[發(fā)明專利]一種可片上集成的物理層組播光交換節(jié)點裝置及網(wǎng)絡(luò)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710127799.4
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106817323B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫小菡;鄭宇;戈志群;張曉露;邸凌云;葉曉凱
• 申請（專利權(quán)）人: 南京曦光信息科技有限公司
• 主分類號: H04L49/109
• 分類號: H04L49/109;H04L49/356;H04Q11/00
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 衛(wèi)麟

1.一種物理層組播光交換網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，包括傳感與執(zhí)行設(shè)備、保護(hù)與控制設(shè)備、網(wǎng)關(guān)設(shè)備以及光交換節(jié)點裝置；

其中，所述光交換節(jié)點裝置包括：

陣列波導(dǎo)光柵和至少一個無源光分配模塊，每一個所述無源光分配模塊均包括至少3個光耦合器，所述每一個光耦合器均包括一個合路端和至少2個分路端，其中，所述3個光耦合器的分路端相互連接形成三端口環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述3個光耦合器的合路端分別構(gòu)成所述三端口環(huán)形結(jié)構(gòu)的3個端口；

所述形成三端口環(huán)形結(jié)構(gòu)的第一光耦合器的合路端通過輸入接口單元連接所述無源光分配模塊的輸入端口；

所述形成三端口環(huán)形結(jié)構(gòu)的第二光耦合器的合路端通過輸出接口單元連接所述無源光分配模塊的輸出端口；

所述形成三端口環(huán)形結(jié)構(gòu)的第三光耦合器的合路端連接所述無源光分配模塊的匯聚端口；

所述無源光分配模塊的匯聚端口均依次與所述陣列波導(dǎo)光柵的一個分波端口連接，

所述無源光分配模塊的各輸入端口依次連接所述光交換節(jié)點裝置的各輸入接口，所述無源光分配模塊的各輸出端口依次連接所述光交換節(jié)點裝置的各輸出接口，所述陣列波導(dǎo)光柵的合波端口連接所述光交換節(jié)點裝置的匯聚接口；所述傳感與執(zhí)行設(shè)備與所述光交換節(jié)點裝置的輸入接口連接，用于采集傳感數(shù)據(jù)或執(zhí)行控制指令；

所述保護(hù)與控制設(shè)備與所述光交換節(jié)點裝置的輸出接口連接，用于接收所述傳感數(shù)據(jù)或發(fā)送所述控制指令；

所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備與所述光交換節(jié)點裝置的匯聚接口連接，用于調(diào)度所述傳感與執(zhí)行設(shè)備以及所述保護(hù)與控制設(shè)備，同時實現(xiàn)所述傳感與執(zhí)行設(shè)備或所述保護(hù)與控制設(shè)備與外部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交互；

所述光交換節(jié)點裝置用于依據(jù)所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備的調(diào)度，實現(xiàn)所述傳感與執(zhí)行設(shè)備、保護(hù)與控制設(shè)備以及網(wǎng)關(guān)設(shè)備，三者之間的數(shù)據(jù)交互。

2.如權(quán)利要求1所述的物理層組播光交換網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述光交換節(jié)點裝置中的各個無源光分配模塊的工作波長互不相同，所述各無源光分配模塊的工作波長與該無源光分配模塊所連接的陣列波導(dǎo)光柵的分波端口的工作波長相匹配，所述傳感與執(zhí)行設(shè)備的工作波長與該傳感與執(zhí)行設(shè)備所連接的無源光分配模塊的工作波長相匹配，所述保護(hù)與控制設(shè)備的工作波長與該保護(hù)與控制設(shè)備所連接的無源光分配模塊的工作波長相匹配。

3.一種適用于權(quán)利要求1或2所述物理層組播光交換網(wǎng)絡(luò)的通信方法，其特征在于，包括：

時隙分配：所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備在所述光交換網(wǎng)絡(luò)的初始化階段或在所述光交換網(wǎng)絡(luò)中無下行數(shù)據(jù)時，為所述光交換網(wǎng)絡(luò)中每一個傳感與執(zhí)行設(shè)備和每一個保護(hù)與控制設(shè)備分配獨立時隙，并通過控制幀通知所有傳感與執(zhí)行設(shè)備和所有保護(hù)與控制設(shè)備，所述每一個傳感與執(zhí)行設(shè)備和所述每一個保護(hù)與控制設(shè)備僅在其分配到的時隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)交互：根據(jù)數(shù)據(jù)流向不同分為四種數(shù)據(jù)交互方法：

第一種數(shù)據(jù)流向為由所述傳感與執(zhí)行設(shè)備與連接至同一個無源光分配模塊的保護(hù)與控制設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互：其中的源網(wǎng)絡(luò)終端在本終端發(fā)送時隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)報文，所述數(shù)據(jù)報文經(jīng)由與該源網(wǎng)絡(luò)終端連接的無源光分配模塊進(jìn)行物理層組播，最終將所述數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)送至目的網(wǎng)絡(luò)終端；

第二種數(shù)據(jù)流向為由所述傳感與執(zhí)行設(shè)備與連接至不同無源光分配模塊的保護(hù)與控制設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互：其中的源網(wǎng)絡(luò)終端在本終端發(fā)送時隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)報文，所述數(shù)據(jù)報文經(jīng)由與該源網(wǎng)絡(luò)終端連接的無源光分配模塊進(jìn)行物理層組播，然后將該組播數(shù)據(jù)經(jīng)由所述光交換節(jié)點裝置的匯聚接口送入網(wǎng)關(guān)設(shè)備，由所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備選用與目的網(wǎng)絡(luò)終端相匹配的波長，將所述組播數(shù)據(jù)通過光交換節(jié)點裝置的匯聚接口轉(zhuǎn)發(fā)至目的網(wǎng)絡(luò)終端所連接的無源光分配模塊進(jìn)行第二次物理層組播，最終將所述數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)送至目的網(wǎng)絡(luò)終端；

第三種數(shù)據(jù)流向為由所述傳感與執(zhí)行設(shè)備或所述保護(hù)與控制設(shè)備與所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備后的服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互：其中的源網(wǎng)絡(luò)終端在本終端發(fā)送時隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)報文，所述數(shù)據(jù)報文經(jīng)由與該源網(wǎng)絡(luò)終端連接的無源光分配模塊進(jìn)行物理層組播，將所述數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)送至所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備，由所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)送至所述服務(wù)器；

第四種數(shù)據(jù)流向為由所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備后的服務(wù)器下發(fā)數(shù)據(jù)至所述傳感與執(zhí)行設(shè)備或所述保護(hù)與控制設(shè)備：所述服務(wù)器將所述數(shù)據(jù)發(fā)送至所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備，所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備選用與目的網(wǎng)絡(luò)終端相匹配的波長，將所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至該目的網(wǎng)絡(luò)終端所連接的無源光分配模塊進(jìn)行物理層組播，最終將所述數(shù)據(jù)送至目的網(wǎng)絡(luò)終端。