專利名稱：一種波長/波帶共享轉換結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及光網絡通信技術，尤其涉及一種多粒度光交換結構。
背景技術：
對于光網絡而言，進行波長轉換是一種必須的利用資源的方式，所以多粒度的光交叉連接結構要具備波長轉換的能力。現有的密集波分復用(DWDM)光網絡中一條光纖可能會有成千上萬個波長，但是同一時間內并不是光纖中所有的波長都需要進行波長轉換，如果每個波長都使用一個波長轉換器的話，一條光纖就需要成千上萬個波長轉換器，這樣就會大大提高光網絡的成本，浪費了波長轉換器的資源。雖然也有文獻提出采用波帶轉換器的方式來降低光網絡的成本，減少波長轉換器的資源浪費，但是還不能從根本上解決問題。而現有的多粒度光交換結構中并沒有提出對波長轉換器資源的浪費及成本過高提出特別的解決方案，這是現有的多粒度光交換結構的一個不完善的地方，也是需要認真考慮的問題。
發明內容
本發明的目的就是針對現有技術的光纖中每個波長都使用一個波長轉換器而造成的資源浪費及光網絡成本過高的情況，提出一種基于波長轉換器共享，即共享轉換池的結構。
本發明解決上述技術問題的技術方案是提出一種基于波長/波帶共享轉換的光交換結構，該光交換結構光纖交叉連接矩陣FXC的部分輸出端通過解復用器與波帶交叉連接矩陣BXC的部分輸入端連接，BXC的部分輸出端通過復用器與FXC的部分輸入端連接；BXC的部分輸出端通過解復用器與波長交叉連接矩陣WXC的部分輸入端連接，WXC的部分輸出端通過復用器與BXC的部分輸入端連接；在波長交叉連接矩陣WXC、波帶交叉連接矩陣BXC的其余輸入/輸出端口之間連接一共享轉換池，該共享轉換池完成波帶和波長的轉換。共享轉換池波帶和波長都有各自專用的轉換器，根據光網絡規模的大小來設定上述波帶專用轉換器和波長專用轉換器的數目，而共享的波長轉換器的數目與波帶中的波長數目相等。共享轉換池有光開關控制的共享轉換池和空間交換單元控制的共享轉換池。
共享轉換池主體是由波帶轉換器和波長轉換器構成，波帶轉換器和波長轉換器是可以作為共享使用的，通過光開關控制空間交換單元來完成共享。波帶轉換和波長轉換都在共享轉換池中完成，當波帶需要轉換時，如果波帶專用的轉換器已經被占用，而共享轉換池中的波長轉換器空閑，則波帶可以解復用成波長，通過波長轉換器來完成轉換；同樣，當波長需要轉換時，如果波長專用的轉換器已經被占用，可以使用共享轉換池中空閑的波長轉換器或波帶轉換器完成轉換。
本發明的優點在于1)減少了光網絡中波長轉換器和波帶轉換器的數量，降低了網絡的成本；2)提高了空閑波長轉換器和波帶轉換器的利用率。
圖1具有共享轉換池的多粒度光交叉連接結構示意圖；其中，A是波長輸入端口，B是波帶輸入端口；圖2光開關控制的共享轉換池結構示意圖；圖3空間交換單元控制的共享轉換池結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的說明。
圖1所示為具有共享轉換池的多粒度光交叉連接結構示意圖，本結構建立在多粒度光交叉連接結構的基礎上。光纖交叉連接矩陣FXC的部分輸出端通過解復用器與波帶交叉連接矩陣BXC的部分輸入端連接，BXC的部分輸出端通過復用器與FXC的部分輸入端連接；BXC的部分輸出通過解復用器與波長交叉連接矩陣WXC的部分輸入連接，WXC的部分輸出端通過復用器與BXC的部分輸入端連接；在波長交叉連接矩陣WXC、波帶交叉連接矩陣BXC的輸入/輸出端口之間連接一共享轉換池。共享轉換池的輸入端包括有波帶輸入和波長輸入，波帶交叉連接矩陣的部分輸入/輸出端口分別直接與共享轉換池的波帶輸出/輸入端口相連，波長交叉連接矩陣的部分輸入/輸出端口分別直接與共享轉換池的波長輸出/輸入端口相連。
光纖中所有需要進行波帶轉換的波帶和進行波長轉換的波長都進入共享轉換池進行交換。由于在光網絡里一條光纖中傳輸的光信號只有一部分波長需要在同一時間進行轉換，這部分需要轉換的波長通過共享轉換池來完成轉換。
波帶轉換和波長轉換都可在共享轉換池中完成。當有波帶需要轉換時，如果波帶專用的轉換器已經被占用，而共享轉換池中的波長轉換器空閑，則光信號進入共享轉換池后將波帶解復用成波長，通過波長轉換器來完成對波帶的轉換；同樣，當波長需要轉換時，如果波長轉換器已經被占用，而共享轉換池中的波帶轉換器空閑，則光信號進入共享轉換池后使用空閑的波帶轉換器完成轉換；如果同時有波帶和波長需要使用共享池中的空閑轉換器，那么優先滿足波帶轉換的請求。
在網絡的多個節點之間也可以實現共享機制。當源節點和目的節點之間的鏈路建好之后，源節點會向目的節點發送信令來獲取信息。而在源節點到目的節點之間的鏈路上的所有節點可以把自己共享轉換池中空閑的波長轉換器和波帶轉換器的數目通過信令發回到源節點或是控制中心。源節點或控制中心通過掌握各個節點中共享轉換池中空閑的波帶轉換器和波長轉換器的數目來實現多個節點之間的共享轉換池的共享。
在多粒度光交叉連接結構中，波帶和波長都有各自專用的轉換器。如圖2所示為光開關控制的共享轉換池結構示意圖，調度器(S)直接連接非共享部分的一系列波長專用轉換器201和202和波帶專用轉換器207和208，以及共享部分的輸入端。共享部分由解復用器217，復用器218以及一系列的光開關209-216控制連接一系列波長轉換器203-206的輸入/輸出。波帶粒度的業務和波長粒度的業務使用一系列共享波長轉換器，這些共享的轉換器是在波帶粒度的業務專用的轉換器或波長粒度的業務專用的轉換器不夠用時通過光開關控制來使用。
共享轉換池的輸入分為波帶輸入和波長輸入，波帶輸入后可以到達波帶專用轉換器207和208，也可以經過解復用器217解復用成波長后，經由光開關控制單元209-212的控制到達共享部分的波長轉換器203-206中進行轉換，然后經由光開關控制單元213-216的控制選擇經過復用器218復用成波帶后輸出或是不經過復用器以波長的形式輸出。波長輸入后可以到達專用波長轉換器201和202，也可以經由光開關控制單元209-212的控制到達共享部分的波長轉換器203-206，經波長轉換器轉換后，由光開關213-216的控制選擇是經過復用器218復用成波帶輸出或是不經過復用器以波長的形式輸出。調度器S負責波帶和波長的輸入調度，主要確定波帶或波長輸入是否需要使用共享部分的波長轉換器或在非共享部分中直接轉換。光開關控制單元OCU則負責光開關狀態的切換，光開關有兩種狀態，波長選擇狀態和波帶選擇狀態，默認的是波長選擇狀態。
共享轉換池中波長專用轉換器和波帶專用轉換器的數目根據實際根據光網絡規模的大小來設定一個理想值。例如當網絡規模較大，業務量大，業務負載較高時，需要進行轉換的波帶或波長較多，那么可以把波帶轉換器的數目和波長轉換器的數目設定的多一些，比如可以設定波帶轉換器為8個，波長轉換器為16個；反之，則少一些，比如可以設定波帶轉換器為1個，波長轉換器為2個。而共享部分的波長轉換器的數目則與波帶中波長的數目相等。
如圖3所示為空間交換單元控制的共享轉換池結構示意圖。輸入側和輸出側各有一個波長交叉連接矩陣3-1和3-2。解復用器307和308將波帶輸入解復用成波長后與輸入側波長交叉連接矩陣3-1相連，而波長輸入直接與輸入側波長交叉連接矩陣相連。輸入側波長交叉連接矩陣的部分輸出經過復用器309和310復用成波帶后與一系列波帶轉換器301和302相連，其余的輸出則直接與一系列波長轉換器303-306相連。經過波帶轉換器301和302轉換后的波帶被解復用器311和312解復用成波長后與輸出側波長交叉連接矩陣3-2相連，經過一系列波長轉換器303-306轉換后的波長直接與輸出側波長交叉連接矩陣相連。輸出側波長交叉連接矩陣的輸出可以被復用器313和314復用成波帶輸出，也可以直接以波長形式輸出。
所有的波帶和波長都通過輸入側的波長交叉矩陣3-1和輸出側的波長交叉矩陣3-2進行交換。當有波帶需要轉換時，輸入后被解復用器307和308解復用成波長進入波長交叉矩陣3-1。如果波帶轉換器301和302此時是空閑狀態，那么這些波帶解復用的波長會再次復用成波帶經過波帶轉換器301和302轉換后進入波長交叉矩陣3-2；如果波帶轉換器301和302此時已經被占用而波長轉換器303-306空閑，那么這些波帶解復用的波長會以波長的形式經過波長轉換器303-306轉換后進入波長交叉矩陣3-2。經波長交叉矩陣3-2交換后可以選擇復用成波帶輸出，也可以以波長的形式輸出。同樣的，當有波長需要轉換時，輸入后進入波長交叉矩陣3-1。如果波長轉換器303-306是處于空閑狀態，那么這些波長經過波長轉換器轉換后進入波長交叉矩陣3-2；如果波長轉換器已經被占用而波帶轉換器301和302空閑，并且這些波長是連續的，那么可以經過復用器309和310復用成波帶后經過波帶轉換器轉換后進入波長交叉矩陣3-2。進入波長交叉矩陣后，經過轉換后連續的波長可以復用成波帶輸出，波帶也可以解復用成波長輸出，具有靈活的交換粒度。
該共享轉換池波長轉換器和波帶轉換器通過空間交換單元的控制來共享使用。也就是說，當波長需要轉換而波長專用的轉換器不夠且波帶轉換器空閑時可以使用波帶轉換器，當波帶需要轉換且波帶專用的轉換器不夠而波長轉換器空閑時可以使用波長轉換器，輸出時仍然通過空間交換單元的控制按需要以波長或波帶的形式輸出。
當源節點和目的節點之間的鏈路建立之后，在這條鏈路上的所有節點的共享轉換池的轉換器資源都會通過信令傳送到每個節點，當某個節點的轉換器資源不夠時，可以使用與之相鄰或最近的有空閑轉換器資源的節點的轉換器，并發送一個消息通知所有其它節點該資源已被占用，同時更新空閑資源的信息。這樣更有效地利用轉換器的資源，減少了網絡中轉換器的數量，降低了網絡的成本。
權利要求
1.一種基于波長/波帶共享轉換的光交換結構，光纖交叉連接矩陣FXC的部分輸出端通過解復用器與波帶交叉連接矩陣BXC的部分輸入端連接，BXC的部分輸出端通過復用器與FXC的部分輸入端連接；BXC的部分輸出端通過解復用器與波長交叉連接矩陣WXC的部分輸入端連接，WXC的部分輸出端通過復用器與BXC的部分輸入端連接；其特征在于，在波長交叉連接矩陣WXC、波帶交叉連接矩陣BXC的其余輸入/輸出端口之間連接共享轉換池，該共享轉換池完成波帶和波長的轉換。
2.根據權利要求1所述的光交換結構，其特征在于，所述共享轉換池包括光開關控制的共享轉換池和空間交換單元控制的共享轉換池。
3.根據權利要求2所述的光交換結構，其特征在于，所述光開關控制的共享轉換池包括調度器及其控制的共享部分和非共享部分，非共事部分由一系列專用波帶轉換器和專用波長轉換器構成，共享部分包括由光開關控制單元控制的一系列波長轉換器，該波長轉換器輸入/輸出端連接有解復用器/復用器。
4.根據權利要求2所述的光交換結構，其特征在于，所述空間交換單元控制的共享轉換池由輸入側波長交叉連接矩陣的部分輸出端通過復用器與一系列波帶轉換器相連，波帶轉換器經解復用器連接輸出側波長交叉連接矩陣的部分輸入端，輸入側波長交叉連接矩陣的部分輸出端通過一系列波長轉換器連接輸出側波長交叉連接矩陣的部分輸入端，輸入側波長交叉連接矩陣的部分輸入端連接解復用器，輸出側波長交叉連接矩陣的部分輸出端連接復用器。
5.根據權利要求3所述的光交換結構，其特征在于，調度器調度輸入的波帶或波長使用非共享部分專用的轉換器還是使用共享部分的波長轉換器；光開關控制單元根據輸入的是波帶還是波長進行選擇控制，解復用器將波帶解復用成波長后通過光開關控制單元輸入共享部分的波長轉換器，復用器將波長轉換器的輸出復用成波帶。
6.根據權利要求3或4所述的光交換結構，其特征在于，共享轉換池中波長轉換器的數目與波帶中的波長數目相等。
7.根據權利要求3或4所述的光交換結構，其特征在于，需要轉換的波帶或波長使用共享轉換池中空閑的波帶轉換器或波長轉換器進行轉換。
8.根據權利要求3或4所述的光交換結構，其特征在于，在網絡的多個節點之間可以實現波帶和波長轉換器共享。
全文摘要
本發明請求保護一種波長/波帶共享轉換結構，涉及光通信技術。在多粒度光交叉連接結構的波長交叉連接矩陣WXC、波帶交叉連接矩陣BXC的輸入/輸出端口之間跨接一個共享轉換池，共享轉換池完成波帶和波長的轉換。當各自專用的轉換器不夠時利用共享的轉換器進行轉換，須轉換的波長或波帶進入共享轉換池，可在空閑的波帶轉換器或波長轉換器中轉換。采用共享轉換池的結構可以靈活的進行波帶和波長的轉換，有效的利用轉換器的資源，減少了網絡中波長轉換器的數量，降低了網絡的成本。
文檔編號H04B10/12GK1909741SQ20061005447
公開日2007年2月7日 申請日期2006年7月24日 優先權日2006年7月24日
發明者陽小龍, 李培江, 隆克平, 黃勝, 鄺育軍 申請人:重慶郵電大學