专利名称：光通信网络中远程地址之间信息的路由设备和方法
本申请涉及以下共同待审的美国专利申请序列号为09/？？？,？？？，申请日为？？？，名称为“采用光路由器组件测试光网络的设备和方法”的美国专利申请；序列号为09/？？？,？？？，申请日为？？？，名称为“具有总体线路示踪功能的光纤管理设备中的光纤分布架板组件”的美国专利申请；序列号为09/？？？,？？？，申请日为？？？，名称为“具有光纤路由示踪功能的光纤管理设备”的美国专利申请；以及序列号为09/？？？,？？？，名称为“专用通信设备中寻址并示踪接插线的设备和方法”的专利申请，这些申请具有共同的发明人，并且具有此处共同的受让人。
一般地说，本发明涉及光纤网络的操作系统。更具体地说，本发明涉及一种用于为修理、替换和维护光纤网络的技师产生工作指令的光纤网络中的操作系统。
利用光纤网络在位于中央局的主数字终端(HDT)与位于远程位置的光网络单元(ONU)之间建立通信联系具有许多的应用。很少有单根光纤能够延伸HDT与ONU之间的整个长度而不破裂。相反地，光纤网络在HDT与ONU之间具有许多远程基站。在各个远程基站，光信号被重新产生以补偿光纤中产生的传输损耗。此外，远程基站还用作不同光缆绞接在一起的绞接基站。
光纤网络中的许多远程基站都是无人管理的，以全自动的方式工作。在这种远程基站中，自动操作通常是由一个光纤管理设备控制的，它用于对进入和离开该远程基站的不同光纤进行组织。光纤管理设备包括一个基站系统控制器，它提供该光纤管理设备的计算机控制。
在光纤管理设备中，各光纤被引向一个光纤配线架，其中各个光纤以有组织的形式被接在端头上。这种光纤管理系统的例子为LGX光纤管理设备，当前由本申请的受让人朗讯科技(Lucent Technologiesof Murray Hill,New Jersey)制造。
位于远程基站的各光纤配线架一般具有多个机架，其中每个机架装有数个光纤分布架板。在各光纤分布架板上具有光连接端口，用于接收进入基站并包含在光纤网络中的所有单根光纤的端头。通过将各光纤端接在不同光纤分布架板之一上的光连接端口上，使得各光纤的位置在整个组件内变为已知。一旦端接在光纤分布架板之一上的已知地址处，则各光纤可以容易地识别。
光纤分布设备可以包含数百或数千个光连接端口。通常，技师被派遣至远程基站修理、更换或维护光纤分布设备。传统上，提供给技师一份纸件工作指令，列明光纤管理设备中哪些连接需要替换。而在远程位置，技师必须从可能存在的数百或数千个光连接端口和接插线中识别出正确的。由于光纤管理设备中连接端口和接插线的数量和密度，使得技师难于准确地识别工作指令中所列明的连接端口和接插线。其结果是，技师经常出错并将工作指令中没有列出的光纤连接切断。另外，列出特定连接端口和接插线位置的远程位置日志也可能是错误的。因此，即使准确地执行了工作指令，也可能会切断错误的光纤连接。由于这些问题，估计所有无意光纤切断中有高达90％是由于这样的技师错误引起的。
在现有技术中，已经研制出线路示踪系统来帮助技师示踪光纤管理设备中特定的接插线。这种系统的例子在序列号为09/？？？,？？？，名称为“具有总体线路示踪能力的光纤管理设备中的光纤分布架板组件”的美国专利申请中给出。然而，这些线路示踪系统设计成用在主系统控制计算机所位于的光纤管理设备的中央局。线路示踪信息没有从中央局传送至远程基站。
在中央基站和各个远程基站之间延伸的光纤承载了非常大量的通信数据。因此，光纤的价值非常巨大。专门设置一根光纤用于基站之间的管理通信在经济上是不实际的。其结果是，尽管通信数据在光纤网络中的各基站之间自由通过，但是不同基站的各管理系统之间却不能在该光纤网络上通信。
因此，须要提供一种可以利用光纤网络中的光纤，而无需专门的光学路径或切断该光纤网络中的正常通信，来促进该光纤网络中基站之间直接通信的设备和方法。
本发明为一种用于在沿共同光纤网络的不同基站的局域网之间传输数据的设备和方法。该设备在各基站中采用了路由器组件，其中路由器组件串联至光纤网络中的共同光学路径中。各基站的路由器组件可以将通过其局域网所接收的数据转换成对应的光信号，并将该光信号复用至共同光学路径中。各基站的路由器组件还能够读取从另一基站沿共同光学路径发送的复用信号。
相应地，各基站局域网之间的数据可以在连接这些基站的光纤网络上直接进行交换。这使得数据可以向前直接传输至远程基站以供技师使用。
为了更好地理解本发明，下面参照其实施例并结合附图加以说明。附图中
图1为光纤管理设备的透视图，包括第一组多个机架和各机架上的第二组多个光纤分布架板；图2为根据本发明的光纤网络的示意图；图3为用于将信号路由进入光纤网络的路由器组件的示意图；以及图4为用于从光纤网络接收信号的路由器组件的示意图。
在图1中，所示光纤管理设备10位于光纤网络的多个远程基站处。所示光纤管理设备10包括一个光纤配线架12，固定在基站地板的设定位置。光纤配线架12限定多个机架15。各机架15为用于支承多个光纤分布架板14的垂直结构。光纤分布架板14具有五英寸高、七英寸高或九英寸高这三种标准尺寸之一。一套导管16将来自光纤网络的各个光纤引向光纤分布架板14。各光纤分布架板14具有连接端口(未示出)，连接端口由遍布光纤配线架12延伸的接插线18加以互连。
除了光纤分布架板14之外，光纤管理设备10还包括一个基站系统控制器20。如果存在的话，基站系统控制器20通过局域网(LAN)进行光纤管理设备10的电子操作。基站系统控制器20具有一个计算机控制系统中典型的显示器22。基站系统控制器20存在于光纤网络的中央局处。然而，在远程基站处，系统控制器通常不存在。对于特定的远程基站，技师通常携带便携式控制器单元21至远程基站。便携式控制器单元21可以是任何便携式计算机，例如膝上型计算机或掌上型计算机。然后由技师将便携式控制器单元21连接至远程基站的局域网中。
每次当技师替换光纤管理设备10时，该位置的基站系统控制器20或者携带至该位置的便携式控制器单元21识别此替换。因此基站系统控制器20或便携式控制器单元21含有该光纤管理设备10中所有光纤和接插线18位置的最新统计。
采用嵌入式LAN连接和标准电话连接，可以将来自中央总部的信息向前传送至远程基站。然而，这种结构须要采用公用电话设备。本发明提供了一种采用各远程基站之间已有的光网络对远程基站往复传送信息的高级方式。
参照图2，可以看出一般的光网络具有一个中央局29和多个远程基站31，通过光纤网络33加以互连。至少一个路由器组件30位于中央局和各远程基站31处。路由器组件30的目的在于在光纤网络中的不同位置(包括中央局29和远程基站31)的局域网35之间建立双向数据传输。光纤网络33中的中央局29和各远程基站31由通过光纤网络33的光纤进行互连。各光纤承载商用电信传输。正如后面将加以说明的，路由器组件30使得数据传输可以被复用到商用电信传输，从而使得各分离基站的局域网35可以通过将这些基站互连的光纤网络进行相互通信。
下面参照图3，路由器组件30包括一个用于发射光信号的激光发射器32和一个用于接收光信号的光接收器34。路由器组件30还包括一个电路由器38，该电路由器38采用路由器组件30所位于的远程基站31的光纤管理设备所采用的局域网(LAN)协议。
路由器组件30包括一个双向LAN连接器端口40，与所述远程基站31处的光纤管理设备的局域网互连。路由器组件30通过LAN连接端口40从局域网35发送和接收信号。
第一路由器组件30位于光纤管理设备的中央局29处。其它路由器组件30位于由光纤网络33连接的各远程基站31处。光纤网络33中的绝大多数光学路径都是运行的，并用于承载网络中点对点的商用电信信号。光纤网络33中至少一个运行光学路径还用于连接各路由器组件。
图3还示出了一个路由器组件30，用于将来自位于其所在位置的局域网的信号传送至位于不同位置的其它某个路由器组件。路由器组件30接收来自其所在位置的局域网的信号。该信号由路由器组件通过双向LAN连接器端口40加以接收。
一旦来自局域网35的信号通过双向LAN连接器端口40被接收，则信号就被作为指令信号通过电路由器38导向激光发射器32。激光发射器32发出一个响应于所接收局域网信号的光信号。由激光发射器32所产生的光信号采用没有被光纤网络33中商用电信信号采用的波长。新产生的光信号通过光耦合器37并进入波分复用器36。波分复用器36将新产生的光信号复用进入光纤网络33中。
波分复用器36的输出传输至路由器组件30上的第一光连接器42上。第一光连接器42与光纤网络33中的选定光学路径连接。其结果是，由光纤网络33中该光学路径承载的传输信号包括商用电信信号和已经与商用电信信号复用的新产生的光信号。
下面参照图4，所示路由器组件30用于通过光纤网络33接收来自一定其它路由器组件30的信号。路由器组件30通过第二连接器端口44连接至光纤网络33。第二连接器端口44接收的信号包括商用电信传输信号以及由一定其它路由器组件加入的复用信号。该组合信号被传送至波分复用器36。波分复用器36从传输信号中分离复用信号并且使商用电信传输信号不受影响。商用电信信号不受影响地从路由器组件的第二连接器端口44输出。来自远处路由器组件的复用信号通过光耦合器37传输至光接收器34。光接收器34将光信号转换成对应的电信号。该电信号被接收进入电路由器38并且通过双向LAN连接端口40在该位置读入局域网35。
应当理解，图3所示传输过程以及图4所示接收过程可以由单个路由器组件30同时完成。采用双向LAN路由连接器40使得路由器组件30可以在路由器组件30的位置处同时发送和接收来自局域网35的信号。另外，采用光耦合器37使得波分复用器36可以同时向光纤网络33中加入复用信号和从其分离复用信号。
路由器组件具体结构的更多信息以及其它实施例的路由器组件可以参见共同待审的序列号为09/？？？,？？？，名称为“采用光路由器组件测试光网络的设备和方法”的美国专利申请，其公开在此引入本说明书作为参考。
路由器组件可以共同设置在总局以及远程基站的光纤管理设备之内。路由器组件可以用于在不同基站的光纤管理系统之间发送和接收任何类型的数据，例如告警信号、管理监控数据等。然而，路由器组件的一个特别有用的应用是将电子工作指令从中央基站传输至光纤网络的远程基站。
再参见图1和2，应当理解，至少一个路由器组件可以共同设置在中央局和各远程基站31的光纤管理设备10之内。为了利用本发明设备，可以派遣技师至远程基站31。一旦在远程基站31，技师可以采用基站系统控制器20，如果有的话，或者如果没有系统控制器21可用则采用便携式控制器单元21在远程基站31处与局域网35对接。一旦在远程基站31处与局域网35对接，技师可以发出一个工作指令的查询。该查询通过远程基站31的路由器组件发送至中央局29。中央局29接收该查询并产生工作指令。工作指令由中央局29的路由器组件30从电信号转换成光信号。然后利用中央局的路由器组件30将含有工作指令的光信号复用加入商用电信信号，再通过光纤网络33的光纤加以传输。
工作指令的光信号通过光纤网络33发送至远程基站31。在适当的远程基站31，由该远程基站31处路由器组件30中含有的波分复用器36(图3)从商用电信信号中分离出工作指令光信号。
工作指令光信号从商用电信信号中分离之后，即被路由器组件30转换成电信号。然后由该远程基站处的技师读取该电信号。读取后，技师即知悉该远程基站31处必须进行的工作。
技师到达远程基站31后，即接入基站系统控制器20或便携式控制器单元21。基站系统控制器20或者便携式控制器单元21显示出工作指令。工作指令可以包括需完成的多项任务。采用基站系统控制器20或便携式控制器单元21，技师可以选定他/她下一步须要执行的任务。选定之后，基站控制器20或便携式控制器单元21传送需要接入的连接端口和接插线位置。通过显示连接部分和接插线的位置，技师偶然接入错误的连接器端口或接插线的可能性大大下降。
如果在远程基站31的光纤分布架板14具有示踪能力，基站系统控制器20或便携式控制器单元21将点亮连接器端口位置处的适当LED。具有线路示踪能力的光纤分布架板公开在共同待审的序列号为09/？？？,？？？，名称为“专用通信设备中寻址并示踪接插线的设备和方法”的专利申请中，其公开在此引入本说明书作为参考。如果远程基站的光纤分布设备点亮了接插线路径，则系统控制器还点亮显示需加入、删除或替换的接插线路径的灯。具有点亮接插线路径的光纤分布系统公开在共同待审的序列号为09/？？？,？？？，名称为“具有光纤路由示踪能力的光纤管理设备”的美国专利申请中，其公开也在此引入本说明书作为参考。
通过在远程基站31处提供电子工作指令，远程基站31的局域网35可以监控技师的工作。如果技师错误地切断未经授权的接插线，则局域网35可以立即发出告警通知技师其错误。因此错误可以在大约几秒中内修复。另外，通过提供各连接器端口和接插线位置的现场指示，该基站的局域网35可以更好地协助技师免于出错。
应当理解，具体图示和加以说明的本发明实施例仅仅是例示性的，本领域技术人员可以采用不同结构和功能相当的部件作出替代实施例。所有这些替代实施例都包括在由所附权利要求给出的本发明范围内。
权利要求
1．在具有由光纤连接的多个基站的光纤网络中，其中各基站具有相连的局域网，一种用于在该局域网之间交换信息的设备，该设备包括路由器，设置在所述多个基站之一中，其中该路由器光学耦合至一个共同光学路径中并且电耦合至该基站的局域网中，其中该路由器构造成将其从局域网接收的电数据转换成对应的光信号，并将该光信号复用加入所述共同光学路径中，所述路由器还构造成用于接收来自共同光学路径的光信号并将所接收光信号转换成电信号，电信号由之读入局域网中，从而使得该路由器可以在该局域网与位于所述多个基站之另一个中的至少一个其它路由器之间交换信息，从而将所述至少一个其它路由器光学耦合至所述共同光学路径中。
2．如权利要求1所述的设备，其中所述路由器还包括一个激光发射器，用于将电信号转换成对应的光信号。
3．如权利要求1所述的设备，还包括至少一个波分复用器，位于所述路由器内；和光耦合器，耦合至所述波分复用器，其中该耦合器使得路由器可以同时发送和接收光信号。
4．如权利要求1所述的设备，其中所述路由器包括一个波分复用器，用于将对应的光信号复用加入共同光学路径中。
5．如权利要求4所述的设备，其中所述波分复用器还用于从共同光学路径中多路分解出所述光信号。
6．一种用于在通过光纤网络中的共同光学路径加以光学连接的中央局与远程基站之间传输数据的设备，其中远程基站具有局域网，该设备包括路由器，位于所述远程基站处，其中该路由器光学耦合至共同光纤路径中并且电耦合至局域网中，其中该路由器从局域网接收数据并将该数据转换成对应的光信号，并且将该对应光信号复用加入所述共同光纤路径中传输至远程基站，所述路由器还构造成通过共同光纤路径接收来自远程基站的光信号并将所接收光信号转换成电信号，电信号由之读入局域网中，从而使得该路由器可以在该局域网与位于所述远程基站处的至少一个其它路由器之间交换信息。
7．如权利要求6所述的设备，其中所述数据包括工作指令，所述设备还包括线路示踪指示器，位于远程基站处，其中一个由计算机化的基站控制器根据该工作指令选择性地点亮该线路示踪指示器。
8．如权利要求6所述的设备，其中所述路由器包括一个激光发射器，用于将所述数据转换成对应的光信号。
9．如权利要求6所述的设备，其中所述路由器包括一个光接收器，用于将对应的光信号转换成电信号。
10．如权利要求6所述的设备，其中所述路由器包括一个波分复用器，用于将光信号复用加入所述共同光纤路径中。
11．如权利要求10所述的设备，其中所述波分复用器还用于从所述共同光纤路径中多路分解出对应光信号。
12．如权利要求6所述的设备，其中所述路由器可以通过共同光纤路径与其它路由器双向通信。
13．一种在光纤网络中不同基站之间传输数据的方法，其中各组基站共同地与一个相关的路由器相连，该路由器与一共同光学路径互连并且能够发送和接收光信号，该方法包括以下步骤在一基站处产生光信号；对该光信号与一第二光信号进行复用以现成一组合信号；并且将该组合信号通过共同光学路径传输至至少一个其它基站。
14．如权利要求13所述的方法，其中共同光学路径承载一第一波长的第一光信号，并且第二波长的路由器之间的信号与该第一光信号复用。
15．如权利要求14所述的方法，其中各基站具有一计算机化的系统控制器，该系统控制器通过基站内的局域网与该基站的路由器通信。
16．一种传输数据至光纤网络中基站的方法，其中该数据包括在一中央局产生的工作指令，工作指令被转换成对应光信号，该光信号与第一光信号复用加入光纤网络，该方法包括以下步骤在远程基站处从第一光信号中分离出所述对应光信号；在远程基站处将该对应光信号转换成电信号；将该电信号传输至该远程基站处的一个计算机控制器；并且使该计算机控制器将工作指令传输给远程基站处的技师。
17．如权利要求16所述的方法，其中在所述远程基站处设有响应于工作指令的线路示踪指示器。
18．如权利要求16所述的方法，还包括对技师是否正确遵从工作指令加以电子监控的步骤。
全文摘要
一种用于在沿共同光纤网络的不同基站的基站系统控制器之间传输管理数据的设备和方法。该设备在各基站中采用了路由器组件,其中路由器组件串联至光纤网络中的共同光学路径中。各基站的路由器组件可以将来自基站系统控制器的数据转换成对应的光信号,并将该光信号复用至共同光学路径中。各基站的路由器组件还能够读取从另一基站沿共同光学路径发送的复用信号。
文档编号H04Q11/00GK1319959SQ01111858
公开日2001年10月31日 申请日期2001年3月22日 优先权日2000年3月23日
发明者马克·R·詹宁斯, 弗兰克·S·里奥, 理查德·J·皮品拉 申请人:朗迅科技公司