本發(fā)明涉及光節(jié)點，并且具體但不排它地說，涉及可形成在通信網(wǎng)絡中連接無線電設備和無線電設備控制器的去程（fronthaul）網(wǎng)絡的一部分的光節(jié)點。

背景技術(shù)：

在蜂窩通信網(wǎng)絡中，無線電基站(RBS)提供在覆蓋區(qū)域或小區(qū)內(nèi)的無線電網(wǎng)絡覆蓋。在一些實現(xiàn)中，無線電基站可被分隔成一個或更多無線電單元和一個或更多基帶處理單元，從而除其它優(yōu)點外，能夠?qū)崿F(xiàn)無線電單位放置的優(yōu)化等等。無線電單元可稱為遠程無線電單元(RRU)或無線電設備(RE)?；鶐幚韱卧煞Q為數(shù)字單元(DU)、基帶單元(BBU)或無線電設備控制器(REC)。通用公共無線電接口(CPRI)指定了用于在RE與REC之間的RBS通信的內(nèi)部接口協(xié)議。

對蜂窩網(wǎng)絡數(shù)據(jù)接入的增長需求已對在RE與REC之間的通信鏈路提出了增大的要求。例如，帶有20MHz帶寬和8個接收天線的長期演進時分雙工(LTE-TDD)要求在RE與REC之間在10Gbit/s操作的CPRI通信鏈路。由于實現(xiàn)復雜性、增大的功耗、電纜成本及占用面積，使用傳統(tǒng)電氣技術(shù)支持此類高速信號是不可行的。另外，許多RBS安裝通過主要-遠程體系結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，其中，RE和REC分隔有長達幾公里的距離。光纖提供了以極低損耗傳送高速信號的可能性，并且因此光互連已證實是用于在RE與REC之間RBS通信的最可行技術(shù)。

最近的RBS發(fā)展一直集中在用于RBS的基帶處理的集中化上。集中式基帶處理在計算資源的利用方面提供了效率，并且有利于在覆蓋相同或重疊地理區(qū)域的小區(qū)之間的密切協(xié)調(diào)。在典型的異類網(wǎng)絡部署中，宏小區(qū)可通過協(xié)調(diào)的小的小區(qū)集而得到補充。在小的小區(qū)集之間的協(xié)調(diào)通過干擾避免，特別是在小區(qū)邊界的干擾避免，允許頻譜共享和再使用。

在集中式基帶處理部署中，多個天線站點主管RE的群（cluster），這些RE與在其中執(zhí)行基帶處理的至少一個REC池連接。在此類部署中在RE與REC之間的通信鏈路總稱為去程網(wǎng)絡。基于密集波分復用(DWDM)的光組網(wǎng)由于其確保高帶寬、低遲滯、長到達距離、高光纖利用及高度彈性的能力而被認為是服務于去程網(wǎng)絡的理想技術(shù)。

在典型的主要-遠程體系結(jié)構(gòu)中，RE的每個群經(jīng)點到點連接以一對一關(guān)聯(lián)連接到REC。通過轉(zhuǎn)到演變更深的組網(wǎng)情形，其中，REC池能夠服務于大群的RE，而RE因此可被分布在更廣的地理區(qū)域內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)處理優(yōu)化的大幅增加。此類情形將允許計算資源的更大程度優(yōu)化，并且允許在共同區(qū)域中包括更大數(shù)量的小區(qū)。在蜂窩網(wǎng)絡部署的將來發(fā)展中，預期基帶處理集中將得到進一步發(fā)展，REC集中到諸如數(shù)據(jù)中心等幾個專用位置。此發(fā)展將要求能夠跨更大距離攜帶無線電業(yè)務的傳輸和交換解決方案。

用于去程網(wǎng)絡的現(xiàn)有光纖組網(wǎng)解決方案提供在RE與REC之間在10到15公里距離內(nèi)的傳輸。這些現(xiàn)有解決方案是基于光電光(OEO)轉(zhuǎn)換，電氣交換在集線器節(jié)點處。由于波長的再使用，并且由于電氣交換和子波長疏導提供的高度靈活性，此類解決方案提供高度的可擴展性。然而，集線器節(jié)點中的設備在比特率或協(xié)議方面不是透明的。此透明性缺乏意味著通過開發(fā)新傳輸和接口協(xié)議可實現(xiàn)的將來網(wǎng)絡演進可要求在去程網(wǎng)絡中的硬件更換或重新配置。另外，對OEO轉(zhuǎn)換和CPRI交換的額外功率要求增大了此類現(xiàn)有光組網(wǎng)解決方案的操作成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供減輕或減小至少一個或更多上面提及的缺點，用于管理網(wǎng)絡段的光節(jié)點、網(wǎng)絡段和方法。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種光節(jié)點。所述光節(jié)點包括用于波分復用(WDM)信號的第一和第二線路端口和用于光信號的第一和第二多個本地插/分端口、耦合在第一與第二線路端口之間并且配置成從經(jīng)過第一與第二線路端口之間的該光節(jié)點的WDM信號分出光信號的波長選擇性開關(guān)和耦合在第一與第二線路端口之間并且配置成將光信號插到經(jīng)過第一與第二線路端口之間的該光節(jié)點的WDM信號的節(jié)點光組合器。所述光節(jié)點還包括第一和第二開關(guān)單元，每個開關(guān)單元耦合到波長選擇性開關(guān)、節(jié)點光組合器、第一和第二多個本地插/分端口的相應一個端口及第一和第二開關(guān)單元的另一開關(guān)單元。第一和第二開關(guān)單元的每個開關(guān)單元配置成將分出的光信號從波長選擇性開關(guān)分發(fā)到其耦合的多個本地插/分端口，并且將光信號從其耦合的多個本地插/分端口提供到節(jié)點光組合器。第一和第二開關(guān)單元的每個開關(guān)單元也配置成將光信號從其耦合的多個本地插/分端口分發(fā)到第一和第二開關(guān)單元的另一開關(guān)單元，并且將光信號從第一和第二開關(guān)單元的另一開關(guān)單元分發(fā)到其耦合的多個本地插/分端口。

根據(jù)本發(fā)明的一方面的光節(jié)點因此除插/分功能性外，還提供內(nèi)部和外部旁路功能性。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述第一多個本地插/分端口可在數(shù)量上等于所述第二多個本地插/分端口。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述第一和第二多個本地插/分端口中的每個本地插/分端口可操作用于連接到一對單向光纖，每個光纖主管單個波長。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，第一和第二開關(guān)單元的每個開關(guān)單元可包括接收開關(guān)裝置和傳送開關(guān)裝置。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，每個開關(guān)單元的接收和傳送開關(guān)裝置可包括分路和選擇開關(guān)(SSS)。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，每個開關(guān)單元的接收開關(guān)裝置可包括耦合到另一開關(guān)單元的傳送開關(guān)裝置的輸出的本地連接WDM信號輸入、耦合到波長選擇性開關(guān)的輸出的遠程連接WDM信號輸入及多個光信號輸出，每個光信號輸出耦合到接收開關(guān)裝置的開關(guān)單元耦合到的多個本地插/分端口的相應一個端口的分輸出。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，每個開關(guān)單元的接收開關(guān)裝置可還包括布置成接收來自接收開關(guān)裝置的本地連接WDM信號輸入的WDM信號的本地連接分路器和布置成接收來自接收開關(guān)裝置的遠程連接WDM信號輸入的WDM信號的遠程連接分路器。每個開關(guān)單元的接收開關(guān)裝置可還包括多個光可調(diào)濾波器，每個光可調(diào)濾波器耦合在相應光開關(guān)的輸出與接收開關(guān)裝置的光信號輸出的相應一個輸出之間。本地連接分路器和遠程連接分路器中的每個可配置成復制其接收的WDM信號，并且將接收的WDM信號的副本發(fā)送到多個光開關(guān)的每個開關(guān)的輸入。所述多個光開關(guān)的每個光開關(guān)可配置成選擇要傳送接收的副本W(wǎng)DM信號中的哪個，并且每個可調(diào)光濾波器可配置成從與它耦合到的接收開關(guān)裝置的光信號輸出相對應的傳送的WDM信號中提取波長。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述多個光開關(guān)的每個光開關(guān)可配置成基于接收的控制信號，選擇要傳送接收的副本W(wǎng)DM信號中的哪個。

根據(jù)本發(fā)明白實施例，每個可調(diào)光濾波器可配置成基于接收的控制信號，從與它耦合到的接收開關(guān)裝置的光信號輸出相對應的傳送的WDM信號中提取波長。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，每個開關(guān)單元的傳送開關(guān)裝置可包括：多個光信號輸入，每個輸入耦合到傳送開關(guān)裝置的開關(guān)單元耦合到的多個本地插/分端口的相應一個端口的插輸入；耦合到另一開關(guān)單元的接收開關(guān)裝置的輸入的本地連接WDM信號輸出；以及耦合到光組合器的輸入的遠程連接WDM信號輸出。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，每個開關(guān)單元的傳送開關(guān)裝置可還包括：本地連接光組合器，布置成將WDM信號輸送到傳送開關(guān)裝置的本地連接WDM信號輸出；遠程連接光組合器，布置成將WDM信號輸送到傳送開關(guān)裝置的遠程連接WDM信號輸出；以及多個光開關(guān)，每個光開關(guān)布置成接收來自傳送開關(guān)裝置的光信號輸入的相應一個輸入的光信號。所述多個光開關(guān)的每個光開關(guān)可配置成將從其相應光信號輸入接收的光信號傳送到本地連接或遠程連接光組合器中的至少一個。本地連接光組合器可配置成將從所述多個光開關(guān)接收的光信號復用到WDM信號中，并且將WDM信號輸送到傳送開關(guān)裝置的本地連接WDM信號輸出。遠程連接光組合器可配置成將從所述多個光開關(guān)接收的光信號復用到WDM信號中，并且將WDM信號輸送到傳送開關(guān)裝置的遠程連接WDM信號輸出。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述多個光開關(guān)的每個光開關(guān)可配置成基于接收的控制信號，選擇要將其接收的光信號傳送到的光組合器。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，第一或第二開關(guān)單元中的至少一個的傳送開關(guān)裝置可還包括內(nèi)部開關(guān)單元輸出，其可耦合到第一或第二開關(guān)單元中的至少一個的接收開關(guān)的內(nèi)部開關(guān)單元輸入。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述光節(jié)點可還包括耦合在第一與第二開關(guān)單元之間的本地連接放大級和耦合在第一與第二線路端口之間的遠程連接放大級。根據(jù)本發(fā)明的實施例，本地連接和遠程連接放大級可提供用于本地和遠程業(yè)務的定制放大的可能性，由此能夠?qū)崿F(xiàn)用于遠程業(yè)務的增大放大，并且因此擴大包含光節(jié)點的系統(tǒng)或體系結(jié)構(gòu)的覆蓋區(qū)域。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，本地連接放大級可包括布置成放大來自第一開關(guān)單元的傳送開關(guān)裝置的本地連接WDM信號輸出的WDM信號的第一本地連接放大器和布置成放大來自第二開關(guān)單元的傳送開關(guān)裝置的本地連接WDM信號輸出的WDM信號的第二本地連接放大器。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，遠程連接放大級可包括布置成放大用于到波長選擇性開關(guān)的輸入的WDM信號的第一遠程連接放大器和布置成放大來自節(jié)點光組合器的WDM信號的第二遠程連接放大器。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種網(wǎng)絡子段，其包括：根據(jù)本發(fā)明的第一方面的光節(jié)點；多個無線電設備(RE)群，每個RE群連接到光節(jié)點的第一多個本地插/分端口中的本地插/分端口；以及多個無線電設備控制器(REC)，所述多個REC連接到光節(jié)點的第二多個本地插/分端口。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，每個RE群通過一對單向光纖連接到光節(jié)點上的其相應本地插/分端口。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，每個REC可連接到所述第二多個本地插/分端口中與RE群的數(shù)量除以REC的數(shù)量相對應的數(shù)量的本地插/分端口。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，光節(jié)點上的所述第二多個本地插分端口的每個本地插/分端口可通過一對單向光纖連接到REC。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種網(wǎng)絡段，其包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面的多個網(wǎng)絡子段和光基礎設施，其中光基礎設施耦合到網(wǎng)絡子段的光節(jié)點的第一和第二線路端口。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，光基礎設施可包括一對單向光纖環(huán)，每個網(wǎng)絡子段經(jīng)在其光節(jié)點上在第一和第二線路端口的每個端口的線路輸入和線路輸出被安裝在每個環(huán)上。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，每個網(wǎng)絡子段的光節(jié)點可還包括用于WDM信號的第三和第四線路端口，并且光基礎設施可包括光纖網(wǎng)格（mesh），每個網(wǎng)絡子段經(jīng)在其光節(jié)點上在第一、第二、第三和第四線路端口的每個端口的線路輸入和線路輸出被連接到網(wǎng)格。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，網(wǎng)絡段可包括用于蜂窩通信網(wǎng)絡的無線電接入網(wǎng)絡(RAN)的去程網(wǎng)絡段。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于管理根據(jù)本發(fā)明的第三方面的網(wǎng)絡段的方法，所述方法包括經(jīng)網(wǎng)絡子段的光節(jié)點，將來自網(wǎng)絡段的網(wǎng)絡子段中RE群的基帶處理業(yè)務路由到網(wǎng)絡子段中的REC。所述方法還包括在檢測到網(wǎng)絡子段中的基帶處理業(yè)務低于第一閾值級別時，在網(wǎng)絡子段中的REC的子集之間合并網(wǎng)絡子段的基帶處理業(yè)務，并且將網(wǎng)絡子段的其余REC轉(zhuǎn)變到低功率狀態(tài)。所述方法還包括在檢測到網(wǎng)絡子段中的基帶處理業(yè)務高于第二閾值級別時，將網(wǎng)絡子段的所述其余REC中的至少一個轉(zhuǎn)變回正常功率狀態(tài)，并且在REC的所述子集和所述其余REC的轉(zhuǎn)變的至少一個REC之間分發(fā)網(wǎng)絡子段的基帶處理業(yè)務。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，檢測到基帶處理業(yè)務高于或低于閾值級別可包括監(jiān)視網(wǎng)絡子段內(nèi)的業(yè)務，監(jiān)視網(wǎng)絡子段內(nèi)REC的處理負載或監(jiān)視網(wǎng)絡子段內(nèi)的業(yè)務趨勢的一項或更多項。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述方法可還包括檢測到網(wǎng)絡子段中REC中的至少一個在經(jīng)歷減小的功能性，并且將來自網(wǎng)絡子段中RE群的否則將由經(jīng)歷減小的功能性的REC所處理的基帶處理業(yè)務路由到網(wǎng)絡段的另一網(wǎng)絡子段中至少一個REC，其中基帶處理業(yè)務經(jīng)網(wǎng)絡子段的光節(jié)點、光基礎設施和另一網(wǎng)絡子段的光節(jié)點來路由。減小的功能性可由REC內(nèi)的錯誤或故障、RAC的調(diào)度的維護或升級或功能性的任何其它調(diào)度或未調(diào)度的中斷而造成。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種計算機程序產(chǎn)品，計算機程序產(chǎn)品配置成在計算機上運行時，執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第四方面的方法。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種在蜂窩通信網(wǎng)絡的遠程接入網(wǎng)絡(RAN)中的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括通過第一光集線器連接的第一多個RE群和第一多個REC、通過第二光集線器連接的第二多個RE群和第二多個REC及連接第一光集線器和第二光集線器的光基礎設施。第一和第二光集線器的每個配置成將信號從任何其連接的RF群傳送到任何其連接的REC，并且將信號從任何其連接的RE群傳送到另一光集線器，以便輸送到連接到另一光集線器的任何REC。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，第一和第二光集線器可包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面的光節(jié)點、所述第一多個RE群、第一多個REC，并且第一光集線器可包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面的網(wǎng)絡子段，并且所述第二多個RE群、第二多個REC和第二光集線器可包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面的網(wǎng)絡子段。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種光節(jié)點，其包括用于波分復用(WDM)信號的第一和第二線路端口、用于光信號的第一和第二多個本地插/分端口和控制開關(guān)電路。控制開關(guān)電路配置成提供用于在第一和第二多個本地插/分端口與第一和第二線路端口之間光信號的插/分功能性、在第一與第二線路端口之間的外部旁路功能性和在第一與第二多個本地插/分端口之間的內(nèi)部旁路功能性。

附圖說明

為更好地理解本發(fā)明及更清晰顯示可如何實現(xiàn)本發(fā)明，現(xiàn)在將作為示例參照附圖，其中：

圖1示出已知光節(jié)點；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的示例的光節(jié)點；

圖3示出通信網(wǎng)絡的網(wǎng)絡段；

圖4示出根據(jù)圖2的光節(jié)點的另外細節(jié)；

圖5示出接收開關(guān)裝置；

圖6示出傳送開關(guān)裝置；

圖7示出網(wǎng)絡段的另一示例；

圖8示出在網(wǎng)絡子段之間的地理關(guān)系；

圖9a和9b是示出在用于管理網(wǎng)絡段的方法中的過程步驟的流程圖；以及

圖10是示出光節(jié)點的另一示例中的功能單元的框圖。

具體實施方式

本發(fā)明的方面提供適合在無線電接入網(wǎng)絡(RAN)，特別是在RAN的去程網(wǎng)絡部分中使用的光節(jié)點。常規(guī)光節(jié)點的一個示例是雙向可重新配置光插分復用器(ROADM)。根據(jù)本發(fā)明的方面的光節(jié)點促進了已知RAODM的連接特性，能夠?qū)崿F(xiàn)在局部和遠距離尺度內(nèi)在RE群或RE群的池與REC池之間的通信。通過除插/分功能性外，能夠?qū)崿F(xiàn)在光節(jié)點內(nèi)的內(nèi)部和外部旁路功能性，促進了此通信。

圖1是已知ROADM 2的示意圖。ROADM 2包括適合用于光波分復用(WDM)信號的第一和第二線路端口4、6。ROADM 2也包括適合用于光信號的多個本地插/分端口8。每個本地插/分端口可進行操作，以便經(jīng)一對單向光纖連接到另一實體。光信號可在本地被插到WDM流或者從WDM流分出，進入在圖1中標記為東線路端口4和西線路端口6的兩個線路端口4、6任意之一。另外，經(jīng)在兩個線路端口4、6之間的直流，促進不在ROADM 2發(fā)起或終止的光信號的外部旁路。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例的光信號100的示意圖。光節(jié)點100包括適合用于WDM信號的第一和第二線路端口104、106和適合用于光信號的第一和第二多個本地插/分端口108、110。第一和第二多個本地插/分端口108、110的每個本地插/分端口可進行操作，以便經(jīng)一對單向光纖連接到另一實體。光信號可在本地被插到WDM流或者從WDM流分出，進入在圖2中標記為東線路端口104和西線路端口106的兩個線路端口104、106任意之一。能夠?qū)崿F(xiàn)不在節(jié)點100發(fā)起或終止的光信號的外部旁路。另外，也促進在第一和第二多個本地插/分端口108、110之間光信號的內(nèi)部旁路。光節(jié)點100的結(jié)構(gòu)使得內(nèi)部旁路功能性無阻塞和不爭用，從而允許在元素內(nèi)的合并和在本地和遠程通信中相同頻率的同時使用。下面參照圖4、5和6進一步詳細地討論光節(jié)點100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

圖3是示出用于光節(jié)點100的示例部署情形的去程網(wǎng)絡段52的圖示。參照圖3，經(jīng)光基礎設施40連接X個光節(jié)點100。光基礎設施40包括一對單向光纖環(huán)，包括計數(shù)器順時針環(huán)44（環(huán)A）和順時針環(huán)42（環(huán)B）。如下面進一步詳細討論的，可設想諸如光纖網(wǎng)格等其它光基礎設施40。每個光節(jié)點100經(jīng)其第一多個本地插/分端口108連接到多個本地RE群20，并且經(jīng)其第二多個本地插/分端口110連接到多個本地REC 30。每個光節(jié)點與其連接的多個本地RE群20和本地REC 30一起形成在更大網(wǎng)絡段52內(nèi)的網(wǎng)絡子段48。

每個光節(jié)點100服務于在網(wǎng)絡段52內(nèi)的至少三個單獨功能。每個光節(jié)點100經(jīng)內(nèi)部旁路功能性將其關(guān)聯(lián)的多個本地RE群20和其關(guān)聯(lián)的多個本地REC 30光互連。這允許通過充當本地光集線器的光節(jié)點，實現(xiàn)本地基帶處理。另外，每個光節(jié)點100也經(jīng)其插/分功能性將其關(guān)聯(lián)的多個本地RE群20和與光基礎設施40上其它光節(jié)點關(guān)聯(lián)的一個或更多REC光互連。這允許涉及網(wǎng)絡段52內(nèi)兩個或更多光節(jié)點的遠程基帶處理。每個光節(jié)點也充當用于既不在光節(jié)點發(fā)起也不在光節(jié)點終止的光信號的透明旁路。

在網(wǎng)絡段52的一個示例操作中，在連接到第一光節(jié)點100A的宏小區(qū)中發(fā)起的業(yè)務可以是由直接連接到第一光節(jié)點100A的REC處理的基帶（本地基帶處理），或者可以是經(jīng)光纖環(huán)42、44發(fā)送到直接連接到另一光節(jié)點100X的REC（遠程基帶處理）。

圖4示出光節(jié)點100的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)，另外的組件細節(jié)在圖5和6中顯示。參照圖4，多達N個RE群20連接到節(jié)點100的第一多達N個本地插/分端口108。每個RE群經(jīng)一對單向光纖142連接到本地插/分端口，每個光纖主管單個波長(λ)。RE群中的每個RE與提供網(wǎng)絡覆蓋到給定小區(qū)區(qū)域的無線電天線關(guān)聯(lián)。

多達M個REC 30連接到節(jié)點100的第二多達N個本地插/分端口110。所述第二多個端口110中的每個本地插/分端口經(jīng)一對單向光纖44連接到REC，每個光纖主管單個波長(λ)。REC的數(shù)量M可少于第一和第二多個端口108、110的每一批多個端口中本地插/分端口的和RE群的數(shù)量N。每個REC可因此連接到第二多個端口110中與RE群的數(shù)量除以REC的數(shù)量相等的數(shù)量的本地插/分端口。每個REC可因此服務于等于N/M的多個波長λ，多個REC服務的波長λ的總數(shù)為(N/M)<*>M = N。這與來自多達N個RE群20的N個波長一致。在RE和REC之間的本地連接因此是絕對無阻塞。在典型的情形中，數(shù)量N可以為24，并且數(shù)量M可以為4。24個RE群可因此連接到第一多個本地插/分端口108中的24個端口。用于這些群的本地基帶處理在4個REC之間共享，每個REC經(jīng)6對單向光纖，連接到第二多個本地插/分端口110中的6個本地插/分端口。經(jīng)以太網(wǎng)交換器140可能夠?qū)崿F(xiàn)在多個REC的REC之間的本地通信。備選的是，如下面進一步詳細討論的，節(jié)點100內(nèi)的內(nèi)部光纖鏈路可能夠?qū)崿F(xiàn)本地REC-REC通信。

節(jié)點100的每個線路端口104、106連接到光基礎設施40。在示出的示例中，光基礎設施40包括一對單向光纖環(huán)42、44。每個線路端口104、106包括線路端口輸入104a、106a和線路端口輸出104b、106b。節(jié)點100包括波長選擇性開關(guān)(WSS) 112，其耦合在第一與第二線路端口104、106之間，并且配置成從經(jīng)過第一與第二線路端口之間光節(jié)點的WDM信號分出光信號。在示出的示例中，WSS 112的輸入112a連接到東線路端口104的線路端口輸入104a。WSS 112的遠程連接輸出112b連接到西線路端口106的線路端口輸出104b。節(jié)點100也包括節(jié)點光組合器114，其耦合在第一與第二線路端口104、106之間，并且配置成將光信號插到經(jīng)過第一與第二線路端口104、106之間光節(jié)點100的WDM信號。在示出的示例中，節(jié)點光組合器114的遠程連接輸入114a連接到西線路端口106的線路端口輸入106a。節(jié)點光組合器114的輸出114d連接到東線路端口104的線路端口輸出104b。

光節(jié)點100也包括第一和第二開關(guān)單元116、118，每個開關(guān)單元116、118連接到WSS 112、節(jié)點光組合器114、第一和第二多個本地插/分端口108、110的相應一個端口及第一和第二開關(guān)單元116、118的另一開關(guān)單元。第一和第二開關(guān)單元116、118的每個開關(guān)單元配置成將分出的光信號WSS 112分發(fā)到其耦合的多個本地插/分端口108、110，并且將光信號從其耦合的多個本地插/分端口108、110提供到節(jié)點光組合器114。第一和第二開關(guān)單元116、118的每個開關(guān)單元也配置成將光信號從其耦合的多個本地插/分端口分發(fā)到第一和第二開關(guān)單元116、118的另一開關(guān)單元，并且將光信號從第一和第二開關(guān)單元116、118的另一開關(guān)單元分發(fā)到其耦合的多個本地插/分端口108、110。第一和第二開關(guān)單元116、118因此管理光信號本地調(diào)度到其它多個本地插/分端口108、110，或者經(jīng)第一或第二線路端口104、106遠程調(diào)度到光基礎設施40。

第一和第二開關(guān)單元116、118的每個開關(guān)單元包括接收開關(guān)裝置120、122和傳送開關(guān)裝置124、126。接收和傳送開關(guān)裝置120/122和124/126可包括分路和選擇開關(guān)(SSS)，并且在圖5和6中以更大的細節(jié)示出。

具體參照圖5，每個接收SSS 120/122是2 x N開關(guān)裝置。下面參照第一開關(guān)單元116的接收SSS 120，描述每個接收SSS 120/122的特征。然而，將領(lǐng)會的是，可在第二開關(guān)單元118的接收SSS 122中找到對應特征和連接。接收SSS 120包括本地連接WDM信號輸入150，其耦合到第二開關(guān)單元118的傳送SSS 126的本地連接輸出166。接收SSS 120也包括遠程連接WDM信號輸入152，其耦合到WSS 112的第一本地連接輸出112c。接收SSS 120也包括多個光信號輸出154，每個光信號輸出耦合到第一開關(guān)單元116耦合到的第一多個本地插/分端口108的相應一個端口的分輸出108a。

接收SSS 120也包括兩個1 x N光分路器156、158。本地連接光分路器156布置成接收來自接收SSS 120的本地連接WDM信號輸入150的WDM信號。遠程連接光分路器158布置成接收來自接收SSS的遠程連接WDM信號輸入152的WDM信號。接收SSS也包括多達N個2 x 1光開關(guān)160。每個光分路器156、158配置成復制其輸入WDM信號成N個復本，并且將復本信號發(fā)送到多個光開關(guān)160每個的輸入160a。每個光開關(guān)160配置成確定應為從開頭的輸出160b的傳送選擇它接收的兩個WDM信號的哪個信號，一個信號是經(jīng)本地連接光分路器156從本地連接輸入150接收，并且另一信號是經(jīng)遠程連接光分路器158從遠程連接輸入152接收。

接收SSS 120也包括多達N個光可調(diào)濾波器162，每個光可調(diào)濾波器162連接在相應光開關(guān)160的輸出160b與接收SSS 120的相應光信號輸出154之間。每個光可調(diào)濾波器162接收由其相應光開關(guān)160選擇的WDM信號，并且配置成從與它耦合到的接收SSS 120的光信號輸出154相對應的傳送的WDM信號中提取波長。在一些示例中，每個光開關(guān)160可配置成基于光開關(guān)160接收的控制信號，選擇接收的副本W(wǎng)DM信號的哪個信號要傳送到其連接的光可調(diào)濾波器162。類似地，每個光可調(diào)濾波器162可配置成基于光可調(diào)濾波器接收的控制信號，從傳送的WDM信號中提取波長。

如上討論的，第二開關(guān)單元118的接收SSS 122包括與第一開關(guān)單元的接收SSS 120的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)和連接等效的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)和連接。因此，接收SSS 120的本地連接WDM信號輸入150耦合到第一開關(guān)單元116的傳送SSS 124的本地連接輸出166。接收SSS 120的遠程連接WDM信號輸入152耦合到WSS 112的第二本地連接輸出112d。接收SSS 120的多個光信號輸出154的每個光信號輸出耦合到第二開關(guān)單元118耦合到的第二多個本地插/分端口110的相應一個端口的分輸出110a。

現(xiàn)在參照圖6，每個傳送SSS 124/126是2 x N開關(guān)裝置。下面參照第一開關(guān)單元116的傳送SSS 124，描述每個傳送SSS 124/126的特征。然而，將領(lǐng)會的是，可在第二開關(guān)單元118的傳送SSS 126中找到對應特征和連接。傳送SSS 124包括多達N個光信號輸入164，每個光信號輸入164耦合到第一開關(guān)單元116耦合到的多個本地插/分端口108的相應一個端口的插輸入108b。傳送SSS 124也包括耦合到第二開關(guān)單元的接收SSS 122的本地連接WDM信號輸入150的本地連接WDM信號輸出166和耦合到節(jié)點光組合器114的第一本地連接輸入114b的遠程連接WDM信號輸出168。

傳送SSS 124也包括兩個N x 1光組合器170、172。本地連接光組合器170布置成將WDM信號輸送到傳送SSS 124的本地連接WDM信號輸出166。遠程連接光組合器172布置成將WDM信號輸送到傳送SSS 124的遠程連接WDM信號輸出168。傳送SSS 124也包括多達N個1 x 2光開關(guān)174，每個光開關(guān)布置成在其輸入174a接收來自傳送SSS的光信號輸入164的相應一個輸入的光信號，并且經(jīng)其輸出174b，將從其相應光信號輸入164接收的光信號傳送到本地連接光組合器170或遠程連接光組合器172中的至少一個。所述多個光開關(guān)的每個光開關(guān)可配置成基于接收的控制信號，選擇要將其接收的光信號傳送到的光組合器。

本地連接光組合器170配置成將從多個光開關(guān)174接收的光信號復用到WDM信號中，并且將WDM信號輸送到傳送開關(guān)裝置的本地連接WDM信號輸出166。這隨后傳送到第二開關(guān)單元118的接收SSS 122的本地連接WDM信號輸入150。遠程連接光組合器172配置成將從多個光開關(guān)174接收的光信號復用到WDM信號中，并且將WDM信號輸送到傳送開關(guān)裝置的遠程連接WDM信號輸出168。這隨后被傳送到節(jié)點光組合器114的第一本地連接輸入114b。

如上討論的，第二開關(guān)單元118的傳送SSS 126包括與第一開關(guān)單元的傳送SSS 122的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)和連接等效的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)和連接。因此，多達N個光信號輸入164的每個光信號輸入164耦合到第二開關(guān)單元118耦合到的第二多個本地插/分端口110的相應一個端口的插輸入110b。傳送SSS 126的本地連接WDM信號輸出166耦合到第一開關(guān)單元166的接收SSS 120的本地連接WDM信號輸入150，并且傳送SSS 126的遠程連接WDM信號輸出168耦合到節(jié)點光組合器114的第二本地連接輸入114c。

第二開關(guān)單元118的傳送SSS 126可還包括內(nèi)部開關(guān)單元輸出176，其可耦合到在第二開關(guān)單元118的接收SSS 122上的內(nèi)部開關(guān)單元輸入178。放大器OA3 180可耦合在內(nèi)部開關(guān)單元輸出176與內(nèi)部開關(guān)單元輸入178之間。在第二開關(guān)單元118的接收與傳送SSS 122、126之間的此光纖鏈路可用于在連接到第二多個本地分出端口110的多個REC 30之間的本地REC-REC通信。此內(nèi)部開關(guān)單元鏈路可替換以太網(wǎng)交換器140以提供本地REC-REC通信。

再參照圖4，光節(jié)點100可還包括兩個放大級：耦合在第一與第二開關(guān)單元116、118之間的本地連接放大級128和耦合在第一與第二線路端口104、106之間的遠程連接放大級134。本地連接放大級128包括布置成放大來自第一開關(guān)單元116的傳送開關(guān)裝置124的本地連接WDM信號輸出166的WDM信號的第一本地連接放大器OA2 132和布置成放大來自第二開關(guān)單元118的傳送開關(guān)裝置126的本地連接WDM信號輸出166的WDM信號的第二本地連接放大器OA1 130。遠程連接放大級134包括布置成放大用于到WSS 112的輸入的WDM信號的第一遠程連接放大器OA4 136和布置成放大來自節(jié)點光組合器114的WDM信號的第二遠程連接放大器OA5 138。

除內(nèi)部和外部旁路功能性外，上述光節(jié)點100支持本地插/分功能性。WSS 112促進光信號從到達光節(jié)點100的WDM流的分出。這些分出的光流可經(jīng)第一和第二開關(guān)單元116、118的接收開關(guān)裝置120、122被引導到在第一或第二多個本地插/分端口108、110的任何本地插/分端口。節(jié)點光組合器114促進光信號經(jīng)第一和第二開關(guān)單元116、118的傳送開關(guān)裝置124、126插到離開光節(jié)點100的WDM流中。另外，WSS 112和節(jié)點光組合器114促進不在光節(jié)點100發(fā)起也不在光節(jié)點100終止的光信號的外部旁路。此類信號只從線路端口104、106之一通過WSS 112或節(jié)點光組合器114到線路端口104、106的另一端口。第一和第二開關(guān)單元116、118促進在本地插/分端口108、110之間光信號的內(nèi)部旁路。單獨的本地和遠程連接放大級128和134能夠?qū)崿F(xiàn)用于本地和遠程連接的光信號的定制放大。因此，本地連接放大級128可補償在第一和第二開關(guān)單元116、118中及在其之間的連接中的損耗。遠程放大級134的第一遠程連接放大器OA4 136可以是前置放大器，補償在來自光基礎設施40的輸入業(yè)務上遇到的損耗。遠程放大級134的第二遠程連接放大器OA5 138可以是用于向光基礎設施40的外出業(yè)務的提升放大器（booster amplifier）。

光節(jié)點100可因此充當用于其多個連接的RE群20和REC 30的本地集線器，因此形成網(wǎng)絡子段48。多個此類子段48可作為通過諸如一對單向光纖環(huán)42、44或光纖網(wǎng)格等光基礎設施40接合的網(wǎng)絡段52協(xié)作。就光纖網(wǎng)格而言，另外的北和南線路端口可被引入光節(jié)點100中以實現(xiàn)另外的連接選擇。光節(jié)點100提供使用其連接的REC 30服務于其連接的RE群20的一部分并且通過連接到其它節(jié)點100的REC服務于其RE群20的其余部分的可能性，所述其它節(jié)點可位于大的地理距離處并且經(jīng)光基礎設施40連接。光節(jié)點100也能夠充當用于不在節(jié)點本身發(fā)起也不在節(jié)點本身終止的業(yè)務的透明旁路。

光節(jié)點100提供的優(yōu)點是它在本地與遠程連接之間提供了無爭用行為。此特征在圖7中被演示，圖7示出包括三個網(wǎng)絡子段48A、48B、48X的網(wǎng)絡段52，每個網(wǎng)絡子段48A、48B、48X包括充當在RE群20A、20B、20X與子段48A、48B、48X的REC 30A、30B、30X之間的本地集線器的光節(jié)點100A、100B、100X。例如，如果光節(jié)點100A尋求具有由連接到光節(jié)點100X的REC 30X執(zhí)行的用于一個或更多其RE群20A的基帶處理，則調(diào)諧在λ₁的光信道可用于連接節(jié)點100A和節(jié)點100X。相同波長λ₁可同時用于在網(wǎng)絡段52中包括節(jié)點100A和節(jié)點100X的所有光節(jié)點100的本地連接。這是由于有用于由第一和第二開關(guān)單元116、118的傳送開關(guān)裝置124、126的光組合器形成的本地和遠程連接的單獨WDM信號。由于此無爭用行為，需要進行通信的兩個光節(jié)點100無需驗證其選擇的傳送波長未已經(jīng)用于在網(wǎng)絡段上任何節(jié)點內(nèi)的本地通信。

圖8示出由光節(jié)點提供以促進本地和遠程基帶處理的靈活性。圖8示出由光節(jié)點100A服務的區(qū)域A 50和由光節(jié)點100B服務的區(qū)域B 60。每個光節(jié)點100A、100B充當本地光集線器，從而能夠?qū)崿F(xiàn)由其本地REC 30A、30B對通過其連接的RE群20A、20B發(fā)起的業(yè)務的本地基帶處理。另外，每個節(jié)點100A、100B促進在位于其它區(qū)域60、50中的遠程REC 30B、30A中通過其連接的RE群20A、20B發(fā)起的業(yè)務的遠程基帶處理。光節(jié)點100A、200A的區(qū)域50和60可分隔有數(shù)十公里。由于有無爭用行為和專用放大級，遠程連接業(yè)務可通過適合的選擇的前置放大器和提升放大器放大，以能夠?qū)崿F(xiàn)基帶處理業(yè)務在數(shù)十公里內(nèi)傳輸，遠遠大于使用已知光節(jié)點和OEO轉(zhuǎn)換的當前已知體系結(jié)構(gòu)能夠支持的距離。

圖9a示出在用于管理網(wǎng)絡段52的方法200中的步驟，網(wǎng)絡段52可以是蜂窩通信網(wǎng)絡的去程網(wǎng)絡段。方法200可例如在網(wǎng)絡段52的每個光節(jié)點100進行。參照圖9a，在第一步驟202中，光節(jié)點100將基帶處理業(yè)務從其網(wǎng)絡子段中的RE群經(jīng)作為網(wǎng)絡子段的光節(jié)點的本身路由到在其網(wǎng)絡子段中的REC。在步驟204中，光節(jié)點檢查在其子段中的基帶處理業(yè)務是否低于第一閾值級別A。如果基帶處理業(yè)務低于第一閾值級別A，則在步驟206中，光節(jié)點100在其網(wǎng)絡子段中在REC的子集之間合并其網(wǎng)絡子段的基帶處理業(yè)務，并且將其網(wǎng)絡子段的其余REC轉(zhuǎn)變到低功率狀態(tài)。隨后，在步驟208，光節(jié)點100檢查在其網(wǎng)絡子段中的基帶處理業(yè)務是否高于第二閾值級別B。如果在其網(wǎng)絡子段中的基帶處理業(yè)務高于第二閾值級別B，則在步驟210，光節(jié)點100將其網(wǎng)絡子段的其余REC中的至少一個轉(zhuǎn)變回正常功率狀態(tài)，并且在REC的子集和新的重新喚醒的REC之間分發(fā)其網(wǎng)絡子段的基帶處理業(yè)務。第一和第二閾值級別可不同以便避免方法的滯后。

通過監(jiān)視在節(jié)點本身中或在其網(wǎng)絡段內(nèi)的業(yè)務，光節(jié)點100可檢測到高于或低于第一和第二閾值A和B的基帶處理業(yè)務。光節(jié)點100也可監(jiān)視在其網(wǎng)絡子段內(nèi)其REC的處理負載。另外，網(wǎng)絡節(jié)點可監(jiān)視網(wǎng)絡內(nèi)的業(yè)務趨勢。例如，在夜晚或其它低業(yè)務時間期間，可在REC子集內(nèi)合并業(yè)務以節(jié)省能量。在峰值業(yè)務時間期間可重新喚醒睡眠REC，從而可在子段中所有REC之間分擔增大的處理負載。

圖9b示出例如與上面討論的步驟202到210平行運行，可在方法200中執(zhí)行的另外方法步驟。參照圖9b，方法200可還包括在步驟212，檢測到網(wǎng)絡子段中REC中的至少一個在或很快將經(jīng)歷減小的功能性。這例如可由于REC內(nèi)的故障或錯誤造成，或者可由于運轉(zhuǎn)以允許REC或其組件的維護、升級或替換的REC中的中斷造成。在檢測到此類減小的功能性，在步驟214，光節(jié)點100將否則將由經(jīng)歷減小的功能性的REC處理的基帶處理業(yè)務從在其網(wǎng)絡子段中的RE群路由到網(wǎng)絡段的另一網(wǎng)絡子段中的至少一個REC?；鶐幚順I(yè)務經(jīng)網(wǎng)絡子段的光節(jié)點、光基礎設施和其它網(wǎng)絡子段的光節(jié)點路由。在方法100還有的其它示例中，在網(wǎng)絡子段中極高處理負載的時間，可將來自網(wǎng)絡子段中RE群的處理業(yè)務路由到另一網(wǎng)絡子段中的REC，從而能夠?qū)崿F(xiàn)跨子段的負載平衡。

圖10示出光節(jié)點300的備選示例，其可在例如接收來自計算機程序的適合指令時實現(xiàn)方法200。參照圖10，光節(jié)點300包括處理器390和存儲器392。存儲器392包含可由處理器390執(zhí)行，使得光節(jié)點300可用于進行方法200的步驟的指令。

本發(fā)明的方面因此提供能夠?qū)崿F(xiàn)在光基礎設施上分布的RE群的池與REC池之間連接的光節(jié)點。根據(jù)本發(fā)明的示例的光節(jié)點能夠?qū)崿F(xiàn)插/分功能性、內(nèi)部旁路和外部旁路，因此促進了本地連接和遠程連接。本地連接完全無阻塞，并且本地和遠程連接得以實現(xiàn)而無波長爭用，因此提供了在波長指派和預配方面的靈活性。遠程連接的延伸的地理到達范圍可通過放大級的適當使用而得以實現(xiàn)。光節(jié)點不要求光電轉(zhuǎn)換，并且在比特率和協(xié)議方面是透明的，確保了向新傳輸協(xié)議、比特率和調(diào)制格式的將來演進可容易被適應。成幀技術(shù)可用于能夠?qū)崿F(xiàn)光網(wǎng)絡上CPRI信號的傳輸。

根據(jù)本發(fā)明的示例的光節(jié)點特別適合在大的地理區(qū)域內(nèi)連接RE池和REC池的去程網(wǎng)絡段中的應用。除本地放大以補償內(nèi)部節(jié)點損耗外，定制的遠程連接放大可用于擴大具有根據(jù)本發(fā)明的示例的節(jié)點的網(wǎng)絡段的地理覆蓋區(qū)域。這樣，可實現(xiàn)基帶處理業(yè)務的真實云處理。根據(jù)本發(fā)明的示例的光節(jié)點可至少支持從REC的本地池到REC的遠程池的RE群的池的完全備份。

本發(fā)明的方法可在硬件中被實現(xiàn)，或者被實現(xiàn)為在一個或多個處理器上運行的軟件模塊。方法也可根據(jù)計算機程序的指令執(zhí)行，并且本發(fā)明也提供上面存儲有用于執(zhí)行本文中描述的任何方法步驟的程序的計算機可讀媒體。實施本發(fā)明的計算機程序可存儲在計算機可讀媒體上，或者例如它能夠處于諸如從因特網(wǎng)網(wǎng)站提供的可下載數(shù)據(jù)信號等信號的形式，或者它能夠處于任何其它形式。

應注意的是，上述示例示出而不是限制本發(fā)明，并且本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員在不脫離隨附權(quán)利要求的范圍的情況下，將能夠設計許多備選實施例。詞語“包括”不排除與權(quán)利要求中所列的那些元素或步驟不同的元素或步驟的存在，“一（a或an）”不排除多數(shù)，并且單個處理器或其它單元可實行權(quán)利要求中記載的若干單元的功能。權(quán)利要求中的任何參考標記不應視為限制其范圍。