光交換架構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信領域，特別涉及一種光交換架構。
【背景技術】
[0002]光交換架構用于在不同維度間進行光信號的交換，是光網絡交換系統中的核心模塊，其性能的優劣決定著整個光網絡交換系統的業務能力。
[0003]由于光波分復用技術的成熟，傳輸容量的迅速增長給光網絡交換系統發展帶來的壓力和動力，通信網中光網絡交換系統的規模越來越大，運行速率越來越高。從整個光網絡交換技術的發展趨勢來看，未來的光交換架構需要實現CDC的交換特性。第一個C代表Colorless (波長無關性)=Colorless是指同一上下路端口可以收發不同波長的特性；D代表Direct1nless (方向無關性)！Direct1nless是指同一上下路端口可以重構到不同維度方向的特性；后一個C代表Content1nless (波長沖突無關性):Content1nless是指能夠同時收發來自于不同維度方向的相同波長。
[0004]參考圖1，其示出了現有的一種三維的ROADM (RODAM的英文全稱為Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer,中文全稱為可重構的光分插復用器)光交換架構的結構示意圖。該RODAM架構包括:交叉模塊110和與交叉模塊110相連的3個上下波模塊120。交叉模塊110包括3組屬于不同維度的輸入端和輸出端,每個輸入端為分離器Splitterlll且每個輸出端為WSS112 (WSS的英文全稱為Wavelength SelectiveSwitch,中文全稱為波長選擇開關)。每個維度都配有單獨的上下波模塊120，交叉模塊110通過光纖分別與各個維度的上下波模塊120連接。各個維度所對應的上下波模塊120包括波導陣列光柵AWG121、發送機TX122和接收機RX123。每個維度的WSS112分出一個端口與波導陣列光柵AWG121相連，用于將本地維度需要發送到交叉模塊110中的光信號上載至交叉模塊110，簡稱為“上波”；每個維度的分離器Splitterlll分出一個端口與波導陣列光柵AWG121相連，用于將從交叉模塊110發送至本地維度的光信號下載到本地維度，簡稱為“下波”。用于上波的波導陣列光柵AWG121與發送機TX122相連，用于下波的波導陣列光柵AWG121與接收機RX123相連。其中，本地維度即為該光交換架構所處的物理區域。
[0005]現有的這種ROADM架構至少存在以下問題:
[0006]第一,現有的RODAM架構上波和下波都用波導陣列光柵AWG,當波導陣列光柵AWG與發送機相連時，波導陣列光柵AWG中與發送機TX相連的每個上路端口只能發送固定的同一波長；當波導陣列光柵AWG與接收機RX相連時，波導陣列光柵AWG中與接收機RX相連的每個下路端口只能接收固定的同一波長，這使得每個上路端口和每個下路端口對波長固定，無法收發不同波長，所以不滿足波長無關性；
[0007]第二，每個維度都配有單獨的上下波模塊，這使得每個上下波模塊的上波和下波只能調度到與自身相連的維度，而不能調度到其它的維度，所以不滿足方向無關性。
【發明內容】
[0008]為了解決現有光交換架構不滿足波長無關性和方向無關性的問題，本發明實施例提供了一種光交換架構。所述技術方案如下:
[0009]第一方面，提供了一種光交換架構，所述光交換架構包括:交叉模塊以及與所述交叉模塊相連的上下波模塊；
[0010]所述交叉模塊，包括η組屬于不同維度的輸入端和輸出端，η彡2 ;
[0011]所述上下波模塊，包括與所述輸入端和所述輸出端相連的第一光開關單元、與所述第一光開關單元相連的至少一個發送機和與所述第一光開關單元相連的至少一個接收機；
[0012]所述第一光開關單元，用于在單次光交換過程中，將本地維度的一個發送機需要發送至目標維度的光信號交換至所述目標維度的輸出端；和/或，在單次光交換過程中，將所述交叉模塊中的一個維度的輸入端輸入至本地維度的光信號交換至所述至少一個接收機中的任意一個進行接收；
[0013]其中，所述目標維度為所述交叉模塊中的任意一個維度。
[0014]在第一方面的第一種可能的實施方式中，
[0015]所述上下波模塊中的單個發送機直接與所述第一光開關單元的單個輸入端口相連；或者，
[0016]在所述發送機為至少兩個時，所述上下波模塊中還包括復用器，所述上下波模塊中的多個發送機通過所述復用器與所述第一光開關單元的單個輸入端口相連；
[0017]所述復用器，用于對所述多個發送機需要發送至同一目標維度的單一波長形式的光信號進行復用得到波長復用形式的光信號。
[0018]結合第一方面，在第一方面的第二種可能的實施方式中，
[0019]所述第一光開關單元的單個輸出端口直接與所述上下波模塊中的單個接收機相連；或者，
[0020]在所述接收機為至少兩個時，所述上下波模塊中還包括解復用器，所述第一光開關單元的單個輸出端口通過所述解復用器與所述上下波模塊中的多個接收機相連；
[0021]所述解復用器，用于對所述交叉模塊的一個維度的輸入端輸入至本地維度的波長復用形式的光信號進行解復用得到單一波長形式的光信號，并將每個單一波長形式的光信號分別輸入一個接收機。
[0022]結合第一方面，在第一方面的第三種可能的實施方式中，
[0023]所述第一光開關單元的單個輸出端口直接與所述交叉模塊的單個輸出端相連；或者，
[0024]所述上下波模塊中還包括復用器，所述第一光開關單元中的多個輸出端口通過所述復用器與同一維度的輸出端相連；
[0025]所述復用器，用于將所述第一光開關單元中的多個輸出端口輸出至所述同一維度的多個光信號進行復用得到波長復用形式的光信號。
[0026]結合第一方面、第一方面的第一種可能的實施方式、第一方面的第二種可能的實施方式或者第一方面的第三種可能的實施方式，在第一方面的第四種可能的實施方式中，所述光交換架構還包括:波長轉換模塊，所述波長轉換模塊與所述交叉模塊相連，或者所述波長轉換模塊與所述交叉模塊和所述上下波模塊均相連；
[0027]所述波長轉換模塊，用于存在來源于不同維度且需要在同一時刻交換至同一目標維度的至少兩個光信號發生波長沖突時，將所述波長沖突的至少兩個光信號中的全部進行波長轉換得到波長互不沖突的至少兩個光信號后輸出至所述目標維度，或，將所述波長沖突的至少兩個光信號中的部分進行波長轉換得到部分光信號后輸出至所述目標維度，所述部分光信號與未進行波長轉換的光信號之間的波長互不沖突；
[0028]所述不同維度包括所述本地維度和所述交叉模塊中的各個維度。
[0029]結合第一方面的第四種可能的實施方式，在第一方面的第五種可能的實施方式中，所述波長轉換模塊，包括:波長轉換單元和與所述波長轉換單元相連的第二光開關單元;
[0030]在所述第二光開關單元的輸入端口與所述交叉模塊中的各個維度的輸入端相連且所述第二光開關單元的輸出端口與所述波長轉換單元相連時，所述第二光開關單元用于將所述波長沖突的至少兩個光信號中的全部或者部分在進入所述波長轉換單元之前交換至所述交叉模塊的目標維度；
[0031]在所述第二光開關單元的輸入端口與所述波長轉換單元相連且所述第二光開關單元的輸出端口與所述交叉模塊的各個維度的輸出端相連時，所述第二光開關單元用于將所述波長沖突的至少兩個光信號中的全部或者部分從所述波長轉換單元進行波長轉換之后交換至所述交叉模塊的目標維度；
[0032]在所述第二光開關單元的輸入端口與所述交叉模塊的各個維度的輸入端和所述波長轉換單元均相連且所述第二光開關單元的輸出端口與所述波長轉換單元和所述交叉模塊的各個維度的輸出端均相連時，所述第二光開關單元用于將所述波長沖突的至少兩個光信號中的全部或者部分在進入所述波長轉換單元之前或從所述波長轉換單元進行波長轉換之后交換至所述交叉模塊的目標維度；
[0033]所述波長轉換單元，用于將所述波長沖突的至少兩個光信號中的全部進行波長轉換得到波長互不沖突的至少兩個光信號，或，將所述波長沖突的至少兩個光信號中的部分進行波長轉換得到部分光信號，所述部分光信號與未進行波長轉換的光信號之間的波長互不沖突。
[0034]結合第一方面的第五種可能的實施方式，在第一方面的第六種可能的實施方式中，所述波長轉換單元，包括:n個波長轉換通路，每個波長轉換通路包括依次相連的I個解復用器、至少2個波長轉換組件和I個復用器；
[0035]每個波長轉換通路中的解復用器，用于在輸入至所述波長轉換通路中的發生波長沖突的一個光信號為波長復用形式的光信號時，將所述波長復用形式的光信號解復用得到單一波長形式的光信號，并將每個單一波長形式的光信號分別輸入至I個波長轉換組件；
[0036]每個波長轉換通路中的波長轉換組件，用于將相連的所述解復用器解復用后的所述單一波長形式的光信號通過預定的波長轉換方式轉換為波長不沖突的單一波長形式的光信號;
[0037]每個波長轉換通路中的復用器，用于將相連的所述波長轉換組件轉換后的所述波長不沖突的單一波長形式的光信號進行復用得到所述波長不沖突的波長復用形式的光信號;
[0038]其中，所述波長轉換方式為光/電/光的形式；或，所述波長轉換方式為光/光的形式。
[0039]結合第一方面的第五種可能的實施方式，在第一方面的第七種可能的實施方式中，
[0040]所述第一光開關單元和所述第二光開關單元為同一個光開關；
[0041]或，
[0042]所述第一光開關單元為一個光開關，所述第二光開關單元為另一個光開關；
[0043]或，
[0044]所述第一光開關單元包括相互獨立的兩個光開關，其中，一個光開關用于在單次光交換過程中，將本地維度的一個發送機需要發送至目標維度的光信號交換至所述目標維度的輸出端，另一個光開關用于在單次光交換過程中，將所述交叉模塊中的一個維度的輸入端輸入至本地維度的光信號交換至所述至少一個接收機中的任意一個進行接收。
[0045]結合第一方面的第七種可能的實施方式，在第一方面的第八種可能的實施方式中，所述光開關是基于MEMS結構的光開關；或，所述光開關是基于PLC結構的光開關；或，所述光開關是基于硅光光交叉結構的光開關。
[0046]結合第一方面的第四種可能的實施方式，在第一方面的第九種可能的實施方式中，所述波長轉換模塊，包括:波長轉換單元和設置在所述波長轉換單元內部的第二光開關單元；
[0047]所述波長轉換單元，用于存在來源于不同維度且需要在同一時刻交換至同一目標維度的至少兩個光信號發生波長沖突時，將所述波長沖突的至少兩個光信號中的全部進行波長轉換得到波長互不沖突的至少兩個光信號，或，將所述波長沖突的至少兩個光信號中的部分進行波長轉換得到部分光信號，所述部分光信號與未進行波長轉換的光信號之間的波長互不沖突；
[0048]所述第二光開關單元，用于將所述波長沖突的至少兩個光信號中的全部或部分在進入所述波長轉換單元中進行波長轉換時交換至所述交叉模塊的目標維度。
[0049]結合第一方面的第九種可能的實施方式，在第一方面的第十種可能的實施方式中，所述波長轉換單元，包括:n個波長轉換通路，每個波長轉換通路包括I個解復用器、至少2個波長轉換組件和I個復用器，每個波長轉換通路中的所述解復用器通過所述第二光開關單元與所述至少2個波長轉換組件相連，所述至少2個波長轉換組件與所述復用器相連；
[0050]每個波長轉換通路中的解復用器，用于在輸入至所述波長轉換通路中的發生波長沖突的一個光信號為波長復用形式的光信號時，將所述波長復用形式的光信號解復用得到單一波長形式的光信號；
[0051]所述第二光開關單元，用于將相連的所述解復用器解復用后的所述單一波長形式的光信號中需要發送至所述交叉模塊中同一目標維度的單一波長形式的光信號交換至與所述目標維度所對應的復用器相連的任意一個波長轉換組件中；
[0052]每個波長轉換通路中的波長轉換組件，用于將相連的所述第二光開關單元交換至的所述單一波長形式的光信號通過預定的波長轉換方式轉換為波長不沖突的單一波長形式的光信號；
[0053]每個波長轉換通路中的復用器，用于將相連的所述波長轉換組件轉換后的所述波長不沖突的單一波長形式的光信號進行復用得到所述波長不沖突的波長復用形式的光信號，并將所述波長不沖突的波長復用形式的光信號輸出至所述目標維度；
[0054]其中,所述波長轉換方式為光/電/光的形式；或，所述波長轉換方式為光/光的形式。
[0055]結合第一方面的第九種可能的實施方式，在第一方面的第i^一種可能的實施方式中，所述波長轉換單元，包括:n個波長轉換通路，每個波長轉換通路包括I個解復用器、至少2個波長轉換組件和I個復用器，每個波長轉換通路中的所述解復用器與所述至少2個波長轉換組件相連，所述至少2個波長轉換組件通過所述第二光開關單元與所述復用器相連；
[0056]每個波長轉換通路中的解復用器，用于在輸入至所述波長轉換通路中的發生波長沖突的一個光信號為波長復用形式的光信號時，將所述波長復用形式的光信號解復用得到單一波長形式的光信號；
[0057]每個波長轉換通路中的波長轉換組件，用于將相連的所述解復用器解復用后的所述單一波長形式的光信號通過預定的波長轉換方式轉換為波長不沖突的單一波長形式的光信號;
[0058]所述第二光開關單元，用于將相連的所述波長轉換組件轉換后的波長不沖突的單一波長形式的光信號中需要發送至所述交叉模塊中同一目標維度的波長不沖突的單一波長形式的光信號交換至與所述目標維度所對應的復用器；
[0059]每個波長轉換通路中的復用器，用于將相連的所述第二光開關單元交換至的所述波長不沖突的單一波長形式的光信號進行復用得到所述波長不沖突的波長復用形式的光信號，并將所述波長不沖突的波長復用形式的光信號輸出至所述目標維度；
[0060]其中，所述波長轉換方式為光/電/光的形式；或，所述波長轉換方式為光/光的形式。
[0061]結合第一方面、第一方面的第一種可能的實施方式、第一方面的第二種可能的實施方式、第一方面的第三種可能的實施方式或者第一方面的第四種可能的實施方式，在第一方面的第十二種可能的實施方式中，所述波長轉換模塊，包括:n個波長轉換通路，每個波長轉換通路包括依次相連的I個解復用器、至少2個光電轉換單元、電開關、至少2個電光轉換單元和I個復用器；
[0062]每個波長轉換通路中的解復用器，用于在輸入至所述波長轉換通路中的發生波長沖突的一個光信號為波長復用形式的光信號時，將所述波長復用形式的光信號解復用得到單一波長形式的光信號；
[0063]每個波長轉換通路中的光電轉換單元，用于將相連的所述解復用器解復用后的所述單一波長形式的光信號轉換為對應的電信號；
[0064]所述電開關，用于將相連的所述光電轉換單元轉換后的電信號中需要發送至所述交叉模塊中同一目標維度的電信號交換至與所述目標維度所對應的復用器相連的電光轉換單元中；
[0065]每個波長轉換通路中的電光轉換單元，用于將相連的所述電開關交換至的所述電信號轉換為波長不沖