專利名稱：重新配置光網(wǎng)絡(luò)的模塊與方法
在光網(wǎng)絡(luò)中還存在一些其所特有的問(wèn)題，尤其在那些采用WDM(波分多路復(fù)用)原理的光網(wǎng)絡(luò)中。在WDM網(wǎng)中，時(shí)常需要增加部件即所謂的光上下復(fù)用器(OADMOptical Add Drop Multiplexers)來(lái)拆下/加上用以傳輸特定波長(zhǎng)的信道，用于放大、濾波、色散補(bǔ)償?shù)?。上述部件在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置的順序通常比較重要。在WDM網(wǎng)中進(jìn)行任何重新配置的主要條件之一，就是要最少地影響從運(yùn)行中的網(wǎng)絡(luò)通過(guò)的數(shù)據(jù)，特別包括那些不是經(jīng)由正在更改的信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
美國(guó)專利US4,927,225描述了一種設(shè)有電接收機(jī)與電發(fā)射機(jī)的預(yù)裝配置中采用的2×2(即兩個(gè)輸入對(duì)兩個(gè)輸出)光開關(guān)，該開關(guān)能夠?qū)⑤斎牍舛嗦穫鬏斀o所選擇的作為傳輸部件的輸入/輸出設(shè)備。該開關(guān)有兩個(gè)狀態(tài)工作狀態(tài)與旁路狀態(tài)。這種開關(guān)可與某個(gè)節(jié)點(diǎn)連接，用以將該節(jié)點(diǎn)連接到網(wǎng)絡(luò)，或是在該節(jié)點(diǎn)出故障時(shí)將該節(jié)點(diǎn)旁路。
盡管能夠以上述簡(jiǎn)單的方式操作網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)，但是這種開關(guān)并不適用于解決網(wǎng)絡(luò)將來(lái)的升級(jí)與改進(jìn)的問(wèn)題。該美國(guó)專利并未描述關(guān)于在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上加上新的部件或撤下現(xiàn)有部件，或者以一種任意的方式更改網(wǎng)絡(luò)配置的選擇方案。該專利也未提供一種有選擇地調(diào)度WDM網(wǎng)中不同信道的可能性。
通過(guò)將所述模塊接入網(wǎng)絡(luò)上易于被更改的部分，以及選擇將接入網(wǎng)絡(luò)或從網(wǎng)絡(luò)撤下的部件，所述的模塊就能夠?qū)饩W(wǎng)絡(luò)實(shí)施重新配置或升級(jí)。
更為理想的是，所述模塊可用來(lái)形成可重新配置的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，這涉及到本發(fā)明的另一個(gè)方面。在這種節(jié)點(diǎn)中，可加上或撤下網(wǎng)絡(luò)部件，可交換它們的位置，可讓它們用于不同的WDM信道，還可進(jìn)行一些其他操作。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述部件為可連接部件，它們中的每一個(gè)可以或者被接入網(wǎng)絡(luò)、或者被旁路。
可與所述光開關(guān)裝置連接的網(wǎng)絡(luò)部件可選自如下非詳盡的部件清單放大器、濾波器、多路復(fù)用器/多路分解器(MUX-DEMUX)、OADM(光上下復(fù)用器)、延遲線、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器等轉(zhuǎn)換裝置、色散補(bǔ)償裝置與附加光開關(guān)或開關(guān)矩陣等。
應(yīng)指出的是，可與所述光開關(guān)連接的網(wǎng)絡(luò)部件可以為光器件也可為電光器件。
為了最大限度地實(shí)現(xiàn)無(wú)瞬時(shí)中斷連接，快速光開關(guān)裝置應(yīng)當(dāng)與跟適當(dāng)?shù)难舆t線串聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)部件一起使用。
依據(jù)本發(fā)明的一特定實(shí)施例，所述多個(gè)光開關(guān)裝置可包括所謂的1×2與/或2×2光旁路開關(guān)。
換一種方案或通過(guò)組合使用方式，所述光開關(guān)裝置可包括至少一個(gè)n×m光開關(guān)矩陣(或所謂的光交叉連接OCC)，該開關(guān)矩陣包含用于有選擇地連接至所述網(wǎng)絡(luò)部件的多個(gè)輸入端與多個(gè)輸出端。
所述光開關(guān)裝置中的任何一個(gè)均可連接到至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)部件，并能有選擇地將每個(gè)部件設(shè)于兩種狀態(tài)之一工作狀態(tài)或旁路狀態(tài)。
可連接至一個(gè)或多個(gè)光開關(guān)的部件的工作狀態(tài)是這樣一種狀態(tài)，被連接于所述開關(guān)的觸點(diǎn)之間的該部件被接入從開關(guān)輸入端至開關(guān)輸出端的光路或相反方向的光路。所述部件的旁路狀態(tài)，則為該部件未被包括在光開關(guān)的輸入端與輸出端之間的任何光路中的狀態(tài)。
根據(jù)本實(shí)施例，所述模塊包括上述的多個(gè)開關(guān)，它們可以串聯(lián)或并聯(lián)。
另一個(gè)任選的方案是將兩個(gè)光開關(guān)裝置相互連接，使得其中一個(gè)跟另一個(gè)的連接方式(按照本發(fā)明的含義)就如一個(gè)網(wǎng)絡(luò)部件跟一個(gè)光開關(guān)相連接。在本實(shí)施例中，這兩個(gè)光開關(guān)裝置當(dāng)然均可跟其他網(wǎng)絡(luò)部件連接。
上述的處理途徑也明確提出了一種新的配置與重新配置光網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新方法。該方法可以有兩種主要的實(shí)施方式。按照第一種方式，在需要升級(jí)時(shí)提供將所述模塊接入網(wǎng)絡(luò)的易被更改部分的步驟。
而按照第二種優(yōu)選方式，預(yù)先就執(zhí)行將模塊接入網(wǎng)絡(luò)的上述部分(比方說(shuō)接入一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn))的步驟，跟網(wǎng)絡(luò)的建立同時(shí)進(jìn)行。
換言之，所提出的配置/重新配置光網(wǎng)絡(luò)的方法可通過(guò)如下步驟執(zhí)行如上所述，將所述模塊接入光網(wǎng)絡(luò)的某個(gè)部分；根據(jù)所要求的配置選擇一個(gè)或多個(gè)準(zhǔn)備接入網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)部件，并將剩余的網(wǎng)絡(luò)部件看作未被選部件；通過(guò)控制所述至少一個(gè)光開關(guān)裝置在所述模塊中形成連接，以根據(jù)所要求的配置，將未選用部件設(shè)于旁路狀態(tài)并將選用部件設(shè)于工作狀態(tài)。
上述操作使被選網(wǎng)絡(luò)部件接入網(wǎng)絡(luò)，并使未被選部件從網(wǎng)絡(luò)斷開。
采用快速開關(guān)、適當(dāng)?shù)难舆t線與色散部件以使光拍頻效應(yīng)的影響降至最小，可以使被插上的與拆下的部件及其不同波長(zhǎng)的信道提供同時(shí)連通/去連通(connectivity/de-connectivity)的特性，從而可在需要時(shí)達(dá)成無(wú)瞬時(shí)中斷的切換(hitless switching)。
可選擇的或另一種方式是，采用一種所謂“先合后斷”開關(guān)配置來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)瞬時(shí)中斷的切換。
圖2A、2B說(shuō)明所述模塊的另一個(gè)簡(jiǎn)化實(shí)施例，其中光部件可在鄰接的1×2光開關(guān)之間連接。
圖3A、3B、3C說(shuō)明用以重新配置網(wǎng)絡(luò)的所述模塊的另一個(gè)簡(jiǎn)化實(shí)施例，所述模塊包括一些并聯(lián)的1×1光開關(guān)。
圖4說(shuō)明所述模塊的另一個(gè)示意實(shí)施例，該模塊包括一個(gè)光開關(guān)矩陣(光交叉連接)，用作多個(gè)光開關(guān)并能互連多個(gè)光部件。
圖5示意說(shuō)明所述模塊中的光開關(guān)的另一種可能的互連方式。
圖6示意說(shuō)明本發(fā)明的一種組合模塊，該模塊包括多個(gè)光開關(guān)裝置與多個(gè)光部件，借助控制裝置它們能以不同的組合方式進(jìn)行布置。
最佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明

圖1A所示的模塊10包括將該模塊連接到某網(wǎng)絡(luò)的光輸入端12與光輸出端14，并包括一串各有兩個(gè)輸入端與兩個(gè)輸出端的2×2開關(guān)。在此簡(jiǎn)圖中，開關(guān)SW1與SW2分別標(biāo)示為16與18。每個(gè)開關(guān)可連接一個(gè)或多個(gè)光部件。例如，開關(guān)16跟A型光部件20連接，而開關(guān)18跟另一個(gè)與B型光部件24串聯(lián)的A型光部件22連接。這些開關(guān)均由控制裝置(CU)26控制。當(dāng)開關(guān)16處于工作狀態(tài)時(shí)，部件20被包括在光路內(nèi)(圖中以短劃線表示)。在圖1A中，開關(guān)18處于旁路狀態(tài)，來(lái)自開關(guān)16的光信號(hào)經(jīng)由開關(guān)18到達(dá)其輸出端，然后再到達(dá)模塊10的光輸出端14(光傳輸段，OTS)。由此，所述模塊將光部件A接入網(wǎng)絡(luò)的光路。
圖1B描述了當(dāng)所述模塊被可控地再構(gòu)造時(shí)網(wǎng)絡(luò)配置如何改變。本例中，開關(guān)16處于旁路狀態(tài)，而開關(guān)18則處于工作狀態(tài)(圖中以短劃線表示該連接)。由此，部件A與B被接入光路。實(shí)際上，本實(shí)施例顯示了如何在保持部件A的功能性的同時(shí)引入一個(gè)新部件B，就是將A與B同時(shí)引入SW2，然后起動(dòng)開關(guān)SW2同時(shí)將開關(guān)SW1釋放。如果使用帶適當(dāng)延遲線的足夠快速的開關(guān)，便可獲得幾乎沒有瞬時(shí)中斷的切換。當(dāng)然，如果需要，在該光路上可裝備所有現(xiàn)有的光部件20、22與24，為此控制裝置26應(yīng)將兩個(gè)開關(guān)均設(shè)于工作狀態(tài)。
如果兩個(gè)開關(guān)均處于旁路狀態(tài)，則所述模塊就完全不影響光路。換言之，所述模塊可被預(yù)裝在網(wǎng)絡(luò)中以備將來(lái)的升級(jí)，在需要重新配置或升級(jí)時(shí)啟動(dòng)該模塊。
應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)某一開關(guān)處于旁路狀態(tài)時(shí)，借助控制裝置26可將與之連接的光部件更換。圖1B示出了這一選擇方案，圖中以虛線標(biāo)示光部件21、23與25可被有選擇地連接到光開關(guān)16。
圖2A描述了如何用1×2光開關(guān)構(gòu)成依據(jù)本發(fā)明的模塊，每個(gè)1×2開關(guān)的一級(jí)為單個(gè)連接，而與其相對(duì)的級(jí)上有兩個(gè)連接。該圖描述了設(shè)有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端的模塊30，該模塊至少包括兩個(gè)1×2開關(guān)32與34。在這兩個(gè)開關(guān)之間，連接有一個(gè)標(biāo)示為36的光部件A，如果需要，該光部件可被標(biāo)示為35的光部件B所替代。這可在所述開關(guān)位于旁路狀態(tài)(圖中用短劃線40標(biāo)示)時(shí)進(jìn)行，不會(huì)因此影響通信。開關(guān)的狀態(tài)以及與開關(guān)連接的光部件的組合方式均由控制裝置(CU)38確定。
圖2B顯示了當(dāng)開關(guān)32、34被設(shè)置于工作狀態(tài)且連接于它們之間的光部件已由控制裝置38選擇時(shí)，如何重新配置光網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)當(dāng)指出，旁路連接(如圖2A中40所標(biāo)示)也是一種可由控制裝置38選擇的連接方式。
采用1×2開關(guān)的本實(shí)施例要比采用2×2開關(guān)的實(shí)施例更具經(jīng)濟(jì)性。但是，圖2A與2B中所示的模塊中的開關(guān)應(yīng)當(dāng)被同步，以防止數(shù)據(jù)損失。
圖3A、3B與3C顯示了所述模塊中開關(guān)裝置與光部件的另一種可選的布置方式。在本實(shí)施例中，所述模塊用40標(biāo)示，它包括兩個(gè)1×1光開關(guān)42與44、一個(gè)分光器46、一個(gè)光耦合器48、兩個(gè)作為示例的光部件A與B(分別標(biāo)示為43與45)以及一個(gè)控制裝置47。由于采用了快速的新式1×1開關(guān)，模塊的這種布局可以提供很快的速度，盡管所述分光器與耦合器中存在一些功率損失。
圖中示出了所述模塊的三個(gè)狀態(tài)光部件A與B分別連接到網(wǎng)絡(luò)中，或者一起以并聯(lián)方式連接到網(wǎng)絡(luò)中。并聯(lián)連接是有用的，例如可在(如在分組交換光網(wǎng)絡(luò)中)需要并行快速處理的等同復(fù)制(identical copies)時(shí)使用。采用這種配置的另一個(gè)例子是將它作為圖3A與3B所示的兩個(gè)級(jí)之間的過(guò)渡級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)完全無(wú)瞬時(shí)中斷的“先合后斷”切換。為了在耦合器48處實(shí)現(xiàn)無(wú)瞬時(shí)中斷的過(guò)渡并避免光拍頻效應(yīng)，應(yīng)在需要處使用適當(dāng)?shù)难舆t補(bǔ)償線與色散部件。
圖4說(shuō)明本發(fā)明模塊的另一種3改型50。所述光開關(guān)裝置構(gòu)成光開關(guān)矩陣(n×m交叉連接)52與54，它們通過(guò)一內(nèi)部光路56互相連接。所述開關(guān)矩陣可跟多個(gè)不同的光部件/非光學(xué)部件(統(tǒng)一標(biāo)示為58)連接，連接的方式由用以控制每個(gè)開關(guān)矩陣的內(nèi)部連通性的控制裝置60控制。由于在所述開關(guān)矩陣的每級(jí)形成的環(huán)路，部件58可被以不同的組合方式布置。圖4顯示了一例配置，該配置通過(guò)在光路中插入多個(gè)部件形成；開關(guān)矩陣的內(nèi)部連接以短劃線標(biāo)示。由此，可在模塊中加上、拆下與更換部件58。如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包含這樣的一個(gè)模塊，就能方便地重新配置該節(jié)點(diǎn)。
圖5顯示了所述模塊的另一實(shí)施例60，該模塊中有一光開關(guān)62可如同跟網(wǎng)絡(luò)部件(標(biāo)示為A)連接那樣地跟光開關(guān)矩陣64連接。開關(guān)矩陣64轉(zhuǎn)而連接到網(wǎng)絡(luò)部件B、C與D(統(tǒng)一標(biāo)示為66)，它們可被有選擇地接入或斷離光路。本例中，上述部件為用以有選擇地將特定波長(zhǎng)的信道接入/斷開光路的光上下復(fù)用器(OADM)。光開關(guān)62與64由一控制裝置(CU)68控制。圖中用短劃線示出一種可能的連接方式。
圖6描述了一例通常的模塊配置70，該模塊可設(shè)有多個(gè)(比如用于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的不同部分的)光輸入端與光輸出端。該模塊包括多個(gè)光開關(guān)裝置，其中有些為矩陣型開關(guān)71、72與73，有些為其他型式的開關(guān)SW1-SWN。該模塊還包括三個(gè)分光器74、三個(gè)光耦合器75以及多個(gè)光部件/非光學(xué)部件A、B…H(統(tǒng)一標(biāo)示為76)?？刂蒲b置78負(fù)責(zé)安排所需的配置，也就是負(fù)責(zé)在該模塊中通過(guò)經(jīng)總線傳送控制信號(hào)來(lái)控制開關(guān)裝置并形成分光器、耦合器、部件與開關(guān)之間的連接。
以上描述并圖示的任何一個(gè)簡(jiǎn)化的實(shí)施例可至少用作網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的一部分，并預(yù)裝在網(wǎng)絡(luò)中以備將來(lái)該節(jié)點(diǎn)的升級(jí)/重新配置之用。網(wǎng)絡(luò)部件A、B等可具有各種不同的功能。例如，在WDM網(wǎng)實(shí)現(xiàn)中，一個(gè)或多個(gè)OADM可被連接到模塊的光開關(guān)上，從而保證對(duì)節(jié)點(diǎn)中不同信道的選擇操縱。或者，可由一個(gè)特定的網(wǎng)絡(luò)部件構(gòu)成可跟其他一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)部件連接的附加光開關(guān)裝置。
應(yīng)當(dāng)明白，在本發(fā)明概念的框架內(nèi)還可提出其他的實(shí)施例及其組合，它們也將構(gòu)成本發(fā)明的一部分。
權(quán)利要求
1.一種用以任意配置/重新配置光網(wǎng)絡(luò)布局的模塊，該模塊包括-可與光網(wǎng)絡(luò)連接的至少一個(gè)光開關(guān)裝置，以及-多個(gè)可與所述至少一個(gè)光開關(guān)裝置連接的網(wǎng)絡(luò)部件；其中所述至少一個(gè)光開關(guān)裝置可受控而有選擇地將一個(gè)或多個(gè)所述部件與之連接或斷開，以將它們接入或脫離所述網(wǎng)絡(luò)。
2.如權(quán)利要求1所述的模塊，其特征在于該模塊為一種適合插入所述光網(wǎng)絡(luò)的預(yù)制模塊。
3.如權(quán)利要求1或2所述的模塊，其特征在于所述部件均可連接至所述開關(guān)裝置，使得每個(gè)所述部件能夠或者被接入所述網(wǎng)絡(luò)、或者被旁路。
4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塊，其特征在于可與所述至少一個(gè)光開關(guān)裝置連接的所述部件選自如下的非詳盡的光部件與電光部件清單放大器、濾波器、多路復(fù)用器/多路分解器(MUX-DEMUX)、OADM(光上下復(fù)用器)、延遲線、轉(zhuǎn)換裝置、色散補(bǔ)償裝置與附加光開關(guān)裝置。
5.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塊，其特征在于包括一些光開關(guān)裝置，它們選自如下的非詳盡清單1×2光旁路開關(guān)、2×2光旁路開關(guān)與n×m光開關(guān)矩陣；其中所述光開關(guān)裝置中的任一種可跟至少一個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)部件連接，并可有選擇地將每個(gè)所述部件設(shè)置于工作狀態(tài)或旁路狀態(tài)。
6.一種包括如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塊的可重新配置的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
7.一種通過(guò)下列步驟配置/重新配置光網(wǎng)絡(luò)的方法將依據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的模塊接入所述光網(wǎng)絡(luò)的某一部分；按照要求的配置選擇一個(gè)或多個(gè)所述模塊的網(wǎng)絡(luò)部件接入所述網(wǎng)絡(luò)，并將剩余的網(wǎng)絡(luò)部件視為非選用部件；通過(guò)控制所述至少一個(gè)光開關(guān)裝置在所述模塊中形成連接，以按照所述要求的配置將非選用部件設(shè)置于所述旁路狀態(tài)，將選用部件設(shè)置于工作狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于在需要升級(jí)時(shí)提供將所述模塊接入所述網(wǎng)絡(luò)的所述步驟。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于將所述模塊接入所述網(wǎng)絡(luò)的所述步驟在所述網(wǎng)絡(luò)建立時(shí)預(yù)先進(jìn)行。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于將所述模塊接入所述網(wǎng)絡(luò)的所述步驟包括在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中預(yù)先安裝所述模塊，從而使所述節(jié)點(diǎn)可重新配置。
11.如權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于形成所述連接的所述步驟以一種無(wú)瞬時(shí)中斷的方式進(jìn)行。
全文摘要
一種用于任意配置/重新配置光纖網(wǎng)絡(luò)布局的模塊與方法,該模塊包括至少一個(gè)可連接至光網(wǎng)絡(luò)的光開關(guān)裝置,以及多個(gè)可連接至該光開關(guān)裝置的網(wǎng)絡(luò)部件。所述光開關(guān)裝置可被控有選擇地使一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)部件與之連接或斷開,以將這些部件接入或斷離光網(wǎng)絡(luò)。最好,所述模塊為一種適合插入所述光網(wǎng)絡(luò)的預(yù)制模塊,并且所述部件可連接至所述開關(guān)裝置,使得每個(gè)部件均可被接入所述網(wǎng)絡(luò)或被旁路。
文檔編號(hào)H04Q11/00GK1360416SQ01143848
公開日2002年7月24日 申請(qǐng)日期2001年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月10日
發(fā)明者M·R·扎克斯, Y·明茨 申請(qǐng)人:萊特司給網(wǎng)絡(luò)股份有限公司