專(zhuān)利名稱(chēng)：光交叉連接設(shè)備及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域一般涉及光交叉連接(Optical Cross Connects)、形成光交叉連接的方法以及相關(guān)的光纖網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及其方法。本發(fā)明特別涉及一種在波分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)中特別有用的光交換的新架構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
具有全光交叉連接(OCC)的光學(xué)網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值一般體現(xiàn)在能夠選擇性地通過(guò)若干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送單個(gè)信道的光波，而無(wú)需進(jìn)行光電和電光轉(zhuǎn)換。
從網(wǎng)絡(luò)角度來(lái)看，大多數(shù)對(duì)OCC架構(gòu)的研究都集中在光交叉連接本身的最大可能容量上。例如，具有單波顆粒及完全無(wú)阻塞(non-blocking)性能的交換機(jī)架構(gòu)被認(rèn)為是對(duì)于光纖網(wǎng)絡(luò)不可缺少的，這種架構(gòu)因此成為熱門(mén)研究。術(shù)語(yǔ)“無(wú)阻塞”是指光開(kāi)關(guān)在不排除(或“阻塞”)其它光譜的輸入和輸出的任何可能連接的情形下將光從任何光譜輸入引導(dǎo)到任何光譜輸出的能力。
典型的OCC設(shè)計(jì)包括i.每個(gè)輸入光纖上的光解復(fù)用器(DEMUX)，接著所述光解復(fù)用器的是一個(gè)空間分用交換器，接著所述空間分用交換器的是一個(gè)用于引導(dǎo)所選擇性地交換的光波到輸出光纖的復(fù)用器或合成器；ii.每個(gè)輸入光纖后的無(wú)源分路器，每個(gè)分路器路徑(spliterpath)上的光學(xué)濾光器，空間分用交換器，接著所述空間分用交換器的是一個(gè)把被過(guò)濾和選擇性地交換的光波引導(dǎo)到輸出光纖的合成器；iii.每個(gè)輸入光纖后面的無(wú)源分路器，每個(gè)分路器路徑上的濾光器，以及一個(gè)用于把所過(guò)濾光波引導(dǎo)到輸出光纖的合成器。
圖1示出了一種如上面iii所述架構(gòu)的現(xiàn)有的“廣播與選擇”O(jiān)CC設(shè)備100。具體而言，圖1示出了一種完全無(wú)阻塞的OCC。在這種OCC架構(gòu)中，需要N*(N-1)個(gè)濾光器來(lái)交叉連接N個(gè)不同的路由。
OCC設(shè)備100包括多個(gè)光輸入102和多個(gè)光輸出104?，F(xiàn)有OCC還包括本地交叉連接110，所述本地交叉連接用于交叉連接光輸入102和光輸出104，以便將流入到光輸入102的光信號(hào)引導(dǎo)到適當(dāng)?shù)墓廨敵?04。
本地交叉連接110本身包括多個(gè)光耦合器106和多個(gè)光學(xué)地設(shè)置于每對(duì)光耦合器106之間的濾光器120?？梢?jiàn)，視所設(shè)置的位置而定，每個(gè)光耦合器106執(zhí)行下述兩種功能中的一種——將光輸入信號(hào)分路，以輸出到其他的光耦合器；或者，合成來(lái)自其它光耦合器的光信號(hào)并輸出光輸出信號(hào)。
在圖1所示的例子中有四個(gè)不同的路由。交叉連接這4個(gè)路由需要12個(gè)濾光器。增加一個(gè)路由使路由總數(shù)達(dá)到5就需要增加8個(gè)額外的濾光器，從而使濾光器總數(shù)達(dá)到20。簡(jiǎn)而言之，現(xiàn)有的OCC架構(gòu)結(jié)構(gòu)需要N*(N-1)個(gè)濾光器。也就是說(shuō)，增加是呈二次方的。
通常，現(xiàn)有的OCC架構(gòu)具有可以被如下描述的光信號(hào)流；1)分路光輸入信號(hào)；2)進(jìn)行濾光和/或交換；和3)將光信號(hào)重新合成到輸出濾光器中。
在圖1中，在每個(gè)分路后以及在每個(gè)合成前有一個(gè)濾光器120。
由于光處理在分路器和合成器功能之間進(jìn)行的，因而這種設(shè)計(jì)必須將OCC限制在一個(gè)有效地“定位的”架構(gòu)上。定位發(fā)生在所有的光交叉連接元件都需要定位在網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)單一的物理位置上時(shí)。
雖然定位可能會(huì)最大化OCC節(jié)點(diǎn)本身的容量，但是對(duì)OCC節(jié)點(diǎn)只是其一部分的網(wǎng)絡(luò)整體而言，可能并不要求或需要這種定位。而且，這可能會(huì)導(dǎo)致組成網(wǎng)絡(luò)的硬件和連接不必要地復(fù)雜，從而增加其成本。


根據(jù)下面給出的詳細(xì)說(shuō)明并結(jié)合附圖，本技術(shù)領(lǐng)域的人員會(huì)更全面地理解本發(fā)明的特點(diǎn)，附圖以示例方式給出，因而其對(duì)本發(fā)明并不是限定的。在附圖中圖1是說(shuō)明現(xiàn)有的光交叉連接架構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種光交叉連接架構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖3是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種光交叉連接光纖環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖；圖4是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種網(wǎng)狀光交叉連接網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖；圖5是一組示意圖，說(shuō)明了在模型網(wǎng)絡(luò)的傳輸系統(tǒng)容量增加時(shí)，多通帶濾光器(Muti-band pass filter)的數(shù)量是如何通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例而減少的；圖6是一組示意圖，說(shuō)明了在實(shí)例網(wǎng)絡(luò)的傳輸系統(tǒng)容量增加時(shí)，多通帶濾光器的數(shù)量是如何通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例而減少的；圖7a-b是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的多通帶濾光器的不同實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖8是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種將多個(gè)光輸入和輸出交叉連接的方法。
具體實(shí)施例方式
為了簡(jiǎn)單而形象地說(shuō)明，主要通過(guò)引用其典型實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明的原理。不同附圖中的相同附圖標(biāo)號(hào)和符號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件。而且，下述詳細(xì)說(shuō)明內(nèi)容并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。本發(fā)明的范圍是由權(quán)利要求及其等價(jià)物限定。
這里所用的“光通信”一詞是指任何連接、耦合、聯(lián)接或其類(lèi)似的方式，通過(guò)這些方式，由一個(gè)光學(xué)元件載送的光信號(hào)被傳遞到“通信部件”。這些“光通信”設(shè)備并不必一定彼此直接相連，它們可以由中間的光學(xué)元件和/或設(shè)備分開(kāi)。同樣的是，這里所用的“連接”、“有效連接”以及“光學(xué)地設(shè)置”等詞都是相對(duì)術(shù)語(yǔ)，并不必一定需要有直接的物理連接。
通常，與現(xiàn)有的光交叉連接設(shè)備相比較，本發(fā)明的一個(gè)方面可以描述為具有不同順序的若干光流(optical flow)。該順序如下所述1)以光學(xué)方式過(guò)濾一個(gè)或多個(gè)輸入的光信號(hào)，同時(shí)還在一單個(gè)傳輸介質(zhì)中繼續(xù)保持所過(guò)濾的信號(hào)；2)在一個(gè)或多個(gè)光輸入和一個(gè)或多個(gè)光輸出之間交叉連接；3)光學(xué)地過(guò)濾一個(gè)或多個(gè)輸出的光信號(hào)。
光交叉連接可以以光譜上透明的方式進(jìn)行。這一過(guò)程只“定位”了光交叉連接功能，而濾光功能可以從所述交叉連接中除去。濾光可以在該設(shè)備本身執(zhí)行，由該網(wǎng)絡(luò)的其它節(jié)點(diǎn)執(zhí)行，或者根本無(wú)需執(zhí)行。由于濾光并不限于所述OCC，因而濾光功能被“分布”到網(wǎng)絡(luò)中。因此，在提高效率和性能以及降低復(fù)雜度和成本時(shí)可以考慮整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
圖2是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光交叉連接設(shè)備200的結(jié)構(gòu)圖。如圖所示，光交叉連接設(shè)備200可以包括多個(gè)光輸入202-n、多個(gè)光輸出204-n，以及設(shè)置于所述光輸入202-n和所述光輸出204-n之間的多個(gè)OCC 210，以及設(shè)置于所述OCC 210外的多個(gè)濾光器220。在本例中，對(duì)于每個(gè)路由，n都是從1到4，但是應(yīng)當(dāng)理解，路由的數(shù)目并不受此限定。
通過(guò)在OCC 210外設(shè)置濾光器220，僅僅定位了上述的光交叉連接功能。圖2中的例子示出，在每個(gè)光輸入202-n和OCC 210之間以及每個(gè)光輸出204-n和OCC 210之間光學(xué)地設(shè)置有濾光器220。因而，圖2實(shí)際上是一個(gè)在光交叉連接設(shè)備200本身內(nèi)進(jìn)行濾光(或處理)的例子。
然而，應(yīng)當(dāng)理解，光交叉連接設(shè)備200并不受此限定。盡管圖2是這樣示出的，但是濾光器220并不必光學(xué)地連接到該設(shè)備內(nèi)的每個(gè)光輸入202-n和光輸出204-n。實(shí)際上，設(shè)備200內(nèi)部根本不需要有任何的濾光器。如上所述，濾光可以在該網(wǎng)絡(luò)的其它節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行(即“分布”)或者根本無(wú)需執(zhí)行。
OCC 210可以是光譜上透明的。也就是說(shuō)，OCC 210本身并不執(zhí)行任何光譜(波長(zhǎng))阻塞功能。如果希望或需要阻塞功能，可以通過(guò)在設(shè)備200內(nèi)或設(shè)備200外的網(wǎng)絡(luò)中適當(dāng)?shù)卦O(shè)置一個(gè)或多個(gè)濾光器220來(lái)實(shí)現(xiàn)該功能。
OCC 210可包括多個(gè)適當(dāng)設(shè)置和連接的光耦合器206-m，所述光耦合器用于執(zhí)行光分路和合成功能，以便按照預(yù)想引導(dǎo)光信號(hào)。一個(gè)或多個(gè)光耦合器206-m可以是無(wú)源光耦合器。需要指出的是，m的值從1到OCC 210內(nèi)實(shí)際的耦合器數(shù)目(本例中為8)，用于唯一地標(biāo)識(shí)每個(gè)耦合器。為了簡(jiǎn)單及便于解釋?zhuān)趫D中并未對(duì)所有的光耦合器進(jìn)行了這樣的編號(hào)。
而且，一個(gè)或多個(gè)濾光器220可以是如圖7a所示的多通帶型濾光器700a。如圖7所示，多通帶濾光器(MBPF)700a接收作為光輸入的一種光譜，其波長(zhǎng)用符號(hào)λ表示。這些波長(zhǎng)可以看作是單個(gè)光信道或若干波段的光信道，在其中，每個(gè)光信道都能夠載送單獨(dú)的光信息。MBPF 700a阻塞了所述光信道的一個(gè)子集并輸出該光譜的信道的剩余部分(或互補(bǔ)子集)。圖7b示出了一種可重配置的MBPF(RMBPF)700b，其中，可以用控制信號(hào)選擇所阻塞的特定的一個(gè)或若干個(gè)信道。關(guān)于RMBPF一種特別類(lèi)型的說(shuō)明可以在臨時(shí)申請(qǐng)60/411007中找到。該申請(qǐng)代理人案號(hào)4450-0403P，由與本申請(qǐng)相同的受讓人提交于2003年8月4日，并通過(guò)參考全部結(jié)合在此。
如圖2所示，當(dāng)濾光功能在光交叉連接結(jié)構(gòu)外進(jìn)行時(shí)，交叉連接N個(gè)不同的路由需要的最大濾光器數(shù)量為2*N個(gè)。也就是說(shuō)，增加是N數(shù)量級(jí)的，即線性增加。這使得用于光交叉連接的路由數(shù)目增加更為可行，從而使更經(jīng)濟(jì)、容量更高的網(wǎng)絡(luò)能夠被設(shè)計(jì)出。
可以對(duì)交叉連接所述多個(gè)光輸入202-n和多個(gè)光輸出204-n的方法作如下描述。圖8示出這一方法的實(shí)施例。如圖，方法800可以包括一個(gè)在多個(gè)光輸入之間實(shí)現(xiàn)交叉連接的步驟810。方法800還可以包括對(duì)流入所述多個(gè)光輸入中的至少一個(gè)的一個(gè)光信號(hào)的至少一個(gè)光信道進(jìn)行濾光或者對(duì)流出所述光輸出中的至少一個(gè)的一個(gè)光信號(hào)的至少一個(gè)光信道進(jìn)行濾光或者對(duì)上述兩者都進(jìn)行濾光的步驟820。光交叉連接可以是光譜上透明的，而濾光則可以是信道濾光或通帶濾光(band-passfilter)。
可以對(duì)所述光交叉連接設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例作如下描述。參照?qǐng)D2，需要指出的是，光交叉連接210在光輸入202-n和光輸出204-n之間形成路徑。例如，光耦合器206-4和206-3在光輸入202-4和光輸出204-3之間形成一條路徑。同樣的是，光耦合器206-4和206-1在光輸入202-4和光輸出204-3之間形成另一條路徑。在圖2所示例子中，在每個(gè)光輸入202-n和每個(gè)光輸出204-n之間都形成了一條路徑。然而，為每個(gè)及每一對(duì)光輸入202-n和光輸出204-n都形成一條路徑是不必要的。
而且，在圖2所示例子中，所述多個(gè)濾光器220設(shè)置于光交叉連接210之外，以使得濾光在每個(gè)路徑的輸入、輸出端進(jìn)行。然而，在輸入、輸出端都進(jìn)行濾光是不必要的。實(shí)際上，根本不需要在設(shè)備200內(nèi)對(duì)任何路徑進(jìn)行濾光。因?yàn)?，濾光可以由網(wǎng)絡(luò)中的其它節(jié)點(diǎn)執(zhí)行或者根本無(wú)需執(zhí)行。如果希望在設(shè)備200內(nèi)對(duì)每條路徑進(jìn)行濾光，那么或者對(duì)路徑的輸入端進(jìn)行濾光，或者對(duì)其輸出端進(jìn)行濾光，或?qū)ζ鋬啥硕歼M(jìn)行濾光。
圖3是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光交叉連接光纖環(huán)形網(wǎng)絡(luò)300的結(jié)構(gòu)圖。為了便于解釋?zhuān)韵抡f(shuō)明涉及單個(gè)波長(zhǎng)(λ1、λ2等)，但應(yīng)該理解，這些說(shuō)明也適用于特定波長(zhǎng)的光束或光波段。
網(wǎng)絡(luò)300可以包括外環(huán)302和內(nèi)環(huán)304。外環(huán)302沿順時(shí)針?lè)较蜉d送光信號(hào)，而內(nèi)環(huán)304沿逆時(shí)針?lè)较蜉d送光信號(hào)，但是兩者的傳遞方向也可以對(duì)調(diào)。網(wǎng)絡(luò)300可以還包括圖2中所示類(lèi)型的光交叉連接設(shè)備310。設(shè)備310使外對(duì)外和內(nèi)對(duì)內(nèi)的連接能夠?qū)崿F(xiàn)。盡管未在圖中示出，但應(yīng)該理解的是，也可能有其它連接，諸如外對(duì)內(nèi)連接及內(nèi)對(duì)外連接。
如果使用現(xiàn)有的、如圖1所示的光交叉連接設(shè)備，那么對(duì)于一個(gè)充分連接(fully populated)的OCC，這一交叉連接就會(huì)需要12個(gè)12個(gè)濾光器，從而導(dǎo)致硬件較為復(fù)雜。在本實(shí)施例中，設(shè)備310不需要任何濾光器。如圖所示，濾光可以吸收或移到相鄰環(huán)節(jié)點(diǎn)306上?？赡苡邢率銮樾慰赡艹鲇谖磻]及的其它目的而需要有一個(gè)或多個(gè)濾光器308，并且本實(shí)施例使現(xiàn)有的濾光器被有效地利用。當(dāng)然，光交叉連接設(shè)備310也同樣可以包括濾光器。
盡管圖3中并未明確示出，但是光交叉連接設(shè)備可以包括一個(gè)控制元件。更具體而言，濾光器308可以受到控制，以便重新配置阻塞/通過(guò)所要的信道或信道組?，F(xiàn)有的業(yè)務(wù)信道、重疊IP網(wǎng)絡(luò)、DCC或其它的通信裝置可以用于傳遞管理、維護(hù)和控制信息，以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)這一功能。
此外，圖3所示實(shí)施例支持諸如λ1和λ3的光學(xué)保護(hù)環(huán)內(nèi)連接。下標(biāo)“w”、“p”以及“unp”分別指工作波長(zhǎng)信道，保護(hù)波長(zhǎng)信道以及不受保護(hù)波長(zhǎng)信道。應(yīng)該指出的是，保護(hù)光波不能在環(huán)間復(fù)用。例如λ1p和λ3p分別僅用于上位環(huán)和下位環(huán)內(nèi)。不受保護(hù)的環(huán)內(nèi)連接可以復(fù)用波長(zhǎng)。例如，λ2unp可以既在上位環(huán)內(nèi)又在下位環(huán)內(nèi)使用。
上述說(shuō)明同樣適用于環(huán)間互連，此時(shí)，本例中的全光保護(hù)需要使用2個(gè)波長(zhǎng)(λ4和λ5)。不受保護(hù)的連接仍然能夠由單個(gè)波長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)。
在具有可尋址波長(zhǎng)的節(jié)點(diǎn)(即具有與其相關(guān)的唯一一組波長(zhǎng)的節(jié)點(diǎn))的網(wǎng)絡(luò)中，例如在支持激光波長(zhǎng)連通性的網(wǎng)絡(luò)中，去掉了對(duì)于波長(zhǎng)復(fù)用的上述折衷。無(wú)論對(duì)于何種特定OCC架構(gòu)，帶寬限制都是相同的。
圖4是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的網(wǎng)狀光交叉連接網(wǎng)絡(luò)400的結(jié)構(gòu)圖。如圖所示，網(wǎng)絡(luò)400可以包括多個(gè)光輸入402、多個(gè)光輸出404，一個(gè)光交叉連接410，多個(gè)濾光器420和一個(gè)自帶濾光器432的光分插復(fù)用模塊(OADM)430。連接時(shí)，路由1是線性光子網(wǎng)的一部分。本例中，OADM 430包括第一和第二濾光器432，它們分別與光輸入402和光輸出404光學(xué)地連接。
就此而言，光傳輸系統(tǒng)所要達(dá)到的總帶寬為所有連接帶寬的和?，F(xiàn)有OCC要求總帶寬為每個(gè)獨(dú)立路由的帶寬的和的最大值。乍看起來(lái)，與現(xiàn)有的OCC設(shè)備比較，網(wǎng)絡(luò)400可能是比較浪費(fèi)的。但是需要注意以下幾點(diǎn)
1.當(dāng)網(wǎng)間流量變得越來(lái)越不對(duì)稱(chēng)時(shí)，分布式架構(gòu)與現(xiàn)有架構(gòu)之間的帶寬利用率差減少。
2.如果每個(gè)雙向連接都需要用相同波長(zhǎng)(相同信道)，那么現(xiàn)有的OCC將不可用并變得和本發(fā)明的某些實(shí)施例一樣。
3.OCC上不用于路由互連的帶寬依然可以恢復(fù)并用于“本地”路由內(nèi)連接。
4.當(dāng)路由需求超出單個(gè)線性系統(tǒng)的容量時(shí)，可能會(huì)需要另一個(gè)并聯(lián)的線性系統(tǒng)。這增大了所有節(jié)點(diǎn)通過(guò)一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的程度，因而增加了節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜性。無(wú)論對(duì)于何種OCC架構(gòu)，這都產(chǎn)生大量的波長(zhǎng)阻塞。
圖5和圖6示出兩個(gè)根據(jù)本發(fā)明不同實(shí)施例的示例網(wǎng)絡(luò)，它們說(shuō)明濾光可以以“分布”的方式進(jìn)行。濾光器位置基于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和流量需求確定，而不是孤立地考慮每個(gè)OCC節(jié)點(diǎn)。因此，濾光就分布式地實(shí)現(xiàn)。這些

了OCC節(jié)點(diǎn)的可觀簡(jiǎn)化，因而減少了網(wǎng)絡(luò)成本。需要指出的是，隨著線性系統(tǒng)的容量增加，網(wǎng)絡(luò)對(duì)波長(zhǎng)復(fù)用的需求減少，從而相應(yīng)地減少了所需MBPF模塊的數(shù)量。
參照附圖5和圖6，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都具有唯一編號(hào)，并在圖中以“*”表示。路徑列出了彼此之間具有物理連接的節(jié)點(diǎn)對(duì)，所述物理連接在網(wǎng)絡(luò)圖中以實(shí)線表示。需求列出了兩個(gè)節(jié)點(diǎn)編號(hào)以及這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的總流量信道需求。需要指出的是，物理路徑和需求都是獨(dú)立的。附圖中的圓圈表示具有濾光器(MBPF)的節(jié)點(diǎn)。

了隨著光傳輸系統(tǒng)容量的增加，網(wǎng)絡(luò)所需要的濾光器數(shù)目大幅度地減少。通常，濾光器允許在網(wǎng)絡(luò)中光譜復(fù)用，光譜復(fù)用僅在總的網(wǎng)絡(luò)流量需求超出傳輸系統(tǒng)容量時(shí)才是需要的。
盡管已結(jié)合本發(fā)明的示例實(shí)施例對(duì)其進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)該理解的是，在不背離本發(fā)明的精髓及范圍的情況下，可以對(duì)所述實(shí)施例做出不同的修改。所述說(shuō)明書(shū)中的術(shù)語(yǔ)僅以示例的方式闡釋?zhuān)皇菍?duì)于本發(fā)明的限定。
權(quán)利要求
1.一種光交叉連接設(shè)備(200)，其包括多個(gè)光輸入(202-n)；多個(gè)光輸出(204-n)；光交叉連接(210)，其設(shè)置于所述多個(gè)光輸入(208)和所述多個(gè)光輸出(210)之間；至少一個(gè)濾光器(220)，其設(shè)置于所述光交叉連接(210)外，所述至少一個(gè)濾光器(220)過(guò)濾流入所述多個(gè)光輸入(208)中的至少一個(gè)的光信號(hào)的至少一條光信道，或過(guò)濾從所述多個(gè)光輸出(210)中的至少一個(gè)流出的光信號(hào)的至少一條光信道，或者對(duì)兩條所述信道都進(jìn)行過(guò)濾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光交叉連接設(shè)備(200)，其特征在于，所述光交叉連接(210)包括若干光分路器(206-m)，其光學(xué)地耦合到所述光輸入(202-n)；和若干光合成器(206-m)，其光學(xué)地耦合到所述光輸出(204-n)，其特征在于，所述光分路器(206-m)以廣播和合成的排列方式與所述光合成器(206-m)光學(xué)地耦合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光交叉連接設(shè)備(200)，其特征在于，每個(gè)光輸入(202-n)與所述光分路器(206-m)中相應(yīng)的一個(gè)光學(xué)地耦合，而每個(gè)光輸出(204-n)與所述光合成器(206-m)中相應(yīng)的一個(gè)光學(xué)地耦合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光交叉連接設(shè)備(200)，其特征在于，所述光交叉連接(210)內(nèi)部不包括濾光器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光交叉連接設(shè)備(200)，其特征在于，所述光交叉連接(210)是光譜上透明的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光交叉連接設(shè)備(200)，其特征在于，所述濾光(220)中的至少一個(gè)是多通帶濾光(700a)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光交叉連接設(shè)備(200)，其特征在于，所述多個(gè)濾光器(202-n，212)中的至少一個(gè)是可重配置的多通帶濾光器(700b)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光交叉連接設(shè)備(200)，其特征在于，所述光交叉連接機(jī)(210)包括多個(gè)光耦合器(206)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光交叉連接設(shè)備(200)，其特征在于，所述多個(gè)光耦合器(206)中的至少一個(gè)是無(wú)源光耦合器。
10.一種用于把多個(gè)光輸入(202-n)與多個(gè)光輸出(204-n)交叉連接的方法，所述方法包括在所述多個(gè)光輸入(202-n)和所述多個(gè)光輸出(204-n)之間設(shè)置光交叉連接(210)；并且對(duì)流入所述多個(gè)光輸入(202-n)中的至少一個(gè)的光信號(hào)的至少一條光信道進(jìn)行濾光，或者對(duì)從所述多個(gè)光輸出(204-n)中的至少一個(gè)流出的光信號(hào)的至少一條光信道進(jìn)行濾光，或?qū)烧叨歼M(jìn)行濾光。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述光交叉連接(210)是光譜上透明的。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述濾光步驟包括對(duì)流入所述多個(gè)光輸入(202-n)中的至少一個(gè)的光信號(hào)的至少一個(gè)光信道進(jìn)行多通帶濾波，或者對(duì)從所述多個(gè)光輸出(204-n)中的至少一個(gè)流出的光信號(hào)的至少一個(gè)光信道進(jìn)行多通帶濾波，或者對(duì)兩者都進(jìn)行多通帶濾波。
13.一種光交叉連接設(shè)備(200)，包括多個(gè)光輸入(202-n)；多個(gè)光輸出(204-n)；光交叉連接(202-n)，其設(shè)置于所述多個(gè)光輸入(202-n)和所述多個(gè)光輸出(204-n)之間，以使得若干路徑形成于所述多個(gè)光輸入(202-n)的一個(gè)子集和所述多個(gè)光輸出(204-n)的一個(gè)子集之間，其中，路徑由特定光輸入(202-n)和特定光輸出(204-n)之間的一個(gè)連接限定；至少一個(gè)濾光器(220)，其設(shè)置于所述光交叉連接外，以使得對(duì)于存在于特定光輸入(202-n)和特定光輸出(204-n)之間的至少一條路徑，該路徑的輸入或該路徑的輸出或其輸入輸出能夠被過(guò)濾。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光交叉連接設(shè)備(200)，其特征在于，所述光交叉連接(210)包括光分路器(206-m)，其光學(xué)地耦合到所述光輸入(202-n)；光合成器(206-m)，其光學(xué)地耦合到所述光輸出(204-n)，其特征在于，所述光分路器(206-m)以廣播和合成的排列方式與所述光合成器(206-m)光學(xué)地耦合。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光交叉連接設(shè)備(200)，其特征在于，每個(gè)光輸入(202-n)與所述光分路器(206-m)中相應(yīng)的一個(gè)光學(xué)地耦合，而每個(gè)光輸出(204-n)與所述光合成器(206-m)中相應(yīng)的一個(gè)光學(xué)地耦合。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光交叉連接設(shè)備(200)，其特征在于，所述光交叉連接(210)內(nèi)部不包括濾光器。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光交叉連接設(shè)備(200)，其特征在于，對(duì)于每條路徑，該路徑的輸入或該路徑的輸出被濾光器過(guò)濾，或兩者都被濾光器過(guò)濾。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光交叉連接設(shè)備(200)，其特征在于，所述濾光器(220)中的至少一個(gè)是多通帶濾光器(700a)。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光交叉連接設(shè)備(200)，其特征在于，所述光輸入和光輸出濾光器(220)中的至少一個(gè)是可重配置多通帶濾光器(700b)。
20.一種光纖環(huán)形網(wǎng)絡(luò)(300)，其包括第一和第二外環(huán)(302)，它們沿第一方向載送光信號(hào)；第一和第二內(nèi)環(huán)(304)，它們沿與第一方向相反的第二方向載送光信號(hào)；以及根據(jù)權(quán)利要求1所述的光交叉連接設(shè)備(200)，其用于在第一和第二外環(huán)(302)之間設(shè)置至少一個(gè)外對(duì)外連接，并在第一和第二內(nèi)環(huán)(304)之間設(shè)置內(nèi)對(duì)內(nèi)連接。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光纖環(huán)形網(wǎng)絡(luò)(300)，其特征在于，所述光交叉連接設(shè)備(200)內(nèi)沒(méi)有濾光器，所述網(wǎng)絡(luò)(300)還包括至少一個(gè)相鄰的環(huán)節(jié)點(diǎn)(306)，所述節(jié)點(diǎn)光學(xué)地設(shè)置于由所述第一和第二外環(huán)(302)以及第一和第二內(nèi)環(huán)(304)的一個(gè)或多個(gè)組成的路徑上，以使得所述相鄰環(huán)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行濾光器的功能。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光纖環(huán)形網(wǎng)(300)，其特征在于，所述相鄰環(huán)節(jié)點(diǎn)包括多通帶濾光器(700a、700b)。
23.一種網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(400)，其包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的光交叉連接設(shè)備(200)；以及光分插復(fù)用模塊(430)，其光學(xué)地連接到所述多個(gè)光輸入(402)中的一個(gè)以及所述多個(gè)光輸出(404)中的一個(gè)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(400)，其特征在于，光分插復(fù)用模塊(430)包括第一和第二多通帶濾光器(432)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(400)，其特征在于，所述第一和第二多通帶濾光器(432)分別光學(xué)地連接到所述多個(gè)光輸入(402)中的一個(gè)以及所述多個(gè)光輸出(404)中的一個(gè)。
26.一種用于將多個(gè)光輸入(202-n)與多個(gè)光輸入(204-n)交叉連接的方法，該方法包括將光交叉連接(210)的光交叉連接功能定位，該功能用于交叉連接多個(gè)光輸入(202-n)和多個(gè)光輸出(204-n)；以及使用光交叉連接(210)外部的可重配置濾光器(220)進(jìn)行外部濾光。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在波分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行光交叉連接的新架構(gòu)。全光交叉連接(OCC)的光纖網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值體現(xiàn)在其特有地有選擇性地發(fā)送單個(gè)信道的光波穿過(guò)幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，而無(wú)需進(jìn)行光電和電光轉(zhuǎn)換。從光纖網(wǎng)絡(luò)角度來(lái)看，大多數(shù)對(duì)于OCC架構(gòu)的研究一直以來(lái)都集中在光交叉連接本身潛在的高容量上。目前的研究只單獨(dú)考慮光交叉連接的架構(gòu)問(wèn)題而不注意網(wǎng)絡(luò)的其它部分，這可能會(huì)導(dǎo)致該交叉連接上的硬件過(guò)分復(fù)雜。本發(fā)明提出的架構(gòu)將網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)整體考慮，從而顯著降低了光交叉連接設(shè)備的成本和復(fù)雜性。
文檔編號(hào)H04J14/00GK1688909SQ03824271
公開(kāi)日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2003年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月16日
發(fā)明者邁克爾·Y·弗蘭克爾, 約瑟夫·貝托爾德 申請(qǐng)人:Ciena 公司