專利名稱：一種包含光分插復用器的多粒度光交換結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及光通信網絡技術領域，適用于多粒度光交換網絡。
背景技術：
多粒度交換是指交換節點可以同時對多種不同粒度的光信號進行交換，主要包括光纖級信號，波帶級信號，以及波長級信號。其中波帶信號是由一定數量的波長所組成，在交換節點處，一個包含一定數量波長信號的波帶信號只使用一個交換端口，而傳統的交換結構需要采用與波長數量相等的交換端口。波帶是指一組連續的波長通道，波帶中包含的波長數目可以是固定的，也可以是變化的。在多粒度光交叉連接(MG-OXC)組成的多粒度光交換網絡中，光纖交叉連接(FXC)完成光纖通道的空分交換，波帶交叉連接(BXC)完成波帶級的交換，由于波帶是由一定數目(如n個)的波長通道組成，一個波帶端口可以完成n個波長的交換。波長交叉連接(WXC)完成波長級的交換。一個波段只有在其中有波長需要交換的時候才需要解復用到波長級。
多粒度交換引入，使得交換節點中交換端口數量得以顯著降低。目前的多粒度交換結構包括單層，多層，級聯等結構。如Pin-Han Ho等人提到的級聯式多粒度光交叉連接結構(Routing and Wavelength Assignment withMultigranularity Traffic in Optical Networks)。
級聯的多粒度交叉連接結構的核心是一個光交叉連接矩陣，這個交叉連接矩陣在邏輯上分成FXC、BXC、WXC三個部分。它的解復用器包含兩級，最外面的是波帶解復用器，將光纖中的信號解復用為波帶信號，第二級為波長解復用器，將波帶信號解復用為單個波長。工作原理如下進入端口的光纖中包含直通信號的直接通過FXC選路輸出，含有波帶或波長交換信道的光纖則通過波帶解復用器解復用為單個的波帶信號，只有波帶交換的信道通過BXC選路輸出，含有波長交換的信道則通過波長級解復用器進一步解復用為單個波長，通過WXC選路輸出。每個交換層面都能提供上下路功能。如果光纖中有兩個波長要進行波長級的交換，先在FXC交換矩陣中交換到FTB(Fiber to Band)端口，通過波帶解復用器解復用成單個波帶在BXC交換矩陣中交換到BTW(Band to Wavelength)端口，通過波長解復用器解復用成單個波長在WXC中完成交換。如果信號繼續向下游傳輸，則經過相反的過程從下層交換矩陣逐層返回光纖輸出端口。
如果某一波帶中含有需要進行波長交換的波長信號，則需要將此波帶信號解復用成波長信號，對該波帶信號中的所有波長信號進行交換，這就需要與該波帶中波長信號數目相同的交換端口，同樣，當一個光纖信號包含需要進行波帶交換的波帶信號，則這個光纖信號需要全部解復用到波帶一級，采用與該光纖信號中波帶數目相同的交換端口進行交換，這造成了交換端口數的浪費。
發明內容
本發明主要針對現有技術中的上述缺陷，對多粒度光交換結構進行擴展，提出一種解決此類問題的多粒度光交換結構。本發明通過將光分叉復用器引入傳統的級聯式多粒度光交換結構，按需選擇上下波帶和波長，從而達到減少交叉矩陣端口的目的，降低交叉矩陣的規模及其成本。
為實現這一目的，本發明利用光分插復用器OADM對需要進行波帶交換的波帶以及需要進行波長交換的波長進行選擇，其余直通信號可直接通過，避免了交換端口的浪費。
本發明解決上述技術問題的技術方案為在傳統的級聯式多粒度光交換結構的基礎上增加光分插復用器OADM。一種包含光分插復用器的多粒度光交換結構，包括光纖交叉連接矩陣FXC，波帶交叉連接矩陣BXC，波長交叉連接矩陣WXC，波帶光分插復用器BOADM和波長分插復用器WOADM，在多粒度光交換結構的BXC的輸入/輸出端口之間連接BOADM，在WXC輸入/輸出端口之間連接WOADM，控制器通過控制線連接FXC、BXC、WXC、BOADM和WOADM。
該多粒度光交換結構還可包括復用器和解復用器，波帶解復用器(102)連接在FXC(101)和輸入端BXC(103-1)之間；波長解復用器(105)連接在輸入端BXC(103-1)和WXC(106)之間；波長復用器(108)連接在WXC(106)和輸出端BXC(103-2)之間；波帶復用器連接在輸出端BXC的輸出。該多粒度光交換結構還可去除所有復用器及解復用器，所有需要交換的波帶和波長都通過光分插復用器OADM進入到波帶交叉連接矩陣BXC、波長交叉連接矩陣WXC中進行交換。
波帶交叉連接矩陣BXC提供波帶的上下路功能，波長交叉連接矩陣WXC提供波長的上下路功能。
本發明的優點在于1)根據輸入光纖信號中的交換需求，選擇需要交換的波帶信號或波長信號，避免將一根光纖或者一個波帶全部解復用進行交換造成的交換端口的浪費；2)本結構根據光信號特征，靈活調整交換方式，提高了傳統光交換結構的靈活性。
圖1包含光分插復用器的多粒度光交換結構。
圖2去除傳統復用器及解復用器后的多粒度光交換結構。
具體實施例方式
圖1所示為包含光分插復用器的級聯式多粒度光交換結構，在傳統的級聯式多粒度光交換結構的基礎上增加光分插復用器OADM。FXC(101)的部分輸出端口通過波帶解復用器(102)與輸入級BXC(103-1)的部分輸入端口相連，該BXC的部分輸出端口通過波長解復用器(105)與WXC(106)的部分輸入端口相連；WXC的部分輸出端口與輸出級BXC(103-2)的部分輸入端口通過波長復用器(108)連接，BOADM(104)的部分輸入端口和部分輸出端口分別連接輸入級BXC的部分輸出端口和部分輸入端口，BOADM的其余輸入端口連接FXC的部分輸出端口，FXC的其余部分輸出端口為直通端口；WOADM的輸入端口分別連接WXC的部分輸出端口和FXC的部分輸出端口，WOADM的部分輸出端口連接WXC的部分輸入端口，WOADM的其余部分輸出端口為直通端口；輸入級波帶交叉連接矩陣BXC的部分輸出端口與輸出級BXC的部分輸入端口直接相連，輸出級BXC的輸出端連接波帶復用器。FXC、BXC、WXC、BOADM和WOADM都通過控制線與控制器連接。
控制器根據光纖中需要交換的波帶或波長的數目疏導輸入光纖進入相應部分進行交換。如果需要交換的波帶或波長的數目較多時，疏導該光纖信號進入傳統級聯結構進行交換，該輸入信號通過FXC以及解復用器后進入輸入端BXC完成交換，交換后的信號如果不需要進行波長級的交換，則直接進入輸出側BXC，然后通過復用器復用為光纖信號向下游傳輸；如果交換后的信號需要進行波長級的交換，則該信號通過解復用器解復用為波長信號以后在WXC中完成交換，然后分別通過復用器，輸出側BXC后再復用為光纖信號向下游傳輸。如果需要交換的波帶或波長數目較少時，用光分插復用器選擇該光纖信號中的波帶或波長進入BXC或WXC進行交換，交換完成后，又通過光分插復用器復用到光纖信號向下游傳輸；如果該光纖信號只需要進行光纖級的交換，則直接在光纖交叉連接中進行交換，然后通過直通端口向下游傳輸。
圖2為一種去除傳統復用器及解復用器后的多粒度光交換結構，該結構為圖1所示結構的特例，在傳統的級聯式多粒度光交換結構中去除所有復用器及解復用器，所有需要交換的波帶和波長都通過光分插復用器OADM進入到波帶交叉連接矩陣BXC、波長交叉連接矩陣WXC中進行交換。光纖交叉連接矩陣(201)的部分輸出端口分別連接一系列波帶分插復用器BOADM的部分輸入端口，BOADM的部分輸出端口分別連接BXC(203)的輸入端口，BXC的輸出端口分別連接一系列BOADM的其余部分輸入端口，一系列BOADM的其余部分輸出端口分別連接一系列WOADM的部分輸入端口，WXC的輸出端口連接一系列WOADM的其余部分輸入端口，WOADM的部分輸出端口連接WXC的輸入端口，WOADM的其余部分輸出端口直接下路。
當光纖信號進入該交換結構時，控制器判斷該光纖信號中需要交換的信號的粒度類型以及數量。如果包含需要交換的波帶信號，則通過波帶光分插復用器選擇其中的波帶進入波帶交叉連接進行交換，交換完成以后如果里面含有需要進行波長交換的波長信號，則又通過波長光分插復用器選擇需要交換的波長信號進入波長交叉連接進行交換，完成以后通過波長分插復用器復用到光纖信號向下游傳輸，如果經過波帶交換以后的信號里沒有需要交換的波長信號，則該信號通過波帶分插復用器復用到光纖中繼續向下游傳輸；如果光纖信號中只有需要進行波長交換的波長信號，則直接通過波長分插復用器選擇該波長信號進入波長交叉連接進行交換，交換完成以后又通過波長分插復用器復用為光纖信號繼續向下游傳輸；如果該光纖信號只需要進行光纖級的交換，則直接在光纖交叉連接中進行交換，然后向下游傳輸。
這樣波帶交叉連接矩陣BXC和波長交叉連接矩陣WXC的端口數目可以減少到很少。
下面結合附圖舉例對本發明作進一步說明實例1若在一根光纖f1中有16個波帶，每個波帶4個波長，該光纖信號中只有一個波帶β1中包含的一個波長λ1需要交換，其余波長不需要交換。另外一個光纖信號f2中只有一個波帶信號β2需要進行波帶交換，其余的波帶信號不需交換。
當采用已有光交叉矩陣結構時，光纖f1中的光信號需解復用16個波帶信號，并連接到波帶交換矩陣，占用16個波帶端口。其中一個波帶還需要解復用成4個波長信號，并連接波長交換矩陣，占用4個波長端口。光纖f2中的光信號需解復用16個波帶信號，并連接到波帶交換矩陣，占用16個波帶端口。這種情況下，一共需要占用36個輸入波帶/波長交換端口。
若采用本發明如圖1所示的交換結構，光纖信號fl通過光纖交叉連接矩陣(101)直接進入波長分插復用器(107)，107將f1中的波長信號λ1進行選擇，疏導其進入波長交叉連接矩陣(106)，占用波長交叉連接矩陣的1個波長輸入端口，其余信號直接通過波長分插復用器107，并與經過波長交叉連接矩陣交換后的波長信號復用到光纖信號后通過輸出端口繼續向下游傳輸。光纖信號f2通過波帶光分插復用器，選擇波帶信號β2連接到波帶交叉連接矩陣進行交換，占用1個波帶輸入端口。以上分析表明，在這種情況下，只需占用2個輸入波帶/波長交換端口。若采用本發明如圖2所示的交換結構，其分析及其結果與圖1一致。
因此，采用本發明提出的包含光分插復用器的多粒度光交換結構，能有效地減少端口數目。本發明可廣泛用于光通信網絡中。
權利要求
1.一種包含光分插復用器的多粒度光交換結構，包括光纖交叉連接矩陣FXC，波帶交叉連接矩陣BXC，波長交叉連接矩陣WXC，波帶光分插復用器BOADM和波長分插復用器WOADM，其特征在于，在多粒度光交換結構的BXC的部分輸入/輸出端口之間連接BOADM，在WXC的部分輸入/輸出端口之間連接WOADM，控制器通過控制線連接FXC、BXC、WXC、BOADM和WOADM。
2.根據權利要求1所述的多粒度光交換結構，其特征在于，該多粒度光交換結構還包括復用器和解復用器，波帶解復用器(102)連接在FXC(101)和輸入端BXC(103-1)之間；波長解復用器(105)連接在輸入端BXC(103-1)和WXC(106)之間；波長復用器(108)連接在WXC(106)和輸出端BXC(103-2)之間；波帶復用器連接輸出端BXC的輸出。
3.根據權利要求1所述的多粒度光交換結構，其特征在于，FXC(201)的部分輸出端口連接BOADM的部分輸入端口(202-1，202-2)，BOADM的部分輸出端口連接BXC(203)的輸入端口，BXC的輸出端口分別連接BOADM的其余部分輸入端口；BOADM的其余部分輸出端口分別連接WOADM的部分輸入端口(204-1，204-2)，WXC(205)的輸出端口連接WOADM的其余部分輸入端口，WOADM的部分輸出端口連接WXC的輸入端口，WOADM的其余部分輸出端口直接下路。
4.根據權利要求3所述的多粒度光交換結構，其特征在于，需要交換的波帶和波長通過波帶分插復用器/波長分插復用器進入波帶交叉連接矩陣/波長交叉連接矩陣中進行交換。
5.如權利要求2或3所述的多粒度光交換結構，其特征在于波帶交叉連接矩陣BXC提供波帶的上下路功能；波長交叉連接矩陣WXC提供波長的上下路功能。
全文摘要
本發明涉及一種包含光分插復用器的多粒度光交換結構，適用于多粒度光交換網絡，屬于光通信與網絡范疇。在傳統的多粒度交換結構中，本發明通過將光分叉復用器引入傳統的級聯式多粒度光交換結構，在多粒度光交換結構的BXC的部分輸入/輸出端口之間連接BOADM，在WXC的部分輸入/輸出端口之間連接WOADM，按需選擇上下波帶以及波長，從而達到減少交叉矩陣端口的目的，降低交叉矩陣的規模及其成本。
文檔編號H04Q3/52GK1901415SQ20061005447
公開日2007年1月24日 申請日期2006年7月24日 優先權日2006年7月24日
發明者黃勝, 陽小龍, 隆克平, 鄺育軍, 王飛, 李培江 申請人:重慶郵電大學