TWI744945B - 綠色再生能源之高效率網路 - Google Patents

綠色再生能源之高效率網路 Download PDF

Info

Publication number
TWI744945B
TWI744945B TW109120147A TW109120147A TWI744945B TW I744945 B TWI744945 B TW I744945B TW 109120147 A TW109120147 A TW 109120147A TW 109120147 A TW109120147 A TW 109120147A TW I744945 B TWI744945 B TW I744945B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
node
network
signals
optical signals
wavelengths
Prior art date
Application number
TW109120147A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202103462A (zh
Inventor
蕾內 史莫古羅
瑪蒂亞 肯托諾
Original Assignee
美商谷歌有限責任公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商谷歌有限責任公司 filed Critical 美商谷歌有限責任公司
Publication of TW202103462A publication Critical patent/TW202103462A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI744945B publication Critical patent/TWI744945B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0215—Architecture aspects
    • H04J14/0217—Multi-degree architectures, e.g. having a connection degree greater than two
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202—Arrangements therefor
    • H04J14/0206—Express channels arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0227—Operation, administration, maintenance or provisioning [OAMP] of WDM networks, e.g. media access, routing or wavelength allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0227—Operation, administration, maintenance or provisioning [OAMP] of WDM networks, e.g. media access, routing or wavelength allocation
    • H04J14/0254—Optical medium access
    • H04J14/0267—Optical signaling or routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H04Q2011/0007—Construction
    • H04Q2011/0013—Construction using gating amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H04Q2011/0007—Construction
    • H04Q2011/0016—Construction using wavelength multiplexing or demultiplexing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H04Q2011/0037—Operation
    • H04Q2011/0039—Electrical control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H04Q2011/0052—Interconnection of switches

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本發明提供一種網路，其具有彼此連接之複數個節點。該複數個節點之至少一個節點包含一或多個轉換器。例如，該等轉換器可經組態以在該至少一個節點中依複數個角度之一第一角度接收具有一第一組波長之光信號。該等轉換器可將該等經接收之光信號轉換成電信號，且接著藉由基於該等電信號產生具有一第二組波長之光信號來再生光信號。該節點可進一步包含經組態以將該等經再生之光信號路由至該至少一個節點之該複數個角度之一或多者之一或多個交換器。

Description

綠色再生能源之高效率網路
圖1展示具有數個互連節點之一實例網狀光學網路。網狀光學網路中之節點可經組態為無色(可接收及/或傳輸多個波長之信號)、無方向(可在多個方向上引導信號)及無波長衝突(contentionless) (可在同一節點內接收及/或傳輸具有相同波長之多個信號)。如所展示，通常利用一或多個可重新組態之光塞取多工器(「ROADM」)節點實施一無色、無方向及無波長衝突(「CDC」)網路。儘管未展示，但一無色及無方向(「CD」)網路可具有類似於一CDC網路之建構區塊，但具有不同塞/取結構。因而，術語CD網路及CDC網路(亦CD節點及CDC節點)可在下文描述中可互換地使用。一ROADM節點可經組態以在多個方向(「快速路徑」或「邊緣」)上將光信號光學路由至該網路中之其他節點(「快速中轉」)，以及將光信號轉換成電信號用於傳輸至本端路由器(「本端終止」或「塞/取」)。隨著節點數目及邊緣數目增加，例如，隨著增設新基礎結構及新通信通道，網狀光學網路成為「網格(meshier)」。
儘管一傳統CDC網路中之節點可為無波長衝突的，但波長衝突(contention)仍可能沿著節點之間的邊緣發生。例如如圖1中所展示，節點1之轉換器A可經組態以將波長α之一光信號傳輸至節點2 (通道A)，而節點1之轉換器B亦可經組態以將波長α之一光信號傳輸至節點3 (通道B)。因而，來自轉換器A及B之光信號可能需要共用節點1及節點2之間沿著其等各自快速路徑之同一邊緣，從而導致沿著共用邊緣之一波長衝突。儘管波長衝突通道之一者(諸如通道A)之光信號仍可使用其他邊緣(例如，穿過節點5之虛線)經由一不同快速路徑進行傳輸，但彼快速路徑可能並非該網路中之最高效率快速路徑。
圖2展示一傳統CDC網路中之一實例ROADM節點。如所展示，ROADM節點具有三個「角度(degree)」，分別被標記為「ROADM西」、「ROADM東」及「ROADM北」，該等角度之各者可自該網路之其他節點接收傳入信號及/或將傳出信號傳輸至該網路之其他節點。ROADM節點可包含數個光及/或電組件，諸如轉換器、多工器、解多工器、交換器、放大器等。例如，高效能資料中心互連(「DCI」)轉換器可經組態以在光線路上以相對高頻譜效率執行光電轉換。複合塞/取結構(「MUX+DeMUX」)可允許節點內之傳輸為CDC。ROADM節點可經組態以最大化光學路由(而不轉換為電信號或自電信號轉換)，諸如針對在該節點之所有角度之間路由信號所展示，且最小化光電轉換，諸如針對本端塞/取所展示。如上文所提及，CD網路中之一節點可具有類似組件，但具有不同於圖2中所展示之塞/取結構之塞/取結構。
圖3展示沿著一傳統CDC網路中之一快速路徑連接節點之實例不對稱邊緣。不對稱性可為實際約束之一結果，諸如可建構基礎結構之可用位置。如所展示，一些邊緣(諸如節點1與節點2之間的相對較長邊緣)可能需要多於其他邊緣(諸如節點2與節點3之間的相對較短邊緣)之放大器。由於各放大器將雜訊加入至光信號，因此沿著一快速路徑之總光雜訊係沿著該快速路徑內之所有邊緣累積之光雜訊之一和。因而，經累積之雜訊降低沿著該快速路徑之資料傳輸之頻譜效率(位元/s/Hz)。或換言之，藉由經累積之雜訊降低沿著一快速路徑之一固定頻率或波長之一光信號之可達成容量(位元/s)。此外，如上文所描述之沿著邊緣之波長衝突可進一步減小沿著節點1與節點3之間的快速路徑之資料傳輸之總頻譜效率及可達成容量。
本發明提供一種系統，其包括：一或多個轉換器及一或多個第一交換器。該一或多個轉換器可經組態以：在一網路之一節點中依複數個角度之一第一角度接收具有一第一組波長之光信號；將該等經接收之光信號轉換成電信號；及藉由基於該等電信號產生具有一第二組波長之光信號來再生光信號。該一或多個第一交換器可經組態以將該等經再生之光信號路由至該節點之該複數個角度之一或多者。
該一或多個第一交換器可包含經組態以將該等經接收之光信號路由至複數個埠之一或多個波長選擇性交換器(WSS)，各埠經組態以接收該第一組波長之一或多個波長。
該一或多個第一交換器可包含經組態以將該等經再生之光信號路由至該網路之另一節點之一或多個波長選擇性交換器(WSS)。
該一或多個第一交換器可包含經組態以將該等經接收之光信號路由至複數個埠之一或多個陣列式波導光柵(AWG)，各埠經組態以接收該第一組波長之一或多個波長。
該系統可進一步包括一或多個第二交換器，該一或多個第二交換器經組態以：將該等經接收之光信號之一第一部分路由至一本端終止；及將該等經接收之光信號之一第二部分路由至一快速中轉(express transit)。
該系統可進一步包括一或多個路由器，該一或多個路由器經連接至該本端終止。
該系統可進一步包括一或多個資料中心互連(DCI)轉換器，該一或多個資料中心互連(DCI)轉換器經組態以：將該本端終止中之該等經接收之光信號之該第一部分轉換成電信號；及將該本端終止中之該等電信號路由至一或多個路由器。
該系統可進一步包括複數個埠，該複數個埠經組態以依各自複數個傳輸速度輸送該本端終止中之電信號。
該一或多個轉換器之至少一者可為ZR轉換器。
本發明進一步提供一種網路，其包括彼此連接之複數個節點。該複數個節點之至少一者包括一或多個轉換器及一或多個交換器。該一或多個轉換器可經組態以：在一網路之一節點中依複數個角度之一第一角度接收具有一第一組波長之光信號；將該等經接收之光信號轉換成電信號；及藉由基於該等電信號產生具有一第二組波長之光信號來再生光信號。該一或多個交換器可經組態以將該等經再生之光信號路由至該節點之該複數個角度之一或多者。
該網路中之一第一節點可具有連接至該網路之一第二節點之一第一邊緣及連接至該網路之一第三節點之一第二邊緣，其中該第一邊緣具有一第一頻譜效率且該第二邊緣具有一第二頻譜效率，該第一頻譜效率高於該第二頻譜效率。
該第一節點可經組態以依該第二頻譜效率透過該第一邊緣傳輸光信號。
該網路可進一步包括一中間可再生節點。該中間可再生節點可經組態以：將來自該第一節點之該等光信號轉換成電信號；基於該等電信號再生新的光信號；及將該等新的光信號路由至該第三節點。該中間可再生節點可沿著該第二邊緣定位於該第一節點與該第三節點之間，使得該第一頻譜效率與該第二頻譜效率之間的一差減小。
該第一節點可進一步經組態以：將一第一容量之一經接收之光信號轉換成一第一電信號；將該第一電信號分裂成複數個電信號，各電信號具有小於該第一容量之一容量；藉由將該複數個電信號之各者轉換成待透過該第二邊緣傳輸之一新的光信號來再生光信號。
該第二節點及該第三節點可經組態以透過沿著該第一邊緣之一第一波長之光信號及沿著該第二邊緣之一第二波長之光信號彼此通信，其中在該第一節點處將該等光信號自該第一波長轉換為該第二波長。
本發明又進一步提供：在一網路之一節點中依複數個角度之一第一角度接收具有一第一組波長之光信號；將該等經接收之光信號轉換成電信號；藉由基於該等電信號產生具有一第二組波長之光信號來再生光信號；及將該等經再生之光信號路由至該節點之該複數個角度之一或多者。
該方法可進一步包括將該等經接收之光信號路由至複數個埠，各埠經組態以接收該第一組波長之一或多個波長。
該方法可進一步包括：將該等經接收之光信號之一第一部分路由至一本端終止；及將該等經接收之光信號之一第二部分路由至一快速中轉。
該方法可進一步包括：將該本端終止中之該等經接收之光信號之該第一部分轉換成電信號；及透過一路由器路由該本端終止中之該等電信號。
可在該快速中轉中使用該等經接收之光信號之該第二部分再生具有該第二組波長之該等光信號。
本技術大體上係關於一種可再生光學網路。如上文所描述且如圖1所繪示，波長衝突可沿著一傳統CDC網路之邊緣發生。隨著該網路中節點之數目增加及兩個節點之間具有連續可用頻譜之邊緣之所需數目增加，一些節點可能完全被阻止彼此接達，或至少暫時地被阻止彼此接達直至遍歷彼等邊緣之光信號針對一不同波長重新組態。此外，在不考量未來通道增設之情況下針對一網路中之光通道之路由設計可能導致一片段化(fragmented)網路，但預測未來通道增設可能係困難的甚至係不可能的。一片段化網路可能導致更多阻塞邊緣，此減小該網路之最大利用率。例如，一傳統CDC網路之一上限可為80%或更低，此至少部分地係阻塞邊緣之一結果。此外，由於雜訊隨著一光信號沿著各邊緣傳播而累積，因此隨著所需邊緣之數目增加，光信號中之雜訊量亦可能增加。另外，圖2中所展示之高效能組件(諸如DCI轉換器及複合塞/取結構)可能係昂貴的且消耗許多能源。又進一步，在一傳統CDC網路中總可達成頻譜效率降低，此係因為一光信號沿著一快速路徑遍歷所有邊緣而不進行光電轉換，且因此沿著所有邊緣之雜訊經累積於經路由之光信號中。
為了解決此等問題，提供一可再生光學網路，其在該可再生光學網路之節點處終止及再生光信號。例如，可在一節點處接收具有一第一波長之一光信號，一旦被接收，便可首先將該光信號轉換成一電信號，且接著轉換回具有一第二波長之一光信號(「經再生」)。接著可將具有第二波長之經再生之光信號沿著一快速路徑路由至另一節點。因此，藉由甚至針對快速中轉在節點處再生光信號，可將光信號轉換成不同波長以避免沿著可再生光學網路之邊緣的波長衝突。因而，在可再生光學網路中無需沿著多個邊緣之連續頻譜來沿著一快速路徑傳輸一特定通道之光信號。
可再生光學網路之各節點可包含經組態用於光電及電光轉換之一或多個轉換器。例如，該等轉換器可為低成本及低能源之轉換器，諸如400 ZR或ZR+型轉換器。在該節點處接收之光信號可經傳輸至一或多個轉換器，諸如彼此耦合之兩個轉換器。第一轉換器可將經接收之光信號轉換成電信號，接著第二轉換器可將電信號轉換回光信號。
可再生光學網路亦可包含一或多個交換器。例如，一交換陣列(諸如一波長選擇性交換器(「WSS」)陣列或一陣列式波導光柵(「AWG」) )可經組態以透過一線路埠將自不同通道接收之光信號路由至不同快速路徑。交換可為頻率或波長選擇性的，其中可將經接收之光信號中之不同波長自該線路埠路由至多個本端埠。作為另一實例，一或多個交換器可經組態以將經接收之光信號路由至本端塞/取或快速中轉。接著可將本端塞/取中之光信號轉換成電信號且例如經由一路由器傳輸至伺服器及/或客戶端裝置。相反，可將快速中轉中之光信號進一步路由，諸如至可再生光學網路之另一節點。可再生光學網路亦可包含經組態以在該節點內之各個角度之間引導經再生之光信號之其他交換器。
在可再生光學網路中，各節點可具有一類似或不同組態。例如，可再生光學網路中之一個節點可能不包含任何DCI或類似轉換器，而另一節點可在該節點之一或多個角度中包含一DCI或類似轉換器。DCI轉換器可經組態以將光信號轉換成電信號以供本端塞/取。
可再生光學網路中之節點可進一步包含數個額外組件之任一者。例如，該等節點可另外包含一或多個放大器。作為另一實例，一節點中之本端塞/取區段可包含複數個埠，使得可首先在一共同埠處接收電信號，且接著在連接至一路由器之前將電信號劃分成潛在地具有不同速度之多個埠。
在另一態樣中，可再生光學網路可進一步包含減輕雜訊不對稱對傳輸效率及容量之影響之特徵。在一項實例中，可再生光學網路中之節點可經組態以依在沿著一快速路徑之不同邊緣之可達成容量當中係一最低分母之一容量來傳輸光信號。在另一實例中，在一快速路徑中具有一較高可達成容量之一邊緣可藉由一或多個額外可再生節點分裂成多個邊緣。替代地，沿著一邊緣攜帶較高資料量之一光信號可經重新整理成各攜帶一較低資料量之多個光信號，使得沿著彼邊緣之剩餘容量可用於傳輸其他光信號。
本技術係有利的，因為其提供一能源及成本之高效率網狀光學網路。如上文所描述，可再生光學網路防止網路片段化及阻塞以增加邊緣利用率，該邊緣利用率在一些情況下可高達100%。由於在沿著一快速路徑之各節點處再生光信號，因此雜訊未沿著該快速路徑之多個邊緣累積。可再生光學網路亦提供沿著具有相對於雜訊不對稱之邊緣之一快速路徑增加傳輸效率及容量之特徵。此外，與使用高效能轉換器之一傳統CDC網路相較，可再生光學網路可使用低能源及低成本之轉換器來減小總功率使用及基礎結構成本。例如，即使在低成本及低功率之轉換器可具有較低效能之情況下，該較低效能亦可藉由減小/消除邊緣間雜訊累積而被更多地補償。 實例系統
圖4展示一實例可再生光學網路400。可再生光學網路400包含複數個節點，諸如節點410、420、430、440、450。可再生光學網路400之節點透過邊緣彼此連接。例如，節點410透過邊緣462連接至節點420，透過邊緣464連接至節點440，且透過邊緣466連接至節點450。可再生光學網路400之節點可透過包含一或多個邊緣之快速路徑相互傳輸光信號。例如，節點410可透過僅包含邊緣462之快速路徑470將光信號傳輸至節點420，且節點410可透過包含邊緣462及邊緣468之快速路徑480將光信號傳輸至節點430。因此，快速路徑470及快速路徑480共用邊緣462。
可再生光學網路400可經組態以在各節點處或至少在一些節點處終止及再生光信號。例如，可在節點410處接收光信號，可將經接收之光信號轉換成電信號，且接著在傳輸至可再生光學網路400之節點420之前轉換回光信號。因此，取代直接將快速中轉中之光信號自一個節點路由至另一節點，藉由轉換成電信號而在各節點處終止光信號，且接著在該節點處「再生」為光信號以供進一步路由。
在此一可再生光學網路中，可減小或消除沿著邊緣之波長衝突。例如，一第一光信號可在節點410處例如藉由本端塞/取412加入，以沿著包含邊緣462之快速路徑470傳輸且在節點420處終止。第一光信號可例如藉由在節點410處組態一第一轉換器A而沿著節點410與節點420之間的邊緣462被指派一第一波長α。此後，一第二光信號可藉由本端塞/取412在節點410處加入以沿著包含邊緣462及邊緣468之快速路徑480傳輸且在節點430處終止。此第二光信號可例如藉由在節點410處組態一第二轉換器B而沿著邊緣462被指派一第二波長β，此係因為波長α已沿著第一邊緣462被第一光信號所佔據。以此方式，消除沿著共用邊緣462之一潛在波長衝突。
如進一步展示，一旦節點420接收具有第二波長β之第二光信號，節點420便將需要將第二光信號傳輸至節點430。然而，邊緣468可能已經組態以傳輸具有第二波長β之另一光信號(例如此另一光信號可能已在另一節點處加入，未展示)。因而，第二光信號需要經重新組態為另一波長。在此方面，第二節點420可終止具有一第二波長β之第二光信號，且藉由轉換器C再生一第三可用波長之光信號。例如，節點420處之經再生之光信號可具有如所展示之一第三可用波長γ，或回復至第一波長α (若其沿著邊緣468可用)。
因而，與圖1之共用邊緣不同，圖4之共用邊緣468未被阻塞以自針對相同波長組態之兩個轉換器傳輸光信號。因此，與圖1之傳統CDC網路相較，在可再生光學網路400中較高邊緣利用率係可能的，該邊緣利用率在一些情況下高達100% (所有邊緣可用於任何一對轉換器之間的傳輸)。另外，沿著快速路徑480之單個通道之傳輸可包含具有不同波長(沿著邊緣462之第二波長β及沿著邊緣468之第三波長γ)之光信號之傳輸。因此，另一結果係無需沿著多個邊緣之連續頻譜用於沿著可再生光學網路400中之一快速路徑之單個通道之傳輸。
亦如上文所提及，藉由在各節點處終止光信號，可再生光學網路400防止雜訊沿著沿一快速路徑之多個邊緣累積。例如，遍歷快速路徑480之一光信號可沿著邊緣462累積一定量之雜訊，但當在一節點處接收光信號及雜訊時，終止及從頭開始(自電信號)再生經接收之光信號，其不包含來自邊緣462之光雜訊。因此，經再生之光信號在遍歷邊緣468時不攜帶來自邊緣462之雜訊。因此，可藉由再生完全防止邊緣間雜訊累積。
儘管在圖4中僅描繪幾個節點，但應明白，一典型可再生光學網路可包含大量連接節點。同樣地，儘管圖4中之節點被描繪為具有幾個連接，但應明白，一可再生光學網路中之一典型節點可包含大量連接。此外，圖4未描繪節點之相對地理定位。
為了終止及再生光信號，可再生光學網路400中之節點可包含數個組件。圖5展示一可再生光學網路中之一實例節點500，諸如可再生光學網路400中之節點420。如所展示，節點500具有三個角度：ROADM西510、ROADM北580及ROADM東590，該等角度之各者可自可再生光學網路400之其他節點接收傳入光信號及/或將傳出光信號傳輸至可再生光學網路400之其他節點。例如，ROADM西510可自節點410接收光信號及/或將光信號傳輸至節點410，ROADM北580可自節點430接收光信號及/或將光信號傳輸至節點430，且ROADM東590可自節點450接收光信號及/或將光信號傳輸至節點450。
儘管圖5中僅描繪幾個角度，但應明白，一可再生光學網路中之一典型節點可包含大量角度，諸如16個角度。此外，儘管節點500之角度被標記為「西」、「東」及「北」，但該等角度不一定對應於羅盤方向。該等角度甚至可能不對應於其等相對定位。實情係，此等標籤僅對應於圖5中描繪組件之方式。
參考圖5，可依ROADM西510在一或多個傳入埠處自節點410接收傳入光信號512。傳入光信號512可依ROADM西510自一線路埠或一共同埠(未展示)接收且可散佈於波長中。例如，傳入光信號512可源自節點410之多個通道，諸如來自節點410之第一轉換器A之一第一通道及節點410之第二轉換器B之一第二通道，如圖4中所展示。因而，傳入光信號512可包含來自具有波長α之第一通道之一光信號及來自具有波長β之第二通道之一光信號。
因此，一或多個交換器或交換陣列(諸如一波長選擇性交換器(「WSS」)陣列520)可經組態以將來自傳入光信號512中之不同通道之光信號路由至其等各自快速路徑。在此方面，交換可為頻率或波長選擇性的，其中可基於各本端埠經組態以接收什麼波長將經接收之傳入光信號512自共同埠路由至多個本端埠或通道(未展示)。例如，WSS 520可經組態以基於波長選擇經接收之傳入光信號512中之兩個光信號，且將該兩個選定光信號分別路由至兩個本端埠(源自WSS 520之兩個線路)，其中兩個本端埠之各者可經組態以接收一個波長。實際上，WSS 520可選擇光信號且將選定光信號路由至節點500內之諸多埠(例如32個)，該等埠之各者可經組態以接收一或多個波長。可透過WSS 520上之一電子通信控制介面動態地改變此波長交換(路由)程序。
一旦傳入光信號512經路由至不同通道之不同埠，一或多個交換器便可經組態以將光信號路由至本端塞/取或快速中轉。例如，一或多個1x2交換器530可經組態以將光信號路由至本端塞/取(虛線)或快速中轉(實線)。例如，基於跨不同地理位置及/或資料中心之訊務分配，可將傳入光信號512之一些部分路由至用於本端訊務之本端塞/取，而可將傳入光信號512之其他部分路由至快速中轉。接著，可將路由至本端塞/取之光信號直接路由至伺服器及/或客戶端機器。例如，光信號可藉由諸如一ZR轉換器之一轉換器(未展示)轉換成電信號，且接著透過一路由器540進行路由。相反，路由至快速中轉之光信號可進一步路由，諸如至節點500之另一角度以傳輸至另一節點。在一些情況下，諸如在可再生光學網路中之訊務在量方面高度不對稱之情況下，可利用1xN或MxN交換器及能夠進行多播及/或廣播之光轉換器實施廣播及/或多播。
參考針對快速中轉路由之光信號(來自1x2交換器530之實線)，一或多個轉換器可經組態以終止此等光信號且再生該等光信號。例如如所展示，轉換器550、552、554、556可經組態以對依ROADM西510接收之傳入光信號512進行光電轉換。進一步如所展示，該等轉換器可成對地耦合。例如，一第一轉換器550可將來自第一通道之光信號轉換成一或多個電信號(粗線)。接著，耦合至第一轉換器550之一第二轉換器552可將一或多個電信號轉換回或再生為一光信號(實線)。同樣地，該對轉換器554及556可對來自第二通道之光信號執行光電及電光轉換。
在此方面，該等轉換器可為數個轉換器之任一者。該等轉換器可為低成本及低能源之轉換器。例如如所展示，該等轉換器可符合諸如400ZR或ZR+型轉換器之一標準。ZR或ZR+型轉換器係專門設計為在功率消耗及實體尺寸兩個方面具有遠小於DCI轉換器之一覆蓋區之轉換器。例如，與DCI轉換器相較，ZR轉換器中之數位信號處理邏輯可被簡化至一絕對最小值。在此方面，若一傳統CDC網路需要N個DCI轉換器以達成相同效率或容量，則本文中所描述之可再生光學網路400可能需要N x (每個節點之邊緣數目) x (capacity_ZR/capacity_DCI)個ZR轉換器。因此，儘管在一些情況下，在可再生光學網路400中可能需要更多ZR轉換器以依與具有DCI轉換器之CDC網路相當之一效能位準操作，但ZR轉換器之低能源及低成本仍可減小總功率使用及基礎結構成本。
一旦在快速中轉中將電信號再生為光信號，一或多個交換器560便可經組態以將經再生之光信號依該節點之一或多個角度引導至一或多個傳出埠。例如如圖5中所展示，一1xD交換器(其中D係該節點之角度之數目，其在此情況下係3)可經組態以將經再生之光信號自第一通道引導至ROADM北580、ROADM東590，或返回至ROADM西510。作為另一實例，一1xD-1交換器可經組態以將經再生之光信號自第二通道引導至角度ROADM北580或ROADM東590。
由於傳出光信號亦可能源自一個以上通道，因此可在一角度之傳出側上提供一或多個交換器，諸如WSS 522，以組合待透過一傳出線路埠或共同埠發送之光信號。隨後，可例如經由如上文所描述之一快速路徑中之一或多個邊緣將經再生之光信號傳輸至另一節點。例如，一邊緣可由一或多個光纖跨距組成，其中各光纖跨距係一光纖，其後係一光學放大器。
該節點中之各角度可類似地或不同地組態。例如，圖5中之ROADM北580被展示為類似於ROADM西510，其中係依ROADM北580接收之傳入光信號藉由一WSS路由至多個埠，接著將光信號引導至任一本端塞/取(虛線)或快速中轉(實線)，其中快速中轉中之光信號藉由ZR轉換器轉換成電信號且再生為光信號。應注意，為了便於繪示，自ROADM北580省略各種組件及線路。例如，省略用於光信號之一者(針對源自傳入WSS之線路之一者)之快速中轉之轉換器。作為另一實例，省略表示經再生之光信號之線路，否則該等線路將源自交換器1xD-1以到達節點500中之各種角度。
相對於本端塞/取區段，ROADM北580被展示為不同於ROADM西510而組態。如所展示，提供一DCI轉換器582用於連接至一路由器。DCI轉換器582可終止光信號，且將光信號轉換為一或多個電信號以透過該路由器傳輸。DCI轉換器582與ROADM北580中之路由器之間的連接(未展示)可藉由一或多個銅連接或低成本短距離光模組來實施，此不同於ROADM西510。例如如上文所提及，ROADM西510中之路由器540可具備基於ZR之轉換器(未展示)以進行光電轉換以供本端塞/取，基於ZR之轉換器係相干的，且因此可直接連接至路由器540。
由於與圖2中所展示之傳統CDC網路相較，DCI轉換器之數目減少，因此可減小節點及因此可再生光學網路之成本及能源消耗。另一方面，由於DCI轉換器可潛在地提供較高頻譜效率，因此具有ZR轉換器及DCI轉換器兩者之一混合網路(諸如圖5中所展示)可進一步增加可再生光學網路之頻譜效率。進一步如所展示，圖5之交換器(諸如1x2交換器530以及1xD及1xD-1交換器560)取代圖2之塞/取結構，該等塞/取結構包含複合MUX及DeMUX結構。
ROADM東590亦可類似於ROADM西510而組態。應注意，為了便於繪示，自ROADM東590省略大多數組件，包含轉換器、本端塞/取、路由器、交換器等。ROADM東590意欲為繪示，取代一WSS，一或多個交換陣列可為其他類型之交換陣列，諸如一陣列式波導光柵(「AWG」)。由於AWG 592係不允許像一WSS般對波長進行可重新組態選擇之一被動元件，因此可藉由使用AWG取代節點500中之WSS來節省成本。節點500可進一步包含數個額外組件之任一者。例如如所展示，節點500可另外包含一或多個放大器，諸如放大器594。
圖6、圖7A及圖7B展示諸如可再生光學網路400之一可再生光學網路中之實例節點之其他替代組態。實例節點600、700A及700B各包含實例節點500之諸多特徵，但具有如下文進一步論述之差異。
例如，參考圖6之實例節點600，針對ROADM西610，本端塞/取區段具有不同於圖5之ROADM西510之一組態。如所展示，經組態用於光電轉換以供快速中轉之轉換器620、622、624、626亦可用於本端中轉。例如，轉換器620可將一傳入光信號轉換成一或多個電信號且將該(等)電信號引導至一共同埠630。共同埠630可繼而連接至潛在地具有不同速度之多個埠640。例如，一路由器650可具有具匹配多個埠640之一者之一速度之一埠。替代地，若路由器650不具有具匹配多個埠640之任一者之一速度之一埠，則可壓制具有較高速度之埠。此外，取代圖5中之ROADM東590，在圖6之ROADM北680中展示一AWG。
參考圖7A之實例節點700A，ROADM西710A被展示為以相同於ROADM西510之方式組態，但ROADM北780A被展示為具有不同於圖5之ROADM北580之一組態。例如，無DCI轉換器用於ROADM北780A。實情係，ROADM北780A被展示為具有相同於ROADM西710A (及ROADM西510)之使用ZR轉換器之組態。藉由不使用任何DCI轉換器，節點700A可進一步減小能源消耗。
參考圖7B，節點700B被展示為包含可再生CDC網路組件及傳統CDC網路組件兩者之一混合節點。例如，ROADM西710B及ROADM北780B各被展示為連接至類似於圖2中所展示之CDC塞/取結構之傳統CDC塞/取結構。相反，ROADM東790B被展示為具有類似於圖6之ROADM西610之組件，包含用於再生光信號以供快速中轉之ZR轉換器。應注意，ROADM東790B之本端塞/取信號亦可經連接至傳統CDC塞/取結構。藉由組合傳統CDC角度及具有類似於由圖5至圖7A所描述之角度之角度之塞/取結構，圖7B之混合節點700B可簡化自一個系統至另一系統之過渡。此外，此等混合節點可提供針對可再生光學網路中之不同路線/路徑進行最佳化之能力。
儘管圖5、圖6、圖7A、圖7B繪示可再生光學網路400中之節點之一些實例組態，但其他組態亦係可能的。可再生光學網路400中之節點可彼此類似地或不同地組態。例如，可再生光學網路中之一些節點可類似於圖2中所展示般組態，而可再生光學網路中之其他節點可類似於圖5至圖7B中所展示般組態，從而使總體網路成為不同類型之節點之一混合體，包含傳統CDC節點、可再生節點及/或混合節點。作為其他實例，可再生光學網路400之一些節點可包含一或多個角度，該一或多個角度僅包含本端終止或快速中轉，而非包含兩者。同樣地，可再生光學網路400之一些節點可經組態僅用於本端終止或快速中轉，而非用於兩者。
在另一態樣中，可再生光學網路可經組態為具有減輕雜訊不對稱性對傳輸效率及容量之影響之特徵。如上文相對於圖3所提及，在傳統CDC網路中，一總容量瓶頸可能由沿著沿一快速路徑之所有邊緣之總累積雜訊引入。儘管此雜訊累積未沿著一可再生光學網路中之一快速路徑(諸如快速路徑480)發生，但低效率可能由沿著一快速路徑中之不同邊緣之雜訊不對稱性引入。
例如，圖8展示用於減輕不對稱邊緣之影響之一實例組態800。如所展示，一快速路徑(諸如連接可再生光學網路400之節點410、420及430之快速路徑480)可包含邊緣462及468。進一步如所展示，邊緣462及468可為不對稱的，例如作為實際約束之一結果，諸如可建構基礎結構之可用位置。因而，相對較長邊緣468需要之放大器(用放大器812、813、814及815展示)可能多於相對較短邊緣462需要之放大器(用放大器810及811展示)。由於各放大器將雜訊加入至光信號，因此邊緣462及468在經累積之光雜訊方面可為不對稱的。因而，沿著快速路徑480之邊緣468之資料傳輸可以低於沿著邊緣462之資料傳輸之一頻譜效率(位元/s/Hz)發生。例如，波長β之一光信號沿著邊緣462之可達成容量(位元/s)(被展示為400 G/s)高於沿著邊緣468之可達成容量(被展示為200 G/s)。
因此，在圖8中所展示之實例中，由不對稱邊緣連接之節點可經組態以依係沿著快速路徑之可達成容量之一最低分母之一容量傳輸光信號。例如如所展示，由不對稱邊緣462及468連接之節點410、420及430可經組態以依係沿著快速路徑480之可達成容量之一最低分母200 G/s之一容量傳輸光信號。此可藉由改變節點410、420及/或430處之一設定來實現。以此方式，取代歸因於沿著邊緣之波長衝突而具有小於200 G/S至300 G/S之全容量利用率之一總容量利用率，例如80%或更小，全利用率100%可由200 G/S之總容量組成。
圖9A展示用於使用一中間可再生節點減輕不對稱邊緣之影響之另一實例組態900。實例組態900包含實例組態800之諸多特徵，但具有如下文進一步論述之差異。例如，一中間可再生節點(諸如中間可再生節點910)可將相對較長邊緣468分裂成兩個邊緣920及930。中間可再生節點910可經組態以類似於圖5至圖7中所展示之節點而終止及再生光信號。中間可再生節點910可經定位於節點420與430之間，例如在節點420與430之間的中途或某個其他可用位置。如所展示，新產生之兩個邊緣920及930各具有少於原始較長邊緣468之放大器，且因此各貢獻少於原始較長邊緣468之雜訊。由於終止及再生光學節點防止光雜訊累積於多個邊緣上，因此沿著邊緣920及930之總雜訊低於累積於原始較長邊緣468上之雜訊。
在圖9A中所展示之特定實例中，中間可再生節點910可經定位使得可沿著邊緣920及930達成300 G/s (例如，沿著邊緣920達成300 G/s及沿著邊緣930達成300 G/s)。因而，節點410及較短邊緣462可經重新組態以傳輸作為沿著快速路徑480可達成之最低分母300 G/s之光信號(例如藉由改變節點410處之一設定)。作為另一實例，當中間可再生節點910經定位於節點420與430之間的某個其他位置時，可沿著邊緣920及邊緣930達成不同容量(例如，在兩者處達成400 G/s)，基於此可組態節點410及較短邊緣462 (例如，400 G/s)。
圖9B展示一實例中間可再生節點，諸如圖9A之中間可再生節點910。中間可再生節點910包含實例節點500之諸多特徵。例如，中間可再生節點910可包含可類似於AWG 592而設計之波長選擇性陣列，諸如AWG 950。例如，AWG 950可將一共同埠處接收之來自多個通道的經散佈波長之光信號路由至多個本端埠(此處被展示為兩個埠)。中間可再生節點910可包含一或多個轉換器，諸如經組態以進行光電轉換之轉換器960、962、964、966。轉換器960、962、964、966可以類似於圖5之轉換器550、552、554、556之方式組態。例如，該等轉換器可成對耦合。第一轉換器960可將來自一通道之光信號轉換成一或多個電信號(粗線)。接著，耦合至第一轉換器960之一第二轉換器962可將一或多個電信號轉換回或再生為光信號(實線)。
中間可再生節點910可不同於可再生光學網路之其他可再生節點而組態。例如，中間可再生節點910可僅包含通向其等連接邊緣被分裂之節點之角度。因而，在此實例中，中間可再生節點910被展示為具有兩個角度，即通向節點420之角度940及通向節點430之角度980。此外，由於中間可再生節點910經組態以僅沿著一個方向分裂，因此不需要交換器。中間可再生節點910亦可不包含用於本端塞/取之任何特徵，此係因為中間可再生節點910經設計為在兩個節點之間的快速中轉中分裂一邊緣。正如圖5至圖7，為了便於繪示，自角度980省略各種組件及線路，該角度980可類似於角度940而組態。
圖10A展示用於藉由重新整理光信號來減輕不對稱邊緣之影響之又一實例組態1000。實例組態1000包含實例組態800之諸多特徵，但具有如下文進一步論述之差異。例如，圖8之節點410及/或420可經重新組態為具有經組態以重新整理光信號之特徵，被展示為圖10A中之重新整理節點1010及1020。因此如所展示，重新整理節點1010可將待在較短邊緣462上傳輸之攜帶400 G/s資料之一光信號重新整理成兩個各攜帶200 G/s資料之經重新整理之光信號1030及1040。以此方式，在一給定時間或時間週期，可透過邊緣468傳輸經重新整理之光信號1030或1040之一者。因而，沿著較短邊緣462之額外200 G/s容量可用於傳輸其他光信號。儘管展示藉由分裂成兩個相等容量之光信號來進行重新整理，但在其他實例中，可將一光信號重新整理成兩個以上信號，及/或各信號具有相同或不同容量。
圖10B展示經組態以重新整理光信號之一實例節點，諸如圖10A之重新整理節點1010。如所展示，重新整理節點1010可包含實例節點500之諸多特徵，諸如交換陣列、交換器、放大器等。正如圖5至圖7，為了便於繪示，自角度ROADM北1060及ROADM東1070省略各種組件及線路。此外，在ROADM西1050之傳入WSS處僅展示一個埠。如圖10B中所展示，一旦傳入光信號藉由一轉換器1080轉換成電信號，該等電信號便可藉由一變速箱(gear box) 1090重新整理成兩個較小容量之電信號。接著，可藉由轉換器(諸如轉換器1082、1084)各將兩個電信號再生成光信號，且進行進一步路由。轉換器1080、1082及1084可類似於圖5之轉換器550、552、554、556而組態，例如轉換器1080、1082、1084可各為一ZR型轉換器。替代地，可使用諸如一交換器或路由器之封包處理器來重新整理電信號。
圖11繪示一可再生光學網路中之一節點(諸如可再生光學網路400中之節點500)中之一些組件之一實例方塊圖。其不應被視為限制本發明之範疇或本文中所描述之特徵之有用性。在此實例中，節點500被展示具有一或多個運算裝置1100。運算裝置1110含有一或多個處理器1120、記憶體1130及通常存在於通用運算裝置中之其他組件。運算裝置1110之記憶體1130可儲存可由一或多個處理器1120存取之資訊，包含可由一或多個處理器1120執行之指令1134。例如，可由一或多個處理器1120根據記憶體1130中之指令1134及資料1132執行如上文相對於圖4至圖10B中所展示之實例論述之一可再生光學網路之組態及重新組態。
記憶體1130亦可包含可由該處理器擷取、操縱或儲存之資料1132。該記憶體可為能夠儲存可由該處理器存取之資訊之任何非暫時性類型，諸如一硬碟機、記憶卡、ROM、RAM、DVD、CD-ROM、可寫入記憶體及唯讀記憶體。
資料1132可由一或多個處理器1120根據指令1134來擷取、儲存或修改。例如，儘管本文中所描述之標的物不受任何特定資料結構限制，但該資料可經儲存於電腦暫存器中之一關係資料庫中作為具有諸多不同欄位及紀錄之一表或XML文件。該資料亦可以任何運算裝置可讀格式進行格式化，諸如但不限於二進位值、ASCII或Unicode。此外，該資料可包括足以識別相關資訊之任何資訊，諸如數字、描述性文字、私有程式碼(propriety code)、指針、對儲存於其他記憶體中(諸如其他網路位置處)之資料之引用或可由一功能用來計算相關資料之資訊。如所展示，資料1132可包含關於節點500及可再生光學網路400之各種組件之資料。
指令1134可為待由一或多個處理器直接執行之任何指令集(諸如機器碼)或待由一或多個處理器間接執行之任何指令集(諸如指令碼)。在此方面，術語「指令」、「應用程式」、「步驟」及「程式」在本文中可互換地使用。該等指令可以目標碼格式儲存以供一處理器直接處理，或以任何其他運算裝置語言儲存，包含按需解釋或預先編譯之指令碼或獨立源碼模組之集合。如所展示，指令1134可包含用於控制節點500之各種組件以執行路由、轉換等之功能或方法。
一或多個處理器1120可為任何習知處理器，諸如一市售CPU。替代地，該等處理器可為專用組件，諸如一特定應用積體電路(「ASIC」)或其他基於硬體之處理器。儘管並非必需，但運算裝置1110之一或多者可包含用來執行特定運算程序之專用硬體組件。
儘管圖11在功能上將運算裝置1110之處理器、記憶體及其他元件繪示為在同一區塊內，但該處理器、電腦、運算裝置或記憶體實際上可包括可或可不儲存於同一實體外殼內之多個處理器、電腦、運算裝置或記憶體。例如，該記憶體可為定位於不同於運算裝置1110之外殼之外殼中之一硬碟機或其他儲存媒體。據此，對一處理器、電腦、運算裝置或記憶體之引用將被理解為包含對可或可不並行操作之處理器、電腦、運算裝置或記憶體之一集合之引用。例如，運算裝置1110可包含操作為一負載平衡伺服器場、分佈式系統等之伺服器運算裝置。又進一步，儘管下文所描述之一些功能被指示為在具有單個處理器之單個運算裝置上進行，但本文中所描述之標的物之各個態樣可由複數個運算裝置來實施，例如透過一網路傳達資訊。
運算裝置1110可能夠與可再生光學網路400之其他節點直接及間接通信。可再生光學網路400中之運算裝置(諸如運算裝置1100)可使用各種協定及系統互連，使得可再生光學網路400中之運算裝置可為網際網路、全球資訊網、特定內部網路、廣域網路或區域網路之部分。該網路中之運算裝置可利用標準通信協定，諸如乙太網路、WiFi及HTTP、一或多個公司專有之協定及前述協定之各種組合。儘管在如上文所述般傳輸或接收資訊時獲得特定優點，但本文中所描述之標的物之其他態樣不限於任何特定之資訊傳輸方式。 實例方法
除上文所描述之實例系統之外，現在描述實例方法。此等方法可使用上文所描述之系統、其等修改或具有不同組態之多種系統之任一者來執行。應理解，以下方法中所涉及之操作不需要以所描述之精確順序執行。實情係，可以一不同順序或同時地處置各種操作，且可添加或省略操作。
例如，圖12展示可由諸如可再生光學網路400之一可再生光學網路執行之一實例流程圖。例如，可再生光學網路400中之一節點(諸如節點500、600、700A或700B)可接收光信號，且將光信號路由至可再生光學網路400中之其他節點。在一些情況下，該流程圖可至少部分地由可再生光學網路400中之運算裝置(諸如圖11中所展示之運算裝置1100)來執行。
參考圖12，在方塊1210中，在一網路之一節點中依複數個角度之一第一角度接收具有一第一組波長之光信號。例如如圖5中所展示，可依角度ROADM西510接收傳入光信號512。
在方塊1220中，將經接收之光信號轉換成電信號。在此方面，一或多個轉換器可將經接收之光信號轉換成電信號。例如如圖5中所展示，轉換器550及552被展示為耦合，其中轉換器550可經組態以將傳入光信號512轉換成電信號。
在方塊1230中，基於電信號產生具有一第二組波長之光信號，從而得到「經再生之」光信號。例如如圖5中所展示，轉換器550及552被展示為耦合，其中轉換器552可經組態以將來自轉換器550之電信號轉換回光信號。經再生之信號可具有任何波長，包含具有相同於傳入光信號之波長，或不同於傳入光信號之波長。
在方塊1240中，將經再生之光信號路由至節點之複數個角度之一或多者。在此方面，一或多個交換器可經組態以路由經再生之光信號。例如如圖5中所展示，一或多個交換器560可經組態以將經再生之光信號路由至角度ROADM北580、ROADM東590及/或ROADM西510之一或多者。
在一些情況下，可將經接收之光信號路由至複數個埠，各埠經組態以接收第一組波長之一或多個波長。一或多個交換器可經組態以執行路由。例如如圖5中所展示，諸如WSS 520及AWG 592之交換器陣列可將傳入光信號512路由至節點500內之不同埠。
另外，可將經接收之光信號之一第一部分路由至一本端終止，而將經接收之光信號之一第二部分路由至一快速中轉。一或多個交換器可經組態以執行路由。例如如圖5中所展示，交換器530可經組態以將傳入光信號512路由至一本端終止，例如轉換為電信號以傳輸至一路由器540。替代地或另外，如圖6中所展示，一旦轉換成電信號，在連接至一路由器之前，可將電信號劃分成具有不同速度之不同埠640、642。亦如圖5中所展示，交換器530可經組態以將傳入光信號512路由至一快速中轉，例如由轉換器550至556轉換及再生，且由交換器560進一步路由至ROADM北580、ROADM東590等。
在如上文相對於圖8至圖10B所描述之另一態樣中，可使用額外方法來減輕雜訊不對稱對傳輸效率及容量之影響。在圖8中所展示之實例中，可依作為沿著一快速路徑之不同邊緣之可達成容量當中之一最低分母之一容量傳輸光信號。在圖9A至圖9B中所展示之實例中，在一快速路徑中具有一較高可達成容量之一邊緣可藉由一或多個額外可再生節點分裂成多個邊緣。替代地，在圖10A至圖10B中所展示之實例中，可將沿著一邊緣攜帶較高資料量之一光信號重新整理成各攜帶一較低資料量之多個光信號，使得沿著彼邊緣之剩餘容量可用於傳輸其他光信號。
本技術係有利的，因為其提供一能源及成本之高效率網狀光學網路。如上文所描述，可再生光學網路防止網路片段化及阻塞以增加邊緣利用率，該邊緣利用率在一些情況下可高達100%。由於在沿著一快速路徑之各節點處再生光信號，因此雜訊未沿著該快速路徑之多個邊緣累積。可再生光學網路亦提供沿著具有相對於雜訊不對稱之邊緣之一快速路徑增加傳輸效率及容量之特徵。此外，與使用高效能轉換器之一傳統CDC網路相較，可再生光學網路可使用低能源及低成本之轉換器來降低總功率使用及基礎結構成本。
除非另有陳述，否則前文替代實例並非互斥的，而可以各種組合實施以達成獨特優點。由於可在不脫離由發明申請專利範圍界定之標的物之情況下利用上文所論述之特徵之此等及其他變動及組合，因此對實施例之前文描述應以闡釋之方式而非以限制由發明申請專利範圍界定之標的物之方式來進行。另外，本文中所描述之實例之提供以及表述為「諸如」、「包含」及類似者之子句不應被解釋為將發明申請專利範圍之標的物限於特定實例；實情係，該等實例意欲為僅闡釋諸多可能實施例之一者。此外，不同圖式中之相同元件符號可識別相同或類似元件。
400:可再生光學網路 410:節點 412:本端塞/取 420:節點 430:節點 440:節點 450:節點 462: 邊緣/第一邊緣/相對較短邊緣 464:邊緣 466:邊緣 468: 邊緣/相對較長邊緣 470:快速路徑 480:快速路徑 500:節點 510:可重新組態之光塞取多工器(ROADM)西/角度ROADM西 512:傳入光信號 520:波長選擇性交換器(「WSS」)陣列/WSS 522:WSS 530:1x2交換器 540:路由器 550:第一轉換器 552:第二轉換器 554:轉換器 556:轉換器 560:1xD及1xD-1交換器 580:角度ROADM北 582:資料中心互連(DCI)轉換器 590:ROADM東 592:陣列式波導光柵 594:放大器 600:節點 610:ROADM西 620:轉換器 622:轉換器 624:轉換器 626:轉換器 630:共同埠 640:埠 642:埠 680:ROADM北 700A:節點 700B:混合節點 710A:ROADM西 710B:ROADM西 780A:ROADM北 780B:ROADM北 790B:ROADM東 800:實例組態 810:放大器 811:放大器 812:放大器 813:放大器 814:放大器 815:放大器 900:另一實例組態 910:中間可再生節點 920:邊緣 930:邊緣 940:角度 950:AWG 960: 轉換器/第一轉換器 962: 轉換器/第二轉換器 964:轉換器 966:轉換器 980:角度 1000:又一實例組態 1010:重新整理節點 1020:重新整理節點 1030:經重新整理之光信號 1040:經重新整理之光信號 1050:ROADM西 1060:角度ROADM北 1070:ROADM東 1080:轉換器 1082:轉換器 1084:轉換器 1090:變速箱 1100:運算裝置 1120:處理器 1130:記憶體 1132:資料 1134:指令 1210:方塊 1220:方塊 1230:方塊 1240:方塊 A:第一轉換器 B:第二轉換器 C:轉換器
圖1展示根據先前技術之一實例傳統CDC網路。
圖2展示根據先前技術之一傳統CDC網路中之一實例節點。
圖3展示根據先前技術之沿著一傳統CDC網路中之一快速路徑之實例雜訊累積。
圖4展示根據本發明之態樣之一實例可再生光學網路。
圖5展示根據本發明之態樣之一可再生光學網路中之一實例節點。
圖6展示根據本發明之態樣之一可再生光學網路中之另一實例節點。
圖7A展示根據本發明之態樣之一可再生光學網路中之另一實例節點。
圖7B展示根據本發明之態樣之一可再生光學網路中之另一實例節點。
圖8展示根據本發明之態樣之沿著一可再生光學網路中之一快速路徑連接節點之實例不對稱邊緣。
圖9A展示根據本發明之態樣之具有一中間可再生節點之對稱邊緣。
圖9B展示根據本發明之態樣之一實例中間可再生節點。
圖10A展示根據本發明之態樣之具有經重新整理之信號之實例不對稱邊緣。
圖10B展示根據本發明之態樣之具有重新整理特徵之一實例節點。
圖11展示根據本發明之態樣之一可再生光學網路中之一節點之一實例方塊圖。
圖12係根據本發明之態樣之一流程圖。
500:節點
510:可重新組態之光塞取多工器(ROADM)西/角度ROADM西
512:傳入光信號
520:波長選擇性交換器(「WSS」)陣列/WSS
522:WSS
530:1x2交換器
540:路由器
550:第一轉換器
552:第二轉換器
554:轉換器
556:轉換器
560:1xD及1xD-1交換器
580:角度ROADM北
582:資料中心互連(DCI)轉換器
590:ROADM東
592:陣列式波導光柵
594:放大器

Claims (31)

  1. 一種通信系統，其包括：一或多個轉換器(transponders)，其或其等經組態以：在一網路之一節點中依複數個角度之一第一角度接收具有一第一組波長之光信號；將該等經接收之光信號之一第一部分轉換成電信號；及藉由基於該等電信號產生具有一第二組波長之光信號來再生(regenerated)光信號；一或多個第一交換器，其或其等經組態以將該等經再生之光信號路由至該節點之該複數個角度之一或多者；及一或多個第二交換器，其經組態以：將該等經接收之光信號之該第一部分路由至一快速中轉(express transit)，其中在該快速中轉中使用該等經接收之光信號之該第一部分來再生該等具有該第二組波長之光信號；及將該等經接收之光信號之一第二部分路由至一本端終止(local termination)。
  2. 如請求項1之通信系統，其中該一或多個第一交換器包含經組態以將該等經接收之光信號路由至複數個埠之一或多個波長選擇性交換器(WSS)，各埠經組態以接收該第一組波長之一或多個波長。
  3. 如請求項1之通信系統，其中該一或多個第一交換器包含經組態以將 該等經再生之光信號路由至該網路之另一節點之一或多個波長選擇性交換器(WSS)。
  4. 如請求項1之通信系統，其中該一或多個第一交換器包含經組態以將該等經接收之光信號路由至複數個埠之一或多個陣列式波導光柵(AWG)，各埠經組態以接收該第一組波長之一或多個波長。
  5. 如請求項1之通信系統，其進一步包括：一路由器，其經連接至該本端終止。
  6. 如請求項1之通信系統，其進一步包括：一或多個資料中心互連(DCI)轉換器，其或其等經組態以：將該本端終止中之該等經接收之光信號之該第二部分轉換成電信號；及將該本端終止中之該等電信號路由至一或多個路由器。
  7. 如請求項1之通信系統，其進一步包括：複數個埠，其等經組態以依各自複數個傳輸速度輸送該本端終止中之電信號。
  8. 如請求項1之通信系統，其中該一或多個轉換器之至少一者係ZR轉換器。
  9. 一種網路，其包括：一第一節點，其具有連接至一第二節點之一第一邊緣及連接至一第三節點之一第二邊緣，其中該第一邊緣具有一第一頻譜效率且該第二邊緣具有一第二頻譜效率，該第一頻譜效率高於該第二頻譜效率，其中該第一節點包括：一或多個轉換器，其或其等經組態以：在該第一節點中依複數個角度之一第一角度接收具有一第一組波長之光信號；將該等經接收之光信號轉換成電信號；及藉由基於該等電信號產生具有一第二組波長之光信號來再生光信號；及一或多個交換器，其或其等經組態以將該等經再生之光信號路由至該第一節點之該複數個角度之一或多者；及一中間可再生節點，其經組態以：將來自該第一節點之該等光信號轉換成電信號；基於該等電信號再生新的光信號；及將該等新的光信號路由至該第三節點；其中該中間可再生節點沿著該第二邊緣定位於該第一節點與該第三節點之間，使得該第一頻譜效率與該第二頻譜效率之間的一差減小。
  10. 如請求項9之網路，其中該一或多個交換器包含經組態以將該等經接收之光信號路由至複數個埠之一或多個波長選擇性交換器(WSS)，該複數 個埠之各者經組態以用於接收該第一組波長之一或多個波長並將該等經再生之光信號路由至該網路之另一節點。
  11. 如請求項9之網路，其中該一或多個交換器包含經組態以將該等經接收之光信號路由至複數個埠之一或多個陣列式波導光柵(AWG)，該複數個埠之各者經組態以用於接收該第一組波長之一或多個波長。
  12. 如請求項9之網路，其中該第一節點進一步包括：一或多個第二交換器，其經組態以：將該等經接收之光信號之一第一部分路由至一本端終止；及將該等經接收之光信號之一第一部分路由至一快速中繼。
  13. 如請求項12之網路，其中該第一節點進一步包括：一或多個資料中心互連(DCI)轉換器，其經組態以：將該本端終止中之該等經接收之光信號之該第一部分轉換成電信號；及將該本端終止中之該等電信號路由至一或多個路由器。
  14. 如請求項12之網路，其中該第一節點進一步包括：複數個埠，其等經組態以依各自複數個傳輸速度輸送該本端終止中之電信號。
  15. 如請求項9之網路，其中該一或多個轉換器之至少一者係ZR轉換器。
  16. 一種網路，其包括：一第一節點，其具有連接至一第二節點之一第一邊緣及連接至一第三節點之一第二邊緣，其中該第一邊緣具有一第一頻譜效率且該第二邊緣具有一第二頻譜效率，該第一頻譜效率高於該第二頻譜效率，其中該第一節點進一步經組態以：將一第一容量之一經接收之光信號轉換成一第一電信號；將該第一電信號分裂成複數個電信號，各電信號具有小於該第一容量之一容量；藉由將該複數個電信號之各者轉換成待透過該第二邊緣傳輸之一新的光信號來再生光信號。
  17. 如請求項16之網路，其中該第二節點及該第三節點經組態以透過沿著該第一邊緣之一第一波長之光信號及沿著該第二邊緣之一第二波長之光信號彼此通信，其中在該第一節點處將該等光信號自該第一波長轉換為該第二波長。
  18. 如請求項16之網路，其中該第一節點包括：一或多個轉換器，其或其等經組態以：在該第一節點中依複數個角度之一第一角度接收具有一第一組波長之光信號；將該等經接收之光信號轉換成電信號；及藉由基於該等電信號產生具有一第二組波長之光信號來再生光 信號；及一或多個交換器，其或其等經組態以將該等經再生之光信號路由至該第一節點之該複數個角度之一或多者。
  19. 如請求項18之網路，其中該一或多個交換器包含經組態以將該等經接收之光信號路由至複數個埠之一或多個波長選擇性交換器(WSS)，該複數個埠之各者經組態以用於接收該第一組波長之一或多個波長並將該等經再生之光信號路由至該網路之另一節點。
  20. 如請求項18之網路，其中該一或多個交換器包含經組態以將該等經接收之光信號路由至複數個埠之一或多個陣列式波導光柵(AWG)，該複數個埠之各者經組態以用於接收該第一組波長之一或多個波長。
  21. 如請求項18之網路，其進一步包括：一或多個第二交換器，其經組態以：將該等經接收之光信號之一第一部分路由至一本端終止；及將該等經接收之光信號之一第一部分路由至一快速中繼。
  22. 如請求項21之網路，其進一步包括：一或多個資料中心互連(DCI)轉換器，其經組態以：將該本端終止中之該等經接收之光信號之該第一部分轉換成電信號；及將該本端終止中之該等電信號路由至一或多個路由器。
  23. 如請求項18之網路，其進一步包括：複數個埠，其等經組態以依各自複數個傳輸速度輸送該本端終止中之電信號。
  24. 如請求項18之網路，其中該一或多個轉換器之至少一者係ZR轉換器。
  25. 一種通信方法，其包括：在一網路之一節點中依複數個角度之一第一角度接收具有一第一組波長之光信號；將該等經接收之光信號之一第一部分路由至一快速中繼；將該等經接收之光信號之一第一部分路由至一本端終止；在該快速中繼中將該等經接收之光信號之該第一部分轉換成電信號；及藉由基於該等電信號產生具有一第二組波長之光信號來再生光信號；及將該等經再生之光信號路由至該節點之該複數個角度之一或多者。
  26. 如請求項25之通信方法，其進一步包括：將該等經接收之光信號路由至複數個埠，各埠經組態以接收該第一組波長之一或多個波長。
  27. 如請求項25之通信方法，其進一步包括：將該本端終止中之該等經接收之光信號之該第一部分轉換成電信號；透過一路由器路由該本端終止中之該等電信號。
  28. 如請求項25之通信方法，其進一步包括：依各自複數個傳輸速度透過複數個埠輸送該本端終止中之電信號。
  29. 如請求項25之通信方法，其中該節點具有連接至一第二節點之一第一邊緣及連接至一第三節點之一第二邊緣，其中該第一邊緣具有一第一頻譜效率且該第二邊緣具有一第二頻譜效率，該第一頻譜效率高於該第二頻譜效率。
  30. 如請求項29之通信方法，其進一步包括：將一第一容量之一經接收之光信號轉換成一第一電信號；將該第一電信號分裂成複數個電信號，各電信號具有小於該第一容量之一容量；藉由將該複數個電信號之各者轉換成待透過該第二邊緣傳輸之一新的光信號來再生光信號。
  31. 如請求項29之通信方法，其進一步包括：透過一中間可再生節點將來自該節點之該等光信號轉換成電信號；在該中間可再生節點基於該等電信號再生新的光信號；及 將來自該中間可再生節點之該等新的光信號路由至該第三節點；其中該中間可再生節點沿著該第二邊緣定位於該第一節點與該第三節點之間，使得該第一頻譜效率與該第二頻譜效率之間的一差減小。
TW109120147A 2019-07-01 2020-06-16 綠色再生能源之高效率網路 TWI744945B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/458,355 2019-07-01
US16/458,355 US10771180B1 (en) 2019-07-01 2019-07-01 Green regenerative energy efficient network

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202103462A TW202103462A (zh) 2021-01-16
TWI744945B true TWI744945B (zh) 2021-11-01

Family

ID=71143570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109120147A TWI744945B (zh) 2019-07-01 2020-06-16 綠色再生能源之高效率網路

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10771180B1 (zh)
EP (1) EP3761537A1 (zh)
CN (2) CN111654351B (zh)
TW (1) TWI744945B (zh)

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 (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9071364B1 (en) * 2011-10-18 2015-06-30 Clariphy Communications, Inc. Coherent optical transceiver with programmable application modes
US20160269809A1 (en) * 2013-11-22 2016-09-15 Huawei Technologies Co., Ltd. Optical network switching device
US20170104632A1 (en) * 2015-10-12 2017-04-13 Fujitsu Limited Placement of wavelength shifters in optical networks
WO2018119521A1 (en) * 2016-12-27 2018-07-05 Gc Photonics Inc. Add drop structure
US20180220210A1 (en) * 2017-02-02 2018-08-02 Infinera Corporation Multi-layer mechanisms to optimize optical transport network margin allocation
US20190028227A1 (en) * 2011-12-02 2019-01-24 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and Method for Distributed Compensation of Narrow Optical Filtering Effects in an Optical Network

Family Cites Families (13)

* 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
US8849115B2 (en) * 2008-03-11 2014-09-30 Ciena Corporation Directionless optical architecture and highly available network and photonic resilience methods
US8625994B2 (en) * 2008-03-11 2014-01-07 Ciena Corporation Directionless reconfigurable optical add-drop multiplexer systems and methods
JP5206211B2 (ja) * 2008-08-07 2013-06-12 日本電気株式会社 Ｗｄｍネットワークとノード装置
EP2707978B1 (en) * 2011-05-10 2021-01-06 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Add and drop switch/aggregator for optical communications networks
CN103931123B (zh) * 2011-09-15 2017-06-09 瑞典爱立信有限公司 Wson复原
CN102427389B (zh) * 2011-09-21 2015-04-08 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
US9509434B2 (en) * 2014-05-19 2016-11-29 Ciena Corporation Margin-based optimization systems and methods in optical networks by intentionally reducing margin
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
US20180212838A1 (en) * 2017-01-17 2018-07-26 Lynk Lab, Inc. Intelligent Optical Network

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9071364B1 (en) * 2011-10-18 2015-06-30 Clariphy Communications, Inc. Coherent optical transceiver with programmable application modes
US20190028227A1 (en) * 2011-12-02 2019-01-24 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and Method for Distributed Compensation of Narrow Optical Filtering Effects in an Optical Network
US20160269809A1 (en) * 2013-11-22 2016-09-15 Huawei Technologies Co., Ltd. Optical network switching device
US20170104632A1 (en) * 2015-10-12 2017-04-13 Fujitsu Limited Placement of wavelength shifters in optical networks
WO2018119521A1 (en) * 2016-12-27 2018-07-05 Gc Photonics Inc. Add drop structure
US20180220210A1 (en) * 2017-02-02 2018-08-02 Infinera Corporation Multi-layer mechanisms to optimize optical transport network margin allocation

Also Published As

Publication number Publication date
CN115882999A (zh) 2023-03-31
CN111654351A (zh) 2020-09-11
US10771180B1 (en) 2020-09-08
TW202103462A (zh) 2021-01-16
EP3761537A1 (en) 2021-01-06
CN111654351B (zh) 2023-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8842988B2 (en) Optical junction nodes for use in data center networks
US20180278331A1 (en) Data Center Network System and Signal Transmission System
US8009986B2 (en) Optical node for mesh-type WDM optical network
TWI744945B (zh) 綠色再生能源之高效率網路
WO2017000445A1 (zh) 一种准粗波分复用光网络的设计方法
JP6271757B2 (ja) 光ネットワークオンチップ、ならびに光リンク帯域幅を動的に調整するための方法および装置
CN101820556A (zh) 路由协议消息发布和路由计算的方法、装置和系统
WO2009021440A1 (en) Methods for characterizing optical switches and multiplexers/demultiplexers
WO2020045179A1 (ja) 光ネットワーク、光伝送システムおよびこれに含まれる光ノード
CN105812063B (zh) 基于统计复用的光片上网络系统及通信方法
US8942114B2 (en) System and method for calculating utilization entropy
US7676155B2 (en) Dynamic wavelength allocation device using 3R wavelength converter having limited wavelength conversion range and method thereof
CN101989886A (zh) 站点间波分资源统计方法和装置
Ohsita et al. Optical data center networks: Architecture, performance, and energy efficiency
Barry et al. Optical switching in datacenters: architectures based on optical circuit switching
US8634715B2 (en) System and method for demand aggregation in optical networks employing shared ring protection
US9270376B2 (en) Method of allocating bandwidth in an optical network
US8346965B2 (en) Systems and methods for multi-layer traffic grooming
CN116325568A (zh) 高维度光交叉连接云集群节点架构
US12114112B2 (en) Degree switching configuration for network architecture
CN116438753B (zh) 高自由度光交叉连接集群节点的连接管理方法
US8699518B2 (en) Dynamic circuit adjustment
Sakano et al. Multi-layer hypercube photonic network architecture for intra-datacenter network
Nooruzzaman et al. Simplified Nodes with Low Complexity ROADMs for Ultra-High-Capacity Networks
CN108184172A (zh) 一种基于分组增强型光传送网的电力业务传输方法及装置