[发明专利]一种分布式光电混合交换结构

说明书

本发明公开了一种分布式光电混合交换结构，包括：前级交换单元、中间级交换单元和后级交换单元；其中，前级交换单元包括k个前级光电交换基本单元和j个前级电光交换基本单元；中间级交换单元包括一个光交换单元和一个电交换单元；后级交换单元包括k个后级电光交换基本单元和j个后级光电交换基本单元。本发明解决了已有结构可扩展能力低、光/电业务配比灵活性差以及工程实现复杂度高的问题，通过光电/电光交换基本单元的数量改变和组合分别实现交换规模扩展和光/电业务灵活配比，适应不同体制光交换/电交换的接入需求，便于进行模块化和产品化设计。

技术领域

本发明属于卫星通信技术领域，尤其涉及一种分布式光电混合交换结构。

背景技术

未来天基信息网络空间节点需要适应微波、激光等不同链路类型、光、电等不同信息承载方式和不同粒度的信息交换需求。

已有的光电交换方法中，地面网络通过光纤进行骨干传输，交换方法采用电控光交换或电交换，光交换结构采用单一的光开关交换矩阵或波长交换阵列，电交换结构采用存储转发结构，这种交换结构与方法不能同时适应微波、激光两种数据链路；空间环境中采用的是一种叠加式的光电混合交换结构，光交换和电交换相互独立，两者之间通过光电转换接口来实现光电混合交换，光业务和电业务分别进行集中处理，该结构具有以下不足：(1)交换规模可扩展能力低：这种交换结构的光交换和电交换在设计之初将交换规模、光电转换接口确定后，当有新的任务需求时，需要对光交换和电交换进行重新设计，这种交换结构不具备可扩展能力。(2)光/电业务配比灵活性差：这种交换结构的光/电业务配比随着光交换和电交换的业务接口数量而确定，不能依据任务需求进行改变，光/电业务配比灵活性差。(3)工程实现复杂度高：这种交换结构的光业务和电业务进行集中处理，在硬件设计时需要使用更多的计算与处理资源，增加了工程实现的复杂度。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种分布式光电混合交换结构，解决了已有结构可扩展能力低、光/电业务配比灵活性差以及工程实现复杂度高的问题，通过光电/电光交换基本单元的数量改变和组合分别实现交换规模扩展和光/电业务灵活配比，适应不同体制光交换/电交换的接入需求，便于进行模块化和产品化设计。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种分布式光电混合交换结构，包括：前级交换单元、中间级交换单元和后级交换单元；其中，前级交换单元包括k个前级光电交换基本单元和j个前级电光交换基本单元；中间级交换单元包括一个光交换单元和一个电交换单元；后级交换单元包括k个后级电光交换基本单元和j个后级光电交换基本单元；每个前级光电交换基本单元输入为光信号，输出为光信号和电信号，分别连接至中间级交换单元的光交换单元和电交换单元；每个前级电光交换基本单元输入为电信号，输出为电信号和光信号，分别连接至中间级交换单元的电交换单元和光交换单元；中间级交换单元的光交换单元输入和输出都为光信号，连接至后级交换单元的每个电光交换基本单元和每个光电交换基本单元；中间级交换单元的电交换单元输入和输出都为电信号，连接至后级交换单元的每个电光交换基本单元和每个光电交换基本单元；每个后级电光交换基本单元的输入来自光交换单元的光信号和电交换单元的电信号，输出为光信号；每个后级光电交换基本单元的输入为来自光交换单元的光信号和电交换单元的电信号，输出为电信号。

上述分布式光电混合交换结构中，所述前级光电交换基本单元包括光交换模块、光电转换模块、光电适配模块以及第一入线处理模块；其中，光信号经过光交换模块使得一部分光信号输入到光交换单元，另一部分光信号经过光电转换模块形成电信号，电信号经过光电适配模块形成统一速率的电信号，统一速率的电信号经过第一入线处理模块输入到电交换单元。

上述分布式光电混合交换结构中，所述前级电光交换基本单元包括第二入线处理模块、电交换模块以及电光转换模块；其中，电信号经过第二入线处理模块输入到电交换模块，电信号经过电交换模块使得一部分电信号输入到电交换单元，另一部分电信号经过电光转换模块形成光信号，光信号输入到光交换单元。