專利名稱：一種基于標(biāo)記的多粒度光交換機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域和光纖通信技術(shù)領(lǐng)域。
自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)是下一代光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，它支持電子交換設(shè)備動(dòng)態(tài)向光網(wǎng)絡(luò)申請(qǐng)帶寬資源，使電子交換設(shè)備可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)分布模式動(dòng)態(tài)變化的需求，通過信令系統(tǒng)或者管理平面自主地去建立、維護(hù)和拆除光通道，不需要人工干預(yù)，能夠快速、高質(zhì)量地為用戶提供各種帶寬服務(wù)與應(yīng)用，如波長批發(fā)、波長出租、光虛擬專網(wǎng)等多種業(yè)務(wù)；能進(jìn)行實(shí)時(shí)的流量工程控制，根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以避免擁塞，實(shí)現(xiàn)資源的最佳配置；具有更加完善的保護(hù)和恢復(fù)功能；光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有更強(qiáng)的互操作性和網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性等。
多粒度光交換技術(shù)，是自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)流量工程和業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)的重要物理支撐技術(shù)。各種類型的光交換機(jī)在國外已有產(chǎn)品，如加拿大Accelight網(wǎng)絡(luò)公司以及日本NTT公司在Supercomm上推出的太比特G-MPLS光交換機(jī)，支持來自租用線、光波長、SONET環(huán)的信號(hào)的優(yōu)先級(jí)劃分和交換。阿爾卡特的一種全光交叉連接體系結(jié)構(gòu)，能夠交叉連接WDM信道并提供全光波轉(zhuǎn)換。朗訊公司的WaveStar Lambda路由器是一個(gè)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(jié)構(gòu)。但是，上述光交換機(jī)，都還不是支持自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)功能的多粒度光交換機(jī)，法國的Alcatel公司在提交的“光多粒度結(jié)構(gòu)框架草案”中，也只給出了多粒度的概念性結(jié)構(gòu)，并沒給出具體實(shí)現(xiàn)。目前，國內(nèi)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(jī)的跟蹤研究和開發(fā)，但尚未有類似基于標(biāo)記的多粒度光交換機(jī)的研究結(jié)果報(bào)道。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明的多粒度光交換機(jī)，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(guān)、波分解復(fù)用器(DEMUX)、波分復(fù)用器(MUX)組成，輸入、輸出L條光纖，每纖N個(gè)波長?？蓪?shí)現(xiàn)L×L的光纖交換、P(L-I)個(gè)波帶或波長組的交換、N(L-I)個(gè)波長的交換，還可實(shí)現(xiàn)若干個(gè)波帶或波長組及波長的上下路。
多粒度光交換模塊由兩級(jí)光開關(guān)和波分解復(fù)用器、波分復(fù)用器組成，第一級(jí)是一個(gè)L×L的光開關(guān)，輸入為L條光纖，輸出中有I條光纖不經(jīng)過波分解復(fù)用器，這可直接實(shí)現(xiàn)I×I的光纖交換，另有(L-I)條光纖接(L-I)個(gè)(1×N)的波分解復(fù)用器，每個(gè)波分解復(fù)用器輸出的N個(gè)波長分成P個(gè)波帶或波長組，每組M個(gè)波長，其中N＝M×P。第二級(jí)是P個(gè)Q×Q的光開關(guān)，其中Q＞M(L-I)，每個(gè)波分解復(fù)用器輸出的P個(gè)波帶或波長組分別輸入到P個(gè)Q×Q光開關(guān)，每個(gè)Q×Q光開關(guān)輸出的P個(gè)波帶或波長組分別接至(L-I)個(gè)(N×1)的波分復(fù)用器，有[Q-M(L-I)]個(gè)波長或[Q-M(L-I)]/M個(gè)波帶或波長組上下路，之后接(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(shí)現(xiàn)，由控制器控制光開關(guān)選路來完成，控制器接受信令代理發(fā)出的指令，從而實(shí)現(xiàn)基于標(biāo)記的多粒度光交換。信令代理與信令網(wǎng)相連。L、I、N、P、M、Q均為自然數(shù)。
通過最優(yōu)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(zhuǎn)換技術(shù)成熟的條件下，可以在波分解復(fù)用器的輸出增加波長轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)無阻塞交換。
這種結(jié)構(gòu)，還可以在波分復(fù)用器的輸入加光耦合器，耦合出一小部分光信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的在線監(jiān)測(cè)，便于網(wǎng)絡(luò)的故障定位和保護(hù)、恢復(fù)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果如下隨著網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的種類和業(yè)務(wù)量的劇增，特別是IP業(yè)務(wù)量的不確定性和不可預(yù)見性，除了要求網(wǎng)絡(luò)能提供巨大的帶寬之外，還對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的動(dòng)態(tài)分配要求越來越迫切。傳統(tǒng)的靠人工配置網(wǎng)絡(luò)連接的原始方法耗時(shí)費(fèi)力，不僅難以適應(yīng)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和新業(yè)務(wù)拓展的需要，也難以適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭的需要。因此，具有智能的光網(wǎng)絡(luò)——自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)應(yīng)運(yùn)而生。ASON是在信令網(wǎng)的控制下完成光網(wǎng)絡(luò)連接自動(dòng)交換功能的新型網(wǎng)絡(luò)。它使得核心網(wǎng)將從廉價(jià)的帶寬傳送網(wǎng)轉(zhuǎn)向直接提供盈利服務(wù)和應(yīng)用的業(yè)務(wù)網(wǎng)，可直接提供波長業(yè)務(wù)，如波長批發(fā)、波長出租、帶寬貿(mào)易、按使用量付費(fèi)、光VPN、動(dòng)態(tài)路由分配、光撥號(hào)業(yè)務(wù)等，可以動(dòng)態(tài)分配光通路，實(shí)現(xiàn)端到端連接的保護(hù)和恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)元與光層網(wǎng)元的控制協(xié)調(diào)，將光網(wǎng)絡(luò)資源與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分布自動(dòng)地聯(lián)系起來。ASON使光層提供統(tǒng)一的透明的多業(yè)務(wù)平臺(tái)，客戶層與光層靠用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)隔離，可以對(duì)客戶層屏蔽光層的拓?fù)浼?xì)節(jié)，維護(hù)了光網(wǎng)絡(luò)擁有者的秘密，允許光層和客戶層獨(dú)立演進(jìn)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展不為客戶層技術(shù)所限制。子網(wǎng)間的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口(NNI)，便于獨(dú)立引入新技術(shù)而不必演進(jìn)整個(gè)網(wǎng)，可利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，有利于實(shí)現(xiàn)互操作。
本發(fā)明的光交換機(jī)具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，可用于骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)的自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)，也可與在電域的粒度如時(shí)隙、分組結(jié)合，實(shí)現(xiàn)更多的粒度的交換，增加網(wǎng)絡(luò)的靈活性，更加有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源，提供更多、更好的服務(wù)。
本發(fā)明的多粒度光交換機(jī)具有模塊化結(jié)構(gòu)、可擴(kuò)展性，操作靈活方便，實(shí)現(xiàn)成本低，便于集成?？捎糜趯?shí)現(xiàn)下一代光網(wǎng)絡(luò)——自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)。具有較大的市場(chǎng)前景，能產(chǎn)生大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
圖2是帶有波長轉(zhuǎn)換器的基于標(biāo)記的多粒度光交換機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的基于標(biāo)記的多粒度光交換機(jī)一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-光纖；2-L×L的光開關(guān)；3-1×N的波分解復(fù)用器；4-表示一個(gè)波帶或波長組；5-Q×Q的光開關(guān)；6-上路波帶或波長組；7-下路波帶或波長組；8-N×1波分復(fù)用器；9-電的控制器；10-信令代理；11-信令網(wǎng)的傳輸線路；12-的控制信號(hào)傳輸線路；13-可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換器。
權(quán)利要求
1.一種基于標(biāo)記的多粒度光交換機(jī)，其特征在于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(jí)光開關(guān)和波分解復(fù)用器、波分復(fù)用器組成，第一級(jí)光開關(guān)是一個(gè)L×L的光開關(guān)，輸入為L條光纖，輸出中有I條光纖不經(jīng)過波分解復(fù)用器，另有(L-I)條光纖接(L-I)個(gè)(1×N)的波分解復(fù)用器，每個(gè)波分解復(fù)用器輸出的N個(gè)波長分成P個(gè)波帶或波長組，每組M個(gè)波長，其中N＝M×P；第二級(jí)光開關(guān)是P個(gè)Q×Q的光開關(guān)，Q＞M(L-I)，每個(gè)波分解復(fù)用器輸出的P個(gè)波帶或波長組分別輸入到P個(gè)Q×Q光開關(guān)，每個(gè)Q×Q光開關(guān)輸出的P個(gè)波帶或波長組分別接至(L-I)個(gè)(N×1)的波分復(fù)用器，有[Q-M(L-I)]個(gè)波長或[Q-M(L-I)]/M個(gè)波帶或波長組上下路，之后接(L-I)條光纖輸出；各個(gè)光開關(guān)與控制光開關(guān)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(wǎng)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的基于標(biāo)記的多粒度光交換機(jī)，其特征在于在波分解復(fù)用器的輸出增加有波長轉(zhuǎn)換器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于標(biāo)記的多粒度光交換機(jī)，其特征在于在波分復(fù)用器的輸入增加有光耦合器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于標(biāo)記的多粒度光交換機(jī),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(jí)光開關(guān)和波分解復(fù)用器、波分復(fù)用器組成,L條光纖輸入一個(gè)L×L的光開關(guān),輸出中I條光纖不經(jīng)過波分解復(fù)用器,(L－I)條光纖分別接(1×N)的波分解復(fù)用器,每個(gè)波分解復(fù)用器輸出的N個(gè)波長分成P個(gè)波帶或波長組,分別輸入到P個(gè)Q×Q光開關(guān),每組M個(gè)波長。每個(gè)Q×Q光開關(guān)輸出的P個(gè)波帶或波長組分別接至(L－I)個(gè)(N×1)的波分復(fù)用器,有[Q－M(L－I)]個(gè)波長或[Q－M(L－I)]/M個(gè)波帶或波長組上下路,之后接(L－I)條光纖輸出。采用本發(fā)明的光交換機(jī),可實(shí)現(xiàn)L×L的光纖交換、P(L－I)個(gè)波帶或波長組的交換、N(L－I)個(gè)波長的交換,還可實(shí)現(xiàn)若干個(gè)波帶或波長組及波長的上下路。
文檔編號(hào)H04Q3/52GK1387329SQ0212417
公開日2002年12月25日 申請(qǐng)日期2002年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月15日
發(fā)明者殷洪璽, 張宇, 徐安士 申請(qǐng)人:北京大學(xué)