一種光波分復(fù)用機(jī)載全光交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光波分復(fù)用機(jī)載全光交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括光交換機(jī)和多個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)，光交換機(jī)包括波分復(fù)用器和與分光器，波分復(fù)用器包括復(fù)用器輸出端和多個(gè)復(fù)用器輸入端，分光器包括分光器輸入端和多個(gè)分光器輸出端；節(jié)點(diǎn)機(jī)包括節(jié)點(diǎn)機(jī)輸入端和節(jié)點(diǎn)機(jī)輸出端；節(jié)點(diǎn)機(jī)輸出端與復(fù)用器輸入端一一對(duì)應(yīng)相連，復(fù)用器輸出端與分光器輸入端相連，分光器輸出端與節(jié)點(diǎn)機(jī)輸入端一一對(duì)應(yīng)相連。通過本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)節(jié)點(diǎn)和其他任意節(jié)點(diǎn)通信，并且沒有沖突，本發(fā)明為建立基于波分復(fù)用技術(shù)的機(jī)載全光交換網(wǎng)絡(luò)提供光交換機(jī)和節(jié)點(diǎn)機(jī)設(shè)計(jì)依據(jù)。
【專利說明】一種光波分復(fù)用機(jī)載全光交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)通信【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種光波分復(fù)用機(jī)載全光交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]未來(lái)航空電子系統(tǒng)是一種高帶寬、大吞吐量的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)。它要求強(qiáng)實(shí)時(shí)性和高容錯(cuò)的網(wǎng)絡(luò)性能，需要靈活可升級(jí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并且需要支持大規(guī)模處理器的并行處理。WDM網(wǎng)絡(luò)很好地適應(yīng)了未來(lái)航空電子網(wǎng)絡(luò)的需求，它具備在單光纖上同時(shí)傳送大容量的模擬和數(shù)字信號(hào)的能力，每個(gè)波長(zhǎng)都是獨(dú)立的傳輸通道；它的透明傳輸性使航電系統(tǒng)具有良好的繼承性;WDM波長(zhǎng)路由網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活可升級(jí)，對(duì)航電網(wǎng)絡(luò)任務(wù)變化具有很好的適應(yīng)性。然而目前對(duì)于波分復(fù)用機(jī)載網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)并沒有詳細(xì)規(guī)定。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出一種光波分復(fù)用機(jī)載全光交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，解決了基于波分復(fù)用技術(shù)的機(jī)載網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和節(jié)點(diǎn)機(jī)的構(gòu)建方案，同時(shí)滿足了航電網(wǎng)絡(luò)的高可靠性。
[0004]本發(fā)明的目的:發(fā)明一種光波分復(fù)用機(jī)載光交換網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方法，
[0005]本發(fā)明給出以下技術(shù)方案:
[0006]—種光波分復(fù)用機(jī)載全光交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其特殊之處在于:包括光交換機(jī)和多個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)，
[0007]光交換機(jī)包括波分復(fù)用器和與分光器，波分復(fù)用器包括復(fù)用器輸出端和多個(gè)復(fù)用器輸入端，分光器包括分光器輸入端和多個(gè)分光器輸出端；節(jié)點(diǎn)機(jī)包括節(jié)點(diǎn)機(jī)輸入端、光放大器、解復(fù)用器、光發(fā)送器、光接收器、通信處理單元和節(jié)點(diǎn)機(jī)輸出端；
[0008]光放大器包括光放大器輸入端和光放大器輸出端；光發(fā)送器的數(shù)量為1，光發(fā)送器包括光發(fā)送器輸入端和光發(fā)送器輸出端；通信處理單元包括通信輸入端、通信輸出端和主機(jī)連接端；光放大器輸入端為所述節(jié)點(diǎn)機(jī)輸入端，光發(fā)送器輸出端為節(jié)點(diǎn)機(jī)輸出端；
[0009]所述節(jié)點(diǎn)機(jī)輸出端與復(fù)用器輸入端對(duì)應(yīng)相連，復(fù)用器輸出端與分光器輸入端相連，分光器輸出端與節(jié)點(diǎn)機(jī)輸入端對(duì)應(yīng)相連；
[0010]光放大器輸出端依次通過解復(fù)用器、光接收器與通信處理單元的通信輸入端相連；
[0011]通信處理單元用于將接收到的電信號(hào)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換得到數(shù)據(jù)信息，然后緩存該數(shù)據(jù)信息，通知與主機(jī)連接端相連的主機(jī)讀取緩存的數(shù)據(jù)信息；并將通信處理單元讀取的由所述主機(jī)發(fā)送到光交換機(jī)上的數(shù)據(jù)信息、進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換得到電信號(hào)，通過通信輸出端傳遞給光發(fā)送器輸入端；
[0012]光發(fā)送器用于將接收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并通過節(jié)點(diǎn)機(jī)輸出端光信號(hào)發(fā)送至對(duì)應(yīng)的復(fù)用器輸入端。
[0013]上述解復(fù)用器包括解復(fù)用器輸出端，光接收器包括光接收器輸入端和光接收器輸出端，解復(fù)用器輸出端、光接收器輸入端、光接收器輸出端和所述通信輸入端均有多個(gè)，解復(fù)用器輸出端與光接收器輸入端對(duì)應(yīng)相連，光接收器輸出端與通信輸入端對(duì)應(yīng)相連。
[0014]本發(fā)明具有以下技術(shù)效果:
[0015]本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)光波分復(fù)用機(jī)載全光交換網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建的光交換機(jī)無(wú)源、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)點(diǎn)機(jī)配置靈活，保證了光網(wǎng)絡(luò)每個(gè)節(jié)點(diǎn)能支持單點(diǎn)、多點(diǎn)、所有點(diǎn)的三種接收模式。
[0016]通過本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)節(jié)點(diǎn)和其他任意節(jié)點(diǎn)通信，并且沒有沖突，
[0017]本發(fā)明為建立基于波分復(fù)用技術(shù)的機(jī)載全光交換網(wǎng)絡(luò)提供光交換機(jī)和節(jié)點(diǎn)機(jī)設(shè)計(jì)依據(jù)。
[0018]本發(fā)明每個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)可以只使用一個(gè)光發(fā)送器發(fā)送一個(gè)特定的光波長(zhǎng)，而使用個(gè)光接收器同時(shí)接收所有節(jié)點(diǎn)(包含本地節(jié)點(diǎn))發(fā)來(lái)的N個(gè)光波長(zhǎng)，光交換機(jī)的光復(fù)用器對(duì)N個(gè)光波長(zhǎng)產(chǎn)生合波信號(hào)，而分光器向N個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)廣播合波信號(hào)，能實(shí)現(xiàn)N個(gè)節(jié)點(diǎn)的全互聯(lián)無(wú)阻塞交換，因此整個(gè)全光交換網(wǎng)絡(luò)使用的波長(zhǎng)數(shù)目只和節(jié)點(diǎn)數(shù)N相關(guān)，只需要N個(gè)波長(zhǎng)，波長(zhǎng)分配簡(jiǎn)單且波長(zhǎng)數(shù)最少。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的光交換機(jī)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明節(jié)點(diǎn)機(jī)與光交換機(jī)的連接示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明提供了一種光波分復(fù)用機(jī)載全光交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括光交換機(jī)和節(jié)點(diǎn)機(jī)，光交換機(jī)為無(wú)源設(shè)備，主要完成接收不同端口發(fā)送的光信號(hào)，負(fù)責(zé)將所有光信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到不同端口接收端上。
[0022]光交換機(jī)包括波分復(fù)用器和與分光器，波分復(fù)用器包括復(fù)用器輸出端和多個(gè)復(fù)用器輸入端，分光器的數(shù)量為I，光發(fā)送器包括分光器輸入端和多個(gè)分光器輸出端；節(jié)點(diǎn)機(jī)包括節(jié)點(diǎn)機(jī)輸入端、光放大器、解復(fù)用器、光發(fā)送器、光接收器、通信處理單元和節(jié)點(diǎn)機(jī)輸出端。
[0023]光放大器包括光放大器輸入端和光放大器輸出端；光發(fā)送器包括光發(fā)送器輸入端和光發(fā)送器輸出端；通信處理單元包括通信輸入端、通信輸出端和主機(jī)連接端；光放大器輸入端為所述節(jié)點(diǎn)機(jī)輸入端，光發(fā)送器輸出端為節(jié)點(diǎn)機(jī)輸出端。
[0024]節(jié)點(diǎn)機(jī)輸出端與復(fù)用器輸入端對(duì)應(yīng)相連，復(fù)用器輸出端與分光器輸入端相連，分光器輸出端與節(jié)點(diǎn)機(jī)輸入端對(duì)應(yīng)相連。
[0025]波分復(fù)用器的多個(gè)復(fù)用器輸入端接收來(lái)自多個(gè)不同節(jié)點(diǎn)機(jī)發(fā)來(lái)的不同波長(zhǎng)光信號(hào)，合波后傳遞給分光器輸入端，分光器通過分光器輸出端將光信號(hào)廣播發(fā)送到多個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)的節(jié)點(diǎn)機(jī)輸入端，每個(gè)分光器輸出端輸出的光信號(hào)包括了各種波長(zhǎng)的光信號(hào)；節(jié)點(diǎn)機(jī)輸出端與復(fù)用器輸入端一一對(duì)應(yīng)相連，能夠使得光發(fā)送器實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)發(fā)送到指定波長(zhǎng)上的功會(huì)K。
[0026]光放大器輸出端依次通過解復(fù)用器、光接收器與通信處理單元的通信輸入端相連:
[0027]光放大器用于放大接收到的光信號(hào)，并通過光放大器輸出端輸出至解復(fù)用器；解復(fù)用器用于分解提取接收到的經(jīng)過放大的光信號(hào)中不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，將分解提取到的光信號(hào)發(fā)送至對(duì)應(yīng)的光接收器；光接收器用于將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后傳遞至通信處理單元；通信處理單元用于將接收到的電信號(hào)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換得到數(shù)據(jù)信息，然后緩存該數(shù)據(jù)信息，通知與主機(jī)連接端相連的主機(jī)讀取緩存的數(shù)據(jù)信息。
[0028]通信處理單元的通信輸出端與光發(fā)送器輸入端相連，使得通信處理單元將通信處理單元讀取的由所述主機(jī)發(fā)送到光交換機(jī)上的數(shù)據(jù)信息、進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換得到電信號(hào)，通過通信輸出端傳遞給光發(fā)送器輸入端，光發(fā)送器用于將接收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并通過節(jié)點(diǎn)機(jī)輸出端光信號(hào)發(fā)送至對(duì)應(yīng)的復(fù)用器輸入端，實(shí)現(xiàn)了將該主機(jī)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)送到光交換機(jī)上。
[0029]解復(fù)用器包括解復(fù)用器輸出端，光接收器包括光接收器輸入端和光接收器輸出端，解復(fù)用器輸出端、光接收器輸入端、光接收器輸出端和所述通信輸入端均有多個(gè)，解復(fù)用器輸出端與光接收器輸入端對(duì)應(yīng)相連，光接收器輸出端與通信輸入端對(duì)應(yīng)相連。
[0030]光放大器主要完成接收鏈路信號(hào)的放大，解復(fù)用器主要完成鏈路上多路光信號(hào)分離與提取，光接收器完成對(duì)解復(fù)用器輸出的多路光信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換，通信處理單元完成電信號(hào)處理及與主機(jī)單元的適配，
[0031]如圖1所示，光交換機(jī)由N端口的波分復(fù)用器和N端口的分光器組成。它接收來(lái)自不同端口的不同波長(zhǎng)光信號(hào)，并將其廣播到每個(gè)輸出端口，如圖1所示。
[0032]節(jié)點(diǎn)機(jī)主要由光放大器、解復(fù)用器、光接收器、通信處理單元、光發(fā)送器構(gòu)成，完成對(duì)節(jié)點(diǎn)的適配處理過程，如圖2所示。
[0033]節(jié)點(diǎn)機(jī)接收光交換機(jī)數(shù)據(jù)的過程為:光放大器用于補(bǔ)償光信號(hào)連接引起的插損及分光器引起的信號(hào)功率衰減；解復(fù)用器接收來(lái)自光放大器放大后的WDM光信號(hào)，并負(fù)責(zé)將光信號(hào)解復(fù)用到對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的接收器中；每個(gè)接收器分別接收到相應(yīng)波長(zhǎng)的光信號(hào)后，將進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換得到電信號(hào)，然后將電信號(hào)交由通信處理單元進(jìn)行處理；通信處理單元將接收到的電信號(hào)串并轉(zhuǎn)換，根據(jù)本地節(jié)點(diǎn)主機(jī)選取接收網(wǎng)絡(luò)上一個(gè)節(jié)點(diǎn)、一組節(jié)點(diǎn)或所有節(jié)點(diǎn)的配置要求，只緩存指定的一個(gè)節(jié)點(diǎn)、一組節(jié)點(diǎn)或所有節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)、多點(diǎn)或所有點(diǎn)的三種接收模式，緩存完成后通知主機(jī)讀取從全光交換網(wǎng)絡(luò)上接收到的數(shù)據(jù)。
[0034]節(jié)點(diǎn)機(jī)向光交換機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的過程為:通信處理單元接收與該通信處理單元的主機(jī)連接端相連的主機(jī)上的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，通過采用本地指定波長(zhǎng)的光發(fā)送器發(fā)送指定波長(zhǎng)的光信號(hào)至光交換機(jī)，由光交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)上的其他各個(gè)節(jié)點(diǎn)上。
【權(quán)利要求】
1.一種光波分復(fù)用機(jī)載全光交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括光交換機(jī)和多個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)， 光交換機(jī)包括波分復(fù)用器和與分光器，波分復(fù)用器包括復(fù)用器輸出端和多個(gè)復(fù)用器輸入端，分光器包括分光器輸入端和多個(gè)分光器輸出端；節(jié)點(diǎn)機(jī)包括節(jié)點(diǎn)機(jī)輸入端、光放大器、解復(fù)用器、光發(fā)送器、光接收器、通信處理單元和節(jié)點(diǎn)機(jī)輸出端； 光放大器包括光放大器輸入端和光放大器輸出端；光發(fā)送器的數(shù)量為1，光發(fā)送器包括光發(fā)送器輸入端和光發(fā)送器輸出端；通信處理單元包括通信輸入端、通信輸出端和主機(jī)連接端；光放大器輸入端為所述節(jié)點(diǎn)機(jī)輸入端，光發(fā)送器輸出端為節(jié)點(diǎn)機(jī)輸出端； 所述節(jié)點(diǎn)機(jī)輸出端與復(fù)用器輸入端 對(duì)應(yīng)相連，復(fù)用器輸出端與分光器輸入端相連，分光器輸出端與節(jié)點(diǎn)機(jī)輸入端 對(duì)應(yīng)相連； 光放大器輸出端依次通過解復(fù)用器、光接收器與通信處理單元的通信輸入端相連； 通信處理單元用于將接收到的電信號(hào)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換得到數(shù)據(jù)信息，然后緩存該數(shù)據(jù)信息，通知與主機(jī)連接端相連的主機(jī)讀取緩存的數(shù)據(jù)信息；并將通信處理單元讀取的由所述主機(jī)發(fā)送到光交換機(jī)上的數(shù)據(jù)信息、進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換得到電信號(hào)，通過通信輸出端傳遞給光發(fā)送器輸入端； 光發(fā)送器用于將接收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并通過節(jié)點(diǎn)機(jī)輸出端光信號(hào)發(fā)送至對(duì)應(yīng)的復(fù)用器輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光波分復(fù)用機(jī)載全光交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述解復(fù)用器包括解復(fù)用器輸出端，光接收器包括光接收器輸入端和光接收器輸出端，解復(fù)用器輸出端、光接收器輸入端、光接收器輸出端和所述通信輸入端均有多個(gè)，解復(fù)用器輸出端與光接收器輸入端 對(duì)應(yīng)相連，光接收器輸出端與通信輸入端 對(duì)應(yīng)相連。
【文檔編號(hào)】H04Q11/00GK104486695SQ201410728263
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】王世奎, 焦龍, 張利洲, 鄧發(fā)俊, 王紅春, 王樂 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司第六三一研究所