專利名稱：一種光傳送體系節(jié)點設備及光信號傳送的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光傳送網絡領域，特別是涉及適合多種業(yè)務接入情況下的基于全光交 叉的0TH(0ptical Transmission Hierarchy,光傳送體系)節(jié)點設備及一種在該0TH節(jié)點 設備中的光信號傳送的方法。
背景技術：
隨著網絡技術的融合，網絡的發(fā)展越來越趨于扁平化。早期的傳送網可以分解 為使用ATM (Asynchronous Transfer Mode ，異步傳輸模式)、以太網、SDH (Synchronous Digital Hierarchy,同步數字系列)禾口 WDM (WavelengthDivi sion Multiplexing,波分復
用)多種技術和多個層次。每種技術應用于不同的領域，業(yè)務在各自的領域內獨立調度。 隨著技術的發(fā)展，這種分工上的差異越來越小，業(yè)務不再有嚴格的數據業(yè)務和電信業(yè)務的 區(qū)分，要求一個傳送設備即可以用數據業(yè)務的接入，也可以用電信業(yè)務接入。通過以太網和
SDH在同一端設備接入的業(yè)務需要同時能夠完成業(yè)務調度，并且通過W匿的技術直接加載 到干線上傳輸。0TH節(jié)點設備就是在SDH和OTN(OpticalTransport Network,光傳送網) 網絡概念下衍生出來的一種設備形式。 0TH節(jié)點設備使用了 SDH層次化的概念，要求一個設備在OTN的網絡定義的結 構下，單個設備可以接入0DU0、 0DU1、 0DU2(0DUx :x速率等級光通路數據單元(Optical Channel Data Unit))等多種速率類型的業(yè)務，還能在設備上實現任意端口上不同速率業(yè) 務之間的交換，將來自于一個節(jié)點方向的業(yè)務經過0TH節(jié)點設備后能夠以最小0DU0級別的 業(yè)務的顆粒度調度到其他節(jié)點方向上去。顯然，這樣一個OTH節(jié)點設備必須包含業(yè)務解復 用和復用的模塊和交叉模塊。首先將來自一個方向上高等級的(例如0DU2層)業(yè)務解復 用為低等級的(例如0DU0層)業(yè)務形式，然后在設備上進行端口方向交換，最后如果需要 經過高等級的業(yè)務形式傳送到下一個節(jié)點時經過復用將低等級的業(yè)務變?yōu)楦叩燃壍臉I(yè)務。
由于OTH節(jié)點設備在SDH設備思路的基礎上發(fā)展過來，當前實現OTH節(jié)點設備形 式的設備在交換層面上都采用電交叉的方式，這是因為若按上述設備的實現必須經過的步 驟來理解，OTH節(jié)點設備必須包含復用和解復用的過程。而目前業(yè)務復用和解復用都必須 在電層的基礎上完成，從傳送線路引入的光信號必須先經過光電的轉換形式變成電信號以 后再實現復用和解復用。很直觀的，解復用以后的電信號直接進行電交叉，再對交叉的結果 進行復用，這樣將減少兩次光電的轉換過程。 但是，由于要實現的交叉容量越來越大，這樣的設備實現形式存在很多無法解決 的問題。首先，由于電域自身處理的限制，電域交叉技術在近幾年的時間內都沒有很好的突 破，電交叉單芯片交叉能力維持在640G的交叉水平上，并且很難繼續(xù)往上走；其次，隨著交 叉容量的上升，必須使用大量高速信號，通常都需要將所有的接入業(yè)務通過背板的形式引 入交叉單元，這就給交叉單元的布線和整機框設計帶來一系列的不利影響，交叉容量升級 將意味著整個設備從接入板到交叉板和背板都要全部重新開發(fā)。此外，設備上使用大量的 高速電信號，設備的功耗成指數級增長，本身無法實現環(huán)保不說，設備的熱設計也很困難。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種基于全光交叉的OTH節(jié)點設備及一種光信號傳送的方法，以實 現全光交叉，避免了電層高速信號互聯(lián)的種種弊端。 本發(fā)明提供的一種光傳送體系節(jié)點設備，包括，交叉陣列和一個以上的接口單板， 所述交叉陣列具有多個成對的輸入輸出光端口 ，任何一個輸入光端口可以切換到任何一個 輸出光端口 ；所述接口單板具有多個成對輸入輸出的線路光端口和多個成對輸入輸出的本 地光端口 ，所述本地光端口與所述交叉陣列連接，其中， 接口單板，用于將輸入的線路光信號轉換為本地光信號，然后將本地光信號傳送 給所述交叉陣列； 所述交叉陣列，用于將所述接口單板傳送的本地光信號切換到特定的輸出光端口 輸出。 進一步地，上述光傳送體系節(jié)點設備具有下面特點所述接口單板包括第一光 電轉換單元、信號轉換器和第二光電轉換單元， 所述第一光電轉換單元，用于將輸入的線路光信號轉換為線路電信號，然后將所 述線路電信號輸出到所述信號轉換器； 所述信號轉換器，用于將所述線路電信號轉換為本地電信號，然后將所述本地電 信號輸出到所述第二光電轉換單元； 所述第二光電轉換單元，用于將所述本地電信號轉換為本地光信號，然后輸出所 述本地光信號。
進一步地，上述光傳送體系節(jié)點設備具有下面特點 所述交叉陣列，還用于將輸入的本地光信號切換到特定的輸出光端口傳送給所述 接口單板； 所述接口單板，還用于將接收到的本地光信號轉換為線路光信號后輸出。
進一步地，上述光傳送體系節(jié)點設備具有下面特點 所述第二光電轉換單元，還用于將接收到的所述本地光信號轉換為本地電信號， 然后將所述本地電信號輸出到所述信號轉換器； 所述信號轉換器，還用于將所述本地電信號轉換為線路電信號，然后將所述線路 電信號輸出到所述第四光電轉換單元； 所述第一光電轉換單元，還用于將所述線路電信號轉換線路光信號，然后輸出所 述線路光信號。 進一步地，上述光傳送體系節(jié)點設備具有下面特點 所述交叉陣列，還用于將輸入的本地光信號切換到特定的輸出光端口傳送給本地 客戶設備。
本發(fā)明還提供一種光信號傳送的方法，包括
將輸入的線路光信號轉換為本地光信號；
通過交叉陣列將所述本地光信號進行調度輸出。 進一步地，上述方法具有下面特點所述將輸入的線路光信號轉換為本地光信號 具體實現為
將輸入的線路光信號轉變?yōu)榫€路電信號，然后將所述線路電信號轉變?yōu)楸镜仉娦?br> 號，再將所述本地電信號轉變?yōu)楸镜毓庑盘枴?br> 本發(fā)明還提供一種光信號傳送的方法，包括 交叉陣列對本地光信號進行調度， 將調度后的本地光信號轉換為線路光信號后輸出。 進一步地，上述方法具有下面特點所述將調度后的本地光信號轉換為線路光信 號具體實現為 將調度后的本地光信號轉變?yōu)楸镜仉娦盘?，然后將所述本地電信號轉變?yōu)榫€路電 信號，再將所述線路電信號轉變?yōu)榫€路光信號。
綜上，本發(fā)明提供的基于全光交叉的OTH節(jié)點設備存在下列直接的效果 (1)交叉陣列實現全光交叉，可以不區(qū)分調度信號的速率，根據調度信號最低速率
的提升，系統(tǒng)交叉容量可以無縫擴展。 (2)信號在光域上進行傳遞和交換，接口單板與交叉陣列之間可以直接采用光纖 或光波導連接，避免了電層高速信號互聯(lián)的種種弊端。 (3)采用純光的交叉技術，交叉系統(tǒng)的功耗幾乎為零，與電層交叉系統(tǒng)相比系統(tǒng)功 耗大大降低，降低了設備運行維護的成本。


圖1是根據本發(fā)明實施例的0TH節(jié)點設備的示意圖；
圖2是根據本發(fā)明實施例的0TH節(jié)點設備的應用示例圖；
圖3是根據本發(fā)明實施例一的光信號傳送的方法的流程圖；
圖4是根據本發(fā)明實施例二的光信號傳送的方法的流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖及實施例對本發(fā)明的技術方案進行更詳細的說明。
圖1為根據本發(fā)明實施例的OTH節(jié)點設備的示意圖，如圖1所示，本實施例的0TH 節(jié)點設備包含一個交叉陣列(如圖1中的純光交叉陣列100)和一系列接口單板2001至接 口單板200n。其中，純光交叉陣列IOO有N個成對輸入輸出的光端口 IOI，任何一個輸入光 端口輸入的光信號都可以切換到任何一個輸出光端口，以實現業(yè)務調度。每個接口單板有 I個成對輸入輸出的線路光端口 201、J個輸入輸出成對的本地光端口 205、一個信號轉換器 203和光電轉換單元202和204，分別用于實現線路光信號到本地(客戶)光信號之間的轉 換。其中1、J、N、n數量的選擇根據本地調度的業(yè)務量、線路輸入信號速率和需要調度業(yè)務 的最小顆粒度進行選擇。 圖2根據本發(fā)明實施例的OTH節(jié)點設備的應用示例圖，給出了一個典型的基于全 光交叉的OTH節(jié)點設備。該OTH節(jié)點設備具有最小1024GW024G的交叉容量，最低允許實現 GE(Gigabit Ethernet,千兆以太網)業(yè)務的調度，因此取N等于1024。該OTH節(jié)點設備包 含兩種接口單板，一種接口單板用于實現線路0TU2(Optical transmission unit of level 2，光傳送單元等級2)信號到本地GE信號之間的轉換(圖中接口單板l)，一種用于接口單 板實現線路0TU2信號到本地STM(Synchronous Transfer Mode,同步傳輸模式)16信號之
6間的轉換(圖中接口單板2)。對于0TU2信號到GE信號的接口單板(圖中接口單板l)有 l個線路光端口 (對應L = 1)，考慮到實際應用中通常將8路GE信號封裝到1路0TU2信 號中，因此對應的有8個本地光端口 (對應衛(wèi)=8)。對于OTU2信號到STM16信號的接口 單板(圖中接口單板2)有2個線路光端口 (對應12 = 2)，考慮到實際應用中通常將4路 STM16信號封裝到1路0TU2信號中，因此對應的也有8個本地光端口 (對應J2 = 8)。純 光交叉陣列100上的N個光接口直接與本地客戶設備或者接口單板的本地光端口通過光纖 連接，如圖中虛線部分。 接口單板除了上述兩種外還可以有其它種類，例如用于實現線路OUT k信號到本 地GE信號之間的轉換的接口單板，用于實現線路OUT k信號到本地STM k信號之間的轉換 的接口單板等，且不限于此。 圖中沒有給出接口單板的數量n的大小，該數值可以根據OTH節(jié)點設備在本地 實際的業(yè)務量進行配置，例如如果本地實際線路輸入0TU2信號為1024G，其中GE業(yè)務為 512G， STM16信號業(yè)務為512G，則根據GE信號和STM16信號的帶寬需要使用512/8塊0TU2 到GE信號之間轉換的接口單板1，需要使用512/8/2塊0TU2到STM16信號之間轉換的接口 單板2， 一共為96塊接口單板，因此n為96。在實際應用中，采用上述的接口單板和配置，將 所有接口單板的本地光端口與純光交叉陣列的光端口連接后，純光交叉陣列還將保留256 個光端口用于本地客戶業(yè)務的接入。 在圖2中的OTH節(jié)點設備的實現過程中，接口單板(20(^到200n)中的光電轉換單 元202可以使用常規(guī)的IOG光模塊，每一個光端口使用一個IOG光模塊，對應接口單板1使 用l個該類型光模塊，對應接口單板2使用兩個該類型光模塊。接口單板(20(^到20(U中 的光電轉換單元204可以使用常規(guī)的1G或者2. 5G光模塊(根據本地光信號的帶寬，如果 是GE信號，則使用1G的光模塊；如果是STM16信號，則使用2. 5G光模塊)，每一個光端口 使用一個光模塊，每個接口單板使用8個這樣的光模塊。接口單板(20(^到20(U中的信號 轉換器203則采用市場上成熟的IC芯片即可。 下面介紹一下本發(fā)明實施例一的光信號傳送的方法，如圖3所示，包括步驟
S31、將輸入的線路光信號轉換為本地光信號；
S32、通過交叉陣列將所述本地光信號進行調度輸出。 在基于全光交叉的OTH節(jié)點設備中本實施例中的光信號的傳送過程可以包括下 面兩種情況 a、線路光信號中的一路客戶信號在本地調度到另一線路輸出，包括下面步驟 (1)高速的線路光信號輸入接口單板上線路輸入光端口后先經過一光電轉換單元
變?yōu)榫€路電信號，然后信號轉換器將所有轉換后的線路電信號轉換為本地電信號，最后另
一光電轉換單元將本地電信號轉變?yōu)楸镜毓庑盘栞敵龅郊児饨徊骊嚵校? (2)純光交叉陣列根據對業(yè)務的調度需求將輸入光端口的本地光信號交叉到與輸
出線路的接口單板連接的確定的輸出光端口； (3)輸出線路的接口單板接收到來自純光交叉陣列的本地光信號后先進行光電轉 換變?yōu)楸镜仉娦盘?，然后信號轉換器將所有轉換后的本地電信號轉換為線路電信號，最后 光電轉換單元將線路電信號變?yōu)榫€路光信號由線路光端口輸出。
b、線路光信號中的一路客戶信號在本地下路，包括下面步驟
(1)高速的線路光信號輸入接口單板上線路輸入光端口后先經過一光電轉換單元
變?yōu)榫€路電信號，然后信號轉換器將所有轉換后的線路電信號轉換為本地電信號，最后另
一光電轉換單元將本地電信號轉變?yōu)楸镜毓庑盘栞敵龅郊児饨徊骊嚵校? (2)純光交叉陣列根據對業(yè)務的調度需求將輸入光端口的本地光信號交叉到與本
地下路客戶設備相連的輸出光端口。 下面介紹一下本發(fā)明實施例二的光信號傳送的方法，如圖4所示，包括步驟 S41、交叉陣列對本地光信號進行調度； S42、將調度后的本地光信號轉換為線路光信號后輸出。 在基于全光交叉的OTH節(jié)點設備中本實施例中的光信號的傳送過程可以包括下 面的情況 c、本地客戶設備的光信號通過OTH節(jié)點設備上路到一線路光端口輸出，包括下面 步驟 (1)將客戶設備輸出的光信號連接到純光交叉陣列的輸入光端口 ； (2)純光交叉陣列根據對業(yè)務的調度需求將輸入光端口的本地光信號交叉到與輸
出線路的接口單板連接的確定輸出光端口； (3)輸出線路的接口單板接收到來自純光交叉陣列的本地光信號后先進行光電轉
換變?yōu)楸镜仉娦盘?，然后信號轉換器將所有轉換后的本地電信號轉換為線路電信號，最后
光電轉換單元將線路電信號變?yōu)榫€路光信號由線路光端口輸出。 在實際應用中還包括將本地光信號調度到另一本地設備的情況，如下 d、本地某一客戶設備的光信號需要在本地調度到另一客戶設備的過程如下 (1)將客戶設備輸出的光信號連接到純光交叉陣列的輸入光端口 ； (2)純光交叉陣列根據對業(yè)務的調度需求將輸入光端口的光信號交叉到與本地下
路客戶設備相連的輸出光端口。 下面以圖2所示的典型的0TH節(jié)點設備具體說明上述四種情況中光信號的傳送過 程。 假設，遠端設備已經將需要GE業(yè)務調度的線路光信號調度到本地0UT2信號到GE 信號轉換的接口單板A的一個0UT2輸入光端口 ，本地GE客戶設備已經連接到純光交叉陣 列的多個光端口 。本地的0UT2信號到GE信號轉換的接口單板A接收到遠端設備傳遞過來 的0UT2信號后，先將信號轉換為8路GE信號，將所有8路GE信號輸入到純光交叉陣列100 的8個輸入光口。 —、遠端的GE信號需要調度到另一個遠端設備； 該遠端設備通過0UT2信號與本地另一個接口單板B的0TU2線路光端口連接。設 置純光交叉陣列100將與接口單板A相連的輸入光端口交叉到與接口單板B的本地光端口 連接的輸出光端口。 GE信號通過純光交叉陣列100交叉后，再經過光纖傳遞到接口單板B。 接口單板B將所有來自于純光交叉陣列的8路GE信號轉換為一路0TU2信號，并通過線路 光端口發(fā)送到遠端設備。 二、遠端的GE信號需要在本地下路； 設置純光交叉陣列100將與接口單板A相連的輸入光端口交叉到與本地GE設備 相連的輸出光端口。 GE信號通過交叉后，再經過光纖連接直接傳遞到本地客戶設備。
三、本地GE客戶設備的信號需要發(fā)送到遠端設備； 假設該遠端設備通過0TU2信號與本地一個接口單板C的0TU2線路光端口連接。 設置純光交叉陣列100將與本地GE設備相連的輸入光端口交叉到與接口單板C的本地光 端口連接的輸出端口。 GE信號通過交叉后，再經過光纖傳遞到接口單板C。接口單板C將 所有來自于純光交叉陣列的8路GE信號轉換為一路0TU2信號，并通過線路光端口發(fā)送到 遠端設備。 四、當本地GE客戶設備D的信號需要在本地直接傳遞到本地GE客戶設備E ;
設置純光交叉陣列100將與客戶設備D相連的輸入光端口交叉到與客戶設備E相 連的輸出光端口，從客戶設備D發(fā)送的光信號通過純光交叉陣列100后直接傳遞到客戶設 備E。 以上僅為本發(fā)明的一種具體實施例，當然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背 離本發(fā)明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發(fā)明作出各種相應的 改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。
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權利要求
一種光傳送體系節(jié)點設備，包括，交叉陣列和一個以上的接口單板，所述交叉陣列具有多個成對的輸入輸出光端口，任何一個輸入光端口可以切換到任何一個輸出光端口；所述接口單板具有多個成對輸入輸出的線路光端口和多個成對輸入輸出的本地光端口，所述本地光端口與所述交叉陣列連接，其特征在于，接口單板，用于將輸入的線路光信號轉換為本地光信號，然后將本地光信號傳送給所述交叉陣列；所述交叉陣列，用于將所述接口單板傳送的本地光信號切換到特定的輸出光端口輸出。
2. 如權利要求l所述的光傳送體系節(jié)點設備，其特征在于所述接口單板包括第一光 電轉換單元、信號轉換器和第二光電轉換單元，所述第一光電轉換單元，用于將輸入的線路光信號轉換為線路電信號，然后將所述線 路電信號輸出到所述信號轉換器；所述信號轉換器，用于將所述線路電信號轉換為本地電信號，然后將所述本地電信號 輸出到所述第二光電轉換單元；所述第二光電轉換單元，用于將所述本地電信號轉換為本地光信號，然后輸出所述本 地光信號。
3. 如權利要求2所述的光傳送體系節(jié)點設備，其特征在于所述交叉陣列，還用于將輸入的本地光信號切換到特定的輸出光端口傳送給所述接口 單板；所述接口單板，還用于將接收到的本地光信號轉換為線路光信號后輸出。
4. 如權利要求3所述的光傳送體系節(jié)點設備，其特征在于所述第二光電轉換單元，還用于將接收到的所述本地光信號轉換為本地電信號，然后 將所述本地電信號輸出到所述信號轉換器；所述信號轉換器，還用于將所述本地電信號轉換為線路電信號，然后將所述線路電信 號輸出到所述第四光電轉換單元；所述第一光電轉換單元，還用于將所述線路電信號轉換線路光信號，然后輸出所述線 路光信號。
5. 如權利要求1至4任一項所述的光傳送體系節(jié)點設備，其特征在于 所述交叉陣列，還用于將輸入的本地光信號切換到特定的輸出光端口傳送給本地客戶設備。
6. —種光信號傳送的方法，其特征在于，包括 將輸入的線路光信號轉換為本地光信號； 通過交叉陣列將所述本地光信號進行調度輸出。
7. 如權利要求6所述的方法，其特征在于所述將輸入的線路光信號轉換為本地光信 號具體實現為將輸入的線路光信號轉變?yōu)榫€路電信號，然后將所述線路電信號轉變?yōu)楸镜仉娦盘枺?再將所述本地電信號轉變?yōu)楸镜毓庑盘枴?br> 8. —種光信號傳送的方法，其特征在于，包括 交叉陣列對本地光信號進行調度，將調度后的本地光信號轉換為線路光信號后輸出。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于所述將調度后的本地光信號轉換為線路光 信號具體實現為將調度后的本地光信號轉變?yōu)楸镜仉娦盘?，然后將所述本地電信號轉變?yōu)榫€路電信 號，再將所述線路電信號轉變?yōu)榫€路光信號。
全文摘要
本發(fā)明一種基于全光交叉的OTH節(jié)點設備及一種在該OTH節(jié)點設備中的光信號傳送的方法，該OTH節(jié)點設備包括，交叉陣列和一個以上的接口單板，所述交叉陣列具有多個成對的輸入輸出光端口，任何一個輸入光端口可以切換到任何一個輸出光端口；所述接口單板具有多個成對輸入輸出的線路光端口和多個成對輸入輸出的本地光端口，所述本地光端口與所述交叉陣列連接，其中，接口單板，用于將輸入的線路光信號轉換為本地光信號，然后將本地光信號傳送給所述交叉陣列；所述交叉陣列，用于將所述接口單板傳送的本地光信號切換到特定的輸出光端口輸出。根據本發(fā)明能夠實現全光交叉，避免電層高速信號互聯(lián)的種種弊端。
文檔編號H04Q11/00GK101707730SQ20091021124
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月5日 優(yōu)先權日2009年11月5日
發(fā)明者劉建國, 涂勇, 賈煥 申請人:中興通訊股份有限公司