[发明专利]一种光分组交换装置

说明书

技术领域

本发明属于光纤通信技术领域，更为具体地讲，涉及一种光分组交换装置。

背景技术

近年来，以互联网协议(IP)为基础的互联网业务，如远程教育、视频点播及高清晰电视持续增长，不但对现有网络的带宽容量提出了越来越高的要求，而且也导致了电信业务中以语音为主的电路交换业务向以数据为主的分组交换业务转移。由数据业务所引起的带宽需求快速增长，从而使电信网络从对语音业务最优网络向以IP业务为主的网络转移。

在这种情况下，传统的带有光电转换功能的电子交换和路由器将越来越显露出其功能上和成本上的缺陷。电子器件的处理速度将难以跟上光信息的传输速率。在关键的动态光交换/路由环节上，高比特率光子信息和数据必须通过光电转化器件被分解成低比特率数据，这不仅将导致器件和通信成本的增加，降低网络的传输效率和可靠性，甚至将有可能发生大容量光通信传输网络的路由堵塞和瘫痪。

为了解决电子瓶颈限制问题，研究人员开始在交换系统中引入光子技术，实现全光交换。因此光交叉连接(OXC)和光分插复用(OADM)设备成为建设大容量通信干线网络的主要设备。OXC及OADM网络节点是WDM全光网的核心技术，能够对多波长的光信号进行交叉连接，具有透明的传输格式和比特率，交叉连接容量大，交叉连接速率和接入速率范围宽，无需进行时钟同步和开销处理，监控维护参数少，没有光电转换，避免了电子信号造成的瓶颈。

OXC由光交叉连接矩阵、输入接口、输出接口、管理控制单元及其分插复用等部分组成。输入接口、输出接口直接与光纤链路相连，分别对输入/输出信号进行适配、放大，管理控制单元通过编程对光交叉连接矩阵和输入接口模块进行检测和控制，检测的内容包括：输入/输出信号的丢失，输出信号的劣化、激光器性能的劣化，激光器失效、OXC内部的运行状态等；控制的内容包括：交叉连接控制，主/备保护倒换等。光交换矩阵是OXC的核心部件，负责对光信号进行交叉连接，要求其无阻赛，低延时，宽带宽和高可靠性，并且具有单向，双向和广播形式的连接功能，因此，设计性能优良的光交换矩阵对于设计低串扰，高信噪比以及阻塞特性优良的光交叉节点是非常关键的。

在文献[Eramo，V.；Germoni，A.；Cianfrani，A.；Lo Buono，F.；“PerformanceEvaluation of a QoS Technique for Bufferless Optical Packet Switches”，TransparentOptical Networks，2009.ICTON 09.11th International Conference on June 282009-July 2 2009]中作者提出一种无缓存的光分组交换结构。虽然该结构能减少对光缓存器的依赖，但该光分组交换结构还保留有单独的竞争解决模块，这使得光分组交换结构在处理竞争问题时不够灵活，没有充分体现光分组交换的优势。

在2010年12月22日授权公告，公告号为CN101437178B，名称为“基于光码分复用的光分组交换结构”发明中，公布了一种光分组交换装置，但该专利没有竞争处理机制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种光分组交换装置，不依赖缓存器，且能够更加灵活地处理波长竞争问题。

为实现上述发明，本发明光分组交换装置，包括：

多个输入端口平面，输入端口平面由光分支器，多个光解码器，光开关和多个光编码器组成，基于光码分复用的光分组交换结构的各输入端口分别连接一个输入端口平面的光分支器，光分支器的输出端分别连接该输入端口平面的各光解码器的输入端，各光解码器的输出端分别连接该输入端口平面的光开关的输入端，光开关可以根据依据标签转发表产生的控制信号进行交换，光开关的输出端连接该输入端口平面的各光编码器的输入端，各光编码器的输出端构成该输入端口平面的输出端；光分组交换装置的各输入端口输入的光分组输入到各自的输入端口平面的光分支器，光分支器将光分组广播到该输入端口平面的各光解码器中，与输入光分组标签匹配的光解码器的输出端恢复出原净荷信号，并经依据标签转发表产生的控制信号进行交换的该输入端口平面的光开关交换，将恢复出的净荷信号输入到该输入端口平面的某光编码器附加上新光标签，得到标签更新后的光分组；