用电话网或计算机互连网管理数据网的方法 本发明属于通信网络技术领域。
在波分复用型(数据信息的载波可以是光波或者电磁波)多业务数据网技术中，网络由多个节点构成，网络中的节点可以分配一个或几个波长用于传送数据，或者某些节点只用于接收数据，而没有发送数据的功能。各节点接收数据采用固定或可调谐的滤波器：在光载波的情况下，可以采用FP腔、光栅或马克占德干涉仪等；在电载波的情况下，采用LC振荡器形式的固定或可调谐滤波器。数据网采用共用物理传输媒介的波分复用型结构，数据网上必须有建立和拆除数据线路的功能，节点间数据的传送才能正常进行，而数据线路的建立和拆除是通过控制或管理信息来实现的。
已有的波分复用型的数据网的控制方法有如下几种形式：其一是先用同一波长，即传送高速数据信息用的载波，传送低速的联络信息，呼叫成功后，建立数据线路进行数据传输；其二是采用微波副载波传送网络控制信息，即用控制信息调制微波，再将带有控制信息的微波作为副载波与数据信息一起共同调制发送端发射源，接收端通过解复用取出控制信息；其三是采用低码率的控制信息与高码率的数据信息共同调制发射源地方式，接收端再分别取出数据和控制信息；其四是用单独一个波长专门传输控制信息。这四种方法的共同特点是数据信息和控制信息都在同一种物理传输媒介上传输。
未来的数据网传送的数据量很大，单个节点的数据传输率会在几个GB/S量级或更高。在这样高的数据率下，在同一个信道中再传送低速率的控制信息，如果用与传送数据的同样的载波来传送控制信息，通过一问一答，先建立数据线路，这样由于节点发数据前要进行联络，待发送的数据就要等待一定时间，因此在发送端要有大容量的存储器，这必然增加网络的费用，同时还有呼叫等待时间长的缺点。如果采用上面介绍的其它三种方法，这三种方法都是在同一物理传输媒介上将控制通道与数据通道分离，其不足在于：其中的微波副载波和低码率与高码率的组合调制都是复杂的技术，采用这两种方式，当数据网的节点增加时，控制网的管理功能扩展麻烦，并且当网络的传送业务改变时，还有可能影响控制通道的正常工作，即数据网对其网络上可以传送的业务就有一些限制要求；而用单独一个波长专门传输控制信息，即将具有传送高速信息能力的通道只用于传送低速信息，从而使网络成本提高，这种方案也不合算。
本发明的特点是：将传送高速数据信息的数据通道与传送低速控制信息控制通道分开。组网采用双重网络的结构形式，这将很好地克服原来波分复用型网络的网络管理技术中存在的种种不足。它的技术要求简单，数据线路建立的呼叫等待时间短，并且由于控制网独立并由计算机控制，其网络管理功能能够方便地根据业务的需要或网络结构的变化而改变。该方案能利用现有的成熟技术来实现，工作稳定可靠。最后该方案投资的费用不大，便于推广使用。
发明的具体内容如下。
网络数据通道部分：
多个节点可以组成星形、环形、树形、总线形以及这四种基本拓扑结构组成的混合形数据网。网络中的节点可以分配一个或几个波长，用于向网络中的其它节点传送数据信息，或者某些节点只用于接收数据信息，而没有发送数据信息的功能。节点用固定或可调谐滤波器接收数据信息。这种波分复用型多业务数据网的物理传输媒介，可以是有线光纤、电缆或无线数据网。这种网络可以传送多种数据业务甚至模拟信号，如计算机数据、数字电话、数字电视以及模拟的电话、电视信号或者这些业务某几种的组合。
图1是环形拓扑结构的光波分复用型数据网结构示意图，本图以八个节点的网络为例，整个网络系统由数据通道1，3和控制通道4组成，数据通道又由主用数据通道1和备用数据通道3构成，数据通道的物理传输媒介是光纤。图1采用的双环结构，便于在数据网存在断点时进行自愈联接操作，以恢复网络的正常工作。
图2是环形数据网节点的数据终端结构示意图，数据网络中每个节点发送和接受信号过程如下：如节点N通过调制激光器6发送数据信息，采用为波长fn的光载波，已调制波通过2*2耦合器7进入数据网1。网络中其它节点的数据信息分别由不同波长f1，f2…作为载波传送，到达节点N处时，由2*2耦合器7分成两路，一路通过节点继续传送，另一路供本节点可调谐接收机8接收。节点N根据它的控制单元的要求，将其接收机调谐到某一特定节点的发送波长(例如fm)上，以接收所需要的数据信息。数据网的自愈功能在于如图1所示：当环形网存在断点7时，与断点7相邻的两个节点如图1节点7和节点8，通过各自的自愈联接装置9将主数据通道1和备用数据通道3联接，完成自愈联接操作。
网络控制通道部分：
波分复用型多业务数据网必须有强大而完善的网络管理功能。本发明的控制通道部分采用现有的、技术成熟的有线电话网、无线电话网、或INTERNET网，或者三种网络中的虚拟子网组成控制网，虚拟子网---公用电信网中的逻辑子网，是利用公用电信网通过标准用户网络接口建立逻辑联接而成的网络，它使公用网可以为大的用户集团提供与专用网性能相同的服务能力，还能为这些用户提供整套的可控制的呼叫，监测和管理的性能。虚拟子网网内的用户之间呼叫能迅速建立，并且通过调制解调器，它具有数据呼叫的功能，可以提供几K或几十KB/S以下的数据传送。
将控制通道和数据通道分开，如图1所示，控制通道由各节点的控制终端联接于控制网交换中心构成，形成一独立于数据网的控制网。控制网的具体构成如下：
通过一个小型的有线程控交换机或者无线程控交换机或者集线器，将数据网上的各节点连接在交换机或集线器上，构成一个有线或无线的电话网，或者INTERNET网。或者向公用电信网(有线电话网、无线电话网或者INTERNET网)租用数据通道，以建立联络用户(数据网上的各节点)的专用虚拟子网。在电话网的情况下，分配给每个节点一个电话号码用以区分各节点；在INTERNET网的情况下，分配给每个节点一个地址号。数据网上多业务管理以及节点收发数据所需要的控制信息，在各节点终端的控制下，通过控制网传送。
数据网的网络系统是在网络管理软件的控制下进行的，管理软件用于起动数据网中节点间的线路建立，线路拆除，并启动发送、接收单元工作以及在环网情况下完成自愈功能。
具有发送和接收功能的节点，其控制终端管理过程简述如下：
网络中某一节点2需要发送数据给节点6时，如图1所示，先由节点2的控制终端通过控制通道查询节点6控制终端的状态，即节点6是否正在收数据。以下处理分两种情况。
1，若节点6接收空闲，则节点2立即通知节点6接收节点2的数据，节点6控制其数据接受单元的可调谐接收机，调谐到节点2的波长，准备接受数据，同时网络管理程序修改节点6的状态参数，表示节点6接收“忙”。节点2发送据完毕，节点6检测到数据终止标志，即改变其节点的状态参数，使之置接收“闲”，即节点6节点可以接收数据信息。
2，若节点6忙，节点2的控制终端就不断查询节点6节点的状态，直到节点6接受数据完毕，其接受处于空闲状态。再进行上述“1”的操作。
如果数据网的拓扑结构为环形，如图1、图2所示，双向环可以有自愈的功能。完成自动倒向功能相应的管理程序需要做到：在网络某一段出现故障时，通过运行自愈管理程序来发现故障位置，并启动故障位置两端的节点的光开关动作，使原来的双环成为单环，使网络能够继续正常工作。
根据下面两种方式，确定线路上存在断路故障，并执行自愈程序。在本系统情况下，假设数据线路某处断裂时，控制网通讯仍然完好。
方式1：如图1所示，节点6接收节点2的数据时，信号非法中断，即没有收到表示数据发送结束的标志码。
节点6首先向控制网的交换中心提出会议功能，即若干节点可以同时通信。然后节点6向正向本节点发送数据的节点2到6间的各节点——节点2、节点1、节点8和节点7(按数据信息发送方向)请发测试信号。各节点通过可调谐接收机接收数据网上的各节点的测试信号，并将接收情况通过控制通道4通知节点6，节点6通知其中收到零个(如图1中的节点7)和前面所有节点测试信号的节点(如图1中的节点8)，通过光开关器件完成自愈联接操作。
方式2：节点2请求节点6接收数据请求被节点6接受，但节点6不能得到节点2传来的数据信息，即节点2与6之间的数据线路有断点。
节点6的控制处理步骤与“方式1”相同。
下面介绍用电话网和INTERNET网管理数据网的两个实施例：
1，采用电话网作控制网情况下的双重网络结构形式，如图3所示。
以具有八个节点的网络为例，数据网可以组成多种拓扑结构。控制网组成方式如下：分配给每个节点一个电话号码，用于区分各节点。每个节点的智能控制终端通过调制解调器连接于一台小型程控交换机上，形成一独立于数据网的控制网。也可以由电信网中的虚拟子网代替控制网，从而实现长距离的联网。该交换机有摘机，拨号，振铃，挂机，忙音，遇忙请留和会议电话功能。这些功能被用来实现数据网上两节点间的线路建立，拆除、以及在环网情况下的自愈功能等。整个网络采用分布控制的方式，各节点的地位均等。管理数据网的控制信息的发出和接收，以及相应的控制操作，都在网络管理软件的控制下实现，控制信息通过电话网传送。网络管理的运行过程见上述“网络控制通道部分”。
2，采用INTERNET网作控制网情况下的双重网络结构形式，如图4所示。
以具有八个节点的网络为例，数据网可以组成多种拓扑结构，其结构未在图上画出。控制网组成方式如下：分配每个节点一个地址号码，用于区分各节点。每个节点的智能控制终端通过网卡连接于8用户集线器上，形成一独立于数据网的控制网。也可以通过在INTERNET网上租用一个数据通道，构成一个为网络上节点用户专用的虚拟网，这种方式可以实现长距离的联网。数据网中的线路建立、拆除以及在环网时的自愈功能，都通过在INTERNET网上各终端之间直接传送命令实现。整个网络采用分布控制的方式，各节点的地位均等。管理数据网的控制信息的发出和接收以及相应的控制操作，都在网络管理软件的控制下实现，控制信息通过INTERNET网传送。网络管理的运行过程见上述“网络控制通道部分”。
本发明采用现有成熟的技术，将两种不同物理传输媒介组成的、有不同传输数据能力的网络组合构成一个全新的网络，它使得高速数据网的运行更加稳定可靠，同时优化了网络的性能价格比，并且使网络具有灵活便利的扩展功能。本发明是网络技术领域的一个创新，它适应当今高速网络发展的要求，为目前广泛建立的高速数据网络提供了一个很好的建网方案。
说明书附图说明：
图1环形数据网络结构及自愈功能示意图
1-主用数据通道
2-网络节点
3-备用数据通道
4-控制通道
5-网络断点位置
图2环形数据网中节点N数据终端结构示意图
6-激光器
7-2*2光耦合器
8-可调谐接收机
9-自愈联接装置
图3采用电话网作为控制网的结构形式
图4采用INTERNET网作为控制网的结构形式