CN1996073A - 一种光分插复用装置、系统及其升级扩展方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光分插复用装置、系统及其升级扩展方法，为了解决一些现有已经铺设的光分插复用装置无法实现无中断升级扩展的问题，本发明的光分插复用装置如下：光分插复用装置的输入口连接线路入口光路扩展装置的穿通口，光分插复用装置的输出口连接线路出口光路扩展装置的穿通口，线路入口和出口的光路扩展装置的扩展口用于光分插复用装置的升级扩容，线路入口和出口的光路扩展装置的扩展口分别连接新增的功能单元，输入线路连接线路入口光路扩展装置的输入口，输出线路连接线路出口光路扩展装置的输出口，从而实现目前一些光分插复用方案无中断升级扩展的需求。

Description

一种光分插复用装置、系统及其升级扩展方法

技术领域

本发明涉及光纤通信装置、系统及其升级扩展方法，特别涉及一种光分插复用装置、系统及其升级扩展方法，属于波分复用系统技术领域。

背景技术

随着数据通信的迅猛发展，现代通信系统对通信容量的要求越来越高。光波分复用技术作为光纤通信中提高通信容量的一种复用方式，应用越来越广泛。在波分复用系统中如图1听示，典型节点有4种：光终端复用设备(Optical Teminal Multiplexer-OTM)、光线路放大设备(Optical Line Amplifier-OLA)、电中继设备(Regenerator-REG)、光分插复用设备(Optical Add-Drop Multiplexer-OADM)。其中OLA和REG分别为光中继和电中继节点，OTM和OADM为上下业务的站点。

如图2所示OADM投资少、上下业务灵活以及业务容量可根据需要扩展，因此在链网中间节点以及环网节点中被大量采用。

OADM根据上下的波长是固定的还是可动态灵活配置的，可分为固定光分插复用器(OpticalAdd-Drop Multiplexer-FOADM)和可重配置光分插复用器(Reconfigurable OpticalAdd-Drop Multiplexer-ROADM)两种。

FOADM一般是采用固定波长滤波片来实现，以一个可实现2波上下的模块为例，其内部结构原理如图3所示。其在网络中的应用如图4所示，为了实现东向和西向业务分离，单个FOADM模块中的上波和下波部分分别处理的是两个不同方向的业务。

目前在密集波分复用(Dense Wavelength Division Multiplexing-DWDM)网络中所铺设的大多数OADM系统都是FOADM。在一个节点，波长的上下通过固定波长选择元件来实现，而剩下的波长或DWDM信道则穿通。此种应用情况下，一旦系统铺设完，那信道的配置也就固定不变了。如果业务增长该站点需要增加波长，不管是何种FOADM实现方式，一定程度上都会导致业务的中断。对于采用串联光滤波器型的FOADM结构，穿通业务需要中断才能完成升级；另外一种是采用并联光滤波器型的FOADM，即将穿通的波长进行分带，有多个穿通光路并列；此种情况下带内升级可不断业务，但是带外升级同样会中断业务。总之无论串联还是并联型的FOADM，都会中断业务。

采用背靠背的光解复用器/光复用器(Demuxplexer/Muxplexer-DEMUX/MUX)也可在中间节点用于上下业务，如图5所示。穿通波长按每个波长进行互联，这样升级不会中断业务，缺点是需要手工去配置，速度慢，容易连纤出错。

ROADM采用动态可重配置的技术，如图6所示，增加了网络的灵活性，目前得到了广泛的关注和应用。其应用的优势主要有ROADM升级不影响已有业务，无需进行网络波长规划，升级波长也不中断业务，保证服务质量；ROADM在维护网络，更改波长业务方面更为快速、高效，节省运营商的运营成本。

ROADM的方案经历了几代的发展，最初的ROADM方案是从背靠背MUX/DEMUX方案演变而来的，通过采用2×2光开关针对每个波长进行动态上下或穿通。此种方案由于无法实现东西向业务的分离，很少得到应用。

随着波长阻塞器(Wavelength Blocker-WB)器件的出现，采用光耦合器+WB+光耦合器的ROADM方案得到了一些系统设备商的应用，此方案将在后面介绍，其中WB的原理如图7所示，通过控制其中的衰减单元来实现波长是穿通还是阻断。

随着技术的发展，又出现了平面光波回路(Planar Lightwave Circuit-PLC)技术的可重配置的光上波复用器(Reconfigurable Optical Add Multiplexer-ROAM)模块其原理如图8所示，模块中采用了DEMUX/MUX和2×1光开关、EVOA阵列，与采用背靠背MUX/DEMUX和2×2光开关阵列方案不同的是，二者虽然都可以采用PLC技术来实现，但是采用PLC技术的ROAM模块方案可支持东西向业务分离。

代表新一代ROADM技术方向的波长选择开关(Wavelength Selective Switch-WSS)器件使得ROADM方案更加多样化，WSS的原理如图9所示，其内部结构比较复杂，包括多个分合波单元、光开关单元和衰减单元，该类型的ROADM在网络应用中支持从单环向多环扩展，但扩展能力受WSS器件本身的维度限制。

采用耦合器+WB方式实现东西向分离的ROADM是较早的一种方案，此种方案采用的WB波长阻塞器件是核心器件，能够对每个波长选择进行阻断或穿通，上下部分采用耦合器+分波器/合波器来完成，如图10所示，在实际光网络应用中，此种方案适用于环内的波长调配，无法实现向更多环的扩展。

基于PLC的ROADM方案，如图11所示与上述技术方案一实现上差别不大，唯一区别的是在上波部分采用的PLC技术ROAM模块将WB功能部分和所有上波部分的合波器全部集成在一起，此种方案的集成度比技术方案一高，此种方案也适用于环内的波长调配，无法实现向更多环的扩展。

上述除基于WSS技术的ROADM外，现有技术在环网中应用的OADM装置、系统及其方法均存在无法实现无中断升级向多环扩展的缺点，对于基于WSS技术的ROADM，其多环扩展能力受WSS器件本身的维度限制。

发明内容

为了解决除基于WSS技术的ROADM外，其它现有环网中的OADM装置无法实现无中断升级向多环扩展的问题，同时为了解决基于WSS技术的ROADM的多环扩展能力受器件本身维度限制的问题，本发明提供了一种光分插复用装置，包括环内光分插复用装置，还包括：线路入口光路扩展装置、线路出口光路扩展装置，线路入口光路扩展装置包括一个穿通口和扩展口，线路出口光路扩展装置包括一个穿通口和扩展口，环内光分插复用装置的输入口连接线路入口光路扩展装置的穿通口，环内光分插复用装置的输出口连接线路出口光路扩展装置的穿通口，线路入口光路扩展装置的扩展口与线路出口光路扩展装置的扩展口分别用于连接新增的功能单元。

线路入口光路扩展装置和线路出口光路扩展装置为光耦合器。

光耦合器各端口功分比完全相同。

光耦合器各端口功分比部分相同。

光耦合器各端口功分比完全不相同。

一种光分插复用系统，至少一个节点包括光分插复用装置，光分插复用装置包括环内光分插复用装置，还包括：线路入口光路扩展装置、线路出口光路扩展装置，线路入口光路扩展装置包括一个穿通口和至少一个扩展口，线路出口光路扩展装置包括一个穿通口和至少一个扩展口，环内光分插复用装置的输入口连接线路入口光路扩展装置的穿通口，环内光分插复用装置的输出口连接线路出口光路扩展装置的穿通口，线路入口光路扩展装置的扩展口与线路出口光路扩展装置的扩展口分别用于连接新增的功能单元。

线路入口光路扩展装置和线路出口光路扩展装置为光耦合器。

光耦合器各端口功分比完全相同。

光耦合器各端口功分比部分相同。

光耦合器各端口功分比完全不相同。

一种光分插复用装置升级扩展方法，光分插复用装置包括环内光分插复用装置，包括如下步骤：

1)在环内光分插复用装置的线路入口增加线路入口光路扩展装置；

2)将输入信号通过线路入口光路扩展装置分成至少两路输出，一路输出到光分插复用装置的输入口，一路输出到新增的功能单元；

3)在环内光分插复用装置的线路出口增加线路出口光路扩展装置；

4)将环内光分叉复用装置的输出信号和新增的功能单元的输出信号通过线路出口光路扩展装置输出。

线路入口光路扩展装置和线路出口光路扩展装置为光耦合器。

光耦合器各端口功分比完全相同。

光耦合器各端口功分比部分相同。

光耦合器各端口功分比完全不相同。

有益效果：

通过在现有光分叉复用装置的线路入口和线路出口增加光路的扩展装置从而实现了无中断向多环升级扩展。

附图说明

图1为链网中的OADM站示意图；

图2为环网中的OADM站示意图；

图3为2波上下的FOADM模块内部结构示意图；

图4为采用FOADM模块实现东西向业务分离的应用示意图；

图5为采用背靠背MUX/DEMUX实现节点业务上下的应用示意图；

图6为采用背靠背MUX/DEMUX和2×2光开关阵列实现节点业务动态上下的示意图；

图7为Wavelength Blocker模块的原理示意图；

图8为PLC技术的ROAM模块的原理示意图；

图9为覆盖M个波长的1×N WSS模块原理示意图；

图10为耦合器+WB的ROADM方案示意图；

图11为耦合器+PLC ROADM方案示意图；

图12为本发明的环内FOADM站无中断升级向多环扩展方案示意图；

图13为本发明的环内ROADM站无中断升级向多环扩展方案示意图。

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说明，但不作为对本发明的限定。

下面结合附图来进一步说明本发明，但不作为对本发明的限定。

如图12所示，在本发明中环内光分插复用装置可以是FOADM，如图13所示，也可以是ROADM。在FOADM或ROADM的输入输出口增加扩展口，扩展升级时，新增的功能单元直接连接扩展口而无需中断业务，这样扩环升级就不会中断业务，新增的功能单元可以是但不限于OADM、WB、WSS等器件。

实施例1

本实施例是本发明涉及的一种光分插复用装置的实施例，本发明的FOADM包括的线路入口光路扩展装置和线路出口光路扩展装置为各端口功分比完全相同的光耦合器，在本实施例中线路入口光耦合器为光分路器、线路出口光耦合器为光合路器，在本实施例中采用现有技术的光分路器带三个端口，分别是一个输入口、一个穿通口和一个扩展口、在本实施例中采用现有技术的光合路器带三个端口，分别是一个输出口、一个穿通口和一个扩展口，FOADM输入口连接光分路器的穿通口，FOADM输出口连接光合路器的穿通口，输入线路连接光分路器的输入口，输出线路连接光合路器的输出口，光分路器的扩展口和光合路器的扩展口用于FOADM的升级扩容，光分路器的扩展口连接新增的OADM的线路输入口，光合路器的扩展口连接新增的OADM的线路输出口，这样新增的功能单元OADM扩容时，就可以通过直接连接光分路器的扩展口和光合路器的扩展口，从而实现无中断扩环升级扩容了，当然每个光分路器、光合路器的所带的扩展口根据需求也可以是两个或更多。

实施例2

本实施例与实施例1不同之处在于新增的功能单元OADM换为WB，各端口功分比完全相同的光耦合器换为各端口功分比部分相同的光耦合器，WB和各端口功分比部分相同的光耦合器各2个，这样就可以实现双向传输的无中断扩环升级扩容了。

实施例3

本实施例与实施例1不同之处在于FOADM换为ROADM，新增的功能单元OADM换为WSS，各端口功分比完全相同的光耦合器换为各端口功分比完全不相同的光耦合器。

实施例4

本实施例是一个光分插复用系统，该系统包括3个节点，其中第1节点、第2节点包括现有技术的光分插复用装置，第3节点包括上面3个实施例涉及的任意一个光分插复用装置。当然也可以其中的任意2个节点或全部的3个节点包括上面3个实施例涉及的任意一个光分插复用装置，因为只要有1个节点包括上面3个实施例涉及的任意一个光分插复用装置，那么系统的这一部分就可以实现无中断向多环升级扩展。

实施例5

本实施例描述的是一种光分插复用装置升级方法，新增的功能单元为OADM，环内光分插复用装置为FOADM，升级方法如下：

1)在FOADM的线路入口增加用于光路扩展装置的光分路器；

2)将输入线路上的输入信号通过光分路器分成两路输出，一路输出到FOADM的输入口，一路输出到新增的OADM线路输入口；

3)在FOADM的线路出口增加用于光路扩展装置的光合路器；

4)将FOADM的输出信号和新增的OADM的线路输出信号通过光合路器输出。

在本实施例中光分路器和光合路器为光耦合器，当然这个光耦合器各端口功分比可以完全相同、部分相同或完全不相同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (15)

1.一种光分插复用装置，包括环内光分插复用装置，其特征在于，还包括：线路入口光路扩展装置、线路出口光路扩展装置，所述线路入口光路扩展装置包括一个穿通口和至少一个扩展口，所述线路出口光路扩展装置包括一个穿通口和至少一个扩展口，所述环内光分插复用装置的输入口连接所述线路入口光路扩展装置的穿通口，所述环内光分插复用装置的输出口连接所述线路出口光路扩展装置的穿通口，所述线路入口光路扩展装置的扩展口与所述线路出口光路扩展装置的扩展口分别用于连接新增的功能单元。

2.根据权利要求1所述的光分插复用装置，其特征在于，所述线路入口光路扩展装置和所述线路出口光路扩展装置为光耦合器。

3.根据权利要求2所述的光分插复用装置，其特征在于，所述光耦合器各端口功分比完全相同。

4.根据权利要求2所述的光分插复用装置，其特征在于，所述光耦合器各端口功分比部分相同。

5.根据权利要求2所述的光分插复用装置，其特征在于，所述光耦合器各端口功分比完全不相同。

6.一种光分插复用系统，至少一个节点包括光分插复用装置，所述光分插复用装置包括环内光分插复用装置，其特征在于，所述光分插复用装置，还包括：线路入口光路扩展装置、线路出口光路扩展装置，所述线路入口光路扩展装置包括一个穿通口和至少一个扩展口，所述线路出口光路扩展装置包括一个穿通口和至少一个扩展口，所述环内光分插复用装置的输入口连接所述线路入口光路扩展装置的穿通口，所述环内光分插复用装置的输出口连接所述线路出口光路扩展装置的穿通口，所述线路入口光路扩展装置的扩展口与所述线路出口光路扩展装置的扩展口分别用于连接新增的功能单元。

7.根据权利要求6所述的光分插复用系统，其特征在于，所述线路入口光路扩展装置和所述线路出口光路扩展装置为光耦合器。

8.根据权利要求7所述的光分插复用系统，其特征在于，所述光耦合器各端口功分比完全相同。

9.根据权利要求7所述的光分插复用系统，其特征在于，所述光耦合器各端口功分比部分相同。

10.根据权利要求7所述的光分插复用系统，其特征在于，所述光耦合器各端口功分比完全不相同。

11.一种光分插复用装置升级扩展方法，所述光分插复用装置包括环内光分插复用装置，其特征在于，包括如下步骤：

1)在环内光分插复用装置的线路入口增加线路入口光路扩展装置；

2)将输入信号通过线路入口光路扩展装置分成至少两路输出，一路输出到环内光分插复用装置的输入口，一路输出到新增的功能单元；

3)在环内光分插复用装置的线路出口增加线路出口光路扩展装置；

4)将环内光分叉复用装置的输出信号和新增的功能单元的输出信号通过线路出口光路扩展装置输出。

12.根据权利要求11所述的光分插复用装置升级扩展方法，其特征在于，所述线路入口光路扩展装置和所述线路出口光路扩展装置为光耦合器。

13.根据权利要求12所述的光分插复用装置升级扩展方法，其特征在于，所述光耦合器各端口功分比完全相同。

14.根据权利要求12所述的光分插复用装置升级扩展方法，其特征在于，所述光耦合器各端口功分比部分相同。

15.根据权利要求12所述的光分插复用装置升级扩展方法，其特征在于，所述光耦合器各端口功分比完全不相同。

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