CN1691551A - 一种光突发交换控制波长的设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光突发交换控制波长的设计方法。典型的光突发交换系统的控制波长与信息波长均采用以1550nm为中心符合ITU标准的DWDM波长。本发明选择控制波长为1310nm波段，而信息波长仍然采用以1550nm为中心符合ITU标准的DWDM波长，同时选择1310/1550宽带波分复用器将控制波长与总的信息波长进行复用与解复用，从而实现了光突发交换系统的光传输。运用本发明提供的方法设计光突发交换系统，在不影响系统性能和光信号传输质量的情况下，能较大幅度地降低光突发交换系统成本，并节省信息波长信道资源。

Description

一种光突发交换控制波长的设计方法
技术领域
本发明属于光纤通信技术领域，它特别涉及光突发交换系统中控制及信息通道波长的设计方法。
背景技术
光纤网络骨干网的速率迅速增长，因此对路由器和交换机处理能力的要求也在不断增加。由于传统的电交换存在电处理瓶颈，因此人们对光网络中如何实现交换与传输提出了三种新的方案：光波长交换(Optical Wavelength Switching，OλS)，光突发交换(Optical Burst Switching，OBS)，光分组交换(Optical PacketSwitching，OPS)。光突发交换是一种居中的方案，融合了OλS和OPS的优点，又克服了它们的不足之处，是一种很有发展潜力的光交换模式。
在OBS网络中，突发数据包(Burst)可以看作是由一些随机分组长度构成的分组，而这个分组的分组头就是突发的控制分组(Burst Header Packet，BHP)。与传统分组交换不同的是，BHP与突发数据包在传输上物理通道是分离的，在密集波分复用(Dense Wave length Divided Multiplex，DWDM)传输系统中，可以采用一个(或多个)专门的波长作为控制通道，用于传送BHP，而把其他的波长作为数据通道。BHP与突发信息传输一一对应，在边缘节点设置BHP与突发数据包之间的偏移时间(offset time)，即边缘节点发送BHP与发送相应突发数据包之间的间隔时间。BHP中包含突发数据包的有关信息，如偏移时间、突发长度、数据通道(波长)等。BHP在中间节点转换为电信号进行处理，包括路由的确定、资源的预约以及交换矩阵的配置等，保证当突发数据包到达时相应的数据通道已经配置好，从而实现突发信息在光网络的透明传输。
典型的光突发交换系统采用如下设计方案(其原理图如图1所示)：光发射机发射的控制波长与信息波长通过DWDM复用进入光纤中进行传输，到达核心节点后再通过解复用器解复用，控制波长进入交换控制模块处理，信息波长则根据交换控制信息进行适当处理后进入交换模块。输出的信息波长与重置的控制波长经过耦合器耦合后进入光纤传输，在出端经解复用器解复用后，信息波长与控制波长分别被光接收器接收。这种光突发交换系统价格昂贵，因此，寻找降低其价格、提高性价比的方法成了当务之急。
发明内容
本发明的目的是提供一种光突发交换控制波长的设计方法，运用此方法设计的光突发交换系统具有在不影响OBS系统性能和光信号传输质量的情况下，较大幅度地降低光突发交换系统成本，并节省信息波长信道资源的特点。
本发明提供了一种光突发交换控制波长的设计方法，其特征是采用如下步骤实现的：
步骤1  选择控制波长为1310nm，而信息波长仍采用以1550nm为中心符合国际电信联盟(International Telecommunications Union，ITU)标准的DWDM波长；
步骤2  选择宽带1310/1550波分复用器，1310对应波长范围为1270～1350nm，1550对应波长范围为1520～1610nm，隔离度大于30dB；
步骤3  首先，每一组控制波长经过宽带1310/1550波分复用器复用入光纤传输，在到达核心节点前，通过宽带1310/1550解复用器分离出来，传输到交换控制模块，1310nm控制波长光信号经过光电转换变成电信号对交换模块进行控制，使光突发信息得以成功交换，然后重置控制信息，经过电光转换后，发射出去，1310nm控制波长经过宽带1310/1550波分复用器复用后进入光纤传输，在出端再经解复用后被光接收机接收；同时，信息波长经过DWDM复用后进入光纤，到达1310/1550波分复用器后与控制波长复用注入光纤传输，到达核心节点前与控制波长分离，信息波长经过掺铒光纤放大器(Erbium-Doped FiberAmplifier，EDFA)放大，然后通过解复用，根据控制信息进行交换，输出的信息波长经过耦合器耦合后再经过EDFA放大，通过宽带1310/1550波分复用器注入光纤传输，到达出端前经过1310/1550波分复用器解复用后，分离1550波段，再经过DWDM解复用得到信息波长分别被光接收机接收。
按照本发明的方法对光突发交换系统进行改进后的光路图如图2所示。
本发明的创新点：本发明与典型的光突发交换系统的不同之处是：1)选择控制波长为1310nm波段；2)选择1310/1550宽带波分复用器将控制波长与总的信息波长进行复用与解复用。
由于DWDM光电器件价格昂贵，每增加一个通道，成本就要增加大约人民币40,000～50,000元，而本发明控制信道所采用1310nm波段光电器件价格低廉，每一通道成本大约人民币6,000～8,000元，因此节省了系统成本；由于放大的信息波长比典型的光突发交换系统少一路(减少了一路控制波长)，使得对EDFA带宽要求降低；同时，由于控制信号波长不再经过信息通道传输，相应的节省了信道资源。
综上所述，本发明在不影响OBS系统性能和光信号传输质量的情况下，较大幅度的降低了光突发交换系统的成本，并节省了信息波长信道资源。
附图说明
图1是典型的光突发交换系统光路图
其中TX0～TXN是光发射模块，RX0～RXN是光接收模块，1是DWDM波分复用器，2是单模光纤，3是EDFA光放大器，4是核心交换模块，5是光纤耦合器；
图2是按照本发明方法改进后的光突发交换系统光路图
其中TX0～TXN是光发射模块，RX0～RXN是光接收模块，1是DWDM波分复用器，2是单模光纤，3是EDFA光放大器，4是核心交换模块，5是光纤耦合器，6是宽带1310/1550波分复用器；
图3是本发明具体实施方式中选取的信息波长表
图4是本发明具体实施方式光路图
其中TX0～TX8是光发射模块，RX0～RX8是光接收模块，1是DWDM波分复用器，2是单模光纤，3是EDFA光放大器，4是核心交换模块，5是光纤耦合器，6是宽带1310/1550波分复用器。
具体实施方式
以下，我们通过一个实例来说明本发明的内容。
选择光突发交换系统的信息波长为8路。
控制波长选取为1310nm，信息波长选取以1550nm为中心符ITU标准的DWDM波长，其中波长间隔为200GHz，具体数据如图3所示。按照本发明提供的方法可以得到相应的光突发交换系统，其光路图如图4所示。
按照图4所示的光突发交换系统进行实验，可以满足OBS系统性能和光信号传输质量的要求，而且较大幅度地降低了光突发交换系统的成本，节省了信息波长信道资源。

Claims (1)

  1. 一种光突发交换控制波长的设计方法，其特征是采用如下步骤实现的：
    步骤1  选择控制波长为1310nm，而信息波长仍采用以1550nm为中心符合国际电信联盟(International Telecommunications Union，ITU)标准的DWDM波长；
    步骤2  选择宽带1310/1550波分复用器，1310对应波长范围为1270～1350nm，1550对应波长范围为1520～1610nm，隔离度大于30dB；
    步骤3首先，每一组控制波长经过宽带1310/1550波分复用器复用入光纤传输，在到达核心节点前，通过宽带1310/1550解复用器分离出来，传输到交换控制模块，1310nm控制波长光信号经过光电转换变成电信号对交换模块进行控制，使光突发信息得以成功交换，然后重置控制信息，经过电光转换后，发射出去，1310nm控制波长经过宽带1310/1550波分复用器复用后进入光纤传输，在出端再经解复用后被光接收机接收；同时，信息波长经过DWDM复用后进入光纤，到达1310/1550波分复用器后与控制波长复用注入光纤传输，到达核心节点前与控制波长分离，信息波长经过掺铒光纤放大器(Erbium-Doped FiberAmplifier，EDFA)放大，然后通过解复用，根据控制信息进行交换，输出的信息波长经过耦合器耦合后再经过EDFA放大，通过宽带1310/1550波分复用器注入光纤传输，到达出端前经过1310/1550波分复用器解复用后，分离1550波段，再经过DWDM解复用得到信息波长分别被光接收机接收。
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