器180具有类似的结构和操作关系。
交换机320可以是多播交换机、无冲突波长选择交换机、波长选择交换机和空间交换机的组合，或这些交换机中的一个或多个的组合。交换机320可以具有专用端口，它从该专用端口接收来自测试信号发射器340的传出测试信号。交换机320可以具有专用端口，它将传入测试信号通过该专用端口路由到测试信号监测器350。虽然也可能为每个端口提供测试信号发生器和测试信号监测器，但是这样做会增加成本、尺寸和复杂性，因为要为每个端口提供生成和检测电路。另外，用于检测测试信号的抽头使一些光功率从穿过所述roadm100的光数据信号中分流。因而，可能优选地仅在wss块225和/或交换机320的专用端口上提供测试信号发射器和测试信号监测器，以便不干扰光数据信号。
在一些实施方式中，roadm100的控制器180可以发出关于各个连接或所有连接的状态的警报或报告。可以按需或按计划生成所述报告。可以在检测到连接故障、弱连接、意外连接或其它可能需要引起注意的问题时发出警报。
在一些实施方式中，控制器180可以保存关于roadm100连接的状态信息。控制器180可以包括如果roadm连接的状态改变则发出警报。在一些实施方式中，控制器180被配置成提供用于指示如何获得roadm100连接的期望状态的报告。例如，控制器180可以生成关于如何在各个roadm块之间对光缆布线或重新布线以产生或恢复期望拓扑的指令。
在一些实施方式中，控制器180可以指示测试信号监测器250和350以启动测试，并向控制器280提供有关roadm100连接的状态信息的报告。
图4是根据说明性实施方式的以同步模式执行连接性验证测试的roadm100的时序图。在同步模式下，每个测试信号发射器将通过内部端口在同一时间或非常接近同一时间开始传输传出测试信号，将所述传出测试信号保持相同的持续时间，并在同一时间或非常接近同一时间切换到不同的内部端口。在同步操作中，所述内部端口被切换的频率被显示为小于所述接收端口被切换的频率的k倍：fl≤fk/k，其中，fl是测试信号监测器循环通过内部端口以传输所述测试信号的频率，fk是测试信号发射器循环通过内部端口以检测所述测试信号的频率。换句话说，测试信号被路由到特定的内部端口，并在其中保留足够长的时间，以允许循环通过在接收roadm块上的所有端口。应注意，在切换所述测试信号期间，仅影响所述测试信号的带外频率，并且所述使用中的信道或光数据信号都不受影响。还应注意，roadm中的所有切换都应该是一对一的，即，尽管多个测试信号发射器将同时传输，但在任何给定时间在任何特定的内部端口上都不应出现一个以上的测试信号。
在同步操作的示例中，第一roadm块具有第一测试信号发射器，第二roadm块具有第二测试信号发射器。第一测试信号发射器和第二测试信号发射器被配置成同步它们相应的传出测试信号的传输，以同时开始从相应的内部端口进行传输。图4显示了时序图，示出了由1度传输的、在此示例中可以表示第一roadm块的测试信号，和由n度传输的、可以表示第二roadm块的测试信号。用于传输测试信号的内部端口用ρ表示，其中1度具有内部端口ρ1,1至ρ1,l，n度具有内部端口ρn,1至ρn,l。在此示例中，测试信号监测器位于具有内部端口dm,1至dm,k的分插m中。1度通过内部端口ρ1,1传输具有签名s1,1的测试信号，在相同时间段内，n度通过内部端口ρn,1传输具有签名sn,1的测试信号。在这段时间期间，分插m的块的测试信号监测器循环通过其内部端口dm,1至dm,k中的每个端口，检查每个端口的测试信号。如果检测到测试信号，则所述测试信号的唯一签名将允许所述测试信号监测器或相关联的控制器确定从哪个roadm块的哪个内部端口接收了所述测试信号。
在同步操作的一些实施方式中，第二测试信号监测器被配置成在第一持续时间1/fl内监测第二多个内部端口中的每一个，并且第一测试信号发射器被配置成在第二持续时间1/fk内将相应的传出测试信号注入第一多个内部端口中的每一个，其中，第二持续时间等于或大于第一持续时间乘以第二多个内部端口k的数量。
图5是根据说明性实施方式的以异步模式执行连接性验证测试的roadm的时序图。在异步模式下，在每个测试信号发射器的时序之间不需要固定的关系。通过消除在roadm块或测试信号发射器之间传递时序信息的需求，这可以降低所述系统的复杂性。图5示出了，来自不同roadm块(例如，1度和2度)的内部端口的相应测试信号的传输的开始和结束在时间上是不对齐的。在异步操作中，测试信号监测器循环通过内部端口以传输所述测试信号的频率fl与测试信号发射器循环通过内部端口以检测所述测试信号的频率fk之间的关系为：fl≤fk/(2k)。
在异步操作的示例中，第一roadm块具有第一测试信号发射器，且第二roadm块具有第二测试信号发射器。第一测试信号发射器和第二测试信号发射器被配置成通过相应的内部端口在不同的时间开始和结束它们相应的传出测试信号的传输。所述两个测试信号发射器不需要在不同时间循环通过相应的内部端口，这些实施方式也不需要任何控制或通信以确保时序不对齐。简单地假设为，在没有时序控制的情况下，不同测试信号发射器的相应时序将不会时间对齐。
在异步操作的一些实施方式中，第二测试信号监测器被配置成在第一持续时间段1/fl内监测第二多个内部端口中的每一个，并且第一测试信号发射器被配置成在第二持续时间段1/fk内将相应的传出测试信号注入第一多个内部端口中的每一个内，其中，第二持续时间段等于或大于第一持续时间段乘以第二多个内部端口数量k的两倍。
图6是根据说明性实施方式的在可重构光分插复用器(roadm)中执行连接性验证测试和拓扑发现的示例方法600的流程图。所述方法600包括将具有第一签名的第一传出测试信号注入第一roadm块的第一内部端口中(阶段610)。所述方法600包括将具有第二签名的第二传出测试信号注入第一roadm块的第二内部端口中(阶段620)。所述方法600包括在每个内部端口监测传入测试信号(阶段630)。所述方法600包括基于在第三内部端口接收传入测试信号，验证在第三内部端口和第二roadm块的内部端口之间存在有效的第一连接(阶段640)。
所述方法600包括将具有第一签名的第一传出测试信号注入第一roadm块的第一内部端口中(阶段610)。所述roadm块例如可以是上述roadm度110或分插块120。所述测试信号发射器(诸如上述测试信号发射器240)可以生成传出测试信号。roadm块的交换机(诸如上述wss块225或交换机320)可以将传出测试信号路由到期望的内部端口。
所述方法600包括将具有第二签名的第二传出测试信号注入第一roadm块的第二内部端口中(阶段620)。第二传出测试信号可以由相同的测试信号发生器、但是在不同的时间段期间生成。第二签名与第一签名不同，使得接收测试信号监测器可以确定所述传出测试信号源自哪个内部端口。在一些实施方式中，接收测试信号监测器可以确定所监测的路径中的信号的光损失。上文参考图4和图5描述了在roadm块的内部端口之间切换传出测试信号及其相关联的签名的时序。
所述方法600包括监测在每个内部端口处的传入测试信号(阶段630)。roadm块可以包括测试信号监测器，诸如测试信号监测器240。所述交换机可以在所述内部端口之间切换，以允许测试信号监测器依次检查每个内部端口以确定传入测试信号的存在。上文参考图4和图5描述了连接到测试信号监测器的内部端口的切换时序，因为这涉及通过所述roadm块的内部端口传输传出测试信号的时序。
所述方法600包括基于在第三内部端口接收到传入测试信号验证在第三内部端口和第二roadm块的内部端口之间存在有效的第一连接(阶段640)。测试信号监测器，或者与测试信号监测器相关联的控制器，可以基于在特定内部端口接收的传入测试信号并且基于传入测试信号的签名，确定在特定内部端口和与传入测试信号的签名相关联的相同或另一roadm块的内部端口之间存在良好连接。
在一些实施方式中，所述方法600可以包括由第二roadm块的控制器保存关于roadm连接的状态信息。所述方法600可以包括如果roadm连接的状态改变，则发出警报。在一些实施方式中，所述控制器被配置成提供用于指示如何获得roadm连接的期望状态的报告。
在一些实施方式中，所述方法600可以包括由第二roadm块的控制器指示所述测试信号监测器开始测试，并将关于所述roadm连接的状态信息的报告提供给所述控制器。
在一些实施方式中，所述方法600可以包括具有第二测试信号监测器的第二roadm块，以在第二多个内部端口每一个处监测第一传出测试信号。所述方法600可以包括由第二测试信号监测器基于在第二多个内部端口中的第二内部端口接收到具有第一签名的第一传出测试信号，验证在第二多个内部端口中的第二内部端口与第一多个内部端口中的第一内部端口之间存在有效的第二连接。在一些实施方式中，第一roadm块为roadm度，第二roadm块为分插块。
图7是图示根据说明性实施方式的可用于实现本文描述和说明的系统的元件和方法的计算机系统900的通用架构的框图。计算系统900可以用于实现例如图1-3中所示的roadm100或其包括控制器180和其它块/模块的任何组件的操作方法。
概括而言，所述计算系统910包括用于根据指令执行动作的至少一个处理器950，以及用于存储指令和数据的一个或多个存储设备970或975。所图示的示例计算系统910包括一个或多个处理器950，该一个或多个处理器950经由总线915与具有连接至一个或多个网络设备924的一个或多个网络接口端口922的至少一个网络接口控制器920、存储器970以及任何其它设备980(例如，i/o接口)通信。通常，处理器950将执行从存储器接收的指令。所示的处理器950装有或直接连接到高速缓存存储器975。
更详细地，所述处理器950可以是用于处理例如从存储器970或高速缓存975中提取的指令的任何逻辑电路。在许多实施例中，所述处理器950是微处理器单元或专用处理器。所述计算设备900可以基于能够如本文所述进行操作的任何处理器或处理器的集合。在一些实施方式中，处理器950能够执行在图6中示出的roadm中的连接性验证测试和拓扑发现的方法。处理器950可以是单核或多核处理器。处理器950可以是多个处理器。在一些实施方式中，处理器950可以被配置为运行多线程操作。在一些实施方式中，处理器950可以托管一个或多个虚拟机或容器以及用于管理所述虚拟机或容器的操作的管理程序或容器管理器。在这样的实施方式中，可以在处理器950上提供的虚拟化或容器化环境内实施在图6中示出的所述方法600。
存储器970可以是适合于存储计算机可读数据的任何设备。存储器970可以是具有固定存储的设备或用于读取可移动存储介质的设备。示例包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，半导体存储器设备(例如，eprom，eeprom，sdram和闪存设备)，磁盘、磁光盘和光盘(例如，cdrom，dvd-rom和
高速缓存存储器975通常是计算机存储器的形式，其紧邻处理器950放置以进行加快读取时间。在一些实施方式中，高速缓存存储器975是处理器950的一部分或与处理器950在同一芯片上。在一些实施方式中，存在多个级别的高速缓存975，例如，l2和l3高速缓存层。
网络接口控制器920管理经由网络接口922(也称为网络接口端口)的数据交换。网络接口控制器920操纵用于网络通信的osi模型的物理层和数据链路层。在一些实施方式中，一些网络接口控制器的任务由处理器950操纵。在一些实施方式中，网络接口控制器920是处理器950的一部分。在一些实施方式中，计算系统910具有多个网络接口控制器920。网络接口922是用于物理网络链路的连接点。在一些实施方式中，网络接口控制器920支持无线网络连接，并且接口端口922是无线接收器/发射器。通常，计算设备910经由到网络接口922的物理或无线链路与其它网络设备924交换数据。在一些实施方式中，网络接口控制器920实施诸如以太网的网络协议。
其它网络设备924经由网络接口端口922连接到计算设备910。所述其它网络设备924可以是对等计算设备、网络设备或具有网络功能的任何其它计算设备。例如，第一网络设备924可以是诸如网络集线器、网桥、交换机或路由器之类的网络设备，其将计算设备910连接至诸如互联网的数据网络。
其它设备980可以包括i/o接口、外部串行设备端口和任何附加的协处理器。例如，计算系统910可以包括用于连接输入设备(例如，键盘、麦克风、鼠标或其它指示设备)、输出设备(例如，视频显示器、扬声器或打印机)或附加存储设备(例如，便携式闪存驱动器或外部介质驱动器)的接口(例如，通用串行总线(usb)接口)。在一些实施方式中，计算设备900包括诸如协处理器的附加设备980，例如，数学协处理器可以辅助处理器950进行高精度或复杂的计算。
本说明书中描述的主题和操作的实施方式可以在数字电子电路中或在有形介质、固件或硬件(包括在本说明书中公开的结构及其等同结构)上体现的计算机软件中或其一种或多种的组合中实施。本说明书中描述的主题的实施方式可以实现为在有形介质上体现的一个或多个计算机程序，即，计算机程序指令的一个或多个模块，该计算机程序指令编码在一个或多个计算机存储介质上，以供数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。计算机存储介质可以是计算机可读存储设备、计算机可读存储基板、随机或串行访问存储器阵列或设备或其一个或多个的组合，或包括在其中。计算机存储介质还可以是一个或多个分开的组件或介质(例如，多个cd，磁盘或其它存储设备)或包括在其中。该计算机存储介质可以是有形的和非暂时性的。
本说明书中描述的操作可以被实现为由数据处理设备对存储在一个或多个计算机可读存储设备上或从其它源接收的数据执行的操作。可以在数据处理装置的本机环境内或者在由数据处理装置托管的一个或多个虚拟机或容器内执行所述操作。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以用任何形式的编程语言(包括编译或解释语言、声明性或过程语言)编写，并且可以部署为任何形式，包括部署为独立程序或适合在计算环境中使用的模块、组件、子例程、对象或其它单元。计算机程序可以但不必对应于文件系统中的文件。程序可以存储在用于保存其它程序或数据的文件的一部分(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)、专用于所讨论的程序的单个文件或多个协调文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或部分代码的文件)中。可以部署计算机程序以在一个计算机或位于一个站点或分布于多个站点并通过通信网络互连的多个计算机或一个或多个虚拟机或容器上执行。通信网络的示例包括局域网(“lan”)和广域网(“wan”)，网间网(例如，互联网)和对等网络(例如无线随意(adhoc)对等网络)。
本说明书中描述的过程和逻辑流程可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行动作。所述过程和逻辑流程也可以由专用逻辑电路执行，并且装置也可以实现为专用逻辑电路，例如fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路)。
尽管本说明书包含许多具体的实现细节，但是这些细节不应被解释为对任何发明或可能要求保护的内容的范围的限制，而应被解释为对专用于特定发明的特定实施方式的特征的描述。本说明书在分开的实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中组合实现。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施方式中分别实施或以任何合适的子组合来实施。而且，尽管以上可以将特征描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此要求保护，但是在某些情况下可以从所述组合中删除所要求保护的组合中的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。
类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应被理解为要求以所示的特定顺序或以连续的顺序执行这样的操作，或者执行所有示出的操作，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，在上述实施方式中的各种系统组件的分开不应被理解为在所有实施方式中都需要这种分开，并且应当理解，所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中或封装成多个软件产品。
对“或”的引用可以被解释为包括性的，使得使用“或”描述的任何术语可以指示单个、多于一个和全部所描述术语中的任何一个。标签“第一”、“第二”、“第三”等不一定指示顺序，并且通常仅用于区分相同或相似的项或元素。
对本公开中描述的实施方式的各种修改对于本领域的技术人员而言是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神或范围的情况下，本文中定义的一般原理可以应用于其它实施方式。因此，权利要求书旨在不限于本文所示出的实施方式，而是应被赋予与本文所公开的本公开、原理及新颖特征一致的最广范围。
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