專利名稱：重新配置光網絡的模塊與方法
在光網絡中還存在一些其所特有的問題，尤其在那些采用WDM(波分多路復用)原理的光網絡中。在WDM網中，時常需要增加部件即所謂的光上下復用器(OADMOptical Add Drop Multiplexers)來拆下/加上用以傳輸特定波長的信道，用于放大、濾波、色散補償等。上述部件在網絡中設置的順序通常比較重要。在WDM網中進行任何重新配置的主要條件之一，就是要最少地影響從運行中的網絡通過的數據，特別包括那些不是經由正在更改的信道傳輸的數據。
美國專利US4,927,225描述了一種設有電接收機與電發射機的預裝配置中采用的2×2(即兩個輸入對兩個輸出)光開關，該開關能夠將輸入光多路傳輸給所選擇的作為傳輸部件的輸入/輸出設備。該開關有兩個狀態工作狀態與旁路狀態。這種開關可與某個節點連接，用以將該節點連接到網絡，或是在該節點出故障時將該節點旁路。
盡管能夠以上述簡單的方式操作網絡的現有節點，但是這種開關并不適用于解決網絡將來的升級與改進的問題。該美國專利并未描述關于在網絡節點上加上新的部件或撤下現有部件，或者以一種任意的方式更改網絡配置的選擇方案。該專利也未提供一種有選擇地調度WDM網中不同信道的可能性。
通過將所述模塊接入網絡上易于被更改的部分，以及選擇將接入網絡或從網絡撤下的部件，所述的模塊就能夠對光網絡實施重新配置或升級。
更為理想的是，所述模塊可用來形成可重新配置的網絡節點，這涉及到本發明的另一個方面。在這種節點中，可加上或撤下網絡部件，可交換它們的位置，可讓它們用于不同的WDM信道，還可進行一些其他操作。
根據本發明的優選實施例，所述部件為可連接部件，它們中的每一個可以或者被接入網絡、或者被旁路。
可與所述光開關裝置連接的網絡部件可選自如下非詳盡的部件清單放大器、濾波器、多路復用器/多路分解器(MUX-DEMUX)、OADM(光上下復用器)、延遲線、波長轉換器等轉換裝置、色散補償裝置與附加光開關或開關矩陣等。
應指出的是，可與所述光開關連接的網絡部件可以為光器件也可為電光器件。
為了最大限度地實現無瞬時中斷連接，快速光開關裝置應當與跟適當的延遲線串聯的網絡部件一起使用。
依據本發明的一特定實施例，所述多個光開關裝置可包括所謂的1×2與/或2×2光旁路開關。
換一種方案或通過組合使用方式，所述光開關裝置可包括至少一個n×m光開關矩陣(或所謂的光交叉連接OCC)，該開關矩陣包含用于有選擇地連接至所述網絡部件的多個輸入端與多個輸出端。
所述光開關裝置中的任何一個均可連接到至少一個網絡部件，并能有選擇地將每個部件設于兩種狀態之一工作狀態或旁路狀態。
可連接至一個或多個光開關的部件的工作狀態是這樣一種狀態，被連接于所述開關的觸點之間的該部件被接入從開關輸入端至開關輸出端的光路或相反方向的光路。所述部件的旁路狀態，則為該部件未被包括在光開關的輸入端與輸出端之間的任何光路中的狀態。
根據本實施例，所述模塊包括上述的多個開關，它們可以串聯或并聯。
另一個任選的方案是將兩個光開關裝置相互連接，使得其中一個跟另一個的連接方式(按照本發明的含義)就如一個網絡部件跟一個光開關相連接。在本實施例中，這兩個光開關裝置當然均可跟其他網絡部件連接。
上述的處理途徑也明確提出了一種新的配置與重新配置光網絡的創新方法。該方法可以有兩種主要的實施方式。按照第一種方式，在需要升級時提供將所述模塊接入網絡的易被更改部分的步驟。
而按照第二種優選方式，預先就執行將模塊接入網絡的上述部分(比方說接入一個網絡節點)的步驟，跟網絡的建立同時進行。
換言之，所提出的配置/重新配置光網絡的方法可通過如下步驟執行如上所述，將所述模塊接入光網絡的某個部分；根據所要求的配置選擇一個或多個準備接入網絡的網絡部件，并將剩余的網絡部件看作未被選部件；通過控制所述至少一個光開關裝置在所述模塊中形成連接，以根據所要求的配置，將未選用部件設于旁路狀態并將選用部件設于工作狀態。
上述操作使被選網絡部件接入網絡，并使未被選部件從網絡斷開。
采用快速開關、適當的延遲線與色散部件以使光拍頻效應的影響降至最小，可以使被插上的與拆下的部件及其不同波長的信道提供同時連通/去連通(connectivity/de-connectivity)的特性，從而可在需要時達成無瞬時中斷的切換(hitless switching)。
可選擇的或另一種方式是，采用一種所謂“先合后斷”開關配置來實現無瞬時中斷的切換。
圖2A、2B說明所述模塊的另一個簡化實施例，其中光部件可在鄰接的1×2光開關之間連接。
圖3A、3B、3C說明用以重新配置網絡的所述模塊的另一個簡化實施例，所述模塊包括一些并聯的1×1光開關。
圖4說明所述模塊的另一個示意實施例，該模塊包括一個光開關矩陣(光交叉連接)，用作多個光開關并能互連多個光部件。
圖5示意說明所述模塊中的光開關的另一種可能的互連方式。
圖6示意說明本發明的一種組合模塊，該模塊包括多個光開關裝置與多個光部件，借助控制裝置它們能以不同的組合方式進行布置。
最佳實施例的詳細說明
圖1A所示的模塊10包括將該模塊連接到某網絡的光輸入端12與光輸出端14，并包括一串各有兩個輸入端與兩個輸出端的2×2開關。在此簡圖中，開關SW1與SW2分別標示為16與18。每個開關可連接一個或多個光部件。例如，開關16跟A型光部件20連接，而開關18跟另一個與B型光部件24串聯的A型光部件22連接。這些開關均由控制裝置(CU)26控制。當開關16處于工作狀態時，部件20被包括在光路內(圖中以短劃線表示)。在圖1A中，開關18處于旁路狀態，來自開關16的光信號經由開關18到達其輸出端，然后再到達模塊10的光輸出端14(光傳輸段，OTS)。由此，所述模塊將光部件A接入網絡的光路。
圖1B描述了當所述模塊被可控地再構造時網絡配置如何改變。本例中，開關16處于旁路狀態，而開關18則處于工作狀態(圖中以短劃線表示該連接)。由此，部件A與B被接入光路。實際上，本實施例顯示了如何在保持部件A的功能性的同時引入一個新部件B，就是將A與B同時引入SW2，然后起動開關SW2同時將開關SW1釋放。如果使用帶適當延遲線的足夠快速的開關，便可獲得幾乎沒有瞬時中斷的切換。當然，如果需要，在該光路上可裝備所有現有的光部件20、22與24，為此控制裝置26應將兩個開關均設于工作狀態。
如果兩個開關均處于旁路狀態，則所述模塊就完全不影響光路。換言之，所述模塊可被預裝在網絡中以備將來的升級，在需要重新配置或升級時啟動該模塊。
應當指出，當某一開關處于旁路狀態時，借助控制裝置26可將與之連接的光部件更換。圖1B示出了這一選擇方案，圖中以虛線標示光部件21、23與25可被有選擇地連接到光開關16。
圖2A描述了如何用1×2光開關構成依據本發明的模塊，每個1×2開關的一級為單個連接，而與其相對的級上有兩個連接。該圖描述了設有一個輸入端與一個輸出端的模塊30，該模塊至少包括兩個1×2開關32與34。在這兩個開關之間，連接有一個標示為36的光部件A，如果需要，該光部件可被標示為35的光部件B所替代。這可在所述開關位于旁路狀態(圖中用短劃線40標示)時進行，不會因此影響通信。開關的狀態以及與開關連接的光部件的組合方式均由控制裝置(CU)38確定。
圖2B顯示了當開關32、34被設置于工作狀態且連接于它們之間的光部件已由控制裝置38選擇時，如何重新配置光網絡。應當指出，旁路連接(如圖2A中40所標示)也是一種可由控制裝置38選擇的連接方式。
采用1×2開關的本實施例要比采用2×2開關的實施例更具經濟性。但是，圖2A與2B中所示的模塊中的開關應當被同步，以防止數據損失。
圖3A、3B與3C顯示了所述模塊中開關裝置與光部件的另一種可選的布置方式。在本實施例中，所述模塊用40標示，它包括兩個1×1光開關42與44、一個分光器46、一個光耦合器48、兩個作為示例的光部件A與B(分別標示為43與45)以及一個控制裝置47。由于采用了快速的新式1×1開關，模塊的這種布局可以提供很快的速度，盡管所述分光器與耦合器中存在一些功率損失。
圖中示出了所述模塊的三個狀態光部件A與B分別連接到網絡中，或者一起以并聯方式連接到網絡中。并聯連接是有用的，例如可在(如在分組交換光網絡中)需要并行快速處理的等同復制(identical copies)時使用。采用這種配置的另一個例子是將它作為圖3A與3B所示的兩個級之間的過渡級，從而實現完全無瞬時中斷的“先合后斷”切換。為了在耦合器48處實現無瞬時中斷的過渡并避免光拍頻效應，應在需要處使用適當的延遲補償線與色散部件。
圖4說明本發明模塊的另一種3改型50。所述光開關裝置構成光開關矩陣(n×m交叉連接)52與54，它們通過一內部光路56互相連接。所述開關矩陣可跟多個不同的光部件/非光學部件(統一標示為58)連接，連接的方式由用以控制每個開關矩陣的內部連通性的控制裝置60控制。由于在所述開關矩陣的每級形成的環路，部件58可被以不同的組合方式布置。圖4顯示了一例配置，該配置通過在光路中插入多個部件形成；開關矩陣的內部連接以短劃線標示。由此，可在模塊中加上、拆下與更換部件58。如果一個網絡節點包含這樣的一個模塊，就能方便地重新配置該節點。
圖5顯示了所述模塊的另一實施例60，該模塊中有一光開關62可如同跟網絡部件(標示為A)連接那樣地跟光開關矩陣64連接。開關矩陣64轉而連接到網絡部件B、C與D(統一標示為66)，它們可被有選擇地接入或斷離光路。本例中，上述部件為用以有選擇地將特定波長的信道接入/斷開光路的光上下復用器(OADM)。光開關62與64由一控制裝置(CU)68控制。圖中用短劃線示出一種可能的連接方式。
圖6描述了一例通常的模塊配置70，該模塊可設有多個(比如用于網絡節點的不同部分的)光輸入端與光輸出端。該模塊包括多個光開關裝置，其中有些為矩陣型開關71、72與73，有些為其他型式的開關SW1-SWN。該模塊還包括三個分光器74、三個光耦合器75以及多個光部件/非光學部件A、B…H(統一標示為76)。控制裝置78負責安排所需的配置，也就是負責在該模塊中通過經總線傳送控制信號來控制開關裝置并形成分光器、耦合器、部件與開關之間的連接。
以上描述并圖示的任何一個簡化的實施例可至少用作網絡節點的一部分，并預裝在網絡中以備將來該節點的升級/重新配置之用。網絡部件A、B等可具有各種不同的功能。例如，在WDM網實現中，一個或多個OADM可被連接到模塊的光開關上，從而保證對節點中不同信道的選擇操縱。或者，可由一個特定的網絡部件構成可跟其他一個或多個網絡部件連接的附加光開關裝置。
應當明白，在本發明概念的框架內還可提出其他的實施例及其組合，它們也將構成本發明的一部分。
權利要求
1.一種用以任意配置/重新配置光網絡布局的模塊，該模塊包括-可與光網絡連接的至少一個光開關裝置，以及-多個可與所述至少一個光開關裝置連接的網絡部件；其中所述至少一個光開關裝置可受控而有選擇地將一個或多個所述部件與之連接或斷開，以將它們接入或脫離所述網絡。
2.如權利要求1所述的模塊，其特征在于該模塊為一種適合插入所述光網絡的預制模塊。
3.如權利要求1或2所述的模塊，其特征在于所述部件均可連接至所述開關裝置，使得每個所述部件能夠或者被接入所述網絡、或者被旁路。
4.如上述權利要求中任一項所述的模塊，其特征在于可與所述至少一個光開關裝置連接的所述部件選自如下的非詳盡的光部件與電光部件清單放大器、濾波器、多路復用器/多路分解器(MUX-DEMUX)、OADM(光上下復用器)、延遲線、轉換裝置、色散補償裝置與附加光開關裝置。
5.如上述權利要求中任一項所述的模塊，其特征在于包括一些光開關裝置，它們選自如下的非詳盡清單1×2光旁路開關、2×2光旁路開關與n×m光開關矩陣；其中所述光開關裝置中的任一種可跟至少一個所述網絡部件連接，并可有選擇地將每個所述部件設置于工作狀態或旁路狀態。
6.一種包括如上述權利要求中任一項所述的模塊的可重新配置的網絡節點。
7.一種通過下列步驟配置/重新配置光網絡的方法將依據權利要求1至5中任一項所述的模塊接入所述光網絡的某一部分；按照要求的配置選擇一個或多個所述模塊的網絡部件接入所述網絡，并將剩余的網絡部件視為非選用部件；通過控制所述至少一個光開關裝置在所述模塊中形成連接，以按照所述要求的配置將非選用部件設置于所述旁路狀態，將選用部件設置于工作狀態。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于在需要升級時提供將所述模塊接入所述網絡的所述步驟。
9.如權利要求7所述的方法，其特征在于將所述模塊接入所述網絡的所述步驟在所述網絡建立時預先進行。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于將所述模塊接入所述網絡的所述步驟包括在網絡節點中預先安裝所述模塊，從而使所述節點可重新配置。
11.如權利要求7至10中任一項所述的方法，其特征在于形成所述連接的所述步驟以一種無瞬時中斷的方式進行。
全文摘要
一種用于任意配置/重新配置光纖網絡布局的模塊與方法,該模塊包括至少一個可連接至光網絡的光開關裝置,以及多個可連接至該光開關裝置的網絡部件。所述光開關裝置可被控有選擇地使一個或多個網絡部件與之連接或斷開,以將這些部件接入或斷離光網絡。最好,所述模塊為一種適合插入所述光網絡的預制模塊,并且所述部件可連接至所述開關裝置,使得每個部件均可被接入所述網絡或被旁路。
文檔編號H04Q11/00GK1360416SQ01143848
公開日2002年7月24日 申請日期2001年12月10日 優先權日2000年12月10日
發明者M·R·扎克斯, Y·明茨 申請人:萊特司給網絡股份有限公司