基于电路域的光线路交叉系统架构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光线路交叉系统架构及实现方法，特别涉及一种基于电路域的光线路交叉系统架构及实现方法。
【背景技术】
[0002]随着通信行业信息化程度的深入，大颗粒的交换业务逐步兴起，导致接入层、城域层及骨干网路的数据流量均快速的增长，而作为电信传输主要媒介的光纤通信，其传输带宽呈现倍数的增长。面对越来越多的信号交换需求，传统的光交叉设备由于成本高，引入插入损耗等问题，越来越成为光接入前端路由选配方案的瓶颈。
【发明内容】
[0003]鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种在电路域实现光线路交叉的系统架构，实现高速信号的无误码传输，具体技术方案是，一种基于电路域的光线路交叉系统架构，包括机箱、背板、数块业务卡、主控交叉卡、数个连接器，其特征在于:机箱采用横向插卡的自定义架构，背板位于机箱的中部，背板上固定有数个连接器、内部有连接总线，总线分为控制总线和数据总线，业务卡、主控交叉卡与背板采用连接器横向插卡的连接方式连接，所述的一个业务卡包括光电转换模块、nX2n交叉模块、第一信号完整性芯片、第二信号完整性芯片和2nXn交叉模块、电光转换模块，连接为光电转换模块、nX2n交叉模块、第一信号完整性芯片依次串接，第一信号完整性芯片为输出端，电光转换模块、2nXn交叉模块和第二信号完整性芯片依次串接，第二信号完整性芯片为输入端，主控交叉卡4包括信号完整性芯片、rXr交叉模块，信号完整性芯片、rXr交叉模块串接，信号完整性芯片为输出端，:r X r交叉模块为输入端，数个业务卡横向插卡连接背板的数个连接器，一个主控交叉卡横向插卡连接背板的连接器，系统交叉网络分为输入级、中间级、输出级的三级架构，输入级为r个nX2n交叉模块，中间级为2n个rXr交叉模块，输出级为r个2nXn交叉模块。输入级与中间级的连接方式为，输入级第1个ηX 2n交叉模块的2n路输出分别与中间级2n个r Xr交叉模块的第1路输入相连，输入级第2个nX 2n交叉模块的2n路输出分别与中间级2n个r Xr交叉模块的第2路输入相连，依次类推输入级第r个nX 2n交叉模块的2n路输出分别与中间级2n个rXr交叉模块的第r路输入相连；中间级与输出级的联系方式为:中间级2n个r Xr交叉模块的第1路输出分别与输出级第1个2nXn交叉模块的2n路输入相连，中间级2n个rXr交叉模块的第2路输出分别与输出级第2个2nXn交叉模块的2n路输入相连，以此类推，中间级2n个rXr交叉模块的第r路输出分别与输出级第1个2nXn交叉模块的2n路输入相连，实现KXK (K=rXn)个路由的严格无阻塞交换网络。
[0004]信号的传输路径为，光信号进入业务卡后进行光电转换，转换成电信号通过连接器传输到背板上，再通过背板连接器传输到主控交叉卡上，主控交叉卡进行交叉后信号再通过连接器返回到背板上，最后再通过背板的连接器传回到业务卡，经业务卡进行电光转换，转换成光信号输出。
[0005]在通信链路的业务卡和主控交叉卡上，凡经过连接器后加入信号完整性芯片，运用DFE自动均衡技术和可调预加重技术，保证信号的无误码传输。
[0006]信号的各级链路的走线采用等长处理。
[0007]本发明的技术效果是，系统稳定、最高可达11.5Gbps的信号速率，具有严格无阻塞特性、广播复制功能，较纯光交换网络功能强大又性价比高，适合目前电信领域应用。
【附图说明】
[0008]图1是本发明的信号的流向图。
[0009]图2是本发明的系统连接图。
[0010]图3是本发明的三级交叉结构图。
[0011]图4是本发明的结构外形图。
【具体实施方式】
[0012]如图2、4所示，系统机箱1采用横向插卡的自定义架构，背板2位于标准机箱1的中部，业务卡3、主控交叉卡4采取前后横向插卡的连接方式，其连接器采用最高速可支持25Gbps速率的ZD+高速差分信号连接器，其背板2总线分为控制总线和数据总线，数据总线采用标准LVDS总线，交叉总线采用MLVDS总线。
[0013]如图3所示，系统交叉网络分为输入级、中间级、输出级的三级架构，其中输入、输出级在业务卡3上实现，中间级在主控交叉卡2上实现。输入级为r个nX2n高速线速电交叉模块，中间级为2n个rXr高速线速电交叉模块，输出级为r个2nXn高速线速电交叉模块。输入级与中间级的连接方式为，输入级第1个nX2n模块的2n路输出分别与中间级2n个r X r模块的第1路输入相连，输入级第2个η X 2n模块的2n路输出分别与中间级2n个rXr模块的第2路输入相连，依次类推输入级第r个nX2n模块的2n路输出分别与中间级2n个rXr模块的第r路输入相连；中间级与输出级的联系方式为中间级2n个rXr模块的第1路输出分别与输出级第1个2nXn模块的2n路输入相连，中间级2n个r Xr模块的第2路输出分别与输出级第2个2nXn模块的2n路输入相连，以此类推，中间级2n个rXr模块的第r路输出分别与输出级第1个2nXn模块的2n路输入相连，该交叉网络可以实现KXK (K=rXn)个路由的严格无阻塞交换网络。
[0014]如图1所示，电路域实现的光线路交叉系统的实现方法。信号的传输路径为，光信号进入业务卡3后通过数字光模块进行光电转换，转换成电信号在业务卡3上传输，为克服传输的非线性效应，需先经过信号完整性芯片的处理，再通过高速连接器传输到背板2上，背板2信号再通过高速连接器传输到主控交叉卡4上，此时由于两级高速连接器造成的阻抗不连续及背板2的600_长的传输路径引起的信号衰减，在信号进入主控交叉卡4后需要一级信号完整性芯片进行信号再生优化，信号经业务卡3交叉后再通过高速连接器返回到背板2上，最后再通过背板2的连接器传回到业务卡3，再经一级信号完整性芯片处理后通过业务卡3上的数字光模块进行电光转换，转换成光信号输出。为控制高达11.5Gbps的高速信号在长距离传输过程中引入的串扰、发射、衰耗等问题，在业务卡3和主控交叉卡4的信号传输链路中靠接连接器一侧加入信号完整性芯片(主控交叉卡4交叉后输出到高速接插件这段不加信号完整性芯片)，完整性芯片采用DSP算法，通过自动均衡和可调预加重技术控制信号的质量，调整信号的眼图效果，以实现高速信号的无误码传输。
[0015]本发明的主要优点是:1.信号速率高，最高可达11.5Gbps，适合目前电信领域主流光纤网传输速率；2.具有严格无阻塞特性，无论采用何种路由算法都不会引入重排问题，满足光网路系统中对路由选配时不交叉的路由不产生误码的要求，并且系统具有广播复制功能；3.系统稳定，满足电信领域对通信系统误码率要求；4.对比纯光交换网络功能强大又性价比高。
【主权项】
1.一种基于电路域的光线路交叉系统架构，包括机箱(1)、背板(2)、数块业务卡(3)、主控交叉卡(4)、数个连接器，其特征在于:机箱(1)采用横向插卡的自定义架构，背板(2)位于机箱(1)的中部，背板(2)上固定有数个连接器、内部有连接总线，总线分为控制总线和数据总线，业务卡(3)、主控交叉卡(4)与背板(2)采用连接器横向插卡的连接方式连接，所述的一个业务卡(3)包括光电转换模块、nX2n交叉模块、第一信号完整性芯片、第二信号完整性芯片和2nXn交叉模块、电光转换模块，连接为光电转换模块、nX2n交叉模块、第一信号完整性芯片依次串接，第一信号完整性芯片为输出端，电光转换模块、2nXn交叉模块和第二信号完整性芯片依次串接，第二信号完整性芯片为输入端，主控交叉卡(4)包括信号完整性芯片、rXr交叉模块，信号完整性芯片、rXr交叉模块串接，信号完整性芯片为输出端，rXr交叉模块为输入端，数个业务卡(3)横向插卡连接背板(2)的数个连接器，一个主控交叉卡(4)横向插卡连接背板(2)的连接器，系统交叉网络分为输入级、中间级、输出级的三级架构，输入级为r个nX2n交叉模块，中间级为2n个rXr交叉模块，输出级为r个2nXn交叉模块； 输入级与中间级的连接方式为，输入级第1个ηX 2n交叉模块的2n路输出分别与中间级2n个r Xr交叉模块的第1路输入相连，输入级第2个nX 2n交叉模块的2n路输出分别与中间级2n个rXr交叉模块的第2路输入相连，依次类推输入级第r个nX2n交叉模块的2n路输出分别与中间级2n个r Xr交叉模块的第r路输入相连；中间级与输出级的联系方式为:中间级2n个rXr交叉模块的第1路输出分别与输出级第1个2nXn交叉模块的2n路输入相连，中间级2n个rXr交叉模块的第2路输出分别与输出级第2个2nXn交叉模块的2n路输入相连，以此类推，中间级2n个rXr交叉模块的第r路输出分别与输出级第1个2nXn交叉模块的2n路输入相连，实现KXK (K=rXn)个路由的严格无阻塞交换网络。2.如权利要求1所述的一种基于电路域的光线路交叉系统架构，其特征在于:信号的传输路径为，光信号进入业务卡(3)后进行光电转换，转换成电信号通过连接器传输到背板(2)上，再通过背板(2)连接器传输到主控交叉卡(4)上，主控交叉卡(4)进行交叉后信号再通过连接器返回到背板(2)上，最后再通过背板(2)的连接器传回到业务卡(3)，经业务卡(3 )进行电光转换，转换成光信号输出。3.如权利要求1所述的一种基于电路域的光线路交叉系统架构，其特征在于:在通信链路的业务卡(3)和主控交叉卡(4)上，凡经过连接器后加入信号完整性芯片，运用DFE自动均衡技术和可调预加重技术，保证信号的无误码传输。4.如权利要求1所述的一种基于电路域的光线路交叉系统架构，其特征在于:信号的各级链路的走线采用等长处理。
【专利摘要】本发明涉及一种基于电路域的光线路交叉系统架构，采用背板插卡架构，插卡含业务卡、主控交叉卡,系统基于三级严格无阻塞CLOS网路，通过分离的高速交叉芯片组合成具有输入级、中间级、输出级的严格无阻塞交叉网络，在数字信号传输过程中采用了多级信号完整性芯片，通过自动均衡、线路等长处理、以及可调预加重技术实现信号的无误码传输，技术效果是在电路域实现最高速达11.5Gbps的光线路交叉系统，可广泛用于高速光通信系统中骨干网、汇聚层以及大型数据交换中心等领域。
【IPC分类】H04Q11/00
【公开号】CN105392071
【申请号】CN201510804056
【发明人】陈伟峰, 张晓峰, 王东锋, 钱瑞杰, 孙静, 李洋, 程晔
【申请人】天津光电通信技术有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年11月20日