一種光分插復用裝置、系統及其升級擴展方法
2023-06-02 23:55:06 1
專利名稱:一種光分插復用裝置、系統及其升級擴展方法
技術領域：
本發明涉及光纖通信裝置、系統及其升級擴展方法，特別涉及一種光分插復用裝置、系統及其升級擴展方法，屬于波分復用系統技術領域：
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背景技術：
隨著數據通信的迅猛發展，現代通信系統對通信容量的要求越來越高。光波分復用技術作為光纖通信中提高通信容量的一種復用方式，應用越來越廣泛。在波分復用系統中如圖1聽示，典型節點有4種光終端復用設備(Optical Teminal Multiplexer-OTM)、光線路放大設備(Optical Line Amplifier-OLA)、電中繼設備(Regenerator-REG)、光分插復用設備(Optical Add-Drop Multiplexer-OADM)。其中OLA和REG分別為光中繼和電中繼節點，OTM和OADM為上下業務的站點。
如圖2所示OADM投資少、上下業務靈活以及業務容量可根據需要擴展，因此在鏈網中間節點以及環網節點中被大量採用。
OADM根據上下的波長是固定的還是可動態靈活配置的，可分為固定光分插復用器(OpticalAdd-Drop Multiplexer-FOADM)和可重配置光分插復用器(Reconfigurable OpticalAdd-Drop Multiplexer-ROADM)兩種。
FOADM一般是採用固定波長濾波片來實現，以一個可實現2波上下的模塊為例，其內部結構原理如圖3所示。其在網絡中的應用如圖4所示，為了實現東向和西向業務分離，單個FOADM模塊中的上波和下波部分分別處理的是兩個不同方向的業務。
目前在密集波分復用(Dense Wavelength Division Multiplexing-DWDM)網絡中所鋪設的大多數OADM系統都是FOADM。在一個節點，波長的上下通過固定波長選擇元件來實現，而剩下的波長或DWDM信道則穿通。此種應用情況下，一旦系統鋪設完，那信道的配置也就固定不變了。如果業務增長該站點需要增加波長，不管是何種FOADM實現方式，一定程度上都會導致業務的中斷。對於採用串聯光濾波器型的FOADM結構，穿通業務需要中斷才能完成升級；另外一種是採用並聯光濾波器型的FOADM，即將穿通的波長進行分帶，有多個穿通光路並列；此種情況下帶內升級可不斷業務，但是帶外升級同樣會中斷業務。總之無論串聯還是並聯型的FOADM，都會中斷業務。
採用背靠背的光解復用器/光復用器(Demuxplexer/Muxplexer-DEMUX/MUX)也可在中間節點用於上下業務，如圖5所示。穿通波長按每個波長進行互聯，這樣升級不會中斷業務，缺點是需要手工去配置，速度慢，容易連纖出錯。
ROADM採用動態可重配置的技術，如圖6所示，增加了網絡的靈活性，目前得到了廣泛的關注和應用。其應用的優勢主要有ROADM升級不影響已有業務，無需進行網絡波長規劃，升級波長也不中斷業務，保證服務質量；ROADM在維護網絡，更改波長業務方面更為快速、高效，節省運營商的運營成本。
ROADM的方案經歷了幾代的發展，最初的ROADM方案是從背靠背MUX/DEMUX方案演變而來的，通過採用2×2光開關針對每個波長進行動態上下或穿通。此種方案由於無法實現東西向業務的分離，很少得到應用。
隨著波長阻塞器(Wavelength Blocker-WB)器件的出現，採用光耦合器+WB+光耦合器的ROADM方案得到了一些系統設備商的應用，此方案將在後面介紹，其中WB的原理如圖7所示，通過控制其中的衰減單元來實現波長是穿通還是阻斷。
隨著技術的發展，又出現了平面光波迴路(Planar Lightwave Circuit-PLC)技術的可重配置的光上波復用器(Reconfigurable Optical Add Multiplexer-ROAM)模塊其原理如圖8所示，模塊中採用了DEMUX/MUX和2×1光開關、EVOA陣列，與採用背靠背MUX/DEMUX和2×2光開關陣列方案不同的是，二者雖然都可以採用PLC技術來實現，但是採用PLC技術的ROAM模塊方案可支持東西向業務分離。
代表新一代ROADM技術方向的波長選擇開關(Wavelength Selective Switch-WSS)器件使得ROADM方案更加多樣化，WSS的原理如圖9所示，其內部結構比較複雜，包括多個分合波單元、光開關單元和衰減單元，該類型的ROADM在網絡應用中支持從單環向多環擴展，但擴展能力受WSS器件本身的維度限制。
採用耦合器+WB方式實現東西向分離的ROADM是較早的一種方案，此種方案採用的WB波長阻塞器件是核心器件，能夠對每個波長選擇進行阻斷或穿通，上下部分採用耦合器+分波器/合波器來完成，如圖10所示，在實際光網絡應用中，此種方案適用於環內的波長調配，無法實現向更多環的擴展。
基於PLC的ROADM方案，如圖11所示與上述技術方案一實現上差別不大，唯一區別的是在上波部分採用的PLC技術ROAM模塊將WB功能部分和所有上波部分的合波器全部集成在一起，此種方案的集成度比技術方案一高，此種方案也適用於環內的波長調配，無法實現向更多環的擴展。
上述除基於WSS技術的ROADM外，現有技術在環網中應用的OADM裝置、系統及其方法均存在無法實現無中斷升級向多環擴展的缺點，對於基於WSS技術的ROADM，其多環擴展能力受WSS器件本身的維度限制。
發明內容為了解決除基於WSS技術的ROADM外，其它現有環網中的OADM裝置無法實現無中斷升級向多環擴展的問題，同時為了解決基於WSS技術的ROADM的多環擴展能力受器件本身維度限制的問題，本發明提供了一種光分插復用裝置，包括環內光分插復用裝置，還包括線路入口光路擴展裝置、線路出口光路擴展裝置，線路入口光路擴展裝置包括一個穿通口和擴展口，線路出口光路擴展裝置包括一個穿通口和擴展口，環內光分插復用裝置的輸入口連接線路入口光路擴展裝置的穿通口，環內光分插復用裝置的輸出口連接線路出口光路擴展裝置的穿通口，線路入口光路擴展裝置的擴展口與線路出口光路擴展裝置的擴展口分別用於連接新增的功能單元。
線路入口光路擴展裝置和線路出口光路擴展裝置為光耦合器。
光耦合器各埠功分比完全相同。
光耦合器各埠功分比部分相同。
光耦合器各埠功分比完全不相同。
一種光分插復用系統，至少一個節點包括光分插復用裝置，光分插復用裝置包括環內光分插復用裝置，還包括線路入口光路擴展裝置、線路出口光路擴展裝置，線路入口光路擴展裝置包括一個穿通口和至少一個擴展口，線路出口光路擴展裝置包括一個穿通口和至少一個擴展口，環內光分插復用裝置的輸入口連接線路入口光路擴展裝置的穿通口，環內光分插復用裝置的輸出口連接線路出口光路擴展裝置的穿通口，線路入口光路擴展裝置的擴展口與線路出口光路擴展裝置的擴展口分別用於連接新增的功能單元。
線路入口光路擴展裝置和線路出口光路擴展裝置為光耦合器。
光耦合器各埠功分比完全相同。
光耦合器各埠功分比部分相同。
光耦合器各埠功分比完全不相同。
一種光分插復用裝置升級擴展方法，光分插復用裝置包括環內光分插復用裝置，包括如下步驟1)在環內光分插復用裝置的線路入口增加線路入口光路擴展裝置；2)將輸入信號通過線路入口光路擴展裝置分成至少兩路輸出，一路輸出到光分插復用裝置的輸入口，一路輸出到新增的功能單元；3)在環內光分插復用裝置的線路出口增加線路出口光路擴展裝置；4)將環內光分叉復用裝置的輸出信號和新增的功能單元的輸出信號通過線路出口光路擴展裝置輸出。
線路入口光路擴展裝置和線路出口光路擴展裝置為光耦合器。
光耦合器各埠功分比完全相同。
光耦合器各埠功分比部分相同。
光耦合器各埠功分比完全不相同。
有益效果通過在現有光分叉復用裝置的線路入口和線路出口增加光路的擴展裝置從而實現了無中斷向多環升級擴展。
圖1為鏈網中的OADM站示意圖；圖2為環網中的OADM站示意圖；圖3為2波上下的FOADM模塊內部結構示意圖；圖4為採用FOADM模塊實現東西向業務分離的應用示意圖；圖5為採用背靠背MUX/DEMUX實現節點業務上下的應用示意圖；圖6為採用背靠背MUX/DEMUX和2×2光開關陣列實現節點業務動態上下的示意圖；圖7為Wavelength Blocker模塊的原理示意圖；圖8為PLC技術的ROAM模塊的原理示意圖；圖9為覆蓋M個波長的1×N WSS模塊原理示意圖；圖10為耦合器+WB的ROADM方案示意圖；圖11為耦合器+PLC ROADM方案示意圖；圖12為本發明的環內FOADM站無中斷升級向多環擴展方案示意圖；圖13為本發明的環內ROADM站無中斷升級向多環擴展方案示意圖。
具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，但不作為對本發明的限定。
下面結合附圖來進一步說明本發明，但不作為對本發明的限定。
如圖12所示，在本發明中環內光分插復用裝置可以是FOADM，如圖13所示，也可以是ROADM。在FOADM或ROADM的輸入輸出口增加擴展口，擴展升級時，新增的功能單元直接連接擴展口而無需中斷業務，這樣擴環升級就不會中斷業務，新增的功能單元可以是但不限於OADM、WB、WSS等器件。
實施例1本實施例是本發明涉及的一種光分插復用裝置的實施例，本發明的FOADM包括的線路入口光路擴展裝置和線路出口光路擴展裝置為各埠功分比完全相同的光耦合器，在本實施例中線路入口光耦合器為光分路器、線路出口光耦合器為光合路器，在本實施例中採用現有技術的光分路器帶三個埠，分別是一個輸入口、一個穿通口和一個擴展口、在本實施例中採用現有技術的光合路器帶三個埠，分別是一個輸出口、一個穿通口和一個擴展口，FOADM輸入口連接光分路器的穿通口，FOADM輸出口連接光合路器的穿通口，輸入線路連接光分路器的輸入口，輸出線路連接光合路器的輸出口，光分路器的擴展口和光合路器的擴展口用於FOADM的升級擴容，光分路器的擴展口連接新增的OADM的線路輸入口，光合路器的擴展口連接新增的OADM的線路輸出口，這樣新增的功能單元OADM擴容時，就可以通過直接連接光分路器的擴展口和光合路器的擴展口，從而實現無中斷擴環升級擴容了，當然每個光分路器、光合路器的所帶的擴展口根據需求也可以是兩個或更多。
實施例2本實施例與實施例1不同之處在於新增的功能單元OADM換為WB，各埠功分比完全相同的光耦合器換為各埠功分比部分相同的光耦合器，WB和各埠功分比部分相同的光耦合器各2個，這樣就可以實現雙向傳輸的無中斷擴環升級擴容了。
實施例3本實施例與實施例1不同之處在於FOADM換為ROADM，新增的功能單元OADM換為WSS，各埠功分比完全相同的光耦合器換為各埠功分比完全不相同的光耦合器。
實施例4本實施例是一個光分插復用系統，該系統包括3個節點，其中第1節點、第2節點包括現有技術的光分插復用裝置，第3節點包括上面3個實施例涉及的任意一個光分插復用裝置。當然也可以其中的任意2個節點或全部的3個節點包括上面3個實施例涉及的任意一個光分插復用裝置，因為只要有1個節點包括上面3個實施例涉及的任意一個光分插復用裝置，那麼系統的這一部分就可以實現無中斷向多環升級擴展。
實施例5本實施例描述的是一種光分插復用裝置升級方法，新增的功能單元為OADM，環內光分插復用裝置為FOADM，升級方法如下1)在FOADM的線路入口增加用於光路擴展裝置的光分路器；2)將輸入線路上的輸入信號通過光分路器分成兩路輸出，一路輸出到FOADM的輸入口，一路輸出到新增的OADM線路輸入口；3)在FOADM的線路出口增加用於光路擴展裝置的光合路器；4)將FOADM的輸出信號和新增的OADM的線路輸出信號通過光合路器輸出。
在本實施例中光分路器和光合路器為光耦合器，當然這個光耦合器各埠功分比可以完全相同、部分相同或完全不相同。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
以上所述的實施例，只是本發明較優選的具體實施方式
的一種，本領域的技術人員在本發明技術方案範圍內進行的通常變化和替換都應包含在本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種光分插復用裝置，包括環內光分插復用裝置，其特徵在於，還包括線路入口光路擴展裝置、線路出口光路擴展裝置，所述線路入口光路擴展裝置包括一個穿通口和至少一個擴展口，所述線路出口光路擴展裝置包括一個穿通口和至少一個擴展口，所述環內光分插復用裝置的輸入口連接所述線路入口光路擴展裝置的穿通口，所述環內光分插復用裝置的輸出口連接所述線路出口光路擴展裝置的穿通口，所述線路入口光路擴展裝置的擴展口與所述線路出口光路擴展裝置的擴展口分別用於連接新增的功能單元。
2.根據權利要求
1所述的光分插復用裝置，其特徵在於，所述線路入口光路擴展裝置和所述線路出口光路擴展裝置為光耦合器。
3.根據權利要求
2所述的光分插復用裝置，其特徵在於，所述光耦合器各埠功分比完全相同。
4.根據權利要求
2所述的光分插復用裝置，其特徵在於，所述光耦合器各埠功分比部分相同。
5.根據權利要求
2所述的光分插復用裝置，其特徵在於，所述光耦合器各埠功分比完全不相同。
6.一種光分插復用系統，至少一個節點包括光分插復用裝置，所述光分插復用裝置包括環內光分插復用裝置，其特徵在於，所述光分插復用裝置，還包括線路入口光路擴展裝置、線路出口光路擴展裝置，所述線路入口光路擴展裝置包括一個穿通口和至少一個擴展口，所述線路出口光路擴展裝置包括一個穿通口和至少一個擴展口，所述環內光分插復用裝置的輸入口連接所述線路入口光路擴展裝置的穿通口，所述環內光分插復用裝置的輸出口連接所述線路出口光路擴展裝置的穿通口，所述線路入口光路擴展裝置的擴展口與所述線路出口光路擴展裝置的擴展口分別用於連接新增的功能單元。
7.根據權利要求
6所述的光分插復用系統，其特徵在於，所述線路入口光路擴展裝置和所述線路出口光路擴展裝置為光耦合器。
8.根據權利要求
7所述的光分插復用系統，其特徵在於，所述光耦合器各埠功分比完全相同。
9.根據權利要求
7所述的光分插復用系統，其特徵在於，所述光耦合器各埠功分比部分相同。
10.根據權利要求
7所述的光分插復用系統，其特徵在於，所述光耦合器各埠功分比完全不相同。
11.一種光分插復用裝置升級擴展方法，所述光分插復用裝置包括環內光分插復用裝置，其特徵在於，包括如下步驟1)在環內光分插復用裝置的線路入口增加線路入口光路擴展裝置；2)將輸入信號通過線路入口光路擴展裝置分成至少兩路輸出，一路輸出到環內光分插復用裝置的輸入口，一路輸出到新增的功能單元；3)在環內光分插復用裝置的線路出口增加線路出口光路擴展裝置；4)將環內光分叉復用裝置的輸出信號和新增的功能單元的輸出信號通過線路出口光路擴展裝置輸出。
12.根據權利要求
11所述的光分插復用裝置升級擴展方法，其特徵在於，所述線路入口光路擴展裝置和所述線路出口光路擴展裝置為光耦合器。
13.根據權利要求
12所述的光分插復用裝置升級擴展方法，其特徵在於，所述光耦合器各埠功分比完全相同。
14.根據權利要求
12所述的光分插復用裝置升級擴展方法，其特徵在於，所述光耦合器各埠功分比部分相同。
15.根據權利要求
12所述的光分插復用裝置升級擴展方法，其特徵在於，所述光耦合器各埠功分比完全不相同。
專利摘要
本發明涉及一種光分插復用裝置、系統及其升級擴展方法，為了解決一些現有已經鋪設的光分插復用裝置無法實現無中斷升級擴展的問題，本發明的光分插復用裝置如下光分插復用裝置的輸入口連接線路入口光路擴展裝置的穿通口，光分插復用裝置的輸出口連接線路出口光路擴展裝置的穿通口，線路入口和出口的光路擴展裝置的擴展口用於光分插復用裝置的升級擴容，線路入口和出口的光路擴展裝置的擴展口分別連接新增的功能單元，輸入線路連接線路入口光路擴展裝置的輸入口，輸出線路連接線路出口光路擴展裝置的輸出口，從而實現目前一些光分插復用方案無中斷升級擴展的需求。
文檔編號H04J14/02GK1996073SQ200610090136
公開日2007年7月11日 申請日期2006年6月23日
發明者陳娟, 張德江, 靳玉志 申請人:華為技術有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan