專利名稱：光學(xué)信號交換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉M明WDM光學(xué)網(wǎng)^4頁域，特別是透明光學(xué)網(wǎng)絡(luò)的無需轉(zhuǎn)換 到電子信號即可交換波長信道的交4錄置。
背景技術(shù)：
掌握采取光纖波分復(fù)用(或者WDM)的光纖傳輸技術(shù)，對于滿足信息 傳輸中數(shù)據(jù)傳^it率日益增長的需求是一個重要因素。術(shù)語"透明"^^用到其 中信號被保持在光學(xué)領(lǐng)域中，而不轉(zhuǎn)變成電子信號的傳輸系統(tǒng)。光學(xué)通信網(wǎng) 絡(luò)中的透明性通過消除光-電-光的轉(zhuǎn)換，從而消除相應(yīng)的換能器，可以降 低網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備成本。在透明WDM網(wǎng)絡(luò)中利用的子系統(tǒng)，M包括有可配置 的光學(xué)上下路復(fù)用器(add/drop multiplexer)或者ROADM,以及光學(xué)交叉連 接器，或者0XC。為了構(gòu)造這樣的子系統(tǒng)，稱為波^i^擇開關(guān)或者WSS (波 長選擇開關(guān))的詔^4爭別重要。這是因為，這些i殳備可以實現(xiàn)/f壬意互聯(lián)復(fù)的 交換節(jié)點，具有非常靈活的配置，比利用分立部件簡單得多的結(jié)構(gòu)，以及減 小的尺寸和高的可靠性。除了其他之外，在S. Mechels等人在正EE Communication Magazine, 2003年3月，pp88-94上發(fā)表的文章中描述了波長 選擇開關(guān)及其應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施方式中，本發(fā)明公開了一種光學(xué)信號交換裝置，包拾
多個廣纟斜馬合器，每^M合器包括能夠接收進入的波分復(fù)用的光學(xué)信號 的輸入；以及用以廣播所述光學(xué)輸入信號的第一組輸出；
多個波^it擇才狹，每個所述才狹包括第一組輸入，用以接收波長信道; 以及一個輸出，用以傳輸/脈所述第一組輸入接收的波長信道中選擇性地獲 得的波分復(fù)用的光學(xué)輸出信號；
光學(xué)連接裝置，將廣#^^器的第二組輸出鏈接到波^4擇才狹的第二
6組輸入，以便將所述廣#^^器接收的光學(xué)輸入信號路由到所述波^^擇模
塊；
所述波長選擇才缺被安排成多個組，所述組中的至少一個組包括多個所述波長選擇模塊， 一組中的波長選^^莫塊的每一個均用來在其輸出處例如通過同一光纜連接到一個公共的相鄰節(jié)點，所述光學(xué)連接裝置被如此安4射吏得對于每個所述廣4斜馬合器而言，能夠?qū)⒂伤鶖器接收的光學(xué)輸入信號同
時廣播到每組的至少一個波^it擇模夾。
在其^f也有利的實施方式中，該方法可以具有下列一個或多個特點
廣#^^器被配置成多個組，所述組中的至少一個組包括多個所述廣播
耦合器， 一組中的廣#^禺合器的每一個均用來例如通過同 一光纜連接到公共
的相鄰節(jié)點。
參至少一個波長選^^才莫塊或者每一個波長選^^模塊包括的輸^^上與
廣才斜禹合器的組數(shù)一樣多。這樣的配置使得可以使用其端口數(shù)目相對少于連接到該裝置的光纖數(shù)的波^i^擇模塊。
"斤述廣"t斜給器組和所述波^i4擇才狹組數(shù)目相等。在一種變化的實現(xiàn)方式中，設(shè)備在這方面可以呈現(xiàn)非對稱性。
爭該光學(xué)連接裝置被配置成使得對于每個所述波^4擇模塊而言，能夠?qū)碜悦縙禹合器組的至少一個廣#^馬合器的光學(xué)信號同時路由到所述波M擇微。
至少 一個所述廣#^禺合器或者每一個所述廣#^^器包括的輸出的數(shù)
目基本上與波長選擇模塊的組數(shù)一樣多。這樣的配置使得可以使用其端口數(shù)
目相對少于連接到該裝置的光纖數(shù)的廣纟斜禹合器，從而限制插入損耗。
參所述光學(xué)連接裝置包括波導(dǎo),每個波導(dǎo)將第二組輸出中的一個輸出連接
到第二組輸入中的一個輸入。
參這些波導(dǎo)將每個廣纟斜馬合器連接到每組的至少一個波^it擇模塊。*從相鄰節(jié)點接收所述光學(xué)輸入信號的廣4斜^器與連接到所述相鄰節(jié)
點的 一組波長選擇模塊沒有4^f可直接的光學(xué)銜洛。這樣的配置允許減少波長
選擇才狹中^J]的端口數(shù)。
，所述光學(xué)連接裝置包括至少一個光學(xué)空間交換矩陣，所述矩陣的輸入連接到所述第二組輸出中的輸出并且所述矩陣的輸出連接到所述第二組輸入中
的輸入。
7 光學(xué)空間交換矩陣的輸出連接到每個組的至少一個波長選4^模塊或者到^~"個波絲擇微。
，該光學(xué)空間交換矩陣的輸入連接到每組的至少一個廣#^^器或者每一個廣〗斜^器。
爭所述光學(xué)連接裝置包括多個光學(xué)空間交換矩P車，所述矩陣的輸入連接到所述第二組輸出中的輸出并且所述矩陣的輸出連接到所述第二組輸入中的輸入。
"斤述光學(xué)空間交換矩陣的數(shù)目少于或等于波^i^擇模塊的所述輸入的數(shù)目，每個所述波長選擇模塊都具有連接到所有所述光學(xué)空間交換矩陣的輸入，每個所述廣4斜給器都具有連接到所有所述光學(xué)空間交換矩陣的輸出。
，至少一個或者所有所述廣#^^器的輸出連接到下路(drop)才狹，以
便對所述廣4斜馬合器接收的光學(xué)輸入信號的至少一個波長信道攜帶的數(shù)字數(shù)
據(jù)進行解調(diào)。在一個變形方案中，下路才M可以連接到該裝置的其他點。參至少一個或者所有所述波^4擇才莫塊的輸入連接到上路(add)模塊，
以便將至少一個波長信道插入所述波^#^^出的光學(xué)輸出信號。在一個變形方案中，上路才^:可以連接到該裝置的其他點。
*該廣#斜給器和該波^^擇沖狹數(shù)目相等。在一種變形方案中，該裝置在這方面可以呈現(xiàn)非對稱性。
在一個特定的實施方式中，所述交換裝置還包括
至少一個循環(huán)組件，所述循環(huán)組件或每一個循環(huán)組件包括波長循環(huán)4莫塊，其包括多個輸入和一個輸出，該輸入用以接收波長信道而該輸出用以發(fā)送從在所述多個輸入處接收的波長信道中選擇性^^得的波分復(fù)用的循環(huán)的光學(xué)信號；循環(huán)耦合器，其包括一個輸入和多個輸出，該輸入連接到所述波長循環(huán)模塊的輸出，以便接收所述經(jīng)循環(huán)的光學(xué)信號，該多個輸出用以廣播所述循環(huán)的光學(xué)信號；
第二光學(xué)連接裝置，其將廣4斜^器的第三組輸出連接到一個或多個波長循環(huán)模塊的第三組輸入，以便把所述廣^M^器接收的光學(xué)輸入信號路由到該一個或多個波長循環(huán)4莫塊；
第三光學(xué)連接裝置，其將一個或多個循環(huán)輪^器的第四組輸出連接到波長選擇模塊的第四組輸入，以便將該一個或多個循環(huán)耦合器所接收的循環(huán)光學(xué)信號路由到所述波^i^擇模塊。按照該特定的實施方式，該交換裝置還可以呈現(xiàn)下列一個或多個特點"玄第二光學(xué)連接裝置被配置成這樣的方式，M組的至少一個廣4斜^器所接收的光學(xué)輸入信號同時路由到所述的或者每一個波長循環(huán)4莫塊。
參該第三光學(xué)連接裝置被配置成這樣的方式，使得能夠?qū)⑺龅幕蛘過"~
個循環(huán)的光學(xué)信號同時廣播到每組的至少一個波^i4擇模塊。
參該第三組中的輸入數(shù)目多于或者等于廣4斜禺合器的數(shù)目。換言之，循環(huán)
組件的數(shù)目和每個循環(huán)模塊的輸入的數(shù)目是這樣的，使纟絲個廣l斜馬合器都
連接到至少一個循環(huán)組件。
參第四組中的輸出的數(shù)目多于或者等于波^^擇才狹的數(shù)目。換言之，循
環(huán)組件的數(shù)目和每個循環(huán)^^器的輸出的數(shù)目是這樣的，使纟特一個波"^
擇才勢夾都連接到至少一個循環(huán)組件。
*該第二和第三光學(xué)連接裝置包括波導(dǎo)，每個波導(dǎo)將所述第三組或相應(yīng)的第四組中的一個輸出連接到所述第三組或相應(yīng)的第四組輸入中的一個輸入。
參沒有任何直接光學(xué)鏈^4夸循環(huán)^^器的輸出連接到波長循環(huán)才狹的輸入。
本發(fā)明的一個J4^勾思是，設(shè)計針對具有大量輸入和輸出光纖的節(jié)點的廣播和選擇(broadcast-and-select)類型的光學(xué)架構(gòu)，同時限制波長選擇4狹所需要的端口數(shù)目。
本發(fā)明的另一個I4^勾思是，從M^各方向，即，從與之交換業(yè)務(wù)的相鄰節(jié)點，來考慮節(jié)點的互聯(lián)性。 一個敏洛方向可以包括連接到同一相鄰節(jié)點的多個光纖，因而其可以同等地用來將光學(xué)信號傳輸?shù)剿鵡f目鄰節(jié)點。一*路方向的光纖必要時可以安排成一根光纜的形式。


在參照附圖閱讀下面給出的僅作為說明性的而非限制性的例子的多個具體實施方式
的描述，將更充分的理解本發(fā)明，本發(fā)明的其他目的、細節(jié)、特點和優(yōu)點將顯得更加清晰。
圖1和圖2是_按照第一實施方式的光學(xué)節(jié)點的功育^匡圖3是按照第二實施方式的光學(xué)節(jié)點的功能框圖4是按照第三實施方式的光學(xué)節(jié)點的功能框圖5是按照第四實施方式的光學(xué)節(jié)點的功能框圖；圖6是按照第五實施方式的光學(xué)節(jié)點的功能框圖；圖7是其中可以利用這些實施方式的光學(xué)網(wǎng)絡(luò)的功肯^匡圖；圖8是按照第六實施方式的光學(xué)節(jié)點的功能框圖；而圖9是圖8的節(jié)點的局部詳圖。
具體實施例方式
參考圖7， WDM網(wǎng)狀(mesh)網(wǎng)絡(luò)l包括多個光學(xué)節(jié)點2至8，這些節(jié)點由箭頭9標(biāo)示的定向^^連"^M。每^M^都可以包括一根或多根光纖。特別地，對于大容量的網(wǎng)絡(luò)，例如，電信運營商的核心網(wǎng)絡(luò)，M^—般必須包含多根光纖。為了便于其安裝，這些光纖可以按光纜的形式組合在-^。因而，在這樣的網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點2至8中的每一個節(jié)點都必須能夠在大量的輸入和輸出光纖之間交換光學(xué)信號，這些光纖均將所述節(jié)點連接到有限數(shù)目的相鄰節(jié)點。 一個節(jié)點的相鄰節(jié)點的數(shù)目^皮稱為它的互聯(lián)度。例如，在圖7上，節(jié)點6具有的互私變等于4，而節(jié)點3具有的互M等于3。
現(xiàn)將參考圖1至6描述多個適合于構(gòu)造這種類型的光學(xué)節(jié)點的光學(xué)架構(gòu)。為了簡明起見，只示出用絲節(jié)點的輸入和輸出之間路由光學(xué)信號以絲可應(yīng)用的情況下本地上路或下路光學(xué)信號的交換節(jié)點的光學(xué)部分。許多沒有示出的其他部件可以被包括進光學(xué)節(jié)點的結(jié)構(gòu)，特別是一個或多個用來控制交換以及在可應(yīng)用的情況下控制信號的上路和下路的命令模塊。特別地，該控制必須it^波長信道之間的碰撞。
命令一^:可以構(gòu)造為不同的形式，以單獨的或分布的方式，借助于硬件和/或軟件部件實現(xiàn)?？捎玫挠瞊j^件有專用集成電路ASIC、現(xiàn)場可編程邏輯陣列FPGA或微處理器。軟件部件可以用不同的編程語言，例4口， C， C++,Java或VHDL編寫。該列舉并非是窮舉的。
參見圖1，其中示出適合于構(gòu)造互聯(lián)度為4的光學(xué)節(jié)點的交換裝置10。塊21 、 22和23參見圖2。該裝置10包括輸入和輸出，此處是12個輸入和12個輸出，該輸入用以連接承載輸入的波分復(fù)用的信道的輸入光纖ll，該輸出用以連接承載輸出的波分復(fù)用的信道的輸出光纖12。數(shù)字13至16標(biāo)示四組輸入光纖ll,此處每組3根光纖，每組的光纖均連接到同一個相鄰節(jié)點。數(shù)字17至20標(biāo)示四組輸出光纖12，此處每組3根光纖，每組的光纖均連才妄
到同一個相鄰節(jié)點。 一個組中的光纖可以均安排在一根光纜中或安排在;u艮
10光纜中。
圖1的架構(gòu)包括廣播和選擇架構(gòu)的沐泉。裝置10的每個輸入都連接至廣
才斜給器25，廣^斜給器25接收WDM信號，并且將其向多個波^it襯關(guān) (WSS)26廣播。裝置10的每個輸出都連接到WSS 26, WSS 26接4棘自多個 廣4斜給器25的WDM信號。通過擴展，將連接到一組輸入光纖13、 14、 15 或16的所有廣4斜給器25稱為一個廣4斜給器組。同樣地，將連接到一組 輸出光纖17、 18、 19或20的所有WSS26稱為一個WSS組。
傳統(tǒng)的廣播和選擇架構(gòu)(broadcast-and-sdect architecture)會#^個WSS 26連接到每個廣"l斜禺合器25。對于圖1中的節(jié)點，該傳統(tǒng)的架構(gòu)將呈現(xiàn)支持 有12個輸入WSS和有12個輸出l給器。這種方案的某些缺點是端口數(shù)多的 WSS價格高，而iU給器的上i^l員耗錄輸出口數(shù)目的增大而增大。
作為對比，在圖1的實施方式中，每個耦合器只連接到每組中的單個WSS 26,就是說，只連接到4個WSS。另夕卜，每個WSS 26只連接到4 ^給器 25。耦合器25的輸出和WSS26的輸入之間的光學(xué)敏珞27可以是光纖或者是 其他類型的波導(dǎo)。沒有示出的其他部件可以被安裝在這些鏈路上，例如，色 散外H對勢丸或放大器或其他物理衰減^^嘗部件。
因此，若節(jié)點的互聯(lián)度為N，則裝置10可用帶有N個輸出分支的耦合器 和帶有N個輸入端口的WSS來構(gòu)造，并允許透明地^f^f可輸入光纖11的一 個或多個信道同時3各由到N個相鄰節(jié)點。
應(yīng)該注意，波^i^擇開關(guān)(WSS)是一種包括多個可選擇端口和至少一個共 用端口的設(shè)備，其可以完成可編程的多路復(fù)用功能或者可編程的多^各解復(fù)用 功能。當(dāng)其充當(dāng)復(fù)用器時，可選擇端口用于輸入，而共用端口用于共用輸出。 該波長選擇開關(guān)能夠才艮據(jù)所接收的信道的波長和相應(yīng)的輸入，并根據(jù)命4^f言 號，選擇性地將在輸入處接收的波長信道(即，相應(yīng)的波長所承載的光學(xué)信 號)路由到該設(shè)備的共用輸出。路由到共用輸出的信道應(yīng)該具有不同的波長。
在此情況下，該設(shè)備才;y亍可編程的多路復(fù)用功能，在輸出處提供從接收的信
道中選擇的信道，或者從接收的信道中選擇的一組信道構(gòu)成的信道的復(fù)用。 在每個輸入端口處，可以發(fā)送一個信道、多個信道，或者不發(fā)這/f^f可信道。
可選地，如圖2所示，裝置10可以包4舌i^l妻到壽禺合器25的下路模塊28。 在這種情況下，#^器25包括一個或多個通向下路模塊28的附加輸出29。 該下路模塊28包括一個或多個光學(xué)接收器,用以解調(diào)要下路的光學(xué)信號數(shù)據(jù)。其還可以包括各種用來選擇要下路的信道的光學(xué)部件，，諸如解JJU器、4給 器、固定的或可調(diào)諧的濾波器、光門、WSS等等。在這種情況下，并給器25 具有的輸出的數(shù)目大于節(jié)點的互^t,例如，等于N+1。
可選地，如圖2所示，裝置10可以包^i^接到WSS26的上i^莫塊30。 在這種情況下，WSS 26包括一個或多個連接到上i^莫塊30的附加輸入31。 該上路模塊30包括一個或多個帶固定波長或者可調(diào)諧波長的光學(xué)發(fā)射器，以 便生成要上路的光學(xué)信號。其還可以包括各種用來合并、路由或調(diào)節(jié)要上路 的光學(xué)信號的光學(xué)部件，諸如復(fù)用器、合并器、光門、放大器、WSS等等。 在這種情況下，WSS 26具有的輸出的數(shù)目大于節(jié)點的互私復(fù)，例如，等于 N+l。
在圖1和圖2的實施方式中，每個WSS 26包括專門連接到每組的井給 器25的輸入，使之能夠從每個相鄰節(jié)點接收至少一個WDM信號。但是，其 他安#^是可能的，這涉^Ji過單個波^i^擇模塊的信號的來源。例如，圖3 示出另一種安排，其中與圖1中的元件相同或者類似的元件使用相同的參考標(biāo)號。
在圖1和圖3中，為了描繪清晰起見，分開表示塊21至23，其不必然 對應(yīng)于節(jié)點的具體結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)將參見圖4描述另一個實施方式，其中沒有采取 逐塊進行描述的方式。與圖1和圖2中的元件相同或類似的元件使用相同的 參考標(biāo)號加100。
圖4示意地表示適合于構(gòu)造互耽變?yōu)?的光學(xué)節(jié)點的交4錄置110。廣播 井給器125和WSS 126之間的直4，洛127以類似于圖1和圖2中的方式配 置，盡管其描述可能有所不同。換言之，每個WSS 126的輸入連接到每個組 113、 114和115的井給器125,而每^l給器125的輸出連接到每個組117,118 和119的WSS 126。鏈路129代表每^給器125的專門用來下路光學(xué)信號 的輸出分支。！l^各131 ^4每個WSS 126的專門用來上路光學(xué)信號的輸入分 支。
廣4斜禺合器25/125和WSS 26/126之間的直^1^ 27/127所提供的有限 的互聯(lián)性在某些情況下可能被證明是不夠的。這是因為，當(dāng)給定的并給器所 接收的輸入信號只向每組中的單個WSS廣播時，它可能只在每個目的地節(jié)點 的單#4#出光纖12/112上傳輸。在這條輸出光纖上的波長信道可能出現(xiàn)竟?fàn)?現(xiàn)象。此外，若WSS 26/126之一發(fā)生故障，則相應(yīng)業(yè)務(wù)可能無法通過交換裝
12置10/110進行保護，因為無法通過另一個wss將該業(yè)M輸?shù)酵荒康牡毓?jié)點。
為了加強節(jié)點的靈活性，特別是在所述情況下，該交換裝置可以包括一
個或多個安排在耦合器25/125和WSS 26/126之間的光學(xué)空間交換矩陣，作為 直4妄^ 各27/127的補充或^(、。
在圖4中，只設(shè)置單個光學(xué)空間交換矩陣40，該矩陣具有分別通過te^ 41連4妄到每^^給器125的相應(yīng)輸入；和分別通過皿42連接到每個WSS 126的相應(yīng)輸出。
輸入光纖111的數(shù)目設(shè)為M,在此處等于輸出光纖112的數(shù)目。此處， 該光學(xué)空間交換矩陣40是一個有M個輸入和M個輸出的矩陣。這是一個執(zhí) 行確實無阻塞的純空間路由選擇的部件。因而，該矩陣能夠進行從任何一個 輸入到任何一個輸出的透明連接。該連接對于所考慮的輸入所包含的所有頻 譜分量(例如，在該矩陣被設(shè)計用于的預(yù)定的波長光柵內(nèi)部的頻譜分量)都 是透明的。換言之，若只輸入一個波長信道，則該單個信道被導(dǎo)向所選擇的 輸出。若輸入100 ^f言道，則它們^N皮導(dǎo)向該矩陣的輸出。這樣的矩陣適 合于同時和選^^'hii也將來自M個輸入的M個WDM信號(即，光"^f言道的 集合)路由到M個輸出。這種類型的空間交換矩陣可以用由微電機系統(tǒng) (MEMS)4空制的微型反射鏡實現(xiàn)。這類矩陣尤其可^A(美國的Hayward市的) GlimmerGlass公司和(美國Billerica市的)Polatis公司購得。該上^4員耗可肯W目 對較小，例如，約4或5dB。端口的數(shù)目可以相對較大，例如，100至200。
在圖4中，使用矩陣40,到ii^定l命入光纖111并且由》kJiji^禺合器125 的一個或多個信道可以被路由到任何一個WSS 126,并且因而可以被路由到 所有輸出光纖112。因而，該矩陣可以用^it過直接連接到該^^器的WSS 以外的其他WSS (即，與目的地對應(yīng)的組中的另一個WSS)將這些信if^送 到目的地節(jié)點。在圖4中，因此可以安排該空間交換矩陣40以補充直^M^ 127。假如井給器125包括對應(yīng)數(shù)目的輸出并且WSS 126包括對應(yīng)數(shù)目的輸入， 則可以這樣地配置一個或多個空間交換矩陣。因此，在圖4上，WSS的輸入 狄N+2。
改善信號透明交換的靈活性的另 一種可能性^i殳置一個或多個空間交換 矩陣，用以替，換某些直4，洛127?，F(xiàn)將參照圖5和圖6描i^目應(yīng)的實施方式， 其中與圖4中的元件相同或類似的元件使用相同的參考標(biāo)號。在頻繁使用的情況下，透明光學(xué)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點之間的通信是雙向的，從而 一個光學(xué)節(jié)點通過一組輸入光纖和一組輸出光纖二者連接到 一個相鄰節(jié)點。
例如，若用圖4的實施方式來實現(xiàn)圖7的節(jié)點3，則光纖組113和117連接到 同一相鄰節(jié)點2，光纖組114和118連4矣到同一相鄰節(jié)點4，而光纖組115和 119連接到同一相鄰節(jié)點6。在這種情況下，對于路由業(yè)務(wù)而言，將與同一相 鄰節(jié)點相聯(lián)系的4給器125和WSS 126連接^^的直4^1^ 127 (在圖4中 這些鏈路用圓50表示)通常其作用有限或者毫無價值。在圖5中，這些直接 纟鈔斜皮空間交換矩陣43代替，該矩陣43類似于前面描述的矩陣40，并以同 才羊的方式連4妄而與之并聯(lián)。
在圖5中，設(shè)置兩個矩陣40和43,這可以加強信號路由選擇的靈活性， 特別是對于竟?fàn)幒捅Ｗo的情況。在圖5的實施方式的變形中，例如，為了減 少WSS 126所需要的端口數(shù)目，可以取消帶有M^41和42的矩陣40。
信號路由選擇的靈活性隨著空間交換矩陣的數(shù)目增大而增大。圖6表示 適合于互私變?yōu)?的節(jié)點的實施方式，其中在耦合器125和WSS 126之間沒 有任何直接4鈔各，而只有空間交換矩陣45。此處，這些矩陣的數(shù)目與節(jié)點的 互聯(lián)度相同，其中的一個矩陣沒有示出。每個矩陣45具有對應(yīng)的輸入和對應(yīng) 的^r出，其輸入通過M^各41分別連接到每^N給器125,其專命出分別通過鏈 路42分別連接到[個WSS 126。
如圖4至圖6所示，在廣4斜給器125和WSS126之間，直4I^I^和空 間交換矩陣可以根據(jù)所希望的路由靈活性按不同的比例組合。該靈活性可以 用交換裝置能夠在給定的輸入光纖和給定的目的地節(jié)點之間建立的不同的空 間絲數(shù)來衡量。
盡管WSS 126具有的輸入端口的數(shù)目相對較少(例如，該數(shù)目可以等于 輸入方向的數(shù)目，例如，在圖6中為4，若有必要，則加一個用于局部上路業(yè) 務(wù)的輸入端口)，因而這些WSS與端口數(shù)目較大的空間交換矩P車相結(jié)合，允 許建立靈活性水平令人滿意的節(jié)點架構(gòu)。在一個變形方案中，空間交換矩陣 的數(shù)目可以大于節(jié)點的互私變，但限于WSS 126具有的輸入端口的數(shù)目范圍 內(nèi)。
現(xiàn)將參照圖8和圖9描述交換節(jié)點的另一種實施方式，其中設(shè)置循環(huán)組 件，以1"W口強節(jié)點的靈活性，特別是在前述情況下的靈活性。與圖1和圖2 中的元件相同或類似的元件使用相同的參考標(biāo)號加200。在圖8和圖9中，塊221至223中的每個J^4示一個類似于圖2中的但 為了允許波長信道在這些塊之間循環(huán)而作了修改的廣播/選擇安排。如上所述， 所示的這些塊不必然對應(yīng)于節(jié)點的硬件結(jié)構(gòu)。在塊221至223中，輸入和輸 出的數(shù)目大于圖2中的數(shù)目。這些附加輸TO^應(yīng)于循環(huán)耦合器253,而附加輸 出對應(yīng)于循環(huán)WSS 252,其在圖9上部分示出。
循環(huán)WSS252是波^i^擇開關(guān)，其操怍在上文已經(jīng)描述。在所示的示例 中，每個循環(huán)WSS 252從多個廣4斜給器225，例如，從同一個塊的所有廣 #^禺合器225， 4妄收WDM信號。因此，循環(huán)WSS 252從每組的一個廣播耦 合器接收光學(xué)信號。為此，相對于圖2，該廣播耦合器225具有更多的輸出， 例如，兩個附加輸出，這些輸出由光學(xué)M^各259連接到循環(huán)WSS 252的輸入。 圖9只示出塊222的一p分，Jl"^地，只示出該塊的兩個循環(huán)WSS252中的 一個。
在循環(huán)WSS252的輸出處獲得的信號，稱為循環(huán)信號，每次由循環(huán)光學(xué) 《鈔各255傳輸?shù)轿挥诹硪粋€塊中的循環(huán)^^器253的輸入。在所示的示例中， 每次循環(huán)井給器253都向多個WSS226，例如，同一個塊中的所有WSS226， 發(fā)送循環(huán)信號。于是，循環(huán)的光學(xué)信號同時傳輸?shù)矫總€組中的WSS。為此， 與圖2相比，WSS 226具有更多的輸入，例如，兩個附加輸入，其由光學(xué)鏈 路258鏈接到同一個塊的循環(huán)壽給器253的輸出。可iti也，可以在循環(huán)4給 器253和循環(huán)WSS 252之間設(shè)置光學(xué),257，但一紋不必要的。
配置在該節(jié)點中的循環(huán)組件(即，WSS252、 M^255和并給器253)的 數(shù)目可以根據(jù)期望獲得的交換靈活性水平選定。在所示的示例中，設(shè)置6個 循環(huán)組件，從而每個塊都用循環(huán)光學(xué)M^255連接到其他兩個塊。
其他配置也是可能的。循環(huán)WSS252的輸入總數(shù)最好大于或等于輸入光 纖211的數(shù)目，以便使所有的輸入信號都能夠循環(huán)。這些循環(huán)l給器253的 輸出總數(shù)最好大于或等于輸出光纖212的數(shù)目，以便^i可輸出光纖都能夠發(fā) 送循環(huán)信號。
在一個未示出的實施方式中，為了^H嘗循環(huán)信號的衰減，在循環(huán)組件中 設(shè)置光學(xué)放大器。
在上面所描述的交換節(jié)點中，波^i^擇開關(guān)用作波長選擇才莫塊。但是其 j也類型的可編考呈復(fù)用器同樣也可以使用。
所示的J4Ui針對互私變?yōu)?或4的節(jié)點描述的架構(gòu)，可以針對任意互
15聯(lián)性來實現(xiàn)，包括輸入和輸出數(shù)目不同的非對稱互聯(lián)性。在^l^各的每個方向 上光纖的數(shù)目不一定要相等。對于給定的一，洛方向，輸入的光纖數(shù)最好 等于輸出的光纖數(shù)。
前述圖中所示的架構(gòu)的一個特定優(yōu)點是這些架構(gòu)的可擴展性。例如，通
過添加需要的元件，諸如圖4所示的互聯(lián)度為3的節(jié)點，可以非常容易地4廣 展為諸如圖1所示的互私變?yōu)?的節(jié)點，而不必對已經(jīng)安裝的元件作重大修 改。同樣，可以在初始架構(gòu)上逐漸添加空間交換矩陣和/或循環(huán)組件，以便考 慮業(yè)務(wù)量的增長以及因此的竟?fàn)幀F(xiàn)象的增多。從一開始就在WSS上準備足夠 的端口數(shù)目，并在井給器上準備足夠多的分支數(shù)目，可能對該可擴展性更有 利。
在圖1至圖9中，提供了每次都能在4給器25/125/225中下路業(yè)務(wù)和在 WSS 26/126/226中上路業(yè)務(wù)的能力。但是，還存在將業(yè)務(wù)上^4狹或者業(yè)務(wù) 下路才勤夾連接到光學(xué)節(jié)點的其他安排。例如，為了限制輪^器25/125/225中 所需要的輸出數(shù)目和WSS 26/126/226中所需要的輸入數(shù)目，4條采用這些替 代性安排。特別地，基于端口數(shù)目相對較少的廣4斜馬合器和WSS的架構(gòu)，具 有限制節(jié)點的插入損耗的優(yōu)點。在網(wǎng)絡(luò)的某些點上，設(shè)置一些沒有下路才狹 或者沒有上路模塊的節(jié)點，同沖^L可能是有用的。
盡管已經(jīng)結(jié)合多個特定的實施方式描述了本發(fā)明，〗^艮顯然本發(fā)明不局 限于此，并且只要包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)，本發(fā)明擬包括與所描述的裝置等 效的所有技術(shù)及其結(jié)合。
動詞"包括，，"包舍，或者"具有"及其變化形式并不排除在權(quán)利要求書中說 明的元件或者步驟之外的其他元件或其他步驟的存在。對于元件或者步驟， 修飾元件和步驟的不定冠詞"一，，或者"一個，，的使用并不排除出現(xiàn)多個這類元 件或者步驟，除非另有明示。多個裝置或者才^可以用單個硬件元件^4示。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)信號交換裝置，包括多個廣播耦合器(25，125，225)，每個廣播耦合器包括一個輸入和多個輸出，所述輸入能夠接收波分復(fù)用的光學(xué)輸入信號，所述輸出用以分發(fā)所述光學(xué)輸入信號；多個波長選擇模塊(26，126，226)，每個波長選擇模塊包括多個輸入和一個輸出，所述輸入用以接收波長信道，所述輸出用以發(fā)送從所述多個輸入處接收的波長信道中選擇性地獲得的波分復(fù)用的光學(xué)輸出信號；光學(xué)連接裝置(27，127，40，41，42，43，45，227)，其將在所述多個廣播耦合器的輸出中選擇的要路由的多個輸出鏈接到在所述波長選擇模塊的所述多個輸入中選擇的要路由的多個輸入，以便把所述廣播耦合器所接收的光學(xué)輸入信號路由到所述波長選擇模塊，其特征在于，所述波長選擇模塊被安排成多個組(17，18，19，20，117，118，119，120，217，218，219，220)，所述組中的至少一個組包括多個所述波長選擇模塊，旨在將一個組的每個波長選擇模塊的輸出連接到公共的相鄰節(jié)點，所述光學(xué)連接裝置被配制成使得對于每個所述廣播耦合器，能夠?qū)⒂伤鲴詈掀魉邮盏墓鈱W(xué)輸入信號同時廣播到每組的至少一個波長選擇模塊。
2. 如權(quán)利要求1的裝置，其中所述廣播耦合器被安排成多個組(13 14， 15, 16, 113, 114, 115， 116,213,214,215,216)，所述組中的至少一 個組包括多個所述廣播耦合器，旨在將一個組的每個廣播耦合器均 連接到公共的相鄰節(jié)點。
3. 如權(quán)利要求2的裝置，其中每個所述波長選擇模塊包括的所述 輸出的數(shù)目基本上等于廣播耦合器的組數(shù)。
4. 如權(quán)利要求2的裝置，其中所述廣播耦合器組和所述波長選擇 模塊組的數(shù)目相等。
5. 如權(quán)利要求2的裝置，其中所述光學(xué)連接裝置被安排成使得對 于每一個所述波長選擇模塊都能夠?qū)碜悦總€耦合器組的至少一個廣播耦合器的光學(xué)信號同時路由到所述波長選擇模塊。
6. 如權(quán)利要求1的裝置，其中每個所述廣播耦合器包括的第一組 輸出在數(shù)量上基本上等于波長選擇模塊的組數(shù)。
7. 如權(quán)利要求1的裝置，其中所述光學(xué)連接裝置包括波導(dǎo)(27， 127 227),每個波導(dǎo)將所述多個要路由的輸出中的一個輸出連接到所述多 個要路由的輸入中的 一個輸入。
8. 如權(quán)利要求7的裝置，其中所述波導(dǎo)將每個廣播耦合器連接到 每組的至少 一 個波長選擇模塊。
9. 如權(quán)利要求7的裝置，其中從相鄰節(jié)點接收所述光學(xué)輸入信號 的 一 個廣播耦合器與連接到所述相鄰節(jié)點的 一 組波長選擇模塊沒有 任何直接的光學(xué)鏈路(50)。
10. 如權(quán)利要求1的裝置，其中所述光學(xué)連接裝置包括至少一個 光學(xué)空間交換矩陣(40, 43, 45)，所述矩陣包括輸入(41 )和輸出(42 ), 所述矩陣的輸入(41)連接到所述廣播耦合器的要路由的輸出，所 述矩陣的輸出(42)連接到波長選擇模塊的要路由的輸入，其中所 述光學(xué)空間交換矩陣的輸出連接到每組的至少 一個波長選擇模塊。
11. 如權(quán)利要求IO的裝置，其中所述光學(xué)空間交換矩陣包括分別 連接到每個所述廣播耦合器的相應(yīng)輸入。
12. 如權(quán)利要求IO的裝置，其中所述光學(xué)空間交換矩陣包括分別 連接到每個所述波長選擇模塊的相應(yīng)輸出。
13. 如權(quán)利要求1的裝置，其中所述光學(xué)連接裝置包括多個空間 光學(xué)交換矩陣，所述矩陣包括輸入和輸出，所述矩陣的輸入連接到 第二組輸出中的要路由的輸出，所述矩陣的輸出連接到第二組輸入 中的要路由的輸入，所述空間光學(xué)交換矩陣的數(shù)目小于或等于波長 選擇模塊的所述輸入的數(shù)目，每個所述波長選擇模塊具有連接到所 有所述空間光學(xué)交換矩陣的輸入，每個所述廣播耦合器具有連接到 所有所述空間光學(xué)交換矩陣的輸出。
14. 如權(quán)利要求1的裝置，還包括至少一個循環(huán)組件(252, 253， 255),所述的或每個循環(huán)組件包括 波長循環(huán)模塊(252 ),所述波長循環(huán)模塊包括多個輸入和一個輸出， 所述輸入用以接收波長信道，所述輸出用以發(fā)送從在所述多個輸入 處接收的波長信道中選擇性地獲得的波分復(fù)用的循環(huán)的光學(xué)信號； 循環(huán)耦合器(253 ),包括一個輸入和多個輸出，所述輸入連接到所 述波長循環(huán)模塊的輸出以便接收所述循環(huán)的光學(xué)信號，所述輸出用 以分發(fā)所述循環(huán)光學(xué)信號；第二光學(xué)連接裝置(259 )，將廣播耦合器(225 )的多個循環(huán)輸 出連接到所述至少一個波長循環(huán)模塊(252)的多個輸入，以便將所 述廣播耦合器接收的光學(xué)輸入信號路由到所述至少一個波長循環(huán)模 塊；第三光學(xué)連接裝置(258 )，將所述至少一個循環(huán)耦合器(253 ) 的多個輸出連接到波長選擇模塊(226)的多個循環(huán)輸入，以便將由 所述至少一個循環(huán)耦合器接收的至少一個循環(huán)的光學(xué)信號路由到所 述波長選擇模塊。
15. 如權(quán)利要求14的裝置，其中所述廣播耦合器被配制成多個組 (213， 214， 215, 216),所述組中的至少一個組包括若干個所述廣播耦合器，旨在將 一 個組的廣播耦合器都連接到公共相鄰節(jié)點的輸入， 所述第二光學(xué)連接裝置(259 )被配置成這樣的方式，使得將由每組 的至少一個廣播耦合器接收的光學(xué)輸入信號同時路由到所述的或者 每個波長循環(huán)模塊(252)。
16. 如權(quán)利要求14的裝置，其中所述第三光學(xué)連接裝置(258 ) 被配置成使得能夠同時向每組的至少 一個波長選擇模塊廣播所述的或者每個循環(huán)的光學(xué)信號。
17. 如權(quán)利要求14的裝置，其中循環(huán)模塊的輸入總數(shù)大于或等于 廣播耦合器(225 )的數(shù)目。
18. 如權(quán)利要求14的裝置，其中循環(huán)模塊的輸出總數(shù)大于或者等 于波長選擇模塊(226)的數(shù)目。
19. 如權(quán)利要求14的裝置，其中所述第二 ( 259 )和第三(258 ) 光學(xué)連接裝置包括波導(dǎo)，每個波導(dǎo)將廣播耦合器的循環(huán)輸出，或相 應(yīng)的循環(huán)耦合器的輸出，連接到循環(huán)模塊的輸入，或相應(yīng)的波長選擇模塊的循環(huán)輸入。
20. 如權(quán)利要求14的裝置，其中沒有任何直接光學(xué)鏈路(257) 將循環(huán)耦合器(253 )的輸出連接到波長循環(huán)模塊(252)的輸入。
全文摘要
一種光學(xué)信號交換裝置包括多個廣播耦合器(125)、多個波長選擇模塊(126)和光學(xué)連接裝置，該光學(xué)連接裝置將廣播耦合器的輸出連接到波長選擇模塊的輸入，以便將所述廣播耦合器所接收的光學(xué)輸入信號路由到所述波長選擇模塊。波長選擇模塊被安排成多個組(117，118，119)，同一個組的波長選擇模塊的輸出連接到一個公共的相鄰節(jié)點。該光學(xué)連接裝置(127，41，40，42)被這樣配制，使得對于每一個所述廣播耦合器，能夠?qū)⑺鲴詈掀魉邮盏墓鈱W(xué)輸入信號同時廣播到每組的至少一個波長選擇模塊。
文檔編號H04Q11/00GK101668239SQ20091020574
公開日2010年3月10日 申請日期2009年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者N·布羅加爾, T·扎米 申請人:阿爾卡特朗訊