[發(fā)明專利]一種光分組交換裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110265038.8
• 申請(qǐng)日: 2011-09-08
• 公開（公告）號(hào): CN102291634A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張崇富;王正算
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04Q11/00
• 分類號(hào): H04Q11/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光纖通信技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種光分組交換裝置。

背景技術(shù)

近年來，以互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)為基礎(chǔ)的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，如遠(yuǎn)程教育、視頻點(diǎn)播及高清晰電視持續(xù)增長，不但對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的帶寬容量提出了越來越高的要求，而且也導(dǎo)致了電信業(yè)務(wù)中以語音為主的電路交換業(yè)務(wù)向以數(shù)據(jù)為主的分組交換業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移。由數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)所引起的帶寬需求快速增長，從而使電信網(wǎng)絡(luò)從對(duì)語音業(yè)務(wù)最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)向以IP業(yè)務(wù)為主的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移。

在這種情況下，傳統(tǒng)的帶有光電轉(zhuǎn)換功能的電子交換和路由器將越來越顯露出其功能上和成本上的缺陷。電子器件的處理速度將難以跟上光信息的傳輸速率。在關(guān)鍵的動(dòng)態(tài)光交換/路由環(huán)節(jié)上，高比特率光子信息和數(shù)據(jù)必須通過光電轉(zhuǎn)化器件被分解成低比特率數(shù)據(jù)，這不僅將導(dǎo)致器件和通信成本的增加，降低網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率和可靠性，甚至將有可能發(fā)生大容量光通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的路由堵塞和癱瘓。

為了解決電子瓶頸限制問題，研究人員開始在交換系統(tǒng)中引入光子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全光交換。因此光交叉連接(OXC)和光分插復(fù)用(OADM)設(shè)備成為建設(shè)大容量通信干線網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)備。OXC及OADM網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是WDM全光網(wǎng)的核心技術(shù)，能夠?qū)Χ嗖ㄩL的光信號(hào)進(jìn)行交叉連接，具有透明的傳輸格式和比特率，交叉連接容量大，交叉連接速率和接入速率范圍寬，無需進(jìn)行時(shí)鐘同步和開銷處理，監(jiān)控維護(hù)參數(shù)少，沒有光電轉(zhuǎn)換，避免了電子信號(hào)造成的瓶頸。

OXC由光交叉連接矩陣、輸入接口、輸出接口、管理控制單元及其分插復(fù)用等部分組成。輸入接口、輸出接口直接與光纖鏈路相連，分別對(duì)輸入/輸出信號(hào)進(jìn)行適配、放大，管理控制單元通過編程對(duì)光交叉連接矩陣和輸入接口模塊進(jìn)行檢測和控制，檢測的內(nèi)容包括：輸入/輸出信號(hào)的丟失，輸出信號(hào)的劣化、激光器性能的劣化，激光器失效、OXC內(nèi)部的運(yùn)行狀態(tài)等；控制的內(nèi)容包括：交叉連接控制，主/備保護(hù)倒換等。光交換矩陣是OXC的核心部件，負(fù)責(zé)對(duì)光信號(hào)進(jìn)行交叉連接，要求其無阻賽，低延時(shí)，寬帶寬和高可靠性，并且具有單向，雙向和廣播形式的連接功能，因此，設(shè)計(jì)性能優(yōu)良的光交換矩陣對(duì)于設(shè)計(jì)低串?dāng)_，高信噪比以及阻塞特性優(yōu)良的光交叉節(jié)點(diǎn)是非常關(guān)鍵的。

在文獻(xiàn)[Eramo，V.；Germoni，A.；Cianfrani，A.；Lo?Buono，F(xiàn).；“PerformanceEvaluation?of?a?QoS?Technique?for?Bufferless?Optical?Packet?Switches”，TransparentOptical?Networks，2009.ICTON?09.11th?International?Conference?on?June?282009-July?2?2009]中作者提出一種無緩存的光分組交換結(jié)構(gòu)。雖然該結(jié)構(gòu)能減少對(duì)光緩存器的依賴，但該光分組交換結(jié)構(gòu)還保留有單獨(dú)的競爭解決模塊，這使得光分組交換結(jié)構(gòu)在處理競爭問題時(shí)不夠靈活，沒有充分體現(xiàn)光分組交換的優(yōu)勢(shì)。

在2010年12月22日授權(quán)公告，公告號(hào)為CN101437178B，名稱為“基于光碼分復(fù)用的光分組交換結(jié)構(gòu)”發(fā)明中，公布了一種光分組交換裝置，但該專利沒有競爭處理機(jī)制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種光分組交換裝置，不依賴緩存器，且能夠更加靈活地處理波長競爭問題。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明，本發(fā)明光分組交換裝置，包括：

多個(gè)輸入端口平面，輸入端口平面由光分支器，多個(gè)光解碼器，光開關(guān)和多個(gè)光編碼器組成，基于光碼分復(fù)用的光分組交換結(jié)構(gòu)的各輸入端口分別連接一個(gè)輸入端口平面的光分支器，光分支器的輸出端分別連接該輸入端口平面的各光解碼器的輸入端，各光解碼器的輸出端分別連接該輸入端口平面的光開關(guān)的輸入端，光開關(guān)可以根據(jù)依據(jù)標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表產(chǎn)生的控制信號(hào)進(jìn)行交換，光開關(guān)的輸出端連接該輸入端口平面的各光編碼器的輸入端，各光編碼器的輸出端構(gòu)成該輸入端口平面的輸出端；光分組交換裝置的各輸入端口輸入的光分組輸入到各自的輸入端口平面的光分支器，光分支器將光分組廣播到該輸入端口平面的各光解碼器中，與輸入光分組標(biāo)簽匹配的光解碼器的輸出端恢復(fù)出原凈荷信號(hào)，并經(jīng)依據(jù)標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表產(chǎn)生的控制信號(hào)進(jìn)行交換的該輸入端口平面的光開關(guān)交換，將恢復(fù)出的凈荷信號(hào)輸入到該輸入端口平面的某光編碼器附加上新光標(biāo)簽，得到標(biāo)簽更新后的光分組；