具有可重構(gòu)分插功能的光子交叉連接的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有可重構(gòu)分插功能的光子交叉連接。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明涉及具有可重構(gòu)分插功能的光子交叉連接。光子(也稱作光學(xué))交叉連接基于以下思想:來自多個(gè)接收到的WDM信號(波分復(fù)用信號)的信道可被重新定向?yàn)樗l(fā)送的WDM信號中的任何一個(gè)WDM信號。大多數(shù)交叉連接避免波長轉(zhuǎn)換，因?yàn)槿绻皇褂霉怆娹D(zhuǎn)換和3R再生，以降低信號質(zhì)量為代價(jià)是節(jié)省成本的。信號質(zhì)量的另一限制來自于波長選擇元件。如果發(fā)送DWDM信號(密集波分復(fù)用信號)，則這些問題加劇。
[0003]將來，高數(shù)據(jù)率信號將以光譜分隔的光頻在填充有一組子信道的頻隙中傳輸和在網(wǎng)絡(luò)中按路線發(fā)送。這種子信道組在下文被定義為超級信道。超級信道是通過用具有若干光線路側(cè)端口的可插模塊合并例如4個(gè)子信道而產(chǎn)生的，或者是使用適當(dāng)?shù)哪K直接產(chǎn)生的。
[0004]所述光學(xué)交叉連接必須提供經(jīng)由支路端口分插(add and drop)此類子信道的功能，以及經(jīng)由方向切換單元將所述超級信道導(dǎo)向至所需的流量方向的功能。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)
[0006]在美國專利申請US 2006/0098981 Al中公開了一種光子交叉連接。每一直通或者快速信道(through or express channel)必須穿過WSS (波長選擇開關(guān))和多路復(fù)用器。WS開關(guān)被用于實(shí)現(xiàn)交叉連接和分插功能。WSS功能可通過不同的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。借助這些技術(shù)，例如借助微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)、液晶(LC)或液晶覆硅(LCoS)，由輸入端口接收到的光學(xué)WDM信號可以通過頻率選擇被切換到多個(gè)輸出端口，并且反之亦然。具有多個(gè)輸入端和輸出端的頻率選擇切換矩陣可能通過應(yīng)用這些元件來實(shí)現(xiàn)。
[0007]循環(huán)濾波器的功能在“N X N Cyclic-Frequency Router with ImprovedPerformance Based on Arrayed-Waveguide Gratings (基于陣列波導(dǎo)光柵具有改善性能的 NXN 循環(huán)頻率路由器)”，Journal of Lightwave Technology, Vol.27, N0.18, September 15, 2009(《光波技術(shù)期刊》，第27卷，第18期，2009年9月15日)中有所解釋。
[0008]Steven Gringeri 等人在 IEEE Communicat1n Magazine (《IEEE 通信雜志》)上于 2010 年 7 月發(fā)表的文章“Flexible Architectures for Optical Transport Nodes andNetworks (用于光傳輸節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)的靈活架構(gòu))”呈現(xiàn)了包括無色性(colorless)、無方向性和無競爭性的分插結(jié)構(gòu)在內(nèi)的架構(gòu)和各種交叉連接(R0ADM可重構(gòu)光學(xué)分插多路復(fù)用器)實(shí)施。
[0009]在無色性的設(shè)計(jì)中，可將任何波長(信號)分配給分插端口。
[0010]無方向性的分插結(jié)構(gòu)提供將信道引導(dǎo)至交叉連接的任何流量方向的自由，并且是通過將分插結(jié)構(gòu)連接至每一方向來實(shí)施的。這可以通過例如增加另一光耦合器至插進(jìn)結(jié)構(gòu)(add structure)并且增加另一 WSS至分出結(jié)構(gòu)(drop structure)來實(shí)現(xiàn)。
[0011]無競爭性的ROADM設(shè)計(jì)從ROADM節(jié)點(diǎn)的分插部分去除波長限制，從而使發(fā)射器可被分配至任何波長，只要具有相同波長的信道的數(shù)目不大于所述節(jié)點(diǎn)中的流量方向數(shù)目即可。這種架構(gòu)使得在一個(gè)節(jié)點(diǎn)中需要僅一個(gè)分插結(jié)構(gòu)。
[0012]MXN的WSS完全配合這種架構(gòu)，因?yàn)樵诠饫w上重復(fù)使用一個(gè)波長是不可能的。現(xiàn)今，MXN的WSS尚無商售，但是其功能可以使用多個(gè)較小的開關(guān)來構(gòu)建。
[0013]一種可替代的設(shè)計(jì)使用分光器、耦合器、具有小端口計(jì)數(shù)的光子開關(guān)的陣列，以及可調(diào)濾波器。以這種方法，分插端口的數(shù)目是可以按比例增減的，同時(shí)維持了無競爭性功能的完全靈活性。應(yīng)當(dāng)注意的是，使用無色性、無方向性和無競爭性的ROADM，僅從所述分插結(jié)構(gòu)上去除了對波長分配的約束。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種交叉連接布置來應(yīng)對超級信道的新型傳輸。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，將整體超級信道分出或插進(jìn)以改變傳輸方向。在交叉連接的分出支路中使用至少一個(gè)循環(huán)濾波器，來將超級信道分割成子信道，和/或在插進(jìn)支路中使用至少一個(gè)另外的循環(huán)濾波器來配置超級信道。
【附圖說明】
[0016]以下參照附圖描述本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)例，其中
[0017]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的交叉連接的基本布置，
[0018]圖2示出本發(fā)明的分出/插進(jìn)2個(gè)超級信道的基本布置的第二實(shí)施例，
[0019]圖3示出同時(shí)分出/插進(jìn)4個(gè)超級信道的經(jīng)改進(jìn)分插布置；以及
[0020]圖4示出另一種經(jīng)改進(jìn)的分插布置。
【具體實(shí)施方式】
[0021]圖1示出交叉連接的方塊圖。僅示出了與本發(fā)明的基本實(shí)施例有關(guān)的功能元件。例如，可將光放大器、衰減元件、另外的開關(guān)或者另外的濾波器插入所述信號(信道)路徑中。
[0022]交叉連接器包括交叉連接區(qū)段1，所述交叉連接區(qū)段I用于接收、交叉連接以及發(fā)送信道。本文所用的措辭“信道”意指在該信道中以相當(dāng)?shù)牟ㄩL傳輸?shù)男盘?。通常，接收部分包括用于分出單信?信號)的分出輸出端，以及發(fā)送部分包括用于插進(jìn)信道的插進(jìn)輸入端。
[0023]所示出的交叉連接包括在所述接收部分中示出為分配部件5-8的波長選擇開關(guān)WSS，所述分配部件5-8從四個(gè)方向w、n、e、s (西、北、東、南)接收超級信道，并且包括在所述發(fā)送部分中示出為合路器部件9-12的另外的WSS，所述合路器部件9-12在四個(gè)方向W、N、E、S (所述首字母代表發(fā)送方向)中發(fā)送超級信道。
[0024]圖1出于較易于理解的原因而僅示出了從不同方向w、n、e、s接收的WDM信號的代表性超級信道，所述代表性超級信道標(biāo)示為wl-4、nl-4、el-4、sl-4。每一所示出的超級信道具有相同的波長譜并且承載四個(gè)“超密”子信道。將各個(gè)接收分配部件5-8 (WSS或分光器)配置成經(jīng)由其輸出端將所接收的超級信道連接至發(fā)送合路器部件9-12 (WSS或合路器)中的一個(gè)元件的多個(gè)輸入端中的一個(gè)輸入端。根據(jù)所接收的超級信道，在不同方向中僅發(fā)送相應(yīng)的超級信道Wl-4、Nl-4、El-4、S1-4。
[0025]所述交叉連接的接收部分還具有用于分出超級信道的分出輸出端。在所示出的基本布置中，假定通過用于分別在分出輸出端5d分出超級信道wl-4和/或在分出輸出端7d分出超級信道el-4的光纜布線和配置僅可預(yù)見接收WSS 5和7。所分出的超級信道被稱為“分出超級信道”。所述WSS的分出輸出端可執(zhí)行對分出超級信道的預(yù)選。
[0026]各個(gè)分出輸出端5d、7d分別連接到布置在“分割多路復(fù)用區(qū)段”2中的MXN =2 X 4的循環(huán)濾波器21 (M一一有效輸入端，N—一對應(yīng)于子信道/超級信道的數(shù)目的輸出端)的輸入端2e和2w。在本實(shí)施例中，可分出一個(gè)超級信道，或者可同時(shí)分出超級信道wl-4和el-4兩者(所述同時(shí)分出可通過WSS設(shè)計(jì)或者通過另一適當(dāng)?shù)呐渲脕肀苊?。所述循環(huán)濾波器在各自的輸出端處分離以及發(fā)送N = 4個(gè)子信道el、e2、e3、e4中的每一個(gè):el在輸出端2a處，e2在輸出端2b處，e3在輸出端2c處，以及e4在輸出端2d處。此外，各個(gè)子信道wl、w2、w3、w4在各自的輸出端處循環(huán)地替換發(fā)送:wl在輸出端2c處，w2在輸出端