專利名稱：局部區(qū)域網(wǎng)絡體系結(jié)構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及局部區(qū)域網(wǎng)絡(LAN)體系結(jié)構。
數(shù)據(jù)通信產(chǎn)業(yè)已知建立了光纖分布式數(shù)據(jù)接口(FDDI)作為確定局域網(wǎng)特性的標準。符合該標準的系統(tǒng)稱為一個FDDI系統(tǒng)，并且是以每秒125兆位的數(shù)據(jù)線路速率進行端口到端口操作的光纖系統(tǒng)。
FDDI是第一個全光纖的高速局域網(wǎng)系統(tǒng)并將成為二十世紀最后十年的主流。它提供主機和外部設備間高速光傳輸通路，并且適合用作較低速局域網(wǎng)之間的主干網(wǎng)。目前，F(xiàn)DDI是100兆位的LAN傳輸數(shù)據(jù)速率的系統(tǒng)(該系統(tǒng)推薦使用內(nèi)芯/包層直徑為62.5/125微米的光纖)并且是一種涉及以中心波長1300毫微米運行的雙逆轉(zhuǎn)令牌傳遞環(huán)的基于發(fā)光二極管(LED)的標準。
雙環(huán)包括第一環(huán)和第二環(huán)。雙環(huán)用以提供增強的可靠性和較高性能的選擇。如兩個環(huán)都運行，便具有以兩個環(huán)方向進行傳輸?shù)哪芰Α?br>
光纖在局域網(wǎng)中的大量使用導致了在建筑物分配系統(tǒng)中光纖的廣泛使用。該FDDI系統(tǒng)提出了若干課題。FDDI標準存在若干限制，現(xiàn)有的難題與包括延伸到各個工作站的光纖在內(nèi)的大量光纖相關。為了幫助網(wǎng)絡工程師及安裝人員遵守用戶所選擇的基本規(guī)則和(或)較多的限制策略，該FDDI標準已定義了一定的需求。
雙光纖接插件插座的細節(jié)在稱作FDDI標準的物理層介質(zhì)相關(PMD)部分的標準中加以說明。該PMD確定了光發(fā)射器和接收器、光纖、以及具有光鍵配置的光連接與光旁路開關等的規(guī)格。對插座和相關插頭機械極化以防止發(fā)送/接收光纖的交叉并預備有對應于站接口的鍵來避免混合第一環(huán)和第二環(huán)、避免混合站的附屬設備。觀察頂部帶鍵的站，發(fā)送信號總是在左邊光纖端口的接口上發(fā)出，而接收信號總是進入右邊光纖端口上的接口。
可通過使用雙向跨接光纜將PMD標準定義的按鍵和信號方向用來布局簡單雙環(huán)體系結(jié)構。通過將每個站的B插座沿第一環(huán)正向連接到下一站的A插座來構造第一環(huán)。當?shù)谝画h(huán)閉合時，用以相反方向流動的第二環(huán)信號來實現(xiàn)第二環(huán)。
網(wǎng)絡可簡化為包括一個在和設備室相連的普通數(shù)據(jù)中心內(nèi)互連的站，可普通到包括連接在單個多層建筑物中的若干個站，也可復雜到在包括好幾個建筑物的校園內(nèi)加以互連。例如，只要把環(huán)限制在諸如數(shù)據(jù)中心的相對小的區(qū)域，包括對網(wǎng)絡結(jié)點進行互連的雙工跨接器的簡單光纖拓撲是相當容易安裝和管理的。
先有技術包括了這種用于在單層配置多個站的簡單光纖拓撲。對雙重環(huán)的逆轉(zhuǎn)拓撲，每個站都包括兩組端口，每組端口和一個插座相關連。一組(插座B)中的一個端口為第一環(huán)的輸出端口，而另一端口為第二環(huán)的輸入端口。每個站的其它端口組(A插座)包括一第二環(huán)的輸出端口和第一環(huán)的輸入端口。跨接器將每個站的第一輸出端口和下一相繼站的第一輸入端口相接直到第一環(huán)已通過所有的站。同樣，通過將每個站的第二輸出端口以相反的環(huán)流方向和相鄰站的第二輸入端口上連接來完成第二環(huán)。
如果網(wǎng)絡擴展到單個建筑物的多層或擴展到包括多個建筑物的校園，連接對管理來說會變得過于復雜。對這種擴展的網(wǎng)絡，應該明白需要的是可控制的分配系統(tǒng)。最好是，所尋求系統(tǒng)應為其安裝及管理規(guī)則簡單的系統(tǒng)。
所需要的正是一種無須理解體系結(jié)構便可以機械方式實現(xiàn)網(wǎng)絡的策略。設有這種所尋求系統(tǒng)，技工須對每一光纖通路通過該網(wǎng)絡跟蹤光信號，這樣做過于困難和費時。同樣，設有這種系統(tǒng)，維修要求較高技術水準。
本發(fā)明的局域網(wǎng)體系統(tǒng)結(jié)構已克服了先有技術的上述問題。一個環(huán)網(wǎng)拓撲包含至少兩個站和至少一個管理單元。光路從至少一個管理單元延伸到一個站并從該站返回到管理單元。光路也可從至少一個管理單元延伸到另一站再從該另一站返回到管理單元。接口裝置安裝在管理單元以將光路端接到一個站和端接到另一站。將跨接器裝在管理單元通過完成從一個站經(jīng)過該管理單元到另一站的光路而形成一個環(huán)。
按照本發(fā)明的雙環(huán)拓撲包含至少兩個站和至少一個管理單元。該拓撲也包括第一光路，該第一光路以一種環(huán)方向從至少一個管理單元延伸到一個站并從該站返回到至少一個管理單元，并從至少一個管理單元延伸到另一站并從該另一站返回到至少一個管理單元。第二光路以相反的環(huán)方向從至少一個管理單元延伸到一個站并返回到該管理單元，以及從至少一個管理單元延伸到另一個站并返回到該管理單元。還包括裝配在管理單元的接口裝置，該裝置用于端接第一光路的每一部分和用于端接第二光路的每一部分。裝在該管理單元的跨接裝置用于完成通過管理單元的第一光路而形成第一環(huán)，完成通過管理單元的第二光路而形成第二環(huán)。
通常，一個網(wǎng)絡體系結(jié)構的特征在于提供到
個站的光信號的邏輯環(huán)拓撲，其中
為整數(shù)，其值至少為2。每個站能發(fā)送和接收光信號。另外，還包括第一接口，該第一接口包含2組光纖連接端口，其中每組端口中的一個為發(fā)送或輸出端口，而每組端口中的另一個為接收或輸入端口。還提供至少一個第二接口，其中每個接口和一個站相關連，并包含兩組光纖連接端口，每組所述第二接口中的一個端口為發(fā)送或輸出端口，而每組所述第二接口中的另一端口為接收或輸入端口。光介質(zhì)裝置將一個站與第一接口相連并使每個第二接口與相關站相連接?？缃友b置連接第一和第二接口使站和接口以單一或雙環(huán)拓撲相連。
圖1為本發(fā)明雙環(huán)體系結(jié)構網(wǎng)絡拓撲的原理圖;
圖2為先有技術簡單雙環(huán)拓撲的原理圖;
圖3為按照本發(fā)明的建筑物通信分配系統(tǒng)的原理圖;
圖4為校園環(huán)境邏輯環(huán)拓撲的原理圖;
圖5示出某建筑物按照本發(fā)明的原理構造的邏輯雙環(huán)拓撲中的一個環(huán);
圖6為本發(fā)明雙環(huán)網(wǎng)拓撲的出和入接口的原理圖;
圖7為包含在單環(huán)拓撲的出和入接口的原理圖;
圖8為示出兩接口間反向和直接連接的原理圖;
圖9和圖10為示出出和入接口間一般的反向和直接連接方法的原理圖;
圖11是示出連接在入接口的站的附屬設備原理圖;
圖12是設備房中管理單元接口中跨接連接實例的原理圖;
圖13為電梯密閉室管理單元一個實例的、示職其中出接口間跨接連接的原理圖;
圖14為附屬間內(nèi)跨接連接實例的原理圖。
參考圖1，示出了總的用標號30指定的本發(fā)明的局域網(wǎng)體系結(jié)構。體系結(jié)構30的優(yōu)點在于提供了一種無須了解網(wǎng)絡復雜性便可對復雜的光纖連接平面進行安裝和管理的能力。若設有本發(fā)明的體系結(jié)構，則必須對每一光路通過網(wǎng)絡跟蹤光信號，這要求較高技術水準。使用本發(fā)明的網(wǎng)絡體系結(jié)構，一個技工便可按照一組相當簡單的規(guī)則進入管理單元和安裝跨接裝置。
圖2示出先有技術的FDDI網(wǎng)絡31。如圖2所見，網(wǎng)絡體系結(jié)構31包括通過雙重反轉(zhuǎn)主環(huán)連接的多個站。其中一個環(huán)用標號32指定并稱為第一環(huán)，而另一個環(huán)用標號33指定，稱為第二環(huán)。
如圖2所見，網(wǎng)絡體系結(jié)構31可包括單元連站(SAS)(每一個用標號34指定)和雙連站(DAS)(每一個用標號36指定)。
一個雙連站36連接雙環(huán)網(wǎng)的兩個環(huán)。每個雙連站有合適的電子線路即光收發(fā)器，以便在兩個環(huán)上接收和重復數(shù)據(jù)。另外，每個雙連站有兩個確定的光連接對。一個稱為A插座或A端口。它包括第一環(huán)輸入37和第二環(huán)輸出38。另一個光連接對稱為B插座或B端口，它包含第一環(huán)輸出39和第二環(huán)輸入41。雙連站非常可靠，因為即使一個光收發(fā)器失效或斷連，或即使到該站的一條物理鏈路失效，該環(huán)仍能夠自己重構并仍可繼續(xù)工作。
單連站只有單個光收發(fā)器并通過稱為集中器42的設備只能和一個環(huán)相連接。集中器是提供附加端口組的那些站，也可將集中器稱為端口組或連接對，用于將單連站34－34與網(wǎng)絡31相接。集中器站一側(cè)上的單環(huán)端口組43－43稱為主端口組或M端口組，而單連站的端口組44－44稱為從端口組成S端口組。雙連站也可和集中器端口組43－43相連接。集中器自身可為與雙環(huán)連接的雙連站，或與另一集中器相連的單連站。
集中器接收來自兩個主環(huán)的數(shù)據(jù)，并以100Mbps速率將來自一個環(huán)的數(shù)據(jù)順次轉(zhuǎn)送到連接在M端口組中的每一個上。當數(shù)據(jù)被最后的M端口組接收后，該數(shù)據(jù)被送回到主環(huán)。和集中器M端口組相連的站是FDDI令牌環(huán)網(wǎng)的一部分。這些站以100Mbps接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，并和主環(huán)上任保站所做的那樣捕獲并釋放令牌。然而，和集中M端口組相連的站只能參與兩個主環(huán)中的一個主環(huán)上的數(shù)據(jù)通信。
如前所述，如圖2所示的拓撲適合于單一站的也許在單一層上的布局。但是，如將各站分布在多層和(或)分布在多個建筑物中，這種系統(tǒng)便難以管理。
按照本發(fā)明用于建筑物50的一般分配系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲為分布星形，即具有徑向與管理單元諸如和電梯52相關連的密閉室51－51相連接的站，這些站依次和另一管理單元、中央設備房53相連。星形網(wǎng)拓撲具有許多優(yōu)點，例如易于安裝、重組靈活、管理簡單，和所用的電子工業(yè)協(xié)會(EIA)的商業(yè)建筑接線標準兼容。
圖3示出用于上述拓撲的簡化的建筑物布局。如下文所稱，工作站或站可以分別為雙連站36－36或單連站34－34。它們徑向通過水平分配系統(tǒng)連接到位于建筑物電梯52或主干系統(tǒng)附近的電梯間51－51，或連接到附屬間57－57，它們也可是管理單元并沿電纜59－59延展到電梯密閉室。實際上電梯或主干對大型單層應用場合也可以是水平的，所述大型單層應用在制造設施中是典型的。電梯光纜58－58將各層連接到設備室53。
設備室53可包含開關設備、主計算機、LAN或其它電子設備61，并可包括到公共網(wǎng)絡或到校園環(huán)境(見圖4)中其它建筑物50－50的接口 63。校園是用來指連接在一起以提供數(shù)據(jù)傳輸路徑的多個建筑物的術語。校園布局常采納指定一個建筑物為中央單元的星形拓撲。
盡管這些分配系統(tǒng)在水平的電梯和校園各段中通常為使用銅和光纖電纜的多重介質(zhì)，但FDDI要求可結(jié)合到一般多介質(zhì)分配系統(tǒng)中的整個光纖網(wǎng)絡。該FDDI雙環(huán)體系結(jié)構由于使用密閉室和設備室中適合的設計和管理指南而復蓋子物理星形拓撲。
圖5示出包括一個建筑物50中分配系統(tǒng)70中各段的邏輯環(huán)實現(xiàn)并指出該環(huán)與校園網(wǎng)相接。在描述雙環(huán)體系結(jié)構時，描述第一環(huán)32是方便的。因為第一環(huán)32和第二環(huán)33物理上通過網(wǎng)絡彼此跟隨，所以第二環(huán)的體系結(jié)構是由第一環(huán)的體系結(jié)構得出的。通過各個站36閉合第環(huán)，并且可通過分別在電梯密閉51室和附屬間57及設備室53中的管理單元中的適宜的光纖跨接配置來構造該環(huán)。為簡單起見，在圖5中沒有示出第二環(huán)和在站連接點為水平光纜提供接口的信息出口。從中可觀察到，很容易將密閉室中站的附屬設備包括在邏輯環(huán)拓撲中。
以中央設備房的星形拓撲來構造用于將較復雜電梯裝置與多樓層相連的邏輯環(huán)拓撲。電梯光纜線路可包括到每個電梯間的個別光纜，或在電梯裝置中成尖細形的較大截面的光纜。無論哪種情形，從管理和系統(tǒng)可靠性的觀點來看，星形結(jié)構比單光纜連接多樓層的菊花鏈結(jié)構要優(yōu)越得多。
可構造含一個以上建筑物的校園網(wǎng)的類似邏輯環(huán)拓撲(見圖1和4)。在每個建筑物的設備室中形成與環(huán)的連接。外部設備電纜物理布局并不遵守任何特定拓撲，例如物理環(huán)，以便可適應任意隨機建筑物布局。將某一建筑物接到邏輯環(huán)拓撲所需的全部便是接到已在環(huán)上其它建筑物的四光纖連接。某些現(xiàn)成設備的星形建筑物拓撲特征很容易適應。
隨著FDDI網(wǎng)絡規(guī)模和復雜性的增大，需要較大的光纖分配系統(tǒng)。由于精確的跨接配置取決于跨接處的光信號流的方向，所以雙環(huán)拓撲使網(wǎng)絡構造及管理復雜化了，所述跨接配置根據(jù)網(wǎng)絡的管理單元即電梯密閉室51、附屬間57或設備房53(見圖1)是不同的。
為簡化站互連并提供一致的管理過程，對各種連接定義5種顏色編碼區(qū)。其中3個區(qū)稱為分配區(qū)，因為將它們分配或傳送該雙環(huán)到其它單元。另2個區(qū)稱為站區(qū)，因為它們提供將站連接到該網(wǎng)絡的各個點。
圖3建筑物及其它建筑物中的分配區(qū)用帶顏色標簽加以標識并用以下方式加以定義。將雙環(huán)傳輸?shù)揭换蚨鄠€其它建筑物50-50的校園光纜74-74端接于圖1建筑物50的設備室53中的白色區(qū)81。棕色區(qū)79提供使FDDI環(huán)進入另一建筑物50的光纖的終止和存放。校園光纜74總是在白色區(qū)76出發(fā)并終止于棕色區(qū)79。在設備房53-53和電梯密閉室51-51之間工作的電梯光纜58-58終止于兩個白色區(qū)邊緣，設備室的白色區(qū)81和電梯密閉室51的白色區(qū)83。端接于電梯密閉室51-51中的灰色區(qū)84-84的光纜沿光纜59-59延展到附屬間57-57的灰色區(qū)86-86。
有兩種類型的站區(qū)，藍白區(qū)91和藍區(qū)92。藍白區(qū)91提供對四條光纖的端接和訪問，這四條光纖將包括集中器42-42的雙連站36-36連接到雙環(huán)拓撲。這些連接通常位于密閉室或設備室53中。藍白區(qū)91僅用于將雙連站直接接到雙環(huán)或主環(huán)上。由于這些站正確接法的重要性，即誤連接可能導致環(huán)性能下降，所以該區(qū)未連接其它站類型。
藍區(qū)92提供對分別形成將雙連站36-36和單連站34-34連接到集中器42(見圖2)的站一側(cè)的光纖的終接和存取。藍區(qū)92-92及藍白區(qū)可出現(xiàn)在電梯密閉室51-51、附屬間57-57或設備室53中。藍區(qū)92中的跨接器連接總是包括兩光纖發(fā)送和接收對與集中器42(見圖2)的M端口組43之間的連接。此外，水平放置并使用光纖接口的非FDDI站也端接于藍區(qū)92。所有在初始安裝時未定義的站連接，即預留條件，都端接于藍區(qū)92。
對FDDI而言，使用集中器42-42的和不使用集中器42-42的環(huán)之間存在差異。未接集中器42的站對環(huán)的總的可靠性的影響比起連接到集中器的站要大得多。另外，連接到集中器42的站與直接連接到雙環(huán)拓撲的站相比需要不同的跨接配置。從這些考慮來看，分為兩種站類型是重要的。為此，定義了兩個站區(qū)。如上文討論所顯然易見，藍區(qū)端接所有接在集中器42上的站及所有非FDDI站。藍白區(qū)僅端接直接連接到主環(huán)的那些雙連站。
一般建筑物結(jié)構的區(qū)位置示于圖1。顯然，也可在設備室53中進行站與附屬間的連接。已提出簡單的過程對管理單元的不同區(qū)之間進行跨接以維持雙環(huán)和單元環(huán)連接的整體性。
除了彩色編碼區(qū)，還提供了用標號100和110(見圖6)標示的、表示每個站的光纖端接的接口。根據(jù)網(wǎng)絡單元定義的接口類型指出在網(wǎng)絡這一點上光信號的流向。
每個接口包括4個光纖端口，這些端口通常稱為第一、第二、第三和第四端口，并在每個接口中將這些端口以2組兩個端口進行排列。每組的一個端口為信號輸入端口，而另一個為信號輸出端口。再者，每個端口有一個按工業(yè)標準與之關聯(lián)的顏色。第一端口有相關的藍色，第二端口為橙色，第三端口為綠色，第四端口為棕色。
在描述跨接配置之間需要與接口有關的其它定義。為理解這些定義，重要的是理解需要這些定義的原因。當信號從一個大建筑物或校園分配系統(tǒng)中的發(fā)射器傳播到接收器，它可能通過好幾個諸如電梯密閉室(例如在其中進行跨接)的系統(tǒng)管理單元。根據(jù)管理單元置于網(wǎng)絡何處信號將進入或離開確定用于跨接的光纖的配置方式的網(wǎng)絡。由于光纖系統(tǒng)的雙工特性，所用的跨接取決于信號方向。用區(qū)和接口的定義來簡化管理單元跨接的管理。
FDDI PMD的接口標準定義了以兩組端口排列、用于將雙連站36連接到光纖雙環(huán)的第一、第二、第三和第四光纖端口。用于連接到雙環(huán)的組A包括第一環(huán)的輸入端口和第二環(huán)的輸出端口(第一入/第二出，或PI/SO)，以及組B包括第二環(huán)的輸入端口和第一環(huán)的輸出端口(第二入/第一出，或SI/PO)，它們構成了分配系統(tǒng)與站之間4光纖雙連站接口。這便定義了分配系統(tǒng)的標準4光纖雙連站接口，而與特定分配或跨接設備無關。對接口100，第一環(huán)32總是接在第一光纖端101(藍)和第四光纖端口104(棕)(見圖6)，而第二環(huán)33總是分別接到橙和綠光纖端口102和103上。表1給出了接口光纖分配情況，其中光纖或端口號對應于本說明書用于指定光纖端口的標號的最后一位十進制數(shù)。
表1接口光纖分配光纖 顏色 環(huán)1 藍 第一環(huán)
2 橙 第二環(huán)3 綠 第二環(huán)4 棕 第一環(huán)在進行建筑物電纜的彩色編碼光纖與信息出口內(nèi)部之間的連接時，光纖分配要和標準接口相符。
雙環(huán)光纖網(wǎng)的4光纖接口可采用圖6所示兩種形式之一。由第一或藍色光纖端口位置上第一環(huán)的信號流方向來確定該接口的定義。出接口110對應在第一光纖端口111處流出分配系統(tǒng)的第一信號而入接口100表示信號在第一光纖端101流入分配系統(tǒng)。對第一光纖信號意義的指定形成了該接口所有其它信號的方向，如圖6所示。如前所述，入接口100的端口101和104用于第一環(huán)32，而端口102和103用于第二環(huán)33。在出接口110中，通過端111和114連接第一環(huán)，而第二環(huán)通過端口112和113連接。
作為一實例，參考圖1所示系統(tǒng)，從設備室53中白區(qū)81上的入接口流入分配系統(tǒng)的第一環(huán)信號會從電梯密閉室51中白區(qū)83中的出接口流出該網(wǎng)絡。接口的意義即入或出，可在任何兩相繼管理單元間改變。
在網(wǎng)絡的每個管理單元中配備接口。例如，可在設備室53、電梯密閉室51和附屬間57中配備接口。表2定義了該分配系統(tǒng)中每個網(wǎng)絡單元的每種顏色的每個接口的含義。接在水平分配系統(tǒng)端點的站的信息出口處的接口總是有一入接口100。
表2標準分配系統(tǒng)接口區(qū)單元 白 棕 灰 藍白 藍電梯密閉室 出 - 出 出 出附屬間 - - 入 出 出設備室 入 出 出 出 出出和入接口110和100分別也適合于描述單環(huán)連接。兩個單連站到4光纖接口(見圖7)的連接分別指定為第一(藍)和第二(橙)光纖端101和102或111和112，以及指定為第三(綠)和第四(棕)光纖端口103和104或113和114。包括所有SAS站的藍區(qū)接口總是出口型接口。
跨接器120-120(見圖1)用于管理單元中互連同區(qū)接口或不同區(qū)接口。每個跨接器120包括兩條光纖。用于在四光纖接口中跨接的跨接器120-120的構造可用于提供反向連接或直接連接(見圖8)。參考圖8可見，如果想在兩出接口間進行跨接，必須將一個出接口的端口111連接到另一出接口的端口114、以及端口112到端口113，端口113到端口112，端口114到端口111。要連接兩個入接口，必須將一個入接口的端口101、102、103及104和另一入接口的端口104、103、102及101分別相連接。這可定義為反向連接。類似地，在圖8中出和入接口間的跨接須將出接口的端口111、112、113及114與入接口的端口101、102、103及104分別相連接。這種配置定義為直接連接。
重要的是要理解，由于正在形成邏輯環(huán)，所以，每個站必須連接在兩個鄰接站之間。以同樣方式進行分布區(qū)之間、分布區(qū)和藍白站區(qū)之間的跨接。所接站通過藍區(qū)直接連接到集中器42的M端口組43-43。
要從一般意義上定義反向和直接連接，考慮指定為n(參見圖9)的接口。指定上流鄰接為n-1，下流鄰接為n+1。要進行最一般的反向連接，n出接口的第一和第二(藍和橙)光纖端口111和112分別跨接到n-1出接口的第四和第三(棕和綠)光纖端口114和113。然后將n出接口的第三和第四(綠和棕)光纖端口113和114分別跨接到n+1接口的第二和第一(橙和藍)光纖端口112和111。以類似方式，也如圖9所示進行入接口間的反向連接。要進行直接連接(見圖10)，將來自n入接口的端口101和102的光纖分別跨接到n-1出接口的光纖端口111和112。將來自n入接端口103和104的光纖跨接到n+1出接口的光纖端口113和114(見圖10)。如圖10所示，同樣地進行從出接口到兩個鄰接入接口的直接連接。這兩種跨接布局歸納于表3。又，表3所示光纖端口號對應于本說明書用于指定光纖端口的標號的最后一位數(shù)字。
表3分配系統(tǒng)跨接定義反向連接 直接連接接口n-1 接口n 接口n+1 接口n-1 接口n 接口n+14(棕) 1(藍) 1(藍) 1(藍)3(綠) 2(橙) 2(橙) 2(橙)3(綠) 2(橙) 3(綠) 3(綠)4(棕) 1(藍) 4(棕) 4(棕)對出和入的四光纖接口及直接、反向配置的定義提供了形成跨接的簡單準則，對于兩個出接口間和兩個入接口間的跨接部是使用反向跨接器配置。另一方面，出接口到入接口的連接包括直接跨接器配置。在每個管理單元每個區(qū)建立了接口定義后，規(guī)定從兩個可能跨接的跨接器配置中選出一個(見表4)。這些標準接口和簡單的跨接規(guī)則使該網(wǎng)絡以直截了當?shù)摹⒑侠淼姆绞郊右越ㄔ臁?br>
表5跨接配置接口 出 入出 反向 直接入 直接 反向按照表5，進行白、棕和灰分布區(qū)之間，及分布區(qū)和藍白站區(qū)之間的跨接。對藍區(qū)的每個FDDI站，將第一和第二位置的光纖及第三和第四位置的光纖當作發(fā)送/接收對，分別與集中器的M端口組直接連接。
如上文所述，用于水平分配運行末端的信息出口的雙環(huán)連接的四光纖接口總有入口含義。圖11示出用于將雙連站36連接到入接口100的跨接器120-120的布局，該連接可置于該站密閉室或設備室53中的信息出口處。通過分別將站端口組B的第一出/第二入光纖對連接到接口100的端口101和102來維持環(huán)的完整性。類似地，將第二出/第一入光纖對跨接到光纖端103和104。對入接口100，第一環(huán)的信號通過光纖端口101流入分配系統(tǒng)。光纖端口101和102可當作雙工連接，即提供A接口組給該站的連接。光纖端口103和104將B接口組提供給該站。如該接口有出口的含義，站B連接對連接到端口114和113，而站A連接對連接到光纖端口112和111。四光纖入接口的單環(huán)連接如釁11所示以同樣方法進行。如果將站A和B連接對改為集中器輸出M對，那么可將雙工跨接器連接到所示的相同光纖對上，對應于朝向該網(wǎng)絡的S端口組。
在本發(fā)明的系統(tǒng)中，出和入接口可用于建筑物彼此連接。圖4圖示了包括校園網(wǎng)其它建筑物的環(huán)拓撲。棕色區(qū)的出接口用于端接環(huán)進入建筑物設備室的外部設備光纜，而白區(qū)的入接口用于端接環(huán)離開建筑物的光纜。由于出/入接口在光纜任意兩端之間是相反的，所以棕色區(qū)接口總是出口?？缃悠?20-120用于通過每個管理單元傳播該環(huán)。
電梯密閉室51-51的光纜端接于設備室中的白區(qū)。棕區(qū)出接口與白區(qū)入接口間的連接，為直接連接(見圖12)，該連接端接目的建筑物中的設備室中的電梯光纜。在設備室53中，白區(qū)內(nèi)的所有跨接為反向連接。假定沒有棕區(qū)或藍白區(qū)，通過用反向連接將第一層連接到最后建筑物、將最后一層連接到第一建筑物，在白區(qū)閉合該環(huán)。
設備房53也可包括連接到同層附屬間的連接光纜。這些光纜端接于灰區(qū)。以電梯密閉室51相同方式連接該區(qū)，在所述電梯密閉室51中，灰色區(qū)連接在端接于來自設備室的輸入電梯光纜的白區(qū)接口與端接在延展到站的光纜的藍白區(qū)接口之間。如在設備房53中沒有藍白區(qū)，則將灰區(qū)連接在白區(qū)和棕區(qū)之間。
該體系結(jié)構的電梯區(qū)段包括各自的從設備房53中基本跨接的白區(qū)81到FDDI站端接的各樓層上的每一個電梯密閉室的白區(qū)83的光纜。這使雙環(huán)進入每一樓層。該電梯區(qū)段，如本文所定義，包括電梯光纜線路和單個電梯管理單元或每樓層上的密閉室。電梯密閉室51-51可包含跨接器、電子設備，例如集中器，及輔助電源。電梯光纜58端接于電梯密閉室的白區(qū)的出接口。因此，當技工看到電梯密閉室的白區(qū)，便知道是端接于設備室53的白區(qū)中的電梯光纜一個終端的出接口。
水平區(qū)段也包括在電梯密閉室51。該水平區(qū)段包括各自的將附屬間和(或)站連接到電梯密閉室的跨接區(qū)的光纜59-59。至附屬間57-57或站的光纜在跨接區(qū)端接在電梯密閉室，該跨接區(qū)是端接來自設備室的電梯光纜58的白區(qū)出接口的鄰接區(qū)。將雙環(huán)延展到附屬間57-57的光纜端接于電梯密閉室51中灰區(qū)的出接口。電梯密閉室內(nèi)的連接是反向型的，所有站可以放在或連到每層上的單個電梯密閉室51，即一個或多個附屬間57-57可是本設計的一部分。電梯密閉室51的灰區(qū)必須足夠大以容納該層所有附屬間。如將所有站連接到?jīng)]有附屬間57的電梯密閉室51，由于保留該顏色在附屬間端接，所以在電梯密閉室中無任何灰區(qū)。
連接附屬間57到電梯密閉室51的光纜端接于僅僅是附屬間中分布區(qū)中的灰色區(qū)。在附屬間57，該區(qū)總有入接口100。該區(qū)的為進行跨接所用的鄰接點為藍白區(qū)的第一出接口和藍白區(qū)的最后出接口。灰色區(qū)到入接口的跨接總是直接型的;藍白區(qū)內(nèi)的跨接是反向型的。
如前所述，有兩種類型的站包含在本發(fā)明的網(wǎng)絡體系結(jié)構中。與這兩類站相關的區(qū)總是有出接口110-110。直接連接到基本FDDI環(huán)的站36-36在藍白區(qū)端接于出接口;連接到集中器42-42的站端接于藍色。
必須加以考慮的最后的連接是那些從藍區(qū)到集中器42-42 M端口組的連接。對每一個藍區(qū)FDDI站，將第一和第二、及第三和第四端口當作發(fā)送/接收對(T/R)。要將藍區(qū)FDDI站連接到集中器M端口組，將每個T/R對的每一光纖連接到集中器M端口組中的一個。當連接藍區(qū)單連站時，使用連接對無關緊要。如果連接雙連站，客戶可能要求將一個T/R對連接到一個集中器，而將另一T/R對連接到另一集中器，以利用FDDI標準所具備的雙制導特性。期望當這些站是通過集中器進行連接、并置于一密閉室時，它們是直接跨接的。
一般地，在FDDI拓撲的每個站上需要一個端接一四光纖光纜的信息出口。應當用光纖跨接器進行雙連站與信息出口間的光連接。在圖11中示出雙連站到信息出口的標準連接。以以觀察到，根據(jù)表1和圖6的定義，總是將該信息出口指定為一個入接口。
重要的是，該接口一旦如表2所定義，那么技工便可根據(jù)一組簡單規(guī)則進入管理單元、安裝跨接器。例如，技工可進入電梯密閉室并查看白區(qū)和灰區(qū)接口。如要求將與附屬間相關的灰區(qū)和與電梯密閉室相關的白區(qū)相連以通過電梯密閉室將環(huán)傳播到附屬間，那么技術人員就要在現(xiàn)有接口之間進行反向跨接器配置，并由此進行傳播環(huán)到附屬站所必須的連接。
為說明本發(fā)明的連接原則，給出若干實例。例如，考慮雙環(huán)從校園網(wǎng)另一建筑物A通過校園光纜74進入建筑物B中的設備室。光纜74端接于建筑物B中棕區(qū)出接口131(見圖12)。
假定要求將雙環(huán)傳播到建筑物B的三個樓層。每條電梯光纜端接于設備室的白區(qū)，該白區(qū)包括三個入接口133，135和137。如圖12所示，由于第一環(huán)的傳播，可用以下順序連接跨接器120-120。將端接于建筑物B的校園光纜74的出接口141用直接連接方式連接到和第三樓層關聯(lián)的白區(qū)的入接口137。然后用反向連接方式將第三樓層入接口137連接到第二樓層入接口135。接著，用反向連接法將第二樓層入接口135連接到第一樓層入接口133。通過用直接連接法將第一樓層入接口連接到端接校園光纜的出接口131來閉合該環(huán)。
對電梯密閉室，考慮一個實例，即將灰區(qū)的和兩個附屬間關聯(lián)的接口與藍白區(qū)的和兩個雙連站關聯(lián)的接口跨接到和雙環(huán)體系結(jié)構中電梯密閉室關聯(lián)的白區(qū)(見圖13)。由于從表2可知，電梯密閉室所有接口的含義為出口，所有跨接器為反向配置的。要構造第一環(huán)，可按以下順序放置密閉室跨接器。用反向雙工跨接器連接，將端接電梯光纜58的出接口141連接到灰區(qū)的與附屬間57-A關聯(lián)的出接口143。用反向連接，將和附屬間57-A關聯(lián)的出接口143連接到灰區(qū)的、與附屬間57-B關聯(lián)的出接口145。然后，用反向連接，將與附屬間57-B關聯(lián)的出接口145連接到藍區(qū)的和雙連接38-B關聯(lián)的有接口147。如圖13所示，用反向連接，將與雙連站38-B關聯(lián)的出接口147連接到藍白區(qū)的、和雙連站38-A關聯(lián)的出接口149。通過用反向連接將與雙連站38-A關聯(lián)的接口149連接到電梯密閉室51中白區(qū)的出接口141，來閉合該環(huán)。
對另一實例，圖14用于說明附屬間跨接準則。圖14示出有三個站連接的附屬間57。跨接器連接順序如下。端接于來自電梯密閉室的光纜的灰區(qū)的入接口151，例如直接連接，連接到和第一雙連站36A關聯(lián)的、藍白區(qū)的出接口153。用反向跨接器配置，將與第一站36A關聯(lián)的、藍白區(qū)的出接口153連接到和第二站36B關聯(lián)的、藍白區(qū)的出接口155。用反向跨接器配置，將藍白區(qū)的第二站36B連接到和第三站36C關聯(lián)的出接口157。通過使用直接跨接器配置、將和雙連站36C關聯(lián)的藍白區(qū)的出接口157連接到入接口151，從而通過灰區(qū)使該環(huán)閉合。
應該理解，上述的布局是本發(fā)明的簡單的說明。本領域技術人員可構造出其它布局，這些布局會體現(xiàn)本發(fā)明的原則并在其精神和范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種光環(huán)網(wǎng)絡拓撲，包括至少兩個站，所述光環(huán)網(wǎng)絡拓撲的特征在于至少一個管理單元，從所述一個管理單元延伸到所述站之一并從所述一個站返回到所述管理單元的光路，從所述管理單元延伸到另一站并從另一站返回到所述管理單元的光路，安置于所述管理單元用于將所述光路端接于所述站以及用于將所述光路端接到另一站的接口裝置，以及安置于所述管理單元用于通過完成從所述一個站通過所述管理單元到其它站的所述光路形成一個環(huán)的跨接裝置。
2.如權利要求1所述的環(huán)網(wǎng)拓撲，其特征在于端接光路的所述接口裝置包括一個具有兩個端口的組，其中一條光路往返于所連接的一個站與一個接到裝置的所述端口間，另一條光路往返于所連接的另一個站與另一接口裝置的所述端口之間。
3.一種雙環(huán)光網(wǎng)拓撲，包含至少兩個站，所述拓撲的特征在于至少一個管理單元，第一光路，以一種環(huán)方向從所述至少一個管理單元延展到一個所述站，并從所述一個的所述站返回到管理單元，以及從所述至少一個管理單元延展到另一站并從另一站返回到所述管理單元，第二光路，以相反環(huán)方向從所述一個管理單元延展到所述一個站，并從所述一個站返回到所述管理單元，并以從相反環(huán)方向從所述管理單元延展到另一站，以及從另一站返回到所述管理單元，置于所述管理單元的接口裝置，用于端接所述第一光路的部分以及用于端接述第二光路的部分，以及置于所述管理單元的跨接裝置，用以通過完成通過所述管理單元的所述第一光路來形成第一環(huán)，以及通過完成通過所述管理單元的所述第二光路來形成第二環(huán)。
4.如權利要求3所述的環(huán)網(wǎng)拓撲，其特征在于，每個所述接口裝置包含4個端口，其中，一個具有2端口組中的一個端口、另一個具有2端口組中的一個端口和所述第一光路相連，所述一組端口中另一端口、另一端口中另一端口和所述第二光路相關連，而每一組所述端口中的一個為輸入端口，每一組的另一端口為輸出端口。
5.如權利要求4所述的環(huán)網(wǎng)拓撲，其特征在于，指定每個所述接口裝置一個帶顏色的區(qū)作為所述網(wǎng)絡拓撲內(nèi)該接口裝置位置的函數(shù)，以及端接于所端接光路部分的相反端的接口裝置的位置的函數(shù)，第一接口裝置一組端口的第一和第二端口可連接到第二接口裝置一組端口的第一和第二端口，以及第二接口裝置另一組端口的第一和第二端口連接到還有一個接口裝置的另一組端口的第一和第二端口。
6.一種用于對雙環(huán)、反轉(zhuǎn)光拓撲中的至少一個站提供光信號的網(wǎng)絡體系結(jié)構，所述網(wǎng)絡體系結(jié)構包含源環(huán)，其每一個均能接收發(fā)送信號的多個站，所述體系結(jié)構的特征在于管理單元，該管理單元包括與環(huán)的所述源相接，并包括兩組連接端口的第一接口，所述端口的每一組包括輸出發(fā)送端口，每一組端口中的另一端口為輸入接收端口，多個第二接口，其每一個和一個站相關連，其每一個包括第一和第二組的連接端口，每一組連接端口包括2個端口，每個所述第二接口的所述組中的一個端口為輸出發(fā)送端口，而每個所述第二接口的所述組的另一端口為輸入接收端口，跨接器裝置，用于將所述第一接口一組端口中的輸入和輸出端口連接到第一個所述第二接口一組端口中的輸入和輸出端口，用于通過第一和第二環(huán)連接任何后繼第二接口，所述第一和第二環(huán)包括所述第一接口和所述第一個所述第二接口、并具有用于將最后一個所述第二接口的另一組端口的輸入和輸出端口連接到所述第一接口的另一組端口的輸入輸出端口的裝置，以及光介質(zhì)裝置，用于將每一個所述第二接口的每一組端口的輸入輸出端口連接到一個站，以及用于將所述第一接口的輸入輸出端口連接到環(huán)的所述源。
7.如權利要求6所述的網(wǎng)絡體系結(jié)構，其特征在于每個所述第二接口一個組的輸入端口和每一個所述第二接口另一個組的輸出端口適合于連接到第一環(huán)，所述第二接口所述一個組的輸出端口和所述第二接口另一個組的輸入端口適合于連接到第二環(huán)，所述網(wǎng)絡體系結(jié)構包含入接口，而一個入接口包含由第一和第二組端口組成的4個端口，每一組端口包括輸入和輸出端口，所述第一組的第一端口為輸入端口，所述網(wǎng)絡體系結(jié)構還包括出接口，而一個出接口包含第一和第二組端口，每組端口包括輸入和輸出端口，所述第一組的第一端口為輸出端口，在兩個出接口或兩個入接口之間進行反向連接，不同組的相應環(huán)的輸入和輸出端口由跨接器連接，所述第一接口為出接口，每一個所述第二接口為入接口，所述第一接口用直接連接，連接到所述第二接口的第一個和最后一個上，每一個所述第二接口用反向連接，連接到下一后繼第二接口。
8.一種用于對雙環(huán)、反轉(zhuǎn)拓撲中的n個站提供光信號的網(wǎng)絡體系結(jié)構，所述網(wǎng)絡體系結(jié)構包含環(huán)的源，其每一個均能接收和發(fā)送光信號的至少兩個站，所述網(wǎng)絡體系結(jié)構的特征在于管理單元，它包含與環(huán)的所述源相接并包括連接端口的第一和第二組的第一接口，所述端口的每一組包含包括輸出發(fā)送端口的兩個端口，每一組端口中的另一端口為輸入接收端口，每一組端口中的另一端口為輸入接收端口，每組的一個端口和第一環(huán)相連，每組的另一端口和第二環(huán)相連，多個第二接口，每一個第二接口和至少一個站相連，每一個第二接口包括連接端口的第一和第二組，每組端口包括兩個端口，每個所述第二接口的所述組中的一個端口為輸出發(fā)送端口，而每個所述第二接口的所述組中的另一個端口為輸入接收端口，每個所述第二接口的每個組中的一個端口和第一環(huán)相連，而該組的其它端口和第二環(huán)相連，用于連接所述第一和第二接口的跨接裝置，所述跨接裝置包括跨接器，該跨接器從所述第一接口的第一組端口中的輸入端口延展到第一個所述第二接口第一組端口中的輸入端口、從所述第一個第二接口的第二組端口中的輸出端口延展到下一后繼第二接口的第一組的輸入端口、從所述下一個后繼的第二接口的第二組中的輸出端口延展到下一個后繼的第二接口的第一組中的輸入端口，并且借助于將最后連續(xù)的第二接口的第二組中的輸出端口連接到所述第一接口第二組端口中的輸入端口的跨接器通過任何下一后續(xù)的第二接口，所述跨接裝置還包含跨接器，這些跨接器有的從所述第一接口第二組端口中的輸出端口延展到所述最后連續(xù)的第二接口的第二組端口中的輸入端口、有的從該最后連續(xù)的第二接口的第一組端口中的輸出端口延展到靠近最后連續(xù)的第二接口的第二組端口中的輸入端口，有的借助于延展到所述第一個所述第二接口第二組端口中的輸入端口的跨接器通過其它的所述第二接口，有的從第一個第二接口所述這第一組端口中的輸出端的延展到所述第一接口的第一組端口中的輸入端口，以及連接裝置，用于將每一個所述第二接口第一組端口中的輸入端口和每一個所述第二接口第二組端口中的輸出端口與一個站相連接，以及用于將每個所述第二接口第一組端口中的輸出端口第二組端口中的輸入端口與一個站相連接，以及用于將所述第一接口的輸出和輸入端口連接到環(huán)的所述源。
9.如權利要求8所述的網(wǎng)絡體系結(jié)構，其特征在于，所述管理單元為第一管理單元，所述網(wǎng)絡體系結(jié)構還包括第二管理單元，該第二管理單元包含連接到環(huán)的源的第一接口，該第一接口包括第一和第二組連接端口，每組包含兩個端口即包括輸出發(fā)送端口和輸入接收端口，所述第二管理單元的所述每組第一接口的一個端口和第一環(huán)相連，而所述第二管理單元的所述每組第一接口的另一端口和第二環(huán)相連，多個第二接口，每一個第二接口包括各為2個連接端口的第一組和第二組，所述第二管理單元的每個所述第二接口的每個所述組的一個端口為輸出發(fā)送端口，而另一端口為輸入接收端口，所述第二管理單元每個所述第二接口的每組中的一個端口和第一環(huán)相連，而所述第二管理單元每個所述第二接口的每組中的另一端口和第二環(huán)相連，用于連接所術第二管理單元的中所述第一和第二接口原跨接裝置，所述跨接裝置包括若干跨接器，有的從所述第二管理單元第一接口第一組中的輸出端口跨接到所述第二管理單元第一個所述第二接口第二組中輸入端口，有的從所述這第二管理單元所述第一個所述第二接口第一組中的輸出端口跨接到所述第二管理單元另一個所述第二個接口第二組中的輸入端口，有的從所述第二管理單元另一個所述第二接口的第一組中的輸出端口跨接到所述第二管理單元任何下一個后繼第二接口第二組端中的輸入端口，以及從所述第二管理單元最后連續(xù)的第二接口第一組接口中的輸出端口連接到所述第二管理單元所述第一接口第二組端口中的輸入端口的裝置，所述跨接裝置還包括從所述第二管理單元所述第一接口第二組端口的輸出端口連接到所述第二管理單元所述最末后繼的所述這第二接口的第一組端口的輸入端口的裝置，從所述第二管理單元所述最末后繼的第二接口的第二組端口的輸出端口連接到所述第二管理單元前一連續(xù)的第二接口的第一組端口的輸入端口的跨接器，以及從所述第二管理單元多個第二接口中的所述第一個的第二組端口的輸出端口到所述第二管理單元中所述第一接口第一組端口的輸入端口的跨接器，介質(zhì)裝置，用于將所述第二管理單元中所述第一接口的第一和第二組端口的輸入和輸出端口與所述第一管理單元所述第二接口的第一和第二組端口的輸出和輸入端口相連。
10.如權利要求9所述的網(wǎng)絡體系結(jié)構，其特征在于該網(wǎng)絡體系結(jié)構包括出接口和入接口，每個所述接口包括第一和第二組端口，每組包括第一和第二端口，所述第一組的第一端口和所述第二組的第二端口分別包含所述雙環(huán)拓撲的第一環(huán)的輸出和輸入端口，所述第一組和第二端口和所述第二組的第一端口分別包含所述雙環(huán)拓撲的第二環(huán)的輸入和輸出端口，出接口的所述第一組的第一端口、所述第二組的第一端口分別包含所述第一和所述第二環(huán)的輸出端口，出接口的所述第一組的所述第二端口和所述第二組的所述第二端口分別包含所述第二和第一環(huán)的輸入端口，入接口的所述第一組的第一端口和所述第二組端口的第一端口分別包含所述第一和第二環(huán)的輸入端口，入接口的所述第一組的所述第二端口與所述第二組端口的所述第二端口分別包含所述第二和第一環(huán)的輸出端口。
11.一種以雙環(huán)光網(wǎng)拓撲連接數(shù)據(jù)發(fā)送和接收站的方法，所述方法包括提供至少兩個站的步驟，所述方法的特征在于以下步驟提供一管理單元，建立第一光路，該光路以一種環(huán)方向從管理單元延展到一個站并返回該管理單元，以及從該管理單元延伸到另一站并返回該管理單元，建立第二光路，該光路以相反的環(huán)方向從管理單元延伸到一個站并返回，以及從該管理單元以該相反環(huán)方向延伸到另一端并返回該管理單元，在每個管理單元和每個站，用接口端接第一光環(huán)路和端接第二光環(huán)路，以及沿第一光路通過該管理單元完成第一光環(huán)，沿第二光路通過該管理單元完成第二光環(huán)。
全文摘要
網(wǎng)絡環(huán)拓撲包括裝配在管理單元的多個入和出接口(100，110)。用跨接器(120-120)以直接或反向方式進行各接口各組端口中端口間的互連、在接口的相應端口組的相對應端口之間直接互連、在由跨接器連接相應環(huán)的輸入和輸出端口的兩個出接口或兩個入接口之間進行反向連接。接口以彩色編碼，可以是入型或出型接口以指出端口布局。接口和彩色編碼布局可讓技工在管理單元內(nèi)進行連接而無須隨信號通過該環(huán)。對雙環(huán)反轉(zhuǎn)網(wǎng)絡，每個接口須包含兩組端口。
文檔編號H04L12/42GK1049945SQ90107420
公開日1991年3月13日 申請日期1990年8月30日 優(yōu)先權日1989年8月31日
發(fā)明者羅伯特·M·金布爾, 托馬斯·F·麥金托什 申請人:美國電話電報公司