專利名稱：具有無(wú)色插入/分出接口的基于模塊化wss的通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。更具體而言，本發(fā)明涉及具有無(wú)色(colorless)插入/分出(add/drop)接口(這些接口不被網(wǎng)絡(luò)端口指定)的基于模塊化WSS的通信系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)涉及無(wú)色且透明的網(wǎng)格狀光網(wǎng)絡(luò)的建立，其中“無(wú)色”被定義為沒有光纖或 組件被預(yù)先指定以特定的工作通道波長(zhǎng)，“透明”被定義為沒有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對(duì)于前往其他節(jié)點(diǎn) 的、或者從特定的無(wú)色(可調(diào))轉(zhuǎn)發(fā)器被插入/被分出到特定的無(wú)色(可調(diào))轉(zhuǎn)發(fā)器的工作 通道波長(zhǎng)的任何子集變得阻塞。三種形式的阻塞被明確考慮(1)爭(zhēng)用，即一個(gè)通道波長(zhǎng)已 經(jīng)用在兩個(gè)或更多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間，因而當(dāng)在中間節(jié)點(diǎn)處沒有采用光-電-光(OEO)轉(zhuǎn)換時(shí)，禁 止了遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)使用該通道波長(zhǎng)來(lái)發(fā)送信號(hào)經(jīng)過(guò)這兩個(gè)或更多個(gè)節(jié)點(diǎn)。(2)未填充的設(shè)備，即 某一通道波長(zhǎng)被阻塞，不讓其通過(guò)或者被插入/分出，因?yàn)樵撛O(shè)備未被安裝來(lái)支持該通道 波長(zhǎng)，這是在保持所有通道波長(zhǎng)的同時(shí)向下擴(kuò)展性的問題。(3)設(shè)定到特定網(wǎng)絡(luò)端口的轉(zhuǎn)發(fā) 器阻止任何波長(zhǎng)的信號(hào)從網(wǎng)絡(luò)的任何其他端口被插入或者被分出到網(wǎng)絡(luò)的任何其他端口。 我們主要試圖解決的是第二和第三種定義的阻塞；然而，在解決第二和第三種阻塞時(shí)，我們 也解決了第一種定義的阻塞。這種對(duì)阻塞問題的解決方案因而提供了所需的網(wǎng)絡(luò)透明度。關(guān)于第二種定義，網(wǎng)格狀光網(wǎng)絡(luò)可以基于NxN空間開關(guān)矩陣。當(dāng)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的設(shè) 備未完全填充時(shí)，失去透明度，因此某些通道波長(zhǎng)不被支持，這被稱為通道阻塞。對(duì)于每個(gè) 通道波長(zhǎng)都必須安裝NxN開關(guān)以避免阻塞，無(wú)論該節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)的維度如何。關(guān)于第三種定義，網(wǎng)格狀光網(wǎng)絡(luò)可以基于互連的“東_西”可重配置光插入/分出 復(fù)用器(ROADM)(當(dāng)基于波長(zhǎng)選擇開關(guān)(WSS)模塊時(shí))。也就是說(shuō)，利用“東-西”ROADM進(jìn) 行插入/分出導(dǎo)致了透明度丟失。為了在環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲兄苯討?yīng)用“東_西”ROADM以形成 2維度網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，由于環(huán)的雙向本質(zhì)，透明度的這種缺少已變?yōu)榭山邮艿摹．?dāng)擴(kuò)展超過(guò)2維 度網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以形成網(wǎng)格狀網(wǎng)絡(luò)時(shí)，缺少透明度就有問題了。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的替代路由并不總是 可用的，并且如果可用的話，它們的使用可能加劇波長(zhǎng)爭(zhēng)用(即，上面給出的第一種定義的 阻塞)。

發(fā)明內(nèi)容
這里描述了一種具有無(wú)色且透明的插入/分出接口的基于模塊化WSS的通信系 統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的某些方面，提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)格狀光網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備體系結(jié)構(gòu)。本發(fā)明 的實(shí)施例主要關(guān)于如何在網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)處以與網(wǎng)絡(luò)端口和波長(zhǎng)無(wú)關(guān)的方式插入和分出信號(hào)。 實(shí)施例包括(a)模塊化的硬件布置使得諸如WSS的組件可被插入到包含光背板和電背板 的機(jī)箱中，(b)在添加模塊的同時(shí)提供無(wú)中斷的服務(wù)，(c)在節(jié)點(diǎn)的入口和出口處監(jiān)視光信 號(hào)的質(zhì)量的能力，(d)執(zhí)行諸如光環(huán)回(loop back)之類的診斷功能的能力，以及(e)在光 纖或設(shè)備故障的情況下實(shí)現(xiàn)服務(wù)恢復(fù)。本發(fā)明的實(shí)施例基于波長(zhǎng)選擇開關(guān)(WSS)的使用，WSS是一種新興的組件技術(shù)。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，例如光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，包括主機(jī)箱，該主機(jī)箱具 有耦合到控制背板、光背板和電背板的多個(gè)插槽；一個(gè)或多個(gè)交叉連接板，該一個(gè)或多個(gè)交 叉連接板被插入到主機(jī)箱的第一插槽中并且耦合到控制背板和光背板，該一個(gè)或多個(gè)交叉 連接板中的每一個(gè)具有網(wǎng)絡(luò)入口端口和網(wǎng)絡(luò)出口端口，該一個(gè)或多個(gè)交叉連接板形成包括 一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)入口端口和出口端口的光交叉連接；被插入到主機(jī)箱的第二插槽中的插 入_分出板，其中一個(gè)或多個(gè)通道波長(zhǎng)光信號(hào)能夠經(jīng)由插入_分出板被插入到交叉連接板 的出口端口之一上，而一個(gè)或多個(gè)相同通道波長(zhǎng)光信號(hào)能夠經(jīng)由插入-分出板從交叉連接 板的入口端口之一被分出；被插入到主機(jī)箱的第三插槽中的發(fā)射-接收板，其中一個(gè)或多 個(gè)發(fā)射器生成通過(guò)多光纖接插線被路由到插入-分出板的一個(gè)或多個(gè)插入端口的通道波 長(zhǎng)光信號(hào)，并且一個(gè)或多個(gè)通道波長(zhǎng)光信號(hào)通過(guò)多光纖接插線從插入_分出板的一個(gè)或多 個(gè)分出端口被路由到發(fā)射-接收板的接收器；被插入到主機(jī)箱的第四插槽中的光學(xué)2R板， 其中光學(xué)2R板的輸出生成通過(guò)多光纖接插線被路由到插入-分出板的一個(gè)或多個(gè)插入端 口的通道波長(zhǎng)光信號(hào)，并且一個(gè)或多個(gè)通道波長(zhǎng)光信號(hào)通過(guò)多光纖接插線從插入_分出板 的一個(gè)或多個(gè)分出端口被路由到光學(xué)2R板的輸入。下面的示例性的特征可被包括在內(nèi)，無(wú)論是單獨(dú)地還是與其他特征相組合。例如，光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)還可包括被插入到主機(jī)箱的第五插槽中的外源波長(zhǎng)板，其中一 個(gè)或多個(gè)通道波長(zhǎng)光信號(hào)能夠經(jīng)由外源波長(zhǎng)板被插入到一個(gè)或多個(gè)交叉連接板的出口端 口之一上，而一個(gè)或多個(gè)相同通道波長(zhǎng)光信號(hào)能夠經(jīng)由外源波長(zhǎng)板從一個(gè)或多個(gè)交叉連接 板的入口端口之一被分出。另外，主機(jī)箱還可包括具有多個(gè)插槽的光機(jī)箱和具有多個(gè)插槽的電機(jī)箱，光機(jī)箱 耦合到控制背板和光背板，電機(jī)箱耦合到控制背板和電背板，其中交叉連接板、插入_分出 板和外源波長(zhǎng)板被插入到光機(jī)箱的插槽中，而發(fā)射-接收板和光學(xué)2R板被插入到電機(jī)箱的 插槽中。光機(jī)箱和電機(jī)箱的接口對(duì)于直線、環(huán)狀和網(wǎng)格狀的全光網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)可以是無(wú)色的、 波長(zhǎng)通道透明的和網(wǎng)絡(luò)端口透明的插入/分出接口。位于相同主機(jī)箱或電機(jī)箱中的多個(gè)不 同的發(fā)射器或接收器在分別連接到多個(gè)不同的插入-分出板時(shí)可以重復(fù)使用相同的波長(zhǎng) 通道。位于主機(jī)箱或電機(jī)箱中的發(fā)射器或接收器可以連接到相同的插入-分出板。在上述 光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中，為了插入來(lái)自發(fā)射-接收板和光學(xué)2R板之一的通道波長(zhǎng)信號(hào)，提供光廣播 和多播中的至少一種。在一些其它例子中，光背板可包括一層或多層的光背板結(jié)構(gòu)。額外的機(jī)箱可以連 接到主機(jī)箱，并且額外的板可以被插入到每個(gè)機(jī)箱的插槽中。多個(gè)相同的板可以被插入到主機(jī)箱、光機(jī)箱和電機(jī)箱之一的多個(gè)插槽中，并且其 中至少一個(gè)板可被用于備份另一個(gè)板以實(shí)現(xiàn)冗余。交叉連接板還可包括與無(wú)色且端口透明的插入/分出接口兼容的色散補(bǔ)償單元。光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)還可包括在交叉連接板、插入_分出板和外源波長(zhǎng)板中實(shí)現(xiàn)的多通道光通道監(jiān)視器(OCM)。在另一個(gè)例子中，光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)還可包括第一交叉連接板和作為第一交叉連接板 的輔助板的第二交叉連接板，第二交叉連接板在其入口上具有(N-l)xl開關(guān)，在其出口上具有Ix(N-I)開關(guān)，用于在第一交叉連接板發(fā)生故障的情況下選擇第一交叉連接板；分光 器，該分光器被耦合以在第一交叉連接板發(fā)生故障的情況下將入口信號(hào)的拷貝發(fā)送到第二 交叉連接板；以及組合器，該組合器被耦合來(lái)將出口信號(hào)的拷貝從第二交叉連接板發(fā)回到 第一交叉連接板的出口。在又一個(gè)例子中，光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)還可包括第一交叉連接板和作為第一交叉連接板 的輔助板的第二交叉連接板，第二交叉連接板在其入口上具有(N-l)xl開關(guān)，在其出口上 具有Ix(N-I)開關(guān)，用于在第一交叉連接板發(fā)生故障的情況下選擇第一交叉連接板；1x2開 關(guān)，該1x2開關(guān)在第一交叉連接板發(fā)生故障的情況下替換地將入口信號(hào)發(fā)送到第二交叉連 接板；以及2x1開關(guān)，該2x1開關(guān)將出口信號(hào)從第二交叉連接板發(fā)回到第一交叉連接板的出交叉連接板可以與主機(jī)箱和光機(jī)箱中的至少一個(gè)的插槽接口兼容。插入-分出板 可以與主機(jī)箱和光機(jī)箱中的至少一個(gè)的插槽接口兼容。外源波長(zhǎng)板可以與主機(jī)箱和光機(jī)箱 中的至少一個(gè)的插槽接口兼容。發(fā)射-接收板可以與主機(jī)箱和電機(jī)箱中的至少一個(gè)的插槽 接口兼容。光學(xué)2R板可以與主機(jī)箱和電機(jī)箱中的至少一個(gè)的插槽接口兼容。主機(jī)箱或光 機(jī)箱或電機(jī)箱可以被實(shí)現(xiàn)為具有較少的插槽以支持相對(duì)小的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)還可包括與主機(jī)箱兼容、用于形成專用插入/分出機(jī)箱的分發(fā)_聚集 板，該分發(fā)-聚集板是無(wú)色的且網(wǎng)絡(luò)端口透明的，以與交叉連接板直接相連，并與專用的單 通道和多通道發(fā)射-接收板和專用的單通道和多通道光學(xué)2R板相連。光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)另外可 包括被插入到插入/分出機(jī)箱中的一個(gè)或多個(gè)單通道或多通道發(fā)射-接收板。光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 還可包括被插入到插入/分出機(jī)箱中的一個(gè)或多個(gè)單通道或多通道光學(xué)2R板。光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)還可包括起源于主機(jī)箱的擴(kuò)展機(jī)箱，其在使用兩個(gè)或更多個(gè)交叉連接 板、一個(gè)或多個(gè)東_西發(fā)射_接收板或者一個(gè)或多個(gè)光學(xué)2R板時(shí)充當(dāng)東-西R0ADM。本發(fā)明的其它特征將從下面的附圖和具體實(shí)施方式
中顯而易見。


在附圖中以舉例而非限制的方式來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，其中相同的附圖標(biāo)記代表類似的 元件，在附圖中圖1示出傳統(tǒng)的WSS模塊的某些實(shí)施例，其中箭頭示出在用作IxN WSS模塊時(shí)的 光信號(hào)傳輸方向。Nxl模塊將用相反方向的箭頭來(lái)表示。圖2A示出用于描繪在IxN或Nxl使用狀態(tài)下的WSS模塊的符號(hào)。圖2B示出用于描繪在IxM分光器或Mxl組合器使用狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)M端口分光器 /光組合器的符號(hào)，其中應(yīng)當(dāng)理解，分光器/組合器幾乎沒有波長(zhǎng)依賴性。圖3-5示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例用于形成光交叉連接(OXC)的WSS模塊。圖6示出具有OXC和插入/分出端口的傳統(tǒng)WSS系統(tǒng)。圖7-19示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例具有OXC和插入/分出端口的WSS系統(tǒng)。圖20-21示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例使用WSS系統(tǒng)的、具有工作路徑和保護(hù)路 徑的網(wǎng)絡(luò)配置。圖22示出了光背板的所有結(jié)構(gòu)層。圖23-25示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例具有OXC和插入/分出端口的WSS系統(tǒng)。
圖26-27示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的可調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)器(發(fā)射器和接收器)(即，發(fā) 射-接收板)。圖28-29示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的具有可調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)器(發(fā)射器和接收器)的 WSS系統(tǒng)。圖30-31示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換用光學(xué)2R器件(即，光學(xué)2R 板)。圖32-33示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例具有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換用光學(xué)2R器件的WSS系統(tǒng)。圖34示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例為WSS系統(tǒng)提供適于外源波長(zhǎng)的插入/分出 端口的板(即，外源波長(zhǎng)板)。圖35示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的用于WSS系統(tǒng)的交叉連接板的總結(jié)。圖36示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的為WSS系統(tǒng)提供插入/分出端口的插入_分 出板的總結(jié)。圖37示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的發(fā)射_接收板的總結(jié)。圖38示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的光學(xué)2R板的總結(jié)。圖39示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的用于WSS系統(tǒng)的外源波長(zhǎng)板和可充當(dāng)外源波 長(zhǎng)板的插入-分出板的總結(jié)。圖40-41示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例用于WSS系統(tǒng)的具有色散補(bǔ)償器設(shè)備的色 散管理型交叉連接板。圖42示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例用于WSS系統(tǒng)的具有光通道監(jiān)視器(OCM)的 交叉連接板。圖43示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例用于WSS系統(tǒng)的具有光通道監(jiān)視器(OCM)的 插入-分出板。圖44示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例用于WSS系統(tǒng)的具有光通道監(jiān)視器(OCM)的 外源波長(zhǎng)板。圖45-46示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例對(duì)于WSS系統(tǒng)中的交叉連接板的故障的保 護(hù)方案。圖47示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例具有用于WSS系統(tǒng)的板插槽的、含有光背板、 電背板和控制背板的超級(jí)(即，主)機(jī)箱。圖48示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例具有用于WSS系統(tǒng)的板插槽的、含有光背板和 控制背板的光機(jī)箱。圖49示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例具有用于WSS系統(tǒng)的板插槽的、含有電背板和 控制背板的電機(jī)箱。圖50示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例用于WSS系統(tǒng)的單獨(dú)的超級(jí)機(jī)箱或伴有一個(gè)或 多個(gè)電機(jī)箱的超級(jí)機(jī)箱的配置。圖51示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例用于WSS系統(tǒng)的伴有一個(gè)或多個(gè)電機(jī)箱的光機(jī)箱。圖52示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的超級(jí)機(jī)箱WSS系統(tǒng)。圖53-55示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例使用電機(jī)箱來(lái)擴(kuò)展的超級(jí)機(jī)箱WSS系統(tǒng)。圖56-57示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例使用光機(jī)箱和電機(jī)箱的WSS系統(tǒng)。
圖58-61示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例基于縮小的超級(jí)機(jī)箱的初級(jí)機(jī)箱WSS系統(tǒng)。圖62-66示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例用于WSS系統(tǒng)的、用來(lái)形成插入/分出機(jī) 箱的超級(jí)機(jī)箱。圖67-68示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例具有OXC結(jié)構(gòu)的光機(jī)箱和配置的插入/分 出機(jī)箱的WSS系統(tǒng)。圖69示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例用于插入/分出機(jī)箱的基于WSS的分發(fā)-聚 集板的總結(jié)。圖70示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例與插入/分出機(jī)箱兼容的單通道和多通道發(fā) 射-接收板。圖71示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例與插入/分出機(jī)箱兼容的單通道和多通道光 學(xué)2R板。圖72-77示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的擴(kuò)展的東_西R0ADM。圖78示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的東-西發(fā)射-接收板的總結(jié)。圖79示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的東-西光學(xué)2R板的總結(jié)。圖80示出插入/分出機(jī)箱所需的超級(jí)機(jī)箱的光背板層。圖81示出擴(kuò)展的東_西ROADM所需的超級(jí)機(jī)箱的光背板層。
具體實(shí)施例方式這里描述了一種具有無(wú)色的且網(wǎng)絡(luò)端口透明的插入/分出接口的基于模塊化WSS 的通信系統(tǒng)。在下面的描述中，給出了大量細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的更詳盡說(shuō)明。然 而，將會(huì)清楚，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的實(shí)施例可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況 下實(shí)施。此外，公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備以框圖形式示出，而沒有詳細(xì)示出，以免使本發(fā)明的實(shí)施 例不清楚。說(shuō)明書中提及“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指結(jié)合該實(shí)施例描述的具體特征、結(jié) 構(gòu)或特性被包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說(shuō)明書的不同位置出現(xiàn)的短語(yǔ)“在一個(gè) 實(shí)施例中”并不一定是指相同的實(shí)施例。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)格狀光網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備體系結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的 實(shí)施例主要關(guān)于如何在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處插入和分出信號(hào)。本發(fā)明的實(shí)施例基于波長(zhǎng)選擇開關(guān) (WSS)的使用，WSS是一種新興的組件/模塊技術(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，可能的網(wǎng)格狀網(wǎng)絡(luò)的任何節(jié)點(diǎn)都是可擴(kuò)展的，從WSS的1維度一 直到N維度。節(jié)點(diǎn)所支持的雙向網(wǎng)絡(luò)端口的數(shù)量可以不大于WSS模塊端口的數(shù)量N和插入 /分出模塊的數(shù)量之間的差，其中插入/分出模塊的數(shù)量總是小于N。這里所描述的波長(zhǎng)插 入/分出模塊(與可選的體系結(jié)構(gòu)相比)需要更少的或者不需要lxN、Nxl或NxN空間開 關(guān)，因而減少了成本和復(fù)雜度。機(jī)箱的插槽可以是通用的，因此模塊可以被布置在任意插槽 中。模塊可以是可熱插拔的，因而使得節(jié)點(diǎn)可以在使用過(guò)程中被升級(jí)和降級(jí)。所有通道波 長(zhǎng)都可供使用，無(wú)論節(jié)點(diǎn)被配置支持的維度是多少。該設(shè)計(jì)并不需要通道減少(這將導(dǎo)致 阻塞)來(lái)降低成本。帶可選的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的光學(xué)2R很容易用一個(gè)單獨(dú)的可選模塊來(lái)提供，該 模塊類似于由可調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)器構(gòu)成的模塊。系統(tǒng)的光模塊彼此兼容，以允許同一機(jī)箱將它們互連在一起，其中任意模塊可使用任意插槽。該光網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)城域網(wǎng)格狀網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可以被部署來(lái)適應(yīng)對(duì)于維度和活 動(dòng)通道規(guī)劃的最小初始需要，同時(shí)可擴(kuò)展至更高的維度和擴(kuò)充的活動(dòng)通道規(guī)劃，同時(shí)對(duì)于 每一部署水平實(shí)現(xiàn)成本最小化。如上所述，本發(fā)明的實(shí)施例包括能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化和可擴(kuò)展的、無(wú)色且透明的光通 信系統(tǒng)的設(shè)備體系結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，相比于現(xiàn)有技術(shù)，沒有光纖或光組件在使用之前 被波長(zhǎng)指定或網(wǎng)絡(luò)端口指定，而現(xiàn)有技術(shù)一般在物理連接時(shí)就已預(yù)先確定了波長(zhǎng)和/或網(wǎng) 絡(luò)端口。系統(tǒng)提供了任意波長(zhǎng)重構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)端口的任意選擇以與給定的轉(zhuǎn)發(fā)器相連。具體 的波長(zhǎng)選擇受限于組件的可調(diào)能力。組件預(yù)計(jì)在C頻帶、L頻帶、S頻帶或諸如C和L頻帶 之類的超集上是可調(diào)的。例如，C頻帶操作可包括以IOOGHz為間距的至少40條通道或以 50GHz為間距的80條通道。典型的精確的通道波長(zhǎng)預(yù)期遵循國(guó)際電信聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)(稱為ITU 標(biāo)準(zhǔn))。本發(fā)明的實(shí)施例利用波長(zhǎng)選擇開關(guān)(WSS)組件/模塊技術(shù)。圖1中示出了描繪一些功能的1x4 WSS現(xiàn)有技術(shù)的例子。其具有4個(gè)端口，這4個(gè)端口可路由多達(dá)8個(gè)可能的通 道波長(zhǎng)。一般而言，WSS有兩種不同的使用方式，如圖2A所示，IxN WSS和Nxl WSS。IxNWSS 部分或完全地解復(fù)用來(lái)自單個(gè)網(wǎng)絡(luò)光纖的進(jìn)入的多個(gè)通道波長(zhǎng)信號(hào)，并將它們路由到N個(gè) 輸出端口。大多數(shù)典型的WSS組件/模塊將每個(gè)唯一的輸入通道波長(zhǎng)信號(hào)路由到任意但是 單一的輸出端口 ；然而，某些其它的WSS能夠有效地對(duì)通道波長(zhǎng)信號(hào)進(jìn)行功率分割，以使得 WSS將輸入的通道波長(zhǎng)信號(hào)路由到兩個(gè)或更多個(gè)輸出端口，這被稱為光廣播或多播。N 一般 是2、4、5、8或9，并且可以更大。如上所述，通道波長(zhǎng)的最大數(shù)目可以大得多，例如40或更 大。因而，IxN WSS的每個(gè)輸出端口可以有一個(gè)或多個(gè)通道波長(zhǎng)信號(hào)。當(dāng)不使用廣播/多播(如果在WSS中可用的話)時(shí)，信號(hào)在輸出端口之間是互斥 的。另外，每個(gè)通道可被衰減甚至被阻塞，因此并不是所有的輸入信號(hào)都一定被IxN WSS輸 出。Nxl WSS將來(lái)自N個(gè)輸入端口中每一個(gè)的單個(gè)或多個(gè)通道波長(zhǎng)信號(hào)復(fù)用到單個(gè)輸出端 口。與IxN WSS類似，每個(gè)通道可被衰減甚至被阻塞，因此并不是所有的輸入信號(hào)都一定 被Nxl WSS輸出。對(duì)于Nxl WSS，當(dāng)信號(hào)在輸入端口之間不互斥時(shí)，該阻塞特征是極為重要 的。通過(guò)阻塞相同通道波長(zhǎng)的除一個(gè)信號(hào)外的其它全部信號(hào)，防止了接收器處的光干涉，因 而也防止了電干擾，這一般而言是必要的。Nxl WSS的很多特性與IxN WSS共享。Nxl WSS 實(shí)質(zhì)上是工作在相反的光傳播方向上的IxN WSS，并且被優(yōu)化用于將來(lái)自WSS的N個(gè)端口的 輸入信號(hào)波長(zhǎng)復(fù)用到單個(gè)輸出網(wǎng)絡(luò)光纖上。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例利用波長(zhǎng)選擇開關(guān)(WSS)組件/模塊技術(shù)和分光器/光組 合器兩者。一般而言，分光器/光組合器有兩種不同的使用方式，如圖2B所示，IxM分光器 和Mxl光組合器。與IxN WSS組件/模塊不同，對(duì)于IxM分光器，出現(xiàn)在分光器的輸入上的 相同的復(fù)用波長(zhǎng)信號(hào)總是也出現(xiàn)在分光器的所有輸出端口上，這就是光廣播或多播。與Nxl WSS組件/模塊不同，對(duì)于Mxl光組合器，M個(gè)輸入上的所有波長(zhǎng)信號(hào)總是以復(fù)用狀態(tài)出現(xiàn) 在組合器的輸出端。不能選擇性地阻塞通過(guò)分光器/光組合器的波長(zhǎng)信號(hào)。樽塊化的光交叉連接系統(tǒng)的例子圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例在N彡8情況下的基于IxN和Nxl波長(zhǎng)選擇開關(guān)的通信系 統(tǒng)的可能的8維度節(jié)點(diǎn)。這也被稱為情形#1。如圖3所示，主要的組件分布在置于機(jī)箱的插槽中的一組交叉連接板上，其中插槽中的每個(gè)板提供了與遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)間的雙向通信。機(jī)箱 包括在光學(xué)上和電氣上互連各個(gè)板的背板?；ミBIxN和Nxl WSS的光纖形成了光背板。對(duì)于置于插槽中的每個(gè)交叉連接板使用兩個(gè)WSS的優(yōu)點(diǎn)之一在于根據(jù)本發(fā)明的 某些實(shí)施例，極大地減少了由于雙重隔離而引起的串?dāng)_。在單個(gè)WSS產(chǎn)生足夠弱的串?dāng)_并 且Nxl組合器的光損耗可以被容忍的情況下，圖4給出了根據(jù)某些實(shí)施例在N彡8情況下 的制造8維度節(jié)點(diǎn)的替換方法。這也被稱為情形#2，其中置于插槽中的每個(gè)交叉連接板具 有一個(gè)IxN WSS和一個(gè)Nxl組合器，同樣，每個(gè)被填充的插槽提供了與另一節(jié)點(diǎn)間的雙向通 信。要使串?dāng)_足夠弱，單個(gè)IxNWSS的隔離可能大于或等于圖3中所示在第一方法中使用的 兩個(gè)WSS的組合隔離，以實(shí)現(xiàn)相同的性能水平。該實(shí)施例的弱點(diǎn)在于如果一個(gè)或多個(gè)IxN WSS模塊發(fā)生故障，則迷失的通道波長(zhǎng)信號(hào)將被發(fā)送到其它插槽中的模塊，并且/或者由于 WSS的VOA能力的潛在故障而失去正常的功率平衡。注意，考慮到Nxl組合器失去了選擇性 阻塞這些游離的通道波長(zhǎng)信號(hào)或提供功率平衡的能力，這種情況的發(fā)生將是有害的。圖5中所示的另一個(gè)實(shí)施例類似于圖4中所示的實(shí)施例，但是IxN WSS被替換以 IxN分光器，而Nxl組合器返回到Nxl WSS。這也被稱為情形#3，其中將依賴于每個(gè)Nxl WSS 來(lái)阻塞不想成為復(fù)用輸出一部分的N個(gè)輸入端口中每一個(gè)的波長(zhǎng)通道。要使串?dāng)_足夠弱， 單個(gè)IxN WSS的隔離必須大于或等于圖3中所示第一方法中使用的兩個(gè)WSS的組合隔離， 以實(shí)現(xiàn)相同的性能水平。圖5中所示的實(shí)施例相比于圖4中所示的實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于 通路首先穿過(guò)分光器然后經(jīng)過(guò)WSS。如果單個(gè)WSS發(fā)生故障，則只有穿過(guò)給定插槽的光纖的 信號(hào)將受到影響，這可以通過(guò)禁用光功率放大器(booster opticalamplifier) (B)來(lái)阻塞。 注意，當(dāng)通過(guò)去除任何電源來(lái)禁用時(shí)，光放大器模塊變?yōu)椴煌该鞯?。在圖3、圖4和圖5中，以字母P和B表示的三角形分別代表前置放大器和光功率 放大器。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，示例性的光放大器是摻鉺光纖放大器(EDFA)和半導(dǎo)體 光放大器(SOA)。前置放大器放大進(jìn)入光交叉連接的復(fù)用信號(hào)，而功率放大器放大離開光交 叉連接的復(fù)用信號(hào)。粗實(shí)線代表攜帶復(fù)用的通道波長(zhǎng)信號(hào)的光纖，所述信號(hào)在節(jié)點(diǎn)(例如 可能的40條通道)之間傳播。中等程度的粗線代表在板(模塊)之間攜帶復(fù)用的或部分 解復(fù)用的通道波長(zhǎng)信號(hào)的光纖。用虛線繪出的窄的矩形框代表潛在機(jī)箱的插槽。模塊化的插入/分出(Add-Drop)系統(tǒng)的例子圖6是用于插入和分出信號(hào)的傳統(tǒng)方法。該方法限于兩種方式。1)用于插入和分 出信號(hào)的光纖被指定波長(zhǎng)，這是由于使用了分別用于插入和分出信號(hào)的波長(zhǎng)指定的復(fù)用器 和解復(fù)用器。2)分別對(duì)每個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)進(jìn)行插入和分出，其信號(hào)被分別發(fā)送或接收，這意味著 為了與每個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)通信需要分離的多組發(fā)射器和接收器(例如，轉(zhuǎn)發(fā)器)。分離的多組發(fā) 射器和接收器將是昂貴的且體積龐大的。為了使用一組公共的發(fā)射器和接收器，將需要額 外的開關(guān)矩陣將分出的信號(hào)路由到本地節(jié)點(diǎn)的公共接收器，還需要開關(guān)將來(lái)自本地節(jié)點(diǎn)的 公共發(fā)射器的信號(hào)路由到期望的插入端口。所有這些額外的開關(guān)和光通路將需要以與圖6 中所示的分出信號(hào)解復(fù)用器和插入信號(hào)復(fù)用器的波長(zhǎng)指定一致的方式來(lái)工作。此外，這些 額外的開關(guān)自身將產(chǎn)生成本和物理空間上的問題。換句話說(shuō)，路由器線路卡的DWDM轉(zhuǎn)發(fā)器 被指定網(wǎng)絡(luò)端口。如果路由器不具有連接到給定的網(wǎng)絡(luò)端口或者可與給定的網(wǎng)絡(luò)端口一起 使用的DWDM轉(zhuǎn)發(fā)器，則不能經(jīng)由該端口進(jìn)行通信。注意，這種進(jìn)行插入和分出的限制與用 于形成帶插入/分出的光交叉連接的ROADM的限制類似。
模塊化插入/分出實(shí)施例在一個(gè)實(shí)施例中，使用了模塊化插入/分出方法，該方法不具備傳統(tǒng)方法的這兩類問題(瓶頸)。使用插入-分出板來(lái)取代交叉連接板。沒有輸入或輸出端口(光纖)被 波長(zhǎng)指定(即，無(wú)色的)，并且也不需要額外的空間開關(guān)矩陣(即，端口透明)。下面通過(guò)一 系列附圖示出了根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例與模塊化交叉連接方法的三種情形有關(guān)的模塊 化插入/分出模塊的例子。根據(jù)某些實(shí)施例，基于情形#1交叉連接的使用，圖7示出了一個(gè)6維度節(jié)點(diǎn)，其插 槽7和插槽8填充有各自使用了 IxN和Nxl WSS的插入-分出板，每個(gè)插入-分出板提供 了 N個(gè)插入通道和N個(gè)分出通道，從而該節(jié)點(diǎn)設(shè)有總共2N個(gè)插入通道和2N個(gè)分出通道。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在圖8中，示出了一個(gè)6維度節(jié)點(diǎn)，其插槽7和插槽8填充有各 自使用了 Mxl組合器和IxN WSS的插入-分出板。注意，所述配置是以示例方式而非限制 方式示出的，每個(gè)插入_分出板提供了 M個(gè)插入通道和N個(gè)分出通道，從而該節(jié)點(diǎn)設(shè)有總共 2M個(gè)插入通道和2N個(gè)分出通道。在圖9中，在一個(gè)實(shí)施例中，示出了一個(gè)6維度節(jié)點(diǎn)，其插 槽7和插槽8填充有各自使用了 Nxl WSS和IxM分光器的插入-分出板，每個(gè)插入-分出 板提供了 N個(gè)插入通道和M個(gè)分出通道，從而該節(jié)點(diǎn)設(shè)有總共2N個(gè)插入通道和2M個(gè)分出 通道。注意，通常來(lái)說(shuō)期望N接近或等于M。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，圖10示出了一個(gè)6 維度節(jié)點(diǎn)，其插槽7和插槽8填充有各自使用了 Mxl組合器和IxM分光器的插入-分出板， 每個(gè)插入-分出板提供了 M個(gè)插入通道和M個(gè)分出通道，從而該節(jié)點(diǎn)設(shè)有總共2M個(gè)插入通 道和2M個(gè)分出通道。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，基于情形#2交叉連接的使用，圖11示出了一個(gè)6維度節(jié)點(diǎn)，其 插槽7和插槽8填充有各自使用了 IxN和Nxl WSS的插入-分出板，每個(gè)插入-分出板提 供了 N個(gè)插入通道和N個(gè)分出通道，從而該節(jié)點(diǎn)設(shè)有總共2N個(gè)插入通道和2N個(gè)分出通道。 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在圖12中示出了一個(gè)6維度節(jié)點(diǎn)，其插槽7和插槽8填充有各自使用了 Mxl組合器和IxN WSS的插入-分出板，每個(gè)插入-分出板提供了 M個(gè)插入通道和N個(gè)分出 通道，從而該節(jié)點(diǎn)設(shè)有總共2M個(gè)插入通道和2N個(gè)分出通道。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在圖13中 示出了一個(gè)6維度節(jié)點(diǎn)，其插槽7和插槽8填充有各自使用了 Nxl WSS和IxM分光器的插 入_分出板，每個(gè)插入_分出板提供了 N個(gè)插入通道和M個(gè)分出通道，從而該節(jié)點(diǎn)設(shè)有總共 2N個(gè)插入通道和2M個(gè)分出通道。再次注意，通常來(lái)說(shuō)期望N接近或等于M。根據(jù)某些實(shí)施 例，圖14示出了一個(gè)6維度節(jié)點(diǎn)，其插槽7和插槽8填充有各自使用了 Mxl組合器和IxM 分光器的插入_分出板，每個(gè)插入_分出板提供了 M個(gè)插入通道和M個(gè)分出通道，從而該節(jié) 點(diǎn)設(shè)有總共2M個(gè)插入通道和2M個(gè)分出通道。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，基于情形#3交叉連接的使用，圖15示出了一個(gè)6維度節(jié)點(diǎn)，其 插槽7和插槽8填充有各自使用了 IxN和Nxl WSS的插入-分出板，每個(gè)插入-分出板提 供了 N個(gè)插入通道和N個(gè)分出通道，從而該節(jié)點(diǎn)設(shè)有總共2N個(gè)插入通道和2N個(gè)分出通道。 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在圖16中示出了一個(gè)6維度節(jié)點(diǎn)，其插槽7和插槽8填充有各自使用了 Mxl組合器和IxN WSS的插入-分出板，每個(gè)插入-分出板提供了 M個(gè)插入通道和N個(gè)分出 通道，從而該節(jié)點(diǎn)設(shè)有總共2M個(gè)插入通道和2N個(gè)分出通道。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在圖17中 示出了一個(gè)6維度節(jié)點(diǎn)，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，其插槽7和插槽8填充有各自使用了 Nxl WSS和 IxM分光器的插入-分出板，每個(gè)插入-分出板提供了 N個(gè)插入通道和M個(gè)分出通道，從而該節(jié)點(diǎn)設(shè)有總共2N個(gè)插入通道和2M個(gè)分出通道。再次注意，通常來(lái)說(shuō)期望N接近或等于M。圖18示出了一個(gè)6維度節(jié)點(diǎn)，其插槽7和插槽8填充有各自使用了 Mxl組合器和IxM 分光器的插入_分出板，每個(gè)插入_分出板提供了 M個(gè)插入通道和M個(gè)分出通道，從而該節(jié) 點(diǎn)設(shè)有總共2M個(gè)插入通道和2M個(gè)分出通道。注意，在插入-分出板中分別用于聚集單波長(zhǎng)(λ插入)或分離單波長(zhǎng)(λ分出) 的Nxl WSS和IxN WSS模塊具有略微不同的要求，即N根光纖中的每一根僅包含單個(gè)波長(zhǎng)。 這一差別提供了采用與提供光交叉連接功能的WSS模塊所需的技術(shù)不同的技術(shù)的機(jī)遇。相比于在左側(cè)分出且在右側(cè)插入的現(xiàn)有技術(shù)來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行相反的操 作，在左側(cè)插入且在右側(cè)分出。在一個(gè)實(shí)施例中，連接到插入-分出板的Nxl WSS或Mxl組 合器的輸入端口的激光發(fā)射器可以被選擇在任意波長(zhǎng)上發(fā)射，只要該波長(zhǎng)還未被連接到該 插入-分出板的另一發(fā)射器使用即可。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，另一發(fā)射器可以工作在 類似或相同的波長(zhǎng)上，只要它被另一插入-分出板輸入即可，其中公共波長(zhǎng)的總數(shù)受限于 在給定節(jié)點(diǎn)處使用的插入_分出板的總數(shù)。根據(jù)某些實(shí)施例，各個(gè)插入通道波長(zhǎng)可以被路由到通往遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的任何輸出，只 要該節(jié)點(diǎn)輸出還未使用該通道波長(zhǎng)即可。在采用提供多播/廣播的IxN WSS模塊或者采用 IxN分光器的情況下，相同的通道波長(zhǎng)信號(hào)可以被路由到通往多個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的多個(gè)輸出，只 要這些節(jié)點(diǎn)輸出還未使用該通道波長(zhǎng)即可。該特征是對(duì)本發(fā)明的插入/分出系統(tǒng)的端口透 明性的直接使用。根據(jù)又一實(shí)施例，插入的信號(hào)可以被本地分出，并且通過(guò)穿過(guò)光交叉連接 而利用相似或相同的插入_分出板或另一插入_分出板而被測(cè)試。此外，在該節(jié)點(diǎn)處接收 的信號(hào)可以被任意路由到插入-分出板的IxN WSS或IxM分光器的任一個(gè)輸出光纖以傳遞 到接收器，只要該波長(zhǎng)還未被該插入-分出板使用即可。對(duì)于給定節(jié)點(diǎn)而言，相同波長(zhǎng)下同 時(shí)接收的信號(hào)的數(shù)目受限于置于機(jī)箱中的插入-分出板的數(shù)目。例如，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，圖 19中示出了一個(gè)5維度節(jié)點(diǎn)，其插槽6至8填充有提供了 3Μ個(gè)插入通道和3Μ個(gè)分出通道 的插入-分出板，其中相同通道波長(zhǎng)中的三個(gè)可以用于插入信號(hào)，也可以用于分出信號(hào)。呼叫保護(hù)插入/分出方法提供了針對(duì)活動(dòng)鏈接通路的故障的呼叫保護(hù)。圖20中示出了根 據(jù)一個(gè)實(shí)施例如何通過(guò)在呼叫發(fā)起和目的地節(jié)點(diǎn)處布置兩個(gè)插入_分出板來(lái)提供相同波 長(zhǎng)的呼叫和保護(hù)通路，這在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處提供了板級(jí)分離，以實(shí)現(xiàn)更高的網(wǎng)絡(luò)可靠性。在圖21 中，呼叫通路和保護(hù)通路使用兩個(gè)不同的波長(zhǎng)，這可以通過(guò)在呼叫發(fā)起和目的地節(jié)點(diǎn)處僅 布置單個(gè)插入-分出板來(lái)實(shí)現(xiàn)。該方法要預(yù)防的呼叫故障的例子是光纖斷裂；中間節(jié)點(diǎn)處 的總功率損耗或該節(jié)點(diǎn)處的任何災(zāi)難性故障；源發(fā)射器或目的地接收器的故障；或者源或 目的地節(jié)點(diǎn)處的插入_分出板故障。節(jié)點(diǎn)交叉連接和插入/分出縮放圖22中示出了光背板的實(shí)施例。注意，其可以由一個(gè)或多個(gè)可物理分離的結(jié)構(gòu)層 組成。背板是一個(gè)NxN的交換裝置，這意味著從N個(gè)插槽中的每一個(gè)進(jìn)入光背板的信號(hào)可 以被動(dòng)地被路由以在N個(gè)插槽中的任何一個(gè)離開光背板，這取決于給定插槽的IxN WSS選 擇N根光纖中的哪一根。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，信號(hào)甚至可以被路由經(jīng)過(guò)光背板，從將 該信號(hào)引入到光背板中的同一板處離開，這被稱為環(huán)回。光背板的對(duì)稱性和WSS的通用性 使得每個(gè)插槽在功能上是相等的。插槽是冗余的。此外，任何實(shí)施例/種類的交叉連接或插入-分出板都與背板的同一實(shí)施例/實(shí)施方案一起使用。根據(jù)某些實(shí)施例，背板的通用性加上基于WSS的板的通用性提供了以下特征。光 學(xué)系統(tǒng)即使在組件嚴(yán)重減少時(shí)也可以工作。除了如上所述的與節(jié)點(diǎn)的有限維度或者因插 入_分出板的數(shù)量引起的限制有關(guān)的組件減少外，不會(huì)因其它組件減少發(fā)生額外的通道波 長(zhǎng)阻塞或爭(zhēng)用。例如，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，圖23中示出了 1維度節(jié)點(diǎn)，其中單個(gè)插入-分出板 被填充在插槽2中，該插入-分出板提供了 M個(gè)插入通道和M個(gè)分出通道。這可被認(rèn)為是 網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)，因?yàn)樗辉试S除了環(huán)回以外的信號(hào)通過(guò)。圖24示出了根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的2維度節(jié)點(diǎn)，其插槽3和插槽4填充有插 入_分出板，這些插入_分出板提供了 2M個(gè)插入通道和2M個(gè)分出通道。注意，該結(jié)構(gòu)與被 稱為東-西可重配置插入/分出復(fù)用器(ROADM)的結(jié)構(gòu)類似；但是，它不像傳統(tǒng)的ROADM那 樣對(duì)于插入/分出存在端口分配不足。注意，單個(gè)插入-分出板就足夠了。節(jié)點(diǎn)可以按任 意方式填充。圖25示出了根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的這種任意填充和布局的能力。利用該 特征的重要性在于在機(jī)箱和板可使用的高速電信號(hào)和控制信號(hào)方面板在電氣上可熱插拔 的目標(biāo)規(guī)范。樽塊化的信號(hào)系統(tǒng)例子為了形成完全無(wú)色的光通信系統(tǒng)，需要用于信號(hào)創(chuàng)建和獲取的無(wú)色板。無(wú)色意味 著沒有波長(zhǎng)指定。下面示出了應(yīng)當(dāng)如何制造這樣的板并且它們應(yīng)當(dāng)如何與插入-分出板互 連。發(fā)射-接收板根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，在圖26和圖27中示出了發(fā)射-接收板。細(xì)線代表包含 單波長(zhǎng)通道的光纖。兩者都使用波長(zhǎng)可調(diào)的激光發(fā)射器為插入信號(hào)選擇期望的通道波長(zhǎng)， 其中在插入_分出板上使用NxlWSS或Mxl組合器對(duì)于通道選擇不起作用。對(duì)于分出信號(hào)， 當(dāng)插入_分出板具有IxN WSS以對(duì)單個(gè)分出通道波長(zhǎng)進(jìn)行最終分離選擇時(shí)，圖26中所示的 板是足夠的。光電探測(cè)器接收器固有的波長(zhǎng)不敏感特性(忽略波長(zhǎng)響應(yīng)特性的微弱變化) 允許它們被用于任意的、但是單個(gè)分出通道波長(zhǎng)的信號(hào)。在插入-分出板具有IxM分光器 以將分出信號(hào)傳遞到插入_分出板的輸出端口的情況下，需要圖27中所示的板。發(fā)射-接 收板上的可調(diào)光纖進(jìn)行單個(gè)通道波長(zhǎng)的最終分離選擇。圖28示出了多光纖接插線如何以 一對(duì)一的方式互連波長(zhǎng)可調(diào)激光發(fā)射器和插入端口，以及如何在單波長(zhǎng)分出通道和波長(zhǎng)不 敏感接收器之間互連。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，圖29示出了與前面一樣多光纖接插線如 何以一對(duì)一的方式互連波長(zhǎng)可調(diào)激光發(fā)射器和插入端口，以及如何在復(fù)用波長(zhǎng)分出通道和 波長(zhǎng)可調(diào)接收器之間互連。光學(xué)2R板替換的信號(hào)操縱板可以基于光學(xué)2R器件。光學(xué)2R器件在不使用由激光發(fā)射器和 光接收器提供的光-電-光(OEO)轉(zhuǎn)換的情況下進(jìn)行信號(hào)再放大和再成形。圖30中示出了 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例包含具有可選的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力的光學(xué)2R器件的光學(xué)2R板。未示出每個(gè)光 學(xué)2R器件可采用的可調(diào)激光器。每個(gè)光學(xué)2R器件具有輸入的單波長(zhǎng)通道(λ-分出)并 且輸出單波長(zhǎng)通道(λ-插入)。圖31示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例另一種可能的光學(xué)2R板， 其包含具有可選的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力的光學(xué)2R器件。同樣，未示出每個(gè)光學(xué)2R器件可采用的 可調(diào)激光器。在這種情況下，可調(diào)濾光器從每個(gè)分出端口的復(fù)用波長(zhǎng)通道中選擇單波長(zhǎng)通道，其被光學(xué)處理并且產(chǎn)生單波長(zhǎng)通道(λ -插入)輸出。與發(fā)射-接收板的情況類似，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，光學(xué)2R板利用多光纖接插線與插入_分出板連接。圖32明確示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例在各個(gè)波長(zhǎng)可調(diào)光學(xué)2R器件的輸出和 由插入-分出板的Mxl組合器形成的插入端口之間的多光纖接插線互連以及在單波長(zhǎng)通道 分出端和光學(xué)2R器件的輸入之間的多光纖接插線互連。在圖33中示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例 在各個(gè)波長(zhǎng)可調(diào)光學(xué)2R器件的輸出和由插入-分出板的Mxl組合器形成的插入端口之間 的多光纖接插線互連以及在IxM分光器的每個(gè)分出端口的復(fù)用波長(zhǎng)通道和每個(gè)光學(xué)2R器 件的輸入之間的多光纖接插線互連?？烧{(diào)濾光器從每個(gè)分出端口的復(fù)用波長(zhǎng)通道中選擇單 波長(zhǎng)通道，其被光學(xué)處理并且產(chǎn)生單波長(zhǎng)通道(λ-插入)輸出。外源波長(zhǎng)管理當(dāng)客戶端需要專用通道發(fā)起信號(hào)時(shí)，我們稱之為外源波長(zhǎng)(alienwave length)，但 它實(shí)際上是標(biāo)準(zhǔn)的通道波長(zhǎng)。我們可能在某個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處向客戶端返回該外源波長(zhǎng)信號(hào)。 另外，也可能需要雙向通信。分出單通道波長(zhǎng)而不是復(fù)用(廣播)通道的插入-分出板也 可以用作外源波長(zhǎng)板。假定客戶端將在適當(dāng)?shù)耐ǖ啦ㄩL(zhǎng)上發(fā)起信號(hào)。在任何外源波長(zhǎng)板上 可包括輸入濾波器以阻塞除了被允許通道之外的所有通道，但是這將增加額外的成本。圖 34中示出了根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的一些特定的外源波長(zhǎng)板，它們?cè)贗xM分光器的輸出端 口上包含可調(diào)濾光器，這使得只有單個(gè)波長(zhǎng)(外源波長(zhǎng))被返回給客戶端。下面總結(jié)了可 充當(dāng)外源波長(zhǎng)板的所有板。外源波長(zhǎng)板所需的接插線是非常直接簡(jiǎn)單的，因?yàn)楦鞲饫w僅 僅連接到客戶端的發(fā)射器和接收器。出于說(shuō)明目的，細(xì)節(jié)水平僅限于說(shuō)明關(guān)鍵功能和它們?cè)诙喾N板之間的關(guān)系。根據(jù) 本發(fā)明的某些實(shí)施例，圖35給出了交叉連接板的示意圖；圖36給出了插入-分出板的示意 圖；圖37給出了發(fā)射-接收板的示意圖；圖38給出了光學(xué)2R板的示意圖；并且圖39給出 了外源波長(zhǎng)板的示意圖，其中一部分也充當(dāng)插入-分出板。驢替換的板級(jí)實(shí)施例可被包括進(jìn)來(lái)形成本發(fā)明實(shí)施例的整體部分的附加特征是光色散補(bǔ)償和光通道 監(jiān)視。圖40A和圖40B示出了色散管理位于入口處的色散管理型交叉連接板的某些實(shí)施例。 圖40A給出了多通道色散補(bǔ)償器(用字母D標(biāo)記)布置在入口光放大器(前置放大器，用 字母P標(biāo)記)之后的情形，而圖40B給出了多通道色散補(bǔ)償器(用字母D標(biāo)記)布置在可 能的兩級(jí)入口光放大器(前置放大器，用Pl和P2標(biāo)記)的兩級(jí)之間的情形。圖41示出了 色散管理位于出口處的色散管理型交叉連接板的某些實(shí)施例。多通道色散補(bǔ)償器(用字母 D標(biāo)記)被布置在出口光放大器(功率放大器，用字母B標(biāo)記)之前。注意，在插入-分出 板上不需要任何DCM，因?yàn)镈CM的使用是為了補(bǔ)償節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的光纖鏈路色散，而這完全由 色散管理型交叉連接板來(lái)處理。在光網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)處，監(jiān)視通道波長(zhǎng)信號(hào)的存在和光功率，其中低于某一閾值 的功率損耗將生成與信號(hào)損失(LOS)警報(bào)類似的快速警報(bào)。這包括通過(guò)信號(hào)、插入的信號(hào) 和分出的信號(hào)。圖42示出了在交叉連接板上光通道監(jiān)視的實(shí)現(xiàn)方式的某些實(shí)施例，其覆蓋 了對(duì)通過(guò)信號(hào)和在該節(jié)點(diǎn)處被插入的信號(hào)的監(jiān)視。圖43示出了在交叉連接板上光通道監(jiān) 視的實(shí)現(xiàn)方式的某些實(shí)施例，其覆蓋了對(duì)在該節(jié)點(diǎn)處被分出的信號(hào)的監(jiān)視。也需要監(jiān)視外源波長(zhǎng)信號(hào)的存在和光功率。除了可以用于外源波長(zhǎng)分出的插入-分出板以外，圖44還示出了根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的具有光通道監(jiān)視的特定外源波長(zhǎng)板?；蛘撸徊捎脠D42-44 中采取的方法，而是可以在前置放大器(P)之后、但是在IxNWSS或IxN分光器之前布置抽 頭耦合器和多通道OCM。節(jié)點(diǎn)保護(hù)實(shí)施例為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可靠性，非常需要一種解決交叉連接板之一的可能故障的方法。圖45 示出了節(jié)點(diǎn)保護(hù)的一個(gè)實(shí)施例，該節(jié)點(diǎn)保護(hù)利用3-dB分光器將入口信號(hào)的拷貝發(fā)送到輔 助交叉連接板，并且利用3-dB組合器將出口信號(hào)放到具有發(fā)生故障的交叉連接板的插槽 的出口端口上，其中(N-l)xl空間開關(guān)和Ix(N-I)空間開關(guān)一同選擇哪一個(gè)交叉連接板處 于受保護(hù)的重路由狀態(tài)下。由任何IxN WSS發(fā)送到發(fā)生故障的交叉連接板的出口信號(hào)需要 被路由到輔助交叉連接板。注意，通過(guò)處于受保護(hù)的重路由狀態(tài)下的發(fā)生故障的交叉連接 板進(jìn)行的傳輸必須通過(guò)禁用光放大器而被阻塞，這使得它們變得不透明。圖46中所示的節(jié)點(diǎn)保護(hù)方案的另一個(gè)實(shí)施例是使用1x2空間開關(guān)來(lái)將入口信號(hào) 重路由到輔助交叉連接板，并使用2x1空間開關(guān)將出口信號(hào)放到具有發(fā)生故障的交叉連接 板的插槽的出口端口上，其中(N-l)xl空間開關(guān)和Ix(N-I)空間開關(guān)一同選擇哪一個(gè)交叉 連接板處于受保護(hù)的重路由狀態(tài)下。由任何IxN WSS發(fā)送到發(fā)生故障的交叉連接板的出口 信號(hào)需要被路由到輔助交叉連接板。注意，通過(guò)處于保護(hù)重路由狀態(tài)下的發(fā)生故障的交叉 連接板進(jìn)行的傳輸被1x2和2x1空間開關(guān)阻塞，這些開關(guān)已將發(fā)生故障的板與任何可能的 信號(hào)傳輸相隔離。針對(duì)圖45和46描述的這些方法對(duì)于基于其它種類的交叉連接板的使用的其它實(shí) 施例也是有效的。唯一的改變?cè)谟诒话l(fā)送到發(fā)生故障的交叉連接板的出口信號(hào)如何被路由 到輔助交叉連接板的細(xì)節(jié)。用于樽塊化系統(tǒng)的機(jī)箱例子機(jī)箱及其背板圖47中示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例能夠容納所有板的單個(gè)機(jī)箱，我們稱之為超級(jí) (艮P，主)機(jī)箱。它是包含電控制背板(控制背板)、高速電信號(hào)背板(電背板)和光背板 的混合機(jī)箱。也可使用兩個(gè)分離的機(jī)箱，其中一個(gè)(根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例如圖48中所示)是 包含電控制背板(控制背板)和光背板的光機(jī)箱，另一個(gè)(根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例如圖49中所 示)是包含電控制背板(控制背板)和高速電信號(hào)背板(電背板)的電機(jī)箱。交叉連接板、 插入_分出板、外源波長(zhǎng)板、發(fā)射_接收板和光學(xué)2R板都將在超級(jí)機(jī)箱中。交叉連接板、插 入-分出板和外源波長(zhǎng)板將在光機(jī)箱中。發(fā)射-接收板和光學(xué)2R板將在電機(jī)箱中。另外， 光學(xué)2R可以在光機(jī)箱中。機(jī)箱構(gòu)造如圖50所示，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，(混合)超級(jí)機(jī)箱可以單獨(dú)使用，或者(混合)超 級(jí)機(jī)箱可以在以后與電機(jī)箱組合以允許擴(kuò)展該節(jié)點(diǎn)處的插入/分出信號(hào)的數(shù)量，這提供了 未來(lái)升級(jí)的選擇。圖51示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的光機(jī)箱，該光機(jī)箱伴有一個(gè)或多個(gè)電機(jī) 箱以滿足當(dāng)前需要并且同樣提供了該節(jié)點(diǎn)處的插入/分出信號(hào)的數(shù)量的未來(lái)升級(jí)擴(kuò)展。注 意，光機(jī)箱不具備可能很昂貴的高速電背板，并且電機(jī)箱不具備可能很昂貴的光背板。(混合)超級(jí)機(jī)箱的設(shè)施在圖52的配置例中被示為具有交叉連接板、插入_分出板和發(fā)射-接收板，該配置包括可選地互連插入-分出板和發(fā)射-接收板的多光纖分發(fā)接 插線。在插槽6至8中，光背板不被發(fā)射-接收板使用。圖53示出了具有交叉連接板、插 入-分出板和發(fā)射-接收板的(混合)超級(jí)機(jī)箱的另一種示例性配置。在插槽8中，光背 板不被發(fā)射_接收板使用。圖54中示出了具有發(fā)射_接收板和光學(xué)2R板的電機(jī)箱的示例 性配置。圖55示出了(混合)超級(jí)和電機(jī)箱可以如何與多光纖分發(fā)接插線相連，所述接插 線光學(xué)互連插入_分出板與發(fā)射_接收板或光學(xué)2R板。電機(jī)箱提供了更多的發(fā)射_接收 板或光學(xué)2R板的擴(kuò)展。光學(xué)2R板可能已被放入(混合)超級(jí)機(jī)箱中。圖56中示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的光機(jī)箱的示例性配置。圖57根據(jù)本發(fā)明某些實(shí) 施例示出了圖56的光機(jī)箱和圖54的電機(jī)箱可如何利用插入-分出板和發(fā)射-接收板或光 學(xué)2R板之間的多光纖分發(fā)接插線來(lái)互連。額外的電機(jī)箱將提供更多的發(fā)射-接收板或光 學(xué)2R板的擴(kuò)展。一個(gè)或多個(gè)分離的電機(jī)箱解決的問題在于每個(gè)插入-分出板所需的發(fā)射-接收板 的數(shù)量之間的潛在差異。每個(gè)插入-分出板可能需要多得多的發(fā)射-接收板。在一個(gè)給定 的發(fā)射_接收板上的發(fā)射器和接收器對(duì)的數(shù)量可能是稀少的，并且遠(yuǎn)小于插入/分出的整 數(shù)M。注意，期望M大至每光纖鏈路的密集波分復(fù)用(DWDM)通道的總數(shù)，例如在IOOGHz間 距下可能是40條通道，或者在50GHz間距下為80條通道，如前所述。
呈現(xiàn)有8個(gè)插槽的機(jī)箱完全是任意的。插槽數(shù)可以更大，但是在實(shí)踐中受到IxN 和Nxl WSS設(shè)備中整數(shù)N的數(shù)值的限制。不過(guò)，對(duì)于這里未描述的其它板來(lái)說(shuō)額外的插槽 可能是存在的。另外，對(duì)于(混合)超級(jí)機(jī)箱，可以有更多插槽，但是只與發(fā)射-接收板和 光學(xué)2R板兼容。特別感興趣的情況實(shí)際是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例每機(jī)箱的插槽數(shù)較少的情況 (初級(jí)機(jī)箱)。圖58中示出了基于這種初級(jí)機(jī)箱的節(jié)點(diǎn)配置，該配置最多提供了東_西 ROADM能力。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，還可以被配置為如圖59中所示的1維度節(jié)點(diǎn)(終端節(jié)點(diǎn))。 圖60示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的初級(jí)機(jī)箱的縮小的控制背板、電背板和光背板。初級(jí)機(jī)箱是 與超級(jí)機(jī)箱類似的混合機(jī)箱，因此能夠接納所有類型的板，只是數(shù)量較少。注意，在這種情 況下，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，光背板需要簡(jiǎn)單得多的3x3光交換結(jié)構(gòu)，如圖61所示。這種類似 ROADM的體系結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方式超過(guò)了傳統(tǒng)ROADM的能力，因?yàn)檗D(zhuǎn)發(fā)器不被網(wǎng)絡(luò)端口指定，這 是本專利申請(qǐng)的發(fā)明之一的例子。用于信號(hào)操縱的專用機(jī)箱前面的分別用于發(fā)射和接收插入和分出信號(hào)的實(shí)施例使用了具有端口透明性的 無(wú)色方法。然而，該方法對(duì)于每根光纖接插線還使用了單波長(zhǎng)通道。即使在給定的光纖上 可能出現(xiàn)多個(gè)分出信號(hào)，這些信號(hào)中也只有一個(gè)在被放在光纖所連接的接收器的光電探測(cè) 器之前某處的可調(diào)濾光器選擇后被接收。波長(zhǎng)選擇開關(guān)提供了由機(jī)箱之間的單根光纖接插 線攜帶復(fù)用的插入和分出信號(hào)的能力，并且各個(gè)信號(hào)不必向下分發(fā)到用于與發(fā)射器和接收 器相連的一組獨(dú)立光纖，從而保持了端口透明性。這兩種方法都有其優(yōu)點(diǎn)。前一種方法隨 著插入和分出的數(shù)量的增長(zhǎng)更加靈活，而后一種方法適合于需要一組或多組插入和分出通 道的應(yīng)用。這兩種方法可以在給定節(jié)點(diǎn)處一起使用。機(jī)箱配置下面三幅圖給出了作為專用無(wú)色插入/分出機(jī)箱的(混合)超級(jí)機(jī)箱的配置的各種實(shí)施例。它們使用三種不同的可能的專門板來(lái)使該插入/分出系統(tǒng)成為可能。我們將這 些專門板稱為分發(fā)-聚集板。前兩種配置還使用專門的單通道發(fā)射-接收板和專門的單通 道光學(xué)2R板。第三種配置使用專門的多通道發(fā)射_接收板和專門的多通道光學(xué)2R板。圖62示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例配置有基于Nxl和lxN WSS的分發(fā)-聚集板的機(jī)箱， 用以提供專用插入/分出機(jī)箱，其使用單通道發(fā)射_接收板和單通道光學(xué)2R板。圖63示 出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例配置有基于Nxl組合器和lxN WSS的分發(fā)-聚集板的機(jī)箱，用以提供 專用插入/分出機(jī)箱，其使用單通道發(fā)射-接收板和單通道光學(xué)2R板。在這兩種情況下， 分發(fā)_聚集板上的lxN WSS為每個(gè)單通道發(fā)射_接收板或每個(gè)單通道光學(xué)2R板進(jìn)行分出 通道選擇。注意，在所有的情況下，WSS模塊對(duì)于N根光纖中的每一根負(fù)責(zé)以單波長(zhǎng)來(lái)工作， 可以采用不同的技術(shù)。圖64示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例配置有基于Kxl組合器和lxK分光器的分發(fā)-聚集 板的機(jī)箱，用以提供專用插入/分出機(jī)箱，其使用多通道發(fā)射_接收板和多通道光學(xué)2R板。 在這種情況下，通道選擇是由緊鄰在每個(gè)接收器之前的濾光器完成的。K的整數(shù)值對(duì)應(yīng)于可 用于信號(hào)操縱板的插槽的數(shù)目，而J受限于位于單個(gè)板上的發(fā)射器和接收器或光學(xué)2R器件 的最大數(shù)目。圖65和圖66示出了兩種其他實(shí)施方式。圖65示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例配置有 基于Kxl組合器和lxN WSS的分發(fā)-聚集板的機(jī)箱，用以提供專用插入/分出機(jī)箱，其使用 多通道發(fā)射-接收板和多通道光學(xué)2R板。圖66示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例配置有基于NxlWSS 和lxN WSS的分發(fā)-聚集板的機(jī)箱，用以提供專用插入/分出機(jī)箱，其使用多通道發(fā)射_接 收板和多通道光學(xué)2R板。機(jī)箱的光背板將信號(hào)路由到各種單通道或多通道發(fā)射-接收板。所有這些專門的 發(fā)射-接收板和光學(xué)2R板要求將分發(fā)-聚集板布置在特定的插槽中，在所示實(shí)施例中是插 槽1。節(jié)點(diǎn)配置由于在專用插入/分出機(jī)箱和包含交叉連接板的任何機(jī)箱(例如，超級(jí)機(jī)箱或光 機(jī)箱)之間僅需要兩根光纖，因此節(jié)點(diǎn)配置更加簡(jiǎn)單。圖67中示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的光 機(jī)箱和插入/分出機(jī)箱的一個(gè)示例性配置，其具有將復(fù)用的插入信號(hào)從插入/分出機(jī)箱的 分發(fā)-聚集板的輸出傳遞到光機(jī)箱的交叉連接板的輸入(入口)的單個(gè)接插線，以及將復(fù) 用的分出信號(hào)從光機(jī)箱的交叉連接板的輸出(出口)傳遞到插入/分出機(jī)箱的分發(fā)-聚集 板的輸入的單個(gè)接插線。圖68示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的光機(jī)箱和插入/分出機(jī)箱的另一種示例性配置，其 具有將復(fù)用的插入信號(hào)從插入/分出機(jī)箱的分發(fā)_聚集板的輸出傳遞到光機(jī)箱的交叉連 接板的輸入(入口)的單個(gè)接插線，以及將復(fù)用的分出信號(hào)從光機(jī)箱的交叉連接板的輸出 (出口)傳遞到插入/分出機(jī)箱的分發(fā)_聚集板的輸入的單個(gè)接插線。專門板的總結(jié)圖69給出了根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的分發(fā)-聚集板的總結(jié)。圖70給出了根據(jù)本 發(fā)明某些實(shí)施例的單通道和多通道發(fā)射-接收板的總結(jié)。圖71給出了根據(jù)本發(fā)明某些實(shí) 施例的單通道和多通道光學(xué)2R板的總結(jié)。擴(kuò)展的東-西R0ADM實(shí)施例東-西R0ADM是一種有可能經(jīng)常需要的配置類型。如前面圖24、圖52 (但是只有兩個(gè)交叉連接板)和圖58中所示，具有兩個(gè)交叉連接板的機(jī)箱形成了東_西R0ADM的東連 接和西連接。對(duì)于該具體應(yīng)用，當(dāng)使用(混合)超級(jí)機(jī)箱時(shí)，其他專門的發(fā)射-接收板和光 學(xué)2R板也可能形成擴(kuò)展的東-西R0ADM，其中這些板是無(wú)色的并且是端口透明的。這些板 還提供了額外的特征，即和在其他配置中不一樣，不需要用于插入或分出信號(hào)的光纖接插 線。所有的插入和分出信號(hào)都路由經(jīng)過(guò)光背板。同樣，給定轉(zhuǎn)發(fā)器的插入和分出信號(hào)不被 指定波長(zhǎng)或被指定網(wǎng)絡(luò)端口(插槽)。在下面的采用WSS模塊的兩種不同的使用交叉連接 板的情況下，可以使用WSS模塊的簡(jiǎn)化技術(shù)，因?yàn)镹根光纖中的每一根將僅包含單個(gè)波長(zhǎng)?；趌xN和Nxl WSS的交叉連接板當(dāng)在擴(kuò)展的東-西R0ADM中所使用的交叉連接板是基于lxN和Nxl WSS時(shí)，根據(jù) 某些實(shí)施例有四種可能的發(fā)射器-接收器類型的板和四種可能的光學(xué)2R類型的板。我們 將這些專門板稱為東-西發(fā)射-接收板和東-西光學(xué)2R板。下面在一系列的四幅圖中示 出這些專門板以及它們?nèi)绾涡纬蓴U(kuò)展的東-西R0ADM。圖72示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的擴(kuò)展 的東-西R0ADM，其具有1x2空間開關(guān)用于選擇插入信號(hào)的東或西出口，并且具有2x1空間 開關(guān)以接受由lxN WSS傳遞的東或西入口分出信號(hào)。圖73示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的擴(kuò)展 的東-西R0ADM的另一例子，其具有用于廣播插入信號(hào)的1x2分光器，其中Nxl WSS選擇插 入信號(hào)的東或西出口，并且具有2x1組合器用于接受由lxN WSS傳遞的東或西入口分出信 號(hào)。圖74示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的擴(kuò)展的東_西R0ADM的另一例子，其具有1x2分光器用 于廣播插入信號(hào)，其中Nxl WSS選擇插入信號(hào)的東或西出口，并且具有2x1空間開關(guān)用于接 受由lxN WSS傳遞的東或西入口分出信號(hào)。圖75示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的擴(kuò)展的東-西 R0ADM的另一例子，其具有1x2空間開關(guān)用于選擇插入信號(hào)的東或西出口，并且具有2x1組 合器用于接受由lxN WSS傳遞的東或西入口分出信號(hào)?；趌xN WSS和Nxl組合器的交叉連接板根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可以有另一種類型的交叉連接板，其也可以用于形成擴(kuò)展的 東-西R0ADM，這就是基于lxN WSS和Nxl組合器的交叉連接板。有兩個(gè)兼容的東_西發(fā) 射_接收板和僅兩個(gè)兼容的東_西光學(xué)2R板。根據(jù)某些實(shí)施例，在圖76和圖77中示出了 形成擴(kuò)展的東_西R0ADM的兩種情況。圖76示出了這樣一種擴(kuò)展的東-西R0ADM的情況， 其具有1x2空間開關(guān)用于選擇插入信號(hào)的東或西出口，并且具有2x1空間開關(guān)用于接受由 lxN WSS傳遞的東或西入口分出信號(hào)。圖77示出了這樣一種擴(kuò)展的東-西R0ADM的情況， 其具有1x2空間開關(guān)用于選擇插入信號(hào)的東或西出口，并且具有2x1組合器用于接受由lxN WSS傳遞的東或西入口分出信號(hào)。根據(jù)某些實(shí)施例，圖78給出了東_西發(fā)射_接收板的總結(jié)，圖79給出了東_西光 學(xué)2R板的總結(jié)。所有這些專門的發(fā)射_接收板和光學(xué)2R板要求交叉連接板被置于特定的 插槽中，在所示實(shí)施例中是插槽1和2?？梢源嬖谄渌渲谩：?jiǎn)化的光背板結(jié)構(gòu)對(duì)于插入/分出機(jī)箱和擴(kuò)展的東_西R0ADM，圖22中所示的完整的光背板不被完 全使用。存在使用減少組件的部分光背板的可能。完整的背板可由多個(gè)結(jié)構(gòu)層組成，其中 在必要的層上安裝有插入/分出機(jī)箱和擴(kuò)展的東_西R0ADM。注意，在光背板的圖示中，箭 頭的方向并不暗示需要改變光背板的物理本質(zhì)。箭頭的方向僅指示在使用光背板時(shí)通道波 長(zhǎng)信號(hào)傳播的方向。粗線指示兩個(gè)或更多個(gè)復(fù)用的通道波長(zhǎng)信號(hào)的可能性。
用于插入/分出機(jī)箱圖80中示出了圖62至66 (含)中所示的插入/分出機(jī)箱所需的簡(jiǎn)化光背板結(jié)構(gòu)。 該結(jié)構(gòu)可以是圖22中所示的完整結(jié)構(gòu)的單層。注意，如果要使用這種簡(jiǎn)化的光背板，則機(jī) 箱不再是超級(jí)機(jī)箱，而事實(shí)上是專用的插入/分出機(jī)箱。用于擴(kuò)展的東-西R0ADM圖81中示出了擴(kuò)展的東-西R0ADM所需的簡(jiǎn)化的光背板結(jié)構(gòu)，它基于圖72至 77(含)中所示的(混合)超級(jí)機(jī)箱。該結(jié)構(gòu)可以是圖22中所示的完整結(jié)構(gòu)的兩層。注 意，如果要使用這種簡(jiǎn)化的光背板，則機(jī)箱不再是超級(jí)機(jī)箱，而是專門的擴(kuò)展東_西R0ADM 機(jī)箱。碰至此，這里已描述了具有無(wú)色和端口透明的插入/分出接口的基于模塊化WSS 的通信系統(tǒng)。注意，上述技術(shù)可僅應(yīng)用于光纖管理，這在2005年9月6日提交的題為 "Optical Backplane System”的未決美國(guó)專利申請(qǐng)No. 11/220，630中有所描述。上述的 交叉連接可以按照2005年8月29日提交的題為‘‘Optical Switches"的未決美國(guó)專利申 請(qǐng)No. 11/215，058和2004年6月14日提交的題為"Optical SwitchMatrix”的未決美國(guó) 專利申請(qǐng)No. 10/867，948來(lái)實(shí)現(xiàn)或者具有這兩個(gè)申請(qǐng)中描述的組件。上述申請(qǐng)的公開內(nèi)容 全部合并到本文中。前面具體實(shí)施方式
的某些部分是就計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)數(shù)據(jù)位的操作的符號(hào)表示和 算法方面來(lái)表述的。這些算法描述和表示是數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域中的技術(shù)人員用來(lái)最有效地向本 領(lǐng)域中的其他技術(shù)人員傳達(dá)其工作實(shí)質(zhì)的方式。算法在這里一般是指導(dǎo)致期望結(jié)果的操作 的自洽序列。所述操作是指需要對(duì)物理量的物理操縱。通常(但不是必須)，這些量采用能 夠被存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移、組合、比較和以其他方式操縱的電或磁信號(hào)的形式。主要出于通用的原因， 稱這些信號(hào)為比特、值、元素、符號(hào)、字符、項(xiàng)、數(shù)字等有時(shí)證明是方便的。然而，應(yīng)該記住，所有這些術(shù)語(yǔ)和類似的術(shù)語(yǔ)與適當(dāng)?shù)奈锢砹肯嚓P(guān)聯(lián)，它們僅僅是 應(yīng)用于這些量的方便的標(biāo)記。除非在以下討論中清楚地以其它方式特別陳述，否則認(rèn)為，在 整個(gè)說(shuō)明書中，利用諸如“處理”或“計(jì)算”或“運(yùn)算”或“確定”或“顯示”等術(shù)語(yǔ)的討論是 指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或類似的電子計(jì)算裝置的動(dòng)作和處理過(guò)程，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或類似的電子計(jì) 算裝置操縱在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)被表示為物理(電子)量的數(shù)據(jù)，并將該數(shù) 據(jù)變換為在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器或寄存器或者其它這樣的信息存儲(chǔ)、傳輸或顯示裝置內(nèi)被 類似地表示為物理量的其它數(shù)據(jù)。本發(fā)明的實(shí)施方式還涉及一種用于執(zhí)行這里所描述的操作的設(shè)備?？蔀榱诵枰?的目的專門構(gòu)造該設(shè)備，或者它可包括被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的計(jì)算機(jī)程序選擇性地激活或重 新配置的通用計(jì)算機(jī)。這樣的計(jì)算機(jī)程序可被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，例如但不限 于包括軟盤、光盤、CD-ROM和磁光盤的任何類型的盤；只讀存儲(chǔ)器(ROM)；隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器 (RAM)；可擦除可編程ROM(EPROM)；電可擦除可編程ROM(EEPROM)；磁卡或光卡；或者適于 存儲(chǔ)電子指令的任何類型的介質(zhì)，每種介質(zhì)都與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線耦合。這里所呈現(xiàn)的處理過(guò)程和顯示并不固有地與任何特定的計(jì)算機(jī)或其它設(shè)備相關(guān)。 各種通用系統(tǒng)可與根據(jù)這里的教導(dǎo)的程序一起使用，或者構(gòu)造更專門的設(shè)備來(lái)執(zhí)行所描述 的操作可證明是方便的。根據(jù)以下描述將明白各種這些系統(tǒng)的所需結(jié)構(gòu)。另外，不針對(duì)任何特定的編程語(yǔ)言來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。將意識(shí)到，多種編程語(yǔ)言可用于實(shí)現(xiàn)如這里 所描述的本發(fā)明的實(shí)施方式的教導(dǎo)。機(jī)器可讀介質(zhì)包括用于存儲(chǔ)或傳輸具有機(jī)器(比如，計(jì)算機(jī))可讀形式的信息。例 如，機(jī)器可讀介質(zhì)包括只讀存儲(chǔ)器(“ROM”)；隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(“RAM”)；磁盤存儲(chǔ)介質(zhì)； 光存儲(chǔ)介質(zhì)；閃存器件；電、光、聲或其它形式的傳播信號(hào)(比如，載波、紅外信號(hào)、數(shù)字信號(hào) 等)，諸如此類等等。在前面的說(shuō)明書中，已參考具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的實(shí)施方式。很明顯，可以對(duì) 其進(jìn)行各種修改，而不脫離在權(quán)利要求中給出的本發(fā)明的更寬廣精神和范圍。因此，說(shuō)明書 和附圖應(yīng)視為說(shuō)明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
一種光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，包括主機(jī)箱，該主機(jī)箱具有與控制背板、光背板和電背板耦合的多個(gè)插槽；一個(gè)或多個(gè)交叉連接板，所述一個(gè)或多個(gè)交叉連接板被插入到所述主機(jī)箱的一個(gè)或多個(gè)第一插槽中并被耦合到所述控制背板和所述光背板，所述一個(gè)或多個(gè)交叉連接板中的每一個(gè)具有網(wǎng)絡(luò)入口端口和網(wǎng)絡(luò)出口端口，所述一個(gè)或多個(gè)交叉連接板形成包括一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)入口端口和一個(gè)或多個(gè)出口端口的光交叉連接；被插入到所述主機(jī)箱的第二插槽中的插入-分出板，其中一個(gè)或多個(gè)通道波長(zhǎng)光信號(hào)能夠經(jīng)由所述插入-分出板被插入到所述交叉連接板的出口端口之一上，而一個(gè)或多個(gè)相同通道波長(zhǎng)光信號(hào)能夠經(jīng)由所述插入-分出板從所述交叉連接板的多個(gè)入口端口之一分出；被插入到所述主機(jī)箱的第三插槽中的發(fā)射-接收板，其中一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器生成通過(guò)多光纖接插線被路由到所述插入-分出板的一個(gè)或多個(gè)插入端口的通道波長(zhǎng)光信號(hào)，并且一個(gè)或多個(gè)通道波長(zhǎng)光信號(hào)通過(guò)多光纖接插線從所述插入-分出板的一個(gè)或多個(gè)分出端口被路由到所述發(fā)射-接收板的接收器；被插入到所述主機(jī)箱的第四插槽中的光學(xué)2R板，其中所述光學(xué)2R板的輸出生成通過(guò)多光纖接插線被路由到所述插入-分出板的所述一個(gè)或多個(gè)插入端口的通道波長(zhǎng)光信號(hào)，并且一個(gè)或多個(gè)通道波長(zhǎng)光信號(hào)通過(guò)多光纖接插線從所述插入-分出板的所述一個(gè)或多個(gè)分出端口被路由到所述光學(xué)2R板的輸入。
2.如權(quán)利要求1所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，還包括被插入到所述主機(jī)箱的第五插槽中的外源 波長(zhǎng)板，其中一個(gè)或多個(gè)通道波長(zhǎng)光信號(hào)能夠經(jīng)由所述外源波長(zhǎng)板被插入到所述一個(gè)或多 個(gè)交叉連接板的出口端口之一上，而一個(gè)或多個(gè)相同通道波長(zhǎng)光信號(hào)能夠經(jīng)由所述外源波 長(zhǎng)板從所述一個(gè)或多個(gè)交叉連接板的入口端口之一分出。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中所述主機(jī)箱還包括具有多個(gè)插槽的光機(jī) 箱和具有多個(gè)插槽的電機(jī)箱，所述光機(jī)箱耦合到所述控制背板和所述光背板，所述電機(jī)箱 耦合到所述控制背板和所述電背板，其中所述交叉連接板、所述插入_分出板和所述外源 波長(zhǎng)板被插入到所述光機(jī)箱的插槽中，而所述發(fā)射-接收板和所述光學(xué)2R板被插入到所述 電機(jī)箱的插槽中。
4.如權(quán)利要求3所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中所述光機(jī)箱和所述電機(jī)箱的接口對(duì)于直線、 環(huán)狀和網(wǎng)格狀的全光網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)是無(wú)色的、波長(zhǎng)通道透明的和網(wǎng)絡(luò)端口透明的插入/分出接
5.如權(quán)利要求3或4所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中，位于同一主機(jī)箱或電機(jī)箱中的多個(gè)不同 的發(fā)射器或接收器在分別連接到多個(gè)不同的插入_分出板時(shí)重復(fù)使用相同的波長(zhǎng)通道。
6.如權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中位于所述主機(jī)箱或電機(jī)箱中的發(fā) 射器或接收器連接到相同的插入-分出板。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中，為了插入來(lái)自所述發(fā)射-接收板 和所述光學(xué)2R板之一的通道波長(zhǎng)信號(hào)，提供光廣播和多播中的至少一種。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中所述光背板包括一層或多層的光 背板結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中額外的機(jī)箱能夠被連接到所述主機(jī)箱，并且額外的板能夠被插入到每個(gè)機(jī)箱的插槽中。
10.如權(quán)利要求3-9中任一項(xiàng)所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中，多個(gè)相同的板被插入到主機(jī) 箱、光機(jī)箱和電機(jī)箱之一的多個(gè)插槽中，并且其中，至少一個(gè)板被用于備份另一個(gè)板以實(shí)現(xiàn) 冗余。
11.如權(quán)利要求4-10中任一項(xiàng)所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中所述交叉連接板還包括與無(wú)色 且端口透明的插入/分出接口兼容的色散補(bǔ)償單元。
12.如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，還包括在所述交叉連接板、所述插 入_分出板和所述外源波長(zhǎng)板中實(shí)現(xiàn)的多通道光通道監(jiān)視器。
13.如權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，還包括第一交叉連接板和作為該第一交叉連接板的輔助板的第二交叉連接板，該第二交叉連 接板在其入口上具有(N-l)xl開關(guān)，在其出口上具有Ix(N-I)開關(guān)，用于在第一交叉連接板 發(fā)生故障的情況下選擇該第一交叉連接板；分光器，該分光器被耦合以在所述第一交叉連接板發(fā)生故障的情況下將入口信號(hào)的拷 貝發(fā)送到所述第二交叉連接板；以及組合器，所述組合器被耦合以將出口信號(hào)的拷貝從所述第二交叉連接板發(fā)回到所述第 一交叉連接板的出口。
14.如權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，還包括第一交叉連接板和作為該第一交叉連接板的輔助板的第二交叉連接板，該第二交叉連 接板在其入口上具有(N-l)xl開關(guān)，在其出口上具有Ix(N-I)開關(guān)，用于在第一交叉連接板 發(fā)生故障的情況下選擇該第一交叉連接板；1x2開關(guān)，在所述第一交叉連接板發(fā)生故障的情況下，該1x2開關(guān)替換地將入口信號(hào)發(fā) 送到所述第二交叉連接板；以及2x1開關(guān)，所述2x1開關(guān)將出口信號(hào)從所述第二交叉連接板發(fā)回到所述第一交叉連接 板的出口。
15.如權(quán)利要求3-14中任一項(xiàng)所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中所述交叉連接板與所述主機(jī)箱 和光機(jī)箱中的至少一個(gè)的插槽接口兼容。
16.如權(quán)利要求3-15中任一項(xiàng)所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中所述插入-分出板與所述主機(jī) 箱和光機(jī)箱中的至少一個(gè)的插槽接口兼容。
17.如權(quán)利要求3-16中任一項(xiàng)所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中所述外源波長(zhǎng)板與所述主機(jī)箱 和光機(jī)箱中的至少一個(gè)的插槽接口兼容。
18.如權(quán)利要求3-17中任一項(xiàng)所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中所述發(fā)射-接收板與所述主機(jī) 箱和電機(jī)箱中的至少一個(gè)的插槽接口兼容。
19.如權(quán)利要求3-18中任一項(xiàng)所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中所述光學(xué)2R板與所述主機(jī)箱和 電機(jī)箱中的至少一個(gè)的插槽接口兼容。
20.如權(quán)利要求3-19中任一項(xiàng)所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其中所述主機(jī)箱或光機(jī)箱或電機(jī)箱 被實(shí)現(xiàn)為具有較少的插槽以支持相對(duì)小的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
21.如權(quán)利要求1-20中任一項(xiàng)所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，還包括與所述主機(jī)箱兼容、用于形 成專用插入/分出機(jī)箱的分發(fā)_聚集板，所述分發(fā)_聚集板是無(wú)色且網(wǎng)絡(luò)端口透明的，以與 所述交叉連接板直接相連，并與專用的單通道和多通道發(fā)射_接收板和專用的單通道和多通道光學(xué)2R板相連。
22.如權(quán)利要求1-21中任一項(xiàng)所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，還包括被插入到所述插入/分出機(jī) 箱中的一個(gè)或多個(gè)單通道或多通道發(fā)射-接收板。
23.如權(quán)利要求1-22中任一項(xiàng)所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，還包括被插入到所述插入/分出機(jī) 箱中的一個(gè)或多個(gè)單通道或多通道光學(xué)2R板。
24.如權(quán)利要求1-23中任一項(xiàng)所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，還包括起源于所述主機(jī)箱的擴(kuò)展機(jī) 箱，其在使用兩個(gè)或更多個(gè)交叉連接板、一個(gè)或多個(gè)東_西發(fā)射_接收板或者一個(gè)或多個(gè)光 學(xué)2R板時(shí)充當(dāng)東-西R0ADM。
25.一種光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括主機(jī)箱，該主機(jī)箱具有耦合到控制背板、光背板和電背板的多個(gè)插槽；一個(gè)或多個(gè)交叉連接板，所述一個(gè)或多個(gè)交叉連接板被插入到所述主機(jī)箱的第一插槽 中并且耦合到所述控制背板和所述光背板；以及被插入到所述主機(jī)箱的第二插槽中的插入-分出板，其中一個(gè)或多個(gè)通道波長(zhǎng)光信號(hào) 能夠經(jīng)由所述插入_分出板被插入到所述交叉連接板上，并且一個(gè)或多個(gè)通道波長(zhǎng)光信號(hào) 能夠經(jīng)由所述插入_分出板從所述交叉連接板分出。
全文摘要
這里描述了一種具有無(wú)色的且網(wǎng)絡(luò)端口透明的插入/分出接口的基于模塊化WSS的通信系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的某些方面，提供了能夠?qū)崿F(xiàn)直線、環(huán)狀和網(wǎng)格狀光網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備體系結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的實(shí)施例主要關(guān)于如何在網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)處插入和分出信號(hào)。本發(fā)明的實(shí)施例基于波長(zhǎng)選擇開關(guān)(WSS)的使用，WSS是一種新興的組件技術(shù)。還描述了其他方法和裝置。
文檔編號(hào)H04J14/00GK101809912SQ200880000284
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
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