專利名稱：用于光通信網(wǎng)絡的節(jié)點的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于光通信網(wǎng)絡的節(jié)點，在所述光通信網(wǎng)絡中通過在其上以波分復用方式傳輸光信號的傳輸線來連接若干節(jié)點。這種波分復用由多個信息信號形成，這些信息信號在不同波長的載波信號上進行調制，并且它們可以源自不同的信源并可以去往不同的信宿(sink)，因此在一個節(jié)點中必須彼此獨立地交換這些信息信號。
因此用于這種光通信網(wǎng)絡的節(jié)點一般包括交換單元，所述交換單元可以由一個或多個光交換結構構成，并且具有用于輸入和輸出信道的多個端口，在其每個端口上傳輸多個光信息信號之一。在光交換單元和每根傳輸線之間有一個光接口，該光接口包括用于將來自傳輸線的多路復用信號分解成多個輸入信道的解復用器，其中每個輸入信道被提供給交換單元的一個輸入端口；還包括用于將多個輸出信道匯集成一個輸出多路復用信號的多路復用器，其中每個輸出信道源自交換單元的一個輸出端口。為了將信息信號添加到網(wǎng)絡上以進行傳輸以及從網(wǎng)絡中丟下(drop)它們，配備了一個轉發(fā)器(transponder)，其將由信源提供的信息信號變成適當?shù)男问揭员阍诠饩W(wǎng)絡上進行傳輸，或者相反地，其將在網(wǎng)絡上傳輸?shù)男畔⑿盘栕兂蛇m當?shù)男问揭员阌眠B接至網(wǎng)絡的信宿進行處理。
為了在這種網(wǎng)絡中達到盡可能高的可靠度，所有網(wǎng)絡部件都應當是冗余的。也就是說，對于在所謂的工作路徑上的網(wǎng)絡的開始節(jié)點和目標節(jié)點之間傳輸?shù)男畔⑿盘柖?，必須存在至少一個保護路徑，在該保護路徑上傳輸信息信號的一個副本，以使在主路徑出現(xiàn)故障的情況下，可以在目標節(jié)點處獲得并能夠使用在保護路徑上傳輸?shù)母北?，或者該保護路徑在需要的情況下被保持可用于傳輸這樣的副本，以使如果檢測到工作路徑中的故障，則傳輸可以以最小的時間損失在該保護路徑上繼續(xù)進行。
工作路徑和保護路徑必須沿著不同的傳輸線行進，并且如果存在的話，沿著這些傳輸線上的不同中間節(jié)點行進，從而單個傳輸線的中斷或單個中間節(jié)點的故障不會導致工作路徑和保護路徑同時發(fā)生故障。
對于這兩個路徑而言，開始節(jié)點和目標節(jié)點必須是相同的，從而在這樣的節(jié)點中必須采取特殊措施，以便避免這樣一個節(jié)點的局部故障同時影響兩個路徑。
基于

圖1將簡要地概述該問題的已知解決方案，圖1示意性地示出了現(xiàn)有技術的節(jié)點結構。
該節(jié)點包括多個接口1，其中的兩個在該圖中被示出，并且它們將節(jié)點的中央交換單元2連接至與接口1相連的雙向光傳輸線3。每個接口1包括解復用器4，該解復用器4具有連接至傳輸線的一個輸入端和根據(jù)在傳輸線3上傳輸?shù)亩嗦窂陀眯盘柕牟ㄩL數(shù)目的若干輸出端。解復用器4將多路復用信號分解成它的各種調制載波，其中每個調制載波對應于一個信息信號，并且在它的輸出端口之一輸出這些調制載波。這些輸出端口中的每個被連接至交換單元2的一個輸入端口，該交換單元2將有關的信息信號交換至至少一個它的輸出端口。這些輸出端口被連接至多路復用器5的一個輸入端口或者轉發(fā)器6，該多路復用器5將在它的輸入端口出現(xiàn)的信息信號匯集成一個輸出多路復用信號。該轉發(fā)器6均包括光電轉換器或電光轉換器，其允許與之相連的信源或信宿將數(shù)據(jù)輸入到網(wǎng)絡中或者從網(wǎng)絡接收數(shù)據(jù)，所述信源和信宿在下文中都被稱作終端。為了保護所述終端不受轉發(fā)器6的故障的影響，必須分配給它一個工作轉發(fā)器和一個保護轉發(fā)器，該工作轉發(fā)器用于傳送工作信號，該保護轉發(fā)器傳送保護信號或者適于在需要的情況下這樣做。坦率地講，防備交換單元2的故障的保護是不可能的；如果它發(fā)生故障，那么任何光信息信號都不能再在傳輸線3和轉發(fā)器6之間進行傳輸。
為了保護不受交換單元2的故障的影響，可以再配備一個完全相同的交換單元2。然而，這種解決方案是非常昂貴的。
以較少的費用提供冗余的一種可能性是不以單個交換結構來構成交換單元2，該單個交換結構的輸入端口被連接至所有解復用器4和轉發(fā)器6，以及其輸出端口被連接至所有多路復用器5和轉發(fā)器6，而是由多個交換結構來構成該交換單元，其中每個交換結構只從每個解復用器接收分配給它的專用載波波長，并將它交換至多路復用器。如果將相同終端的工作轉發(fā)器和保護轉發(fā)器連接至這些波長選擇性交換結構中的不同交換結構，那么這些交換結構中單獨一個的故障將不再會同時影響工作信號和保護信號。然而，只有當確保工作信號和保護信號不僅通過不同的傳輸線，而且使用不同的載波波長到達該節(jié)點時，這種解決方案才起作用。
如果各個交換結構不僅交換一個載波波長，而且交換若干載波波長的話，那么限制還將更加嚴重，因為與工作信號相比為了確保保護信號由另一交換結構傳送，保護信號必須不具有傳送工作信號的交換結構所交換的若干載波波長中的任何一個。
本發(fā)明的目的在于提供一種用于光通信網(wǎng)絡的節(jié)點，它能夠簡單而經(jīng)濟地制造，并且不具有這樣的部件，即該部件既有工作信號又有其相關的保護信號通過，以致該部件的故障可能中斷這兩個信號。
關于從第二節(jié)點到達該節(jié)點以便向連接至該節(jié)點的信宿轉發(fā)的信息信號的方面，該目的通過具有權利要求1的特征的節(jié)點來實現(xiàn)；關于來自連接至該節(jié)點的信源以便向第二節(jié)點轉發(fā)的信息信號的方面，通過具有權利要求4的特征的節(jié)點來實現(xiàn)。設置于接口和交換單元之間的輸入分支裝置允許向光接收機提供到達這些接口的信息信號，特別是必須到達不同接口的工作信號和與之相關的保護信號，同時避開交換單元。因此，交換單元的故障只會中斷從一個接口到另一接口通過該節(jié)點的那些信息信號。如上所述，因為工作信號和保護信號不應當通過相同的節(jié)點，所以這樣的故障決不會影響相關的保護信號和工作信號。要在該節(jié)點的位置處丟下的信息信號并不通過交換單元，因此不會受到其可能的故障的影響。
加以必要的變更，這同樣適用于在一個節(jié)點處將信息信號從信源提供到網(wǎng)絡中。為了提供這種終端的工作信號和保護信號，在每個接口和交換單元之間配備輸出分支裝置，該輸出分支裝置適于從交換單元或從轉發(fā)器的光發(fā)射機向所述接口提供輸出信道。在將該信息信號注入網(wǎng)絡的節(jié)點處，工作信號和保護信號均不通過相同的交換單元。
在最簡單的情況下，分支裝置可能由一個信號分配器構成，它按比例并且同時地分別向交換單元的輸入端和轉發(fā)器發(fā)送來自解復用器的信息信號，或者它疊加交換單元和轉發(fā)器的輸出信號。為了避免從中產生的功率損耗，優(yōu)選的是該分支裝置被構成為交換機，在給定的時刻，該交換機將信息信號僅轉發(fā)給交換單元或者僅轉發(fā)給轉發(fā)器，或者該交換機僅從交換單元或者僅從信號轉換器單元接收信息信號。
為了確保能夠以多路復用的任意波長來丟下或添加信息信號，應當分別按照與輸入和輸出信道相對應的數(shù)目來配備轉發(fā)器，所述轉發(fā)器具有分別分配給它們的解復用器的一個輸出端口或多路復用器的一個輸入端口，所述轉發(fā)器適于分別通過所述端口被連接至輸入或輸出分支裝置。
通過輸出分支裝置，可以將適于利用可選擇的載波波長將信息信號提供給輸出信道的轉發(fā)器連接至多個輸出信道。
為了供雙向數(shù)據(jù)業(yè)務使用，每個轉發(fā)器優(yōu)選地包括用于輸出信道的發(fā)射機和用于輸入信道的接收機。然后應當將發(fā)射機和接收機連接至相同接口的分支裝置。
如果分支裝置不僅有選擇地向分支單元或向多個轉發(fā)器之一提供輸入信息信號，或者有選擇地從交換單元或多個轉發(fā)器之一接收輸出信息信號，而且還能夠從轉發(fā)器向交換單元提供信息信號，反之亦然，那么能夠獲得額外的優(yōu)點。因此，舉例來說，成為可能的是首先提取信息信號、在轉發(fā)器中再生該信息信號、以及從相同的轉發(fā)器向網(wǎng)絡再次提供該信號，并且在轉發(fā)器可調諧的情況下，成為可能的是改變傳輸信息信號的載波波長。
參考附圖，根據(jù)對實施例的后續(xù)描述，本發(fā)明的更多特征和實施例將變得顯而易見。
已經(jīng)討論過的圖1示出一個常規(guī)節(jié)點；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的節(jié)點的基本構造；圖3是可以在節(jié)點中使用的分支裝置的第一簡單實施例；以及圖4和圖5示出分支裝置的高級實施例。
在圖2中以框圖示出的本發(fā)明的節(jié)點與圖1的常規(guī)節(jié)點的區(qū)別在于這樣的事實，即該節(jié)點的每個接口1均具有與之相關的分支裝置7，該分支裝置7位于有關的接口1和交換單元2上與之相關的輸入和輸出端口之間的輸入和輸出信道8、11上，并且分支裝置7具有與之相連的若干轉發(fā)器6。
在圖3中示意性地描繪了分支裝置7的第一個例子。每一個用于一個信息信號的、具有載波波長l1，…，lN的N個信息信道8從接口1的解復用器4的輸出端口到達交換單元2。在這些輸入信道8中的每一個處設置一個開關，例如活動反射鏡9，該活動反射鏡根據(jù)其位置讓信息信號傳遞到交換單元2或者將其朝著轉發(fā)器6之一的接收機10偏轉。在載波波長l1，…，lN的輸出信道11處設置相對應的一組反射鏡9，所述輸出信道11從交換單元2的輸出端口到接口1的多路復用器5的輸入端口。在所示構造中，將引導載波波長為l1的信息信號的輸入信道8傳輸至交換單元2，而波長為lN的信息信號到達轉發(fā)器6之一，在那里將其轉換為電信號，并將其提供給終端12。因此所提取的信息信號是終端12的工作信號。終端12被連接至未示出的另一轉發(fā)器，該另一轉發(fā)器被連接至分支裝置7，該分支裝置7與圖3所示的分支裝置不同，并且該分支裝置7通過另一接口1接收保護信號。
終端12還被連接至轉發(fā)器6的發(fā)射機13，以便向網(wǎng)絡提供工作信息信號。發(fā)射機13以固定的波長lN來運行。來自該發(fā)射機13的光信號到達反射鏡9，該反射鏡9將其偏轉到波長為lN的多路復用器5的輸入端口。未示出的另一轉發(fā)器具有一個發(fā)射機，用于經(jīng)由另外一個接口發(fā)送相應的保護信號。因此終端12能夠發(fā)送工作信息信號和保護信息信號，而無須交換單元2的幫助。
在該實施例中，用于N個可能載波波長中每一個的轉發(fā)器6必須被連接至分支裝置7，以便確保無論其載波波長如何，都能夠提取到達分支結構7的任何信息信號，或者確保能夠以相反方向提供具有相同載波波長的信息信號。
圖4的實施例只需要較少數(shù)目的轉發(fā)器6。這些轉發(fā)器6中的每一個具有發(fā)射機13，該發(fā)射機13可以調諧至多個載波波長li，…，lN，優(yōu)選地可以調諧至多路復用的所有波長，并且在對應于這些載波波長之一的每個輸出信道處有一個反射鏡9或者具有類似功能的開關，所述反射鏡或開關允許將由發(fā)射機13發(fā)送的信息信號提供給這些輸出信道11之一。相反地，在具有相應載波波長的每個輸入信道8處有一個反射鏡9，用于提取朝向該轉發(fā)器6的接收機10的信息信號。由于常規(guī)轉發(fā)器的接收機通常對多路復用的所有波長敏感，因此根據(jù)需要，可以將這樣的轉發(fā)器連接至任何一對輸入和輸出信道8、11。
圖5是分支裝置7的更高級的實施例。該分支裝置包括四組N×M反射鏡，M是轉發(fā)器6的個數(shù)。像圖4中一樣，第一組反射鏡9a用于將來自輸入信道8的輸入信息信號偏轉至轉發(fā)器6；第二組9b用于將來自轉發(fā)器6的信息信號提供給輸出信道11。第三組9c用于將來自輸出信道11的信息信號偏轉至多個轉發(fā)器6之一，以及第四組9d用于將來自轉發(fā)器6的信息信號提供給輸入信道8。
轉發(fā)器6均具有兩個開關14、15和一個脈沖整形電路16。在第一位置，開關14將轉發(fā)器的接收機10和發(fā)射機13的電信號端口連接至終端的端口。在第二位置，它們將它們連接至脈沖整形電路16的輸入和輸出端，從而在脈沖整形電路16中以電的方式再生由接收機10接收的所提取信息信號，然后將其作為光信號用發(fā)射機13轉發(fā)。這種轉發(fā)器6可以有選擇地用于在輸入信道8處提取衰減的信息信號，重新放大該信號，以及使用多個反射鏡9d之一將其再次提供給相同的輸入信道8，以便接著在交換單元中交換該信號。
此外有可能的是，丟下載波波長為li的到達例如輸入信道8的信息信號，使用轉發(fā)器6將其轉換為另一載波波長lj，并將其提供給相應于該波長的輸入信道8。如果在要通過其從有關節(jié)點轉發(fā)信息信號的傳輸線3上，載波波長li已經(jīng)被另一信號占用的情況下，這可能是必需的。作為新的載波波長lj，優(yōu)選的是選擇還可以在輸出傳輸線3上使用的載波波長，倘若它也可以用于分支裝置7的話。如果不是這樣的話，在信息信號在其通過該節(jié)點的路線上所經(jīng)過的兩個分支裝置7中，可以對信息信號進行兩次波長轉換。
權利要求
1.一種用于光通信網(wǎng)絡的節(jié)點，其具有至少一個交換單元(2)、多個用于連接到傳輸線(3)的光接口(1)，該節(jié)點包括解復用器(4)，用于將來自WDM傳輸線的多路復用信號分解成多個輸入信道(8)，其中每個輸入信道被提供給交換單元(2)的一個輸入端口；以及多路復用器(5)，用于將多個輸出信道(11)匯集成一個輸出多路復用信號，其中每個輸出信道源自交換單元(2)的一個輸出端口；以及至少一個接收機(10)，用于從該通信網(wǎng)絡中提取信息信號，其特征在于，輸入交換裝置(7)位于輸入信道(8)的路徑上每個接口(1)和交換單元(2)之間，并且適于向交換單元(2)以及向接收機(10)提供輸入信道(8)。
2.權利要求1所述的節(jié)點，其特征在于，對應于解復用器(4)的各個輸出端口，所述輸入分支裝置(7)包括開關(9)，用于有選擇地將該輸出端口連接至交換單元(2)的輸入端口之一或者連接至接收機(10)。
3.權利要求2所述的節(jié)點，其特征在于，每個接收機(10)具有與之相關的解復用器(4)的一個輸出端口，可以通過輸入分支裝置(7)連接至該輸出端口，并且按照與輸入信道的數(shù)目相對應的數(shù)目配備所述接收機(10)。
4.一種用于光通信網(wǎng)絡的節(jié)點，其具有至少一個交換單元(2)、多個用于連接到傳輸線(3)的光接口(1)，該節(jié)點包括解復用器(4)，用于將來自WDM傳輸線的多路復用信號分解成多個輸入信道(8)，其中每個輸入信道被提供給交換單元(2)的一個輸入端口；以及多路復用器(5)，用于將多個輸出信道(11)匯集成一個輸出多路復用信號，其中每個輸出信道源自交換單元(2)的一個輸出端口；以及至少一個發(fā)射機(13)，用于向該通信網(wǎng)絡提供信息信號，其特征在于，輸出交換裝置(7)位于輸出信道(11)的路徑上每個接口(1)和交換單元(2)之間，并且適于從交換單元(2)以及從發(fā)射機(13)向接口(1)提供輸出信道(11)。
5.權利要求4所述的節(jié)點，其特征在于，對應于多路復用器(5)的各個輸入端口，所述輸出分支裝置(7)包括開關(9)，用于有選擇地將該輸入端口連接至交換單元(2)的輸出端口之一或者連接至發(fā)射機(13)。
6.權利要求5所述的節(jié)點，其特征在于，按照與輸出信道(11)的數(shù)目相對應的數(shù)目配備所述發(fā)射機(13)，并且每個發(fā)射機(13)具有與之相關的多路復用器(5)的一個輸入端口，可以通過輸出分支裝置(7)連接至該輸入端口。
7.權利要求5所述的節(jié)點，其特征在于，所述發(fā)射機(13)可以連接至多個輸出信道(11)，并且適于向輸出信道(11)提供具有可選擇波長的信息信號。
8.權利要求1、2或3和權利要求4、5、6或7所述的節(jié)點，其特征在于轉發(fā)器(6)，所述轉發(fā)器中的每個包括多個發(fā)射機(13)之一和多個接收機(10)之一，其中將相同轉發(fā)器(6)的發(fā)射機(13)和接收機(10)連接至相同接口(1)的分支裝置(7)。
9.權利要求8所述的節(jié)點，其特征在于，所述輸入和輸出分支裝置(7)還適于向交換單元(2)提供來自接口(1)的輸入信道(8)，以及提供來自多個轉發(fā)器(6)之一的輸入信道；并且適于向接口(1)的輸出信道(11)以及向多個轉發(fā)器(6)之一提供來自交換單元(2)的輸出信道(11)。
10.前述權利要求之一所述的節(jié)點，其特征在于，每個接收機(10)是光電轉換器，以及每個發(fā)射機(13)是電光轉換器。
11.權利要求10所述的節(jié)點，其特征在于，至少一個轉發(fā)器(6)包括信號再生器電路(16)。
全文摘要
一種用于光通信網(wǎng)絡的節(jié)點包括至少一個交換單元(2)、多個用于連接到WDM傳輸線(3)的光接口(1)，該節(jié)點包括解復用器(4)，用于將來自WDM傳輸線(3)的多路復用信號分解成多個輸入信道(8)，其中每個輸入信道被提供給交換單元(2)的一個輸入端口；以及多路復用器(5)，用于將多個輸出信道(11)匯集成一個輸出多路復用信號，其中每個輸出信道源自交換單元(2)的一個輸出端口；以及至少一個轉發(fā)器(6)，用于分別向該通信網(wǎng)絡添加信息信號以及從該通信網(wǎng)絡丟下信息信號。在輸入和輸出信道(8，11)路徑上的每個接口(1)和交換單元(2)之間的輸入和輸出分支裝置(7)，分別適于向交換單元(2)或者向轉發(fā)器(6)提供輸入信道(8)，或者從接口向交換單元(2)或轉發(fā)器(6)提供輸出信道(11)。
文檔編號H04J14/02GK1883226SQ200480034319
公開日2006年12月20日 申請日期2004年9月9日 優(yōu)先權日2003年9月20日
發(fā)明者O·皮爾歇爾, J·-P·埃爾貝爾斯, G·維爾布洛克 申請人:馬科尼通訊股份有限公司