[發(fā)明專利]區(qū)分單播和組播的分束發(fā)送光開關(guān)結(jié)構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810201623.X
• 申請日: 2008-10-23
• 公開（公告）號: CN101384092A
• 公開（公告）日: 2009-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜宏;胡衛(wèi)生;何浩;張春蕾
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00;H04Q3/52
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光纖通信技術(shù)領(lǐng)域的光開關(guān)，具體地說，涉及的是一種區(qū)分單播和組播的分束發(fā)送光開關(guān)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著高清電視、視頻會議、互動遠(yuǎn)程教學(xué)等帶寬密集型業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，光組播已經(jīng)得到了業(yè)界廣泛的關(guān)注。在目前存在的組播的多種實現(xiàn)方式中，波分復(fù)用(WDM)光組播是一種帶寬利用最有效的方式，因為它不像多路單播的實現(xiàn)方式那樣需要將光組播信號分別沿獨立的單播路徑從源節(jié)點發(fā)送到各個目的節(jié)點，而是在交叉結(jié)點處進(jìn)行光信號的復(fù)制然后將復(fù)制的信號轉(zhuǎn)發(fā)到下游節(jié)點去。要實現(xiàn)WDM組播，光網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點必須配備組播光交叉連接(Multicast-CapableOptical?Cross-Connect，MC-OXC，)。組播光交叉連接通常是由解復(fù)用器、某種組播光開關(guān)作為核心結(jié)構(gòu)、和復(fù)用器構(gòu)成，它不僅要完成端口之間的光路連接而且要實現(xiàn)光信號的復(fù)制。其中，比較重要的是其核心部分組播光開關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，業(yè)界通常使用無源的分光器來實現(xiàn)組播信號的光域復(fù)制，因為這種方式結(jié)構(gòu)簡單、器件造價低。

經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，胡衛(wèi)生等在《IEEE?PHOTONICSTECHNOLOGY?LETTERS》1998年7月第10卷第7號上發(fā)表的“MulticastingOptical?Cross?Connects?Employing?Splitter-and-Delivery?Switch”(采用分束發(fā)送開關(guān)的光組播交叉連接)，該文中提出一種分束發(fā)送光開關(guān)結(jié)構(gòu)(SaD---Splitter?and?Delivery)，這種結(jié)構(gòu)對單、組播業(yè)務(wù)均能做到嚴(yán)格無阻塞，不足之處就是并不區(qū)分單、組播業(yè)務(wù)，無論是單播信號還是組播信號都會被分光，這樣會為單播信號引入不必要的功率損失。而光信號要想被接收單元檢測，其功率必須超過某個門限值，盡管光放大器如EDFA能夠提高輸入光信號的功率，但是EDFA的引入同時會帶來某些負(fù)面效應(yīng)，如增加成本，引入噪聲等。因此，設(shè)計比較完善的光組播交換結(jié)構(gòu)時應(yīng)避免為單播信號引入損耗，使單、組播信號能夠分開處理。另一方面，大量的分光器會使制造過程變得復(fù)雜，從而提高生產(chǎn)成本，但是分光器太少又可能會造成比較多的組播業(yè)務(wù)不能被滿足，使結(jié)構(gòu)本身的阻塞率性能下降，這樣，設(shè)計光組播交換結(jié)構(gòu)時應(yīng)在基本不影響阻塞率性能的情況下盡量減少分光器的使用。檢索中還發(fā)現(xiàn)，Ali等在《IEEE?JOURNAL?ON?SELECTED?AREAS?IN?COMMUNICATIONS》2000年10月第18卷第10號發(fā)表的“Power-Efficient?Design?of?Multicast?Wavelength-Routed?Networks”提出只有組播被分光的分束發(fā)送光組播交換結(jié)構(gòu)(MO-SaD---Multicast?only?Splitter?and?Delivery)。這種結(jié)構(gòu)是從功率有效的角度考慮提出的。它雖然不會為單播業(yè)務(wù)引入不必要的功率損失，但是由于它在每個波長上只能建立一個組播業(yè)務(wù)，因此會給組播業(yè)務(wù)帶來比較大的阻塞率。此外，它也并未考慮功率均衡(即單、組播業(yè)務(wù)的接收功率應(yīng)基本相同)，當(dāng)組播信號在網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)過多個Mo-SaD后其功率會遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于單播信號的功率，這樣會增加整個網(wǎng)絡(luò)的管理復(fù)雜度。

因此，制造一種功率有效、可達(dá)到嚴(yán)格無阻塞，并且易于整個網(wǎng)絡(luò)功率管理的光組播交換結(jié)構(gòu)是一個有待解決并且極具現(xiàn)實意義的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種區(qū)分單播和組播的分束發(fā)送光開關(guān)結(jié)構(gòu)(SUM-SaD)，使其結(jié)合微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)三面光開關(guān)和分束發(fā)送光組播交換結(jié)構(gòu)(SaD)實現(xiàn)、區(qū)分單播和組播的分束發(fā)送。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明所述的區(qū)分單播和組播的分束發(fā)送光開關(guān)結(jié)構(gòu)包括現(xiàn)有的SaD組播交換結(jié)構(gòu)、MEMS三面光開關(guān)、EDFA光放大器。其中：MEMS三面光開關(guān)一部分輸出端口通過EDFA光放大器與SaD組播交換結(jié)構(gòu)的輸入端相連，構(gòu)成實現(xiàn)對組播信號分路的專用附加通路。組播信號先被交換到MEMS光開關(guān)中與EDFA放大器相連的輸出端口，經(jīng)過放大、SaD分光后被從MEMS光開關(guān)的另外一個輸入端轉(zhuǎn)發(fā)到整個結(jié)構(gòu)的輸出端，即MEMS三面光開關(guān)中不與EDFA放大器相連的輸出端。而單播信號則被MEMS三面光開關(guān)直接交換到整個結(jié)構(gòu)的輸出端。因此，只有組播業(yè)務(wù)經(jīng)過該結(jié)構(gòu)時才會被分路，這樣就避免了給單播業(yè)務(wù)帶來不必要的功率損失，彌補(bǔ)了SaD光組播結(jié)構(gòu)中存在的不足。