TW201433108A - 連接都會地區網路與至少一存取網路的電信網路節點 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種電信網路節點，其連接包括連接該等節點之至少一個光學鏈路之一都會地區網路與至少一個存取網路，該電信網路節點包括：一電子卡，其達成來自多個存取網路之訊務之彙總；一傳輸器，其能夠自該電子卡接收一電信號且能夠將一光學封包傳輸至該都會地區網路；一環行器，其能夠自該光學鏈路擷取一經多工光學封包串流且能夠將一經多工光學封包串流插入至該光學鏈路中；及一反射交換矩陣，其接收一經多工光學封包串流，該反射交換矩陣自該經多工光學封包串流當中選擇及偵測意欲用於該存取網路之彼等經多工光學封包。該反射交換矩陣包括：一POADM光學封包增減式多工器，其接收經多工光學封包且傳輸經解多工光學封包；及至少一個RSOA反射半導體光學放大器，其能夠接收一經解多工光學封包，該RSOA反射半導體光學放大器包括三個區段。

Description

連接都會地區網路與至少一存取網路的電信網路節點
本發明係關於都會電信網路之領域，且更特定而言係關於波長分割多工(WDM)光纖電信網路。
都會地區網路服從諸如靈活性、自我組態之能力之特定要求及能夠按需求引入新服務之需要。新網際網路服務之演進可能在一都會地區網路或MAN內形成不規則散佈訊務。按需求頻寬需要較大靈活性，此乃因內容散佈網路以都會區段為目標。光學封包技術之優點係其由於子波長粒度而達成高效率。
包括基於一光學封包增減式多工器或POADM之電信節點之一WDM波長分割多工環形電信網路能夠插入、擷取或傳送在波長頻道上輸送之光學封包及尤其透過多個頻道輸送之光學封包。此係光學封包交換式網路之未來演進之一有希望候選者。電子處理用以彙總來自存取網路之線卡之訊務。與具有不透明節點之環形電信網路相比，光學透明減少電子處理，此乃因光學封包可直接行進至另一POADM電信節點，從而達成能量節約。
已提議聚焦於具有一直插式快速光學封包選擇器或FOPS之一固定接收器之不同方法。在一項解決方案中，額外訊務可以任何波長插入。在另一解決方案中，一固定雷射可與放置於POADM節點之接收器之前之一FOPS快速光學封包選擇器一起使用。然而，有必要在成 本(尤其由於FOPS快速光學封包選擇器之數目)與光學電信網路之效率之間找到一折衷。
如先前所提及，一FOPS快速光學封包選擇器之成本在部署包括基於一POADM多工器之節點之此一光學電信網路之一現實提議中係至關重要的。已提議其中將一半導體光學放大器或SOA用作一邏輯閘以便抹除或放大光學封包之一解決方案。然而，在一真實系統中使用該解決方案遭遇裝置(尤其係SOA光學放大器)之高成本。
亦已將各種其他解決方案提議為藉由不同技術(用於「馬赫詹德(March-Zender)調變器」之SOA、VOA、MZM)而整合至一InP或矽平台上之FOPS快速光學封包選擇器，諸如(舉例而言)基於一可變光學衰減器或VOA之整合至矽上之一光子FOPS快速光學封包選擇器。然而，該等解決方案僅視為此等產品之長期演進且仍然極為昂貴。
最近，已提議一封包反射光交換器或PROS。該結構使用一反射半導體光學放大器或RSOA。經設計用於存取網路之此等RSOA光學放大器係使得能夠大量減少POADM節點之成本之低成本裝置，且係現成可用的。一PROS反射快速光學封包選擇器必須放置於POADM節點之接收器之前之光學連接上，以便增加網路之效率及靈活性。然而，將停滯在裝置之成本與網路之效能之間的折衷導致一較低效架構。
直至最近，努力已主要聚焦於減少一快速光學封包選擇器或FOPS之成本上。然而，與所需FOPS快速光學封包選擇器之數目相關之成本仍係一問題。本發明提議其中光學電信網路之架構包括快速光學封包選擇所需之較少數目個裝置之一解決方案。
本發明之標的物係一種電信網路節點，其連接包括連接該等節點之至少一個光學鏈路之一都會地區網路與至少一個存取網路，該電信網路節點包括： -一電子卡，其使得能夠彙總來自多個存取網路之訊務，-一傳輸器，其能夠接收來自該電子卡之一電子信號且能夠將一光學封包傳輸至該都會地區網路，-一環行器，其能夠自該光學鏈路擷取一經多工光學封包串流且能夠將一經多工光學封包串流插入至該光學鏈路中，及-一反射交換矩陣，其接收由該環行器所發送之一經多工光學封包串流，該反射交換矩陣自該經多工光學封包串流當中選擇該等光學封包且偵測意欲發送至該存取網路之彼等光學封包。
根據一項實施例，該反射交換矩陣包括：-一光學封包增減式多工器POADM，其接收經多工光學封包且傳輸經解多工光學封包，及-至少一個反射半導體光學放大器RSOA，其能夠接收一經解多工光學封包，該至少一個反射半導體光學放大器RSOA包括各自具有一相異功能之三個區段。
根據另一實施例，該反射半導體光學放大器RSOA包括：-一第一區段，其係用於放大該經解多工光學封包之一光學放大器，-一第二區段，其係接收該經放大經解多工光學封包且根據所接收指令偵測意欲直接傳輸至該電子卡之該等經放大經解多工光學封包之一偵測器，及-一第三區段，其係用於藉由反射來擷取或傳輸該等經放大經解多工光學封包之一邏輯閘。
所提議技術解決方案係稱為一快速光學封包選擇器/偵測器或PROS/D之一反射交換矩陣，其係獨特的且使得能夠針對傳輸資料串流以及同時偵測來選擇光學封包。其由一多區段光學放大器RSOA形成以便同時完成單獨功能。建立至一單個晶片上之該PROS/D多區段 RSOA交換矩陣減少所需要之FOPS之數目同時維持高網路效能。每當一單個封包發送至多個不同節點用於(例如)多點播送時，此PROS/D交換矩陣達成偵測、選擇及散佈/選擇功能。
根據一項實施例，偵測器識別該經放大經解多工光學封包，參考該等所接收指令且將該經放大經解多工光學封包發送至該存取網路之電子卡。
根據另一實施例，該偵測器識別該經放大經解多工光學封包、參考該等所接收指令且將該經放大經解多工光學封包發送至該第三區段。
在後一情形中，在一變體中，該第三區段之邏輯閘識別該經放大經解多工光學封包、參考該等所接收指令且擷取該光學封包。根據另一變體，該第三區段中之該邏輯閘識別該經放大經解多工光學封包、參考該等所接收指令且鏡將該光學封包返回至該多工器。
在另一實施例中，該傳輸器包括：-一可調諧或可選擇雷射，其能夠將自電子卡所接收之電信號轉換成一恆定光學信號，-一調變器，其能夠調變自該雷射所接收之該恆定光學信號、插入資料及將其轉換成光學封包，及-一放大器，其充當用於自該調變器所接收之該光學封包之一光學閘。
根據一第一態樣，該都會地區網路節點進一步包括至少一個耦合器，其能夠將來自該傳輸器之一光學封包插入至光學鏈路中。
根據一第二態樣，該都會地區網路節點進一步包括將該光學鏈路連接至該電子卡之至少一個控制頻道，該至少一個控制頻道能夠自該反射交換矩陣傳輸指令及將指令傳輸至該反射交換矩陣。
根據一第三態樣，該都會地區網路節點進一步包括能夠自該光 學鏈路擷取該控制頻道之一光學封包之至少一個耦合器。
根據一第四態樣，該都會地區網路節點進一步包括能夠將該控制頻道之一光學封包插入至該光學鏈路中之至少一個耦合器。
將很快部署一WDM封包交換電信網路。一有效廉價POADM光學封包增減式多工器電信節點係構成此網路之關鍵元件中之一者，且其與現有網路之相容性係有強制性的。PROS/D快速選擇器/偵測器使得能夠減少一FOPS光學封包選擇器之成本以及彼等選擇器(與兩個FOPS相比，在一節點架構中有一單個PROS/D)之數目。
在閱讀一項實施例之以下說明之後，本發明之其他特性及優點將旋即變得顯而易見，該實施例係以一非限制性實例之方式且在隨附圖式中自然地給出。
增減式增減式在圖1中所繪示之實施例中，一環形電信都會地區網路1之一部分包括：基於一POADM光學封包增減式多工器之一電信節點2及輸送一經多工光學信號、將POADM電信節點彼此連接之一光學鏈路3(諸如一光纖)以及額外潛在地安置於該等POADM電信節點之間的EDFA摻鉺光纖放大器4。一環行器5朝向將在下文較詳細地闡述之POADM電信節點2之交換矩陣7引導沿箭頭6所指示之方向在光學鏈路3內循環之經多工光學封包串流。
POADM電信節點2由於一電子卡9而使得能夠建立與一使用者存取網路8之連接，電子卡9使得能夠將光學封包轉換成一電信號。該等電信號係藉由RX接收埠10自存取網路8接收且藉由傳輸埠TX 11傳輸至存取網路8。另外，一RX接收埠12接收供POADM電信節點2以一光學封包之形式操作所需要之指令，該光學封包在一專用波長之一控制頻道13上輸送。控制頻道13藉由一耦合器在經偵測之POADM電信節點2之輸入處連接至環形網路1，該耦合器之角色係自在光學鏈路3內循環之該經多工光學封包串流擷取控制頻道13。一傳輸埠TX 14藉由 一控制頻道15將關於POADM電信節點2之操作之資訊以一光學封包之形式發送回去。控制頻道15藉由一耦合器連接至環形都會地區網路1，該耦合器之功能係將控制頻道15插入至光學鏈路3中之經多工光學封包串流中。在一專用波長上之一控制頻道13、15尤其用以獲悉每一光學封包之目的地，且將所需要資訊傳輸至POADM電信節點2以使得其可實施所提供之各種操作(擷取、新增、偵測、傳輸等)以使得該光學封包可到達其目的地。
經由接收埠RX 10及電子卡9來自存取網路8之電信號被處理且藉由一傳輸器16傳輸至電信節點2之光學層。傳輸器16包括發射一未經調變恆定光學信號之一可調諧或可選擇快速雷射17。該恆定光學信號被發送至一調變器18。然後，該光學信號藉由資料之新增而被調變且轉變成一光學封包。放置於調變器18之後之一光學放大器19使得能夠抹除或放大各種光學封包。可選擇雷射可係包括整合至一單個晶片上之多個固定雷射之一光子積體電路或PIC。在傳輸器16中，可調諧或可選擇快速雷射17用以產生各種波長，調變器18用以將一調變列印至光學封包上，且SOA光學放大器19用作一光學閘以阻擋(或放大)該光學封包。舉例而言，可調諧或可選擇快速雷射17經調諧至一新波長，SOA光學放大器19在彼操作期間經設定至「關斷」位置，藉此阻擋任何非想要光學封包(干涉雜訊)。接下來，在一新光學封包藉由光學頻道20發送至彼新波長時，SOA光學放大器19經設定回「接通」位置，光學頻道20將可調諧或可選擇快速雷射17連接至環形網路1。來自傳輸器16之光學封包(舉例而言)藉助於一耦合器插入至環形電信網路1之訊務中。耦合器之一功能係經由頻道20將自傳輸器16所接收之光學封包插入至在光學鏈路3內循環之經多工光學封包串流中。
現在我們應考量圖2，圖2較詳細地繪示電信節點POADM 2之稱為PROS/D或快速光學封包選擇器/偵測器之反射交換矩陣7。光學封 包串流在離開環行器5後旋即進入一光學封包增減式多工器30，光學封包增減式多工器30基於其波長分離光學封包，且將每一光學封包分別指派至一RSOA放大器31a、31b、...、31h、31i。舉例而言，RSOA反射光學放大器31a包括各自提供一不同功能(放大、偵測及傳輸/刪除)之三個區段。
在輸入處，總是經正極化之第一區段32a用作其功能係放大傳入經解多工光學封包34a之一光學放大器33a。
經負極化之第二區段35a用作其功能係根據所接收指令偵測及選擇經放大傳入經解多工光學封包34a之一接收器36a。所偵測光學信號轉換成由連接37a經由電子卡9發送至存取網路8之一電信號。接收器36a亦可接收一指令以允許經放大傳入光學封包34a在不選擇其之情況下繼續到達第三區段。第二區段35a之長度判定為偵測頻寬與敏感性之間的一折衷，以便獲得40GHz及40GHz以上之偵測頻寬。
RSOA反射半導體光學放大器31a之第三區段38a係一邏輯閘39a，後續接著一鏡40a。邏輯閘39a經由連接41a接收由控制頻道13所提供之呈電信號之形式之指令。第三區段38a經正極化以傳輸傳入光學封包或經接地或者經負極化以增加彼地區中之吸收，以便抹除該光學封包。後一情形係此處所繪示之一者。
同樣地，RSOA光學放大器31i亦包括類似於先前所闡述之區段之三個區段。總是經正極化之第一區段32i係其功能係放大傳入光學封包34i之一光學放大器33i。
第二區段35i係其功能係偵測曾經在第一區段32i中被放大之傳入光學封包34i之一接收器36i。根據所接收指令，接收器36i藉由連接37i將轉換成一電信號之所偵測光學信號發送至存取網路8。
RSOA反射半導體光學放大器31i之第三區段38i係一邏輯閘39i，後續接著一鏡40i。邏輯閘39i經由連接41i接收由控制頻道13所提供之 呈電信號之形式之指令。此處，第三區段38i經正極化以傳輸該光學封包。在傳輸該光學封包時，彼封包由鏡40i反射且以一傳出光學封包42i之形式發送回多工器30。第一區段32i之光學放大器33i功能在此情形中係模擬傳出光學封包42i。
應注意，為獲得能夠有效地阻擋光學封包之一邏輯閘39a，充當一交換器之彼區段之長度必須儘可能長。在先前技術中，每當彼區段意欲額外地提供需要最短可能長度之一快速光電二極體之功能，在該區段之長度上折衷變得有必要，且邏輯及功能之效能藉此降級。
自然地，本發明並不限於所闡述實施例，而是在不背離本發明之精神之情況下服從熟習此項技術者可利用之諸多變體。特定而言，在不背離本發明之範疇之情況下，可能與一電信網路中之至少一個存取網路一起修改一都會地區網路之PROS/D快速光學封包選擇器/偵測器反射交換矩陣之RSOA反射半導體光學放大器之數目。
1‧‧‧環形電信都會地區網路/環形網路/環形都會地區網路/環形電信網路
2‧‧‧電信節點/光學封包增減式多工器電信節點/光學封包增減式多工器
3‧‧‧光學鏈路
4‧‧‧摻鉺光纖放大器
5‧‧‧環行器
6‧‧‧箭頭
7‧‧‧交換矩陣/反射交換矩陣
8‧‧‧使用者存取網路/存取網路
9‧‧‧電子卡
10‧‧‧接收埠
11‧‧‧傳輸埠
12‧‧‧接收埠
13‧‧‧控制頻道
14‧‧‧傳輸埠
15‧‧‧控制頻道
16‧‧‧傳輸器
17‧‧‧可調諧或可選擇快速雷射
18‧‧‧調變器
19‧‧‧光學放大器/半導體光學放大器
20‧‧‧光學頻道/頻道
30‧‧‧光學封包增減式多工器/多工器
31a‧‧‧反射半導體光學放大器/反射光學放大器
31b‧‧‧反射半導體光學放大器
31h‧‧‧反射半導體光學放大器
31i‧‧‧反射半導體光學放大器
32a‧‧‧第一區段
32i‧‧‧第一區段
33a‧‧‧光學放大器
33i‧‧‧光學放大器
34a‧‧‧傳入經解多工光學封包/經放大傳入經解多工光學封包/經放大傳入光學封包
34i‧‧‧傳入光學封包
35a‧‧‧第二區段
35i‧‧‧第二區段
36a‧‧‧接收器
36i‧‧‧接收器
37a‧‧‧連接
37i‧‧‧連接
38a‧‧‧第三區段
38i‧‧‧第三區段
39a‧‧‧邏輯閘
39i‧‧‧邏輯閘
40a‧‧‧鏡
41a‧‧‧連接
41i‧‧‧連接
42i‧‧‧光學傳出封包
圖1繪示屬於一環形電信都會地區網路之一POADM光學封包增減式多工器電信節點之架構，圖2較詳細地繪示POADM光學封包增減式多工器電信節點之PROS/D反射交換矩陣。
1‧‧‧環形電信都會地區網路/環形網路/環形都會地區網路/環形電信網路
2‧‧‧電信節點/光學封包增減式多工器電信節點/光學封包增減式多工器
3‧‧‧光學鏈路
4‧‧‧摻鉺光纖放大器
5‧‧‧環行器
6‧‧‧箭頭
7‧‧‧交換矩陣/反射交換矩陣
8‧‧‧使用者存取網路/存取網路
9‧‧‧電子卡
10‧‧‧接收埠
11‧‧‧傳輸埠
12‧‧‧接收埠
13‧‧‧控制頻道
14‧‧‧傳輸埠
15‧‧‧控制頻道
16‧‧‧傳輸器
17‧‧‧可調諧或可選擇快速雷射
18‧‧‧調變器
19‧‧‧光學放大器/半導體光學放大器
20‧‧‧光學頻道/頻道

Claims (12)

  1. 一種電信網路節點，其連接包括連接該等節點之至少一個光學鏈路之一都會地區網路與至少一個存取網路，該電信網路節點包括：一電子卡，其使得能夠彙總來自多個存取網路之訊務，一傳輸器，其能夠接收來自該電子卡之一電子信號且能夠將一光學封包傳輸至該都會地區網路，一環行器，其能夠自該光學鏈路擷取一經多工光學封包串流且能夠將一經多工光學封包串流插入至該光學鏈路中，一反射交換矩陣，其接收由該環行器所發送之一經多工光學封包串流，該反射交換矩陣自該經多工光學封包串流當中選擇該等光學封包且偵測意欲發送至該存取網路之彼等光學封包。
  2. 如請求項1之電信網路節點，其中該反射交換矩陣包括：一光學封包增減式多工器POADM，其接收經多工光學封包且傳輸經解多工光學封包，至少一個反射半導體光學放大器RSOA，其能夠接收一經解多工光學封包，該至少一個反射半導體光學放大器RSOA包括各自具有一相異功能之三個區段。
  3. 如請求項2之電信網路節點，其中該RSOA反射半導體光學放大器包括：一第一區段，其係用於放大該經解多工光學封包之一光學放大器，一第二區段，其係接收該經放大經解多工光學封包且根據所接收指令偵測意欲直接傳輸至該電子卡之該等經放大經解多工光學封包之一偵測器， 一第三區段，其係用於藉由反射來擷取或傳輸該等經放大經解多工光學封包之一邏輯閘。
  4. 如請求項3之電信網路節點，其中該偵測器識別該經放大經解多工光學封包、參考該等所接收指令且將該經放大經解多工光學封包以一電信號之形式發送至該電子卡。
  5. 如請求項3之電信網路節點，其中該偵測器識別該經放大經解多工光學封包、參考該等所接收指令且將該經放大經解多工光學封包發送至該第三區段。
  6. 如請求項5之電信網路節點，其中該第三區段之該邏輯閘識別該經放大經解多工光學封包、參考該等所接收指令且擷取該光學封包。
  7. 如請求項5之電信網路節點，其中該第三區段之該邏輯閘識別該經放大經解多工光學封包、參考該等所接收指令且鏡將該光學封包發送回該多工器。
  8. 如請求項1之電信網路節點，其中該傳輸器包括：一可調諧或可選擇雷射，其能夠將自該電子卡所接收之該電信號轉換成一恆定光學信號，一調變器，其能夠調變自該雷射所接收之該恆定光學信號、插入資料及將其轉換成光學封包，一放大器，其充當用於自該調變器所接收之該光學封包之一光學閘。
  9. 如請求項1及8中任一項之電信網路節點，其進一步包括能夠將來自該傳輸器之一光學封包插入至該光學鏈路中之至少一個耦合器。
  10. 如請求項1之電信網路節點，其進一步包括將該光學鏈路連接至該電子卡之至少一個控制頻道，該至少一個控制頻道能夠自該 反射交換矩陣傳輸指令及將指令傳輸至該反射交換矩陣。
  11. 如請求項10之電信網路節點，其進一步包括能夠自該光學鏈路擷取一控制頻道之一光學封包之至少一個耦合器。
  12. 如請求項10及11中任一項之電信網路節點，其進一步包括能夠將一控制頻道之一光學封包插入至該光學鏈路中之至少一個耦合器。
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