專利名稱：基于可調濾波器的光波帶交換網絡節點結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及光通信技術中的光子系統領域，尤其涉及光波帶交換網絡節點結構，適用于多粒度的支持波帶交換的波長路由光交換網絡。
背景技術：
目前，在光纖交叉連接(OXC)和光分插復用設備(OADM)上的交換是基于波長的光交換，業務上的交換由下層的路由器完成，隨著業務帶寬需求的不斷增加，網絡節點的輸入光纖數目和每根光纖上的波長數目越來越多，這樣在節點上的交換矩陣的規模也越來越大，這樣造成了一系列的問題網絡設備使用量增加，網絡節點的規模擴大，網絡成本加大；網絡節點的管理控制規模擴大導致管理控制變得困難；交換矩陣增大后運行的可靠性降低，升級維護困難等等。而實際統計表明目前的網絡業務請求中，每個網絡節點上有大量業務在本地節點并不進行業務交換，而是直接經過節點。因此對這些業務進行交換處理實際上是對節點資源的浪費。為了解決這個問題，波帶交換的思想提了出來，所謂波帶交換主要是指將多個波長合在一起進行交換和傳送，通過這種組合每個由多個波長組成的波帶交換時只占用節點的一對輸入輸出端口，減少了節點的端口使用數目，更有效的利用網絡資源，減少了網絡的成本。
目前已經有人提出了光波帶交換網絡節點的結構，這些支持波帶交換的網絡節點結構在普通的支持波長交換的網絡節點的基礎上增加了支持波帶交換和不同波帶之間進行波長交換的結構，圖1所示為兩種不同結構的光波帶交換節點的結構(Chunming Qiao Dahai Xu，Yang Chen，Yizhi Xiong and XinHe；“On Finding Disjoint Paths in Single and Dual Link Cost Networks”，Proc.IEEE Infocom03，March，2004)，圖中光交換節點中的FXC、BXC、WXC模塊分別代表了光纖交換矩陣、光波帶交換矩陣和光波長交換矩陣，通過在同一個節點中使用多種交換矩陣及使用多個光合波器和光分波器處理不同粒度的光信號交換完成光波帶交換功能。但是由于使用的光合波器和光分波器能處理的波長范圍是固定的，這種節點結構的波帶交換的容量和靈活性受到了限制，如果要增加波帶交換的容量，就必須增加網絡節點光合波器和光分波器的數目(即增加交換端口的數目)，這樣勢必增加網絡建設成本。為了解決這個問題，本發明提出了一種使用可調光濾波器的光波帶交換的光網絡節點結構，可以有效的減少網絡資源使用、降低網絡結構的復雜性。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提出一種基于可調光濾波器的支持波帶交換的光網絡節點結構，這種光網絡節點可以降低節點端口數目，減少網絡資源使用，提高網絡性能。
解決上述技術問題所采用的技術方案是，采用基于可調光濾波器的支持波帶交換的光網絡節點結構，其中的可調濾波器在實現上表現為兩種形態與輸入光纖連接的可調分波器和與輸出光纖連接的可調合波器。這種光交換網絡節點結構分成兩部分波帶交換和波長交換部分，直通光纖和本地光纖直接和光波帶交換矩陣輸入/輸出光纖相連接，交換業務輸入光纖通過粗分波器后分成多路光纖與波帶交換矩陣輸入光纖連接，波帶交換矩陣輸出端的多路光纖通過粗合波器后由交換業務輸出光纖輸出，波帶交換矩陣輸出端由交換業務光纖連接可調分波器后分成多路光纖連接波長交換矩陣輸入光纖，波長交換矩陣輸出光纖的多路光纖通過可調合波器后由交換業務光纖連接到波帶交換矩陣的輸入光纖，波長交換矩陣通過波長交換輸入/輸出光纖分別與本地業務接入接口相連，波帶交換部分和波長交換部分相互之間通過兩組交換業務光纖相連，其中波帶交換部分的一組輸出光纖通過多個采用可調光濾波器做的可調分波器分別與波長交換部分的波長交換矩陣相連，波長交換矩陣的多組業務交換光纖通過多個采用可調光濾波器做的可調合波器分別與波帶交換矩陣的多個輸入端口相連。波帶交換矩陣和波長交換矩陣各由數組交換業務光纖與本地網絡接口輸入和輸出端相連。
本發明使用可調光濾波器來構成可調合波器和分波器，實現波長業務合成到波帶及從波帶中分離出來的功能，具有良好的效果，減少了交換矩陣的端口數目，降低了網絡管理的復雜性，節約了網絡成本。
圖1兩種光波帶交換節點分層結構示意2本發明涉及的光波帶交換網絡節點結構示意圖具體實施方式
為了更好的理解本發明的技術方案，以下結合附圖對實施方式作進一步的描述。
如圖2所示，本發明在光波帶交換節點采用多個粗合波器、粗分波器、可調合波器、可調分波器、波帶交換矩陣和波長交換矩陣、光纖等組成。交換網絡節點結構分成兩部分波帶交換部分和波長交換部分，節點輸入光纖分為三種直通光纖、本地光纖、交換業務光纖，直通光纖和本地光纖直接和光波帶交換矩陣相連接，交換業務光纖通過粗分波器后分成多路光纖與光交換矩陣連接，波帶交換矩陣和波長交換矩陣通過交換業務光纖分別連接到可調分波器和可調合波器兩端，波長交換矩陣通過波長交換輸入/輸出光纖分別與本地接入業務接口相連。波帶交換部分和波長交換部分相互之間通過兩組交換業務光纖相連，其中波帶交換的一組輸出光纖通過多個采用可調光濾波器做的可調合波器分別與波長交換結構的交換矩陣相連，波長交換矩陣的多組業務交換光纖通過多個采用可調光濾波器做的可調合波器分別與波帶交換矩陣的多個輸入端口相連。波帶交換矩陣和波長交換矩陣各由數組交換業務光纖與本地網絡接口輸入和輸出端相連。
當業務到達本地時，根據業務的目的地址確定它的路徑，可以有三種交換途徑實現1.如果是直通業務就直接由波帶交換矩陣選擇相應的輸出端口通過輸出光纖送往目的節點；如果整個光纖中的業務都要在本地下路就通過本地下路業務光纖送入本地網絡中；2.如果整個波帶上的業務全部在本地下路則通過波帶交換輸出光纖輸出到本地網絡；3.如果是某個波帶上的部分波長上的業務在本地下路，則通過波帶交換輸出光纖輸出到波長交換部分中通過可調濾波器及波長交換矩陣把相應的本地業務波長分離出來送入本地網絡，其余的業務再通過可調濾波器做成的可調合波器重新合成到波帶上送回波帶交換矩陣輸出到相應的目的節點。
而本地業務上路也主要通過兩種途徑實現1.如果是本地的單個波長業務則由本地網絡通過本地網絡接口送入波長交換矩陣與可用的波帶組合再送入波帶交換矩陣輸出到目的節點；2.如果是本地的完整波帶業務或本地的完整光纖業務則通過本地網絡接口送入波帶交換矩陣再輸出到相應的目的節點。
以一個4根光纖的光包交換網絡節點為例，假設光纖數目用L表示，即L＝4，每根光纖使用4個波帶，假設波帶數目用M表示，即M＝4，每個波帶由4個波長組成。假設每個波帶中的波長數目用N表示，即N＝4，在輸入光纖中，用一根光纖作為直通光纖，兩根作為交換業務光纖，一根作為本地業務上下路光纖，波帶交換輸入光纖4根，生成端采用相對的配置。這樣，波帶交換結構部分的輸入端口總數為(1根直通光纖+M×2+1根本地業務上下路光纖)＝10。在波長交換結構中，我們采用兩根光纖輸入到可調濾波器組成的分波器上，每個分波器采用P＝4個輸入端口；本地業務上路端口數Q采用4個，這樣，波長交換結構部分的輸入端口總數為(P×2+Q)＝12個。如果采用完全波長交換的話，相同的配置需要的端口總數為(1根直通光纖+M×N×2+1根本地業務上下路光纖)＝34。這樣我們節約的端口數目為34-10-12＝12個，而且可以看到使用的波帶數目越多，每個波帶中的波長數目越多，節約的端口數目就越多。
本發明提出的光波帶交換網絡節點結構應用通過光纖互聯，可以構成各種形式的光網絡結構，如光環網、光多環網和光網格網等，可以應用于骨干光網絡、城域光網絡和光接入網絡中。
權利要求
1.一種基于可調濾波器的光波帶交換網絡，該光波帶交換網絡包括波帶交換部分和波長交換部分，其特征在于，波帶交換部分和波長交換部分相互之間通過兩組交換業務光纖相連，本地網絡接口通過直通光纖和本地光纖直接和波帶交換矩陣輸入/輸出光纖相連接，波帶交換矩陣和波長交換矩陣輸入/輸出光纖各由數組交換業務光纖與本地網絡接口相連。
2.根據權利要求1所述的光波帶交換網絡，其特征在于，波帶交換部分由多個粗分波器和多個粗合波器通過多路光纖分別連接波帶交換矩陣的輸入、輸出端構成；波長交換部分由多個可調分波器和多個可調合波器通過多路光纖分別連接波長交換矩陣的輸入、輸出端構成。
3.根據權利要求1所述的光波帶交換網絡，其特征在于，交換業務光纖通過多個粗分波器后分成多路光纖連接波帶交換矩陣輸入端，波帶交換矩陣輸出端由交換業務光纖連接多個可調分波器后分成多路光纖連接波長交換矩陣輸入端，波長交換矩陣輸出端的多路光纖通過多個可調合波器后由交換業務光纖連接到波帶交換矩陣的輸入端。
4.根據權利要求2-3其中之一所述的光波帶交換網絡，其特征在于，可調分波器和可調合波器為可調光濾波器。
5.根據權利要求1-3其中之一所述的光波帶交換網絡，其特征在于，本地光纖包括本地上路業務輸入光纖和本地下路業務輸出光纖。
全文摘要
本發明請求保護一種基于可調濾波器的光波帶交換網絡，涉及光通信技術中的光子系統領域。本發明使用可調光濾波器來構成可調合波器和分波器，可以支持光波帶交換，波帶交換矩陣和波長交換矩陣通過可調光濾波器組成的可調分波器和可調合波器連接，動態完成不同波長范圍的光信息交換，實現波長業務合成到波帶及從波帶中分離出來的功能，減少了交換矩陣的端口數目，降低了網絡管理的復雜性，節約了網絡成本。
文檔編號H04Q11/00GK1819706SQ200610054140
公開日2006年8月16日 申請日期2006年3月15日 優先權日2006年3月15日
發明者黃 俊, 張治中, 雒江濤, 邱紹峰, 郭曉金, 鄧炳光 申請人:重慶郵電學院