光信号收发交换单元、分布式光交换系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种光信号收发交换单元、分布式光交换系统及其扩展方法。具有N个输入/输出光端口，每个光端口能同时发射和接收光信号，该光信号收发交换单元包括：NxN的循环寻址阵列波导光栅路由器，一侧的N个光端口作为内部输入/输出光端口，另一侧的N个光端口作为该光收发交换单元的输入/输出光端口；N个可调谐光模块，与循环寻址阵列波导光栅路由器的N个内部输入/输出光端口一一对应互联；可调谐光模块具有光发射单元和光接收单元；控制主板，与N个可调谐光模块电连接，用于根据接收的管理信息控制相应可调谐光模块发出相应波长的指定波长光信号；控制主板接收的管理信息由上位机发送或由所述光接收单元接收的光信号解调得到。调得到。调得到。

【技术实现步骤摘要】
光信号收发交换单元、分布式光交换系统


[0001]本技术涉及一种光信号收发交换单元、分布式光交换系统。适用于光网络通信


技术介绍

[0002]信息时代，随着云计算、数据中心、物联网、虚拟现实、高清短视频等应用的飞速增长，全球数据量呈爆炸式增长，预计未来全球数据年增长将维持在50％左右。而全球数据的90％来自于数据中心，如何处理大规模海量数据，就需要不断扩充大数据中心的基础设施，特别是光交换系统设备。
[0003]为应对数据量的飞速增长，光交换设备除了需要支持大容量光交换外，还要求光交换系统的可扩展性，易于容量的升级。
[0004]现有的光交换设备主要包括以下几种：
[0005]1、基于电
‑
光
‑
电转换的传统交换系统，需要多对光模块数据转发来做电光电转换，所用光模块数量较多，硬件系统扩容较困难(见图1)。
[0006]2、基于的WSS ROADM，基于WSS最大的特点是每个波长都可以被独立地交换。多端口的WSS模块能独立地将任意波长分配到任意路径，因此基于WSS技术的ROADM具有多个自由度，可实现Mesh网络互联，大容量的WSS技术难度大(见图2)。
[0007]3、基于光交叉开关的光交换系统，该系统光交叉开关制作难度大成本高(见图3)。
[0008]4、基于可调波长转换器和CyclicAWG的光交换系统(见图4、5、6)，通过级联或者合波结构实现较大容量光交换。但是以上结构都是集总式光交换，总容量的扩展受限于AWG和光交叉开关的端口数，不便于任意扩展。

技术实现思路

[0009]本技术要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种光信号收发交换单元、分布式光交换系统。
[0010]本技术所采用的技术方案是：一种光信号收发交换单元，其特征在于，具有N个输入/输出光端口，每个光端口能同时发射和接收光信号，该光信号收发交换单元包括：
[0011]NxN的循环寻址阵列波导光栅路由器，一侧的N个光端口作为内部输入/输出光端口，另一侧的N个光端口作为该光收发交换单元的输入/输出光端口；
[0012]N个可调谐光模块，与所述循环寻址阵列波导光栅路由器的N个内部输入/输出光端口一一对应互联；可调谐光模块具有光发射单元和光接收单元，其中光发射单元能够通过循环寻址阵列波导光栅路由器的输出光端口发送包含数据信息和管理信息的光信号，光接收单元能够通过循环寻址阵列波导光栅路由器接受远端节点发送的包含数据信息和管理信息的光信号；
[0013]控制主板，与N个所述可调谐光模块电连接，用于根据接收的管理信息控制相应可调谐光模块发出相应波长的指定波长光信号，以使相应可调谐光模块发出的指定波长光信
号经所述循环寻址阵列波导光栅路由器后从另一侧指定的光端口发出；
[0014]所述控制主板接收的管理信息由上位机发送或由所述光接收单元接收的光信号解调得到。
[0015]一种光信号收发交换单元，其特征在于，具有N个能发射光信号的输出光端口和N个能接收光信号的输入光端口，该光信号收发交换单元包括：
[0016]NxN的循环寻址阵列波导光栅路由器Ⅰ，一侧的N个光端口作为内部输入光端口，另一侧的N个光端口作为该光收发交换单元的输出光端口；
[0017]N个光发射单元，与所述循环寻址阵列波导光栅路由器Ⅰ的N个内部输入光端口一一对应互联，光发射单元能够向循环寻址阵列波导光栅路由器Ⅰ发送包含数据信息和管理信息的光信号；
[0018]NxN的循环寻址阵列波导光栅路由器Ⅱ，一侧的N个光端口作为内部输出光端口，另一侧的N个光端口作为该光收发交换单元的输入光端口；
[0019]N个光接收单元，与所述循环寻址阵列波导光栅路由器Ⅱ的N个内部输出光端口一一对应互联，光接收单元能够接收循环寻址阵列波导光栅路由器Ⅱ输出的包含数据信息和管理信息的光信号；
[0020]控制主板，与N个所述光发射单元和N个所述光接收单元电连接，用于根据接收的管理信息控制相应光发射单元发出相应波长的指定波长光信号，以使相应光发射单元发出的指定波长光信号经所述循环寻址阵列波导光栅路由器Ⅰ后从另一侧指定的输出光端口发出；
[0021]所述控制主板接收的管理信息由上位机发送或由所述光接收单元接收的光信号解调得到。
[0022]所述管理信息由调顶技术构建的低比特率管理通道传输；
[0023]发送端光信号收发交换单元的控制主板接收到管理信息后，将低比特率的管理信息加载到光信号中；
[0024]经过光纤传输后，光信号中的管理信息通过接收端光信号收发交换单元中光接收单元解调出与高比特率的数据信息分离的低比特率管理信号，该低比特率管理信号通过去噪、放大后再送入控制主板。
[0025]所述管理信息包括网络状态变更信息、波长切换信息和同步控制信号。
[0026]所述光发射单元由一个发射光信号的可调谐激光器和驱动电路组成；所述光接收单元由一个接收光信号的探测器和接收电路组成。
[0027]一种分布式光交换系统，具有若干节点，其特征在于：节点之间经光纤直接互联或经光纤和节点间接互联，每个节点包括服务器集群或主机，以及所述的光信号收发交换单元；
[0028]所述服务器集群或主机与同一节点中的光信号收发交换单元互联，服务器集群或主机通过与其互联的光信号收发交换单元发送和接收数据；
[0029]节点中光信号收发交换单元的光端口经光纤直接连接系统中另一节点中光信号收发交换单元的相应光端口，或经一个或多个中间节点间接连接系统中另一节点中光信号收发交换单元的相应光端口。
[0030]发送端节点的光信号收发交换单元中的控制主板获取同一节点中服务器集群或
者主机发送的待传输数据和管理信息；
[0031]所述光信号收发交换单元的控制主板根据管理信息确定光发射单元中的可调激光器所发射信号的波长，并结合待传输数据控制相应光发射单元发出指定波长光信号；
[0032]光发射单元发出的指定波长光信号传输至循环寻址阵列波导光栅路由器上的相应内部输入光端口，循环寻址阵列波导光栅路由器将相应内部输入光端口接收的指定波长光信号从另一侧与管理信息对应的光端口发出；
[0033]发送端节点发出的光信号经相应光纤直接传输至与其直接连接的管理信息对应接收端节点，或经一个或多个中间节点传输至与其间接连接的管理信息对应接收端节点；
[0034]接收端节点的光信号收发交换单元控制主板从接收到的光信号中解调出数据信息和管理信息，控制主板在确认管理信息与本节点对应后将数据信息上传至同节点的服务器集群或主机。
[0035]中间节点的光信号收发交换单元从上一节点发送的光信号中解调出数据信息和管理信息；
[0036]控制主板根据管理信息确定相应的光发射单元中的可调激光器所发射信号的波长，并结合待传输数据控制相应光发射单元发出指定波长光信号；
[0037]光发射单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光信号收发交换单元，其特征在于，具有N个输入/输出光端口，每个光端口能同时发射和接收光信号，该光信号收发交换单元包括：NxN的循环寻址阵列波导光栅路由器，一侧的N个光端口作为内部输入/输出光端口，另一侧的N个光端口作为该光收发交换单元的输入/输出光端口；N个可调谐光模块，与所述循环寻址阵列波导光栅路由器的N个内部输入/输出光端口一一对应互联；可调谐光模块具有光发射单元和光接收单元，其中光发射单元能够通过循环寻址阵列波导光栅路由器的输出光端口发送包含数据信息和管理信息的光信号，光接收单元能够通过循环寻址阵列波导光栅路由器接受远端节点发送的包含数据信息和管理信息的光信号；控制主板，与N个所述可调谐光模块电连接，用于根据接收的管理信息控制相应可调谐光模块发出相应波长的指定波长光信号，以使相应可调谐光模块发出的指定波长光信号经所述循环寻址阵列波导光栅路由器后从另一侧指定的光端口发出；所述控制主板接收的管理信息由上位机发送或由所述光接收单元接收的光信号解调得到。2.一种光信号收发交换单元，其特征在于，具有N个能发射光信号的输出光端口和N个能接收光信号的输入光端口，该光信号收发交换单元包括：NxN的循环寻址阵列波导光栅路由器Ⅰ，一侧的N个光端口作为内部输入光端口，另一侧的N个光端口作为该光收发交换单元的输出光端口；N个光发射单元，与所述循环寻址阵列波导光栅路由器Ⅰ的N个内部输入光端口一一对应互联，光发射单元能够向循环寻址阵列波导光栅路由器Ⅰ发送包含数据信息和管理信息的光信号；NxN的循环寻址阵列波导光栅路由器Ⅱ，一侧的N个光端口作为内部输出光端口，另一侧的N个光端口作为该光收发交换单元的输入光端口；N个光接收单元，与所述循环寻址阵列波导光栅路由器Ⅱ的N个内部输出光端口一一对应互联，光接收单元能够接收循环寻址阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵佳生，何建军，
申请(专利权)人：杭州兰特普光电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：