专利名称：电信网络中的单光纤保护的制作方法
技术领域：
本发明涉及无源光纤网，尤其涉及受保护的无源光纤网。
背景技术：
无源光纤网(PON)是一种高带宽的点对多点光纤网。PON一般由只利用光缆、分光器和其它无源组件(即，不利用电流传送信号)与光纤网络设备(ONU)连接的光线路终端(Optical Line TerminalOLT)组成。在PON中，按照这样的方式路由信号，以致所有信号到达PON的所有中间转接点。
无源光纤网技术一直被视为非常有前途的解决最后一英里问题的方案。逻辑上，PON具有由位于例如中心局(CO)的光线路终端，和多个光纤网络设备，例如64个ONU组成的树形结构。PON技术消除了对OLT和ONU之间范围中的有源设备的需要，在常规的网络中通常使用这种有源设备。PON能够提供例如1Gbps的容量。单一链路故障会导致无法忍受的通信量损失，这间接导致收入损失。从而，当在光纤到企业(fiber-to-business)和蜂窝传送(CT)网络环境中应用PON时，生存性变得尤其重要。
一般来说，存在两种生存体系结构1+1体系结构和1:1体系结构。1+1体系结构使用两个重叠的PON。通信量被桥接到工作PON和保护PON中。当在OLT中收到信号时，根据信号质量选择通信量。借助这种方法，能够实现快速保护。但是，在这种体系结构中，不能支持任何额外的通信量。与无保护情况相比，它还需要两倍的带宽。
在1:1体系结构中，在正常情况下，正常通信量通过工作PON传送。一旦发生故障，通信量被切换到保护PON中。相对于1+1体系结构来说，保护切换较慢。但是，与1+1体系结构相比，它能够显著降低备用容量要求，或者能够运送额外的低优先级通信量，取决于网络设计。
US 6351582公开一种优化无源光纤网的方案。无源光纤网包括多个分光器/光组合器，每个分光器/光组合器都具有第一和第二通过端口(through port)和至少一个分出端口(drop port)。所述多个分光器/光组合器的通过端口被串联，从而形成具有两个末端通过端口的线性结构。
图1公开在US 6351582中描述的环形保护无源光纤网的基本结构的一个例子。在该例子中，PON包括在OLT设备110内的两个接口IF1和IF2，其中IF1按照有源模式工作，IF2按照备用方式工作。PON包含多个无源节点10-13和15-18，所述多个无源节点最好是分光器/光组合器，此外，PON还包含多个ONU 14和19。在图1中，分光器/光组合器10、11、15和16是相对于光纤接出和接入光功率的1×2或2×1分光器/光组合器。
现有方案中及图1中公开的方案中的一个问题是经过环路分光器/光组合器10和11的光信号在两个不同的阶段(环路分光器/光组合器10和11)经历光功率损失。
现有的无源光纤网还涉及不得不克服的其它问题。在接入网络中，成本是一个主要的关心事项，因为接入网络中的用户的数量远远小于城域网或主干网中的用户的数量。此外，存在如何有效地在基于PON的接入网络中提供克服单一链路故障的保护，而不显著增大每个用户的成本的问题。
另一问题是如何在PON中实现快速故障检测。另一问题是如何快速地把受影响的通信量从工作OLT改换路由到保护OLT。
另一问题是如何解决由保护元件引起的衰减问题。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种单光纤无源光纤网，它包括具有第一发射器和第一接收器的第一接口，具有第二发射器和第二接收器的第二接口，所述接口之间的光纤连接，和连接在所述接口之间的所述光纤中的多个无源节点。在无源节点中，2×2分光器/光组合器被用于以预定的分光比(split ratio)把光功率接(couple)入和接出光纤。
在一个实施例中，在无源节点间使用多个分光比。
在另一实施例中，分光比被配置成在无源节点之间提供可变对称分光比。
在另一实施例中，单光纤无源光纤网还包括第二接口中的检测器，用于检测经过光纤连接，从第一接口接收的光信号的功率水平的降低，和响应所述检测，接通(switch on)第二接口的第二发射器。
根据本发明的第二方面，提供一种在受保护的单光纤无源光纤网中，检测和恢复故障的方法，所述单光纤无源光纤网包括具有第一发射器和第一接收器的第一接口，具有第二发射器和第二接收器的第二接口，所述接口之间的光纤连接，所述接口之间的多个无源节点，与所述多个无源节点连接的多个光纤网络单元。所述方法包括通过光纤连接，把光信号从第一接口发送给第二接口，在第二接口中检测来自第一接口的光信号的功率水平的降低，和响应所述检测，接通第二接口的第二发射器。
在一个实施例中，所述方法包括当利用第二接收器接收的光信号的光功率降低到预定阈值之下时，接通第二接口的第二发射器的步骤。
在另一实施例中，所述方法还包括如果光功率水平增大到所述预定阈值之上，那么关闭第二发射器的步骤。
在另一实施例中，所述方法还包括如果光功率水平增大到所述预定阈值之上，那么使第二发射器保持接通状态的步骤。
在另一实施例中，所述方法还包括关闭第二发射器，并再次接通第二接收器，以便核实电缆是否仍然破损的步骤。
在另一实施例中，所述方法还包括如果在接通第二发射器之后，检测到光线量的急剧变化，那么关闭第二发射器的步骤。
在另一实施例中，所述方法还包括如果光功率水平降低到预定阈值之下，那么再次接通第二发射器的步骤。
在另一实施例中，在第二接口中检测到来自第一接口的光信号的功率水平的降低之后，并且其中如果第一和第二接口位于单个光线路终端中，那么所述方法还包括下述步骤在第二接口中启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程，响应所述自动发现过程的结果，更新光线路终端的内部路由表，并利用第二接口发送受影响光纤网络单元的受影响的下游通信量。
在另一实施例中，在第二接口中检测到来自第一接口的光信号的功率水平的降低之后，并且其中如果第一和第二接口位于不同的光线路终端中，那么所述方法还包括下述步骤在第二接口中启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程，利用第二接口建立接口之间的专用路径，把通知消息从第二接口发送给第一接口，所述通知消息包含和受影响的光纤网络单元有关的信息，通过所述专用路径，把受影响光纤网络单元的下游通信量从第一接口转发给第二接口，和通过所述专用路径，把来自受影响光纤网络单元的受影响的上游通信量从第二接口转发给第一接口。
在另一实施例中，所述方法还包括通过所述专用路径，把在受影响光纤网络单元之后的较高层地址从第一接口发送给第二接口的步骤。
在另一实施例中，当从第二接口收到上游分组时，所述方法还包括下述步骤检查在包含第二接口的光线路终端的路由表中，是否找到分组的目的地地址，如果在该路由表中找到所述目的地地址，那么按照该路由表发送所述分组，如果在该路由表中未找到所述目的地地址，那么通过所述专用路径，把所述分组从第二接口发送给第一接口。
根据本发明的另一方面，提供一种在受保护的单光纤无源光纤网中，检测和恢复故障的方法，所述单光纤无源光纤网包括具有第一发射器和第一接收器的第一接口，具有第二发射器和第二接收器的第二接口，所述接口之间的光纤连接，所述接口之间的多个无源节点，与所述多个无源节点连接的多个光纤网络单元。所述方法包括在第一接口中检测到未从至少一个光纤网络单元收到信号，响应所述检测，接通所述第二接口的发射器。
在一个实施例中，所述方法还包括如果第一接口检测到未从其收到信号的光纤网络单元的数目增大，那么关闭所述第二接口的发射器。
在另一实施例中，如果第一和第二接口位于单个光线路终端中，那么所述方法还包括在第二接口中启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程，响应所述自动发现过程的结果，更新光线路终端的内部路由表，并利用第二接口发送受影响光纤网络单元的受影响下游通信量。
下面解释该方法的其它实施例。
在另一实施例中，如果第一和第二接口位于不同的光线路终端中，那么所述方法还包括下述步骤利用第一接口建立接口之间的专用路径，从第一接口向第二接口发送命令接通第二接口的第二发射器的消息，在第二接口中启动记录受影响光纤网络单元的自动发现过程，从第二接口向第一接口发送通知消息，所述通知消息包含和受影响光纤网络单元有关的信息，通过专用路径，把受影响光纤网络单元的受影响下游通信量从第一接口转发给第二接口，并通过专用路径，把来自受影响光纤网络单元的上游通信量从第二接口转发给第一接口。
在另一实施例中，所述方法还包括通过所述专用路径，把在受影响光纤网络单元之后的较高层地址从第一接口发送给第二接口的步骤。
在另一实施例中，当通过第二接口收到上游分组时，所述方法还包括下述步骤检查在包含第二接口的光线路终端的路由表中，是否找到所述分组的目的地地址，如果在该路由表中找到所述目的地地址，那么按照该路由表发送所述分组，如果在该路由表中未找到所述目的地地址，那么通过所述专用路径，把所述分组从第二接口发送给第一接口。
根据本发明的另一方面，提供一种受保护的单光纤无源光纤网络，包括具有第一发射器和第一接收器的第一接口，具有第二发射器和第二接收器的第二接口，所述接口之间的光纤连接，所述接口之间的多个无源节点，与所述多个无源节点连接的多个光纤网络单元，和第二接口中的，检测通过光纤从第一接口接收的光信号的功率水平的降低的检测器。响应所述检测，第二接口被配置成接通所述第二发射器。
下面详细说明所述网络的各种实施例。
在一个实施例中，第二接口被配置成当利用第二接收器接收的光信号的光功率降低到预定阈值之下时，接通第二接口的第二发射器。
在另一实施例中，第二接口被配置成如果光功率水平增大到所述预定阈值之上，那么关闭第二发射器。
在另一实施例中，第二接口被配置成如果光功率水平增大到所述预定阈值之上，那么使第二发射器保持接通状态。
在另一实施例中，第二接口被配置成关闭第二发射器，并再次接通第二接收器，以便核实电缆是否仍然破损。
在另一实施例中，第二接口被配置成如果在接通第二发射器之后，利用检测器检测到光线量的急剧变化，那么关闭第二发射器。
在另一实施例中，第二接口被配置成如果光功率水平降低到预定阈值之下，那么再次接通第二发射器。
在另一实施例中，如果第一和第二接口位于单个光线路终端中，那么第二接口包括启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程的开始装置，响应所述自动发现过程的结果，更新光线路终端的内部路由表的更新装置。
在另一实施例中，如果第一和第二接口位于不同的光线路终端中，那么第二接口包括启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程的开始装置，第二接口包括建立接口之间的专用路径的建立装置，第二接口包括向第一接口发送通知消息的发送装置，所述通知消息包含和受影响的光纤网络单元有关的信息，第一接口包含通过所述专用路径，把受影响光纤网络单元的下游通信量转发给第二接口的转发装置，第二接口包含通过所述专用路径，把来自受影响光纤网络单元的受影响的上游通信量转发给第一接口的转发装置。
在另一实施例中，第一接口还包括通过所述专用路径，把在受影响光纤网络单元之后的较高层地址发送给第二接口的发送装置。
在另一实施例中，第二接口包括检查在包含第二接口的光线路终端的路由表中，是否找到分组的目的地地址的检查装置，和如果在该路由表中找到所述目的地地址，那么按照该路由表发送所述分组，如果在该路由表中未找到所述目的地地址，那么通过所述专用路径，把所述分组从第二接口发送给第一接口的发送装置。
在一个实施例中，第二接口被配置成如果第一接口检测到未从其收到信号的光纤网络单元的数目增大，那么关闭所述第二接口的发射器。
在另一实施例中，如果第一和第二接口位于单个光线路终端中，那么第二接口包括启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程的开始装置，响应所述自动发现过程的结果，更新光线路终端的内部路由表的更新装置。
在另一实施例中，如果第一和第二接口位于不同的光线路终端中，那么第一接口包括建立接口之间的专用路径的建立装置，第二接口包含启动记录受影响光纤网络单元的自动发现过程的开始装置，第二接口包含向第一接口发送通知消息的发送装置，所述通知消息包含和受影响光纤网络单元有关的信息，第一接口包含通过所述专用路径，把受影响光纤网络单元的受影响下游通信量转发给第二接口的转发装置，第二接口包含通过专用路径，把来自受影响光纤网络单元的受影响上游通信量转发给第一接口的转发装置。
在另一实施例中，第一接口还包括通过所述专用路径，把在受影响光纤网络单元之后的较高层地址发送给第二接口的发送装置。
在另一实施例中，第二接口包括检查在包含第二接口的光线路终端的路由表中，是否找到所述分组的目的地地址的检查装置，和如果在该路由表中找到所述目的地地址，那么按照该路由表发送所述分组的发送装置，如果在该路由表中未找到所述目的地地址，那么所述发送装置被配置成通过所述专用路径，把所述分组从第二接口发送给第一接口。
根据本发明的另一方面，提供一种受保护的单光纤无源光纤网，包括具有第一发射器和第一接收器的第一接口，具有第二发射器和第二接收器的第二接口，所述接口之间的光纤连接，所述接口之间的多个无源节点，与所述多个无源节点连接的多个光纤网络单元，第一接口中的检测到未从至少一个光纤网络单元接收信号的检测组件，和向第二接口发送接通第二接口的发射器的消息的发送单元。
根据本发明的另一方面，提供一种受保护单光纤无源光纤网的接口结构。所述结构包括具有第一发射器和第一接收器的第一接口，所述第一发射器与光纤耦接，用于在第一波长下发射光信号，所述第一接收器与所述光纤耦接，用于在第二波长下接收光信号；包括具有第二发射器和第二接收器的第二接口，所述第二发射器与所述光纤耦接，用于在第二波长下发射光信号，所述第二接收器与所述光纤耦接，用于在第一波长下接收光信号。所述结构还包括检测到未从至少一个光纤网络单元接收信号的检测装置，和向第二接口发送接通第二接口的第二发射器的消息的发送单元。
在一个实施例中，第二接口被配置成如果第一接口检测到未从其收到信号的光纤网络单元的数目增大，那么关闭所述第二接口的发射器。
在另一实施例中，如果第一和第二接口位于单个光线路终端中，那么所述第二接口包括启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程的开始装置，响应所述自动发现过程的结果，更新光线路终端的内部路由表的更新装置。
在另一实施例中，如果第一和第二接口位于不同的光线路终端中，那么所述第一接口包括建立接口之间的专用路径的建立装置，所述第二接口包含启动记录受影响光纤网络单元的自动发现过程的开始装置，所述第二接口包含向第一接口发送通知消息的发送装置，所述通知消息包含和受影响光纤网络单元有关的信息，所述第一接口包含通过专用路径，把受影响光纤网络单元的下游通信量转发给第二接口的转发装置，所述第二接口包含通过专用路径，把来自受影响光纤网络单元的受影响上游通信量转发给第一接口的转发装置。
在另一实施例中，所述第一接口还包括通过所述专用路径，把在受影响光纤网络单元之后的较高层地址发送给第二接口的发送装置。
在另一实施例中，所述第二接口包括检查在包含第二接口的光线路终端的路由表中，是否找到分组的目的地地址的装置，如果在该路由表中找到所述目的地地址，那么按照该路由表发送所述分组的发送装置，如果在该路由表中未找到所述目的地地址，那么所述发送装置被配置成通过所述专用路径，把所述分组从第二接口发送给第一接口。
所述第二接口包含向第一接口发送通知消息的发送装置，所述通知消息包含和受影响光纤网络单元有关的信息，所述第一接口包含通过专用路径，把受影响光纤网络单元的下游通信量转发给第二接口的转发装置，所述第二接口包含通过专用路径，把来自受影响光纤网络单元的受影响上游通信量转发给第一接口的转发装置。
在另一实施例中，所述第一接口还包括通过所述专用路径，把在受影响光纤网络单元之后的较高层地址发送给第二接口的发送装置。
在另一实施例中，所述第二接口包括检查在包含第二接口的光线路终端的路由表中，是否找到分组的目的地地址的装置，如果在该路由表中找到所述目的地地址，那么按照该路由表发送所述分组的发送装置，如果在该路由表中未找到所述目的地地址，那么所述发送装置被配置成通过所述专用路径，把所述分组从第二接口发送给第一接口。
根据本发明的另一方面，提供一种受保护单光纤无源光纤网的接口结构。所述接口结构包括具有第一发射器和第一接收器的第一接口，所述第一发射器与光纤耦接，用于在第一波长下发射光信号，所述第一接收器与所述光纤耦接，用于在第二波长下接收光信号；具有第二发射器和第二接收器的第二接口，所述第二发射器与所述光纤耦接，用于在第二波长下发射光信号，所述第二接收器与所述光纤耦接，用于在第一波长下接收光信号。所述结构还包括与光纤耦接，用于检测经由光纤的第一波长的输入光信号的功率水平的降低的检测器，并且响应所述检测，第二接口被配置成接通第二发射器。
下面描述这方面的几个实施例。
在一个实施例中，第二接口被配置成当经由光纤的第一波长的接收光信号的光功率降低到预定阈值之下时，接通第二发射器。
在另一实施例中，第二接口被配置成如果光功率水平增大到所述预定阈值之上，那么关闭第二发射器。
在另一实施例中，第二接口被配置成如果光功率水平增大到所述预定阈值之上，那么使第二发射器保持接通状态。
在另一实施例中，第二接口被配置成关闭第二发射器，并再次接通第二接收器，以便核实电缆是否仍然破损。
在另一实施例中，第二接口被配置成如果在接通第二发射器之后，检测器检测到光线量急剧变化，那么关闭第二发射器。
在另一实施例中，第二接口被配置成如果光功率水平降低到预定阈值之下，那么再次接通第二发射器。
在另一实施例中，如果第一和第二接口位于单个光线路终端中，那么第二接口包括启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程的开始装置，响应所述自动发现过程的结果，更新光线路终端的内部路由表的更新装置。
在另一实施例中，如果第一和第二接口位于不同的光线路终端中，那么第二接口包括启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程的开始装置，第二接口包括建立接口之间的专用路径的建立装置，第二接口包括向第一接口发送通知消息的发送装置，所述通知消息包含和受影响的光纤网络单元有关的信息，第一接口包含通过所述专用路径，把受影响光纤网络单元的下游通信量转发给第二接口的转发装置，第二接口包含通过所述专用路径，把来自受影响光纤网络单元的受影响上游通信量转发给第一接口的转发装置。
在另一实施例中，第一接口还包括通过所述专用路径，把在受影响光纤网络单元之后的较高层地址发送给第二接口的发送装置。
在另一实施例中，第二接口包括检查在包含第二接口的光线路终端的路由表中，是否找到分组的目的地地址的检查装置，和如果在该路由表中找到所述目的地地址，那么按照该路由表发送所述分组的发送装置，如果在该路由表中未找到所述目的地地址，那么所述发送装置被配置成通过所述专用路径，把所述分组从第二接口发送给第一接口。
和现有方案相比，本发明具有几个优点。例如，本发明采用单光纤来防止单链路故障或单OLT故障。此外，本发明提供实现快速故障检测和故障隔离的方法。另外，提供一种致力于如何把受影响的路由信息从工作OLT传送给保护OLT的方案。更特别地，公开一种有效的光保护方案，该方案可和较高层保护方案一起使用。另一方面，可在无光保护方案的情况下使用较高层保护方案。
与现有方法相比，本发明的各个方面成本效率更高，因为只使用了单光纤。此外，和常规系统相比，本发明的实施例需要较少的光学组件。
最后，根据本发明的各个方面，可节省否则由于使用2×2(2-by-2)和2×n分光器(splitter)的环路保护而会失去的光功率。
为便于进一步理解本发明而包括的，并且构成本说明书的一部分的附解说明本发明的实施例，并且与下述说明一起帮助解释本发明的原理。附图中图1是图解说明关于无源光纤网的现有解决方案的方框图；图2是图解说明根据本发明的环形保护PON布局的流程图；图3公开现有解决方案中使用的收发器；图4是可用在根据本发明的PON布局中的收发器；图5是可用在根据本发明的PON布局中的另一收发器；图6图解说明根据本发明的方法；图7是根据本发明的在光缆破裂的情况下，光信号的功率水平的图形示意图；图8a是图解说明根据本发明，当接口位于单一光线路终端中时的接口布置的方框图；图8b是图解说明根据本发明，当接口位于不同的光线路终端中时的接口布置的方框图；图8c是图解说明根据本发明，当接口共同位于单一光线路终端中时的接口布置的方框图；图8d是图解说明根据本发明，当接口位于不同的光线路终端中时的接口布置的方框图；图9图解说明根据本发明的例证网络拓扑结构；图10图解说明根据本发明的例证网络拓扑结构；图11图解说明根据本发明的例证网络拓扑结构；图12图解说明根据本发明的可变对称分光比的概念。
具体实施例方式
图2描述配置成服务许多用户的环形保护PON布局。该布局包括具有两个接口217和218的OLT 200，每个接口具有一个收发器。接口217是有源接口，而接口218是备用接口。本例中的分布网络包括由光纤分布线213-216连接，从而在两个接口217和218之间形成圆环的三个2×2环路分光器/光组合器20、26、29。每个环路分光器/光组合器20、26、29通过中间分光器/光组合器22、23、24、27、210、211与许多用户ONU 25、28、212链接。OLT 200的发射器被配置成在第一波长(例如1490纳米)下发射光信号。对应地，OLT 200的接收器被配置成在第二波长(例如1310纳米)下接收光信号。为了避免干扰，ONU 25、28、212的发射器被配置成在第二波长下发射光信号。相应地，ONU 25、28、212接收器被配置成在第一波长下接收光信号。
当光信号从OLT 200发射给ONU 25时，光信号通过光纤分布线213从有源接口217流向环路分光器/光组合器20。环路分光器/光组合器20被配置成以致接收的光信号的预定数量的光功率经过光学介质被传送给环路分光器/光组合器26，所述预定数量的光功率经过光学介质215从环路分光器/光组合器26被传输给环路分光器/光组合器29，等等。在环路分光器/光组合器20接收的剩余部分的光信号被传送给分光器/光组合器23和24的下游端口。ONU 25接收的光线通过分光器/光组合器22、24被传送。
在相反的方向上，当光信号从ONU 25被发射给OLT 200时，位于ONU 25的收发器发射光信号，所述光信号通过分光器/光组合器24、22被传送给环路分光器/光组合器20。分光器/光组合器20根据预定的分光比分离光信号，一部分光信号通过光学介质213被传送给有源接口217，而另一部分的光信号通过光学介质214被传送给分环路光器/光组合器26，又通过光学介质215被传送给环路分光器/光组合器29，再通过光学介质216被传送给备用接口218。换句话说，环路分光器/光组合器20、26、29将把来自ONU 25、28、212的光信号分离到物理环路的不同方向上，信号既能够到达有源接口217，又能够到达备用接口218。在一个链路发生故障的情况下，OLT 200仍能使所有ONU保持被连接的状态。
如图2中所示，既存在1×4分光器/光组合器，又存在2×8分光器/光组合器。2×8分光器/光组合器可被用于减少(save)组件的数目，而不改变光学性质。当然，如果要求由该特定分光器/光组合器馈送的ONU较少，那么也可使用单一的1×4分光器/光组合器。
在图2的实施例中，对于上游访问(即，从ONU到OLT的通信量)来说，使用时分多址访问(TDMA)。即，每个ONU 25、28、212只可在OLT借助门消息(gate message)向其授权的时隙访问上行链路，于是，不允许同时访问。
出于比较的目的，图3公开现有解决方案中使用的收发器。图3中，OLT接口30包括发射器32和接收器31。发射器32被配置成在第一波长(例如1490纳米)下发射光信号。相应地，接收器31被配置成在第二波长(例如1310纳米)下接收光信号。OLT 30一般还包括一个双工滤波器33，用于把1310纳米的波长过滤给接收器31。
图4公开了根据本发明的收发器的一个实施例。图4中，OLT接口40包括收发器42和接收器41。发射器42被配置成在第一波长(例如1490纳米)下发射光信号。相应地，接收器41被配置成在第二波长(例如1310纳米)下接收光信号。OLT接口40一般还包括一个双工滤波器43，用于把1310纳米的波长过滤给接收器41。此外，OLT接口40包括一个能够实现光学保护切换的1490纳米检测器44。分光器45被配置成把光线分离给检测器44。后面参考图6和7更详细地说明光学保护切换。在图4的布局中，由于检测器44的设置，可以利用现有的双工滤波器43。
图5公开了收发器的另一实施例。图5中，OLT接口50包括发射器口和接收器51。发射器52被配置成在第一波长(例如1490纳米)下发射光信号。相应地，接收器51被配置成在第二波长(例如1310纳米)下接收光信号。OLT接口45一般还包括一个双工滤波器53，用于把1310纳米的波长过滤给接收器51。此外，OLT接口50包括一个能够实现光学保护切换的1490纳米检测器54。后面参考图6和7更详细地说明光学保护切换。
在本例中，检测器54不在收发器之内。如果检测器54被布置成如图5中所示，那么可利用标准的收发器组件。
图5的布局包括一个把光功率分离给检测器54的1×2分光器。分光比为例如90％/10％。1×2分光器可由例如波长灵敏分光器替换，所述波长灵敏分光器将只分出一小部分的1490纳米光线。给检测器54的光信号由滤波器56过滤。滤波器56是例如1490带通滤波器或者1310/1490高通滤波器。
图6和7描述根据本发明的光保护切换。参见图6，光信号从OLT的第一接口被发送给OLT的第二接口，如步骤60中所示。接口可以在相同的光线路终端中，或者另一方面，在不同的光线路终端中。只要第二接口从第一接口收到(某一波长，例如1490纳米的)光信号，它就可认为接口之间的光连接未受损伤。
于是，当第二接口检测到(61)来自第一接口的光信号的功率水平的降低时，它接通(62)发射器，开始向第一接口发射光信号。参考图4和5说明实现该检测机制的例证实施例。简单地说，检测器被用于检测第一接口发射的光信号是否被接收。
图7示意地图解说明根据本发明的各个方面的光保护切换。在一种光保护切换方案中，预定的阈值被用于确定(图8中描述的)接口之间的光缆是否破裂。所述接口可位于相同的OLT中，或者位于不同的OLT中。通常(点1)，接收的光功率高于所述阈值。阈值的意义在于如果在第二接口(参见图4和5)中的检测器接收的光信号的功率水平低于所述阈值(点2)，那么可认为这两个接口之间的光缆破裂。
响应接收的光信号的功率水平下降，打开第二接口的发射器(点3)。从图7可看出由于它所发射的光线的反射，在第二接口的接收光信号的功率水平升高，但是仍然低于所述阈值。
当光缆已被修复时，接收的光信号的功率水平突然增大(点4)。由于功率水平现在超过了所述阈值，因此可认为光缆已被修复。于是，可关闭第二接口的发射器(点5)。
在检测光缆修复时，必须考虑由破损的电缆引起的反射。就单光纤环路来说，当在修复后的光纤环路的另一端接收光线时，通常仍然剩下约-10dB的发射功率。这远远大于通常从光缆破损情况下发生的反射接收的-20...-30dB。从而，多数情况下，能够确定阈值，在所述阈值之上，认为光纤已被修复。但是，有时反射光能够大于用于保护切换的阈值的有效值。
图6和7描述了一种解决方案，其中可对检测器设置一个简单的阈值。如上所述，可能出现其中即使光缆仍然破损，当打开第二接口的发射器时，所述阈值被超过的情况。于是，这会导致第二接口的发射器被关闭的情况(因为阈值被超过)，尽管光缆仍然破损。
根据另一实施例，能够避免上述问题。在接通第二接口(保护接口)之后，能够测量第二接口发射的光线有多少被反射回去。反射的功率水平可能高于认为电缆破损的阈值，这会欺骗第二接口相信电缆已被修复。但是，由于知道电缆破损(这可通过快速关闭发射器，并再次打开发射器来检查)，并且所有光线是反射光，因此第二接口仍然保持打开状态。只要在第二接口被打开之后，光线的数量没有任何急剧变化，第二接口就知道光缆还未被修复。
但是，如果功率水平以某一方式变化，第二接口可认为光缆现在已被修复，于是它可关闭发射器。如果此时，接收的光信号的功率水平降低到初始阈值之下，意味着光缆实际上仍然破损，第二接口快速重新接通发射器。这可在如此短的时间内发生，以致通过第二接口通信的所有注册ONU应该仍然保持注册状态。
上述方法依赖于光层检测。但是，还存在一种用于检测断纤，并且激活第二接口的高层机制。如果第一接口未从一个或多个ONU收到信号，那么它认为这些ONU被丢失。第一接口能够根据它是否具有PON物理拓扑信息采取动作。如果根据丢失的ONU和物理拓扑信息，第一接口(节点)知道物理拓扑信息，那么第一接口能够诊断故障是否与断纤有关。如果所有丢失的ONU都在光纤环路上的某个特定分光器之后，那么认为继纤发生在该分光器之后。随后第一接口激活所述第二接口。
如果物理拓扑信息不可获得，并且当第一接口发现它已丢失一些ONU时，由于它不能弄清故障发生于何处，因此它将通知第二接口实现传输。如果第一和第二接口同时位于相同的OLT中，那么第二接口的激活实现起来简单。但是，如果接口在不同的OLT中，在多数情形下，必须在接口之间提供专用连接，以便传送所述通知。
当两个接口同时工作时，能够找出更多的这种故障。如果从第一接口处丢失的ONU注册到第二接口，那么该故障是光纤环路中的电缆破裂。另一方面，如果故障在别的地方，并且光纤环路未破裂，那么打开第二接口将导致干扰，以及随后丢失更多的ONU。这种情况下，第一接口或者第二接口快速禁用第二接口。沿着环路检测继纤故障，这种方法只需要1-2毫秒时间。为了避免由其它故障，比如ONU故障或者从分光器到ONU的断纤引起的第二接口的频率切换，操作员可设定丢失的ONU的数目的阈值。于是，在优选实施例中，只有当丢失的ONU的数目大于设定的阈值时，第一接口才通知第二接口，并实现传输。
在正确地诊断光纤故障和激活第二接口之后，在第二接口中执行自动发现机制，使ONU与第二接口同步，并测量第二接口与它的附联ONU之间的往返时延。随后第二接口将进行往返时延补偿，并正确地开始发送/接收通信量。
图8a和8b图解说明根据本发明的，具有光层故障检测方法的无源光纤网的接口结构的实施例。图8a和8b的布局能够实现参考图6和7说明的光保护切换。
OLT的第一接口86包括一个收发器87，收发器87包括一个发射器890和一个接收器88。发射器890被配置成在第一波长(例如1490纳米)下发射光信号。相应地，接收器88被配置成在第二波长(例如1310纳米)下接收光信号。OLT的第一接口86还包括一个把1310纳米的波长过滤给接收器88的双工滤波器89。
OLT的第二接口80包括一个收发器81，收发器81具有一个发射器85和一个接收器82。发射器85被配置成在第一波长(例如1490纳米)下发射光信号。相应地，接收器82被配置成在第二波长(例如1310纳米)下接收光信号。OLT的第二接口80还包括一个把1310纳米的波长过滤给接收器82的双工滤波器83。此外，在优选实施例中，第二接口80包括一个能够实现光保护切换的1490纳米检测器84。分光器893被配置成把光线分离给检测器84。另一方面，检测器84可在收发器81之外，而不是在收发器81之内。
图8a和8b之间的布局还包括两个接口80、86之间的光学介质892。
图8a和8b之间的差异在于在图8a中，接口80、86同时位于相同的OLU(路由器)处，如图9中所示，在图8b中，接口80、86位于不同的OLT(路由器)处，如图10和11中民示。路由器链接PON和外部网络。接口由物理协议层，以及更高的一层或多层组成。从而，路由器代表具有更高协议层的设备。典型的协议层是以太网，ATM(异步传输模式)或者IP(网际协议)层或者多层的组合。下面说明如何可通过路由器之间的信令增强较高层操作，以确保快速保护切换。
对于位于同一地点的情况来说(图8a)，接口80和86所位于的节点直接控制这两个接口。当光纤破裂时，在检测并诊断受影响的ONU是哪些之后，图9中的OLT 91更新其内部的路由表，而不向外部网络中的其余路由器通告PON故障，从而使保护切换保持局部并且快速。预定给/起源于受影响的ONU的通信量将通过接口80，而不是接口86发送/接收。
对于不位于同一地点的情况来说(图8b)，接口86和80在不同的节点中，所述不同的节点能够通过专用路径891相互通信。如果在PON中发生光纤破裂，那么去往受影响的ONU(接口86不能到达的ONU)的通信量不得不被重新路由到接口80。就故障的光学检测来说，当接口80利用检测器84检测光纤破裂时，它启动其发射器85，并开始自动发现过程以便记录受影响的ONU。同时，接口80向接口86发送路径建立请求，接口86答复以PATH-ACK。如果接口80收到PATH-ACK，那么建立该路径。随后，接口80将沿着建立的路径891把具有受影响的ONU的信息的通知消息发送给接口86。通过利用信令协议，能够实现上面描述的路径建立。例如，IETF(因特网工程任务组)提出的RSVP(资源预留协议)或CR_LDP(基于路由受限标签分发协议)的扩展可被用于在两个路由器之间交换信息和有效负载，而不会影响其余外部网络中的分组转发。从而，能够实现这两个路由器之间的快速保护动作和分组的重新路由。之后，把故障及受影响的ONU通知接口86，以致接口86能够停止向受影响的ONU发送通信量。
在没有使用光学检测的情况下，故障的检测依赖于接口86的在更高层识别ONU已从PON被丢失的能力，如前所述。从而，在接口86而不是在接口80启动上面描述的路径初始化。
接口86通知路由器它被连接上，以便利用专用路径891把受影响的下游通信量转发给接口80。接口80不能简单地把所有其收到的上游通信量转发给接口86。否则，会发生循环。图10表示了关于不位于同一地点的情况的实现。这里，接口103对应于图8b中的接口86，接口104对应于图8b中的接口80。当路由器102从PON收到上游通信量时，并且如果它把所有分组发送给路由器101，那么路由器101处理这些分组，如同这些分组发源于它本身一样，一些分组可经由路由器102到达它们的目的地，从而出现循环。为了解决该问题，当上游分组到达路由器102时，路由器102根据其路由表检查IP分组的目的地地址，如果该分组的地址在路由表中，那么路由器102根据路由表发送该分组。否则，路由器102简单地通过在路由器101和102之间建立的专用路径，把该分组发送给路由器101。这种方法的优点在于保持外部网络的路由表不变。当保护动作完成时，路由器101和102可向外部网络通告新的稳定的拓扑结构。从而，路由器101和102之间的专用路径(否则可能消耗过多的带宽)没有有效负载通信量。图9中，OLT 91更新它的内部路由表，预定给/起源于受影响的ONU的通信量将通过接口93而不是接口92被发送/接收。
为了对于如图8a中图解说明的具有光学检测的位于同一地点情况实现上述功能，接口80包括启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程的开始组件SM1。接口80还包括响应自动发现过程的结果，更新光线路终端的内部路由表的更新组件UP。
为了对于如图8b中图解说明的具有光学检测的不位于同一地点情况实现上述功能，接口80包括启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程的开始组件SM1，在接口80、86之间建立专用路径891的建立组件EM，和把通知消息发送给接口8的发送单元SM2。通知消息包括和受影响的光纤网络单元有关的信息。接口80还包括通过专用路径891，把来自受影响光纤网络单元的受影响上游通信量转发给接口86的转发组件FW2。接口86包括通过专用路径891，把受影响的光纤网络单元的下游通信量转发给接口80的转发组件FW1。
此外，接口86可包括通过专用路径891，把位于受影响的光纤网络单元之后的较高层地址发送给接口80的发送单元SM3。此外，接口80可包括检查是否在包括接口80的光线路终端的路由表中找到分组的目的地地址的检查机构CM，和按照该路由表发送该分组的发送单元SM4。如果在该路由表中未找到该目的地地址，那么发送单元通过专用路径891，把来自接口80的分组发送给接口86。
为了对于图8c中图解说明的只具有较高层故障检测的位于同一地点情况实现上述功能，接口80包括启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程的开始组件SM1。还包括响应自动发现过程的结果，更新光线路终端的内部路由表的更新部分UP。相应地，接口86包括检测信号不是接收自至少一个光纤网络单元的检测单元DET，和向接口80发送接通接口80的发射器的消息的发送单元SM5。
为了对于图8d中图解说明的只具有较高层故障检测的不位于同一地点情况实现上述功能，接口80包括启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程的开始组件SM1，和向接口86发送通知消息的发送单元SM2。通知消息包括和受影响的光纤网络单元有关的信息。接口80还包括通过专用路径891，把来自受影响光纤网络单元的受影响上游通信量转发给接口86的转发组件FW2。接口86包括通过专用路径891，把受影响的光纤网络单元的下游通信量转发给接口80的转发组件FW1。此外，接口80包括检查是否在由接口80构成的光线路终端的路由表中找到分组的目的地地址的检查机构CM，和按照该路由表发送该分组的发送单元SM4。如果在该路由表中未找到该目的地地址，那么发送单元SM4通过专用路径891，把来自接口80的分组发送给接口86。
相应地，接口86包括检测信号不是接收自至少一个光纤网络单元的检测单元DET，和向接口80发送接通接口80的发射器的消息的发送单元SM5。此外，接口86包括通过专用路径891，把受影响光纤网络单元的下游通信量转发给接口80的转发组件FW1，通过专用路径891，把位于受影响光纤网络单元之后的较高层地址发送给接口80的发送单元SM3，和在接口80、86之间建立所述专用路径891的建立机构EM。
上述组件、单元和/机构可用本领域的技术人员已知的硬件和/或软件解决方案来实现，于是不再更详细地描述具体例子。
图9-11图解说明其中可使用本发明的例证的无源光纤网络拓扑结构。每个拓扑结构被大大简化，只是出于举例说明的目的给出的。图9描述了其中接口92、93在相同的OLT 91中的无源光纤网络90的环形拓扑结构。几个ONU 94与光学介质95连接。图10描述其中第一接口103在OLT 101中，第二接口104在OLT 102中的无源光纤网络100的U形链状拓扑结构。几个ONU 105与光学介质106连接。图11描述了其中第一接口123在OLT 121中，第二接口124在OLT 122中的无源光纤网络120的环形拓扑结构。几个ONU 125与光学介质126连接。
光保护切换提供一种检测光纤破裂的快速检测方案。前面说明了在这两个接口之间存在连接(除了接口之间的光学介质之外)。这使得能够实现受影响ONU的信息的快速重新路由。但是，必须注意网际协议(IP)层能够在没有OLT之间的直接信令的情况下，获悉变更后的网络拓扑结构，但是这种获悉可能需要许多秒的时间，在这段时间内，分组被丢失。于是，这种解决方案的效率低于这里描述的解决方案。
从而，在图9和10中可使用根据本发明的各个方面的光保护切换，而在图11中，使用根据本发明的各个方面的光保护切换更为困难，因为路由器121和122之间的连接(除光学介质126之外)可能涉及多个中继段和域。于是，路由器之间的专用路径更难以建立，等待时间更大，并且和直接连接或中继段很少的连接相比，显然更受带宽约束。如果故障检测以第二接口，例如路由器102中的检测器为基础，那么第二接口将激活它自己。一段时间之后，将利用标准IP路由协议更新路由信息。
另一方面，如果故障检测以注意到较高层的ONU的丢失的第一接口，例如路由器101中的检测器为基础，那么路由器101必须向路由器102发送通知消息，以便第二接口能够激活它自己。由于在这种检测方案中，刚一激活就必须立即使第二接口减活的可能性很高，因此应特别注意这两个路由器之间的消息如环境允许那样尽可能快地传播。
图12图解说明可变对称分光比的概念。在环形保护无源光纤网络中举例说明该概念，所述环形保护无源光纤网络包含光线路终端(OLT)130，OLT 130包括有源接口131和备用接口132。PON包括四个环路分光器/光组合器132、133、134、135。上述元件通过光学介质136，如图12中所示相互连接。所述两个接口也可位于不同的OLT中(图12中未示出)。
通常，OLT 13中的两个接口131、132之一是活动的。该接口在一个波长，通常在1490纳米波长下发送光线，并在另一波长，通常在1310纳米波长下接收光线。环路分光器/光组合器132、133、134、135是把光信号分到ONU(图12中未示出)的星形中性点。
在双向环路(例如环形保护无源光纤网络)中，一个方向上的第一分出节点是另一方向上的最后节点。如果这里使用适用于单向光纤的方法(即，在起点附近的分出节点中只从环路分出一小部分的光功率，在后续的分出节点中从环路分出较大部分的光功率)，那么相反方向上的第一分出节点会分流出比必需的功率更多的功率，最后的节点不会收到足够的功率。由此得出，在每个分出节点，相等地分流出一部分光线是一种适当的解决方案。通常，在环路分光器/光组合器132、133、134、135中，使用相同的分光比从环路分出功率。但是，当使用可变对称分光比方案时，可增大ONU的数目，在所述可变对称分光比方案中，在接近OLT 130的环路分光器/光组合器132、133、134、135分出更大比例的光线，在环路中间的环路分光器/光组合器132、133、134、135分出较少的功率。
下表表示了在假定功率分配为24dB的系统中，ONU的数目如何可由可变对称分光比增大。
每个环路分光器/光组合器132、133、134、135之间的距离为2公里的单光纤环路被用作该拓扑结构。每个环路分光器/光组合器132、133、134、135把信号分发给八个ONU。dB值指示相对于在ONU的发射功率，在OLT 130的接收光功率(就功率分配来说，计算中使用的上游方向更关键，因为在ONU通常使用的波长下，衰减更大)。在恒定的分光比下，每个环路分光器/光组合器132、133、134、135中20％的分出比对三节点系统产生最好的性能，所述三节点系统采用每个模型之间节距10％的一批分光器。但是，在24dB的功率分配下，在第四个节点功率不足。从而，三个节点是节点的最大数目。另一方面，如果使用可变对称分光比，那么第四个节点将刚好适应于该功率分配。
对于本领域的技术人员来说，随着技术的发展，显然可以各种方式实现本发明的思想。从而，本发明及其实施例并不局限于上面描述的例子，相反它们可在权利要求的范围内变化。
权利要求
1.一种单光纤无源光纤网，包括包含第一发射器和第一接收器的第一接口；包含第二发射器和第二接收器的第二接口；连接所述接口的光纤；和连接在所述接口之间的所述光纤中的多个无源节点，其中在所述无源节点中，2×2分光器/光组合器被用于以预定的分光比把光功率接入和接出所述光纤。
2.按照权利要求1所述的单光纤无源光纤网，其中在所述无源节点间使用多个分光比。
3.按照权利要求2所述的单光纤无源光纤网，其中所述分光比被配置成在所述无源节点之间提供可变对称分光比。
4.按照权利要求1所述的单光纤无源光纤网，其中单光纤无源光纤网还包括所述第二接口中的检测器，用于检测经过所述光纤、从所述第一接口接收的光信号的功率水平的降低，和响应所述检测，接通所述第二接口的所述第二发射器。
5.一种在受保护的单光纤无源光纤网中检测和恢复故障的方法，所述单光纤无源光纤网包含包括第一发射器和第一接收器的第一接口，包括第二发射器和第二接收器的第二接口，连接所述接口的光纤，所述接口之间的多个无源节点，与所述多个无源节点连接的多个光纤网络单元，所述方法包括下述步骤通过所述光纤，把光信号从所述第一接口发送给所述第二接口；在所述第二接口检测来自所述第一接口的所述光信号的功率水平的降低；和响应所述检测，接通所述第二接口的所述第二发射器。
6.按照权利要求5所述的方法，其中当所述光信号的功率水平降低到预定阈值之下时，接通所述第二接口的所述第二发射器。
7.按照权利要求6所述的方法，还包括下述步骤如果功率水平增大到所述预定阈值之上，那么关闭所述第二发射器。
8.按照权利要求6所述的方法，还包括下述步骤如果功率水平增大到所述预定阈值之上，那么使所述第二发射器保持接通状态。
9.按照权利要求8所述的方法，还包括下述步骤关闭所述第二发射器，并再次接通所述第二接收器，以便核实电缆是否仍然破损。
10.按照权利要求6所述的方法，还包括下述步骤如果在接通所述第二发射器之后，检测到功率水平的急剧变化，那么关闭所述第二发射器。
11.按照权利要求10所述的方法，还包括下述步骤如果功率水平降低到所述预定阈值之下，那么再次接通所述第二发射器。
12.按照权利要求5所述的方法，其中在检测到功率水平的降低之后，并且其中如果所述第一和第二接口位于单个光线路终端中，那么所述方法还包括下述步骤在所述第二接口中启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程；和响应所述自动发现过程的结果，更新所述光线路终端的内部路由表；和利用所述第二接口发送所述受影响光纤网络单元的受影响下游通信量。
13.按照权利要求5所述的方法，其中在检测到功率水平的降低之后，并且其中如果所述第一和第二接口位于不同的光线路终端中，那么所述方法还包括下述步骤在所述第二接口中启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程；在所述接口之间建立专用路径；把通知消息从所述第二接口发送给所述第一接口，所述通知消息包含和所述受影响光纤网络单元有关的信息；通过所述专用路径，把所述受影响光纤网络单元的下游通信量从所述第一接口转发给所述第二接口；和通过所述专用路径，把来自所述受影响光纤网络单元的受影响上游通信量从所述第二接口转发给所述第一接口。
14.按照权利要求13所述的方法，其中所述方法还包括下述步骤通过所述专用路径，把在所述受影响光纤网络单元之后的较高层地址从所述第一接口发送给所述第二接口。
15.按照权利要求14所述的方法，其中当通过所述第二接口收到上游分组时，所述方法还包括下述步骤检查在与所述第二接口相关的光线路终端的路由表中，是否找到该上游分组的目的地地址，如果在所述路由表中找到所述目的地地址，那么按照所述路由表发送所述上游分组，如果在所述路由表中未找到所述目的地地址，那么通过所述专用路径，把所述上游分组从所述第二接口发送给所述第一接口。
16.一种在受保护的单光纤无源光纤网中，检测和恢复故障的方法，所述单光纤无源光纤网包含包括第一发射器和第一接收器的第一接口，包括第二发射器和第二接收器的第二接口，连接所述接口的光纤，所述接口之间的多个无源节点，与所述多个无源节点连接的多个光纤网络单元，所述方法包括下述步骤在所述第一接口中检测未从至少一个光纤网络单元收到信号；和响应所述检测，接通所述第二接口的所述第二发射器。
17.按照权利要求16所述的方法，其中所述方法还包含下述步骤如果所述第一接口检测到未从其收到信号的光纤网络单元的数目增大，那么关闭所述第二接口的所述第二发射器。
18.按照权利要求16所述的方法，其中如果所述第一和第二接口位于单个光线路终端中，那么所述方法还包括下述步骤在所述第二接口中启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程；和响应所述自动发现过程的结果，更新所述光线路终端的内部路由表；和利用所述第二接口发送所述受影响光纤网络单元的受影响下游通信量。
19.按照权利要求16所述的方法，其中如果所述第一和第二接口位于不同的光线路终端中，那么所述方法还包括下述步骤在所述接口之间建立专用路径；从所述第一接口向所述第二接口发送接通所述第二接口的所述第二发射器的消息；在所述第二接口启动记录受影响光纤网络单元的自动发现过程；从所述第二接口向所述第一接口发送通知消息，所述通知消息包含和所述受影响光纤网络单元有关的信息；通过所述专用路径，把所述受影响光纤网络单元的受影响下游通信量从所述第一接口转发给所述第二接口；和通过所述专用路径，把来自所述受影响光纤网络单元的上游通信量从所述第二接口转发给所述第一接口。
20.按照权利要求19所述的方法，其中所述方法还包括下述步骤通过所述专用路径，把在所述受影响光纤网络单元之后的较高层地址从所述第一接口发送给所述第二接口。
21.按照权利要求20所述的方法，其中当通过所述第二接口收到上游分组时，所述方法还包括下述步骤检查在与所述第二接口相关的光线路终端的路由表中，是否找到所述上游分组的目的地地址，如果在所述路由表中找到所述目的地地址，那么按照所述路由表发送所述上游分组，如果在所述路由表中未找到所述目的地地址，那么通过所述专用路径，把所述上游分组从所述第二接口发送给所述第一接口。
22.一种受保护的单光纤无源光纤网络，包含包括第一发射器和第一接收器的第一接口；包括第二发射器和第二接收器的第二接口；连接所述接口的光纤；所述接口之间的多个无源节点；与所述多个无源节点连接的多个光纤网络单元；在第二接口处，检测通过所述光纤从所述第一接口接收的光信号的功率水平的降低的检测器，响应所述检测，所述第二接口被配置成接通所述第二发射器。
23.按照权利要求22所述的受保护的单光纤无源光纤网络，其中所述第二接口被配置成当利用所述第二接收器接收的光信号的光功率水平降低到预定阈值之下时，接通所述第二接口的所述第二发射器。
24.按照权利要求23所述的受保护的单光纤无源光纤网络，其中所述第二接口被配置成如果功率水平增大到所述预定阈值之上，那么关闭所述第二发射器。
25.按照权利要求23所述的受保护的单光纤无源光纤网络，其中所述第二接口被配置成如果功率水平增大到所述预定阈值之上，那么使所述第二发射器保持接通状态。
26.按照权利要求25所述的受保护的单光纤无源光纤网络，其中所述第二接口被配置成关闭所述第二发射器，并再次接通所述第二接收器，以便核实电缆是否仍然破损。
27.按照权利要求23所述的受保护的单光纤无源光纤网络，其中所述第二接口被配置成如果在接通所述第二发射器之后，利用所述检测器检测到功率水平的急剧变化，那么关闭所述第二发射器。
28.按照权利要求27所述的受保护的单光纤无源光纤网络，其中所述第二接口被配置成如果功率水平降低到预定阈值之下，那么再次接通所述第二发射器。
29.按照权利要求22所述的受保护的单光纤无源光纤网络，其中如果所述第一和第二接口位于单个光线路终端中，那么所述第二接口包括启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程的开始装置；和响应所述自动发现过程的结果，更新所述光线路终端的内部路由表的更新装置。
30.按照权利要求22所述的受保护的单光纤无源光纤网络，其中如果所述第一和第二接口位于不同的光线路终端中，那么所述第二接口包括启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程的开始装置；建立所述接口之间的专用路径的建立装置；向所述第一接口发送通知消息的发送装置，所述通知消息包含和所述受影响光纤网络单元有关的信息；和通过所述专用路径，把来自所述受影响光纤网络单元的受影响上游通信量转发给所述第一接口的转发装置；所述第一接口包含通过所述专用路径，把所述受影响光纤网络单元的下游通信量转发给所述第二接口的转发装置。
31.按照权利要求29所述的受保护的单光纤无源光纤网络，其中所述第一接口还包括通过所述专用路径，把在所述受影响光纤网络单元之后的较高层地址发送给所述第二接口的发送装置。
32.按照权利要求31所述的受保护的单光纤无源光纤网络，其中所述第二接口还包括检查在包含所述第二接口的光线路终端的路由表中，是否找到接收分组的目的地地址的检查装置；和如果在所述路由表中找到所述目的地地址，那么按照所述路由表发送所述分组，如果在所述路由表中未找到所述目的地地址，那么通过所述专用路径，把所述分组从所述第二接口发送给所述第一接口的发送装置。
33.一种受保护的单光纤无源光纤网，包括包括第一发射器和第一接收器的第一接口；包括第二发射器和第二接收器的第二接口；连接所述接口的光纤；所述接口之间的多个无源节点；与所述多个无源节点连接的多个光纤网络单元；在所述第一接口检测未从至少一个光纤网络单元接收信号的检测装置；和向所述第二接口发送接通所述第二接口的所述第二发射器的消息的发送装置。
34.按照权利要求33所述的受保护单光纤无源光纤网，其中所述第二接口被配置成如果所述检测装置检测到未从其收到信号的光纤网络单元的数目增大，那么关闭所述第二接口的所述第二发射器。
35.按照权利要求33所述的受保护单光纤无源光纤网，其中如果所述第一和第二接口位于单个光线路终端中，那么所述第二接口包括启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程的开始装置；和响应所述自动发现过程的结果，更新所述光线路终端的内部路由表的更新装置。
36.按照权利要求33所述的受保护单光纤无源光纤网，其中如果所述第一和第二接口位于不同的光线路终端中那么所述第一接口包括建立所述接口之间的专用路径的建立装置；所述第二接口包含启动记录受影响光纤网络单元的自动发现过程的开始装置；所述第二接口包含向所述第一接口发送通知消息的发送装置，所述通知消息包含和所述受影响光纤网络单元有关的信息；所述第一接口包含通过专用路径，把所述受影响光纤网络单元的下游通信量转发给所述第二接口的转发装置；和所述第二接口包含通过专用路径，把来自所述受影响光纤网络单元的受影响上游通信量转发给所述第一接口的转发装置。
37.按照权利要求36所述的受保护单光纤无源光纤网，其中所述第一接口还包括通过所述专用路径，把在所述受影响光纤网络单元之后的较高层地址发送给所述第二接口的发送装置。
38.按照权利要求37所述的受保护单光纤无源光纤网，其中所述第二接口还包括检查在与所述第二接口相关的光线路终端的路由表中，是否找到接收分组的目的地地址的检查装置；和如果在所述路由表中找到所述目的地地址，那么按照所述路由表发送所述分组，如果在所述路由表中未找到所述目的地地址，那么通过所述专用路径，把所述分组从所述第二接口发送给所述第一接口的发送装置。
39.一种受保护单光纤无源光纤网的接口结构，所述结构包括包括第一发射器和第一接收器的第一接口，所述第一发射器与光纤耦接，用于在第一波长下发射光信号，所述第一接收器与所述光纤耦接，用于在第二波长下接收光信号；包括第二发射器和第二接收器的第二接口，所述第二发射器与所述光纤耦接，用于在第二波长下发射光信号，所述第二接收器与所述光纤耦接，用于在第一波长下接收光信号；检测未从至少一个光纤网络单元接收光信号的检测装置；和向所述第二接口发送接通所述第二接口的所述第二发射器的消息的发送装置。
40.按照权利要求39所述的接口结构，其中所述第二接口被配置成如果所述检测装置检测到未从其收到信号的光纤网络单元的数目增大，那么关闭所述第二接口的所述第二发射器。
41.按照权利要求39所述的接口结构，其中如果所述第一和第二接口位于单个光线路终端中，那么所述第二接口包括启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程的开始装置；和响应所述自动发现过程的结果，更新所述光线路终端的内部路由表的更新装置。
42.按照权利要求39所述的接口结构，其中如果所述第一和第二接口位于不同的光线路终端中那么所述第一接口包括建立所述接口之间的专用路径的建立装置；所述第二接口包含启动记录受影响光纤网络单元的自动发现过程的开始装置；所述第二接口包含向所述第一接口发送通知消息的发送装置，所述通知消息包含和所述受影响光纤网络单元有关的信息；所述第一接口包含通过专用路径，把所述受影响光纤网络单元的下游通信量转发给所述第二接口的转发装置；和所述第二接口包含通过专用路径，把来自所述受影响光纤网络单元的受影响上游通信量转发给所述第一接口的转发装置。
43.按照权利要求42所述的接口结构，其中所述第一接口还包括通过所述专用路径，把在所述受影响光纤网络单元之后的较高层地址发送给所述第二接口的装置。
44.按照权利要求43所述的接口结构，其中所述第二接口包括检查在与所述第二接口相关的光线路终端的路由表中，是否找到接收分组的目的地地址的检查装置，如果在所述路由表中找到所述目的地地址；那么按照所述路由表发送所述分组的发送装置，如果在所述路由表中未找到所述目的地地址，那么通过所述专用路径，把所述分组从所述第二接口发送给所述第一接口。
45.一种受保护单光纤无源光纤网的接口结构，所述接口结构包括包括第一发射器和第一接收器的第一接口，所述第一发射器与光纤耦接，用于在第一波长下发射光信号，所述第一接收器与所述光纤耦接，用于在第二波长下接收光信号；包括第二发射器和第二接收器的第二接口，所述第二发射器与所述光纤耦接，用于在第二波长下发射光信号，所述第二接收器与所述光纤耦接，用于在第一波长下接收光信号；与所述光纤耦接，用于检测经由所述光纤的所述第一波长的输入光信号的功率水平的降低的检测器；响应所述检测，所述第二接口被配置成接通所述第二发射器。
46.按照权利要求45所述的接口结构，其中所述第二接口被配置成当所述第一波长的接收光信号的功率水平降低到预定阈值之下时，接通所述第二发射器。
47.按照权利要求46所述的接口结构，其中所述第二接口被配置成如果功率水平增大到所述预定阈值之上，那么关闭所述第二发射器。
48.按照权利要求46所述的接口结构，其中所述第二接口被配置成如果功率水平增大到所述预定阈值之上，那么使所述第二发射器保持接通状态。
49.按照权利要求48所述的接口结构，其中所述第二接口被配置成关闭所述第二发射器，并再次接通所述第二接收器，以便核实电缆是否仍然破损。
50.按照权利要求46所述的接口结构，其中所述第二接口被配置成如果在接通所述第二发射器之后，所述检测器检测到光线量急剧变化，那么关闭所述第二发射器。
51.按照权利要求50所述的接口结构，其中所述第二接口被配置成如果光线量降低到所述预定阈值之下，那么再次接通所述第二发射器。
52.按照权利要求45所述的接口结构，其中如果所述第一和第二接口位于单个光线路终端中，那么所述第二接口包括启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程的开始装置；和响应所述自动发现过程的结果，更新所述光线路终端的内部路由表的更新装置。
53.按照权利要求45所述的接口结构，其中如果所述第一和第二接口位于不同的光线路终端中那么所述第二接口包括启动记录受影响的光纤网络单元的自动发现过程的开始装置；所述第二接口包括建立所述接口之间的专用路径的建立装置；所述第二接口包括向所述第一接口发送通知消息的发送装置，所述通知消息包含和所述受影响光纤网络单元有关的信息；所述第一接口包含通过所述专用路径，把所述受影响光纤网络单元的下游通信量转发给所述第二接口的转发装置；所述第二接口包含通过所述专用路径，把来自所述受影响光纤网络单元的受影响上游通信量转发给所述第一接口的转发装置。
54.按照权利要求53所述的接口结构，其中所述第一接口还包括通过所述专用路径，把在所述受影响光纤网络单元之后的较高层地址发送给所述第二接口的发送装置。
55.按照权利要求54所述的接口结构，其中所述第二接口包括检查在与所述第二接口相关的光线路终端的路由表中，是否找到接收分组的目的地地址的检查装置；和如果在所述路由表中找到所述目的地地址，那么按照所述路由表发送所述分组，如果在所述路由表中未找到所述目的地地址，那么通过所述专用路径，把所述分组从所述第二接口发送给所述第一接口的装置。
全文摘要
受保护单光纤无源光纤网中检测和恢复故障的一种方案。检测器被用于检测光信号的功率水平的降低。此外，本发明公开一种提高拆分的数目(例如ONU的数目)的可变对称分光比方法。公开了一种单光纤无源光纤网，该光纤网使用连接在接口之间的光纤中的多个无源节点，其中无源节点2×2分光器/光组合器被用于以预定的分光比把光功率接入和接出光纤。
文档编号H04B10/079GK1816977SQ200480019284
公开日2006年8月9日 申请日期2004年7月2日 优先权日2003年7月25日
发明者叶应华, 安蒂·皮耶蒂莱宁 申请人:诺基亚公司