專利名稱：可調(diào)多波長選擇路由器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于波分復(fù)用系統(tǒng)的波長路由器，特別涉及一種1×K型可調(diào)多波長選擇路由器。
背景技術(shù)：
在波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)中，波長路由采用動(dòng)態(tài)可重新配置方式是未來超大容量波分復(fù)用波長路由光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主流，因此，對(duì)于實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)波長路由光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件—可調(diào)波長路由器(TWR)的研制一直是波分復(fù)用光網(wǎng)技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一。依據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，可調(diào)波長路由器分為聲-光可調(diào)波長路由器、光纖布拉格光柵波長路由器和解復(fù)用波長路由器等多種。其中，聲-光可調(diào)波長路由器以其可并行處理多波長路由、調(diào)諧范圍寬、調(diào)諧速度快及可集成性等突出優(yōu)點(diǎn)而受到人們的極大關(guān)注。
已有的可調(diào)波長路由器(TWR)包括2×2型TWR以及由其簡化而成的1×2型TWR，在這里，2×2或1×2中的前一個(gè)數(shù)字表示該TWR輸入端口的數(shù)量，后一個(gè)數(shù)字表示輸出端口的數(shù)量。以下借助圖1來簡要說明1×2型TWR的結(jié)構(gòu)和工作原理。如圖1所示，該1×2型TWR包含一個(gè)輸入端口(P)和兩個(gè)輸出端口(P’和Q’)，波長分別為λP1、λP2、λP3和λP4的信號(hào)通過端口P輸入并經(jīng)輸出端口P′和Q′輸出。至于波長為λP1、λP2、λP3和λP4的信號(hào)具體從哪個(gè)輸出端口上輸出(即波長路由)由控制系統(tǒng)經(jīng)控制端口C施加的選定命令確定，其中被選定的波長信號(hào)交叉路由至端口Q′，未被選定的波長信號(hào)直通路由至端口P′。例如如果控制系統(tǒng)選定波長λP1和λP4，則在端口Q′上輸出波長為λP1和λP4的信號(hào)而波長為λP2和λP3的信號(hào)在端口P′上輸出。上述這種波長路由方式并不是固定不變的，即，各個(gè)輸出端口上波長信號(hào)的分布和數(shù)量可以由控制系統(tǒng)作動(dòng)態(tài)調(diào)配(此即可調(diào)的含義)。例如如果控制系統(tǒng)重新選定波長λP2，則在端口Q′上輸出的信號(hào)變?yōu)椴ㄩL為λP2的信號(hào)而在端口P′上輸出變?yōu)椴ㄩL為λP1、λP3和λP4的信號(hào)。
隨著光通信業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模將不斷擴(kuò)大，因此在波分復(fù)用多波長光網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際組網(wǎng)過程中，需要采用具有一個(gè)輸入端口和多于兩個(gè)輸出端口的1×K型波長路由器從而可以將一個(gè)端口上輸入的多個(gè)波長信號(hào)在K個(gè)端口上輸出。目前一般采用光開關(guān)實(shí)現(xiàn)1×K型波長路由器，但光開關(guān)不能靈活地實(shí)現(xiàn)輸出端口上波長分布的動(dòng)態(tài)調(diào)配。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提供一種能對(duì)波長信號(hào)在端口上的分布和數(shù)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)配的1×K型可調(diào)多波長選擇路由器。
本發(fā)明的1×K型可調(diào)多波長選擇路由器包括一個(gè)接收m個(gè)不同波長信號(hào)的輸入端口，m為大于或等于2的整數(shù)；由(log2K)級(jí)路由構(gòu)成的等比級(jí)聯(lián)路由模塊，K為2的冪次方，其中，第n級(jí)路由中包含2n-1個(gè)1×2型可調(diào)多波長選擇路由器，n為大于等于1并且小于等于(log2K)的整數(shù)，每級(jí)路由中各1×2型可調(diào)多波長選擇路由器的輸入端口和輸出端口分別與上一級(jí)路由中各1×2型可調(diào)多波長選擇路由器的輸出端口和下一級(jí)路由中各1×2型可調(diào)多波長選擇路由器的輸入端口一一相連，第一級(jí)路由內(nèi)的1×2型可調(diào)多波長選擇路由器的輸入端口與所述接收m個(gè)不同波長信號(hào)的輸入端口相連；控制模塊，它與所述等比級(jí)聯(lián)路由模塊中的各1×2型可調(diào)多波長選擇路由器的控制接口相連，用于控制所述m個(gè)波長信號(hào)在所述等比級(jí)聯(lián)路由模塊中的路由；以及與所述等比級(jí)聯(lián)路由模塊中的第(log2K)級(jí)路由的各1×2型可調(diào)多波長選擇路由器的輸出端口一一相連的K個(gè)輸出端口。
本發(fā)明的1×K型可調(diào)多波長選擇路由器以普通的1×2型TWR作為基本路由單元，通過“等比級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)”實(shí)現(xiàn)了1×K型波長路由，因此具有結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)越和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。


通過以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述，可以進(jìn)一步理解本發(fā)明的各種目標(biāo)、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，附圖中相同或相似的單元或部分采用相同的標(biāo)號(hào)表示，其中圖1為普通1×2型可調(diào)波長路由器的示意圖；圖2為按照本發(fā)明的1×K型可調(diào)多波長選擇路由器的波長路由特性示意圖；圖3為按照本發(fā)明較佳實(shí)施例的1×K型可調(diào)多波長選擇路由器的結(jié)構(gòu)框圖；以及圖4為圖3所示1×K型可調(diào)多波長選擇路由器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖描述本發(fā)明1×K型可調(diào)多波長選擇路由器的實(shí)施例。
圖2示出了本發(fā)明1×K型可調(diào)多波長選擇路由器的波長路由特性。如圖2所示，1×K型可調(diào)多波長選擇路由器包含一個(gè)接收波長信號(hào)的輸入端口P、K個(gè)輸出波長信號(hào)的輸出端口(分別以1、2、3、...、和K編號(hào))以及一個(gè)接收控制指令的控制接口C。假設(shè)從端口P輸入1×K型可調(diào)多波長選擇路由器的信號(hào)的波長共有m種(即λ1，λ2，...、和λm)，則節(jié)點(diǎn)控制系統(tǒng)可通過控制接口C輸入節(jié)點(diǎn)控制命令，將輸入的這m個(gè)波長信號(hào)分成K個(gè)波長組并分別從K個(gè)輸出端口輸出。例如，m個(gè)波長信號(hào)可分成以下K個(gè)波長組(λ2、λ5)、(λ1、λ6、λm)、...和(λ3)，并且波長組(λ2、λ5)、(λ1、λ6、λm)、...和(λ3)分別從相應(yīng)的輸出端口1、2、...和K輸出。上述波長組的劃分可以是任意的并且節(jié)點(diǎn)控制系統(tǒng)可根據(jù)通信情況的變化，通過節(jié)點(diǎn)控制指令對(duì)每個(gè)波長組中所包含的波長數(shù)量以及波長分布(即波長組劃分方式)作相應(yīng)的改變。
圖3示出了本發(fā)明1×K型可調(diào)多波長選擇路由器較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。參見圖3，該較佳實(shí)施例的1×K型可調(diào)多波長選擇路由器包含光放模塊11、等比級(jí)聯(lián)路由模塊12和控制模塊13，其中輸入的包含m種不同波長(λ1，λ2，...、和λm)的光信號(hào)首先輸入光放模塊11，由其對(duì)光信號(hào)進(jìn)行放大處理以補(bǔ)償光信號(hào)經(jīng)過等比級(jí)聯(lián)路由模塊12時(shí)產(chǎn)生的插入損耗。顯而易見的是，雖然插入損耗的補(bǔ)償是必須的，但是這并不意味著光放模塊必須內(nèi)置于本發(fā)明的1×K型可調(diào)多波長選擇路由器或者插入損耗補(bǔ)償處理必須在路由器內(nèi)完成，實(shí)際上它還可以外置于本發(fā)明的1×K型可調(diào)多波長選擇路由器外部，即，可在光信號(hào)輸入路由器之前進(jìn)行插入損耗補(bǔ)償。在本較佳實(shí)施例中，光信號(hào)經(jīng)過光放模塊11的插入損耗補(bǔ)償處理之后輸入等比級(jí)聯(lián)路由模塊12，由該模塊完成上述借助圖2所述的m種不同波長信號(hào)的路由(即各波長信號(hào)在波長組內(nèi)的分布和數(shù)量)后輸出。如圖3所示，控制模塊13與等比級(jí)聯(lián)路由模塊12相連，根據(jù)節(jié)點(diǎn)控制命令對(duì)等比級(jí)聯(lián)路由模塊12的光信號(hào)路由進(jìn)行控制，因此可以實(shí)現(xiàn)波長路由的動(dòng)態(tài)調(diào)配。
圖4進(jìn)一步示出了圖3所示1×K型可調(diào)多波長選擇路由器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。在1×K型可調(diào)多波長選擇路由器中，進(jìn)入選擇路由器輸入端口的包含m個(gè)不同波長(λ1，λ2，...、和λm)的光信號(hào)首先由光放模塊11進(jìn)行光放，然后再輸入等比級(jí)聯(lián)路由模塊12進(jìn)行波長路由。以下詳細(xì)描述等比級(jí)聯(lián)路由模塊12的結(jié)構(gòu)。
如圖4所示，等比級(jí)聯(lián)路由模塊12由(log2K)級(jí)路由串接而成，這里K為2的冪次方，也是1×K型可調(diào)多波長選擇路由器的輸出端口數(shù)。每級(jí)路由都由數(shù)量不等的1×2型TWR構(gòu)成，該數(shù)量與該級(jí)路由的級(jí)聯(lián)等級(jí)具有確定的關(guān)系，即，第n級(jí)路由中1×2型可調(diào)多波長選擇路由器的數(shù)量為2n-1個(gè)，這里n為大于等于1并且小于等于(log2K)的整數(shù)，因此每級(jí)路由中1×2型TWR的數(shù)量分別為1、2、4、...、 從而構(gòu)成遞增的等比級(jí)數(shù)，并且1×2型TWR的總數(shù)為(K-1)。各級(jí)路由之間的串接關(guān)系是，每級(jí)路由中各個(gè)1×2型可調(diào)多波長選擇路由器的輸入端口和輸出端口分別與上一級(jí)路由中各1×2型可調(diào)多波長選擇路由器的輸出端口和下一級(jí)路由中各1×2型可調(diào)多波長選擇路由器的輸入端口一一相連，第一級(jí)路由中的1×2型可調(diào)多波長選擇路由器的輸入端口與接收m個(gè)不同波長信號(hào)的輸入端口相連，第(log2K)級(jí)路由中的各個(gè)1×2型可調(diào)多波長選擇路由器的輸出端口與K個(gè)輸出端口一一相連。具體而言，第一級(jí)包含1個(gè)1×2型TWR 121，其輸入端與光放模塊的輸出端連接，兩個(gè)輸出端分別與第二級(jí)中兩個(gè)1×2型TWR 121的輸入端一一相連；第二級(jí)包含兩個(gè)1×2型TWR 121，它們的兩個(gè)輸入端分別與第一級(jí)中1×2型TWR121的兩個(gè)輸出端一一相連，它們所具有的4個(gè)輸出端分別與第三級(jí)中的4個(gè)輸入端一一相連；其它各級(jí)端口的連接依次類推；在第(log2K)級(jí)中，包含 個(gè)1×2型TWR 121，它們的 個(gè)輸入端分別與前一級(jí)相應(yīng)的輸出端一一連接，它的K個(gè)輸出端與整個(gè)1×K型可調(diào)多波長選擇路由器的K個(gè)輸出端口一一相連。此外，等比級(jí)聯(lián)路由模塊12中(K-1)個(gè)1×2型TWR 121的控制接口均與控制模塊13相連。
控制模塊13與位于1×K型可調(diào)多波長選擇路由器外部的節(jié)點(diǎn)控制系統(tǒng)2相連以接收來自網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的控制指令。如此，控制模塊13可根據(jù)控制指令對(duì)每個(gè)1×2型TWR 121的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置以完成波長在等比級(jí)聯(lián)模塊12中的路由控制和動(dòng)態(tài)調(diào)配，即，控制和動(dòng)態(tài)調(diào)配波長為λ1，λ2，...、和λm的光信號(hào)在K個(gè)輸出端口上的分布和數(shù)量。例如如果要使波長為λ2的信號(hào)在輸出端口1上輸出，可以通過控制模塊13在1×2型TWR上都不選定該波長的信號(hào)，因此該波長的信號(hào)在各級(jí)路由單元內(nèi)都采取直通路由，最后到達(dá)輸出端口1。又如，如果要使波長為λ2的信號(hào)在輸出端口K上輸出，可以通過控制模塊13在1×2型TWR上都選定該波長的信號(hào)，因此該波長的信號(hào)在各級(jí)路由單元內(nèi)都采取交叉路由，最后到達(dá)輸出端口K。由上可見，任意一種波長的信號(hào)都可以路由至任意輸出端口上輸出。顯而易見的是，雖然在上述1×2型TWR中被選定的波長信號(hào)取交叉路由而未被選定的波長信號(hào)取直通路由，但是也可以是被選定的波長信號(hào)取直通路由而未被選定的波長信號(hào)取交叉路由，究竟采用何種方式取決于1×2型TWR的具體結(jié)構(gòu)并且都未偏離本發(fā)明通過等比級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)1×K型波長路由的實(shí)質(zhì)范圍。
由于聲-光1×2型TWR適于在電路板上集成，擴(kuò)展性和升級(jí)能力較佳，因此比較好的是以其作為本發(fā)明1×K型可調(diào)多波長選擇路由器中的1×2型TWR。當(dāng)然，由于本發(fā)明1×K型可調(diào)多波長選擇路由器中的等比級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)并不依賴于1×2型TWR的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，因此同樣也可以采用電-光等其它類型的1×2型可調(diào)波長路由器進(jìn)行級(jí)聯(lián)。
將光放模塊內(nèi)置于本發(fā)明的1×K型可調(diào)多波長選擇路由器可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的集成性能，更符合系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)的要求，因此比較好的是將光放模塊內(nèi)置于本發(fā)明的1×K型可調(diào)多波長選擇路由器中，在光信號(hào)輸入等比級(jí)聯(lián)模塊之前先行對(duì)光信號(hào)進(jìn)行放大，以便對(duì)等比級(jí)聯(lián)路由模塊的插入損耗作補(bǔ)償，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可調(diào)多波長選擇路由器的零插入損耗。
權(quán)利要求
1.一種1×K型可調(diào)多波長選擇路由器，其特征在于，包括一個(gè)接收m個(gè)不同波長信號(hào)的輸入端口，m為大于或等于2的整數(shù)；由(log2K)級(jí)路由構(gòu)成的等比級(jí)聯(lián)路由模塊，K為2的冪次方，其中，第n級(jí)中包含2n-1個(gè)1×2型可調(diào)多波長選擇路由器，n為大于等于1并且小于等于(log2K)的整數(shù)，每級(jí)中各1×2型可調(diào)多波長選擇路由器的輸入端口和輸出端口分別與上一級(jí)中各1×2型可調(diào)多波長選擇路由器的輸出端口和下一級(jí)中各1×2型可調(diào)多波長選擇路由器的輸入端口一一相連，第一級(jí)中的1×2型可調(diào)多波長選擇路由器的輸入端口與所述接收m個(gè)不同波長信號(hào)的輸入端口相連；控制模塊，它與所述等比級(jí)聯(lián)路由模塊中的各1×2型可調(diào)多波長選擇路由器的控制端口相連，用于控制所述m個(gè)波長信號(hào)在所述等比級(jí)聯(lián)路由模塊中的路由；以及與所述等比級(jí)聯(lián)路由模塊中的第(log2K)級(jí)路由的各1×2型可調(diào)多波長選擇路由器的輸出端口一一相連的K個(gè)輸出端口。
2.如權(quán)利要求1所述的1×K型可調(diào)多波長選擇路由器，其特征在于，所述接收m個(gè)不同波長信號(hào)的端口與所述第一級(jí)路由之間連接一光放模塊，用于補(bǔ)償所述等比級(jí)聯(lián)路由模塊引起的插入損耗。
3.如權(quán)利要求1或2所述的1×K型可調(diào)多波長選擇路由器，其特征在于，所述1×2型可調(diào)波長選擇路由器為聲-光1×2型可調(diào)波長選擇路由器。
4.如權(quán)利要求1或2所述的1×K型可調(diào)多波長選擇路由器，其特征在于，所述1×2型可調(diào)波長選擇路由器為電-光1×2型可調(diào)波長選擇路由器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能對(duì)波長信號(hào)在輸出端口上的分布和數(shù)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)配的1×K型可調(diào)多波長選擇路由器。其中波長的路由通過等比級(jí)聯(lián)路由模塊實(shí)現(xiàn)，等比級(jí)聯(lián)路由模塊由(K－1)個(gè)路由單元經(jīng)(log
文檔編號(hào)H04J14/02GK1462125SQ0211186
公開日2003年12月17日 申請日期2002年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月29日
發(fā)明者甘朝欽 申請人:上海貝爾有限公司