一種基於標記的多粒度光交換機的製作方法

2023-09-20 20:50:55 5

專利名稱：一種基於標記的多粒度光交換機的製作方法
技術領域：
本發明屬於信息網絡技術領域和光纖通信技術領域。
自動交換光網絡是下一代光網絡的發展方向，它支持電子交換設備動態向光網絡申請帶寬資源，使電子交換設備可以根據網絡中業務分布模式動態變化的需求，通過信令系統或者管理平面自主地去建立、維護和拆除光通道，不需要人工幹預，能夠快速、高質量地為用戶提供各種帶寬服務與應用，如波長批發、波長出租、光虛擬專網等多種業務；能進行實時的流量工程控制，根據數據業務的需求，實時、動態地調整網絡的邏輯拓撲結構以避免擁塞，實現資源的最佳配置；具有更加完善的保護和恢復功能；光網絡設備具有更強的互操作性和網絡可擴展性等。
多粒度光交換技術，是自動交換光網絡實現流量工程和業務質量(QoS)的重要物理支撐技術。各種類型的光交換機在國外已有產品，如加拿大Accelight網絡公司以及日本NTT公司在Supercomm上推出的太比特G-MPLS光交換機，支持來自租用線、光波長、SONET環的信號的優先級劃分和交換。阿爾卡特的一種全光交叉連接體系結構，能夠交叉連接WDM信道並提供全光波轉換。朗訊公司的WaveStar Lambda路由器是一個有能力處理OC-192以上容量的大容量全光路由器，擁有光交換結構。但是，上述光交換機，都還不是支持自動交換光網絡功能的多粒度光交換機，法國的Alcatel公司在提交的「光多粒度結構框架草案」中，也只給出了多粒度的概念性結構，並沒給出具體實現。目前，國內幾家公司如華為、中興等正在從事類似上述國外公司的光交換機的跟蹤研究和開發，但尚未有類似基於標記的多粒度光交換機的研究結果報導。
本發明的技術方案如下本發明的多粒度光交換機，由多粒度光交換模塊、電的控制器和信令代理組成。光交換模塊由光開關、波分解復用器(DEMUX)、波分復用器(MUX)組成，輸入、輸出L條光纖，每纖N個波長。可實現L×L的光纖交換、P(L-I)個波帶或波長組的交換、N(L-I)個波長的交換，還可實現若干個波帶或波長組及波長的上下路。
多粒度光交換模塊由兩級光開關和波分解復用器、波分復用器組成，第一級是一個L×L的光開關，輸入為L條光纖，輸出中有I條光纖不經過波分解復用器，這可直接實現I×I的光纖交換，另有(L-I)條光纖接(L-I)個(1×N)的波分解復用器，每個波分解復用器輸出的N個波長分成P個波帶或波長組，每組M個波長，其中N＝M×P。第二級是P個Q×Q的光開關，其中Q＞M(L-I)，每個波分解復用器輸出的P個波帶或波長組分別輸入到P個Q×Q光開關，每個Q×Q光開關輸出的P個波帶或波長組分別接至(L-I)個(N×1)的波分復用器，有[Q-M(L-I)]個波長或[Q-M(L-I)]/M個波帶或波長組上下路，之後接(L-I)條光纖輸出。光纖交換、波帶或波長組交換和波長交換的實現，由控制器控制光開關選路來完成，控制器接受信令代理髮出的指令，從而實現基於標記的多粒度光交換。信令代理與信令網相連。L、I、N、P、M、Q均為自然數。
通過最優控制算法可以降低波帶或波長組和波長交換的阻塞率。在波長轉換技術成熟的條件下，可以在波分解復用器的輸出增加波長轉換器實現無阻塞交換。
這種結構，還可以在波分復用器的輸入加光耦合器，耦合出一小部分光信號，從而實現光信號的在線監測，便於網絡的故障定位和保護、恢復。
本發明的優點與積極效果如下隨著網絡業務的種類和業務量的劇增，特別是IP業務量的不確定性和不可預見性，除了要求網絡能提供巨大的帶寬之外，還對網絡帶寬的動態分配要求越來越迫切。傳統的靠人工配置網絡連接的原始方法耗時費力，不僅難以適應現代網絡和新業務拓展的需要，也難以適應市場競爭的需要。因此，具有智能的光網絡——自動交換光網絡(ASON)應運而生。ASON是在信令網的控制下完成光網絡連接自動交換功能的新型網絡。它使得核心網將從廉價的帶寬傳送網轉向直接提供盈利服務和應用的業務網，可直接提供波長業務，如波長批發、波長出租、帶寬貿易、按使用量付費、光VPN、動態路由分配、光撥號業務等，可以動態分配光通路，實現端到端連接的保護和恢復，實現數據網網元與光層網元的控制協調，將光網絡資源與數據業務分布自動地聯繫起來。ASON使光層提供統一的透明的多業務平臺，客戶層與光層靠用戶網絡接口(UNI)隔離，可以對客戶層屏蔽光層的拓撲細節，維護了光網絡擁有者的秘密，允許光層和客戶層獨立演進，整個網絡基礎設施的發展不為客戶層技術所限制。子網間的網絡節點接口(NNI)，便於獨立引入新技術而不必演進整個網，可利用現有網絡設施，有利於實現互操作。
本發明的光交換機具有廣泛的應用價值，可用於骨幹網和城域網的自動交換光網絡的組網，也可與在電域的粒度如時隙、分組結合，實現更多的粒度的交換，增加網絡的靈活性，更加有效地利用網絡資源，提供更多、更好的服務。
本發明的多粒度光交換機具有模塊化結構、可擴展性，操作靈活方便，實現成本低，便於集成。可用於實現下一代光網絡——自動交換光網絡的組網。具有較大的市場前景，能產生大的經濟效益和社會效益。
圖2是帶有波長轉換器的基於標記的多粒度光交換機的結構示意圖。
圖3是本發明的基於標記的多粒度光交換機一具體實施例的結構示意圖。
圖中1-光纖；2-L×L的光開關；3-1×N的波分解復用器；4-表示一個波帶或波長組；5-Q×Q的光開關；6-上路波帶或波長組；7-下路波帶或波長組；8-N×1波分復用器；9-電的控制器；10-信令代理；11-信令網的傳輸線路；12-的控制信號傳輸線路；13-可調諧波長轉換器。
權利要求
1.一種基於標記的多粒度光交換機，其特徵在於由多粒度光交換模塊、電的控制器和信令代理組成；多粒度光交換模塊由兩級光開關和波分解復用器、波分復用器組成，第一級光開關是一個L×L的光開關，輸入為L條光纖，輸出中有I條光纖不經過波分解復用器，另有(L-I)條光纖接(L-I)個(1×N)的波分解復用器，每個波分解復用器輸出的N個波長分成P個波帶或波長組，每組M個波長，其中N＝M×P；第二級光開關是P個Q×Q的光開關，Q＞M(L-I)，每個波分解復用器輸出的P個波帶或波長組分別輸入到P個Q×Q光開關，每個Q×Q光開關輸出的P個波帶或波長組分別接至(L-I)個(N×1)的波分復用器，有[Q-M(L-I)]個波長或[Q-M(L-I)]/M個波帶或波長組上下路，之後接(L-I)條光纖輸出；各個光開關與控制光開關選路的電的控制器連接；電的控制器與信令代理相連；信令代理與信令網相連。
2.如權利要求1所述的基於標記的多粒度光交換機，其特徵在於在波分解復用器的輸出增加有波長轉換器。
3.如權利要求1或2所述的基於標記的多粒度光交換機，其特徵在於在波分復用器的輸入增加有光耦合器。
全文摘要
本發明公開了一種基於標記的多粒度光交換機,由多粒度光交換模塊、電的控制器和信令代理組成。多粒度光交換模塊由兩級光開關和波分解復用器、波分復用器組成,L條光纖輸入一個L×L的光開關,輸出中I條光纖不經過波分解復用器,(L－I)條光纖分別接(1×N)的波分解復用器,每個波分解復用器輸出的N個波長分成P個波帶或波長組,分別輸入到P個Q×Q光開關,每組M個波長。每個Q×Q光開關輸出的P個波帶或波長組分別接至(L－I)個(N×1)的波分復用器,有[Q－M(L－I)]個波長或[Q－M(L－I)]/M個波帶或波長組上下路,之後接(L－I)條光纖輸出。採用本發明的光交換機,可實現L×L的光纖交換、P(L－I)個波帶或波長組的交換、N(L－I)個波長的交換,還可實現若干個波帶或波長組及波長的上下路。
文檔編號H04Q3/52GK1387329SQ0212417
公開日2002年12月25日 申請日期2002年7月15日 優先權日2002年7月15日
發明者殷洪璽, 張宇, 徐安士 申請人:北京大學