CN112104436B - 一种可重构光分插复用系统及传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可重构光分插复用系统及传输方法，该可重构光分插复用系统包括至少一个线路方向上的可重构光分插复用装置，每个线路方向上的可重构光分插复用装置包括：下路单元，包括分光组件和至少两个第一相干光模块，所述分光组件具有第一输入端口和多个第一输出端口；上路单元，包括波长选择开关和至少两个第二相干光模块，所述波长选择开关具有第二输出端口和多个第二输入端口；第一输入端口与第一线路侧连接，至少部分第一输出端口分别与至少两个第一相干光模块和第二输入端口连接；第二输出端口与第二线路侧连接，至少部分第二输入端口分别与至少两个第二相干光模块和第一输出端口连接。本发明的实施例，可以简化网络结构，降低成本。

Description

一种可重构光分插复用系统及传输方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种可重构光分插复用系统及传输方法。

背景技术

随着可重构光分插复用器(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer，ROADM)技术的迅速发展，具备波长无关(Colorless)特性、方向无关(Directionless)特性和无波长冲突(Contentionless)特性的ROADM(可简称为CDC-ROADM)是现有ROADM架构的发展方向。CDC-ROADM的功能丰富，可支持任意波长任意方向的无阻调度，支持光层的保护恢复，是目前大容量节点应用的主要产品。

然而，CDC-ROADM常常需采用级联高维度的波长选择开关(Wavelength SelectiveSwitch，WSS)、组播式光开关(Multicast Switch，MCS)等光学器件，使得现有ROADM架构的网络复杂且成本高，不利于简化组网及低成本应用。

发明内容

本发明实施例提供一种可重构光分插复用系统及传输方法，以至少解决现有ROADM架构的网络复杂且成本高的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种可重构光分插复用系统，包括至少一个线路方向上的可重构光分插复用装置，每个线路方向上的可重构光分插复用装置包括：

下路单元，所述下路单元包括分光组件和至少两个第一相干光模块，所述分光组件具有第一输入端口和多个第一输出端口；

上路单元，所述上路单元包括波长选择开关和至少两个第二相干光模块，所述波长选择开关具有第二输出端口和多个第二输入端口；

其中，所述第一输入端口与第一线路侧连接，所述多个第一输出端口的至少部分第一输出端口分别与所述至少两个第一相干光模块和所述第二输入端口连接；所述第二输出端口与第二线路侧连接，所述多个第二输入端口的至少部分第二输入端口分别与所述至少两个第二相干光模块和所述第一输出端口连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种传输方法，应用于上述的可重构光分插复用系统，所述方法包括：

通过所述分光组件接收K个波长的光信号，K为大于或等于2的正整数；

通过所述分光组件对所述K个波长的光信号进行分光处理，得到至少两路K个波长的光信号；

分别通过每个所述第一相干光模块对相应路的K个波长的光信号进行相干光处理，得到预设波长的光信号。

第三方面，本发明实施例提供了一种传输方法，应用于上述的可重构光分插复用系统，所述方法包括：

通过所述至少两个第二相干光模块发送不同波长的光信号至所述波长选择开关；

通过所述波长选择开关按需对所述不同波长的光信号进行波长选择，得到所需波长的光信号。

第四方面，本发明实施例提供了一种传输方法，应用于上述的可重构光分插复用系统，所述方法包括：

通过所述分光组件接收K个波长的光信号，K为大于或等于2的正整数；

通过所述分光组件对所述K个波长的光信号进行分光处理，得到至少两路K个波长的光信号；

通过所述波长选择开关按需对相应路的K个波长的光信号进行波长选择，得到所需波长的光信号。

本发明实施例的可重构光分插复用系统，可以实现上下路功能和穿通功能，且由于采用相干光收发模块，每个线路方向上仅需一个波长选择开关，其他均为分光组件等无源器件，因此可以支持波长无关特性，可以简化网络结构，降低成本，从而有利于大规模使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的可重构光分插复用系统的架构示意图；

图2为本发明实施例的一个线路方向上的可重构光分插复用装置的架构示意图；

图3为本发明实施例的传输方法的流程图之一；

图4为本发明实施例的传输方法的流程图之二；

图5为本发明实施例的传输方法的流程图之三。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1和图2，图1为本发明实施例的可重构光分插复用系统的架构示意图，图2为本发明实施例的一个线路方向上的可重构光分插复用装置的架构示意图。如图1所示，本实施例中的可重构光分插复用系统可包括至少一个线路方向上的可重构光分插复用装置。需说明的是，本实施例中的不同线路方向可为与不同区域地点对应。虽图1中所示出的线路方向包括线路方向1、线路方向2、线路方向X，但本实施例不以此为限。

如图1和图2所示，每个线路方向上的可重构光分插复用装置可包括：

下路单元1，该下路单元1可以包括分光组件11和至少两个第一相干光模块12(图1和图2中所示的数量为3个，但本实施例不以此为限)，该分光组件11具有第一输入端口111和多个第一输出端口112。该下路单元1用于将从对应线路方向接收到的多个波长(比如K个波长)的光信号经分光组件11处理后广播输出到对应的第一相干光模块12，以实现下路功能。其中该第一相干光模块12的作用为通过相干检测，使得与其本振激光器相同波长的光信号得到解调，其他波长的光信号作为噪声，即实现对应某一波长信号的接收，并将接收到的该波长信号输出到业务设备。

上路单元2，该下路单元2可以包括波长选择开关21和至少两个第二相干光模块22(图1和图2中所示的数量为3个，但本实施例不以此为限)，该波长选择开关21具有第二输出端口211和多个第二输入端口212。该上路单元2用于通过至少两个第二相干光模块22发送不同波长的光信号至波长选择开关21进行波长选择，以得到所需波长的光信号，实现上路功能。其中该波长选择开关21具备波长选择功能，可使得不同方向的不同波长光信号按需通过。此外该波长选择开关21还可具备功率均衡作用，以调节不同波长光信号的光谱幅度，保证传输性能。

进一步的，如图1和图2所示，该第一输入端口111与第一线路侧连接，以使得该分光组件11接收多个波长的光信号，并对该多个波长的光信号进行分光处理，得到至少两路K个波长的光信号，而每路K个波长的光信号可以通过对应的第一输出端口112输出。该多个第一输出端口112的至少部分第一输出端口112分别与至少两个第一相干光模块12和第二输入端口211连接。该第二输出端口211与第二线路侧连接，以输出经波长选择开关21选择后的光信号。该多个第二输入端口211的至少部分第二输入端口211分别与至少两个第二相干光模块22和第一输出端口112连接。

可理解的，通过第一输出端口112与第一相干光模块12的连接，可使得从该第一输出端口112输出的相应路K个波长的光信号被该第一相干光模块12进行相干光处理，从而得到预设波长的光信号，实现下路功能。而通过第一输出端口112与第二输入端口211的连接，可使得从该第一输出端口112输出的相应路K个波长的光信号被该波长选择开关21按需进行波长选择，从而得到所需波长的光信号，实现穿通功能。而通过第二输入端口211与第二相干光模块22，可以使得至少两个第二相干光模块22发出的光信号传输到波长选择开关21进行波长选择，从而得到所需波长的光信号，实现上路功能。

可选的，如图2所示，上述分光组件11具有的第一输入端口111的数量可为1个，而第一输出端口112的数量可为4个。对于第一输出端口112的数量的选择，可以基于实际需求，比如基于需连接的第一相干光模块12的数量和需连接的波长选择开关21而定。上述分光组件11可包括一个耦合器，也可包括级联的至少两个耦合器，比如图1中包括级联的耦合器01和耦合器02。而在上述分光组件11包括级联的至少两个耦合器的情况下，该分光组件11包括的耦合器的级联数以及每级的端口数和分光比可以是根据穿通波长或者下路波长的功率预算确定的。可理解的，上述分光组件11除可由耦合器组成外，还可由分光器等相同功能的光学器件组成，本发明实施例不对此进行限制。

可选的，如图1所示，上述波长选择开关21具有的第二输出端口211的数量可为1个，而第二输入端口212的数量可为4个；或者如图2所示，上述波长选择开关21具有的第二输出端口211的数量可为1个，而第二输入端口212的数量可为2个；即上述波长选择开关21具有的第二输入端口212的个数是可选的。

本发明实施例的可重构光分插复用系统，可以实现上下路功能和穿通功能，且由于采用相干光收发模块，每个线路方向上仅需一个波长选择开关，其他均为分光组件等无源器件，因此可以支持波长无关特性，可以简化网络结构，降低成本，从而有利于大规模使用。

本发明实施例中，可选的，上的述第一相干光模块12可为波长可调的相干光模块，和/或，上述的第二相干光模块22可为波长可调的相干光模块，以通过调节本振激光器波长，实现选择接收波长的作用，从而支持波长无关特性。

可选的，如图1所示，在部分第一输出端口111分别与至少两个第一相干光模块12和第二输入端口212连接的情况下，该多个第一输出端口111的其他部分第一输出端口111还可以分别与其他线路方向上的可重构光分插复用装置包括的上路单元2中的波长选择开关21的第二输入端口212连接，以实现不同线路方向之间的光信号穿通。

可选的，如图1所示，在部分第二输出端口211分别与至少两个第二相干光模块22和第一输出端口111连接的情况下，该多个第二输入端口211的其他部分第二输入端口211还可分别与其他线路方向上的可重构光分插复用装置包括的下路单元1中的分光组件11的第一输出端口111连接，以实现不同线路方向之间的光信号穿通。

可选的，如图1和图2所示，上述上路单元2还包括合光组件23，该合光组件23具有第三输出端口231和至少两个第三输入端口232，所述至少两个第三输入端口232分别与至少两个第二相干光模块22连接，所述第三输出端口231与第二输入端口212连接。该合光组件23用于将至少两个第二相干光模块22发出的光信号汇聚为一路，并将汇聚后的光信号传输给波长选择开关21，这样可以扩展波长选择开关21的接入能力。

可理解的，上述合光组件23可包括一个耦合器，也可包括级联的至少两个耦合器。该合光组件23所包括的耦合器的级联数以及每级的端口数可以是根据上路波长数据确定。

对于某线路方向上的波长选择开关，若该波长选择开关连接的线路方向和对应上路信号波长数量的总和小于或等于该波长选择开关的输入端口数，则对应上路单元可以不包括合光组件；而若该波长选择开关连接的线路方向和对应上路信号波长数量的总和大于该波长选择开关的输入端口数，则对应上路单元需要包括合光组件，以扩展该波长选择开关的接入能力。

请参见图3，图3是本发明实施例提供的一种传输方法的流程图，该方法应用于上述的可重构光分插复用系统，如图3所示，该方法包括如下步骤：

步骤301：通过分光组件接收K个波长的光信号。

其中，K为大于或等于2的正整数；

步骤302：通过分光组件对所述K个波长的光信号进行分光处理，得到至少两路K个波长的光信号；

步骤303：分别通过每个第一相干光模块对相应路的K个波长的光信号进行相干光处理，得到预设波长的光信号。

其中，此预设波长的光信号具体为与对应第一相干光模块中的本振激光器相同波长的光信号。

这样，借助本实施例中的可重构光分插复用系统，可以实现下路传输。

请参见图4，图4是本发明实施例提供的一种传输方法的流程图，该方法应用于上述的可重构光分插复用系统，如图4所示，该方法包括如下步骤：

步骤401：通过至少两个第二相干光模块发送不同波长的光信号至波长选择开关；

步骤402：通过波长选择开关按需对所述不同波长的光信号进行波长选择，得到所需波长的光信号。

可选的，步骤402之后，所述方法还可包括：

对所述所需波长的光信号进行功率平衡调控，以保证传输性能。

这样，借助本实施例中的可重构光分插复用系统，可以实现上路传输。

请参见图5，图5是本发明实施例提供的一种传输方法的流程图，该方法应用于上述的可重构光分插复用系统，如图5所示，该方法包括如下步骤：

步骤501：通过分光组件接收K个波长的光信号。

其中，K为大于或等于2的正整数；

步骤502：通过分光组件对所述K个波长的光信号进行分光处理，得到至少两路K个波长的光信号；

步骤503：通过波长选择开关按需对相应路的K个波长的光信号进行波长选择，得到所需波长的光信号。

可选的，步骤503之后，所述方法还可包括：

对所述所需波长的光信号进行功率平衡调控，以保证传输性能。

这样，借助本实施例中的可重构光分插复用系统，可以实现穿通传输。

需说明的是，本发明实施例适用的应用场景可为城域网。由于城域网网络拓扑简单，同时城域网的汇聚层和核心层等用电层保护，无需光层保护，因此可以利用本实施例中的可重构光分插复用系统，即将现有ROADM架构中的波长无关特性、方向无关特性和无波长冲突特性简化为波长无关特性，同时采用低维度的光学器件，从而简化网络结构，降低成本。并且由于相干光模块在城域网的汇聚层和核心层等应用时，传输性能有一定余量，因此利用本发明实施例的可重构光分插复用系统引入的噪声影响较小。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种可重构光分插复用系统，其特征在于，

所述系统包括至少一个线路方向上的可重构光分插复用装置，每个线路方向上的可重构光分插复用装置包括：

下路单元，所述下路单元包括分光组件和至少两个第一相干光模块，所述分光组件具有第一输入端口和多个第一输出端口；

上路单元，所述上路单元包括波长选择开关和至少两个第二相干光模块，所述波长选择开关具有第二输出端口和多个第二输入端口；

其中，所述第一输入端口与第一线路侧连接，所述多个第一输出端口的至少部分第一输出端口分别与所述至少两个第一相干光模块和所述第二输入端口连接；所述第二输出端口与第二线路侧连接，所述多个第二输入端口的至少部分第二输入端口分别与所述至少两个第二相干光模块和所述第一输出端口连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上路单元还包括合光组件，所述合光组件具有第三输出端口和至少两个第三输入端口，所述至少两个第三输入端口分别与所述至少两个第二相干光模块连接，所述第三输出端口与所述第二输入端口连接。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在部分第一输出端口分别与所述至少两个第一相干光模块和所述第二输入端口连接的情况下，所述多个第一输出端口的其他部分第一输出端口分别与其他线路方向上的可重构光分插复用装置包括的上路单元中的波长选择开关的第二输入端口连接。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在部分第二输出端口分别与所述至少两个第二相干光模块和所述第一输出端口连接的情况下，所述多个第二输入端口的其他部分第二输入端口分别与其他线路方向上的可重构光分插复用装置包括的下路单元中的分光组件的第一输出端口连接。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分光组件包括一个耦合器，或者级联的至少两个耦合器。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，在所述分光组件包括级联的至少两个耦合器的情况下，所述分光组件包括的耦合器的级联数是根据穿通波长或者下路波长的功率预算确定的。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其特征在于，所述第一相干光模块为波长可调的相干光模块；

和/或，

所述第二相干光模块为波长可调的相干光模块。

8.一种传输方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7中任一项所述的系统，所述方法包括：

通过所述分光组件接收K个波长的光信号，K为大于或等于2的正整数；

通过所述分光组件对所述K个波长的光信号进行分光处理，得到至少两路K个波长的光信号；

分别通过每个所述第一相干光模块对相应路的K个波长的光信号进行相干光处理，得到预设波长的光信号。

9.一种传输方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7中任一项所述的系统，所述方法包括：

通过所述至少两个第二相干光模块发送不同波长的光信号至所述波长选择开关；

通过所述波长选择开关按需对所述不同波长的光信号进行波长选择，得到所需波长的光信号。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述得到所需波长的光信号之后，所述方法还包括：

对所述所需波长的光信号进行功率平衡调控。

11.一种传输方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7中任一项所述的系统，所述方法包括：

通过所述分光组件接收K个波长的光信号，K为大于或等于2的正整数；

通过所述分光组件对所述K个波长的光信号进行分光处理，得到至少两路K个波长的光信号；

通过所述波长选择开关按需对相应路的K个波长的光信号进行波长选择，得到所需波长的光信号。

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