專利名稱：一種波長/波帶共享轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，尤其涉及一種多粒度光交換結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
對于光網(wǎng)絡(luò)而言，進(jìn)行波長轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)要具備波長轉(zhuǎn)換的能力?，F(xiàn)有的密集波分復(fù)用(DWDM)光網(wǎng)絡(luò)中一條光纖可能會有成千上萬個波長，但是同一時間內(nèi)并不是光纖中所有的波長都需要進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換，如果每個波長都使用一個波長轉(zhuǎn)換器的話，一條光纖就需要成千上萬個波長轉(zhuǎn)換器，這樣就會大大提高光網(wǎng)絡(luò)的成本，浪費(fèi)了波長轉(zhuǎn)換器的資源。雖然也有文獻(xiàn)提出采用波帶轉(zhuǎn)換器的方式來降低光網(wǎng)絡(luò)的成本，減少波長轉(zhuǎn)換器的資源浪費(fèi)，但是還不能從根本上解決問題。而現(xiàn)有的多粒度光交換結(jié)構(gòu)中并沒有提出對波長轉(zhuǎn)換器資源的浪費(fèi)及成本過高提出特別的解決方案，這是現(xiàn)有的多粒度光交換結(jié)構(gòu)的一個不完善的地方，也是需要認(rèn)真考慮的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的光纖中每個波長都使用一個波長轉(zhuǎn)換器而造成的資源浪費(fèi)及光網(wǎng)絡(luò)成本過高的情況，提出一種基于波長轉(zhuǎn)換器共享，即共享轉(zhuǎn)換池的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是提出一種基于波長/波帶共享轉(zhuǎn)換的光交換結(jié)構(gòu)，該光交換結(jié)構(gòu)光纖交叉連接矩陣FXC的部分輸出端通過解復(fù)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(fù)用器與FXC的部分輸入端連接；BXC的部分輸出端通過解復(fù)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(fù)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(zhuǎn)換池，該共享轉(zhuǎn)換池完成波帶和波長的轉(zhuǎn)換。共享轉(zhuǎn)換池波帶和波長都有各自專用的轉(zhuǎn)換器，根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小來設(shè)定上述波帶專用轉(zhuǎn)換器和波長專用轉(zhuǎn)換器的數(shù)目，而共享的波長轉(zhuǎn)換器的數(shù)目與波帶中的波長數(shù)目相等。共享轉(zhuǎn)換池有光開關(guān)控制的共享轉(zhuǎn)換池和空間交換單元控制的共享轉(zhuǎn)換池。
共享轉(zhuǎn)換池主體是由波帶轉(zhuǎn)換器和波長轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，波帶轉(zhuǎn)換器和波長轉(zhuǎn)換器是可以作為共享使用的，通過光開關(guān)控制空間交換單元來完成共享。波帶轉(zhuǎn)換和波長轉(zhuǎn)換都在共享轉(zhuǎn)換池中完成，當(dāng)波帶需要轉(zhuǎn)換時，如果波帶專用的轉(zhuǎn)換器已經(jīng)被占用，而共享轉(zhuǎn)換池中的波長轉(zhuǎn)換器空閑，則波帶可以解復(fù)用成波長，通過波長轉(zhuǎn)換器來完成轉(zhuǎn)換；同樣，當(dāng)波長需要轉(zhuǎn)換時，如果波長專用的轉(zhuǎn)換器已經(jīng)被占用，可以使用共享轉(zhuǎn)換池中空閑的波長轉(zhuǎn)換器或波帶轉(zhuǎn)換器完成轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1)減少了光網(wǎng)絡(luò)中波長轉(zhuǎn)換器和波帶轉(zhuǎn)換器的數(shù)量，降低了網(wǎng)絡(luò)的成本；2)提高了空閑波長轉(zhuǎn)換器和波帶轉(zhuǎn)換器的利用率。


圖1具有共享轉(zhuǎn)換池的多粒度光交叉連接結(jié)構(gòu)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(guān)控制的共享轉(zhuǎn)換池結(jié)構(gòu)示意圖；圖3空間交換單元控制的共享轉(zhuǎn)換池結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
圖1所示為具有共享轉(zhuǎn)換池的多粒度光交叉連接結(jié)構(gòu)示意圖，本結(jié)構(gòu)建立在多粒度光交叉連接結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上。光纖交叉連接矩陣FXC的部分輸出端通過解復(fù)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(fù)用器與FXC的部分輸入端連接；BXC的部分輸出通過解復(fù)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(fù)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(zhuǎn)換池。共享轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換池的波長輸出/輸入端口相連。
光纖中所有需要進(jìn)行波帶轉(zhuǎn)換的波帶和進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換的波長都進(jìn)入共享轉(zhuǎn)換池進(jìn)行交換。由于在光網(wǎng)絡(luò)里一條光纖中傳輸?shù)墓庑盘栔挥幸徊糠植ㄩL需要在同一時間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這部分需要轉(zhuǎn)換的波長通過共享轉(zhuǎn)換池來完成轉(zhuǎn)換。
波帶轉(zhuǎn)換和波長轉(zhuǎn)換都可在共享轉(zhuǎn)換池中完成。當(dāng)有波帶需要轉(zhuǎn)換時，如果波帶專用的轉(zhuǎn)換器已經(jīng)被占用，而共享轉(zhuǎn)換池中的波長轉(zhuǎn)換器空閑，則光信號進(jìn)入共享轉(zhuǎn)換池后將波帶解復(fù)用成波長，通過波長轉(zhuǎn)換器來完成對波帶的轉(zhuǎn)換；同樣，當(dāng)波長需要轉(zhuǎn)換時，如果波長轉(zhuǎn)換器已經(jīng)被占用，而共享轉(zhuǎn)換池中的波帶轉(zhuǎn)換器空閑，則光信號進(jìn)入共享轉(zhuǎn)換池后使用空閑的波帶轉(zhuǎn)換器完成轉(zhuǎn)換；如果同時有波帶和波長需要使用共享池中的空閑轉(zhuǎn)換器，那么優(yōu)先滿足波帶轉(zhuǎn)換的請求。
在網(wǎng)絡(luò)的多個節(jié)點(diǎn)之間也可以實(shí)現(xiàn)共享機(jī)制。當(dāng)源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間的鏈路建好之后，源節(jié)點(diǎn)會向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送信令來獲取信息。而在源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間的鏈路上的所有節(jié)點(diǎn)可以把自己共享轉(zhuǎn)換池中空閑的波長轉(zhuǎn)換器和波帶轉(zhuǎn)換器的數(shù)目通過信令發(fā)回到源節(jié)點(diǎn)或是控制中心。源節(jié)點(diǎn)或控制中心通過掌握各個節(jié)點(diǎn)中共享轉(zhuǎn)換池中空閑的波帶轉(zhuǎn)換器和波長轉(zhuǎn)換器的數(shù)目來實(shí)現(xiàn)多個節(jié)點(diǎn)之間的共享轉(zhuǎn)換池的共享。
在多粒度光交叉連接結(jié)構(gòu)中，波帶和波長都有各自專用的轉(zhuǎn)換器。如圖2所示為光開關(guān)控制的共享轉(zhuǎn)換池結(jié)構(gòu)示意圖，調(diào)度器(S)直接連接非共享部分的一系列波長專用轉(zhuǎn)換器201和202和波帶專用轉(zhuǎn)換器207和208，以及共享部分的輸入端。共享部分由解復(fù)用器217，復(fù)用器218以及一系列的光開關(guān)209-216控制連接一系列波長轉(zhuǎn)換器203-206的輸入/輸出。波帶粒度的業(yè)務(wù)和波長粒度的業(yè)務(wù)使用一系列共享波長轉(zhuǎn)換器，這些共享的轉(zhuǎn)換器是在波帶粒度的業(yè)務(wù)專用的轉(zhuǎn)換器或波長粒度的業(yè)務(wù)專用的轉(zhuǎn)換器不夠用時通過光開關(guān)控制來使用。
共享轉(zhuǎn)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(dá)波帶專用轉(zhuǎn)換器207和208，也可以經(jīng)過解復(fù)用器217解復(fù)用成波長后，經(jīng)由光開關(guān)控制單元209-212的控制到達(dá)共享部分的波長轉(zhuǎn)換器203-206中進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后經(jīng)由光開關(guān)控制單元213-216的控制選擇經(jīng)過復(fù)用器218復(fù)用成波帶后輸出或是不經(jīng)過復(fù)用器以波長的形式輸出。波長輸入后可以到達(dá)專用波長轉(zhuǎn)換器201和202，也可以經(jīng)由光開關(guān)控制單元209-212的控制到達(dá)共享部分的波長轉(zhuǎn)換器203-206，經(jīng)波長轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后，由光開關(guān)213-216的控制選擇是經(jīng)過復(fù)用器218復(fù)用成波帶輸出或是不經(jīng)過復(fù)用器以波長的形式輸出。調(diào)度器S負(fù)責(zé)波帶和波長的輸入調(diào)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(zhuǎn)換器或在非共享部分中直接轉(zhuǎn)換。光開關(guān)控制單元OCU則負(fù)責(zé)光開關(guān)狀態(tài)的切換，光開關(guān)有兩種狀態(tài)，波長選擇狀態(tài)和波帶選擇狀態(tài)，默認(rèn)的是波長選擇狀態(tài)。
共享轉(zhuǎn)換池中波長專用轉(zhuǎn)換器和波帶專用轉(zhuǎn)換器的數(shù)目根據(jù)實(shí)際根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小來設(shè)定一個理想值。例如當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大，業(yè)務(wù)量大，業(yè)務(wù)負(fù)載較高時，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換的波帶或波長較多，那么可以把波帶轉(zhuǎn)換器的數(shù)目和波長轉(zhuǎn)換器的數(shù)目設(shè)定的多一些，比如可以設(shè)定波帶轉(zhuǎn)換器為8個，波長轉(zhuǎn)換器為16個；反之，則少一些，比如可以設(shè)定波帶轉(zhuǎn)換器為1個，波長轉(zhuǎn)換器為2個。而共享部分的波長轉(zhuǎn)換器的數(shù)目則與波帶中波長的數(shù)目相等。
如圖3所示為空間交換單元控制的共享轉(zhuǎn)換池結(jié)構(gòu)示意圖。輸入側(cè)和輸出側(cè)各有一個波長交叉連接矩陣3-1和3-2。解復(fù)用器307和308將波帶輸入解復(fù)用成波長后與輸入側(cè)波長交叉連接矩陣3-1相連，而波長輸入直接與輸入側(cè)波長交叉連接矩陣相連。輸入側(cè)波長交叉連接矩陣的部分輸出經(jīng)過復(fù)用器309和310復(fù)用成波帶后與一系列波帶轉(zhuǎn)換器301和302相連，其余的輸出則直接與一系列波長轉(zhuǎn)換器303-306相連。經(jīng)過波帶轉(zhuǎn)換器301和302轉(zhuǎn)換后的波帶被解復(fù)用器311和312解復(fù)用成波長后與輸出側(cè)波長交叉連接矩陣3-2相連，經(jīng)過一系列波長轉(zhuǎn)換器303-306轉(zhuǎn)換后的波長直接與輸出側(cè)波長交叉連接矩陣相連。輸出側(cè)波長交叉連接矩陣的輸出可以被復(fù)用器313和314復(fù)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(cè)的波長交叉矩陣3-1和輸出側(cè)的波長交叉矩陣3-2進(jìn)行交換。當(dāng)有波帶需要轉(zhuǎn)換時，輸入后被解復(fù)用器307和308解復(fù)用成波長進(jìn)入波長交叉矩陣3-1。如果波帶轉(zhuǎn)換器301和302此時是空閑狀態(tài)，那么這些波帶解復(fù)用的波長會再次復(fù)用成波帶經(jīng)過波帶轉(zhuǎn)換器301和302轉(zhuǎn)換后進(jìn)入波長交叉矩陣3-2；如果波帶轉(zhuǎn)換器301和302此時已經(jīng)被占用而波長轉(zhuǎn)換器303-306空閑，那么這些波帶解復(fù)用的波長會以波長的形式經(jīng)過波長轉(zhuǎn)換器303-306轉(zhuǎn)換后進(jìn)入波長交叉矩陣3-2。經(jīng)波長交叉矩陣3-2交換后可以選擇復(fù)用成波帶輸出，也可以以波長的形式輸出。同樣的，當(dāng)有波長需要轉(zhuǎn)換時，輸入后進(jìn)入波長交叉矩陣3-1。如果波長轉(zhuǎn)換器303-306是處于空閑狀態(tài)，那么這些波長經(jīng)過波長轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后進(jìn)入波長交叉矩陣3-2；如果波長轉(zhuǎn)換器已經(jīng)被占用而波帶轉(zhuǎn)換器301和302空閑，并且這些波長是連續(xù)的，那么可以經(jīng)過復(fù)用器309和310復(fù)用成波帶后經(jīng)過波帶轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后進(jìn)入波長交叉矩陣3-2。進(jìn)入波長交叉矩陣后，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后連續(xù)的波長可以復(fù)用成波帶輸出，波帶也可以解復(fù)用成波長輸出，具有靈活的交換粒度。
該共享轉(zhuǎn)換池波長轉(zhuǎn)換器和波帶轉(zhuǎn)換器通過空間交換單元的控制來共享使用。也就是說，當(dāng)波長需要轉(zhuǎn)換而波長專用的轉(zhuǎn)換器不夠且波帶轉(zhuǎn)換器空閑時可以使用波帶轉(zhuǎn)換器，當(dāng)波帶需要轉(zhuǎn)換且波帶專用的轉(zhuǎn)換器不夠而波長轉(zhuǎn)換器空閑時可以使用波長轉(zhuǎn)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(dāng)源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間的鏈路建立之后，在這條鏈路上的所有節(jié)點(diǎn)的共享轉(zhuǎn)換池的轉(zhuǎn)換器資源都會通過信令傳送到每個節(jié)點(diǎn)，當(dāng)某個節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換器資源不夠時，可以使用與之相鄰或最近的有空閑轉(zhuǎn)換器資源的節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換器，并發(fā)送一個消息通知所有其它節(jié)點(diǎn)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(zhuǎn)換器的資源，減少了網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)換器的數(shù)量，降低了網(wǎng)絡(luò)的成本。
權(quán)利要求
1.一種基于波長/波帶共享轉(zhuǎn)換的光交換結(jié)構(gòu)，光纖交叉連接矩陣FXC的部分輸出端通過解復(fù)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(fù)用器與FXC的部分輸入端連接；BXC的部分輸出端通過解復(fù)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(fù)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(zhuǎn)換池，該共享轉(zhuǎn)換池完成波帶和波長的轉(zhuǎn)換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光交換結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述共享轉(zhuǎn)換池包括光開關(guān)控制的共享轉(zhuǎn)換池和空間交換單元控制的共享轉(zhuǎn)換池。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光交換結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光開關(guān)控制的共享轉(zhuǎn)換池包括調(diào)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(zhuǎn)換器和專用波長轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，共享部分包括由光開關(guān)控制單元控制的一系列波長轉(zhuǎn)換器，該波長轉(zhuǎn)換器輸入/輸出端連接有解復(fù)用器/復(fù)用器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光交換結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述空間交換單元控制的共享轉(zhuǎn)換池由輸入側(cè)波長交叉連接矩陣的部分輸出端通過復(fù)用器與一系列波帶轉(zhuǎn)換器相連，波帶轉(zhuǎn)換器經(jīng)解復(fù)用器連接輸出側(cè)波長交叉連接矩陣的部分輸入端，輸入側(cè)波長交叉連接矩陣的部分輸出端通過一系列波長轉(zhuǎn)換器連接輸出側(cè)波長交叉連接矩陣的部分輸入端，輸入側(cè)波長交叉連接矩陣的部分輸入端連接解復(fù)用器，輸出側(cè)波長交叉連接矩陣的部分輸出端連接復(fù)用器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光交換結(jié)構(gòu)，其特征在于，調(diào)度器調(diào)度輸入的波帶或波長使用非共享部分專用的轉(zhuǎn)換器還是使用共享部分的波長轉(zhuǎn)換器；光開關(guān)控制單元根據(jù)輸入的是波帶還是波長進(jìn)行選擇控制，解復(fù)用器將波帶解復(fù)用成波長后通過光開關(guān)控制單元輸入共享部分的波長轉(zhuǎn)換器，復(fù)用器將波長轉(zhuǎn)換器的輸出復(fù)用成波帶。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的光交換結(jié)構(gòu)，其特征在于，共享轉(zhuǎn)換池中波長轉(zhuǎn)換器的數(shù)目與波帶中的波長數(shù)目相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的光交換結(jié)構(gòu)，其特征在于，需要轉(zhuǎn)換的波帶或波長使用共享轉(zhuǎn)換池中空閑的波帶轉(zhuǎn)換器或波長轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的光交換結(jié)構(gòu)，其特征在于，在網(wǎng)絡(luò)的多個節(jié)點(diǎn)之間可以實(shí)現(xiàn)波帶和波長轉(zhuǎn)換器共享。
全文摘要
本發(fā)明請求保護(hù)一種波長/波帶共享轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，涉及光通信技術(shù)。在多粒度光交叉連接結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)換池，共享轉(zhuǎn)換池完成波帶和波長的轉(zhuǎn)換。當(dāng)各自專用的轉(zhuǎn)換器不夠時利用共享的轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，須轉(zhuǎn)換的波長或波帶進(jìn)入共享轉(zhuǎn)換池，可在空閑的波帶轉(zhuǎn)換器或波長轉(zhuǎn)換器中轉(zhuǎn)換。采用共享轉(zhuǎn)換池的結(jié)構(gòu)可以靈活的進(jìn)行波帶和波長的轉(zhuǎn)換，有效的利用轉(zhuǎn)換器的資源，減少了網(wǎng)絡(luò)中波長轉(zhuǎn)換器的數(shù)量，降低了網(wǎng)絡(luò)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(yōu)先權(quán)日2006年7月24日
發(fā)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(xué)