用于光学信道管理的装置、系统和方法与流程

一个或多个实施例涉及光学信道管理的装置、系统和方法。

背景技术：

在一些情况下，网络管理员确定光学网络的拓扑可能是重要的。例如，可能有利的是，网络管理员确定光纤将光学网络中的一个设备的给定端口连接到光学网络中另一设备的给定端口。在建立通过光学网络的路由、诊断和修复光学网络中的问题以及执行其他手动或自动网络管理任务时，知道光学网络的拓扑可能会有所帮助。

例如，光学网络可以包括路由器、复用器/解复用器(mux/demux)以及可重新配置光学分插复用器(roadm)。这些设备的连接可能涉及100个不同波长的约400个触点。在已知的光学网络中，接入链路是手动提供的。另外，在连接错误或配置错误的情况下，通常不存在识别根本原因的机制。此外，路由器和roadm通常使用不同的命令行界面(cli)方言，从而使将相关信息关联起来具有挑战性。

确定光学网络的拓扑的另一种方法使用一种设备，该设备在该设备的各个端口上发送波长调制的光学信号。在发送设备的给定端口上发送的波长调制光学信号被编码有特定于给定端口的标识信息。如果设备在给定端口上接收到调制的光学信号，则接收设备解调光学信号并向网络管理系统(nms)输出报告消息。该报告消息指示接收到的信号的来源。nms可以使用这些消息来生成光学网络的拓扑数据。这种方法的问题在于接收设备包括硬件来解调光学信号，并且这样的硬件可能是复杂且昂贵的，从而增加了所得到的光学网络的成本。

技术实现要素：

本文描述的一些实施例一般涉及光学信道管理，具体地涉及使用具有回路功能的可重新配置光学分插复用器(roadm)的光学信道管理。

在一些实施例中，一种装置，包括：可重新配置的光学分插复用器(roadm)，其具有：输入端口，用于从第二设备接收第一光学信号。所述roadm还包括：(1)第一波长选择开关(wss)，与输入端口进行光学通信，以将第一光学信号转换为第二光学信号；(2)回路，其与第一wss进行光学通信，以发送所述第二光学信号；以及(3)第二wss，其与所述回路进行光学通信，以将第二光学信号转换成第三光学信号，并经由输入端口将第三光学信号引导回所述第二设备。

在一些实施例中，一种方法，包括：经由可重新配置光学分插复用器(roadm)的输入端口从第二设备接收第一光学信号。所述方法还包括：将第一光学信号发送到第一波长选择开关(wss)，以将第一光学信号转换为第二光学信号；以及将所述第二光学信号发送到与所述输入端口进行光学通信的第二wss，以将第二光学信号转换为第三光学信号。所述方法还包括：经由输入端口向第二设备发送第三光学信号。

在一些实施例中，一种可重新配置的光学分插复用器(roadm)，包括：输入端口，用于从第二设备接收第一光学信号；第一波长选择开关(wss)，其与输入端口进行光学通信，以将第一光学信号转换为第二光学信号。所述roadm还包括：第一光谱分析器，其可操作地耦合到所述输入端口，以获取所述第一光学信号的第一光谱信息。光学传输线与第一wss进行光学通信，以将第二光学信号发送到第二设备。所述roadm还包括至少一个用户端口，其可操作地耦合到所述第一wss，以接收所述第二光学信号的至少一部分。第二光谱分析器可操作地耦合到所述至少一个用户端口，以获取所述第二光学信号的第二光谱信息。所述roadm还包括：光学信道监测器(ocm)，其可操作地耦合到所述第一光谱分析器和所述第二光谱分析器。所述ocm被配置为：接收第一光谱信息以定位所述至少一个用户端口；从第二光谱分析器接收第二光谱信息；以及将第二光谱信息发送到第二设备。

附图说明

图1示出了根据一些实施例的具有用于光学信道管理的回路能力的装置的示意图。

图2示出了根据实施例的可用于图1所示装置中的波长选择开关(wss)的示意图。

图3a示出了根据实施例的使用固定颜色的mux/demux和图1所示的用于光学信道管理的装置的光学网络的示意图。

图3b示出了根据实施例的使用无色mux/demux以及图1所示的用于光学信道管理的装置的光学网络的示意图。

图4示出了根据实施例的使用具有回路能力的可重新配置光学分插复用器(roadm)的光学信道管理的方法。

图5a和5b示出了根据实施例的在路由器上执行的光学信道一致性测试的方法的流程图。

图6示出了根据实施例的在roadm上执行的光学信道一致性测试步骤的方法的流程图。

图7示出了根据实施例的在路由器上执行的光学信道扫描测试的方法的流程图。

图8示出了根据实施例的在roadm上执行的光学信道扫描测试的方法的流程图。

图9示出了根据实施例的在路由器上执行的光学信道发现的方法的流程图。

图10示出了根据实施例的在roadm上执行的光学信道发现步骤的方法的流程图。

具体实施方式

在一些实施例中，一种装置包括可重新配置的光学分插复用器(roadm)，其又包括(1)用于从第二设备接收第一光学信号的输入端口，以及(2)第一波长选择开关(wss)，其与输入端口进行光通信，以将第一光学信号转换为第二光学信号。回路包含于roadm中，并且与第一wss进行光通信以将第二光学信号传输到第二wss。第二wss将第二光学信号转换成第三光学信号，并且经由输入端口将第三光学信号引导回第二设备。

在一些实施例中，roadm在包括路由器和mux/demux的光学网络中实现，以经由mux/demux从路由器接收光学信号。roadm还被配置为经由mux/demux将光学信号传输到路由器。在roadm中的回路允许在将链路投入服务之前，在两个方向上测试路由器和roadm之间的光路。这对于发现方法的执行可能是有用的。典型的当前发展水平的roadm只能被动地传递光学信号并测量其功率，而无法主动传输光。利用回路，本文公开的roadm将接收到的光的一部分传输回路由器以完成发现过程并测量质量。

另外，假设反向(即，roadm-发射机方向)将工作，光学信道管理中的已知方法可以发现发射机-roadm方向。结果，接收到的质量差的光学信号可能是由离安装位置数英里的不好的插线电缆引起的。在将回路能力引入发现阶段时，可以实施质量测试以确保在成功发现之后，发射机(例如，在路由器上)和roadm所连接的位置是可操作的。在远端可以执行相同的过程，之后可以以关于光学信号质量的高置信度自动地设置波长。

图1示出了根据实施例的用于光学信道管理的装置100的示意图。装置100通常被配置为roadm，并且包括两个输入端口110a和110b以接收来自另一设备(在本文中也被称为“第二设备”，例如路由器或mux/demux(例如参见图3))的输入信号(称为第一光学信号)。以输入端口110a为例，由该输入端口110a接收到的输入信号被发送到第一波长选择开关(wss)120a以生成第二光学信号。回路130与第一wss120a进行光通信，以接收第二光学信号并将第二光学信号发送(或回送)到第二wss120b。通过第二wss120b的传输生成第三光学信号，并且经由输入端口110a将第三光学信号引导回到第二设备。第三光学信号可以用于光学信道管理，例如信道发现和信道提供。

如本文所使用的，术语“第一”、“第二”和“第三”用于表示相应信号中的差异。该差异可以包括相应信号的位置。例如，第二光学信号是指在第一wss120a之后的光学信号，而第三光学信号是指第二wss120b之后的光学信号。该差异还可以包括这些信号在权利要求中被讨论和/或记载的次序。另外，这里使用的术语“生成”包括重定向、放大和/或传输的动作。例如，可以经由通过第一wss120a发送第一光学信号来生成第二光学信号，并且可以经由通过第二wss120b发送第二光学信号来生成第三光学信号。因此，在一些实现方式中，第一光学信号可以与第二光学信号基本相同。在一些实现方式中，第三光学信号可以与第二光学信号基本相同。在一些实现方式中，第三光学信号可以是放大后的第二光学信号。

类似地，第二输入端口110b也可以接收输入信号，并通过第一wss120a、回路130和第二wss120b发送输入信号。第二wss120b之后的光学信号被引导回第二输入端口110b，该第二输入端口110b将光学信号传输回第二设备。

为了说明的目的，图1示出了装置100中的两个输入端口110a和110b。实际上，装置100可以包括任何其他数目的输入端口(例如，3个输入端口，5个输入端口，10个输入端口或更多，包括其间的任何值和子范围)。类似地，装置100还可以包括任何其他数目的wss(例如，3个wss，5个wss，10个wss或更多，包括其间的任何值和子范围)。在一些实施例中，两个输入端口110a和110b共享同一对wss120a和120b，如图1所示。在一些其他实施例中，每个输入端口可以具有其自己的一对wss。

在一些实现方式中，回路130包括光波导，例如光纤或半导体波导。如图1所示，回路130还包括放大器135，用以放大第二光学信号以增加传输回第二设备的信号幅度。例如，放大器135可以包括用于光学放大的铒掺杂光纤放大器。

装置100还包括两个光谱分析器155a和155b(统称为光谱分析器155)，以便于估计分别由第一输入端口110a和第二输入端口110b接收到的输入信号的光谱信息。光谱分析器155也被称为光纤分支(tap-off)、耦合器或分路器，并且它们经由光学开关140将输入信号的一部分耦合到光学信道监测器(ocm)150。ocm150可以估计输入信号的光谱信息(例如，波长和/或光谱密度)。

由第一wss120a生成的第二光学信号的一部分(也被称为分路信号(dropsignal))被发送到用户端口160a。装置100还包括第二用户端口160b，其中关于波长概要的信息被发送到光纤或从光纤处接收到。图1示出了光纤对被连接到端口160b，其中上面的光纤可以是接收光纤，下面的光纤可以是传输光纤。

第三光谱分析器155c设置在第二光学信号的波束路径内，以将第二光学信号的一部分耦合到ocm150以进行光谱分析。用户端口160a还被配置为将光学信号(也被称为“添加信号”)添加回第二设备。在这种情况下，第四光谱分析器155d设置在波束路径内，以将添加信号的一部分耦合到ocm150用于光谱分析。另外，添加信号和分路信号的一部分被发送到监测端口170。采用两个附加的光谱分析器155e和155f来将添加信号和分路信号的一部分(分别在前置放大器和后置放大器之后)分割到ocm150用于光谱分析。

由ocm150获取或识别出的光谱信息可用于多种功能。在一个实现方式中，装置100包括多个用户端口160，每个用户端口160被配置为输送具有不同波长的光学信号。基于第二光学信号的光谱信息，oct150可以确定接收第二光学信号的用户端口的位置(即，用户端口的位置)。

在一些其他实现方式中，装置100包括多个用户端口160，这些用户端口中的一个被配置为接收第二光学信号，并且其余用户端口160不接收第二信号。每个用户端口160耦合到相应的光谱分析器155，以便于估计可以被发送到给定用户端口160的可能信号的光谱信息。在这种情况下，ocm150可以首先估计到每个用户端口160的可能信号的信号功率。在一个用户端口160具有大于阈值的信号功率的情况下，ocm150然后估计发送到该用户端口的信号的光谱信息，并基于该光谱信息定位用户端口。这种方法可以降低计算功耗，因为估计信号功率通常比估计信号光谱需要较少的计算功率。

在一些实施例中，由ocm150获取或识别出的光谱信息的部分或全部被发送回第二设备(例如，路由器)。基于接收到的光谱信息，第二设备可以确定第二设备是否正确地耦合到装置。

图2示出了可以在图1所示的roadm100中使用的wss200的示意图。wss200包括输入端口210，用以接收输入信号(例如来自输入光纤)并将输入信号分成多个光谱分量220，其中每一个具有不同的波长(或不同的光谱分量)。每个光谱分量220由对应的光学开关230接收，该光学开关230可以将给定光谱分量220引导到任何输出端口240。每个输出端口240可以耦合到对应的输出光纤以输送光谱分量。

在一些实现方式中，wss200可以采用微机电系统(mems)技术来构建可以将光学信号从输入光纤偏转到输出光纤的可移动微镜(即，光学开关230)。就连接中型和大型交换结构而言，微镜可以布置成二维或三维阵列。

在一些实现方式中，wss200可以使用液晶来构造光学开关230。例如，在1×2光学开关中，可以使用偏振分束器将输入信号分成两个偏振分量，然后将它们引导向填充有液晶的两个活动单元。取决于是否施加驱动电压，活动单元改变入射波束的偏振状态或者使其不变。可以使用波束组合器将波束引导至期望的输出端口。这些开关是波长选择性的，即，它们可以根据其波长切换信号。这是非常有吸引力的特征，因为它允许从多波长波束添加和分路单个波长，而不需要电子处理整个信号。

在一些实现方式中，wss200可以基于热光效应。两类热光开关包括干涉光学开关和数字光学开关。在一些实施例中，wss200使用干涉开关，其通常基于mach-zender干涉仪。这些开关230可以包括第一耦合器，该第一耦合器将输入信号分成两个波束，然后这两个波束通过具有相同长度的两个不同的臂行进。第二耦合器合并或组合来自两个臂的两个信号并再次分裂信号。加热干涉仪的一个臂使其折射率改变，由此产生该臂的光路变化，并因此产生在两个臂中传播的两个信号之间的相位差。由于两个信号的干涉在相长干涉和相消干涉之间交替，所以交替输出上的功率可以最小化或最大化，由此选择输出端口。

在一些实现方式中，wss200可以使用数字光学开关，其是由硅基二氧化硅制成的集成光学设备。数字光学开关包括两个交互式波导臂，光通过该波导臂传播。在两臂处的波束之间的相位误差可以确定输出端口。加热其中一臂会改变其折射率，而光线会沿着一条路径而不是另一条路径传输。

在一些实现方式中，wss200使用电子全息照相，其是基于通过电场控制体全息图的重建过程的波束偏转方法。全息图被存储为晶体中电荷的空间分布。驱动电压的施加被用于激活预先存储的全息图，以便适当地偏转波束。在开关的两种状态下，输出波束都是衍射波束。如果没有施加电压，则晶体对光学信号是透明的并且传递光学信号。如果施加适当的驱动电压，则穿过晶体的光学信号被偏转。由于可以将多个全息图存储在相同的晶体中，因此这些设备可用于从wdm信号中分路甚至单个波长或一组波长。

图3a示出了包括固定颜色的mux/demux321和roadm331的光学网络301的示意图。例如，roadm331可以例如类似于上文参考图1讨论的roadm。mux/demux321从路由器311接收光学信号，并将接收到的光学信号发送到roadm331。roadm331具有所描述的回路能力，以便如果路由器311、mux/demux321和roadm331被正确连接，则遵循与入射光学信号相同的光路径将接收到的光学信号的一部分重新引导回路由器311。在固定颜色mux/demux321中，每个输出端口(例如，用于解复用的信号)被配置为输送具有给定波长但不是其他波长的光谱分量。

图3b示出了使用无色mux/demux322和roadm332的光学网络302的示意图。例如，roadm331可以类似于上面参考图1讨论的roadm。mux/demux322从路由器312接收光学信号，并将接收到的光学信号发送到roadm332。如所描述的，roadm332具有回路能力，以将接收到的光学信号的一部分重新引导回路由器312。

在一些实现方式中，无色mux/demux322可以包括循环阵列波导光栅(awg)，其可以作为静态波长路由器来操作。循环awg可以包括一组输入端口和一组输出端口。例如，n×n的循环awg包括n个输入端口和n个输出端口。当在一个输入端口(例如，第一输入端口)施加n个波长的梳状物时，梳状物中的波长被分裂，从而梳状物的每个波长存在于对应的输出端口处。如果相同波长的梳状物被施加到不同的输入端口(例如，第二输入端口)，则波长在输出端口之间再次分裂，但是以不同的次序。这可以确保没有输出端口经历来自不同输入端口的相等波长的碰撞。

上面的表1给出了10信道awg的示例。实际上，循环awg可以支持40个或更多信道。在这个例子中，波长梳状物包括10个光谱分量λ1到λ10。如果波长梳状物被输送到第一输入端口，则在十个输出端口处的输出波长按照λ1、λ2、...到λ10的次序。如果相同波长的梳状物被输送到第二输入端口，则在十个输出端口处的输出波长依次为λ2、λ3、...、λ10和λ1。当波长梳状物被输送到其他输入端口时输出波长的次序下面可以在的表1中类似地找到。

图4示出了根据实施例的使用具有回路能力的roadm的光学信道管理的方法400。方法400包括在410处经由可重新配置的光学分插复用器(roadm)的输入端口从第二设备接收第一光学信号。在420处，第一光学信号被发送到第一波长选择开关(wss)，该wss将第一光学信号转换为第二光学信号。在430处，第二光学信号被发送到第二wss，该第二wss将第二光学信号转换成第三光学信号。如本文所使用的，术语“转换”可以包括例如对光学信号进行整形，将光学信号切换到特定传播方向，和/或将光学信号放大到定义的水平的动作。在一些实现方式中，第二光学信号可以与第一光学信号基本相同(除了例如传播方向之外)。在一些实现方式中，第三光学信号可以与第二光学信号基本相同。

方法400还包括，在440处，经由输入端口向第二设备发送第三光学信号。第二设备可以使用接收到的第三光学信号(或不存在任何第三光学信号)来评估在第二设备与roadm之间的光学连接。

在一些实现方式中，第二设备包括路由器。在一些情况下，第二设备可以经由中间设备(例如交换机或mux/demux)将光学信号输送到roadm。

在一些实现方式中，方法400还包括在将第二光学信号发送到第二wss之前放大第二光学信号。在一些实施例中，第二光学信号可以由掺铒光纤放大器放大。在一些实施例中，第二光学信号可以被任何其他适当的放大器放大。

在一些实现方式中，方法400还包括获取第一光学信号的光谱信息。光谱信息可以用于定位被配置为接收第二光学信号的用户端口。在这些情况下，可以将第二光学信号和光谱信息发送回第二设备用于光学信道管理。

在一些实现方式中，方法400还包括获取第一光学信号的第一光谱信息，并将第二光学信号的一部分发送到至少一个用户端口。然后由第一光谱信息确定接收第二光学信号的用户端口的位置。还获取第二光学信号的光谱信息(称为第二光谱信息)。方法400还包括至少部分地基于第一光谱信息和第二光谱信息在用户端口上提供光学信道。这些实现方式中的光谱信息可以通过将第一光学信号和第二光学信号的一部分引导至光学信道监测器(ocm)来获得。

在一些实现方式中，该方法还包括至少部分地基于第三光学信号或第三光学信号的缺失来生成表示在第二设备和输入端口之间的连接的状态。例如，如果第二设备没有接收到信号，则第二设备可以确定第二设备不正确地连接到roadm或根本没有连接到roadm。如果接收到某个信号但波长错误，则第二设备可以确定在第二设备与roadm之间的布线不正确。如果接收到正确波长的某一信号但信号电平较低，则第二设备可以确定在第二设备与roadm之间的接触可能由于例如灰尘或其他污染而受到损害。

在一些实现方式中，方法400还包括获取第一光学信号的第一光谱信息，并且将第二光学信号的一部分发送到一组多个用户端口中的至少一个用户端口。获取发送到每个用户端口的第二光谱信息。方法400还包括至少部分地基于第一光谱信息和第二光谱信息来定位接收第二光学信号的用户端口。

在一些实现方式中，方法400还包括获取第一光学信号的第一光谱信息，并将第二光学信号的一部分发送到roadm的一组多个用户端口中的至少一个用户端口。然后检测每个用户端口处的功率。响应于在一些用户端口处检测到光学功率，方法400还包括获取被发送到检测到光学功率的那些用户端口中的每个用户端口的相应的第二光谱信息。至少部分地基于第一光谱信息和第二光谱信息，来定位(或识别)接收第二光学信号的用户端口。

在一些实现方式中，第一光学信号包括从彩色复用器/解复用器输出的多个第一测试信号。每个第一测试信号具有不同的波长。该方法还包括将第一测试信号发送到第一wss，以将第一测试信号转换成第二测试信号。将第二测试信号中的至少一个发送到用户端口。该方法还包括在第二设备处接收至少一些第二测试信号，并且定位(或识别)在第二设备与用户端口之间的至少一个光学路径。该位置可以基于在第二设备处接收到的第二测试信号的光谱信息。

在一些实现方式中，第一光学信号包括来自无色复用器/解复用器的第一输出信号，并且该方法还包括将第一输出信号发送到第一wss以将输出信号转换为第二输出信号。将第二输出信号的至少一部分发送到用户端口。使用roadm的回路能力，第二输出信号的至少一部分被发送回第二设备。然后基于在第二设备处接收到的第二输出信号的一部分(或任何第二输出信号的缺失)来确定(或识别)在第二设备与用户端口之间的至少一个光学路径。

在一些实现方式中，方法400还包括设置具有预定的到期时间的定时器。响应于在预定的到期时间内路由器未接收到信号，方法400包括生成表示在第二设备与输入端口之间的错误连接的错误消息。

图5a和5b示出了在测试光学信道一致性的方法500中在路由器上采取的步骤。在一些实现方式中，方法500可以手动执行。在一些实现方式中，方法500可以使用以下命令来自动化：testinterface<interface-name>otnconsistencycentral-frequency<frequency>[noconfigure]。在这个命令中，“interface”是路由器上的应答器(也称为收发机，即发送机和接收机的组合)的接口名称，“central-frequency”是对应答器进行编程时使用的光学信号的频率值(单位为thz)。

方法500从510开始并前进到512，其中确定存在频率参数，即，检查是否有人手动配置了将选择哪个频率。如果存在频率参数，则方法500前进到图5b中所示的530。否则，方法500进行到514，其中方法500确定接口(例如，收发机模块，诸如图3b中所示的路由器312的左侧上的收发机模块)是否被分配频率。如果是，则方法500再次进行到530。否则，在520处生成错误消息，并且错误消息指示接口必须被分配频率。

在530处，如果roadm上的应答器具有分配的频率(从512)，则应答器被调谐到分配的频率。如果应答器没有分配频率，则应答器被调谐到提供的频率，该频率可以从未使用的频率列表中选择。换句话说，如果应答器没有配置的频率，则应答器可以挑选当前未使用的一个频率(即，提供的频率)并运行连接性检查。如果成功，则在514处确认所选频率，然后为该收发机预留该频率。

另外，在测试模式中设置路径追踪标识符(tti)。tti通常用于标识光学网络中从源到目的地的光学信号。tti可以包含用于指定源的接入点标识符(api)和目的地接入点标识符(dapi)。api包含关于原产国、网络运营商和管理细节的信息。

在532处，指示频率信息和复用-解复用类型的光学信号被发送到每个候选roadm。在534处设置定时器，然后在536处将路由器设置为等待roadm进行响应。在一些实现方式中，可以将定时器设置为大约3分钟。在一些其他实施例中，可以将定时器设置为约30秒至约10分钟(例如，约30秒，约1分钟，约2分钟，约3分钟，约5分钟，或约10分钟，包括其间的任何值和子范围)。

在540处，路由器检查是否从任何roadm接收到任何响应。如果是，则在542处路由器还检查接收到的响应是否有错误。方法500进行到550，其中用roadm的标识信息(例如，基于接收到的响应)、在roadm中的用户端口号以及mux/demux中的客户端端口号(例如参见图3)来更新连接表。然后在552处取消定时器。

在554处，路由器检查是否请求了自动配置。如果是，则该方法进行到560，其中配置roadm上的接口并且还配置roadm上的光学信道。方法500然后进行到580，其中路由器向roadm发送消息以请求释放回路(即，到路由器的roadm回路信号)。如这里所使用的，配置可以指现在为该应答器保留频率的动作。换句话说，将频率从可用频率列表中移除并置于收发机的配置中。

图6示出了根据一个实施例的在roadm上进行的光学信道一致性测试的方法600。方法600开始于610并且移至620，其中roadm从路由器接收指示频率信息和mux/demux类型信息的光学信号。然后，在625处，roadm然后检查mux/demux是否是无色mux/demux。如果是，则在630处roadm将下一用户端口调谐到接收到的频率。如果否，则在640处，roadm使用例如光学信道监测器(ocm)根据接收到的频率确定用户端口。

在630或640之后，在645处，方法600确定在用户端口是否检测到任何功率。如果检测到功率，则在650处roadm中的光学开关被设置为所请求的源用户端口(即，检测到功率处)。在660处，roadm还针对频率存在检查ocm，并在670处向路由器报告频率状态。可以参考图1来说明请求来源步骤。图1中的装置包括分别标记为u1-u20的端口110a-110b。假设光谱分析器155a检测到功率的一些增加，则光谱分析器随后通知ocm150。然后，ocm150调谐其监测能力以识别和/或定位对应的接口(即，在这种情况下为110a)。在那段时间其间，其他19个剩余的接口都没有被监测。

如果在645处(或者在670之后)没有检测到功率，则方法600前进到672，其中roadm再次检查mux/demux的类型。如果使用无色mux/demux，则在674处roadm确定是否要检查更多的用户端口。如果要检查更多的用户端口，则方法600返回到630。否则，方法600在680处结束。如果在672处，roadm确定使用固定颜色的mux/demux，则方法600直接进行到680处结束。

在上述光学信道一致性测试中至少有三种情况是可能的。在第一种情况下，路由器、mux/demux和roadm正确连接。更具体地，路由器连接到mux/demux上的正确客户端端口，并且mux/demux线路端口连接到正确的roadm。在这种情况下，预期的光学信号从roadm回送并由路由器接收。

例如，用户可能打算将路由器连接到mux/demux客户端端口95，并将mux/demux线路端口连接到roadm上的端口u0。并且路由器、mux/demux和roadm确实按预期连接。在这种情况下，在路由器上的光学一致性测试的例子可以描述如下。首先，可以在路由器上设置大约196.1thz的频率(例如，et-7/1/0)，并且拓扑表可以包括该频率。例如，拓扑表可以是节点列表，其描述对于每个连接已经使用了哪些波长。该列表可以使用通信信道构建，通常不需要测试模式。

然后，将tti设置为测试模式(例如，使用命令“testinget-7/1/0withfrequency191.1thz”)。然后测试继续查找所有未配置频率196.1的roadm。然后，路由器向roadm列表中的所有roadm发送包括“频率＝196.1并且固定颜色的mux-demux类型”的消息。设置三分钟定时器以等待响应。

然后测试继续处理来自每个roadm的响应。该响应可以包含以下信息：id＝fpc101(即，roadmid)，mux-demux客户端端口＝c95，sd用户端口＝u0。然后测试执行ttirx＝“testinget-7/1/0withfrequency191.1thz”并检查位错误。在该步骤中，一旦明确频率可用，就连接两端的两个用户端口(例如，roadm和mux/demux上的)并检查位错误。

如果该步骤通过，则用从roadm接收到的信息填充拓扑表。然后取消定时器。随后路由器向roadm发送消息，指示测试完成。如果选择自动配置，则将roadm设置在196.1thz。信道配置也被发送到roadm，其中频率为196.1thz并且roadm用户端口＝u0。

在roadm上，测试可以描述如下。roadm首先接收来自路由器的消息，其包括以下信息：频率＝196.1，mux/demux类型＝固定颜色。然后roadm将频率(即，196.1thz)转换到mux/demux客户端端口(即，c96)，并开始在用户端口上循环。如果被询问的端口上没有功率，则测试继续检查其他用户端口。否则，roadm将光学开关设置为引导用户端口0并从ocm获取光谱信息。如果存在196.1thz的频率，则测试通过，并且roadm设置用户端口0上的频率为196.1thz的回路。一轮结束后，roadm从路由器接收指示测试已完成的消息。然后终止回路。在一些情况下，选择自动配置，并且roadm从路由器接收包括配置请求的消息：频率＝196.1，用户端口＝0。在这种情况下，roadm在端口u0上提供196.1thz处的信道。

在第二种情况下，路由器连接到错误的mux/demux客户端端口，但mux/demux线路端口通过光纤连接到正确的roadm。在这种情况下，路由器通常会看到来自roadm的错误指示。

例如，用户可能打算将路由器(例如，et-7/1/0)连接到mux/demux客户端端口95，并将mux/demux线路端口连接到roadm上的端口u1。然而，实际的连接是路由器连接到mux/demux客户端口94(不正确的连接)，并且mux/demux线路端口通过光纤连接到roadm上的端口u1(正确的连接)。

在这种情况下，可以如下描述路由器上的光学一致性测试的示例。首先，用户将路由器的频率设置为196.1thz，并将拓扑表中的该频率设置为196.1thz。然后，用户可以将tti设置为“testinget-7/1/0withfrequency196.1thz”，并找到所有未配置频率为196.1thz的roadm。路由器还向所有roadm发送消息，其包括：频率196.1thz和固定颜色的mux/demux类型。设置3分钟定时器以等待响应。在第二种情况下，定时器将过期。然后测试执行ttirx＝“testinget-7/1/0，频率withfrequency为196.1thz”，这将失败。路由器然后用“测试失败：未检测到信号”更新拓扑表，并向roadm发送指示测试已完成的消息。

在roadm上，测试可以被描述如下。roadm接收来自路由器的消息，包括频率信息和mux/demux的类型。roadm将频率(196.1thz)转换为mux/demux客户端端口(即，c95)，并启动用户端口上的循环。对于给定的用户端口，如果未检测到功率，则roadm将检查下一用户端口。如果检测到功率，则roadm将光学开关设置为引导当前用户端口，并从ocm获取光谱信息。然后roadm测试196.1thz的存在，但是这种测试在第二种情况下会失败。roadm移动到下一端口并循环所有用户端口，直到从路由器接收到测试完成信号。在该步骤，roadm停止循环用户端口。

在第三种情况下，路由器连接到正确的mux/demux客户端端口，但mux/demux线路端口连接到错误的roadm。在这种情况下，路由器从roadm的回路接收非预期信息。

例如，用户可能打算将路由器连接到mux/demux客户端端口95，并将mux/demux线路端口连接到roadm(例如，fpc101)上的端口u1。然而，实际的连接是路由器通过光纤连接到mux/demux客户端端口95(正确的连接)，并且mux/demux线路端口连接到roadmfpc102上的端口u1(错误的连接)。

在这种情况下，可以如下描述路由器上的光学一致性测试的示例。首先，用户将et-7/1/0上的频率设置为196.1thz，并将拓扑表中的频率设置为196.1thz。然后，用户可以将tti设置为“testinget-7/1/0withfrequency196.1thz”，路由器可以找到所有未配置频率196.1thz的roadm。然后，路由器向所有roadm发送消息，包括：频率＝196.1thz和固定颜色的mux-demux类型。设置3分钟的定时器以等待响应。

然后，路由器处理来自roadm的响应，包括：roadm_id＝fpc102，mux/demux客户端端口＝c95以及sd用户端口＝u1。路由器然后测试ttirx＝“testingfpc7withfrequency196.1thz”并测试位错误。如果这两个步骤通过，则路由器用从roadm接收到的信息填充otn连接表。这个otn连接表是在每个节点上创建的。因此，每个节点“知道”哪些端点以哪个频率并且通过哪个roadm连接(或具有关于这些的信息)。取消定时器，并且路由器向roadm发送指示测试已完成的消息。在一些实施例中，选择自动配置并且拓扑状态不等于“不匹配”。然后，路由器将fpc7配置中的频率设置为196.1thz，并向roadm发送配置，其包括：频率＝196.1，roadm用户端口＝u1。

在roadm上，测试可以被描述如下。roadm从路由器接收包括频率信息和mux/demux类型的消息。roadm还将频率(即，196.1thz)转换为mux/demux客户端端口(即，c95)，并开始用户端口上的循环。对于给定的用户端口，如果没有检测到功率，则roadm继续循环。如果检测到功率，则roadm将光学开关设置为引导用户端口1，并从ocm获取光谱信息。roadm还测试频率196.1thz的存在。该步骤在该第三种情况中将通过。然后，roadm设置用户端口1上的频率196.1thz的回路，并从路由器接收到测试完成的消息。然后roadm移除回路。在一些情况下，选择自动配置模式，并且roadm从路由器接收包括配置请求的消息：频率＝196.1thz，用户端口＝1。然后，roadm在端口u1上提供信道(196.1thz)。

在光学信道一致性测试失败的情况下，可以执行光学信道扫描测试以找到roadm上的用户端口连接到路由器。该测试仅针对连接到固定颜色的mux/demux的roadm用户端口执行，但在连接到无色mux/demux时不执行。这是因为对于无色mux/demux，光学信道一致性检查本身就是扫描测试，其中扫描发生在roadm上。对于此测试，扫描发生在路由器上。对于具有固定颜色的mux/demux的roadm用户端口，此测试可以循环通过roadm上的可用波长，以查看路由器连接到mux/demux的哪个客户端端口。

图7示出了根据实施例的在路由器上执行的光学信道扫描测试的方法700。方法700从705开始并且前进到在710处建立频率表。频率表可以包括所有roadm的所有未使用的频率。在715处，在频率表上，路由器选择下一自由频率，并在720处将路由器上的应答器调谐到所选频率。路由器还在此时将tti设置为测试模式。

在725处，路由器将频率信息和mux/demux的类型发送给每个候选roadm。在730处设置3分钟定时器以在735处等待响应。在740处，路由器确定是否从roadm接收到任何响应，并且在742处进一步确定接收到的响应是否是无错误的。在745处，路由器更新连接表，随后在748处取消定时器。

在748之后，或者在750处定时器到期之后，方法700然后进行到760，其中路由器向roadm发送请求释放回路的消息。如果在765找到所提供的频率，则方法700在780处停止。否则，在770处路由器确定是否要检查更多频率。如果有更多自由频率，则方法700移动到715并开始另一轮扫描测试。如果不存在更多自由频率，则方法700在780处结束。

图8示出了根据实施例的在roadm上执行的光学信道扫描测试的方法800。方法800在805处开始，并且在810处roadm从路由器接收指示频率信息和mux/demux类型的信号。然后，在820处roadm选择下一个用户端口。在825处，roadm确定是否使用无色mux/demux。如果是，则roadm将mux/demux端口调谐到接收到的频率。如果使用固定颜色的mux/demux，则方法移至830，其中roadm根据接收频率确定mux/demux端口。

然后，在835处roadm检测针对所选用户端口是否检测到任何功率。如果检测到功率，则在840处roadm将光学开关设置到所选的源用户端口，并且还在850处针对频率存在检查ocm。在860处，roadm还向路由器报告频率状态。在860之后，或者在835处没有检测到功率的情况下，该方法进行到862，其中roadm再次确定mux/demux的类型。

如果mux/demux是无色的，则在864处roadm检查是否要检查更多mux/demux端口。如果要检查更多的mux/demux端口，则该方法进行到870并开始另一轮扫描测试。但是，如果没有更多的mux/demux端口要检查，则方法进行到866，在其中roadm检查是否有更多的用户端口要检查。如果是，则方法800移回820以开始另一轮扫描测试。如果没有更多的用户端口要检查，则该方法在880处结束。

除了光学信道一致性测试和光学信道扫描测试之外，还可以执行光学信道发现以确定哪个路由器连接到哪个roadm的哪个端口。在这个测试中，“主路由器”可以控制测试的执行。“主路由器”分配频率(也称为导频)。该测试对所有路由器上的所有应答器执行，并包括所有的roadm。上述光学信道一致性测试也可以逐一执行。

在一些实现方式中，可以使用例如处理器来自动执行光学信道发现测试。在一些实现方式中，可以手动执行光学信道发现测试。在自动操作中，光学信道发现在插入可插拔roadm时开始。在该操作中，路由器在路由器和所有roadm上编程导频。roadm监测所有未配置的用户端口。在接收到功率时，建立导频的回路。路由器端口还检查连接质量并分配频率。

图9示出了根据实施例的在路由器上执行的光学信道发现的方法900。方法900在905处开始并且移动到910，其中路由器建立包括所有自由频率的表。然后，在915处路由器选择下一自由频率(称为导频)，并在920处将应答器调谐到导频。在920处路由器还将tti设置为测试模式。在930处设置定时器以在935处等待响应。

在940处，路由器检查在定时器上的预设持续时间内是否从回路接收到任何信号。在950处路由器还基于接收到的回路来更新连接表，并在955处取消定时器。替代地，路由器可能没有从roadm中的回路接收到任何信号，并且在960处定时器到期。在960或955之后，方法进行到970，其中路由器检查是否有更多的自由频率来运行测试。如果是，则方法900返回到915并开始另一轮信道发现。如果不存在更多的自由频率，则方法900在980处结束。

图10示出了根据实施例的在roadm上执行的光学信道发现的方法1000。方法1000从1005处开始，并包括在1110处从路由器接收包括导频信息的消息。在1120处，roadm检测一个用户端口(即，ux)处的功率。如果检测到功率(或高于阈值)，则在1030处roadm将光学开关设置为回送用户端口和导频存在的测试。在1050处，roadm还将用户端口信息报告给路由器。然后，方法1000在1060处结束。在1020处在用户端口未检测到功率的情况下，方法移动到1040，其中roadm移除回路或者永远等待。如上所述，roadm在空闲模式(也称为监测模式)下操作，直到它检测到监测点处的一些功率变化，监测点例如为图1中所示的155a。一旦检测到功率变化，就会调用发现过程。

虽然本文已经描述和图示了各种实施例，但是用于执行功能和/或获得本文描述的结果和/或一个或多个优点的各种其他单元和/或结构，以及每个这种变型和/或修改是可能的。更一般地，本文描述的所有参数、维度、材料和配置都是示例，并且实际参数、维度、材料和/或配置将取决于使用本公开的特定的一个或多个应用。应该理解的是，前述实施例仅以示例的方式呈现，并且其他实施例可以以与具体描述和要求保护的方式不同的方式实施。本公开的实施例针对在此描述的每个单独的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法。另外，如果这些特征、系统、物品、材料、套件和/或方法不相互一致，则两个或更多个这样的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法的任何组合都包括在本公开的发明范围内。

另外，各种发明构思可以体现为已经提供了示例的一个或多个方法。作为方法的一部分执行的动作可以以任何适当的方式排序。因此，可以构造其中以不同于所示次序执行动作的实施例，其可以包括同时执行一些动作，即使在说明性实施例中示出为顺序动作。

如本文所定义和使用的，所有定义都应被理解为控制字典定义，通过引用并入的文献中的定义和/或所定义术语的普通含义。

如本文所使用的，“模块”可以是例如与执行特定功能相关联的任何组件和/或一组可操作地耦合的电部件，并且可以包括例如存储器、处理器、电迹线、光学连接器、软件(在硬件中存储和执行)等。

如本文中在说明书和权利要求书中使用的不定冠词“一”和“一个”，除非明确地相反指示，否则应理解为意指“至少一个”。

如本文在说明书和权利要求书中使用的短语“和/或”应理解为意指如此结合的元素的“任一或两者”，即，在一些情况下结合存在并在其它情况下分离存在的元素。用“和/或”列出的多个元素应该以相同的方式解释，即，如此连接的元素中的“一个或多个”。除了由“和/或”子句明确标识的元素之外，其他元素可以可选地存在，不管与具体标识的元素相关还是不相关。因此，作为非限制性示例，当与开放式语言(例如“包括”)结合使用时，对“a和/或b”的引用在一个实施例中可以仅指代a(可选地包括除了b之外的元素)；在另一实施例中，仅指代b(可选地包括除了a之外的元素)；在又一个实施例中，指代a和b(可选地包括其他元素)；等等。

如在本说明书和权利要求书中所使用的，“或”应当被理解为具有与如上所定义的“和/或”相同的含义。例如，当分离列表中的项目时，“或”或者“和/或”应被解释为包含性的，即包含至少一个，但也包括多个元素或元素列表中多于一个的元素，以及可选的其他未列出项目。只有明确指出相反的术语，例如“仅一个”或“恰好一个”，或者当在权利要求中使用时，“由...组成”将指包含多个元素或元素列表中的恰好一个元素。一般而言，在此使用的术语“或”在排他性术语(例如“任一”、“之一”、“只有一个”或“恰好一个”)之前应当仅被解释为指示排他性替代(即，“一个或另一个，但不是两个”)。当用于权利要求中时，“基本上由...组成”应具有其在专利法领域中使用的普通含义。

如本文中在说明书和权利要求书中所使用的，关于一个或多个元素的列表的短语“至少一个”应该理解为表示选自元素列表中任何一个或多个元素中的至少一个元素，但不一定包括元素列表内具体列出的每个元素中的至少一个，并且不排除元素列表中的元素的任何组合。除了短语“至少一个”所提及的元素列表内具体标识的元素之外，该定义还允许元素可以可选地存在，而不管与具体标识的那些元素相关还是不相关。因此，作为非限制性示例，“a和b中的至少一个”(或者等同地，“a或b中的至少一个”，或者等效地“a和/或b中的至少一个”)在一个实施例中可以指代至少一个，可选地包括多于一个的a，不存在b(并且可选地包括除了b之外的元素)；在另一实施例中，指代至少一个(可选地包括多于一个)b，不存在a(并且可选地包括除了a之外的元素)；在又一实施例中，指代至少一个(可选地包括多于一个)a和至少一个(可选地包括多于一个)b(并且可选地包括其他元素)；等等。

在权利要求书以及以上说明书中，诸如“包括”、“包含”、“承载”、“具有”、“含有”、“涉及”、“保留”、“组成”等的所有过渡短语都被理解为是开放式的，即表示包括但不限于。如美国专利局专利审查程序手册第2111.03节所述，只有过渡短语“由......组成”和“基本上由...组成”应分别是封闭式或半封闭式过渡短语。