专利名称：一种实现roadm节点波长无阻塞调度的方法
技术领域：
本发明涉及光通信领域中的ROADM节点波长调度，具体的说是一种实现ROADM节 点波长无阻塞调度的方法。
背景技术：
ROADM(Reconfigurable Optical Add-drop Multiplexer,可重构分叉复用器)作 为WDM (Wavelength Division Multiplexing,波分复用)光通信中的一种新技术，正在逐步 应用于各大运营商的网络系统之中。其波长可重构功能，可使W匿网络变得相当灵活，使得 网络中的光纤、波长等资源的利用率得到大大的提高。 基于MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems, 微机电系统)的 WSS (Wavelength Seletive Switch,波长选择开关)模块作为当前ROADM技术的核心器件， 其特点在于可以实现波长的无色特性，即任意波长可以从任意端口上下话。但是WSS模块 的制作成本相当高昂。拿目前应用最广的1X9WSS模块来说，一个R0A匿节点若想实现波 长的任意上下话，就需要配置成全WSS实现的ROADM节点，全WSS实现的ROADM节点结构如 图1所示，一共需要4个WSS模块。由于受到成本限制，目前基于WSS模块的ROA匿节点多 应用于一些试验网，还未得到大规模商用。不过，出于控制成本的考虑，WSS模块的应用还 有下面如图2、3所示的两种用法，因为一个ROA匿节点维度方向少用了一个WSS模块，因此 可以节约近一半R0A匿节点建网成本。 固定下话任意上话的ROADM节点如图2所示，用AWG模块(Arrayed Waveguide Grating,陈列波导光栅)进行固定波长的下话，用WSS模块实现任意波长的上话。光耦合 器Cupper对主光通道中的主线路光分光，然后用AWG模块将所有波长下话到其对应的波长 端口 。利用WSS模块的无色特性实现任意波长从任意端口的上话。 固定上话任意下话的ROA匿节点如图3所示，用AWG模块进行固定波长的上话，用 WSS模块实现任意波长的下话。WSS模块将需要本地下话的波长下话到各端口后，主光通道 剩余的主线路光集中从余下的一个端口输出，该输出光与本地经AWG模块合波后的光经光 耦合器cupper耦合到一起发往线路。图3中可以看出，被调度的波长为A 1的主线路光与 上话的波长同样为A 1的光发生冲突，该调度是不被允许的。 图1、图2的应用方法，其优点在于可实现波长的无阻塞交叉调度，即无论软件怎 么调度，出ROA匿节点各方向的光纤中都不会同时存在来自于不同方向的相同波长。之所 以这么讲，是因为所有上话的波长都经过了 WSS模块，利用WSS模块的波长阻断与直通功能 就可以控制波长的上话，不至于导致上话波长与主光通道中已有的波长冲突。软件方面只 需实现对WSS模块的控制即可实现波长的无阻塞调度。 而对于图3所示的第三种应用方式，波长的上话是通过本地AWG模块合波，再用光 耦合器和WSS模块下话后剩余的波长耦合输出到线路中。WSS模块实现任意波长在任意端 口的下话，对于突发业务的应用比较行之有效，同时还可解决临时性波长业务调度。但这种 应用方式存在一个问题，即上话的波长无法控制，它可能与WSS模块下话后剩余的波长冲突。目前暂时没有解决此问题的相应技术方案。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种实现R0ADM节点波长无 阻塞调度的方法，当使用AWG模块上话，使用WSS模块下话，且WSS模块下话后剩余的波长 通过光耦合器与AWG模块上话的波长合波进行波长集中调度时，通过软件控制波长的路 由，可以更加灵活的调度波长而不会造成波长的阻塞。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是 —种实现ROA匿节点波长无阻塞调度的方法，其特征在于包括以下步骤
步骤l，用户请求波长调度用户向控制软件请求建立一条端到端的直通路由来 传输一波长为A 1的光波，所传输的波长A 1即为被调度波长A l，该直通路由需要穿通至 少一个R0ADM节点，控制软件收到请求后，逐节点执行步骤2为被调度波长A l建立直通路 由； 步骤2，判断是否为末节点、上话是否使用WSS模块控制软件接到调度请求后，先 关闭与被调度波长A l对应的波长转换器OTU上的激光器，然后查询控制软件的数据库，判 断当前需要穿通的ROA匿节点是否为末节点，如果是末节点，则执行步骤7的末节点操作； 如果不是末节点，则判断当前需要穿通的ROA匿节点是否使用WSS模块进行上话，如果当前 需要穿通的ROAmi节点是使用WSS模块进行上话，则控制软件根据实际的光纤连接，打开与 当前需要穿通的ROA匿节点对应的WSS模块的端口 ，让被调度波长A 1直通当前需要穿通 的ROA匿节点；然后，被调度波长A l继续路由，进入下一个需要穿通的ROA匿节点，控制软 件重复步骤2进行下一个需要穿通的ROA匿节点的调度；否则执行步骤3 ;
步骤3，判断是否有用光耦合器Cupper上话相同的波长查询控制软件的数据库， 判断当前需要穿通的ROA匿节点是否使用AWG模块进行上话，且AWG模块上话波长中存在 与被调度波长A 1相同的上话波长A l，如果不存在则控制软件为被调度波长A 1打开WSS 模块的端口，使被调度波长A 1直通当前需要穿通的ROA匿节点，被调度波长A 1继续路 由，进入下一个需要穿通的ROA匿节点，控制软件重复步骤2进行下一个需要穿通的ROA匿 节点的调度；否则执行步骤4; 步骤4，业务级别比被调度波长高控制软件判断被调度波长A 1与通过AWG模块 上话的上话波长A l二者承载的业务等级；如果被调度波长A l承载的业务等级高，则执行
步骤5 ;如果上话波长A 1承载的业务等级高，则结束本次调度操作，控制软件返回调度不
成功的信息给用户； 步骤5，阻断上话波长A 1 :控制软件通过关闭上话波长A 1对应的波长转换器 OTU上的激光器或者将上话波长A 1的光功率衰减到最小以阻断使用AWG模块进行上话的 上话波长A l，从而使被调度波长A 1穿通当前需要穿通的ROA匿节点；执行步骤6 ;
步骤6，判断是否到达末节点根据用户的调度请求，判断整个调度是否到达末节 点，如果到达末节点，则执行步骤7，否则控制软件重复步骤2进行下一个需要穿通的ROADM 节点的调度，直至到达末节点； 步骤7，执行末节点操作，完成波长调度控制软件打开被调度波长A 1对应的波 长转换器OTU上的激光器，使被调度波长A 1通过之前调度时打通的光通道，完成波长调度。 本发明所述的实现ROA匿节点波长无阻塞调度的方法，当使用AWG模块上话，使用 WSS模块下话，且WSS模块下话后剩余的波长通过光耦合器与AWG模块上话的波长合波进行 波长集中调度时，通过软件控制波长的路由，可以更加灵活的调度波长而不会造成波长的 阻塞。
本发明有如下附图 图1全WSS实现的ROADM节点示意图， 图2固定下话任意上话的ROADM节点示意图， 图3固定上话任意下话的ROA匿节点示意图， 图4本发明所述方法的流程图， 图5具体实施例一结构示意图。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。 本发明针对图3的有阻塞波长调度，提出了一种软件上的解决办法，当控制软件
在计算路由时，将由光耦合器cupper上话的波长对应的激光器关断，从而保证耦合的光路
中不会存在波长冲突。本发明实施中需要说明一点的是，基于ROA匿节点的波长调度与控
制，首先需要将系统的连纤关系输入到控制软件的数据库中，控制软件在进行波长调度时，
分析该数据库，以寻找光通道路径。现有的控制软件均可实现这一功能。 如图3所示，经过WSS模块下话后，假设主光通道剩余的波长中含有一被调度波长
入l，此时本地AWG模块上话的上话波长A 1在使用cu卯er耦合的过程中与主光通道的被
调度波长入l冲突。为了避免这种冲突的发生，控制软件将检测通过AWG模块上话的上话
波长A 1当前是否确实存在。有两种方式可以检测上话波长A 1是否存在， 第一，通常AWG模块可以对每个上话的波长进行功率检测，如果上话波长A l光功
率正常，则表明存在上话波长A L即存在冲突； 第二，从数据库中查询，如果AWG模块的输入端口连接了波长为A 1的上话波长 入1，同样可以确定存在上话波长A 1，即存在冲突。 控制软件要做的操作是，判断该AWG模块的类型，是否带VOA (可调式光衰减器)， 带VOA的AWG模块即VMUX (Variable OpticalAtte皿ator+Multiplexer，信道光功率预均 衡合波模块)，可以对每个波长预衰减后再合波。如果是带VOA的AWG模块，那么将AWG模 块对应的A 1通道衰减到最大以阻断上话波长A l，从而让经过WSS模块的被调度波长入1 可以安全地通过cu卯er。如果是不带VOA的AWG模块，那么控制软件将自动关断上话波长 入1对应的本地上话OTU的激光器，从而仍旧可以让经过WSS模块的被调度波长A 1安全通 过cupper。以上操作即实现了本发明所说的波长的无阻塞调度。 从上述的技术方案可以看出，控制软件在进行波长调度的过程中，有可能将ROADM 节点与被调度波长A 1同波长的OTU的激光器关断。那么，下一次调度时，如需要从被关断 激光器的OTU调度某一波长，就需要进行开激光器的操作。为了使控制软件不至于太过复杂，可以在每次波长调度的过程中，对与被调度波长A 1同波长的OTU的激光器进行一次开 激光器的操作，从而可以实现波长的成功调度。 对于在调度过程中被关激光器的0TU，如果该OTU对应波长A 1的激光器本身已承
载了业务，控制软件也应该对此进行判断，即判断承载了业务的该波长A 1的业务等级。控
制软件在做波长调度时，需要预先指定被调度波长A 1的业务等级，当其途经ROAmi站点遇
到波长阻塞时，判断两者业务等级的高低，如果被调度波长A 1的业务等级高于当前阻塞
波长(上话波长Al)，那么软件将自动进行上面阻断或者关激光器的操作，如果被调度波
长A 1的业务等级低于当前阻塞波长，控制软件可以给出提示，以告知用户是否需要拆除
比当前正在创建波长业务等级高的波长路由，由用户来决定是否继续创建。 用耦合器上话的波长或波长组，在收端必须用WSS下话，这样才能保证光纤中的
波长是可控的，而不是任意广播、任意下话从而造成波长冲突。 图4为本发明所述方法的流程图，其具体步骤解释如下 准备、波长调度用户根据自己的需要，发起波长调度的请求。 路径到达ROADM节点被调度的波长A 1需要穿通某个ROADM节点。 节点上话用WSS实现查询数据库，判断ROA匿节点是否图1、图2所示的配置。如
果是，则可直接配置WSS的端口，实现的调度。 是否有用耦合器上话的被调度波长判断该R0A匿节点的上话是否如图3所示，且 上话的波长与被调度的波长(A 1)相同。如果波长不相同，则可直接调度A 1穿通该ROA匿 节点。如果相同，则继续下一步。 业务级别比被调度的波长高判断被调度波长A 1与该ROA匿节点上话波长二者 承载的业务等级。如果ROADM节点上话波长承载的业务等级高，则退出本次调度，如果被调 度的波长A 1承载的业务等级高，则继续下一步。 阻断上话波长当被调度的波长A 1承载的业务等级高于ROA匿节点上话的相同 波长承载的业务等级时，为了避免波长冲突，软件通过两种方式阻断上话的波长1、关断上 话波长的激光器；2、调节合波盘的V0A(variable optical attenuator)，将上话波长衰减 至最小直至阻断，这样即保证被调度的波长顺利穿通该ROA匿节点而不发生波长冲突。
被调度波长A 1至此已穿通图3所示ROA匿节点，接着进行波长路径上下一节点 的调度，直至完成A 1的全网调度，成功创建基于A 1的光通道。 光通道创建完成后，软件将自动打开被调度波长对应OTU的激光器，完成本次调 度操作。 下面举例说明本发明所述方法，图5为具体实施例一结构示意图，其中 设业务路径上有4个ROADM节点，编号A， B， C， D。节点A之前和节点D之后各有
一端接点设为T、R。 节点A、 C :如文中图3所示，使用AWG上话，WSS下话；
节点B、D :如文中图1或图2所示，使用WSS上话，AWG下话。
用户需要建立从T_>R的光波长通道，设波长为入1。
首先，软件关闭节点T A 1对应的OTU激光器。 其次，开始检查依次检查路由通道各节点。A节点，使用AWG上话本地波长，设上话 的本地波长中没有入l，设置WSS模块的端口，使入l直通该节点，这时不会发生波长冲突。用WSS上话，软件设置WSS模块的端口 ，使A 1直通该节点，根据WSS模 块的特性，这时不存在波长冲突的问题。 C节点，同A节点，不同的是假设本地AWG上话波长中有A 1 ，那么，先关闭本地与 AWG相连的A 1对应的OTU激光器，然后再设置WSS模块端口 ，使A 1直通，从而保证直通的 入1和C节点本地上话的A 1不在耦合器上发生冲突。 D节点，同B节点，使用WSS上话，不存在冲突的问题，因此，设置D节点WSS模块端 口 ，使A 1直通即可，完成最后一个ROADM节点的调度。 通过以上操作，4个ROA匿节点对A 1都处于直通状态，且不会发生波长冲突，入1 安全到达R节点，完成下话，实现T_>R光波长通道的建立。 整个调度过程中，每开始一个节点的调度，软件会先判断是否到达最后一个节点， 若到达，则不再继续调度，开始建立光通道，若不是最后一个节点，则判断节点上下话类型， 进行该节点的波长调度。 所有ROA匿节点波长调度完成后，打开源节点T A 1对应OTU激光器，业务承载于 入l上实现了端到端的调度。
权利要求
一种实现ROADM节点波长无阻塞调度的方法，其特征在于包括以下步骤步骤1，用户请求波长调度用户向控制软件请求建立一条端到端的直通路由来传输一波长为λ1的光波，所传输的波长λ1即为被调度波长λ1，该直通路由需要穿通至少一个ROADM节点，控制软件收到请求后，逐节点执行步骤2为被调度波长λ1建立直通路由；步骤2，判断是否为末节点、上话是否使用WSS模块控制软件接到调度请求后，先关闭与被调度波长λ1对应的波长转换器OTU上的激光器，然后查询控制软件的数据库，判断当前需要穿通的ROADM节点是否为末节点，如果是末节点，则执行步骤7的末节点操作；如果不是末节点，则判断当前需要穿通的ROADM节点是否使用WSS模块进行上话，如果当前需要穿通的ROADM节点是使用WSS模块进行上话，则控制软件根据实际的光纤连接，打开与当前需要穿通的ROADM节点对应的WSS模块的端口，让被调度波长λ1直通当前需要穿通的ROADM节点；然后，被调度波长λ1继续路由，进入下一个需要穿通的ROADM节点，控制软件重复步骤2进行下一个需要穿通的ROADM节点的调度；否则执行步骤3；步骤3，判断是否有用光耦合器Cupper上话相同的波长查询控制软件的数据库，判断当前需要穿通的ROADM节点是否使用AWG模块进行上话，且AWG模块上话波长中存在与被调度波长λ1相同的上话波长λ1，如果不存在则控制软件为被调度波长λ1打开WSS模块的端口，使被调度波长λ1直通当前需要穿通的ROADM节点，被调度波长λ1继续路由，进入下一个需要穿通的ROADM节点，控制软件重复步骤2进行下一个需要穿通的ROADM节点的调度；否则执行步骤4；步骤4，业务级别比被调度波长高控制软件判断被调度波长λ1与通过AWG模块上话的上话波长λ1二者承载的业务等级；如果被调度波长λ1承载的业务等级高，则执行步骤5；如果上话波长λ1承载的业务等级高，则结束本次调度操作，控制软件返回调度不成功的信息给用户；步骤5，阻断上话波长λ1控制软件通过关闭上话波长λ1对应的波长转换器OTU上的激光器或者将上话波长λ1的光功率衰减到最小以阻断使用AWG模块进行上话的上话波长λ1，从而使被调度波长λ1穿通当前需要穿通的ROADM节点；执行步骤6；步骤6，判断是否到达末节点根据用户的调度请求，判断整个调度是否到达末节点，如果到达末节点，则执行步骤7，否则控制软件重复步骤2进行下一个需要穿通的ROADM节点的调度，直至到达末节点；步骤7，执行末节点操作，完成波长调度控制软件打开被调度波长λ1对应的波长转换器OTU上的激光器，使被调度波长λ1通过之前调度时打通的光通道，完成波长调度。
全文摘要
一种实现ROADM节点波长无阻塞调度的方法，涉及ROADM节点波长调度，包括以下步骤1，用户请求波长调度；2，判断是否为末节点、上话是否使用WSS模块；3，判断是否有用光耦合器Cupper上话相同的波长；4，业务级别对比；5，阻断上话波长；6，判断是否到达末节点；7，执行末节点操作，完成波长调度。本发明所述的实现ROADM节点波长无阻塞调度的方法，当使用AWG模块上话，使用WSS模块下话，且WSS模块下话后剩余的波长通过光耦合器与AWG模块上话的波长合波进行波长集中调度时，通过软件控制波长的路由，可以更加灵活的调度波长而不会造成波长的阻塞。
文档编号H04L12/56GK101695143SQ20091021037
公开日2010年4月14日 申请日期2009年11月2日 优先权日2009年11月2日
发明者孙渊军, 张德超, 杨兆华, 郭志霞, 陈德华, 马俊 申请人:烽火通信科技股份有限公司;