專利名稱：波分復(fù)用裝置及實現(xiàn)波分復(fù)用功能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及WDM(Wavelength Division Multiplex，波分復(fù)用)系統(tǒng)，尤其涉及一種波分復(fù)用裝置及實現(xiàn)WDM功能的方法。
背景技術(shù)：
WDM技術(shù)將兩種或多種波長不同、攜帶各種信息的光載波信號在發(fā)送端經(jīng)合波器匯合在一起，耦合到光線路的同一根光纖中進(jìn)行傳輸；在接收端經(jīng)分波器將各種波長的光載波分離，以進(jìn)一步恢復(fù)出其中攜帶的信號。隨著近年來通信技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備的WDM業(yè)務(wù)接入容量不斷增加，對單子架或單板卡的業(yè)務(wù)接入能力提出了更高的要求。
在現(xiàn)有的通信設(shè)備中，WDM功能通常由線卡來實現(xiàn)。一種線卡的典型結(jié)構(gòu)如圖1所示，線卡包括合波板110、分波板120和線路板130，合波板110和分波板120通過光纖接口提供線路接入，合波板110、分波板120與線路板130之間分別以光纖連接。
合波板110包括合波單元111和合波CPU(Central Process Unit，中央處理器)單元112，合波單元111將從線路板130接收的多路單波長光信號耦合為一路光組合信號，即多波長光信號后從光纖接口發(fā)送；合波CPU單元112主要由CPU及其外圍電路組成，與合波單元111以控制總線連接，對合波單元111進(jìn)行管理和監(jiān)控。
分波板120包括分波單元121和分波CPU單元122，其中分波單元121將從光纖接口接收的多波長光信號解耦合為多路單波長光信號后通過光纖輸出至線路板130；分波CPU單元122也主要由CPU及其外圍電路組成，與分波單元121以控制總線連接，對分波單元121進(jìn)行管理和監(jiān)控。
線路板130包括業(yè)務(wù)處理單元131和業(yè)務(wù)CPU單元132，業(yè)務(wù)處理單元131從分波板120接收解耦合后的某一路光信號，恢復(fù)出其中攜帶的支路業(yè)務(wù)信號，通過支路背板接口140發(fā)送至支路板；業(yè)務(wù)處理單元131從支路背板接口140接收支路業(yè)務(wù)信號，將其轉(zhuǎn)換為一路特定波長的光信號輸出至合波板110，特定波長能夠滿足合波板110的輸入波長要求。線路CPU單元132對業(yè)務(wù)處理單元131進(jìn)行管理和監(jiān)控。
現(xiàn)有技術(shù)中，由線卡上光纖接口接入的業(yè)務(wù)容量均由線路板130進(jìn)行業(yè)務(wù)處理。隨著接入業(yè)務(wù)容量的增加，單個板位難以提供與接入容量相匹配的業(yè)務(wù)處理能力，此時通常將線卡做成多個PCB(Printed Circuit Board，印刷電路板)板層疊的方式，其物理結(jié)構(gòu)可以如圖2所示。圖2中，合波板110和分波板120可以做成一個PCB板150，其上包括光纖接口160，線路板130與PCB板150層疊?？梢?，線卡的結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，其設(shè)計必須考慮層疊單板之間、多塊單板與背板之間的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系，例如準(zhǔn)直性、多個連接器的公差、層疊單板的安裝固定等問題，增加了設(shè)計的工作量。而且，一旦線卡上某個器件發(fā)生故障，通常都只能更換整個線卡，維護(hù)成本高。
另外，對實現(xiàn)WDM功能的線卡，其業(yè)務(wù)處理能力是固定的，而從光纖接口接入的業(yè)務(wù)容量則是可變的。這樣，如果用戶的接入業(yè)務(wù)容量后續(xù)可能增長，用戶或者得提前購置能滿足其未來需要的線卡，或者以后更換新的線卡，缺乏隨業(yè)務(wù)增長增加業(yè)務(wù)處理能力的靈活性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供了一種波分復(fù)用裝置及實現(xiàn)WDM功能的方法，減少WDM接入板卡的設(shè)計工作量，降低其維護(hù)成本，并提供隨業(yè)務(wù)逐步增長的擴(kuò)容能力。
本發(fā)明實施例提供的波分復(fù)用裝置實施例包括光集成器件PID模塊和至少一個業(yè)務(wù)處理模塊，PID模塊通過電信號連接業(yè)務(wù)處理模塊，其中PID模塊用來將多波長光信號轉(zhuǎn)換為線路業(yè)務(wù)信號輸出至業(yè)務(wù)處理模塊，將從業(yè)務(wù)處理模塊接收的線路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為多波長光信號，并通過控制信號管理業(yè)務(wù)處理模塊的信號轉(zhuǎn)換；業(yè)務(wù)處理模塊用來在PID模塊的管理下將從PID模塊接收的線路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為支路業(yè)務(wù)信號，將支路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為線路業(yè)務(wù)信號發(fā)送至PID模塊。
本發(fā)明實施例還提供了一種實現(xiàn)WDM功能的方法，應(yīng)用于包括PID模塊和處理模塊的裝置，該方法包括以下步驟PID模塊將接入線路的多波長光信號轉(zhuǎn)換為線路業(yè)務(wù)信號后輸出至業(yè)務(wù)處理模塊；業(yè)務(wù)處理模塊在PID模塊的管理下將線路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為支路業(yè)務(wù)信號輸出；業(yè)務(wù)處理模塊在PID模塊的管理下將接收的支路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為線路業(yè)務(wù)信號后輸出至PID模塊；PID模塊將線路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為多波長光信號從接入線路輸出。
本發(fā)明實施例中，將波分復(fù)用裝置拆分為PID(Photonic Integrated Device，光集成器件)模塊和業(yè)務(wù)處理模塊，將光電轉(zhuǎn)換在PID模塊上完成，使得PID模塊能夠以電信號連接多個業(yè)務(wù)處理模塊來完成線路業(yè)務(wù)信號與支路業(yè)務(wù)信號的轉(zhuǎn)換，這樣可以避免將波分復(fù)用裝置做成多層結(jié)構(gòu)，或者可以減少多層結(jié)構(gòu)的層數(shù)，降低了板卡設(shè)計的工作量；在某個模塊發(fā)生故障時，也只需更換故障模塊而不必更換整個裝置，降低了維護(hù)成本；由于一個PID模塊的接入業(yè)務(wù)容量可以由多個業(yè)務(wù)處理模塊進(jìn)行業(yè)務(wù)處理，用戶可以選擇滿足當(dāng)前接入容量的業(yè)務(wù)處理模塊，在接入業(yè)務(wù)容量增長時再增加業(yè)務(wù)處理模塊，實現(xiàn)了隨業(yè)務(wù)逐步增長的擴(kuò)容能力。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中實現(xiàn)WDM功能的線卡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中實現(xiàn)WDM功能的線卡的物理結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明波分復(fù)用裝置實施例中PID模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明波分復(fù)用裝置實施例中PID模塊的多波長合波單元和E/O轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)示例圖；圖5為本發(fā)明波分復(fù)用裝置實施例中業(yè)務(wù)處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明波分復(fù)用裝置實施例中PID模塊和業(yè)務(wù)處理模塊的物理結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明波分復(fù)用裝置實施例中背板上支路背板接口的連接示意圖；
圖8為本發(fā)明波分復(fù)用裝置中主控制單元對業(yè)務(wù)處理模塊的處理流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)有技術(shù)中，實現(xiàn)WDM功能的線卡中，合波板、分波板與線路板之間通過光纖連接，線路板與合波板、與分波板分別只有一個統(tǒng)一的接口，線卡的所有接入業(yè)務(wù)容量都集中在該線路板上進(jìn)行業(yè)務(wù)處理。這種集中式實現(xiàn)導(dǎo)致了線卡的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、業(yè)務(wù)處理能力固定。
本發(fā)明的實施例中，將波分復(fù)用裝置拆分為PID模塊和業(yè)務(wù)處理模塊，PID模塊主要負(fù)責(zé)多波長光信號的接入、分波、合波和光電轉(zhuǎn)換，業(yè)務(wù)處理模塊主要負(fù)責(zé)對電信號進(jìn)行業(yè)務(wù)處理。PID模塊與業(yè)務(wù)處理模塊之間為電信號連接，在完成WDM功能時，可以由PID模塊與一個以上的業(yè)務(wù)處理模塊相連接組成一個波分復(fù)用裝置，一個子架上可以使用多個這樣的波分復(fù)用裝置來接入更大容量的業(yè)務(wù)。
PID模塊將接入的多波長光信號轉(zhuǎn)換為線路業(yè)務(wù)信號輸出至業(yè)務(wù)處理模塊，將從業(yè)務(wù)處理模塊接收的線路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為多波長光信號，并通過控制信號管理業(yè)務(wù)處理模塊的信號轉(zhuǎn)換過程；業(yè)務(wù)處理模塊在PID模塊的管理下將從PID模塊接收的線路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為支路業(yè)務(wù)信號，將支路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為線路業(yè)務(wù)信號發(fā)送至PID模塊。
可以將PID模塊與業(yè)務(wù)處理模塊分別做成板卡，連接各自的業(yè)務(wù)處理接口，由業(yè)務(wù)處理接口完成PID模塊與業(yè)務(wù)處理模塊之間的電信號連接。該連接可以在業(yè)務(wù)處理接口之間由板卡之間的連接線實現(xiàn)；當(dāng)波分復(fù)用裝置或者該裝置所在的設(shè)備中包括背板時，業(yè)務(wù)處理接口也可以是背板上的插槽，而業(yè)務(wù)處理接口之間的連接由背板內(nèi)的走線實現(xiàn)。
本發(fā)明所述波分復(fù)用裝置中，PID模塊可以具有圖3所示的結(jié)構(gòu)。PID模塊300的多波長分波單元310和多波長合波單元340均連接接入光纖，在接入光纖的接收方向，多波長分波單元310將通過光纖接入的一路多波長光信號解耦合為多路單波長光信號，將其輸出至O/E(光電)轉(zhuǎn)換單元320。O/E轉(zhuǎn)換單元320將各路光信號進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，形成線路業(yè)務(wù)信號并將其發(fā)送往業(yè)務(wù)處理模塊，由業(yè)務(wù)處理模塊完成線路業(yè)務(wù)信號到支路業(yè)務(wù)信號的轉(zhuǎn)換。
多波長分波單元310可以采用AWG(Arrayed Waveguide Grating，波導(dǎo)陣列光柵)實現(xiàn)，AWG的主功能是將一路多波長信號分成多路單波長光信號或者將多路單波長光信號組合為一路多波長光信號。用來實現(xiàn)多波長分波單元310的AWG有一個輸入端口和多個輸出端口，以波導(dǎo)的形式制作，每個輸出端有一個中心波長和通帶，這些中心波長和通帶符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。多波長分波單元310也可以由其他具有分波功能的器件實現(xiàn)，必要時還可以通過加入EDFA(摻鉺光纖放大器)或者EDWA(摻鉺波導(dǎo)放大器)來補償AWG等分波器件的光損耗。
O/E轉(zhuǎn)換單元320可以包括PD(光電二級管)芯片和外圍電路，以實現(xiàn)將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的功能。PID模塊300中的多波長分波單元310和O/E轉(zhuǎn)換單元320通常封裝為一個半導(dǎo)體原件。
當(dāng)業(yè)務(wù)處理接口400之間傳輸信號的格式不同于O/E轉(zhuǎn)換單元320的輸出信號格式時，或者經(jīng)過業(yè)務(wù)處理接口400后線路業(yè)務(wù)信號失真程度較大時，可以在O/E轉(zhuǎn)換單元320與業(yè)務(wù)處理接口400之間串接數(shù)據(jù)恢復(fù)單元330。數(shù)據(jù)恢復(fù)單元330對O/E轉(zhuǎn)換單元320輸出的線路業(yè)務(wù)信號進(jìn)行整形和/或電平轉(zhuǎn)換，使之匹配于業(yè)務(wù)處理接口400的傳輸信號格式。數(shù)據(jù)恢復(fù)單元330通常包括電信號放大器和電信號時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，對線路業(yè)務(wù)信號進(jìn)行放大和再生，使其經(jīng)過兩個業(yè)務(wù)處理接口400到達(dá)業(yè)務(wù)處理模塊時，仍能正確地反映所承載的信息。
在接入光纖的發(fā)送方向，PID模塊300從業(yè)務(wù)處理接口400接收來自業(yè)務(wù)處理模塊的線路業(yè)務(wù)信號，該線路業(yè)務(wù)信號輸入到PID模塊300的E/O(電光)轉(zhuǎn)換單元350。E/O轉(zhuǎn)換單元350對線路業(yè)務(wù)信號進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換，形成多路單波長光信號，輸出至多波長合波單元340。多波長合波單元340將多路單波長光信號耦合為一路多波長的光組合信號，從接入光纖發(fā)送。
多波長合波單元340和E/O轉(zhuǎn)換單元350的一種示例實現(xiàn)可以具有圖4所示的結(jié)構(gòu)，其中多波長合波單元340采用陣列波導(dǎo)光柵341實現(xiàn)。在E/O轉(zhuǎn)換單元350中，數(shù)據(jù)通道子單元354將來自業(yè)務(wù)處理模塊的線路業(yè)務(wù)信號分別輸出至各個光源鏈路子單元351；每個光源鏈路子單元351由光源、調(diào)制器模塊、光開關(guān)以及相應(yīng)的外圍電路等組成，將數(shù)據(jù)通道子單元354輸出的線路業(yè)務(wù)信號調(diào)制為固定波長的光信號，輸出至與每個光源鏈路子單元351對應(yīng)的TAP(光耦合器)子單元352；TAP子單元352具有分光器和光開關(guān)的功能，可以在光源鏈路子單元351輸出的光信號分出部分來，如1％輸出至鏈路監(jiān)測子單元355用于鏈路監(jiān)控，還可以將某個波長的光信號輸出至陣列波導(dǎo)光柵341或者關(guān)斷；鏈路監(jiān)測子單元355根據(jù)TAP子單元352分出的光信號完成對每一路光信號的監(jiān)控，包括對功率、波長漂移或溫度等的監(jiān)控，并與主控制單元370進(jìn)行控制信息的交互。波導(dǎo)陣列光柵341將從各個TAP子單元352接收的不同波長的光信號耦合為一路多波長光信號。
圖4中的E/O轉(zhuǎn)換單元350和陣列波導(dǎo)光柵341通常集成在同一個半導(dǎo)體基底上，每個鏈路采用固定波長的光源，其波長可以隨溫度小范圍變化。一般情況下，光源可以是DFB(分布反饋激光器)激光器或者是DBR(分布布拉格反射激光器)激光器，其中采用InP(磷化銦)材料的DFB或DBR激光器的波長隨溫度的變化率為0.1nm/℃(納米每度)。
陣列波導(dǎo)光柵341也可以由其他器件代替，比如N×1的PLC(PlanarLightwave Circuit，平面光波導(dǎo))波導(dǎo)合波器、星形合波器、MMI(MultimodeInterference，多模干涉)合波器等等，必要時也可以通過加入EDFA或者EDWA來補償AWG等合波器件的光損耗。
請再參見圖3，當(dāng)業(yè)務(wù)處理接口400之間傳輸信號的格式不同于E/O轉(zhuǎn)換單元350的輸入信號格式時，或者經(jīng)過業(yè)務(wù)處理接口400后線路業(yè)務(wù)信號失真程度較大時，可以在E/O轉(zhuǎn)換單元350與業(yè)務(wù)處理接口400之間串接數(shù)據(jù)驅(qū)動單元360。數(shù)據(jù)驅(qū)動單元360對業(yè)務(wù)處理接口400輸出的線路業(yè)務(wù)信號進(jìn)行整形和/或電平轉(zhuǎn)換，使之匹配于E/O轉(zhuǎn)換單元350的輸入信號格式。通常數(shù)據(jù)驅(qū)動單元360會將線路業(yè)務(wù)信號放大，以增強(qiáng)線路業(yè)務(wù)信號的驅(qū)動能力。
PID模塊300中的主控制單元370除了對PID模塊中的其他單元，包括多波長分波單元310、O/E轉(zhuǎn)換單元320、數(shù)據(jù)恢復(fù)單元330、多波長合波單元340、E/O轉(zhuǎn)換單元350和數(shù)據(jù)驅(qū)動單元360進(jìn)行運行控制以及狀態(tài)監(jiān)控外，還連接業(yè)務(wù)處理模塊中的從控制單元，通過從控制單元管理業(yè)務(wù)處理模塊，包括對其進(jìn)行運行控制和狀態(tài)監(jiān)控。可見，業(yè)務(wù)處理接口400不僅可以傳輸PID模塊300與業(yè)務(wù)處理模塊之間的線路業(yè)務(wù)信號，還可以傳輸主控制單元370與業(yè)務(wù)處理模塊中從控制單元之間的控制信號。主控制單元370通常采用CPU來實現(xiàn)管理功能。主控制單元370對PID模塊300中各個單元的具體管理功能可以包括性能監(jiān)控、初始化、異常狀態(tài)告警等，其實現(xiàn)可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的方式，此處不再贅述。
本發(fā)明所述波分復(fù)用裝置中，業(yè)務(wù)處理模塊可以具有圖5所示的結(jié)構(gòu)。來自支路板的低速率支路業(yè)務(wù)信號由支路背板接口140輸入到業(yè)務(wù)處理模塊500的業(yè)務(wù)映射單元520。業(yè)務(wù)映射單元520將多個支路業(yè)務(wù)封裝映射為一個高速率的業(yè)務(wù)通道，換言之將支路業(yè)務(wù)信號映射為線路業(yè)務(wù)信號，并將線路業(yè)務(wù)信號發(fā)送至PID模塊。
對來自PID模塊的線路業(yè)務(wù)信號，業(yè)務(wù)解映射單元530將線路業(yè)務(wù)信號解映射為支路業(yè)務(wù)信號，即將高速率的業(yè)務(wù)通道傳輸?shù)男畔⒔夥庋b，恢復(fù)為低速率的支路業(yè)務(wù)信息，并通過背板上支路背板接口140輸出到支路板。
如前所述，業(yè)務(wù)處理模塊500與PID模塊之間可以通過業(yè)務(wù)處理接口400連接。當(dāng)業(yè)務(wù)映射單元520的輸出信號格式、業(yè)務(wù)解映射單元530的輸入信號格式不同于業(yè)務(wù)處理接口400之間傳輸信號的格式時，或者經(jīng)過業(yè)務(wù)處理接口400后線路業(yè)務(wù)信號失真程度較大時，可以在將電數(shù)據(jù)處理單元510串接在業(yè)務(wù)處理接口400與業(yè)務(wù)映射單元520之間，同時也串接在業(yè)務(wù)處理接口業(yè)務(wù)處理接口400與業(yè)務(wù)解映射單元530之間。電數(shù)據(jù)處理單元510對輸入的線路業(yè)務(wù)信號進(jìn)行整形和/或電平轉(zhuǎn)換后輸出，包括對來自業(yè)務(wù)處理接口400的線路業(yè)務(wù)信號進(jìn)行整形后輸出至業(yè)務(wù)解映射單元530，以及將來自業(yè)務(wù)映射單元520的線路業(yè)務(wù)信號進(jìn)行放大后輸出至業(yè)務(wù)處理接口400。
業(yè)務(wù)處理模塊500中的從控制單元540通過控制信號連接PID模塊中的主控制單元，按照主控制單元的指令對業(yè)務(wù)處理模塊500中的各個單元，包括電數(shù)據(jù)處理單元510、業(yè)務(wù)映射單元520和業(yè)務(wù)解映射單元530進(jìn)行運行控制和狀態(tài)監(jiān)控。換言之，業(yè)務(wù)處理模塊500中由從控制單元540直接對其他單元進(jìn)行管理，而從控制單元540的管理工作由PID模塊中主控制單元進(jìn)行控制，這樣PID模塊中的主控制單元實質(zhì)上管理著波分復(fù)用裝置中其他各個單元。從控制單元540可以包括CPU，也可以由數(shù)字邏輯電路實現(xiàn)，例如FPGA(Field Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列)和CPLD(ComplexProgrammable Logical Device，可編程邏輯器件)。從控制單元540對業(yè)務(wù)處理模塊500中其他單元的具體管理功能及其實現(xiàn)也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的方式。
當(dāng)從控制單元540采用數(shù)字邏輯電路實現(xiàn)時，由PID模塊中的主控制單元通過地址、數(shù)據(jù)、中斷等控制信號對該數(shù)字邏輯電路進(jìn)行操作，包括復(fù)位芯片、中斷上報等，從而使主控制單元完成對業(yè)務(wù)處理模塊500的管理。在這種實現(xiàn)中，主控制單元可以在業(yè)務(wù)接口模塊500啟動時對從控制單元540的數(shù)字邏輯電路進(jìn)行邏輯加載。為了使主控制單元能夠自動發(fā)現(xiàn)與其所在的PID模塊連接的業(yè)務(wù)處理模塊500，可以在連接PID模塊和業(yè)務(wù)處理模塊500的控制信號中增加業(yè)務(wù)處理模塊500的在線狀態(tài)信號，當(dāng)業(yè)務(wù)處理模塊500在線時該狀態(tài)信號才會呈現(xiàn)某個預(yù)定的狀態(tài)。主控制單元得知某個業(yè)務(wù)處理模塊500在線后，對該業(yè)務(wù)處理模塊500的數(shù)字邏輯電路進(jìn)行加載，初始化該業(yè)務(wù)處理模塊500上的各個單元，啟動該業(yè)務(wù)處理模塊500工作。
例如，可以將業(yè)務(wù)處理模塊的在線狀態(tài)信號線連接至PID模塊主控制單元，該在線狀態(tài)信號線在業(yè)務(wù)處理模塊上接地，在PID模塊上連接至電源。當(dāng)業(yè)務(wù)處理模塊插入背板上的業(yè)務(wù)處理接口后，在PID模塊上該業(yè)務(wù)處理模塊的在線狀態(tài)信號線由高電平變?yōu)榈碗娖剑瑥亩筆ID模塊的主控制單元得知該業(yè)務(wù)處理模塊在線。
波分復(fù)用裝置中，PID模塊300和業(yè)務(wù)處理模塊500可以具有圖6所示的物理結(jié)構(gòu)。PID模塊300上有光纖接口160，連接多波長分波單元和多波長合波單元，供多波長光信號輸入輸出PID模塊。PID模塊300插入背板上的業(yè)務(wù)處理接口，業(yè)務(wù)處理模塊500插入背板上的業(yè)務(wù)處理接口和支路背板接口。
背板上可以具有多個連接PID模塊的接口和多個連接業(yè)務(wù)處理模塊的接口，每個PID模塊分別連接各自的一個至多個業(yè)務(wù)處理模塊。例如在圖7中，背板上包括一個連接PID模塊的接口720和5個連接業(yè)務(wù)處理模塊的接口710，連接PID模塊的接口720分別與每個連接業(yè)務(wù)處理模塊的接口710相連接，其間的連接信號包括線路業(yè)務(wù)信號和控制信號。
這樣，可以將PID模塊和業(yè)務(wù)處理模塊分別插入對應(yīng)的接口上，PID模塊能夠從在線狀態(tài)信號線自動識別哪個接口上插入了業(yè)務(wù)處理模塊，并自動進(jìn)行邏輯加載、芯片初始化，啟動業(yè)務(wù)處理模塊工作。一個PID模塊接入的業(yè)務(wù)可以由多個業(yè)務(wù)處理模塊進(jìn)行業(yè)務(wù)處理，并且這些業(yè)務(wù)處理模塊可以具有相同或者不同的業(yè)務(wù)處理容量；當(dāng)接入業(yè)務(wù)容量增長時，可以插入新的業(yè)務(wù)處理模塊來完成增加部分的業(yè)務(wù)處理，這樣可以按照實際應(yīng)用需求來靈活選擇和配置業(yè)務(wù)處理模塊，同時兼顧成本與性能。
可以將業(yè)務(wù)處理模塊做成具有統(tǒng)一背板接口的板卡，這樣當(dāng)任何一個業(yè)務(wù)處理模塊發(fā)生故障時都可以單獨更換，降低了維護(hù)成本。還可以進(jìn)一步將業(yè)務(wù)處理模塊做成相同的板卡，以減少備件的種類和數(shù)量。
例如，波分復(fù)用裝置包括一個PID模塊和三個業(yè)務(wù)處理模塊，PID模塊的業(yè)務(wù)接入容量為120Gbps(千兆位每秒)，由12個波長承載，每個波長傳輸10G；每個業(yè)務(wù)處理模塊的處理業(yè)務(wù)容量為40Gbps，這樣三個業(yè)務(wù)處理模塊正好完成PID模塊的業(yè)務(wù)處理。當(dāng)然，三個業(yè)務(wù)處理模塊的處理業(yè)務(wù)容量也可以不相同，比如分別為50Gbps、40Gbps和30Gbps，也可以是60Gbps、40Gbps和20Gbps等等，或者是50Gbps、50Gbps和50Gbps，方便將來接入容量的升級。
在本發(fā)明實現(xiàn)WDM功能的方法實施例中，在波分復(fù)用裝置的接收方向，PID模塊將接入線路的多波長光信號轉(zhuǎn)換為線路業(yè)務(wù)信號，并將線路業(yè)務(wù)信號輸出至業(yè)務(wù)處理模塊；業(yè)務(wù)處理模塊在PID模塊的管理下將線路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為支路業(yè)務(wù)信號輸出至支路板。在波分復(fù)用裝置的發(fā)送方向，業(yè)務(wù)處理模塊在PID模塊的管理下將從支路板接收支路業(yè)務(wù)信號，將接收的支路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為線路業(yè)務(wù)信號后輸出至PID模塊；PID模塊將線路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為多波長光信號，并將多波長光信號從接入線路輸出。PID模塊的主控制單元對多波長光信號與線路業(yè)務(wù)信號之間的轉(zhuǎn)換進(jìn)行管理，并通過業(yè)務(wù)處理模塊上的從控制單元管理業(yè)務(wù)處理模塊的線路業(yè)務(wù)信號與支路業(yè)務(wù)信號之間的轉(zhuǎn)換。
PID模塊的主控制單元可以采用圖8所示的流程控制某個業(yè)務(wù)處理模塊，以實現(xiàn)WDM功能。當(dāng)PID模塊與業(yè)務(wù)處理模塊之間的控制信號中包括業(yè)務(wù)處理模塊的在線狀態(tài)信號時，執(zhí)行步驟S810至步驟S830。
步驟S810主控制單元在上電后讀取所連接的業(yè)務(wù)處理模塊的在線狀態(tài)信號。每個業(yè)務(wù)處理模塊的在線狀態(tài)信號對主控制單元是唯一的，主控制單元不僅可以通過該在線狀態(tài)信號來判斷對應(yīng)的業(yè)務(wù)處理模塊在線或者離線，還可以將該在線狀態(tài)信號作為不同業(yè)務(wù)處理模塊的標(biāo)識，來區(qū)分各個在線的業(yè)務(wù)處理模塊。
步驟S820主控制單元由狀態(tài)信號判斷業(yè)務(wù)處理模塊是否處于在線狀態(tài)，如果是，繼續(xù)步驟S830；如果否，則結(jié)束對本業(yè)務(wù)處理模塊的處理。
步驟S830啟動處于在線狀態(tài)的業(yè)務(wù)處理模塊工作。如果業(yè)務(wù)處理模塊的從控制單元包括CPU，則主控制模塊可以指令從控制單元對業(yè)務(wù)處理模塊進(jìn)行初始化。當(dāng)業(yè)務(wù)處理模塊的從控制單元為數(shù)字邏輯電路時，主控制單元對該數(shù)字邏輯電路進(jìn)行在線加載，并指令其完成業(yè)務(wù)處理模塊的初始化；主控制單元通過地址、數(shù)據(jù)、中斷等信號對該數(shù)字邏輯電路進(jìn)行操作。
主控制單元可以在加載和/或初始化過程中根據(jù)實際情況分配其處理資源，防止因加載和/或初始化過程占用過多處理資源導(dǎo)致已有業(yè)務(wù)的中斷。
步驟S840主控制單元通過從控制單元管理業(yè)務(wù)處理模塊的線路業(yè)務(wù)信號與支路業(yè)務(wù)信號的轉(zhuǎn)換。對業(yè)務(wù)處理模塊的管理可以包括運行控制和狀態(tài)監(jiān)控，如業(yè)務(wù)性能監(jiān)控、初始化控制、告警處理等。
業(yè)務(wù)處理模塊離線時，可以采用中斷方式通知主控制單元，主控制單元在收到中斷后進(jìn)行業(yè)務(wù)的保護(hù)倒換，以保證業(yè)務(wù)的倒換時間。此時主控制單元可以執(zhí)行步驟S850和步驟S860。
步驟S850在業(yè)務(wù)處理模塊離線時，接收該業(yè)務(wù)處理模塊的離線中斷。當(dāng)業(yè)務(wù)處理模塊離線時，其在線狀態(tài)信號的狀態(tài)由在線變?yōu)殡x線；PID模塊可以根據(jù)這一狀態(tài)變化獲知該業(yè)務(wù)處理模塊離線，還可以進(jìn)一步根據(jù)這一狀態(tài)變化產(chǎn)生中斷信號，以及時通知主控制單元。
步驟S860將線路業(yè)務(wù)信號保護(hù)倒換至其他在線的業(yè)務(wù)處理模塊。
需要說明的是，除了執(zhí)行圖8中的流程外，主控制單元還對其所在PID模塊上多波長光信號與線路業(yè)務(wù)信號之間的轉(zhuǎn)換進(jìn)行管理，包括運行控制和狀態(tài)監(jiān)控，如業(yè)務(wù)性能監(jiān)控、初始化控制、告警處理等。
本發(fā)明的實施例中，可以根據(jù)接入業(yè)務(wù)量的大小靈活配置業(yè)務(wù)處理模塊，在接入業(yè)務(wù)量增加時增加業(yè)務(wù)處理模塊，升級和擴(kuò)容方便，不影響已有業(yè)務(wù)，由一個光纖接口完成多波長光信號接入，減少了光纖鏈路的操作；業(yè)務(wù)處理模塊發(fā)生故障時可以獨立更換故障模塊，備件成本和維護(hù)成本低；PID模塊和業(yè)務(wù)處理模塊獨立供電，在不使用時可以將業(yè)務(wù)處理模塊離線，從而降低整機(jī)功耗；PID模塊和業(yè)務(wù)處理模塊結(jié)構(gòu)簡單，在進(jìn)行板卡設(shè)計時不必考慮層疊的結(jié)構(gòu)關(guān)系，降低了設(shè)計復(fù)雜度。
以上所述的本發(fā)明實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種波分復(fù)用裝置，其特征在于，包括光集成器件PID模塊和至少一個業(yè)務(wù)處理模塊，PID模塊通過電信號連接業(yè)務(wù)處理模塊，其中PID模塊用來將多波長光信號轉(zhuǎn)換為線路業(yè)務(wù)信號輸出至業(yè)務(wù)處理模塊，將從業(yè)務(wù)處理模塊接收的線路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為多波長光信號，并通過控制信號管理業(yè)務(wù)處理模塊的信號轉(zhuǎn)換；業(yè)務(wù)處理模塊用來在PID模塊的管理下將從PID模塊接收的線路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為支路業(yè)務(wù)信號，將支路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為線路業(yè)務(wù)信號發(fā)送至PID模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的波分復(fù)用裝置，其特征在于所述PID模塊包括主控制單元；所述業(yè)務(wù)處理模塊包括從控制單元，主控制單元通過從控制單元對業(yè)務(wù)處理模塊的信號轉(zhuǎn)換進(jìn)行管理。
3.如權(quán)利要求2所述的波分復(fù)用裝置，其特征在于所述從控制單元為數(shù)字邏輯電路，在啟動時由所述主控制單元為其加載控制邏輯。
4.如權(quán)利要求2所述的波分復(fù)用裝置，其特征在于所述控制信號包括業(yè)務(wù)處理模塊的在線狀態(tài)信號，用來供主控制單元判斷業(yè)務(wù)處理模塊是否在線。
5.如權(quán)利要求1至4任意一項所述的波分復(fù)用裝置，其特征在于，所述PID模塊包括多波長分波單元、光電O/E轉(zhuǎn)換單元、多波長合波單元和電光E/O轉(zhuǎn)換單元，其中多波長分波單元用來將接入的一路多波長光信號解耦合為多路單波長光信號輸出至O/E轉(zhuǎn)換單元；O/E轉(zhuǎn)換單元用來將多路單波長光信號轉(zhuǎn)換為線路業(yè)務(wù)信號輸出至業(yè)務(wù)處理模塊；E/O轉(zhuǎn)換單元用來將來自業(yè)務(wù)處理模塊的線路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為多路單波長光信號輸出至多波長合波單元；多波長合波單元用來多路單波長光信號耦合為一路多波長光信號。
6.如權(quán)利要求5所述的波分復(fù)用裝置，其特征在于，所述PID模塊還包括數(shù)據(jù)恢復(fù)單元和數(shù)據(jù)驅(qū)動單元，其中數(shù)據(jù)恢復(fù)單元用來對O/E轉(zhuǎn)換單元輸出的線路業(yè)務(wù)信號進(jìn)行整形和/或電平轉(zhuǎn)換后輸出至業(yè)務(wù)處理模塊；數(shù)據(jù)驅(qū)動單元用來對從業(yè)務(wù)處理模塊接收的線路業(yè)務(wù)信號進(jìn)行整形和/或電平轉(zhuǎn)換后輸出至E/O轉(zhuǎn)換單元。
7.如權(quán)利要求2至4任意一項所述的波分復(fù)用裝置，其特征在于，所述業(yè)務(wù)處理模塊包括業(yè)務(wù)映射單元、業(yè)務(wù)解映射單元和電數(shù)據(jù)處理單元，其中業(yè)務(wù)映射單元用來在從控制單元的管理下將支路業(yè)務(wù)信號映射為線路業(yè)務(wù)信號；業(yè)務(wù)解映射單元用來在從控制單元的管理下將線路業(yè)務(wù)信號解映射為支路業(yè)務(wù)信號；電數(shù)據(jù)處理單元用來將來自PID模塊的線路業(yè)務(wù)信號進(jìn)行整形和電平轉(zhuǎn)換后輸出至業(yè)務(wù)解映射單元，以及將來自業(yè)務(wù)映射單元的線路業(yè)務(wù)信號進(jìn)行整形和/或電平轉(zhuǎn)換后輸出至PID模塊。
8.如權(quán)利要求1所述的波分復(fù)用裝置，其特征在于所述裝置還包括背板，所述背板具有至少兩個業(yè)務(wù)處理背板接口，分別連接PID模塊和業(yè)務(wù)處理模塊，用來在PID模塊和業(yè)務(wù)處理模塊之間傳遞線路業(yè)務(wù)信號和控制信號。
9.一種實現(xiàn)WDM功能的方法，其特征在于，應(yīng)用于包括PID模塊和處理模塊的裝置，所述方法包括以下步驟PID模塊將接入線路的多波長光信號轉(zhuǎn)換為線路業(yè)務(wù)信號后輸出至業(yè)務(wù)處理模塊；業(yè)務(wù)處理模塊在PID模塊的管理下將線路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為支路業(yè)務(wù)信號輸出；業(yè)務(wù)處理模塊在PID模塊的管理下將接收的支路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為線路業(yè)務(wù)信號后輸出至PID模塊；PID模塊將線路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為多波長光信號從接入線路輸出。
10.如權(quán)利要求9所述實現(xiàn)WDM功能的方法，其特征在于所述PID模塊對業(yè)務(wù)處理模塊的管理包括PID模塊讀取各個業(yè)務(wù)處理模塊的在線狀態(tài)信號，確定各個業(yè)務(wù)處理模塊是否處于在線狀態(tài)；啟動處于在線狀態(tài)的業(yè)務(wù)處理模塊工作。
11.如權(quán)利要求10所述實現(xiàn)WDM功能的方法，其特征在于所述PID模塊的管理通過業(yè)務(wù)處理模塊的從控制單元進(jìn)行；所述從控制單元為數(shù)字邏輯電路；所述啟動處于在線狀態(tài)的業(yè)務(wù)處理模塊工作包括PID模塊加載業(yè)務(wù)處理模塊的數(shù)字邏輯電路。
12.如權(quán)利要求10所述實現(xiàn)WDM功能的方法，其特征在于，所述PID模塊對業(yè)務(wù)處理模塊的管理還包括當(dāng)業(yè)務(wù)處理模塊離線時，PID模塊由所述業(yè)務(wù)處理模塊在線狀態(tài)信號的變化獲知其離線；將線路業(yè)務(wù)信號倒換至其他在線的業(yè)務(wù)處理模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種波分復(fù)用裝置，包括通過電信號連接的PID模塊和至少一個業(yè)務(wù)處理模塊，其中PID模塊用來將多波長光信號轉(zhuǎn)換為線路業(yè)務(wù)信號輸出至業(yè)務(wù)處理模塊，將從業(yè)務(wù)處理模塊接收的線路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為多波長光信號，并通過控制信號管理業(yè)務(wù)處理模塊的信號轉(zhuǎn)換；業(yè)務(wù)處理模塊用來在PID模塊的管理下將從PID模塊接收的線路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為支路業(yè)務(wù)信號，將支路業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為線路業(yè)務(wù)信號發(fā)送至PID模塊。本發(fā)明中PID模塊能夠連接多個業(yè)務(wù)處理模塊來完成業(yè)務(wù)處理，板卡結(jié)構(gòu)簡單；在某個模塊發(fā)生故障時只需更換故障模塊，降低了維護(hù)成本；在接入業(yè)務(wù)容量增長時可以增加業(yè)務(wù)處理模塊，實現(xiàn)了隨業(yè)務(wù)逐步增長的擴(kuò)容能力。
文檔編號G02B6/12GK101030831SQ20071008749
公開日2007年9月5日 申請日期2007年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月19日
發(fā)明者梁龍彬, 鐘海帆, 陶智慧 申請人:華為技術(shù)有限公司