專利名稱：基于總線結(jié)構(gòu)的光分插復(fù)用器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光分插復(fù)用器，特別是指一種采用總線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)分插復(fù)用功能的光分插復(fù)用器。
隨著網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代的到來，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需求與日俱增。光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)(SDH)就是現(xiàn)代高效通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個(gè)代表，它將同步數(shù)字傳輸體系與光纖通信技術(shù)結(jié)合在一起，將復(fù)用、線路傳輸及交換功能融為一體，利用光纖傳輸，并采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，大大地提高了網(wǎng)絡(luò)的資源的利用率，為用戶及運(yùn)營(yíng)商提供了極大的方便。SDH是現(xiàn)在數(shù)字通信網(wǎng)的一個(gè)重要組成部分，它具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理功能，包括保護(hù)和恢復(fù)等自愈功能。光傳送網(wǎng)(OTN)是未來數(shù)字通信網(wǎng)的發(fā)展方向，是一種基于波分復(fù)用(WDM)與光信道技術(shù)的新型通信網(wǎng)絡(luò)傳送體系，它不僅繼承了WDM傳輸系統(tǒng)寬帶高速的容量?jī)?yōu)勢(shì)，更增添了信道分插復(fù)用、交叉連接等靈活新穎的光組網(wǎng)功能。OTN提供了一種用于管理多波長(zhǎng)、多光纖網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)手段，其中光層的保護(hù)和恢復(fù)等自愈功能是實(shí)現(xiàn)OTN的重要環(huán)節(jié)。由于社會(huì)對(duì)信息的依賴性越來越大，一旦通信網(wǎng)絡(luò)出錯(cuò)，甚至癱瘓，將會(huì)造成巨大的損失。因此，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要考慮到網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)，這種能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的通信網(wǎng)從物理拓?fù)浣嵌确诸?，稱之為自愈網(wǎng)，它是指無需人為干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)即可在極短的時(shí)間內(nèi)從失效故障中自動(dòng)恢復(fù)所攜帶的業(yè)務(wù)，使用戶感覺不到網(wǎng)絡(luò)已出了故障，其實(shí)現(xiàn)方式包括線路倒換、環(huán)形網(wǎng)保護(hù)等等。
OADM是一類典型的OTN網(wǎng)元設(shè)備，是利用時(shí)隙交換實(shí)現(xiàn)帶寬管理，即允許兩個(gè)同步傳送模塊第n層(STM-N)信號(hào)之間的不同虛信道(VC)實(shí)現(xiàn)互連，并且具有無需分接和終結(jié)整體信號(hào)即可將各種G.703規(guī)定的接口信號(hào)(PDH)或STM-N信號(hào)(SDH)接入STM-M(M＞N)內(nèi)作任何支路的能力。OADM在波長(zhǎng)級(jí)別上實(shí)現(xiàn)了對(duì)波分復(fù)用信號(hào)靈活透明的上下路配置功能，因而十分適于構(gòu)造WDM環(huán)形自愈網(wǎng)。
目前，在實(shí)用化的OADM設(shè)備中最常見的一類結(jié)構(gòu)主要是由波分解復(fù)用/復(fù)用器、上下路光開關(guān)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，其內(nèi)部的上下路光開關(guān)網(wǎng)絡(luò)主要采用普通2×2光開關(guān)器件實(shí)現(xiàn)。如

圖1所示，圖1為現(xiàn)有OADM的基本結(jié)構(gòu)示意圖，該OADM100主要由2×2光開關(guān)10與一對(duì)波分解復(fù)用/復(fù)用器11構(gòu)成。在實(shí)際的使用中，多波長(zhǎng)的光信號(hào)復(fù)用在一根光纖同時(shí)傳送，當(dāng)經(jīng)過OADM100時(shí)，如果沒有信號(hào)下路，同時(shí)也沒有新的信號(hào)上路，則該多波長(zhǎng)信號(hào)就經(jīng)過波分解復(fù)用/復(fù)用器11，從端口12進(jìn)入2×2光開關(guān)10，利用2×2光開關(guān)10的直通功能傳送到端口13，再經(jīng)波分解復(fù)用/復(fù)用器11輸出。如果經(jīng)過OADM100時(shí)，有信號(hào)下路，就由波分解復(fù)用/復(fù)用器11分出要下路的信號(hào)，經(jīng)端口12進(jìn)入2×2光開關(guān)10，利用2×2光開關(guān)10的交換功能，交換到端口14輸出。如果該多波長(zhǎng)信號(hào)經(jīng)過OADM100時(shí)，有信號(hào)要上路，可以從端口14進(jìn)入2×2光開關(guān)10，利用2×2光開關(guān)10的交換功能，交換到端口13，再經(jīng)波分解復(fù)用/復(fù)用器11復(fù)用到該光纖上輸出。由于上下路光開關(guān)網(wǎng)絡(luò)主要采用2×2光開關(guān)器件實(shí)現(xiàn)，那么在實(shí)際應(yīng)用中存在著以下的問題1)由于采用2×2光開關(guān)，那么下路信號(hào)交換到哪個(gè)下路端口是一對(duì)一固定的，因此不能支持下路信息的廣播發(fā)送功能。
2)采用2×2光開關(guān)的交換結(jié)構(gòu)，上路或下路的端口數(shù)已由光器件的性能結(jié)構(gòu)確定了，因此難以支持上路或下路端口的擴(kuò)展，如果想擴(kuò)展多個(gè)端口，只能替換光器件，成本相當(dāng)昂貴。
3)現(xiàn)有的OADM要求相應(yīng)的支路信號(hào)必須是單波長(zhǎng)信號(hào)，因?yàn)楝F(xiàn)有OADM結(jié)構(gòu)一個(gè)上路或下路的端口只支持分出一種波長(zhǎng)，連接一個(gè)支持單波長(zhǎng)的終端設(shè)備，該端口不能輸入或輸出多波長(zhǎng)的信號(hào)。
有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種基于總線結(jié)構(gòu)的光分插復(fù)用器，使得OADM可以靈活方便的擴(kuò)展上路或下路端口，并具備廣播功能；同時(shí)，該OADM可支持上路或下路端口獨(dú)立上路或下路單波長(zhǎng)或WDM信號(hào)。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種基于總線結(jié)構(gòu)的光分插復(fù)用器，至少包括波分解復(fù)用/復(fù)用器，重要的是它還進(jìn)一步包括一下路端口組和一上路端口組，波分解復(fù)用/復(fù)用器、下路端口組和上路端口組通過總線組連接；總線組包括一根以上對(duì)應(yīng)不同波長(zhǎng)的總線，下路端口組至少包括一個(gè)下路端口模塊，每個(gè)下路端口模塊對(duì)應(yīng)一個(gè)下路端口，上路端口組至少包括一個(gè)上路端口模塊，每個(gè)上路端口模塊對(duì)應(yīng)一個(gè)上路端口，下路端口模塊或上路端口模塊主要由耦合器件和光開關(guān)器件組成。
該下路端口組可以通過總線與上路端口組串聯(lián)在一起，也可以通過耦合器件和光開關(guān)器件與上路端口組并聯(lián)在總線上。
所述的耦合器件為1×2光耦合器，或1×N光耦合器，或其組合。所述的光開關(guān)器件為門型光開關(guān)或?yàn)?×2光開關(guān)。
所述的下路端口模塊主要由一個(gè)以上1×2光耦合器、一個(gè)1×N光耦合器和一個(gè)以上門型光開關(guān)組成，1×2光耦合器的一端與總線相連，另一端連接門型光開關(guān)的輸入，1×N光耦合器同時(shí)連接至少一個(gè)門型光開關(guān)的輸出端。
該上路端口模塊主要由一個(gè)1×N光耦合器和一個(gè)以上1×2光開關(guān)組成，1×2光開關(guān)的輸入、輸出端口與總線相連，1×2光開關(guān)的上路端口連接1×N光耦合器，1×N光耦合器同時(shí)連接至少一個(gè)1×2光開關(guān)的上路端口。
本實(shí)用新型所提供的一種基于總線結(jié)構(gòu)的光分插復(fù)用器，由于它采用總線結(jié)構(gòu)將多波長(zhǎng)組合信號(hào)分路到不同波長(zhǎng)總線上，每個(gè)波長(zhǎng)總線上都任意掛接若干個(gè)上路端口模塊或下路端口模塊，因此該OADM具有以下的特點(diǎn)1)任意下路或上路端口可獨(dú)立下路或上路任意波長(zhǎng)。由于采用波長(zhǎng)總線方式，本實(shí)用新型OADM的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)在任意下路或上路端口位置處下路或上路任意線路波長(zhǎng)信號(hào)。
2)具備廣播功能。本實(shí)用新型的OADM結(jié)構(gòu)支持波長(zhǎng)廣播功能，任意輸入波長(zhǎng)信號(hào)都可以廣播到任意下路端口或者直通到輸出線路中。
3)任意分插支路端口均支持WDM信號(hào)的接入。本實(shí)用新型的OADM結(jié)構(gòu)還支持支路側(cè)的WDM信號(hào)接入，即不僅可以分插單波長(zhǎng)信號(hào)，也可分插多波長(zhǎng)信號(hào)。下路端口利用光耦合器實(shí)現(xiàn)多路波長(zhǎng)復(fù)接，上路端口依靠輸出波分復(fù)用器選擇和區(qū)分波長(zhǎng)。如此，本實(shí)用新型不僅可以連接支持單波長(zhǎng)的終端設(shè)備；還可以作為一節(jié)點(diǎn)設(shè)備，連接兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，使得組網(wǎng)方式更靈活。
4)具備波長(zhǎng)模塊性。由于采用波長(zhǎng)總線方式，該OADM結(jié)構(gòu)具備波長(zhǎng)模塊性，即當(dāng)增加復(fù)用波長(zhǎng)數(shù)目時(shí)，只需在總線中增加一個(gè)波長(zhǎng)總線即可。
5)可以任意擴(kuò)展上下路端口模塊。由于本實(shí)用新型的OADM采用總線結(jié)構(gòu)，每個(gè)總線上可在設(shè)備實(shí)際應(yīng)用條件允許的范圍內(nèi)掛接若干個(gè)上路或下路端口模塊，因此，上下路端口模塊的數(shù)目并不是固定的，可在需要的時(shí)候增加或減少即可，既方便，又靈活。
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型再作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖1為現(xiàn)有OADM的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型OADM的功能模型示意圖；圖3為本實(shí)用新型OADM的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型OADM一實(shí)施例的光路圖；圖5為本實(shí)用新型OADM另一實(shí)施例的光路圖。
從多波長(zhǎng)復(fù)用信號(hào)中分出和插入指定的光波長(zhǎng)通路是OADM的基本功能。圖2為本實(shí)用新型OADM功能模型的示意圖，如圖2所示，GI表示群路接口，TI表示支路接口，GI位于輸入和輸出光纖鏈路側(cè)，傳輸?shù)氖嵌嗖ㄩL(zhǎng)復(fù)用信號(hào)W1，W2，...，WN，N為復(fù)用波長(zhǎng)數(shù)目。TI位于分插端口側(cè)，傳輸?shù)氖侨郝范嗖ㄩL(zhǎng)復(fù)用信號(hào)的任意波長(zhǎng)子集，既可以是單波長(zhǎng)信號(hào)，也可以是WDM信號(hào)。在分插端口側(cè)多個(gè)上路接口構(gòu)成上路端口組21，多個(gè)下路接口構(gòu)成下路端口組22。而且，本實(shí)用新型的OADM采用的是總線結(jié)構(gòu)，而不是N×N的光開關(guān)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)交換，因此上路和下路的支路端口數(shù)目不會(huì)受到限制，可任意擴(kuò)展。
圖3為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，本實(shí)用新型的OADM主要由波分解復(fù)用/復(fù)用器33、下路端口組34和一上路端口組35通過總線組連接?？偩€組為一組總線30，每根總線30對(duì)應(yīng)一個(gè)波長(zhǎng)。下路端口組34中含有若干個(gè)下路端口模塊31，上路端口組35中包含若干個(gè)上路端口模塊32，每個(gè)下路端口模塊31或上路端口模塊32對(duì)應(yīng)一個(gè)下路端口或上路端口。
請(qǐng)參見圖4所示，圖4給出了本實(shí)用新型OADM的一種實(shí)現(xiàn)方案。其結(jié)構(gòu)可以描述為線路輸入信號(hào)經(jīng)波分解復(fù)用器分波得到一組單波長(zhǎng)信號(hào)，并組成波長(zhǎng)總線結(jié)構(gòu)，每個(gè)波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)一條總線30。在該波長(zhǎng)總線30上掛接一下路端口組34和一上路端口組35，下路端口組34包含若干個(gè)下路端口模塊31，上路端口組35包含若干個(gè)上路端口模塊32。其中，每一下路端口對(duì)應(yīng)一個(gè)下路端口模塊31，由1×2光耦合器310、1×N光耦合器312以及門型光開關(guān)311構(gòu)成。1×2光耦合器310用于從波長(zhǎng)總線中分路出一部分光信號(hào)，當(dāng)門型光開關(guān)311處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，即可將對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)下路，由輸出1×N光耦合器312合路各單波長(zhǎng)信號(hào)產(chǎn)生下路端口信息。每一上路端口對(duì)應(yīng)一個(gè)上路端口模塊32，由1×N光耦合器312和1×2光開關(guān)320構(gòu)成，1×N光耦合器312將上路端口信息分路至各波長(zhǎng)總線，1×2光開關(guān)320用于在直通和上路側(cè)進(jìn)行信號(hào)選擇。波分解復(fù)用/復(fù)用器33具有濾波和合路功能，可以從上路的WDM信號(hào)中濾出相應(yīng)波長(zhǎng)并復(fù)用為輸出多波長(zhǎng)線路信號(hào)。
在圖4所示的OADM結(jié)構(gòu)中，分插支路端口均以模塊結(jié)構(gòu)掛接在波長(zhǎng)總線上，因此可以靈活地增刪下路和上路端口，并且分插端口數(shù)量不受限制。因此，該OADM結(jié)構(gòu)支持上下路端口模塊性。
圖5為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的光路圖，如圖5所示，其工作原理與上一實(shí)施例的工作原理是完全相同的，只是將波長(zhǎng)總線分割為下路總線和上路總線，上路端口組35和下路端口組34通過總線并聯(lián)在一起，分別包括多個(gè)下路端口模塊31和上路端口模塊32，下路和上路總線的一端是不封閉的。如此，在不中斷已有連接的情況下，就可以實(shí)現(xiàn)上路和下路端口的擴(kuò)展，即增加或減少端口模塊，使得OADM不僅具有靈活的上下路端口模塊，而且在擴(kuò)展端口時(shí)無需斷開現(xiàn)有光路，不會(huì)影響到系統(tǒng)的正常運(yùn)行，使用起來更加方便、靈活，并支持在線升級(jí)。
圖4、圖5中，所有圖符相同的光學(xué)器件均代表相同的光學(xué)器件，且標(biāo)號(hào)相同。
以上所述，僅為本實(shí)用新型的兩個(gè)較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種基于總線結(jié)構(gòu)的光分插復(fù)用器，至少包括波分解復(fù)用/復(fù)用器，其特征在于還進(jìn)一步包括一下路端口組和一上路端口組，波分解復(fù)用/復(fù)用器、下路端口組和上路端口組通過總線組連接；總線組包括一根以上對(duì)應(yīng)不同波長(zhǎng)的總線，下路端口組至少包括一個(gè)下路端口模塊，每個(gè)下路端口模塊對(duì)應(yīng)一個(gè)下路端口，上路端口組至少包括一個(gè)上路端口模塊，每個(gè)上路端口模塊對(duì)應(yīng)一個(gè)上路端口，下路端口模塊或上路端口模塊主要由耦合器件和光開關(guān)器件組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于總線結(jié)構(gòu)的光分插復(fù)用器，其特征在于所述的下路端口組和上路端口組通過總線串聯(lián)在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于總線結(jié)構(gòu)的光分插復(fù)用器，其特征在于所述的下路端口組與上路端口組通過耦合器件和光開關(guān)器件并聯(lián)在總線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于總線結(jié)構(gòu)的光分插復(fù)用器，其特征在于所述的耦合器件為1×2光耦合器，或1×N光耦合器，或其組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于總線結(jié)構(gòu)的光分插復(fù)用器，其特征在于所述的光開關(guān)器件為門型光開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于總線結(jié)構(gòu)的光分插復(fù)用器，其特征在于所述的光開關(guān)器件為1×2光開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4或5所述的基于總線結(jié)構(gòu)的光分插復(fù)用器，其特征在于所述的下路端口模塊主要由一個(gè)以上1×2光耦合器、一個(gè)1×N光耦合器和一個(gè)以上門型光開關(guān)組成，1×2光耦合器的一端與總線相連，另一端連接門型光開關(guān)的輸入，1×N光耦合器同時(shí)連接至少一個(gè)門型光開關(guān)的輸出端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4或6所述的基于總線結(jié)構(gòu)的光分插復(fù)用器，其特征在于所述的上路端口模塊主要由一個(gè)1×N光耦合器和一個(gè)以上1×2光開關(guān)組成，1×2光開關(guān)的輸入、輸出端口與總線相連，1×2光開關(guān)的上路端口連接1×N光耦合器，1×N光耦合器同時(shí)連接至少一個(gè)1×2光開關(guān)的上路端口。
專利摘要一種基于總線結(jié)構(gòu)的光分插復(fù)用器,至少包括波分解復(fù)用/復(fù)用器,重要的是:它還進(jìn)一步包括一下路端口組和一上路端口組,波分解復(fù)用/復(fù)用器、下路端口組和上路端口組通過總線組連接;總線組包括一根以上對(duì)應(yīng)不同波長(zhǎng)的總線,下路端口組至少包括一個(gè)下路端口模塊,上路端口組至少包括一個(gè)上路端口模塊,每個(gè)下路端口模塊或上路端口模塊分別對(duì)應(yīng)一個(gè)下路端口或一個(gè)上路端口,下路端口模塊或上路端口模塊主要由耦合器件和光開關(guān)器件組成。
文檔編號(hào)H04B10/20GK2465407SQ0120722
公開日2001年12月12日 申請(qǐng)日期2001年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月28日
發(fā)明者顧畹儀, 張 杰, 何建吾 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)