CN111654351A - 绿色再生能量有效网络 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及绿色再生能量有效网络。提供了一种具有彼此连接的多个节点的网络。所述多个节点中的至少一个节点包括一个或多个转发器。例如，所述转发器可以被配置为在所述至少一个节点中的多个维度中的第一维度接收具有第一组波长的光信号。所述转发器可以将接收到的光信号转换成电信号，并且然后通过基于所述电信号生成具有第二组波长的光信号来再生光信号。所述节点可以进一步包括一个或多个开关，所述一个或多个开关被配置为将所再生的光信号路由到所述至少一个节点的所述多个维度中的一个或多个。

Description

绿色再生能量有效网络
技术领域
本公开涉及绿色再生能量有效网络。
背景技术
图1示出了具有若干互连节点的示例网状光网络。网状光网络中的节点可以被配置为是无色的(可以接收和/或传输多个波长的信号)、无方向的(可以在多个方向上引导信号)和无竞争的(可以在相同节点内接收和/或传输具有相同波长的多个信号)。如所示的，无色、无方向且无竞争(“CDC”)的网络通常用一个或多个可重构光分插复用器(“ROADM”)节点来实施。尽管未示出，但无色且无方向(“CD”)的网络可以具有与CDC网络相似的构建块，但具有不同的插入/分出结构。因而，术语“CD网络”和“CDC网络”(还有CD节点以及CDC节点)可以在以下描述中互换地使用。ROADM节点可以被配置为沿多个方向(“快速路径”或“边缘”)将光信号光学路由到网络中的其它节点(“快速转接”)以及被配置为将光信号转换成电信号以便传输到本地路由器(“本地终端”或“插入/分出”)。随着节点数量和边缘数量的增加，例如，随着新基础设施和新通信信道的增加，网状光网络变成“网状的”。
尽管传统CDC网络中的节点可以是无竞争的，但是竞争仍然可以沿着节点之间的边缘发生。例如，如图1中所示，节点1的转发器A可以被配置为向节点2传输波长α的光信号(信道A)，而节点1的转发器B也可以被配置为向节点3传输波长α的光信号(信道B)。因而，来自转发器A和B的光信号可能需要沿着节点1与节点2的相应快速路径共享在节点1与节点2之间的相同边缘，从而导致沿着共享的边缘的竞争。尽管用于竞争信道中的一个(诸如信道A)的光信号仍然可以经由使用其它边缘(例如通过节点5的虚线)的不同快速路径进行传输，但该快速路径可能不是网络中的最有效的快速路径。
图2示出了传统CDC网络中的示例ROADM节点。如图所示，ROADM节点具有三个“维度”(degree)(标记为“ROADM西”、“ROADM东”以及“ROADM北”)，每个维度可以从网络的其它节点接收传入信号和/或向网络的其它节点传输传出信号。ROADM节点可以包括若干光组件和/或电组件，诸如转发器、复用器、解复用器、开关、放大器等。例如，高性能数据中心互连(“DCI”)转发器可以被配置为在光线路上以相对较高的频谱效率执行光电转换。复杂的分插结构(“MUX+DeMUX”)可以允许节点内的传输作为CDC。ROADM节点可以被配置为使光路由(在不转换成电信号或不从电信号转换的情况下)最大化，诸如针对在节点的所有维度之间路由信号而示出；并且被配置为使光电转换最小化，诸如仅针对本地插入/分出而示出。如上文所提及，CD网络中的节点可以具有相似组件，但具有与图2中所示的那些结构不同的插入/分出结构。
图3示出了沿着传统CDC网络中的快速路径连接节点的示例不对称边缘。不对称性可以是实际约束的结果，诸如可以构建基础结构的可用位置。如所示的，一些边缘(诸如节点1与节点2之间的相对较长的边缘)可能需要比其它边缘(诸如节点2与节点3之间的相对较短的边缘)更多的放大器。由于每个放大器都向光信号添加噪声，因此沿着快速路径的总光噪声是沿着快速路径内的所有边缘累积的光噪声之和。因而，累积的噪声降低了沿着快速路径的数据传输的频谱效率(位/秒/赫兹)。或换句话说，沿着快速路径在固定频率或波长下的光信号的可达到的容量(位/秒)因累积的噪声而降低。此外，如上文所描述的沿着边缘的波长竞争可以进一步降低总体频谱效率和用于沿着节点1与节点3之间的快速路径进行数据传输的可达到的容量。
发明内容
本公开提供了一种包括一个或多个转发器和一个或多个第一开关的系统。一个或多个转发器可以被配置为在网络的节点中的多个维度中的第一维度接收具有第一组波长的光信号；将接收到的光信号转换成电信号；并且通过基于电信号生成具有第二组波长的光信号来再生光信号。一个或多个第一开关可以被配置为将所再生的光信号路由到节点的多个维度中的一个或多个。
一个或多个第一开关可以包括一个或多个波长选择开关(WSS)，该一个或多个波长选择开关被配置为将接收到的光信号路由到多个端口，该多个端口分别被配置为用于接收第一组波长中的一个或多个波长。
一个或多个第一开关可以包括被配置为将所再生的光信号路由到网络的另一节点的一个或多个波长选择开关(WSS)。
一个或多个第一开关可以包括一个或多个阵列波导光栅(WSS)，该一个或多个阵列波导光栅被配置为将接收到的光信号路由到多个端口，该多个端口分别被配置成接收第一组波长中的一个或多个波长。
该系统可以进一步包括一个或多个第二开关，该一个或多个第二开关被配置为将接收到的光信号的第一部分路由到本地终端；并且将接收到的光信号的第二部分路由到快速转接。
该系统可以进一步包括连接到本地终端的一个或多个路由器。
该系统可以进一步包括一个或多个数据中心互连(DCI)转发器，该一个或多个数据中心互连转发器被配置为将本地终端中的接收到的光信号的第一部分转换成电信号；并且将本地终端中的电信号路由到一个或多个路由器。
该系统可以进一步包括多个端口，该多个端口被配置为以相应的多个传输速度传输本地终端中的电信号。
一个或多个转发器中的至少一个可以是ZR转发器。
本公开进一步提供了一种包括彼此连接的多个节点的网络。多个节点中的至少一个包括一个或多个转发器和一个或多个开关。一个或多个转发器可以被配置为在网络的节点中的多个维度中的第一维度接收具有第一组波长的光信号；将接收到的光信号转换成电信号；并且通过基于电信号生成具有第二组波长的光信号来再生光信号。一个或多个开关可以被配置为将所再生的光信号路由到节点的多个维度中的一个或多个。
网络中的第一节点可以具有连接到网络的第二节点的第一边缘和连接到网络的第三节点的第二边缘，其中，第一边缘具有第一频谱效率，并且第二边缘具有第二频谱效率，第一频谱效率高于第二频谱效率。
第一节点可以被配置为以第二频谱效率通过第一边缘传输光信号。
该网络可以进一步包括中间再生节点。中间再生节点可以被配置为将来自第一节点的光信号转换成电信号；基于电信号来再生新光信号；并且将新光信号路由到第三节点；中间再生节点可以沿着第一节点与第三节点之间的第二边缘定位成使得第一频谱效率与第二频谱效率之间的差减小。
第一节点可以进一步被配置为将第一容量的接收到的光信号转换成第一电信号；将第一电信号分割成多个电信号，该多个电信号分别具有小于第一容量的容量；通过将多个电信号中的每一个转换成要通过第二边缘传输的新光信号来再生光信号。
第二节点和第三节点可以被配置为通过沿着第一边缘的第一波长的光信号和沿着第二边缘的第二波长的光信号彼此通信，其中，在第一节点处将光信号从第一波长转换成第二波长。
本公开还进一步提供用于在网络的节点中的多个维度中的第一维度接收具有第一组波长的光信号；将接收到的光信号转换成电信号；并且通过基于电信号生成具有第二组波长的光信号来再生光信号；并且将所再生的光信号路由到节点的多个维度中的一个或多个。
该方法可以进一步包括将接收到的光信号路由到多个端口，该多个端口分别被配置为用于接收第一组波长中的一个或多个波长。
该方法可以进一步包括将接收到的光信号的第一部分路由到本地终端；并且将接收到的光信号的第二部分路由到快速转接。
该方法可以进一步包括将本地终端中的接收到的光信号的第一部分转换成电信号；并且通过路由器路由本地终端中的电信号。
可以在快速转接中使用接收到的光信号的第二部分来再生具有第二组波长的光信号。
附图说明
图1示出了根据现有技术的示例传统CDC网络。
图2示出了根据现有技术的传统CDC网络中的示例节点。
图3示出了根据现有技术的传统CDC网络中的示例节点。
图4示出了根据本公开的各个方面的示例再生光网络。
图5示出了根据本公开的各个方面的再生光网络中的示例节点。
图6示出了根据本公开的各个方面的再生光网络中的另一示例节点。
图7A示出了根据本公开的各个方面的再生光网络中的另一示例节点。
图7B示出了根据本公开的各个方面的再生光网络中的另一示例节点。
图8示出了根据本公开的各个方面的沿着再生光网络中的快速路径连接节点的示例不对称边缘。
图9A示出了根据本公开的各个方面的具有中间再生节点的对称边缘。
图9B示出了根据本公开的各个方面的示例中间再生节点。
图10A示出了根据本公开的各个方面的具有经过重新修整的信号的示例不对称边缘。
图10B示出了根据本公开的各个方面的具有重新修整的特征的示例节点。
图11示出了根据本公开的各个方面的再生光网络中的节点的示例框图。
图12是根据本公开的各个方面的流程图。
具体实施方式
综述
技术大体上涉及一种再生光网络。如上文所描述且利用图1所示出的，竞争可以沿着传统CDC网络的边缘发生。随着网络中的节点数量的增加以及随着在两个节点之间具有连续可用频谱的所需边缘数量的增加，可以完全阻止一些节点到达彼此或至少暂时地阻止这些节点到达彼此，直到遍历那些节点的光信号被重新配置成不同波长为止。此外，在不考虑未来的信道增加的情况下针对网络中的光信道的路由设计可导致碎片化网络，但可能难以或甚至无法预测未来的信道增加。碎片化网络可以导致更多的阻塞边缘，这降低了网络的最大利用率。例如，传统CDC网络的上限可以为80％或更低，这至少部分地是由于阻塞边缘。此外，由于噪声在光信号沿着每个边缘传播时累积，因此随着所需边缘数量的增加，光信号中的噪声量也会增加。另外，图2中所示的高性能组件(诸如DCI转发器和复杂的插入/分出结构)可能较昂贵且消耗大量的能量。更进一步地，在传统CDC网络中，总体上可达到的频谱效率降低，这是由于光信号在没有光电转换的情况下沿着快速路径遍历了所有边缘，因此沿着所有边缘的噪声都累积在所路由的光信号中。
为了解决这些问题，提供了一种在再生光网络的节点处终止并再生光信号的再生光网络。例如，可以在节点处接收具有第一波长的光信号，一旦接收了光信号，可以首先将该光信号转换成电信号，然后将其转换回具有第二波长的光信号(“再生”)。然后可以沿着快速路由将具有第二波长的所再生的光信号路由到另一节点。因此，通过在节点处再生光信号甚至进行快速转接，可以将光信号转换成不同波长，以避免沿着再生光网络的边缘的竞争。因而，在再生光网络中不需要沿着多个边缘的连续频谱沿着快速路径传输特定信道的光信号。
再生光网络的每个节点可以包括被配置成进行光电转换和电光转换的一个或多个转发器。例如，转发器可以是低成本和低能量转发器，诸如400ZR或ZR+型转发器。可以将在节点处接收到的光信号传输到一个或多个转发器，诸如彼此耦合的两个转发器。第一转发器可以将接收到的光信号转换成电信号，然后第二转发器可以将电信号转换回光信号。
再生光网络还可以包括一个或多个开关。例如，切换阵列(诸如波长选择开关(“WSS”)阵列或阵列波导光栅(“AWG”))可以被配置为将从不同信道接收到的光信号通过线路端口路由到不同快速路径。切换可以是频率或波长选择性的，其中可以将接收到的光信号中的不同波长从线路端口路由到多个本地端口。作为另一示例，一个或多个开关可以被配置为将接收到的光信号路由到本地插入/分出或快速转接。然后可以将本地插入/分出中的光信号转换成电信号，并且例如经由路由器将其传输到服务器和/或客户端设备。相比之下，可以进一步路由快速转接中的光信号，诸如路由到再生光网络的另一节点。再生光网络还可以包括配置为在节点内的各种维度之间引导所再生的光信号的其它开关。
在再生光网络中，每个节点可以具有相似或不同的配置。例如，再生光网络中的一个节点可以不包括任何DCI或相似的转发器，而另一节点可以包括处于节点的一个或多个维度中的DCI或相似的转发器。DCI转发器可以被配置为将光信号转换成电信号以进行本地插入/分出。
再生光网络中的节点可以进一步包括若干额外组件中的任何一者。例如，节点另外可以包括一个或多个放大器。作为另一示例，节点中的本地插入/分出区段可以包括多个端口，使得可以首先在公共端口处接收电信号，然后将其分成在连接到路由器之前可能具有不同速度的多个端口。
在另一方面中，再生光网络可以进一步包括减轻噪声不对称性对传输效率和容量的影响的特征。在一个示例中，再生光网络中的节点可以被配置为以沿着快速路径的不同边缘的可达到的容量当中作为最低标准的容量传输光信号。在另一示例中，可以通过一个或多个额外再生节点将在快速路径中具有较高可达到的容量的边缘分割成多个边缘。可替代地，可以将沿着携带较高数据量的边缘的光信号重新修整为分别携带较低数据量的多个光信号，从而使得沿着该边缘的剩余容量可以用于传输其它光信号。
因为该技术提供了能量和成本有效的网状光网络，所以该技术是有利的。如上文所描述，再生光网络防止网络碎片化和阻塞，以增加边缘利用率，在某些情况下，边缘利用率可以达到高达100％。由于沿着快速路径在每个节点处再生光信号，因此噪声不会沿着快速路径的多个边缘累积。再生光网络还提供了如下特征：这些特征增加了沿着具有相对于噪声呈不对称的边缘的快速路径的传输效率和容量。此外，与使用高性能转发器的传统CDC网络相比，再生光网络可以使用低能量和低成本转发器来减少总体功率使用和基础设施成本。例如，即使在低成本和低功率转发器可以具有较低性能的情况下，较低性能可以通过减少/消除边缘到边缘噪声累积而更多地得到补偿。
示例系统
图4示出了示例再生光网络400。再生光网络400包括多个节点，诸如节点410、420、430、440、450。再生光网络400的节点通过边缘彼此连接。例如，节点410通过边缘462连接到节点420，通过边缘464连接到节点440，并且通过边缘466连接到节点450。再生光网络400的节点可以通过包括一个或多个边缘的快速路径将光信号传输到彼此。例如，节点410可以通过仅包括边缘462的快速路径470将光信号传输到节点420，而节点410可以通过包括边缘462和边缘468的快速路径480将光信号传输到节点430。因此，快速路径470和快速路径480共享边缘462。
再生光网络400可以被配置为在每个节点或至少一些节点处终止并再生光信号。例如，可以在节点410处接收光信号，可以将接收到的光信号转换成电信号，然后在将电信号传输到再生光网络400的节点420之前将其转换回光信号。因此，代替将快速转接中的光信号从一个节点直接路由到另一节点，光信号通过转换成电信号而在每个节点处终止，然后在该节点处将其“再生”为光信号以进行进一步路由。
在这种再生光网络中，可以减少或消除沿着边缘的竞争。例如，可以(例如通过本地插入/分出412)在节点410处插入第一光信号，以沿着包括边缘462的快速路径470进行传输并在节点420处终止。可以例如通过在节点410处配置第一转发器A，沿着节点410与420之间的边缘462为第一光信号分配第一波长α。稍后，可以通过本地插入/分出412在节点410处插入第二光信号，以沿着包括边缘462和468的快速路径480进行传输并在节点430处终止。可以例如通过在节点410处配置第二转发器B，沿着边缘462为该第二光信号分配第二波长β，这是由于波长α已经被第一光信号沿着边缘462占据。这样，消除了沿着共享边缘462的潜在竞争。
此外，如所示的，一旦节点420接收到具有第二波长β的第二光信号，节点420将需要将第二光信号传输到节点430。然而，边缘468可能已经被配置为传输具有第二波长β的另一光信号(例如，该另一光信号可能已经在未示出的另一节点处插入)。因而，需要针对另一波长重新配置第二光信号。就此而言，第二节点420可以终止具有第二波长β的第二光信号，并通过转发器C以第三可用波长再生光信号。例如，在节点420处再生的光信号可以具有如所示的第三可用波长γ，或将其返回到第一波长α(如果其沿着边缘468可用)。
因而，图4的共享边缘468(不同于图1的共享边缘)未被阻塞，以用于传输针对相同波长配置的来自两个转发器的光信号。因此，相较于图1的传统CDC网络，更高的边缘利用率在再生光网络400中是可能的，在某些情况下高达100％(所有边缘可用于在任何一对转发器之间的传输)。另外，沿着快速路径480的单个信道的传输可以包括具有不同波长(沿着边缘462的第二波长β和沿着边缘468的第三波长γ)的光信号的传输。因此，另一结果是沿着再生光网络400中的快速路径的单个信道的传输不需要沿着多个边缘的连续频谱。
此外，如上文所提及，通过在每个节点处终止光信号，再生光网络400防止噪声沿着快速路径沿多个边缘累积。例如，横跨快速路径480的光信号可以沿着边缘462累积一定量的噪声，但当在节点处接收到光信号和噪声时，终止接收到的光信号并从头开始(从电信号)再生，这不包括来自边缘462的光噪声。因此，所再生的光信号在横跨边缘468时不携带来自边缘462的噪声。因此，可以通过再生来完全防止从边缘到边缘的噪声累积。
尽管在图4中仅描绘了几个节点，但应了解，典型的再生光网络可以包括大量的连接节点。同样，尽管将图4中的节点描述为具有几个连接，但应了解，再生光网络中的典型节点可以包括大量连接。此外，图4并未描绘节点的相对地理定位。
为了终止和再生光信号，再生光网络400中的节点可以包括若干组件。图5示出了再生光网络中的示例节点500，诸如再生光网络400中的节点420。如所示的，节点500具有三个维度，ROADM西510、ROADM北580以及ROADM东590，它们中的每一个都可以从再生光网络400的其它节点接收传入信号和/或向再生光网络400的其它节点传输传出光信号。例如，ROADM西510可能正在从节点410接收光信号和/或向节点410传输光信号，ROADM北580可能正在从节点430接收光信号和/或向节点430传输光信号，并且ROADM东590可能正在从节点450接收光信号和/或向节点450传输光信号。
尽管在图5中仅描绘了几个节点，但应了解，再生光网络中的典型节点可以包括大量维度，诸如16个维度。此外，尽管将节点500的维度标记为“西”、“东”和“北”，但维度不一定与罗盘方向对应。维度甚至可以不与其相对定位相对应。相反，这些标记仅与在图5中描绘组件的方式相对应。
参照图5，可以在ROADM西510处的一个或多个传入端口处从节点410接收传入光信号512。可以在ROADM西510处从线路端口或公共端口(未示出)接收传入光信号512，并且可以将传入光信号512分散在波长中。例如，传入光信号512可以来自节点410的多个信道，例如，如图4中所示，来自节点410的第一转发器A的第一信道和来自节点410的第二转发器B的第二信道。因而，传入光信号512可以包括来自第一信道的具有波长α的光信号和来自第二信道的具有波长β的光信号。
因此，一个或多个开关或切换阵列(诸如波长选择开关(“WSS”)阵列520)可以被配置为将来自传入光信号512中的不同信道的光信号路由到其相应的快速路径。就此而言，切换可以是频率或波长选择性的，其中可以基于每个本地端口被配置为接收哪一(些)波长将接收到的传入光信号512从公共端口路由到多个本地端口或信道(未示出)。例如，WSS 520可以被配置为基于波长在接收到的传入光信号512中选择两个光信号，并且将这两个所选择的光信号分别路由到两个本地端口(出自于WSS 520的两条线路)，其中两个本地端口中的每一个可以被配置为接收一个波长。实际上，WSS 520可以选择光信号并将所选择的光信号路由到节点500内的许多端口(例如32)，这些端口中的每一个可以被配置为接收一个或多个波长。可以通过WSS 520上的电子通信控制接口来动态地改变这种波长切换(路由)过程。
一旦将传入光信号512路由到不同信道的不同端口，一个或多个开关即可被配置为将光信号路由到本地插入/分出或快速转接。例如，一个或多个1×2开关530可以被配置为将光信号路由到本地插入/分出(虚线)或快速转接(实线)。例如，基于跨不同地理位置和/或数据中心的业务分布，可以将传入光信号512的某些部分路由到用于本地业务的本地插入/分出，而可以将传入光信号512的其它部分路由到快递转接。然后可以将路由到本地插入/分出的光信号直接路由到服务器和/或客户端机器。例如，可以通过转发器(未示出)(诸如ZR转发器)将光信号转换成电信号，然后通过路由器540进行路由。相比之下，可以将路由到快速转接的光信号进一步路由，诸如到要传输到另一节点的节点500的另一维度。在某些情况下，诸如在再生光网络中的业务在数量方面高度不对称的情况下，可以使用1×N或M×N开关以及能够进行多播和/或广播的光转发器来实现广播和/或多播。
参照针对快速转接(来自1×2开关530的实线)路由的光信号，一个或多个转发器可以被配置为终止这些光信号并且再生这些光信号。例如，如所示的，转发器550、552、554、556可以被配置为对在ROADM西510处接收到的传入光信号512进行光电转换。此外，如所示的，转发器可以成对地耦合。例如，第一转发器550可以将来自第一信道的光信号转换成一个或多个电信号(粗线)。然后，耦合到第一转发器550的第二转发器552可以将一个或多个电信号转换回或再生为光信号(实线)。同样，成对的转发器554和556可以对来自第二信道的光信号执行光电转换和电光转换。
就此而言，转发器可以是若干转发器中的任何一个。转发器可以是低成本和低能量转发器。例如，如所示的，转发器可以符合标准，诸如400ZR或ZR+型转发器。ZR或ZR+型转发器是专门设计为在功耗和物理大小方面比DCI转发器具有小得多占地面积(footprint)的转发器。例如，相较于DCI转发器，在ZR转发器中，数字信号处理逻辑可以被简化到最低限度。就此而言，如果传统CDC网络需要N个DCI转发器，以实现相同效率或容量，那么本文中所描述的再生光网络400可能需要N×(每节点的边缘数量)×(capacity_ZR/capacity_DCI)个ZR转发器。因此，尽管在某些情况下，在再生光网络400中可能需要更多ZR转换器以在与具有DCI转发器的CDC网络相当的性能水平下运行，但ZR转发器的低能量和低成本仍然可以减少总体功率使用和基础设施成本。
一旦在快速转接中将电信号再生为光信号，一个或多个开关560即可被配置为将所再生的光信号引导到节点的一个或多个维度处的一个或多个传出端口。例如，如图5中所示，1×D开关(其中D是节点的维度的数量，在这种情况下为3)可以被配置为将所再生的光信号从第一信道引导到维度ROADM北580、ROADM东590或引导回ROADM西510。作为另一示例，1×D-1开关可以被配置为将来自第二信道的所再生的光信号引导到维度ROADM北580或ROADM东590。
由于传出光信号也可以来自一个以上的信道，因此可以在一定维度的传出侧上提供一个或多个开关(诸如WSS 522)，以组合要通过传出线路端口或公共端口发送的光信号。随后，可以例如经由如上文所描述的快速路径中的一个或多个边缘将所再生的光信号传输到另一节点。例如，边缘可以由一个或多个光纤跨度制成，其中每个光纤跨度是光纤，其后是光放大器。
节点中的每个维度可以相似方式或以不同方式配置。例如，图5中的ROADM北580示出为与ROADM西510相似，因为在ROADM北580处接收到的传入光信号通过WSS路由到多个端口，然后将光信号引导到本地插入/分出(虚线)或快速转接(实线)，其中通过ZR转发器将快速转接中的光信号转换成电信号并再生为光信号。注意，为了便于说明，从ROADM北580中省略了各种组件和线路。例如，省略了用于光信号中的一个(对于出自于传入WSS的线路中的一个)的快速转接的转发器。作为另一示例，省略了表示所再生的光信号的线路，这些线路将以其它方式出自于开关1×D-1，以在节点500中达到各种维度。
相对于本地插入/分出区段，ROADM北580示出为以与ROADM西510不同的方式进行配置。如所示的，提供了用于连接到路由器的DCI转发器582。DCI转发器582可以终止光信号，并将光信号转换成一个或多个电信号以通过路由器进行传输。DCI转发器582与ROADM北580中的路由器之间的连接(未示出)可以通过与ROADM西510不同的一个或多个铜连接或低成本短距离光学模块来实现。例如，如上文所提及，ROADM西510中的路由器540可以设置有基于ZR的转发器(未示出)，以用于光电转换而进行本地插入/分出，基于ZR的转发器是相干的，且因此可以直接连接到路由器540。
由于相较于图2中所示的传统CDC网络减少了DCI转发器的数量，因此可以减少节点的成本和能量消耗，且因此可以减少再生光网络。另一方面，由于DCI转发器可以潜在地提供更高的频谱效率，因此具有ZR和DCI转发器二者的混合网络(诸如，如图5所示)可以进一步提高再生光网络的频谱效率。此外，如所示的，图5的开关(诸如1×2开关530和1×D和1×D-1开关560)替换了图2的插入/分出结构，该结构包括复杂的MUX和DeMUX结构。
ROADM东590也可以与ROADM西510相似的方式进行配置。注意，为了便于说明，从ROADM东590中省略了大多数组件，包括转发器、本地插入/分出、路由器、开关等。ROADM东590旨在说明代替WSS，一个或多个切换阵列可以是其它类型的切换阵列，诸如阵列波导光栅(“AWG”)。由于AWG 592是不会如同WSS一般允许对波长的可重构选择的无源元件，因此可以通过使用AWG代替节点500中的WSS来节省成本。节点500可以进一步包括若干额外组件中的任何一个。例如，如所示的，节点500可以另外包括一个或多个放大器，诸如放大器594。
图6、图7A以及图7B示出了再生光网络(诸如再生光网络400)中的示例节点的其它可替代配置。示例节点600、700A以及700B分别包括示例节点500的大多数特征，但具有如下文进一步所论述的差异。
例如，参照图6的示例节点600，针对ROADM西610，本地插入/分出区段具有与图5的ROADM西510不同的配置。如所示的，配置为用于光电转换仅进行快速转接的转发器620、622、624、626也可以用于本地转接。例如，转发器620可以将传入光信号转换成一个或多个电信号，并将电信号引导到公共端口630。公共端口630可以依次连接到潜在地具有不同速度的多个端口640。例如，路由器650可以具有带与多个端口640中的一个相匹配的速度的端口。可替代地，如果路由器650不具有带与多个端口640中的任何一个相匹配的速度的端口，那么具有较高速度的端口可能会受到限制。此外，在图6的ROADM北680(而非图5中的ROADM北590)中示出了AWG。
参照图7A的示例节点700A，ROADM西710A示出为以与ROADM西510相同的方式进行配置，但ROADM北780A示出为具有与图5的ROADM北580不同的配置。例如，在ROADM北780A中不使用DCI转发器。相反，ROADM北780A使用ZR转发器示出为具有与ROADM西710A(和ROADM西510)相同的配置。通过不使用任何DCI转发器，节点700A可以进一步减少能量消耗。
参照图7B，将节点700B示出为包括再生CDC网络组件和传统CDC网络组件二者的混合节点。例如，ROADM西710B和ROADM北780B分别示出为连接到与图2中所示的那些结构相似的传统CDC插入/分出结构。相反，ROADM东790B示出为具有与图6的ROADM西610相似的组件，包括用于再生光信号以进行快速转接的ZR转发器。注意，用于ROADM东790B的本地插入/分出的信号也可以连接到传统CDC插入/分出结构。通过组合传统CDC维度和具有与通过图5至图7A描述的那些维度相似的维度的插入/分出结构，图7B的混合节点700B可以简化从一个系统到另一系统的过渡。此外，这种混合节点可以针对再生光网络中的不同路由/路径进行优化的能力。
尽管图5、图6、图7A、图7B图示了再生光网络400中的节点的一些示例配置，但其它配置是可能的。再生光网络400中的节点可以彼此相似或不同的方式进行配置。例如，再生光网络中的一些节点可以与如图2中所示的相似方式进行配置，而再生光网络中的其它节点可以与如图5至图7B中所示的相似方式进行配置，从而使整个网络成为不同类型的节点(包括传统CDC节点、再生节点和/或混合节点)的混合。作为其它示例，再生光网络400的一些节点可以包括一个或多个维度，其仅包括本地终端或快速转接，但不包括两者。同样，再生光网络400的一些节点被配置为仅用于本地终端或快速转接而非用于二者。
在另一方面中，再生光网络可以被配置有减轻噪声不对称性对传输效率和容量的影响的特征。如上文相对于图3所提及，在传统CDC网络中，总体容量瓶颈可以由沿着快速路径的所有边缘的总累积噪声引入。尽管沿着再生光网络中的快速路径(诸如快速路径480)不会发生这种噪声累积，但低效率可能会因沿着快速路径中的不同边缘的噪声不对称性而引起。
例如，图8示出了用于减轻不对称边缘的影响的示例配置800。如所示的，连接再生光网络400的节点410、420和430的快速路径(诸如快速路径480)可以包括边缘462和468。如进一步所示的，边缘462和468可以例如由于实际限制(诸如可以构建基础设施的可用位置)而为不对称的。因而，相对较长的边缘468可能需要比示出为具有放大器810和811的相对较短的边缘462更多的放大器(其示出为具有放大器812、813、814和815)。由于每个放大器向光信号添加噪声，因此边缘462和468在累积的光噪声方面可以是不对称的。因而，沿着快速路径480的边缘468的数据传输可以在比沿着边缘462的数据传输更低的频谱效率(位/秒/赫兹)下发生。例如，波长β中的光信号的可达到的容量(位/秒)沿着边缘462(示出为400G/s)可以比沿着边缘468(示出为200G/s)更高。
因此，在图8中所示的示例中，通过不对称边缘连接的节点可以被配置为沿着快速路径以作为可达到的容量的最低标准的容量传输光信号。例如，如所示的，通过不对称边缘462和468连接的节点410、420和430可以被配置为沿着快速路径480以作为可达到的容量的最低标准200G/s的容量传输光信号。这可以通过改变节点410、420和/或430处的设置来实现。这样，并非由于沿着边缘的波长竞争而使总体容量利用率低于200G/s至300G/s的完整容量利用率(例如小于80％或更小)，而是可以使200G/s的总体容量达成完整利用率100％。
图9A示出了用于使用中间再生节点来减轻不对称边缘的影响的另一示例配置900。示例配置900包括示例配置800的大多数特征，但具有如下文进一步论述的差异。例如，中间再生节点(诸如中间再生节点910)可以将相对较长的边缘468分割成两个边缘920和930。中间再生节点910可以被配置为以与图5至图7中所示的节点相似的方式终止和再生光信号。中间再生节点910可以定位于节点420与430之间，例如定位于节点420与430之间的中途或某一其它可用位置。如所示的，新创建的两个边缘920和930分别具有比原始较长边缘468更少的放大器，因此分别比原始较长边缘468贡献更少的噪声。由于终止和再生光学节点防止了光学噪声通过多个边缘累积，因此沿着边缘920和930的总体噪声低于在通过原始较长边缘468累积的噪声。
在图9A中所示的特定示例中，中间再生节点910可以定位成使得可以沿着边缘920和930二者达到300G/s(例如沿着边缘920为300G/s和沿着边缘930为300G/s)。因而，可以(例如通过改变节点410处的设置)将节点410和较短边缘462重新配置为传输作为沿着快速路径480可达到的最低标准300G/s的光信号。作为另一示例，当中间再生节点910定位于节点420与430之间的其它位置时，可以沿着边缘920和边缘930达到不同容量(例如在两个边缘处均为400G/s)，基于该不同容量，可以配置节点410和较短边缘462(例如400G/s)。
图9B示出了示例中间再生节点，诸如图9A的中间再生节点910。中间再生节点910包括示例节点500的大多数特征。例如，中间再生节点910可以包括波长选择阵列(诸如AWG950)，其可以与AWG 592相似的方式来设计。例如，AWG 950可以将分散波长的光信号从在公共端口处接收到的多个信道路由到多个本地端口(这里示出为两个端口)。中间再生节点910可以包括被配置为进行光电转换的一个或多个转发器，诸如转发器960、962、964、966。转发器960、962、964、966可以与图5的转发器550、552、554、556相似的方式进行配置。例如，转发器可以成对地耦合。第一转发器960可以将来自信道的光信号转换成一个或多个电信号(粗线)。然后，耦合到第一转发器962的第二转发器960可以将一个或多个电信号转换回或再生为光信号(实线)。
中间再生节点910可以与再生光网络的其它再生节点不同的方式进行配置。例如，中间再生节点910可以仅包括通向连接边缘正在被分割的节点的维度。因而，在该示例中，中间再生节点910示出为具有两个维度(通向节点420的维度940和通向节点430的维度980)。此外，由于中间再生节点910被配置为仅沿着一个方向进行分割，因此不需要开关。由于中间再生节点910被设计成在两个节点之间以快速转接分割边缘，因此中间再生节点910也可以不包括用于本地插入/分出的任何特征。如同图5至图7，为了便于说明，从维度980(其可以与维度940相似的方式进行配置)中省略了各种组件和线路。
图10A示出了用于通过重新修整光信号来减轻不对称边缘的影响的又一示例配置1000。示例配置1000包括示例配置800的大多数特征，但具有如下文进一步论述的差异。例如，图8的节点410和/或420可以重新配置有配置为重新修整光信号的特征：在图10A中示出为重新修整的节点1010和1020。因此，如所示的，重新修整的节点1010可以将要通过较短边缘462传输的携带400G/s的数据的光信号重新修整为分别携带200G/s的数据的两个经过重新修整的光信号1030和1040。这样，在给定时间或时间段内，可以通过边缘468传输重新修整的光信号1030或1040中的一个。因而，沿着较短边缘462的额外200G/s容量可以用于其它光信号的传输。尽管示出了通过分割成相等容量的两个光信号来进行重新修整，但在其它示例中，可以将光信号重新修整为两个以上的信号，和/或分别具有相同或不同的容量。
图10B示出了配置为重新修整光信号的示例节点，诸如图10A的重新修整的节点1010。如所示的，重新修整的节点1010可以包括示例节点500的大多数特征，诸如切换阵列、开关、放大器等。如同图5至图7，为了便于说明，从维度ROADM北1060和ROADM东1070省略了各种组件和线路。此外，在ROADM西1050的传入WSS处仅示出了一个端口。如图10B中所示，一旦通过转发器1080将传入光信号转换成电信号，即可通过齿轮箱1090将电信号重新修整为较小容量的两个电信号。然后可以分别通过转发器(诸如转发器1082、1084)将两个电信号再生为光信号，并且进行进一步路由。转发器1080、1082以及1084可以与图5的转发器550、552、554、556以相似方式进行配置，例如，转发器1080、1082、1084分别可以是ZR型转发器。可替代地，分组处理器(诸如开关或路由器)可以用于重新修整电信号。
图11图示了再生光网络中的节点(诸如再生光网络400中的节点500)中的一些组件的示例框图。不应该将其视为限制本公开的范围或本文中所描述的特征的实用性。在该示例中，将节点500示出为具有一个或多个计算设备1100。计算设备1110包含一个或多个处理器1120、存储器1130以及通常在通用计算设备中存在的其它组件。计算设备1110的存储器1130可以存储可由一个或多个处理器1120访问的信息，包括可以由一个或多个处理器1120执行的指令1134。例如，如上文相对于图4至图10B中所示的示例所论述的再生光网络的配置和重新配置可以由一个或多个处理器1120根据存储器1130中的指令1134和数据1132来执行。
存储器1130还可以包括可以由处理器检索、操纵或存储的数据1132。存储器可以属于能够存储可由处理器访问的信息的任何非暂时性类型，诸如硬盘驱动器、存储卡、ROM、RAM、DVD、CD-ROM、具有写能力且只读的存储器。
可以通过一个或多个处理器1120根据指令1134来检索、存储或修改数据1132。例如，尽管本文中所描述的主题不受任何特定数据结构的限制，但可以将数据存储在计算机寄存器中，存储在关系数据库中作为具有许多不同字段和记录的表或XML文档。还可以任何计算设备可读格式将数据格式化，诸如但不限于二进制值、ASCII或Unicode。此外，数据可以包括足以识别相关信息的任何信息，诸如数字、描述性文本、适当代码、指针、对存储在其它存储器中(诸如存储在其它网络位置处)的数据的引用或由用以计算相关数据的功能使用的信息。如所示的，数据1132可以包括关于节点500的和再生光网络400的各种组件的数据。
指令1134可以是要由一个或多个处理器直接执行的任何指令集，诸如机器代码；或要由一个或多个处理器间接执行的任何指令集，诸如脚本。就此而言，术语“指令”、“应用”、“步骤”以及“程序”在本文中可以互换地使用。指令可以用于供处理器直接处理的目标代码格式存储或以任何其它计算设备语言(包括按需解释或预先编译的脚本或独立源代码模块的类集)存储。如所示的，指令1134可以包括用于控制节点500的各种组件以执行路由、转换等的功能或方法。
一个或多个处理器1120可以是任何常规处理器，诸如可商购CPU。可替代地，处理器可以是专用组件，诸如专用集成电路(“ASIC”)或其它基于硬件的处理器。尽管不是必需的，但计算设备1110中的一个或多个可以包括用以执行特定计算过程的专用硬件组件。
尽管图11在功能上将处理器、存储器以及计算设备1110的其它元件图示为在相同块内，但处理器、计算机、计算设备或存储器实际上可以包括可以或可以不存储在相同物理外壳内的多个处理器、计算机、计算设备或存储器。例如，存储器可以是位于与计算设备1110的外壳不同的外壳中的硬盘驱动器或其它存储介质。因此，对处理器、计算机、计算设备或存储器的引用将被理解为包括对可以或可以不并行操作的处理器、计算机、计算设备或存储器的类集的引用。例如，计算设备1110可以包括作为负载平衡服务器场、分布式系统等而操作的服务器计算设备。又进一步地，尽管下文描述的一些功能被指示为发生在具有单个处理器的单个计算设备上，但本文中所描述的主题的各个方面可以由多个计算设备来实现，例如通过网络传送信息。
计算设备1110可能能够与再生光网络400的其它节点直接和间接通信。再生光网络400中的计算设备(诸如计算设备1100)可以使用各种协议和系统互连，以使得再生光网络400中的计算设备可以是互联网、万维网、特定内联网、广域网或局域网的一部分。网络中的计算设备可以利用标准通信协议，诸如以太网、WiFi和HTTP、一个或多个公司专有的协议以及前述的各种组合。尽管如上文所提到一般在传输或接收信息时获得了某些优点，但本文中所描述的主题的其它方面不限于信息的任何特定传输方式。
示例方法
除了上文所描述的示例系统之外，现在描述了示例方法。可以使用上文所描述的系统、其修改或具有不同配置的各种系统中的任何一者来执行这种方法。应理解，以下方法中所涉及的操作不需要以所描述的精确顺序执行。相反，可以按不同顺序或同时处理各种操作，并且可以添加或省略操作。
例如，图12示出了可以由再生光网络(诸如再生光网络400)执行的示例流程图。例如，再生光网络400中的节点(诸如节点500、600、700A或700B)可以接收光信号，并且将光信号路由到再生光网络400中的其它节点。在某些情况下，流程图可以至少部分地由再生光网络400中的计算设备(诸如图11中所示的计算设备1100)执行。
参照图12，在框1210中，在网络的节点中的多个维度中的第一维度接收具有第一组波长的光信号。例如，如图5中所示，可以在维度ROADM西510接收传入光信号512。
在框1220中，将接收到的光信号转换成电信号。就此而言，一个或多个转发器可以将接收到的光信号转换成电信号。例如，如图5中所示，转发器550和552示出为已耦合，其中转发器550可以被配置为将传入光信号512转换成电信号。
在框1230中，基于电信号来生成具有第二组波长的光信号，从而产生“所再生的”光信号。例如，如图5中所示，转发器550和552示出为已耦合，其中转发器552可以被配置为将来自转发器550的电信号转换成光信号。所再生的信号可以具有任何波长，包括具有与传入光信号相同的波长或与传入光信号不同的波长。
在框1240中，将所再生的光信号路由到节点的多个维度中的一个或多个。就此而言，一个或多个开关可以被配置为路由所再生的光信号。例如，如图5中所示，一个或多个开关560可以被配置为将所再生的光信号路由到维度ROADM北580、ROADM东590和/或ROADM西510中的一个或多个。
在某些情况下，可以将接收到的光信号路由到多个端口，该多个端口分别被配置成接收第一组波长中的一个或多个波长。一个或多个开关可以被配置为执行路由。例如，如图5中所示，开关阵列(诸如WSS 520和AWG 592)可以将传入光信号512路由到节点500内的不同端口。
另外，可以将接收到的光信号的第一部分路由到本地终端，而将接收到的光信号的第二部分路由到快速转接。一个或多个开关可以被配置为执行路由。例如，如图5中所示，开关530可以被配置为将传入光信号512路由到本地终端，例如转换成电信号以传输到路由器540。可替代地或另外，如图6中所示，一旦转换成电信号，即可将电信号分成在连接到路由器之前具有不同速度的不同端口640、642。此外，如图5中所示，开关530可以被配置为将传入光信号512路由到快速转接，例如通过转发器550至556进行转换和再生，并且通过开关560将其进一步路由到ROADM北580、ROADM东590等。
在如上文相对于图8至图10B所描述的另一方面中，可以使用额外方法来减轻噪声不对称性对传输效率和容量的影响。在图8中所示的示例中，可以以沿着快速路径的不同边缘的可达到的容量当中作为最低标准的容量传输光信号。在图9A至图9B中所示的示例中，可以通过一个或多个额外再生节点将在快速路径中具有较高可达到的容量的边缘分割成多个边缘。可替代地，在图10A至图10B中所示的示例中，可以将沿着携带较高数据量的边缘的光信号重新修整为分别携带较低数据量的多个光信号，从而使得沿着该边缘的剩余容量可以用于传输其它光信号。
因为该技术提供了能量和成本有效的网状光网络，所以该技术是有利的。如上文所描述，再生光网络防止网络碎片化和阻塞，以增加边缘利用率，在某些情况下，边缘利用率可以达到高达100％。由于沿着快速路径在每个节点处再生光信号，因此噪声不会沿着快速路径的多个边缘累积。再生光网络还提供了如下特征：这些特征增加了沿着具有相对于噪声呈不对称的边缘的快速路径的传输效率和容量。此外，与使用高性能转发器的传统CDC网络相比，再生光网络可以使用低能量和低成本转发器来减少总体功率使用和基础设施成本。
除非另有说明，否则前述替代示例不是互相排斥的，而是可以以各种组合实施以实现独特优点。由于可以在不脱离权利要求书所限定的主题的情况下利用上文所论述的特征的这些和其它变化以及组合，因此应该经由对权利要求书所限定的主题的说明而非经由对其的限制来进行对实施例的前述描述。另外，对本文中所描述的示例以及措辞为“诸如”、“包括”等字的提供不应该被解释为将权利要求书的主题限制为具体示例；相反，示例仅旨在说明许多可能的实施例中的一个。此外，不同图式中的相同附图标记可以识别相同或相似元件。

Claims (20)

1.一种系统，包括：
一个或多个转发器，所述一个或多个转发器被配置为：
在网络的节点中的多个维度中的第一维度接收具有第一组波长的光信号；
将接收到的光信号转换成电信号；以及
通过基于所述电信号生成具有第二组波长的光信号来再生光信号；以及
一个或多个第一开关，所述一个或多个第一开关被配置为将所再生的光信号路由到所述节点的所述多个维度中的一个或多个。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个第一开关包括一个或多个波长选择开关WSS，所述一个或多个波长选择开关WSS被配置为将所述接收到的光信号路由到多个端口，所述多个端口中的每个被配置为用于接收所述第一组波长中的一个或多个波长。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个第一开关包括被配置为将所再生的光信号路由到所述网络的另一节点的一个或多个波长选择开关WSS。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个第一开关包括一个或多个阵列波导光栅AWG，所述一个或多个阵列波导光栅AWG被配置为将所述接收到的光信号路由到多个端口，所述多个端口中的每个被配置为用于接收所述第一组波长中的一个或多个波长。
5.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：
一个或多个第二开关，所述一个或多个第二开关被配置为：
将所述接收到的光信号的第一部分路由到本地终端；以及
将所述接收到的光信号的第二部分路由到快速转接。
6.根据权利要求5所述的系统，进一步包括：
连接到所述本地终端的路由器。
7.根据权利要求5所述的系统，进一步包括：
一个或多个数据中心互连DCI转发器，所述一个或多个数据中心互连DCI转发器被配置为：
将所述本地终端中的所述接收到的光信号的所述第一部分转换成电信号；以及
将所述本地终端中的所述电信号路由到一个或多个路由器。
8.根据权利要求5所述的系统，进一步包括：
多个端口，所述多个端口被配置为以相应的多个传输速度来传输所述本地终端中的电信号。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个转发器中的至少一个是ZR转发器。
10.一种网络，包括：
彼此连接的多个节点，其中，所述多个节点中的至少一个节点包括：
一个或多个转发器，所述一个或多个转发器被配置为：
在所述至少一个节点中的多个维度中的第一维度接收具有第一组波长的光信号；
将接收到的光信号转换成电信号；以及
通过基于所述电信号生成具有第二组波长的光信号来再生光信号；以及
一个或多个开关，所述一个或多个开关被配置为将所再生的光信号路由到所述至少一个节点的所述多个维度中的一个或多个。
11.根据权利要求10所述的网络，其中，所述网络中的第一节点具有连接到所述网络的第二节点的第一边缘和连接到所述网络的第三节点的第二边缘，其中，所述第一边缘具有第一频谱效率，并且所述第二边缘具有第二频谱效率，所述第一频谱效率高于所述第二频谱效率。
12.根据权利要求11所述的网络，其中，所述第一节点被配置为以所述第二频谱效率通过所述第一边缘传输光信号。
13.根据权利要求11所述的网络，进一步包括：
中间再生节点，所述中间再生节点被配置为：
将来自所述第一节点的所述光信号转换成电信号；
基于所述电信号来再生新的光信号；以及
将所述新的光信号路由到所述第三节点；
其中，所述中间再生节点沿着所述第一节点与所述第三节点之间的所述第二边缘定位，使得所述第一频谱效率与所述第二频谱效率之间的差减小。
14.根据权利要求11所述的网络，其中，所述第一节点进一步被配置为：
将第一容量的接收到的光信号转换成第一电信号；
将所述第一电信号分割成多个电信号，所述多个电信号中的每个具有小于所述第一容量的容量；
通过将所述多个电信号中的每一个转换成要通过所述第二边缘传输的新的光信号来再生光信号。
15.根据权利要求11所述的网络，其中，所述第二节点和所述第三节点被配置为通过沿着所述第一边缘的第一波长的光信号和沿着所述第二边缘的第二波长的光信号来彼此通信，其中，在所述第一节点处将所述光信号从所述第一波长转换成所述第二波长。
16.一种方法，包括：
在网络的节点中的多个维度中的第一维度接收具有第一组波长的光信号；
将接收到的光信号转换成电信号；
通过基于所述电信号生成具有第二组波长的光信号来再生光信号；以及
将所再生的光信号路由到所述节点的所述多个维度中的一个或多个。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：
将接收到的光信号路由到多个端口，所述多个端口中的每个被配置为用于接收所述第一组波长中的一个或多个波长。
18.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：
将所述接收到的光信号的第一部分路由到本地终端；
将所述接收到的光信号的第二部分路由到快速转接。
19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括：
将所述本地终端中的所述接收到的光信号的所述第一部分转换成电信号；
通过路由器来路由所述本地终端中的所述电信号。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，在所述快速转接中使用所述接收到的光信号的所述第二部分来再生具有所述第二组波长的所述光信号。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7243364B2 (ja) * 2019-03-26 2023-03-22 日本電信電話株式会社 光分岐挿入装置及び光分岐挿入装置を使用した光伝送システム
US10750260B1 (en) * 2019-07-29 2020-08-18 Ciena Corporation Subrating and multiplexing non-standard rates in ZR and ZR+ optical interfaces

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2151931A1 (en) * 2008-08-07 2010-02-10 Nec Corporation Wavelength division multiplexer and regenrative repeating method in wavelength division multiplexing network
CN102427389A (zh) * 2011-09-21 2012-04-25 中国电子科技集团公司第四十四研究所 双向工作的光-电-光中继器
CN103931123A (zh) * 2011-09-15 2014-07-16 瑞典爱立信有限公司 Wson复原
US20170104632A1 (en) * 2015-10-12 2017-04-13 Fujitsu Limited Placement of wavelength shifters in optical networks

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2382781A1 (en) * 1999-08-23 2001-03-01 Corvis Corporation Optical transmission systems, devices, and methods
JP2002208895A (ja) * 2001-01-10 2002-07-26 Fujitsu Ltd 光アッド／ドロップ装置
WO2008031452A1 (en) * 2006-09-11 2008-03-20 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Communications network
US8625994B2 (en) * 2008-03-11 2014-01-07 Ciena Corporation Directionless reconfigurable optical add-drop multiplexer systems and methods
US8849115B2 (en) * 2008-03-11 2014-09-30 Ciena Corporation Directionless optical architecture and highly available network and photonic resilience methods
US9112636B2 (en) * 2011-05-10 2015-08-18 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Add and drop switch/aggregator for optical communications networks
US9071364B1 (en) * 2011-10-18 2015-06-30 Clariphy Communications, Inc. Coherent optical transceiver with programmable application modes
US9450697B2 (en) * 2011-12-02 2016-09-20 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and method for distributed compensation of narrow optical filtering effects in an optical network
CN104661117A (zh) * 2013-11-22 2015-05-27 华为技术有限公司 一种光网络交换设备
US9438370B2 (en) * 2014-05-19 2016-09-06 Ciena Corporation Margin-based optimization systems and methods in optical networks to unblock superchannels
US9712899B2 (en) * 2014-12-11 2017-07-18 Alcatel Lucent Hybrid optical switch for software-defined networking
CN107819522B (zh) * 2016-09-14 2020-01-14 中国电信股份有限公司 Roadm设备、光网络系统以及传输方法
WO2018119521A1 (en) * 2016-12-27 2018-07-05 Gc Photonics Inc. Add drop structure
US20180212838A1 (en) * 2017-01-17 2018-07-26 Lynk Lab, Inc. Intelligent Optical Network
US10542336B2 (en) * 2017-02-02 2020-01-21 Infinera Corporation Multi-layer mechanisms to optimize optical transport network margin allocation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2151931A1 (en) * 2008-08-07 2010-02-10 Nec Corporation Wavelength division multiplexer and regenrative repeating method in wavelength division multiplexing network
CN103931123A (zh) * 2011-09-15 2014-07-16 瑞典爱立信有限公司 Wson复原
CN102427389A (zh) * 2011-09-21 2012-04-25 中国电子科技集团公司第四十四研究所 双向工作的光-电-光中继器
US20170104632A1 (en) * 2015-10-12 2017-04-13 Fujitsu Limited Placement of wavelength shifters in optical networks

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