专利名称：具有透明性的光学交叉连接设备的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及一种光学通信系统，特别涉及一种内置有电子交叉连接交换机(cross-connect switch)的光学交叉连接设备。
在光学通信系统中，光学交叉连接设备安装在上级节点和下级节点之间的中间节点处，其中，上级节点如中心基站，下级节点如用户。除了信道信号的传输和分配等基本功能之外，光学交叉连接设备在优化业务、拥挤和光学网络上的网络增长以及改善网络的生存性方面都发挥了重要的作用。
称为协议的各种传输格式应用于光学传输系统并且以不同的比特率传输信息。主要的传输格式包括SDH/SONET (Synchronou DigitalHierarchy/Synchronous Optical NETwork，同步数字体系/同步光学网络)、FDDI(光纤分配数据接口)、ESCON(Enterprise Systems CONnectivity，企业系统连接)、光纤信道、千兆以太网和ATM(Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式)。它们分别以125Mbps、155Mbps、200Mbps、622Mbps、1062Mbps、1.25Gbps和2.5Gbps的比特率运行。
图1是具有电子交叉连接交换机的常规光学交叉连接设备的方块图，图2是常规的单一传输光学接收器的方块图。
参考图1，传统的光学交叉连接设备包括多路分解器(DEMUX)10，用于通过信道对输入的光学信号进行多路分解；多个单一传输光学接收器20，用于将从DEMUX10中接收到的光学信道信号转换成电子信号；交叉连接交换机30，用于对从单一传输光学接收器20中接收到的电子信号进行路由；控制器40，用于控制交叉连接交换机30的路由；多个单一传输光学发送器50，用于将从交叉连接交换机30的每个输出端口中接收到的电子信号转换成光学信号；多路传输器(MUX)60，用于将从单一传输光学发送器50中接收到的光学信号多路传输到光纤绞合线上。
参考图2，每个单一传输光学接收器20包括光电转换器22，用于将输入的光学信号转换成电子信号；放大器24，用于放大从光电转换器22中接收到的电子信号；时钟发生器26，用于生成符合输入光学信号传输率的基准时钟信号；时钟数据校正(recovery)装置28，用于校正来自从放大器24接收的放大的电子信号的时钟信号和数据。
单一传输光学接收器20在用于相应光学通信系统的单一传输格式下，以预定传输速率接收光学信号。时钟发生器26以预定的单一频率输出时钟信号，时钟数据校正装置28根据该时钟信号，通过对从光学信号转换而成的电子信号的波形进行整形，来校正该时钟信号和数据。
如上所述，因为常规的光学交叉连接设备具有只支持预定传输格式和相关传输速率的单一传输光学接收器20和单一传输光学发送器50，所以它不能适应地运行于传输格式和传输速率发生变化的情况，也就是说，不具有透明性。因此，当采用的传输格式发生变化或至少使用两种传输格式时，常规的光学交叉连接设备在运行中就有局限性。
为了克服这种局限性，已经开发了自由协议系统以适应不同传输速率的光学信号。然而，自由协议系统局限于在不检测信号的传输速率和不校正时钟信号的情况下对信号进行波形整形。因此，节点中积聚的噪音和定时信号抖动就使得传输质量恶化。
因此，本发明的一个目的是提供一种具有透明性的光学交叉连接设备，用于适应各种传输速率的光学信号。
本发明的另一个目的是提供一种具有透明性的光学交叉连接设备，用于提高传输质量和传输距离。
通过在光学通信系统中提供一种具有透明性的光学交叉连接设备，就可以实现上述目的。在这种光学交叉连接设备中，多路分解器对信道输入的光学信号进行多路分解；多个任意传输光学接收器将从多路分解器中接收到的光学信道信号转换成电子信号，并根据以电子信号传输速率生成的基准时钟信号对时钟信号和数据进行校正；交叉连接交换机对从任意传输光学接收器中接收到的电子信号进行路由；控制器控制交叉连接交换机的路由；多个任意传输光学发送器将从交叉连接交换机的每个输出端口中接收到的电子信号转换成光学信号；多路传输器将从任意传输光学发送器中接收到的光学信号多路传输到光纤绞合线上。
通过结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，本发明的上述和其他目的、特性和优点将会变得更加清楚，其中图1是常规的光学交叉连接设备的方块图；图2是常规的单一传输光学接收器的方块图3是依据本发明优选实施例的光学交叉连接设备的方块图；图4是依据本发明第一优选实施例的任意传输光学接收器的方块图；图5是依据本发明另一个优选实施例的光学交叉连接设备的方块图；图6是依据本发明第二优选实施例的任意传输光学接收器的方块图。
以下将参考附图对本发明的优选实施例进行描述。在下列描述中，由于众所周知的功能或结构会在不必要的细节处使本发明变得难以理解，所以对其不再进行详细描述。
图3和图4分别是依据本发明优选实施例的光学交叉连接设备和任意传输光学接收器的方块图。
参考图3，依据本发明第一优选实施例的光学交叉连接设备由以下部分组成DEMUX110，用于通过信道多路分解输入的光学信号；多个任意传输光学接收器120，用于将从DEMUX110中接收到的光学信道信号转换成电子信号，并根据按电子信号传输速率生成的基准时钟信号生成时钟信号和数据；交叉连接交换机130，用于对从任意传输光学接收器120中接收到的电子信号进行路由；控制器140，用于控制交叉连接交换机130的路由；多个任意传输光学发送器150，用于将从交叉连接交换机130的每个输出端口中接收到的电子信号转换成光学信号；MUX160，用于将从任意传输光学发送器150中接收到的光学信号多路传输到光纤绞合线上。
参考图4，每个任意传输光学接收器120由以下部分组成光电转换器122，用于将输入的光学信号转换成电子信号；放大器124，用于放大电子信号；传输速率检测器126，用于对放大后的电子信号和将放大后的信号延迟预定时间所得的延迟信号进行异或选通，并检测来自异或选通后信号的输入信号的传输速率；基准时钟发生器127，用于根据检测到的传输速率生成基准时钟信号；时钟数据校正装置128，用于根据基准时钟信号校正来自从传输速率检测器126接收到的放大后信号的时钟信号和数据。若需要任意传输光学接收器120运行和配置的详细情况，参见该申请人提交的韩国申请No.199901264和韩国申请No.1999-32170。
传输速率检测器126通过对延迟信号和放大信号在时间上(in time)进行比较而生成检测信号，并基于对该检测信号进行低通滤波所得的电压电平来确定传输速率。也就是说，传输速率检测器126基于通过对延迟信号和放大信号进行异或选通并对异或选通后的信号进行低通滤波而获得的电压电平，检测输入信号的传输速率。
基准时钟发生器127包括多个振荡器，用于生成不同频率的时钟信号。基准时钟发生器127依据检测到的传输速率，选择性地操作多个振荡器中的一个以生成基准时钟信号。
时钟数据校正装置128是可编程的电路，用于根据从基准时钟发生器127中接收到的基准时钟信号，对接收到的电子信号重新整形、重新生成和重新定时。
图5和图6分别是依据本发明另一个优选实施例的光学交叉连接设备和任意传输光学接收器的方块图。
参考图5，依据本发明第二优选实施例的光学交叉连接设备由以下部分组成DEMUX110，用于通过信道多路分解输入的光学信号；多个任意传输光学接收器220，用于通过将从DEMUX110中接收到的光学信道信号转换成电子信号而输出传输速率监控信号，并且，当接收到传输速率变化信号时根据基准时钟信号来校正时钟信号和数据；交叉连接交换机130，用于对从任意传输光学接收器220中接收到的电子信号进行路由；控制器240，用于控制交叉连接交换机130的路由，由传输速率监控信号确定传输速率，并将传输速率变化信号提供给任意传输光学接收器220和多个任意传输光学发送器250；多个任意传输光学发送器250，用于将从交叉连接交换机130的每个输出端口中接收到的电子信号转换成光学信号；MUX160，用于将从任意传输光学发送器250中接收到的光学信号多路传输到光纤绞合线上。
控制器240含有一个判决器/转换器242，用于对从任意传输光学接收器220中接收到的电子信号和对该电子信号进行延迟所得的信号在时间上进行比较而生成一个检测信号，并基于对该检测信号进行低通滤波所获得的电压电平来确定传输速率。
参考图6，每个任意传输光学接收器220由以下部分组成光电转换器222，用于将输入的光学信号转换成电子信号；放大器224，用于放大电子信号；基准时钟发生器226，用于根据从控制器240接收到的传输速率变化率来生成基准时钟信号；时钟数据校正单元228，用于根据基准时钟信号校正从放大器224中接收到的放大信号的时钟信号和数据。依据第二实施例的任意传输光学接收器220不同于依据第一实施例的对应接收器120之处在于，没有如传输速率检测器那样的控制器，它生成基准时钟信号并基于从控制器240中接收到的传输速率信息对时钟信号和数据进行校正。
基准时钟发生器226包括多个振荡器，用于生成不同频率的时钟信号。基准时钟发生器226依据由控制器240所确定的传输速率，选择性地操作多个振荡器中的一个以生成基准时钟信号。
时钟数据校正装置228是可编程的电路，用于根据从基准时钟发生器226中接收到的基准时钟信号，对接收到的电子信号重新整形、重新生成和重新调速。
如上所述，本发明的光学交叉连接设备可以保证透明性，即适应性，因为它能适应不同传输格式和相关传输速率的信号。此外，通过检测传输速率来生成基准时钟信号，以使得可以减少噪音和定时信号跳动并提高传输质量和传输距离。
尽管本发明是参照其特定的优选实施例来描述的，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种修改。
权利要求
1．一种光学通信系统中的具有透明性的光学交叉连接设备，包括多路分解器，用于通过信道多路分解输入的光学信号；多个任意传输光学接收器，用于将从多路分解器接收到的光学信道信号转换成电子信号，并根据以电子信号传输速率生成的基准时钟信号校正时钟信号和数据；交叉连接交换机，用于对从任意传输光学接收器接收到的电子信号进行路由；控制器，用于控制交叉连接交换机的路由；多个任意传输光学发送器，用于将从交叉连接交换机的每个输出端口中接收到的电子信号转换成光学信号；多路传输器，用于将从任意传输光学发送器中接收到的光学信号多路传输到光纤绞合线上。
2．如权利要求1所述的光学交叉连接设备，其中，每个任意传输光学接收器包括光电转换器，用于将输入的光学信号转换成电子信号；放大器，用于放大电子信号；传输速率检测器，用于对电子信号和将放大后的信号延迟预定时间所得的延迟信号进行异或选通，并检测来自异或选通后信号的输入信号的传输速率；基准时钟发生器，用于根据检测到的传输速率生成基准时钟信号；时钟数据校正装置，用于接收电子信号并基于基准时钟信号校正来自电子信号的时钟信号和数据。
3．如权利要求2所述的光学交叉连接设备，其中，传输速率检测器通过对电子信号和延迟信号在时间上进行比较来生成检测信号，并基于对该检测信号进行低通滤波所得的电压电平来确定传输速率。
4．如权利要求2所述的光学交叉连接设备，其中，基准时钟发生器包括多个振荡器，用于生成不同频率的时钟信号。
5．一种光学通信系统中的具有透明性的光学交叉连接设备，包括多路分解器，用于通过信道多路分解输入光学信号；多个任意传输光学接收器，用于通过将从多路分解器接收到的光学信道信号转换成电子信号而输出传输速率监控信号，并且，当接收到传输速率变化信号时根据基准时钟信号来校正时钟信号和数据；交叉连接交换机，用于对从任意传输光学接收器中接收到的电子信号进行路由；控制器，用于控制交叉连接交换机的路由，由传输速率监控信号确定传输速率，并将传输速率变化信号提供给任意传输光学接收器；多个任意传输光学发送器，用于将从交叉连接交换机的每个输出端口接收到的电子信号转换成光学信号；和多路传输器，用于将从任意传输光学发送器接收的光学信号多路传输到光纤绞合线上。
6．如权利要求5所述的光学交叉连接设备，其中，每个任意传输光学接收器包括光电转换器，用于将输入的光学信号转换成电子信号；放大器，用于放大电子信号；基准时钟发生器，用于根据从控制器中接收到的传输速率变化率来生成基准时钟信号；时钟数据校正装置，用于接收电子信号并基于基准时钟信号校正来自电子信号的时钟信号和数据。
7．如权利要求5所述的光学交叉连接设备，其中，控制器包括一个判决器/转换器，用于对从任意传输光学接收器接收的电子信号和对该电子信号进行延迟所得的信号在时间上进行比较而生成一个检测信号，并基于对该检测信号进行低通滤波所获得的电压电平来确定传输速率。
8．如权利要求6所述的光学交叉连接设备，其中，基准时钟发生器包括多个振荡器，用于生成不同频率的时钟信号。
全文摘要
一种光学通信系统中具有透明性的光学交叉连接设备。多路分解器多路分解输入光学信号;多个任意传输光学接收器将接收到的光学信道信号转换成电子信号,并根据以电子信号传输速率生成的基准时钟信号对时钟信号和数据校正;交叉连接交换机对接收到的电子信号进行路由;控制器控制交叉连接交换机的路由;多个任意传输光学发送器将从交叉连接交换机的每个输出端口接收的电信号转换成光信号;多路传输器将从任意传输光学发送器接收的光信号多路传输到光纤绞合线上。
文档编号H04Q3/52GK1302160SQ0013749
公开日2001年7月4日 申请日期2000年12月28日 优先权日1999年12月30日
发明者高俊豪, 金相镐, 金昺稙, 梁光镇 申请人:三星电子株式会社