專利名稱：一種包含光分插復(fù)用器的多粒度光交換結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，適用于多粒度光交換網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
多粒度交換是指交換節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)對多種不同粒度的光信號進(jìn)行交換，主要包括光纖級信號，波帶級信號，以及波長級信號。其中波帶信號是由一定數(shù)量的波長所組成，在交換節(jié)點(diǎn)處，一個(gè)包含一定數(shù)量波長信號的波帶信號只使用一個(gè)交換端口，而傳統(tǒng)的交換結(jié)構(gòu)需要采用與波長數(shù)量相等的交換端口。波帶是指一組連續(xù)的波長通道，波帶中包含的波長數(shù)目可以是固定的，也可以是變化的。在多粒度光交叉連接(MG-OXC)組成的多粒度光交換網(wǎng)絡(luò)中，光纖交叉連接(FXC)完成光纖通道的空分交換，波帶交叉連接(BXC)完成波帶級的交換，由于波帶是由一定數(shù)目(如n個(gè))的波長通道組成，一個(gè)波帶端口可以完成n個(gè)波長的交換。波長交叉連接(WXC)完成波長級的交換。一個(gè)波段只有在其中有波長需要交換的時(shí)候才需要解復(fù)用到波長級。
多粒度交換引入，使得交換節(jié)點(diǎn)中交換端口數(shù)量得以顯著降低。目前的多粒度交換結(jié)構(gòu)包括單層，多層，級聯(lián)等結(jié)構(gòu)。如Pin-Han Ho等人提到的級聯(lián)式多粒度光交叉連接結(jié)構(gòu)(Routing and Wavelength Assignment withMultigranularity Traffic in Optical Networks)。
級聯(lián)的多粒度交叉連接結(jié)構(gòu)的核心是一個(gè)光交叉連接矩陣，這個(gè)交叉連接矩陣在邏輯上分成FXC、BXC、WXC三個(gè)部分。它的解復(fù)用器包含兩級，最外面的是波帶解復(fù)用器，將光纖中的信號解復(fù)用為波帶信號，第二級為波長解復(fù)用器，將波帶信號解復(fù)用為單個(gè)波長。工作原理如下進(jìn)入端口的光纖中包含直通信號的直接通過FXC選路輸出，含有波帶或波長交換信道的光纖則通過波帶解復(fù)用器解復(fù)用為單個(gè)的波帶信號，只有波帶交換的信道通過BXC選路輸出，含有波長交換的信道則通過波長級解復(fù)用器進(jìn)一步解復(fù)用為單個(gè)波長，通過WXC選路輸出。每個(gè)交換層面都能提供上下路功能。如果光纖中有兩個(gè)波長要進(jìn)行波長級的交換，先在FXC交換矩陣中交換到FTB(Fiber to Band)端口，通過波帶解復(fù)用器解復(fù)用成單個(gè)波帶在BXC交換矩陣中交換到BTW(Band to Wavelength)端口，通過波長解復(fù)用器解復(fù)用成單個(gè)波長在WXC中完成交換。如果信號繼續(xù)向下游傳輸，則經(jīng)過相反的過程從下層交換矩陣逐層返回光纖輸出端口。
如果某一波帶中含有需要進(jìn)行波長交換的波長信號，則需要將此波帶信號解復(fù)用成波長信號，對該波帶信號中的所有波長信號進(jìn)行交換，這就需要與該波帶中波長信號數(shù)目相同的交換端口，同樣，當(dāng)一個(gè)光纖信號包含需要進(jìn)行波帶交換的波帶信號，則這個(gè)光纖信號需要全部解復(fù)用到波帶一級，采用與該光纖信號中波帶數(shù)目相同的交換端口進(jìn)行交換，這造成了交換端口數(shù)的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，對多粒度光交換結(jié)構(gòu)進(jìn)行擴(kuò)展，提出一種解決此類問題的多粒度光交換結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過將光分叉復(fù)用器引入傳統(tǒng)的級聯(lián)式多粒度光交換結(jié)構(gòu)，按需選擇上下波帶和波長，從而達(dá)到減少交叉矩陣端口的目的，降低交叉矩陣的規(guī)模及其成本。
為實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明利用光分插復(fù)用器OADM對需要進(jìn)行波帶交換的波帶以及需要進(jìn)行波長交換的波長進(jìn)行選擇，其余直通信號可直接通過，避免了交換端口的浪費(fèi)。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案為在傳統(tǒng)的級聯(lián)式多粒度光交換結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加光分插復(fù)用器OADM。一種包含光分插復(fù)用器的多粒度光交換結(jié)構(gòu)，包括光纖交叉連接矩陣FXC，波帶交叉連接矩陣BXC，波長交叉連接矩陣WXC，波帶光分插復(fù)用器BOADM和波長分插復(fù)用器WOADM，在多粒度光交換結(jié)構(gòu)的BXC的輸入/輸出端口之間連接BOADM，在WXC輸入/輸出端口之間連接WOADM，控制器通過控制線連接FXC、BXC、WXC、BOADM和WOADM。
該多粒度光交換結(jié)構(gòu)還可包括復(fù)用器和解復(fù)用器，波帶解復(fù)用器(102)連接在FXC(101)和輸入端BXC(103-1)之間；波長解復(fù)用器(105)連接在輸入端BXC(103-1)和WXC(106)之間；波長復(fù)用器(108)連接在WXC(106)和輸出端BXC(103-2)之間；波帶復(fù)用器連接在輸出端BXC的輸出。該多粒度光交換結(jié)構(gòu)還可去除所有復(fù)用器及解復(fù)用器，所有需要交換的波帶和波長都通過光分插復(fù)用器OADM進(jìn)入到波帶交叉連接矩陣BXC、波長交叉連接矩陣WXC中進(jìn)行交換。
波帶交叉連接矩陣BXC提供波帶的上下路功能，波長交叉連接矩陣WXC提供波長的上下路功能。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1)根據(jù)輸入光纖信號中的交換需求，選擇需要交換的波帶信號或波長信號，避免將一根光纖或者一個(gè)波帶全部解復(fù)用進(jìn)行交換造成的交換端口的浪費(fèi)；2)本結(jié)構(gòu)根據(jù)光信號特征，靈活調(diào)整交換方式，提高了傳統(tǒng)光交換結(jié)構(gòu)的靈活性。


圖1包含光分插復(fù)用器的多粒度光交換結(jié)構(gòu)。
圖2去除傳統(tǒng)復(fù)用器及解復(fù)用器后的多粒度光交換結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
圖1所示為包含光分插復(fù)用器的級聯(lián)式多粒度光交換結(jié)構(gòu)，在傳統(tǒng)的級聯(lián)式多粒度光交換結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加光分插復(fù)用器OADM。FXC(101)的部分輸出端口通過波帶解復(fù)用器(102)與輸入級BXC(103-1)的部分輸入端口相連，該BXC的部分輸出端口通過波長解復(fù)用器(105)與WXC(106)的部分輸入端口相連；WXC的部分輸出端口與輸出級BXC(103-2)的部分輸入端口通過波長復(fù)用器(108)連接，BOADM(104)的部分輸入端口和部分輸出端口分別連接輸入級BXC的部分輸出端口和部分輸入端口，BOADM的其余輸入端口連接FXC的部分輸出端口，F(xiàn)XC的其余部分輸出端口為直通端口；WOADM的輸入端口分別連接WXC的部分輸出端口和FXC的部分輸出端口，WOADM的部分輸出端口連接WXC的部分輸入端口，WOADM的其余部分輸出端口為直通端口；輸入級波帶交叉連接矩陣BXC的部分輸出端口與輸出級BXC的部分輸入端口直接相連，輸出級BXC的輸出端連接波帶復(fù)用器。FXC、BXC、WXC、BOADM和WOADM都通過控制線與控制器連接。
控制器根據(jù)光纖中需要交換的波帶或波長的數(shù)目疏導(dǎo)輸入光纖進(jìn)入相應(yīng)部分進(jìn)行交換。如果需要交換的波帶或波長的數(shù)目較多時(shí)，疏導(dǎo)該光纖信號進(jìn)入傳統(tǒng)級聯(lián)結(jié)構(gòu)進(jìn)行交換，該輸入信號通過FXC以及解復(fù)用器后進(jìn)入輸入端BXC完成交換，交換后的信號如果不需要進(jìn)行波長級的交換，則直接進(jìn)入輸出側(cè)BXC，然后通過復(fù)用器復(fù)用為光纖信號向下游傳輸；如果交換后的信號需要進(jìn)行波長級的交換，則該信號通過解復(fù)用器解復(fù)用為波長信號以后在WXC中完成交換，然后分別通過復(fù)用器，輸出側(cè)BXC后再復(fù)用為光纖信號向下游傳輸。如果需要交換的波帶或波長數(shù)目較少時(shí)，用光分插復(fù)用器選擇該光纖信號中的波帶或波長進(jìn)入BXC或WXC進(jìn)行交換，交換完成后，又通過光分插復(fù)用器復(fù)用到光纖信號向下游傳輸；如果該光纖信號只需要進(jìn)行光纖級的交換，則直接在光纖交叉連接中進(jìn)行交換，然后通過直通端口向下游傳輸。
圖2為一種去除傳統(tǒng)復(fù)用器及解復(fù)用器后的多粒度光交換結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為圖1所示結(jié)構(gòu)的特例，在傳統(tǒng)的級聯(lián)式多粒度光交換結(jié)構(gòu)中去除所有復(fù)用器及解復(fù)用器，所有需要交換的波帶和波長都通過光分插復(fù)用器OADM進(jìn)入到波帶交叉連接矩陣BXC、波長交叉連接矩陣WXC中進(jìn)行交換。光纖交叉連接矩陣(201)的部分輸出端口分別連接一系列波帶分插復(fù)用器BOADM的部分輸入端口，BOADM的部分輸出端口分別連接BXC(203)的輸入端口，BXC的輸出端口分別連接一系列BOADM的其余部分輸入端口，一系列BOADM的其余部分輸出端口分別連接一系列WOADM的部分輸入端口，WXC的輸出端口連接一系列WOADM的其余部分輸入端口，WOADM的部分輸出端口連接WXC的輸入端口，WOADM的其余部分輸出端口直接下路。
當(dāng)光纖信號進(jìn)入該交換結(jié)構(gòu)時(shí)，控制器判斷該光纖信號中需要交換的信號的粒度類型以及數(shù)量。如果包含需要交換的波帶信號，則通過波帶光分插復(fù)用器選擇其中的波帶進(jìn)入波帶交叉連接進(jìn)行交換，交換完成以后如果里面含有需要進(jìn)行波長交換的波長信號，則又通過波長光分插復(fù)用器選擇需要交換的波長信號進(jìn)入波長交叉連接進(jìn)行交換，完成以后通過波長分插復(fù)用器復(fù)用到光纖信號向下游傳輸，如果經(jīng)過波帶交換以后的信號里沒有需要交換的波長信號，則該信號通過波帶分插復(fù)用器復(fù)用到光纖中繼續(xù)向下游傳輸；如果光纖信號中只有需要進(jìn)行波長交換的波長信號，則直接通過波長分插復(fù)用器選擇該波長信號進(jìn)入波長交叉連接進(jìn)行交換，交換完成以后又通過波長分插復(fù)用器復(fù)用為光纖信號繼續(xù)向下游傳輸；如果該光纖信號只需要進(jìn)行光纖級的交換，則直接在光纖交叉連接中進(jìn)行交換，然后向下游傳輸。
這樣波帶交叉連接矩陣BXC和波長交叉連接矩陣WXC的端口數(shù)目可以減少到很少。
下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明實(shí)例1若在一根光纖f1中有16個(gè)波帶，每個(gè)波帶4個(gè)波長，該光纖信號中只有一個(gè)波帶β1中包含的一個(gè)波長λ1需要交換，其余波長不需要交換。另外一個(gè)光纖信號f2中只有一個(gè)波帶信號β2需要進(jìn)行波帶交換，其余的波帶信號不需交換。
當(dāng)采用已有光交叉矩陣結(jié)構(gòu)時(shí)，光纖f1中的光信號需解復(fù)用16個(gè)波帶信號，并連接到波帶交換矩陣，占用16個(gè)波帶端口。其中一個(gè)波帶還需要解復(fù)用成4個(gè)波長信號，并連接波長交換矩陣，占用4個(gè)波長端口。光纖f2中的光信號需解復(fù)用16個(gè)波帶信號，并連接到波帶交換矩陣，占用16個(gè)波帶端口。這種情況下，一共需要占用36個(gè)輸入波帶/波長交換端口。
若采用本發(fā)明如圖1所示的交換結(jié)構(gòu)，光纖信號fl通過光纖交叉連接矩陣(101)直接進(jìn)入波長分插復(fù)用器(107)，107將f1中的波長信號λ1進(jìn)行選擇，疏導(dǎo)其進(jìn)入波長交叉連接矩陣(106)，占用波長交叉連接矩陣的1個(gè)波長輸入端口，其余信號直接通過波長分插復(fù)用器107，并與經(jīng)過波長交叉連接矩陣交換后的波長信號復(fù)用到光纖信號后通過輸出端口繼續(xù)向下游傳輸。光纖信號f2通過波帶光分插復(fù)用器，選擇波帶信號β2連接到波帶交叉連接矩陣進(jìn)行交換，占用1個(gè)波帶輸入端口。以上分析表明，在這種情況下，只需占用2個(gè)輸入波帶/波長交換端口。若采用本發(fā)明如圖2所示的交換結(jié)構(gòu)，其分析及其結(jié)果與圖1一致。
因此，采用本發(fā)明提出的包含光分插復(fù)用器的多粒度光交換結(jié)構(gòu)，能有效地減少端口數(shù)目。本發(fā)明可廣泛用于光通信網(wǎng)絡(luò)中。
權(quán)利要求
1.一種包含光分插復(fù)用器的多粒度光交換結(jié)構(gòu)，包括光纖交叉連接矩陣FXC，波帶交叉連接矩陣BXC，波長交叉連接矩陣WXC，波帶光分插復(fù)用器BOADM和波長分插復(fù)用器WOADM，其特征在于，在多粒度光交換結(jié)構(gòu)的BXC的部分輸入/輸出端口之間連接BOADM，在WXC的部分輸入/輸出端口之間連接WOADM，控制器通過控制線連接FXC、BXC、WXC、BOADM和WOADM。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多粒度光交換結(jié)構(gòu)，其特征在于，該多粒度光交換結(jié)構(gòu)還包括復(fù)用器和解復(fù)用器，波帶解復(fù)用器(102)連接在FXC(101)和輸入端BXC(103-1)之間；波長解復(fù)用器(105)連接在輸入端BXC(103-1)和WXC(106)之間；波長復(fù)用器(108)連接在WXC(106)和輸出端BXC(103-2)之間；波帶復(fù)用器連接輸出端BXC的輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多粒度光交換結(jié)構(gòu)，其特征在于，F(xiàn)XC(201)的部分輸出端口連接BOADM的部分輸入端口(202-1，202-2)，BOADM的部分輸出端口連接BXC(203)的輸入端口，BXC的輸出端口分別連接BOADM的其余部分輸入端口；BOADM的其余部分輸出端口分別連接WOADM的部分輸入端口(204-1，204-2)，WXC(205)的輸出端口連接WOADM的其余部分輸入端口，WOADM的部分輸出端口連接WXC的輸入端口，WOADM的其余部分輸出端口直接下路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多粒度光交換結(jié)構(gòu)，其特征在于，需要交換的波帶和波長通過波帶分插復(fù)用器/波長分插復(fù)用器進(jìn)入波帶交叉連接矩陣/波長交叉連接矩陣中進(jìn)行交換。
5.如權(quán)利要求2或3所述的多粒度光交換結(jié)構(gòu)，其特征在于波帶交叉連接矩陣BXC提供波帶的上下路功能；波長交叉連接矩陣WXC提供波長的上下路功能。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包含光分插復(fù)用器的多粒度光交換結(jié)構(gòu)，適用于多粒度光交換網(wǎng)絡(luò)，屬于光通信與網(wǎng)絡(luò)范疇。在傳統(tǒng)的多粒度交換結(jié)構(gòu)中，本發(fā)明通過將光分叉復(fù)用器引入傳統(tǒng)的級聯(lián)式多粒度光交換結(jié)構(gòu)，在多粒度光交換結(jié)構(gòu)的BXC的部分輸入/輸出端口之間連接BOADM，在WXC的部分輸入/輸出端口之間連接WOADM，按需選擇上下波帶以及波長，從而達(dá)到減少交叉矩陣端口的目的，降低交叉矩陣的規(guī)模及其成本。
文檔編號H04Q3/52GK1901415SQ20061005447
公開日2007年1月24日 申請日期2006年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月24日
發(fā)明者黃勝, 陽小龍, 隆克平, 鄺育軍, 王飛, 李培江 申請人:重慶郵電大學(xué)