CN100569005C - 一种波长/波带共享转换装置 - Google Patents

Abstract

本发明请求保护一种波长/波带共享转换结构，涉及光通信技术。在多粒度光交叉连接结构的波长交叉连接矩阵WXC、波带交叉连接矩阵BXC的输入/输出端口之间跨接一个共享转换池，共享转换池完成波带和波长的转换。当各自专用的转换器不够时利用共享的转换器进行转换，须转换的波长或波带进入共享转换池，可在空闲的波带转换器或波长转换器中转换。采用共享转换池的结构可以灵活的进行波带和波长的转换，有效的利用转换器的资源，减少了网络中波长转换器的数量，降低了网络的成本。

Description

一种波长/波带共享转换装置

技术领域：

本发明涉及光网络通信技术，尤其涉及一种多粒度光交换结构。

背景技术：

对于光网络而言，进行波长转换是一种必须的利用资源的方式，所以多粒度的光交叉连接结构要具备波长转换的能力。现有的密集波分复用(DWDM)光网络中一条光纤可能会有成千上万个波长，但是同一时间内并不是光纤中所有的波长都需要进行波长转换，如果每个波长都使用一个波长转换器的话，一条光纤就需要成千上万个波长转换器，这样就会大大提高光网络的成本，浪费了波长转换器的资源。虽然也有文献提出采用波带转换器的方式来降低光网络的成本，减少波长转换器的资源浪费，但是还不能从根本上解决问题。而现有的多粒度光交换结构中并没有提出对波长转换器资源的浪费及成本过高提出特别的解决方案，这是现有的多粒度光交换结构的一个不完善的地方，也是需要认真考虑的问题。

发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术的光纤中每个波长都使用一个波长转换器而造成的资源浪费及光网络成本过高的情况，提出一种基于波长转换器共享光交换装置，即基于共享转换池的光交换结构。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：提出一种基于波长/波带共享转换的光交换结构，该光交换结构光纤交叉连接矩阵FXC的部分输出端通过解复用器与波带交叉连接矩阵BXC的部分输入端连接，BXC的部分输出端通过复用器与FXC的部分输入端连接；BXC的部分输出端通过解复用器与波长交叉连接矩阵WXC的部分输入端连接，WXC的部分输出端通过复用器与BXC的部分输入端连接；在波长交叉连接矩阵WXC、波带交叉连接矩阵BXC的其余输入/输出端口之间连接一共享转换池，该共享转换池完成波带和波长的转换。共享转换池波带和波长都有各自专用的转换器，根据光网络规模的大小来设定上述波带专用转换器和波长专用转换器的数目，而共享的波长转换器的数目与波带中的波长数目相等。共享转换池有光开关控制的共享转换池和空间交换单元控制的共享转换池。

共享转换池主体是由波带转换器和波长转换器构成，波带转换器和波长转换器是可以作为共享使用的，通过光开关控制空间交换单元来完成共享。波带转换和波长转换都在共享转换池中完成，当波带需要转换时，如果波带专用的转换器已经被占用，而共享转换池中的波长转换器空闲，则波带可以解复用成波长，通过波长转换器来完成转换；同样，当波长需要转换时，如果波长专用的转换器已经被占用，可以使用共享转换池中空闲的波长转换器或波带转换器完成转换。

本发明的优点在于：1)减少了光网络中波长转换器和波带转换器的数量，降低了网络的成本；2)提高了空闲波长转换器和波带转换器的利用率。

附图说明：

图1具有共享转换池的多粒度光交叉连接结构示意图；

其中，A是波长输入端口，B是波带输入端口；

图2光开关控制的共享转换池结构示意图；

图3空间交换单元控制的共享转换池结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

图1所示为具有共享转换池的多粒度光交叉连接结构示意图，本结构建立在多粒度光交叉连接结构的基础上。光纤交叉连接矩阵FXC的部分输出端通过解复用器与波带交叉连接矩阵BXC的部分输入端连接，BXC的部分输出端通过复用器与FXC的部分输入端连接；BXC的部分输出通过解复用器与波长交叉连接矩阵WXC的部分输入连接，WXC的部分输出端通过复用器与BXC的部分输入端连接；在波长交叉连接矩阵WXC、波带交叉连接矩阵BXC的输入/输出端口之间连接一共享转换池。共享转换池的输入端包括有波带输入和波长输入，波带交叉连接矩阵的部分输入/输出端口分别直接与共享转换池的波带输出/输入端口相连，波长交叉连接矩阵的部分输入/输出端口分别直接与共享转换池的波长输出/输入端口相连。

光纤中所有需要进行波带转换的波带和进行波长转换的波长都进入共享转换池进行交换。由于在光网络里一条光纤中传输的光信号只有一部分波长需要在同一时间进行转换，这部分需要转换的波长通过共享转换池来完成转换。

波带转换和波长转换都可在共享转换池中完成。当有波带需要转换时，如果波带专用的转换器已经被占用，而共享转换池中的波长转换器空闲，则光信号进入共享转换池后将波带解复用成波长，通过波长转换器来完成对波带的转换；同样，当波长需要转换时，如果波长转换器已经被占用，而共享转换池中的波带转换器空闲，则光信号进入共享转换池后使用空闲的波带转换器完成转换；如果同时有波带和波长需要使用共享池中的空闲转换器，那么优先满足波带转换的请求。

在网络的多个节点之间也可以实现共享机制。当源节点和目的节点之间的链路建好之后，源节点会向目的节点发送信令来获取信息。而在源节点到目的节点之间的链路上的所有节点可以把自己共享转换池中空闲的波长转换器和波带转换器的数目通过信令发回到源节点或是控制中心。源节点或控制中心通过掌握各个节点中共享转换池中空闲的波带转换器和波长转换器的数目来实现多个节点之间的共享转换池的共享。

在多粒度光交叉连接结构中，波带和波长都有各自专用的转换器。如图2所示为光开关控制的共享转换池结构示意图，调度器(S)直接连接非共享部分的一系列波长专用转换器201和202和波带专用转换器207和208，以及共享部分的输入端。共享部分由解复用器217，复用器218以及一系列的光开关209-216控制连接一系列波长转换器203-206的输入/输出。波带粒度的业务和波长粒度的业务使用一系列共享波长转换器，这些共享的转换器是在波带粒度的业务专用的转换器或波长粒度的业务专用的转换器不够用时通过光开关控制来使用。

共享转换池的输入分为波带输入和波长输入，波带输入后可以到达波带专用转换器207和208，也可以经过解复用器217解复用成波长后，经由光开关控制单元209-212的控制到达共享部分的波长转换器203-206中进行转换，然后经由光开关控制单元213-216的控制选择经过复用器218复用成波带后输出或是不经过复用器以波长的形式输出。波长输入后可以到达专用波长转换器201和202，也可以经由光开关控制单元209-212的控制到达共享部分的波长转换器203-206，经波长转换器转换后，由光开关213-216的控制选择是经过复用器218复用成波带输出或是不经过复用器以波长的形式输出。调度器S负责波带和波长的输入调度，主要确定波带或波长输入是否需要使用共享部分的波长转换器或在非共享部分中直接转换。光开关控制单元OCU则负责光开关状态的切换，光开关有两种状态，波长选择状态和波带选择状态，默认的是波长选择状态。

共享转换池中波长专用转换器和波带专用转换器的数目根据实际根据光网络规模的大小来设定一个理想值。例如：当网络规模较大，业务量大，业务负载较高时，需要进行转换的波带或波长较多，那么可以把波带转换器的数目和波长转换器的数目设定的多一些，比如可以设定波带转换器为8个，波长转换器为16个；反之，则少一些，比如可以设定波带转换器为1个，波长转换器为2个。而共享部分的波长转换器的数目则与波带中波长的数目相等。

如图3所示为空间交换单元控制的共享转换池结构示意图。输入侧和输出侧各有一个波长交叉连接矩阵3-1和3-2。解复用器307和308将波带输入解复用成波长后与输入侧波长交叉连接矩阵3-1相连，而波长输入直接与输入侧波长交叉连接矩阵相连。输入侧波长交叉连接矩阵的部分输出经过复用器309和310复用成波带后与一系列波带转换器301和302相连，其余的输出则直接与一系列波长转换器303-306相连。经过波带转换器301和302转换后的波带被解复用器311和312解复用成波长后与输出侧波长交叉连接矩阵3-2相连，经过一系列波长转换器303-306转换后的波长直接与输出侧波长交叉连接矩阵相连。输出侧波长交叉连接矩阵的输出可以被复用器313和314复用成波带输出，也可以直接以波长形式输出。

所有的波带和波长都通过输入侧的波长交叉矩阵3-1和输出侧的波长交叉矩阵3-2进行交换。当有波带需要转换时，输入后被解复用器307和308解复用成波长进入波长交叉矩阵3-1。如果波带转换器301和302此时是空闲状态，那么这些波带解复用的波长会再次复用成波带经过波带转换器301和302转换后进入波长交叉矩阵3-2；如果波带转换器301和302此时已经被占用而波长转换器303-306空闲，那么这些波带解复用的波长会以波长的形式经过波长转换器303-306转换后进入波长交叉矩阵3-2。经波长交叉矩阵3-2交换后可以选择复用成波带输出，也可以以波长的形式输出。同样的，当有波长需要转换时，输入后进入波长交叉矩阵3-1。如果波长转换器303-306是处于空闲状态，那么这些波长经过波长转换器转换后进入波长交叉矩阵3-2；如果波长转换器已经被占用而波带转换器301和302空闲，并且这些波长是连续的，那么可以经过复用器309和310复用成波带后经过波带转换器转换后进入波长交叉矩阵3-2。进入波长交叉矩阵后，经过转换后连续的波长可以复用成波带输出，波带也可以解复用成波长输出，具有灵活的交换粒度。

该共享转换池波长转换器和波带转换器通过空间交换单元的控制来共享使用。也就是说，当波长需要转换而波长专用的转换器不够且波带转换器空闲时可以使用波带转换器，当波带需要转换且波带专用的转换器不够而波长转换器空闲时可以使用波长转换器，输出时仍然通过空间交换单元的控制按需要以波长或波带的形式输出。

当源节点和目的节点之间的链路建立之后，在这条链路上的所有节点的共享转换池的转换器资源都会通过信令传送到每个节点，当某个节点的转换器资源不够时，可以使用与之相邻或最近的有空闲转换器资源的节点的转换器，并发送一个消息通知所有其它节点该资源已被占用，同时更新空闲资源的信息。这样更有效地利用转换器的资源，减少了网络中转换器的数量，降低了网络的成本。

Claims (7)

1、一种基于波长/波带共享转换的光交换装置，光纤交叉连接矩阵FXC的部分输出端通过解复用器与波带交叉连接矩阵BXC的部分输入端连接，BXC的部分输出端通过复用器与FXC的部分输入端连接；BXC的部分输出端通过解复用器与波长交叉连接矩阵WXC的部分输入端连接，WXC的部分输出端通过复用器与BXC的部分输入端连接；其特征在于，在波长交叉连接矩阵WXC、波带交叉连接矩阵BXC的其余输入/输出端口之间连接共享转换池，波带交叉连接矩阵的部分输入/输出端口分别直接与共享转换池的波带输出/输入端口相连，波长交叉连接矩阵的部分输入/输出端口分别直接与共享转换池的波长输出/输入端口相连，该共享转换池完成波带和波长的转换。

2、根据权利要求1所述的光交换装置，其特征在于，所述共享转换池包括：光开关控制的共享转换池和空间交换单元控制的共享转换池。

3、根据权利要求2所述的光交换装置，其特征在于，所述光开关控制的共享转换池包括：调度器及其控制的共享部分和非共享部分，非共享部分由一系列专用波带转换器和专用波长转换器构成，共享部分包括由光开关控制单元控制的一系列波长转换器，该波长转换器输入/输出端连接有解复用器/复用器。

4、根据权利要求2所述的光交换装置，其特征在于，所述空间交换单元控制的共享转换池由输入侧波长交叉连接矩阵的部分输出端通过复用器与一系列波带转换器相连，波带转换器经解复用器连接输出侧波长交叉连接矩阵的部分输入端，输入侧波长交叉连接矩阵的部分输出端通过一系列波长转换器连接输出侧波长交叉连接矩阵的部分输入端，输入侧波长交叉连接矩阵的部分输入端连接解复用器，输出侧波长交叉连接矩阵的部分输出端连接复用器。

5、根据权利要求3所述的光交换装置，其特征在于，调度器确定是使用共享部分的波长转换器还是在非共享部分中直接转换输入的波带或波长；光开关控制单元根据输入的是波带还是波长进行选择控制，解复用器将波带解复用成波长后通过光开关控制单元输入共享部分的波长转换器，复用器将波长转换器的输出复用成波带。

6、根据权利要求3或4所述的光交换装置，其特征在于，共享转换池中波长转换器的数目与波带中的波长数目相等。

7、根据权利要求3或4所述的光交换装置，其特征在于，需要转换的波带或波长使用共享转换池中空闲的波带转换器或波长转换器进行转换。

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