專利名稱：帶有橋接雙向光波導(dǎo)之間的多個光信道的數(shù)據(jù)的雙向wdm光通信網(wǎng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信系統(tǒng)，更具體地講，涉及雙向光學(xué)網(wǎng)絡(luò)，這種光學(xué)網(wǎng)絡(luò)包括兩個或更多的各傳送逆向傳播WDM光信號的雙向光波導(dǎo)，并且具有一個用于將在一個光信道上編碼的選定位流從一個雙向波導(dǎo)引導(dǎo)到另一個雙向波導(dǎo)上的多個信道的數(shù)據(jù)網(wǎng)橋。
背景技術(shù)：
隨著對通信信號帶寬需要的增大，波分復(fù)用(WDM)獲得了長足的發(fā)展，以復(fù)用單一光纖的傳輸容量。在Ramaswami等的Optical NetworksA Practical Perspective(Morgan Kaufman，1998)中可以找到對包括WDM網(wǎng)在內(nèi)的光學(xué)網(wǎng)絡(luò)的評述，其披露的內(nèi)容結(jié)合在此作為參考。波分復(fù)用光通信系統(tǒng)一般是在長途局際交換載波業(yè)務(wù)領(lǐng)域中設(shè)計和開發(fā)的。在這些長途光學(xué)系統(tǒng)中，包括不同波長的多個光信道的波分復(fù)用光通信信號以單一的方向在一個單一的光纖上傳播(單向傳輸)。由于這些系統(tǒng)中的通信一般要傳播數(shù)百公里，對各個信道的分插(add-drop)復(fù)用的需求是很稀少的(如果不是完全沒有的話)，一般發(fā)生在遠隔的分插節(jié)點上。
盡管長途W(wǎng)DM光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施可以容納傳統(tǒng)和多媒體互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求增加造成的未來業(yè)務(wù)量需要，但是局部網(wǎng)必須首先集中和分配這種業(yè)務(wù)量。目前，這些局部網(wǎng)主要是構(gòu)成用于沿一個組織成各種不同環(huán)形結(jié)構(gòu)的光纖網(wǎng)攜帶單波長時分復(fù)用(TDM)光信號的。為了路由TDM信號的不同分量，沿光纖網(wǎng)布置了許多電子分插復(fù)用器。在每個分插位置，將整個光信號轉(zhuǎn)換成電信號；從而路由了預(yù)定傳送到該分插點的電信號的一些部分。將電信號的剩余部分轉(zhuǎn)換回到新的TDM光信號，并且通過電子分插復(fù)用器輸出。因此，在一個用戶可以接入帶寬充裕的WDM長途傳輸網(wǎng)之前，他必須首先通過局部網(wǎng)的瓶頸。
盡管單向WDM光學(xué)系統(tǒng)適用于慣用的長途局際交換載波市場，但是大城市(市內(nèi))通信系統(tǒng)需要定位在互聯(lián)光纖環(huán)路之間業(yè)務(wù)量的大范圍路由選擇和交換。結(jié)果，較小的城市市場需要更大范圍的分插復(fù)用，以便在它們的短程系統(tǒng)中成功地實現(xiàn)波分復(fù)用。此外，為了使這些局部區(qū)域中波分復(fù)用的效率最大，實現(xiàn)雙向WDM光學(xué)系統(tǒng)必然是有用的，例如，為增強網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的靈活性。在一個雙向WDM系統(tǒng)中，每個攜帶多個光信道的逆向傳播WDM光信號被載運在同一波導(dǎo)介質(zhì)上，例如，一個單光纖上。雙向系統(tǒng)的實現(xiàn)需要考慮常用單向光學(xué)系統(tǒng)中不存在的問題。由于經(jīng)常要從每個逆向傳播WDM光信號選擇光信道，所以雙向光學(xué)環(huán)境下的分插復(fù)用變得更為復(fù)雜。除了從兩個逆向傳播WDM光信號分插復(fù)用信道造成的困難之外，也必然存在著將信道從一個雙向WDM光波導(dǎo)引導(dǎo)到另一個的技術(shù)問題。例如，在一個市區(qū)大城市網(wǎng)絡(luò)中，希望在相鄰雙向環(huán)路之間光學(xué)地轉(zhuǎn)移業(yè)務(wù)量。
在轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的、標(biāo)題為“具有雙向波導(dǎo)之間的光學(xué)網(wǎng)橋的雙向WDM光通信網(wǎng)(Bidirectional WDM Optical CommunicationNetwork With Optical Bridge Between Bidirectional Waveguides)”的、序列號為09/704,566的美國專利申請中，提出了一種允許一個光信道從一個雙向WDM光系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到另一個雙向WDM光系統(tǒng)的技術(shù)，該專利申請結(jié)合于此作為參考。盡管這個申請?zhí)峁┝艘环N用于在雙向光系統(tǒng)之間路由完整光信道的有用技術(shù)，但是，它沒有提供取出在由一個雙向系統(tǒng)攜帶的光信道上編碼的信息的一些部分，并且將其在另一個雙向光波導(dǎo)上攜帶的多個光信道之間分割的技術(shù)。因此，需要有一種允許這種數(shù)據(jù)從由一個雙向光波導(dǎo)攜帶的信道路由到另一個光波導(dǎo)攜帶的多個信道的數(shù)據(jù)網(wǎng)橋技術(shù)。這種裝置使得能夠在需要大量信號改道發(fā)送的市區(qū)大城市市場中有效地實現(xiàn)雙向波分復(fù)用，和允許建立靈活的網(wǎng)絡(luò)布局。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種雙向光學(xué)網(wǎng)絡(luò)，包括用于有選擇地將信息從第一雙向波分復(fù)用光波導(dǎo)上攜帶的光信道轉(zhuǎn)移到第二雙向波分復(fù)用光波導(dǎo)上的至少兩個光信道的網(wǎng)橋。該光學(xué)網(wǎng)絡(luò)包括攜帶第一雙向WDM光通信信號的第一雙向光波導(dǎo)，所述第一雙向WDM光通信信號包括具有多個在第一方向上傳播的第一光信道的第一WDM信號和包括多個第二光信道的逆向傳播第二WDM信號。
光學(xué)網(wǎng)絡(luò)也包括攜帶第二雙向WDM信號的第二雙向光波導(dǎo)，所述第二雙向WDM信號包括由多個第三光信道構(gòu)成的第三WDM信號和具有多個第四光信道的逆向傳播的第四WDM信號。
網(wǎng)橋插在第一和第二雙向光波導(dǎo)之間。網(wǎng)橋包括與第一雙向波導(dǎo)光通信的第一光分插復(fù)用器，所述第一光分插復(fù)用器從第一WDM信號中選擇至少一個光信道。第一光信道攜帶在光信道上編碼的第一數(shù)據(jù)位序列，和第二數(shù)據(jù)位序列。
網(wǎng)橋也包括第一光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口，第一光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口包括用于將選擇的第一光信道轉(zhuǎn)換成包括第一和第二數(shù)據(jù)位序列的第一電信號的光-電轉(zhuǎn)換元件。光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口將第一數(shù)據(jù)位序列與第二數(shù)據(jù)位序列分離，并且用第一數(shù)據(jù)位序列編碼第二電信號，和用第二數(shù)據(jù)位序列編碼第三電信號。作為選擇，第一和第二數(shù)據(jù)位序列可以已經(jīng)由光-電轉(zhuǎn)換元件放置在分離的電信號上。
分別由第一和第二數(shù)據(jù)位序列編碼的電信號與第二光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口電通信。第二光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口包括至少兩個電-光轉(zhuǎn)換元件，以便能夠把用第一數(shù)據(jù)位序列編碼的第二電信號用于調(diào)制第二光信道，并且把用第二數(shù)據(jù)位序列編碼的第三電信號用于調(diào)制第三光信道。將這些光信道發(fā)送到與第二雙向光波導(dǎo)光通信的第二光分插復(fù)用器，在這個光分插復(fù)用器中，將它們加到第二雙向光波導(dǎo)上的逆向傳播WDM光信號。本發(fā)明的有利特性在于，當(dāng)把用兩個數(shù)據(jù)位序列編碼的兩個光信道加到第二雙向光波導(dǎo)時，它們可以在相同或相反的方向傳播，從而進一步增強了網(wǎng)絡(luò)的靈活性。


圖1示意地示出了其間具有一個數(shù)據(jù)網(wǎng)橋的兩個雙向WDM光通信波導(dǎo)
圖2示意地示出了用于編碼第二雙向波導(dǎo)上的兩個不同光信道的、第一雙向波導(dǎo)上第一光信道上編碼的不同數(shù)據(jù)位序列；和圖3示出了本發(fā)明的利用了一系列轉(zhuǎn)發(fā)器以及信元格式和TDM格式模塊的數(shù)據(jù)網(wǎng)橋的又一個實施例。
具體實施例方式
現(xiàn)在詳細參考附圖，在附圖中相同的參考號指示相同或類似的元件，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的雙向波分復(fù)用光通信網(wǎng)10。光學(xué)網(wǎng)絡(luò)10包括雙向波導(dǎo)20和120，以及一個網(wǎng)橋200。配置每個雙向光傳輸波導(dǎo)20，120，以攜帶兩個逆向傳播波分復(fù)用光通信信號，每個WDM信號是由在不同波長的多個光信道構(gòu)成的。根據(jù)傳統(tǒng)工業(yè)命名，把在第一方向傳播的WDM信號之一稱為西-東WDM信號，而把在相反方向上傳播的WDM信號稱為東-西WDM信號。為了清楚地表達，用符號λ1，λ2，λ3等表示西-東WDM光信號中的各個光信道，而用符號λa，λb，λc等代表東-西WDM光信號中的各個光信道。對于波導(dǎo)120上攜帶的雙向WDM光信號，用符號λ1’，λ2’，λ3’等代表西-東WDM光信號中的各個光信道，而用λa’，λb’，λc’等代表東-西WDM光信號中的各個光信道。盡管在圖1中沒有示出，但是光學(xué)網(wǎng)絡(luò)一般都包括至少兩個替換光路——“工作”路徑和“保護”路徑。盡管在圖1中僅示出了一個路徑，但是應(yīng)當(dāng)知道可以沿每個雙向波導(dǎo)提供至少一個附加路徑。每個雙向光波導(dǎo)可以形成一個光學(xué)環(huán)形網(wǎng)的一部分，或其它網(wǎng)絡(luò)布局的一部分，例如，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)、點對點網(wǎng)絡(luò)，對向環(huán)形網(wǎng)絡(luò)、或任何其它可以包括至少兩個雙向波導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)布局。
如這里使用的，術(shù)語“波分復(fù)用”或“WDM”是指由多個具有不同波長的光信道構(gòu)成的任何光學(xué)系統(tǒng)或信號，而與系統(tǒng)或信號中信道的數(shù)量無關(guān)。因此，術(shù)語“波分復(fù)用”或“WDM”包括WDM的全部范疇，例如，DWDM(密(dense)波分復(fù)用)和CWDM(疏(coarse)波分復(fù)用)。
光分插復(fù)用器220沿波導(dǎo)20插入，以便與接收波分復(fù)用光信號的波導(dǎo)光通信。如這里使用的，“光通信”是指兩個元件之間的光路。光路可以是一個直接路徑，或者可以是通過中間光學(xué)裝置(例如，光隔離器，附加光環(huán)形器，光纖，放大器，等等)路由。光分插復(fù)用器220可以根據(jù)光學(xué)網(wǎng)絡(luò)10的整個配置從多種裝置選擇?？紤]的問題包括系統(tǒng)中光信道的數(shù)量，是否希望在同一分出點分出固定數(shù)量的固定波長的信道(或，相反，可變數(shù)量的不同波長的信道)，等等。在最簡單的情況下，配置光增減復(fù)用器220以分出或插入一個固定波長的單一光信道，如圖1的示例實施例中所示的。上述結(jié)合在此作為參考的Optical NetworksAPractical Perspective中描述了光學(xué)分插復(fù)用器的各種不同配置。在一個示例實施例中，光分插復(fù)用器220和240是受讓人的、2000年10月3日申請的、序列號為09/677,764的共同待審美國專利申請中披露的類型的雙向光增減復(fù)用器，所述專利申請的內(nèi)容結(jié)合在此作為參考。
把從西-東或東-西WDM光信號中分出的信道路由到一個光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口230。在一個示例實施例中，光分插復(fù)用器220分出了雙向波導(dǎo)20上攜帶的標(biāo)為λ1的西-東光信道。如從圖2中示出的這種光信道的示意圖所見，用標(biāo)為“數(shù)據(jù)位a”，“數(shù)據(jù)位b”，“數(shù)據(jù)位c”，“數(shù)據(jù)位d”，和“數(shù)據(jù)位e”的不同數(shù)據(jù)位流對λ1編碼。這里使用的術(shù)語“數(shù)據(jù)”廣義地代表要通過光通信系統(tǒng)發(fā)送的任何類型的信息，包括，但是不限于，話音、圖像、視頻、音樂、文本、等等。每個數(shù)據(jù)位流可以用各種相同的或不同的“數(shù)據(jù)格式”格式化。如在Telecommunication TransmissionSystems，(Robert Winch，second edition，McGraw-Hill，N.Y1998)定義的，協(xié)議是“控制發(fā)生在同一水平的設(shè)備或?qū)又g的事件序列的一個規(guī)則集”，上述文獻結(jié)合在此作為參考。ATM(異步傳送模式)、IP(網(wǎng)際協(xié)議)、MPLS(多協(xié)議標(biāo)記交換標(biāo)準(zhǔn))、TDM(時分復(fù)用)全都是用于在光學(xué)網(wǎng)絡(luò)上攜帶數(shù)據(jù)的協(xié)議。在這些協(xié)議內(nèi)的是定義如何將各個信息位在一個信號中分組的各種不同數(shù)據(jù)格式(例如，標(biāo)題位、有效載荷位、標(biāo)識符位、路由信息位)。因此，對于每個協(xié)議(例如，ATM、IP、MPLS、TDM、等等)，有一個用于該協(xié)議的相關(guān)數(shù)據(jù)格式。在本發(fā)明的上下文中，使用的術(shù)語ATM、IP、MPLS、TDM等是指與該協(xié)議相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)格式，除非另有指示。本申請人的序列號為09/688,804的共同未決美國專利申請中說明了用不同的數(shù)據(jù)格式編碼光信道的技術(shù)的進一步討論，該專利申請的內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。
放置在光信道λ1上的信息包括以上述任何數(shù)據(jù)格式構(gòu)造的數(shù)據(jù)；在一個示例實施例中，光學(xué)系統(tǒng)是如此構(gòu)造的，以便能夠把多種數(shù)據(jù)格式同時并且獨立地放置在一個單一的光信道上，而無需在放置在該信道上之前轉(zhuǎn)換成另一種數(shù)據(jù)格式。但是，應(yīng)當(dāng)知道，網(wǎng)橋20可以容易地用單一格式的數(shù)據(jù)，或已經(jīng)轉(zhuǎn)換成單一格式的多種格式的數(shù)據(jù)實現(xiàn)。
當(dāng)在信道λ1上編碼多格式的數(shù)據(jù)時，光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口230與多個數(shù)據(jù)接收機電通信，配置每個數(shù)據(jù)接收機以接收和/或發(fā)送一種不同的數(shù)據(jù)格式——ATM格式數(shù)據(jù)接收機232，IP格式數(shù)據(jù)接收機234，MPLS格式數(shù)據(jù)接收機236，和TDM格式數(shù)據(jù)接收機238。光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口智能地分組來自λ1的位流，并且根據(jù)它們的格式將位流分配到適當(dāng)?shù)难b置。
為了把第一雙向波導(dǎo)20攜帶的λ1上編碼的數(shù)據(jù)位路由到第二雙向波導(dǎo)120，裝置232，234，236和248與對應(yīng)的裝置252，254，256和258電通信。如這里使用的，術(shù)語“電通信”代表裝置之間的電通道，不管裝置之間存在或不存在額外的電裝置。盡管在圖1中示出了兩組數(shù)據(jù)發(fā)射機/接收機，但是應(yīng)當(dāng)知道，可以使用定位在第一光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口230與第二光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口250之間的單一的一組數(shù)據(jù)發(fā)射機/接收機。此外，特別是在把一個單一格式的數(shù)據(jù)用于所有數(shù)據(jù)位時，可以把系統(tǒng)精簡到一個定位在光分插復(fù)用器220和240之間的單一光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口。單一光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口將包括至少一個光-電轉(zhuǎn)換元件，和至少兩個電-光轉(zhuǎn)換元件；以這種方式，可以僅用一個光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口分離第一光信道上編碼的數(shù)據(jù)位，并且放置到兩個光信道上。
數(shù)據(jù)位流b，c，d和e被路由到光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口250。在一個示例實施例中，光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口250包括至少兩個用于建立兩個標(biāo)為λa’和λ2’的光信道的電-光轉(zhuǎn)換元件。光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口250用數(shù)據(jù)位流c和e編碼λa’，并且用數(shù)據(jù)位流b和d編碼λ2’?？梢酝ㄟ^各種不同的調(diào)制技術(shù)在光信道上編碼數(shù)據(jù)位流，調(diào)制技術(shù)包括直接調(diào)制技術(shù)(例如，將電流源改變?yōu)榧す馄?，或外調(diào)制技術(shù)(例如，通過馬赫-曾得(Mach-Zehnder)調(diào)制器，電子吸收調(diào)制器，等等)。調(diào)制光信號的技術(shù)不是關(guān)鍵；因此任何能夠?qū)?shù)據(jù)編碼到光信道上的技術(shù)都可以在本發(fā)明中使用。將光信道λa’和λ2’路由到光分插復(fù)用器240，在光分插復(fù)用器240，它們被加到雙向波導(dǎo)120攜帶的光信道。在這個例子中，利用分割的數(shù)據(jù)位流來編碼兩個逆向傳播的光信道；如上所述，也可以把數(shù)據(jù)位流用于編碼在同一方向上傳播的光信道。利用哪個數(shù)據(jù)位流編碼哪個信道，是根據(jù)信息的最終目的地確定的；光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口確定數(shù)據(jù)的目的地，然后決定哪個光信道應(yīng)當(dāng)攜帶該數(shù)據(jù)。
當(dāng)根據(jù)SONET標(biāo)準(zhǔn)選擇光信道時，數(shù)據(jù)位流被放入到光信道上SONET兼容的時隙中。作為替代，可以選擇其它類型的光信道，例如，那些使用數(shù)字輪詢器標(biāo)準(zhǔn)的光信道；但是，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以利用任何將數(shù)據(jù)復(fù)用到光信道上的技術(shù)。每個光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口230和250可以包括一個單一的裝置，或最好是多個執(zhí)行上述功能的裝置。此外，如上所述，當(dāng)使用單一格式的數(shù)據(jù)時，一個單一的光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口可以交替共有地服務(wù)于雙向波導(dǎo)20和120，取消了中間裝置232，234，236，238，252，254，256和258。在又一個實施例中，兩個光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口230和250可以相互電通信，而不需要中間裝置232，234，236，238，252，254，256和258。此外，當(dāng)在雙向WDM網(wǎng)中使用具有單一格式的數(shù)據(jù)時，優(yōu)選使用這樣的系統(tǒng)。
如圖1中所示，對于一個或多個從雙向波導(dǎo)120分出的光信道可以發(fā)生相同的路由數(shù)據(jù)位流的處理過程。在一個示例實施例中，從每個光波導(dǎo)分插相同數(shù)量的具有相同波長的信道。將來自從每個波導(dǎo)分出的每個信道的數(shù)據(jù)位流編碼到插入其它雙向波導(dǎo)的各個不同光信道上。作為替代，可以將不相等數(shù)量的光信道分插到每個波導(dǎo)。
轉(zhuǎn)向圖3，圖3示出了本發(fā)明的又一個數(shù)據(jù)網(wǎng)橋的實施例。在圖3的實施例中，光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口系統(tǒng)330和350分別包括兩個子系統(tǒng)光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口332和352，以及轉(zhuǎn)發(fā)器陣列334和354。沿雙向光波導(dǎo)20和120插入四信道雙向分插復(fù)用器320和340；這些四信道雙向光分插復(fù)用器在申請人的較早的專利申請中進行過說明，這些專利申請結(jié)合在此在位參考。應(yīng)當(dāng)注意，圖3中示出了“工作”和“保護”系統(tǒng)；由于這些系統(tǒng)實際上是相同的，因此在本節(jié)中僅說明“工作”系統(tǒng)。
轉(zhuǎn)發(fā)器陣列334和354都經(jīng)過光路321、322、323、324、325、326、327、328和391、392、393、394、395、396、397和398接收分插復(fù)用器320和340分出的光信道，并且產(chǎn)生分插復(fù)用器插入的光信道。轉(zhuǎn)發(fā)器陣列334和354包括近程光接口，并且通過這些分別由光路371、372、373、374、375、376、377、378和381、382、383、384、385、386、387、388攜帶的近程光信號與光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口332和352交互作用。
如圖1所示的實施例，在圖3中可以看到，光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口332和353通過光-電轉(zhuǎn)換元件333，335將光信道上編碼的信息轉(zhuǎn)換成電信號；在圖3所示實施例中，電信號是由從來自光波導(dǎo)20和120每個方向選擇的兩個光信道形成的。這些選定的光信道中來自波導(dǎo)20的用λ1、λ2、λa、λb表示，來自波導(dǎo)120的用λ1’、λ2’、λa’、λb’表示。當(dāng)每個光信道攜帶具有不同數(shù)據(jù)格式的信息時，光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口332和352可以與提供的信元格式模塊410，430和TDM格式模塊420，440通信，以便能夠接收來自光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口的具有信元或TDM格式的數(shù)據(jù)，并且智能地路由到電-光轉(zhuǎn)換元件334，354建立的光信道。盡管在圖3中僅示出了單一的信元格式模塊410，430，和TDM格式模塊420，440，但是每個光增減復(fù)用器320，340分插的四個光信道中的每一個一般與一個信元格式和TDM格式模塊對相關(guān)聯(lián)；為了清楚起見，刪除了其它模塊。但是，根據(jù)系統(tǒng)的特定實現(xiàn)，可以使用單個模塊來處理每個雙向波導(dǎo)上分插的四個光信道中的每一個的信元格式或TDM格式部分。如申請序列號為09/688,804的美國專利申請中討論的，路由通過TDM或信元格式模塊分別格式化的數(shù)據(jù)位流提供了一種確保不將TDM格式的數(shù)據(jù)分割成招致標(biāo)識各有效載荷的額外開銷位的分組或信元的技術(shù)，該專利申請結(jié)合在此作為參考。還應(yīng)注意，圖3的實施例是在雙向WDM網(wǎng)中使用了一個以上類型的數(shù)據(jù)格式時使用的。如前面的實施例一樣，當(dāng)用一種單一數(shù)據(jù)格式編碼網(wǎng)絡(luò)中光信道時，可以取消元件410、420、430和440。
電通信路徑411、412、421和422使得能夠?qū)?shù)據(jù)跨越網(wǎng)橋從一個雙向波導(dǎo)發(fā)送到另一個波導(dǎo)。這些路徑中圖示的間斷處指出了可以根據(jù)系統(tǒng)實現(xiàn)在模塊之間插入其它裝置。例如，可以把一些數(shù)據(jù)位流路由到用于不同雙向波導(dǎo)的模塊；同樣地，可以在系統(tǒng)中的這一點，從其它雙向波導(dǎo)上的其它光信道接受數(shù)據(jù)位流。作為替代，可以把對應(yīng)于每種類型的數(shù)據(jù)格式(例如，IP、MPLS、ATM、GbE等等)的一系列線路卡插在兩個模塊410、430、420、440之間。在本申請人的序列號為09/688,804的共同未決美國專利申請中對這種卡進行的更詳細的說明，該申請結(jié)合在此作為參考。
在另一個替代實施例中，可以在光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口332和352之間提供一個單一的信元格式模塊和TDM格式模塊(或每個光信道一對模塊)。應(yīng)當(dāng)配置好這種模塊以便將業(yè)務(wù)量從一個波導(dǎo)路由到其它波導(dǎo)，或從每個波導(dǎo)到相反的波導(dǎo)往復(fù)路由。
為了在萬一發(fā)生設(shè)備或傳輸線路故障(例如，光纖切斷)時提供保護切換，可以選擇提供一個電交叉連接，以使工作系統(tǒng)的信元和TDM格式模塊與保護系統(tǒng)的光學(xué)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)接口相互連接，和使保護系統(tǒng)的信元和TDM格式模塊與工作系統(tǒng)的光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口相互連接。以這種方式，可以有效地將數(shù)據(jù)路由到繼續(xù)存在的光路，以防止業(yè)務(wù)中斷。也可以使用諸如在刪除了信元和TDM格式模塊時光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口之間使用其它電交叉連接，以便能夠進行保護切換。
如前面結(jié)合圖1所述的，在圖3的光學(xué)網(wǎng)絡(luò)中，對于從雙向波導(dǎo)120分出的一個或多個光信道可以發(fā)生相同的路由數(shù)據(jù)位流的處理過程。在一個示例實施例中，從每個光波導(dǎo)分插相同數(shù)量的具有相同波長的信道。將來自從每個波導(dǎo)分出的每個信道的數(shù)據(jù)位流編碼到加到其它雙向波導(dǎo)的不同光信道上。作為替代，可以對每個波導(dǎo)分插不相等數(shù)量的光信道。
本發(fā)明的系統(tǒng)可以容納各種不同的信道計劃。例如，可以選擇使西-東WDM信號僅包括C-頻帶(一般定義為從大約1530至1565nm波長)內(nèi)的光信道；相反，可以選擇使東-西WDM信號僅包括L-頻帶(一般定義為從大約1565至1610nm波長)內(nèi)的光信道。對于這樣的光信道計劃，光分插復(fù)用器將向/從每個雙向波導(dǎo)分插兩個C，L信道對。由于將選擇用于放大每個信號帶的放大器優(yōu)化以便在該頻帶上具有平坦的增益圖形，因此該信道計劃簡化了光學(xué)放大器的選擇。
作為替代，可以從跨越整個波長頻譜的波長中選擇西-東信道，以提供最大的信道間間距(和使?jié)撛诘拇糇钚?。在該實施例中，東-西信道波長將以交錯的方式與西-東信道波長交替發(fā)生(例如，1528、1532、1536、1540等的西-東信道波長，和1530、1534、1538、1542等的東-西信道波長)。在任何一種情況下，西-東和東-西信道計劃可以通過考慮整個系統(tǒng)而規(guī)定，例如，系統(tǒng)在其中使用的網(wǎng)絡(luò)布局。此外，由于可以在分插復(fù)用器內(nèi)沿不同路徑路由西-東和東-西WDM光信號，因此使每個逆向傳播WDM信號中的一個或多個光信道波長可以是相同的。
盡管上面參考特定示例實施例說明了本發(fā)明，但是可以做出許多修改和替換功能等價的元件，而不脫離本發(fā)明的精神和貢獻。因此，可以認為上述提出的，但是并不限于上述提出的那些修改和功能等價的元件在下面的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種雙向光學(xué)網(wǎng)絡(luò)，包括用于將信息有選擇地從第一雙向波分復(fù)用光波導(dǎo)上攜帶的光信道轉(zhuǎn)移到第二雙向波分復(fù)用光波導(dǎo)上的至少兩個光信道的網(wǎng)橋，該雙向光學(xué)網(wǎng)絡(luò)包括攜帶第一雙向波分復(fù)用光通信信號的第一雙向光波導(dǎo)，第一雙向波分復(fù)用光通信信號包括一個包括多個在第一方向上傳播的第一光信道的第一波分復(fù)用光通信信號，并且進一步包括一個包括多個在第二方向上傳播的第二光信道的第二波分復(fù)用光通信信號；攜帶第二雙向波分復(fù)用光通信信號的第二雙向光波導(dǎo)，第二雙向波分復(fù)用光通信信號包括一個包括多個在第三方向上傳播的第三光信道的第三波分復(fù)用光通信信號，并且進一步包括一個包括多個在第四方向上傳播的第四光信道的第四波分復(fù)用光通信信號；插在第一雙向光波導(dǎo)與第二雙向光波導(dǎo)之間的網(wǎng)橋，該網(wǎng)橋包括與第一雙向光波導(dǎo)通信的、用于從第一波分復(fù)用光信號選擇至少一個第一光信道的第一光分插復(fù)用器，第一光信道包括在光信道上編碼的至少一個第一數(shù)據(jù)位序列，和一個第二數(shù)據(jù)位序列；與第一光分插復(fù)用器光通信的第一光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口，第一光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口包括用于將選擇的第一光信道轉(zhuǎn)換成包括第一數(shù)據(jù)位序列的第一電信號的光-電轉(zhuǎn)換裝置；至少兩個被配置電-光轉(zhuǎn)換元件，以便能夠?qū)⒗玫谝粩?shù)據(jù)位序列編碼的第一電信號用于調(diào)制第二光信道，和將利用第二數(shù)據(jù)位序列編碼的第二電信號用于調(diào)制第三光信道；一個或多個用于將第一和第二電信號路由到電-光轉(zhuǎn)換元件的電通信路徑；與第二雙向光波導(dǎo)光通信的第二光分插復(fù)用器；一個在第二光分插復(fù)用器與第二光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口之間的第二光路，用于接收第二和第三光信道并且將它們提供到第二光分插復(fù)用器從而能夠?qū)⑺鼈兗拥降诙p向光波導(dǎo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)網(wǎng)絡(luò)，其中至少兩個電-光轉(zhuǎn)換元件是第一光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口的一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)網(wǎng)絡(luò)，其中至少兩個電-光轉(zhuǎn)換元件是與第二光分插復(fù)用器光通信的第二光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口的一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)網(wǎng)絡(luò)，進一步包括插在第一和第二光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口之間的信元格式模塊和TDM格式模塊。
5.一種雙向光學(xué)網(wǎng)絡(luò)，包括用于將信息有選擇地從第一雙向波分復(fù)用光波導(dǎo)上攜帶的光信道轉(zhuǎn)移到第二雙向波分復(fù)用光波導(dǎo)上的至少兩個光信道的網(wǎng)橋，該雙向光學(xué)網(wǎng)絡(luò)包括攜帶第一雙向波分復(fù)用光通信信號的第一雙向光波導(dǎo)，第一雙向波分復(fù)用光通信信號包括一個包括多個在第一方向上傳播的第一光信道的第一波分復(fù)用光通信信號，并且進一步包括一個包括多個在第二方向上傳播的第二光信道的第二波分復(fù)用光通信信號；攜帶第二雙向波分復(fù)用光通信信號的第二雙向光波導(dǎo)，第二雙向波分復(fù)用光通信信號包括一個包括多個在第三方向上傳播的第三光信道的第三波分復(fù)用光通信信號，并且進一步包括一個包括多個在第四方向上傳播的第四光信道的第四波分復(fù)用光通信信號；插在第一雙向光波導(dǎo)與第二雙向光波導(dǎo)之間的網(wǎng)橋，該網(wǎng)橋包括與第一雙向光波導(dǎo)通信的、用于從第一波分復(fù)用光信號選擇至少一個第一光信道的第一光分插復(fù)用器，第一光信道包括在光信道上編碼的至少一個第一數(shù)據(jù)位序列，和一個第二數(shù)據(jù)位序列；與第一光分插復(fù)用器光通信的第一光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口，第一光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口包括用于將選擇的第一光信道轉(zhuǎn)換到包括第一和第二數(shù)據(jù)位序列的第一電信號的光-電轉(zhuǎn)換元件；用于將第一數(shù)據(jù)位序列從第二數(shù)據(jù)位序列分離，并且用第一數(shù)據(jù)位序列編碼第二電信號，和用第二數(shù)據(jù)位序列編碼第三電信號的裝置；一個或多個定位在分離裝置與第二光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口之間，以便使第二電信號和第三電信號能夠與第二光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口電通信的電通信路徑，第二光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口包括至少兩個電-光轉(zhuǎn)換元件，以便能夠?qū)⒗玫谝粩?shù)據(jù)位序列編碼的第二電信號用于調(diào)制第二光信道，和將利用第二數(shù)據(jù)位序列編碼的第三電信號用于調(diào)制第三光信道；與第二雙向光波導(dǎo)光通信的第二光分插復(fù)用器；一個在第二光分插復(fù)用器與第二光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口之間的第二光路，用于接收第二和第三光信道并且把它們提供到第二光分插復(fù)用器，從而能夠把它們加到第二雙向光波導(dǎo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)網(wǎng)絡(luò)，進一步包括插在第一和第二光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口之間的信元格式模塊和TDM格式模塊。
7.一種雙向光學(xué)網(wǎng)絡(luò)，包括用于將信息有選擇地從第一雙向波分復(fù)用光波導(dǎo)上攜帶的光信道轉(zhuǎn)移到第二雙向波分復(fù)用光波導(dǎo)上的至少兩個光信道的網(wǎng)橋，該雙向光學(xué)網(wǎng)絡(luò)包括攜帶第一雙向波分復(fù)用光通信信號的第一雙向光波導(dǎo)，第一雙向波分復(fù)用光通信信號包括一個包括多個在第一方向上傳播的第一光信道的第一波分復(fù)用光通信信號，并且進一步包括一個包括多個在第二方向上傳播的第二光信道的第二波分復(fù)用光通信信號；攜帶第二雙向波分復(fù)用光通信信號的第二雙向光波導(dǎo)，第二雙向波分復(fù)用光通信信號包括一個包括多個在第三方向上傳播的第三光信道的第三波分復(fù)用光通信信號，并且進一步包括一個包括多個在第四方向上傳播的第四光信道的第四波分復(fù)用光通信信號；插在第一雙向光波導(dǎo)與第二雙向光波導(dǎo)之間的網(wǎng)橋，該網(wǎng)橋包括與第一雙向光波導(dǎo)通信的、用于從第一波分復(fù)用光信號選擇至少一個第一光信道的第一光分插復(fù)用器，第一光信道包括在光信道上編碼的至少一個第一數(shù)據(jù)位序列，和一個第二數(shù)據(jù)位序列；與第一光分插復(fù)用器光通信的第一轉(zhuǎn)發(fā)器接口，用于接收從分插復(fù)用器分出的第一光信道并且產(chǎn)生相應(yīng)的第一近程光信號以便從轉(zhuǎn)發(fā)器輸出到第一光路上；與第一光路光通信的第一光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口，第一光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口包括用于將選定的第一光信道轉(zhuǎn)換到包括第一和第二數(shù)據(jù)位序列的第一電信號的光-電轉(zhuǎn)換元件；用于將第一數(shù)據(jù)位序列從第二數(shù)據(jù)位序列分離，并且用第一數(shù)據(jù)位序列編碼第二電信號，和用第二數(shù)據(jù)位序列編碼第三電信號的裝置；一個或多個定位在分離裝置與第二光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口之間從而使第二電信號和第三電信號能夠與第二光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口電通信的電通信路徑，第二光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口包括至少兩個電-光轉(zhuǎn)換元件，以便能夠?qū)⒗玫谝粩?shù)據(jù)位序列編碼的第二電信號用于調(diào)制第二近程光信號，并把利用第二數(shù)據(jù)位序列編碼的第三電信號用于調(diào)制第三近程光信號；與第二光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口光通信的、用于接收第二和第三近程光信號并且把它們轉(zhuǎn)換成第二和第三光信道的第二轉(zhuǎn)發(fā)器接口；與第二雙向光波導(dǎo)光通信的第二光分插復(fù)用器；在第二光分插復(fù)用器與第二轉(zhuǎn)發(fā)器接口之間第二光路，用于接收第二和第三光信道，并把它們提供到第二光分插復(fù)用器，從而能夠把它們加到第二雙向光波導(dǎo)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)網(wǎng)絡(luò)，進一步包括插在第一和第二光學(xué)網(wǎng)絡(luò)接口之間的信元格式模塊和TDM格式模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括用于有選擇地將信息從第一雙向WDM光波導(dǎo)上攜帶的光信道轉(zhuǎn)移到第二雙向WDM光波導(dǎo)上的至少兩個光信道的網(wǎng)橋的光學(xué)網(wǎng)絡(luò)。第一和第二雙向光波導(dǎo)中的每一個都攜帶兩個各具有多個信道的逆向傳播WDM光信號。插在第一和第二雙向光波導(dǎo)之間的網(wǎng)橋，網(wǎng)橋包括與每個雙向波導(dǎo)光通信的光分插復(fù)用器。將至少具有第一和第二數(shù)據(jù)位流的光信道從第一雙向波導(dǎo)分出。第一和第二數(shù)據(jù)位流分別在兩個不同光信道上編碼，然后把它們加到第二雙向光波導(dǎo)上。本發(fā)明的優(yōu)點在于，當(dāng)加到第二雙向波導(dǎo)上時，兩個用兩個數(shù)據(jù)位序列編碼的光信道在相同或相反的方向上傳播，進一步增強了網(wǎng)絡(luò)的靈活性。
文檔編號H04J14/02GK1494776SQ01820140
公開日2004年5月5日 申請日期2001年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月8日
發(fā)明者蔣力峰, 勞爾·B·蒙塔爾沃, 約翰·利安·Iii·尚敦, 俞文理, B 蒙塔爾沃, 利安 Iii 尚敦 申請人:光迅網(wǎng)絡(luò)公司