[发明专利]具有可重构分插功能的光子交叉连接

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有可重构分插功能的光子交叉连接。

背景技术

本发明涉及具有可重构分插功能的光子交叉连接。光子(也称作光学)交叉连接基于以下思想：来自多个接收到的WDM信号(波分复用信号)的信道可被重新定向为所发送的WDM信号中的任何一个WDM信号。大多数交叉连接避免波长转换，因为如果不使用光电转换和3R再生，以降低信号质量为代价是节省成本的。信号质量的另一限制来自于波长选择元件。如果发送DWDM信号(密集波分复用信号)，则这些问题加剧。

将来，高数据率信号将以光谱分隔的光频在填充有一组子信道的频隙中传输和在网络中按路线发送。这种子信道组在下文被定义为超级信道。超级信道是通过用具有若干光线路侧端口的可插模块合并例如4个子信道而产生的，或者是使用适当的模块直接产生的。

所述光学交叉连接必须提供经由支路端口分插(add and drop)此类子信道的功能，以及经由方向切换单元将所述超级信道导向至所需的流量方向的功能。

现有技术

在美国专利申请US 2006/0098981 A1中公开了一种光子交叉连接。每一直通或者快速信道(through or express channel)必须穿过WSS(波长选择开关)和多路复用器。WS开关被用于实现交叉连接和分插功能。WSS功能可通过不同的技术来实现。借助这些技术，例如借助微机电系统(MEMS)、液晶(LC)或液晶覆硅(LCoS)，由输入端口接收到的光学WDM信号可以通过频率选择被切换到多个输出端口，并且反之亦然。具有多个输入端和输出端的频率选择切换矩阵可能通过应用这些元件来实现。

循环滤波器的功能在“N x N Cyclic-Frequency Router with Improved Performance Based on Arrayed-Waveguide Gratings(基于阵列波导光栅具有改善性能的N×N循环频率路由器)”，Journal of Lightwave Technology,Vol.27,No.18,September 15,2009(《光波技术期刊》，第27卷，第18期，2009年9月15日)中有所解释。

Steven Gringeri等人在IEEE Communication Magazine(《IEEE通信杂志》)上于2010年7月发表的文章“Flexible Architectures for Optical Transport Nodes and Networks(用于光传输节点和网络的灵活架构)”呈现了包括无色性(colorless)、无方向性和无竞争性的分插结构在内的架构和各种交叉连接(ROADM可重构光学分插多路复用器)实施。

在无色性的设计中，可将任何波长(信号)分配给分插端口。

无方向性的分插结构提供将信道引导至交叉连接的任何流量方向的自由，并且是通过将分插结构连接至每一方向来实施的。这可以通过例如增加另一光耦合器至插进结构(add structure)并且增加另一WSS至分出结构(drop structure)来实现。

无竞争性的ROADM设计从ROADM节点的分插部分去除波长限制，从而使发射器可被分配至任何波长，只要具有相同波长的信道的数目不大于所述节点中的流量方向数目即可。这种架构使得在一个节点中需要仅一个分插结构。

M×N的WSS完全配合这种架构，因为在光纤上重复使用一个波长是不可能的。现今，M×N的WSS尚无商售，但是其功能可以使用多个较小的开关来构建。

一种可替代的设计使用分光器、耦合器、具有小端口计数的光子开关的阵列，以及可调滤波器。以这种方法，分插端口的数目是可以按比例增减的，同时维持了无竞争性功能的完全灵活性。应当注意的是，使用无色性、无方向性和无竞争性的ROADM，仅从所述分插结构上去除了对波长分配的约束。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种交叉连接布置来应对超级信道的新型传输。

根据本发明，将整体超级信道分出或插进以改变传输方向。在交叉连接的分出支路中使用至少一个循环滤波器，来将超级信道分割成子信道，和/或在插进支路中使用至少一个另外的循环滤波器来配置超级信道。

附图说明

以下参照附图描述本发明的当前优选实例，其中

图1示出根据本发明的交叉连接的基本布置，

图2示出本发明的分出/插进2个超级信道的基本布置的第二实施例，

图3示出同时分出/插进4个超级信道的经改进分插布置；以及