专利名称：一种光传送体系节点设备及光信号传送的方法
技术领域：
本发明涉及光传送网络领域，特别是涉及适合多种业务接入情况下的基于全光交 叉的0TH(0ptical Transmission Hierarchy,光传送体系)节点设备及一种在该0TH节点 设备中的光信号传送的方法。
背景技术：
随着网络技术的融合，网络的发展越来越趋于扁平化。早期的传送网可以分解 为使用ATM (Asynchronous Transfer Mode ，异步传输模式)、以太网、SDH (Synchronous Digital Hierarchy,同步数字系列)禾口 WDM (WavelengthDivi sion Multiplexing,波分复
用)多种技术和多个层次。每种技术应用于不同的领域，业务在各自的领域内独立调度。 随着技术的发展，这种分工上的差异越来越小，业务不再有严格的数据业务和电信业务的 区分，要求一个传送设备即可以用数据业务的接入，也可以用电信业务接入。通过以太网和
SDH在同一端设备接入的业务需要同时能够完成业务调度，并且通过W匿的技术直接加载 到干线上传输。0TH节点设备就是在SDH和OTN(OpticalTransport Network,光传送网) 网络概念下衍生出来的一种设备形式。 0TH节点设备使用了 SDH层次化的概念，要求一个设备在OTN的网络定义的结 构下，单个设备可以接入0DU0、 0DU1、 0DU2(0DUx :x速率等级光通路数据单元(Optical Channel Data Unit))等多种速率类型的业务，还能在设备上实现任意端口上不同速率业 务之间的交换，将来自于一个节点方向的业务经过0TH节点设备后能够以最小0DU0级别的 业务的颗粒度调度到其他节点方向上去。显然，这样一个OTH节点设备必须包含业务解复 用和复用的模块和交叉模块。首先将来自一个方向上高等级的(例如0DU2层)业务解复 用为低等级的(例如0DU0层)业务形式，然后在设备上进行端口方向交换，最后如果需要 经过高等级的业务形式传送到下一个节点时经过复用将低等级的业务变为高等级的业务。
由于OTH节点设备在SDH设备思路的基础上发展过来，当前实现OTH节点设备形 式的设备在交换层面上都采用电交叉的方式，这是因为若按上述设备的实现必须经过的步 骤来理解，OTH节点设备必须包含复用和解复用的过程。而目前业务复用和解复用都必须 在电层的基础上完成，从传送线路引入的光信号必须先经过光电的转换形式变成电信号以 后再实现复用和解复用。很直观的，解复用以后的电信号直接进行电交叉，再对交叉的结果 进行复用，这样将减少两次光电的转换过程。 但是，由于要实现的交叉容量越来越大，这样的设备实现形式存在很多无法解决 的问题。首先，由于电域自身处理的限制，电域交叉技术在近几年的时间内都没有很好的突 破，电交叉单芯片交叉能力维持在640G的交叉水平上，并且很难继续往上走；其次，随着交 叉容量的上升，必须使用大量高速信号，通常都需要将所有的接入业务通过背板的形式引 入交叉单元，这就给交叉单元的布线和整机框设计带来一系列的不利影响，交叉容量升级 将意味着整个设备从接入板到交叉板和背板都要全部重新开发。此外，设备上使用大量的 高速电信号，设备的功耗成指数级增长，本身无法实现环保不说，设备的热设计也很困难。
发明内容
本发明提供了一种基于全光交叉的OTH节点设备及一种光信号传送的方法，以实 现全光交叉，避免了电层高速信号互联的种种弊端。 本发明提供的一种光传送体系节点设备，包括，交叉阵列和一个以上的接口单板， 所述交叉阵列具有多个成对的输入输出光端口 ，任何一个输入光端口可以切换到任何一个 输出光端口 ；所述接口单板具有多个成对输入输出的线路光端口和多个成对输入输出的本 地光端口 ，所述本地光端口与所述交叉阵列连接，其中， 接口单板，用于将输入的线路光信号转换为本地光信号，然后将本地光信号传送 给所述交叉阵列； 所述交叉阵列，用于将所述接口单板传送的本地光信号切换到特定的输出光端口 输出。 进一步地，上述光传送体系节点设备具有下面特点所述接口单板包括第一光 电转换单元、信号转换器和第二光电转换单元， 所述第一光电转换单元，用于将输入的线路光信号转换为线路电信号，然后将所 述线路电信号输出到所述信号转换器； 所述信号转换器，用于将所述线路电信号转换为本地电信号，然后将所述本地电 信号输出到所述第二光电转换单元； 所述第二光电转换单元，用于将所述本地电信号转换为本地光信号，然后输出所 述本地光信号。
进一步地，上述光传送体系节点设备具有下面特点 所述交叉阵列，还用于将输入的本地光信号切换到特定的输出光端口传送给所述 接口单板； 所述接口单板，还用于将接收到的本地光信号转换为线路光信号后输出。
进一步地，上述光传送体系节点设备具有下面特点 所述第二光电转换单元，还用于将接收到的所述本地光信号转换为本地电信号， 然后将所述本地电信号输出到所述信号转换器； 所述信号转换器，还用于将所述本地电信号转换为线路电信号，然后将所述线路 电信号输出到所述第四光电转换单元； 所述第一光电转换单元，还用于将所述线路电信号转换线路光信号，然后输出所 述线路光信号。 进一步地，上述光传送体系节点设备具有下面特点 所述交叉阵列，还用于将输入的本地光信号切换到特定的输出光端口传送给本地 客户设备。
本发明还提供一种光信号传送的方法，包括
将输入的线路光信号转换为本地光信号；
通过交叉阵列将所述本地光信号进行调度输出。 进一步地，上述方法具有下面特点所述将输入的线路光信号转换为本地光信号 具体实现为
将输入的线路光信号转变为线路电信号，然后将所述线路电信号转变为本地电信
号，再将所述本地电信号转变为本地光信号。
本发明还提供一种光信号传送的方法，包括 交叉阵列对本地光信号进行调度， 将调度后的本地光信号转换为线路光信号后输出。 进一步地，上述方法具有下面特点所述将调度后的本地光信号转换为线路光信 号具体实现为 将调度后的本地光信号转变为本地电信号，然后将所述本地电信号转变为线路电 信号，再将所述线路电信号转变为线路光信号。
综上，本发明提供的基于全光交叉的OTH节点设备存在下列直接的效果 (1)交叉阵列实现全光交叉，可以不区分调度信号的速率，根据调度信号最低速率
的提升，系统交叉容量可以无缝扩展。 (2)信号在光域上进行传递和交换，接口单板与交叉阵列之间可以直接采用光纤 或光波导连接，避免了电层高速信号互联的种种弊端。 (3)采用纯光的交叉技术，交叉系统的功耗几乎为零，与电层交叉系统相比系统功 耗大大降低，降低了设备运行维护的成本。
图1是根据本发明实施例的0TH节点设备的示意图；
图2是根据本发明实施例的0TH节点设备的应用示例图；
图3是根据本发明实施例一的光信号传送的方法的流程图；
图4是根据本发明实施例二的光信号传送的方法的流程图。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。
图1为根据本发明实施例的OTH节点设备的示意图，如图1所示，本实施例的0TH 节点设备包含一个交叉阵列(如图1中的纯光交叉阵列100)和一系列接口单板2001至接 口单板200n。其中，纯光交叉阵列IOO有N个成对输入输出的光端口 IOI，任何一个输入光 端口输入的光信号都可以切换到任何一个输出光端口，以实现业务调度。每个接口单板有 I个成对输入输出的线路光端口 201、J个输入输出成对的本地光端口 205、一个信号转换器 203和光电转换单元202和204，分别用于实现线路光信号到本地(客户)光信号之间的转 换。其中1、J、N、n数量的选择根据本地调度的业务量、线路输入信号速率和需要调度业务 的最小颗粒度进行选择。 图2根据本发明实施例的OTH节点设备的应用示例图，给出了一个典型的基于全 光交叉的OTH节点设备。该OTH节点设备具有最小1024GW024G的交叉容量，最低允许实现 GE(Gigabit Ethernet,千兆以太网)业务的调度，因此取N等于1024。该OTH节点设备包 含两种接口单板，一种接口单板用于实现线路0TU2(Optical transmission unit of level 2，光传送单元等级2)信号到本地GE信号之间的转换(图中接口单板l)，一种用于接口单 板实现线路0TU2信号到本地STM(Synchronous Transfer Mode,同步传输模式)16信号之
6间的转换(图中接口单板2)。对于0TU2信号到GE信号的接口单板(图中接口单板l)有 l个线路光端口 (对应L = 1)，考虑到实际应用中通常将8路GE信号封装到1路0TU2信 号中，因此对应的有8个本地光端口 (对应卫=8)。对于OTU2信号到STM16信号的接口 单板(图中接口单板2)有2个线路光端口 (对应12 = 2)，考虑到实际应用中通常将4路 STM16信号封装到1路0TU2信号中，因此对应的也有8个本地光端口 (对应J2 = 8)。纯 光交叉阵列100上的N个光接口直接与本地客户设备或者接口单板的本地光端口通过光纤 连接，如图中虚线部分。 接口单板除了上述两种外还可以有其它种类，例如用于实现线路OUT k信号到本 地GE信号之间的转换的接口单板，用于实现线路OUT k信号到本地STM k信号之间的转换 的接口单板等，且不限于此。 图中没有给出接口单板的数量n的大小，该数值可以根据OTH节点设备在本地 实际的业务量进行配置，例如如果本地实际线路输入0TU2信号为1024G，其中GE业务为 512G， STM16信号业务为512G，则根据GE信号和STM16信号的带宽需要使用512/8块0TU2 到GE信号之间转换的接口单板1，需要使用512/8/2块0TU2到STM16信号之间转换的接口 单板2， 一共为96块接口单板，因此n为96。在实际应用中，采用上述的接口单板和配置，将 所有接口单板的本地光端口与纯光交叉阵列的光端口连接后，纯光交叉阵列还将保留256 个光端口用于本地客户业务的接入。 在图2中的OTH节点设备的实现过程中，接口单板(20(^到200n)中的光电转换单 元202可以使用常规的IOG光模块，每一个光端口使用一个IOG光模块，对应接口单板1使 用l个该类型光模块，对应接口单板2使用两个该类型光模块。接口单板(20(^到20(U中 的光电转换单元204可以使用常规的1G或者2. 5G光模块(根据本地光信号的带宽，如果 是GE信号，则使用1G的光模块；如果是STM16信号，则使用2. 5G光模块)，每一个光端口 使用一个光模块，每个接口单板使用8个这样的光模块。接口单板(20(^到20(U中的信号 转换器203则采用市场上成熟的IC芯片即可。 下面介绍一下本发明实施例一的光信号传送的方法，如图3所示，包括步骤
S31、将输入的线路光信号转换为本地光信号；
S32、通过交叉阵列将所述本地光信号进行调度输出。 在基于全光交叉的OTH节点设备中本实施例中的光信号的传送过程可以包括下 面两种情况 a、线路光信号中的一路客户信号在本地调度到另一线路输出，包括下面步骤 (1)高速的线路光信号输入接口单板上线路输入光端口后先经过一光电转换单元
变为线路电信号，然后信号转换器将所有转换后的线路电信号转换为本地电信号，最后另
一光电转换单元将本地电信号转变为本地光信号输出到纯光交叉阵列； (2)纯光交叉阵列根据对业务的调度需求将输入光端口的本地光信号交叉到与输
出线路的接口单板连接的确定的输出光端口； (3)输出线路的接口单板接收到来自纯光交叉阵列的本地光信号后先进行光电转 换变为本地电信号，然后信号转换器将所有转换后的本地电信号转换为线路电信号，最后 光电转换单元将线路电信号变为线路光信号由线路光端口输出。
b、线路光信号中的一路客户信号在本地下路，包括下面步骤
(1)高速的线路光信号输入接口单板上线路输入光端口后先经过一光电转换单元
变为线路电信号，然后信号转换器将所有转换后的线路电信号转换为本地电信号，最后另
一光电转换单元将本地电信号转变为本地光信号输出到纯光交叉阵列； (2)纯光交叉阵列根据对业务的调度需求将输入光端口的本地光信号交叉到与本
地下路客户设备相连的输出光端口。 下面介绍一下本发明实施例二的光信号传送的方法，如图4所示，包括步骤 S41、交叉阵列对本地光信号进行调度； S42、将调度后的本地光信号转换为线路光信号后输出。 在基于全光交叉的OTH节点设备中本实施例中的光信号的传送过程可以包括下 面的情况 c、本地客户设备的光信号通过OTH节点设备上路到一线路光端口输出，包括下面 步骤 (1)将客户设备输出的光信号连接到纯光交叉阵列的输入光端口 ； (2)纯光交叉阵列根据对业务的调度需求将输入光端口的本地光信号交叉到与输
出线路的接口单板连接的确定输出光端口； (3)输出线路的接口单板接收到来自纯光交叉阵列的本地光信号后先进行光电转
换变为本地电信号，然后信号转换器将所有转换后的本地电信号转换为线路电信号，最后
光电转换单元将线路电信号变为线路光信号由线路光端口输出。 在实际应用中还包括将本地光信号调度到另一本地设备的情况，如下 d、本地某一客户设备的光信号需要在本地调度到另一客户设备的过程如下 (1)将客户设备输出的光信号连接到纯光交叉阵列的输入光端口 ； (2)纯光交叉阵列根据对业务的调度需求将输入光端口的光信号交叉到与本地下
路客户设备相连的输出光端口。 下面以图2所示的典型的0TH节点设备具体说明上述四种情况中光信号的传送过 程。 假设，远端设备已经将需要GE业务调度的线路光信号调度到本地0UT2信号到GE 信号转换的接口单板A的一个0UT2输入光端口 ，本地GE客户设备已经连接到纯光交叉阵 列的多个光端口 。本地的0UT2信号到GE信号转换的接口单板A接收到远端设备传递过来 的0UT2信号后，先将信号转换为8路GE信号，将所有8路GE信号输入到纯光交叉阵列100 的8个输入光口。 —、远端的GE信号需要调度到另一个远端设备； 该远端设备通过0UT2信号与本地另一个接口单板B的0TU2线路光端口连接。设 置纯光交叉阵列100将与接口单板A相连的输入光端口交叉到与接口单板B的本地光端口 连接的输出光端口。 GE信号通过纯光交叉阵列100交叉后，再经过光纤传递到接口单板B。 接口单板B将所有来自于纯光交叉阵列的8路GE信号转换为一路0TU2信号，并通过线路 光端口发送到远端设备。 二、远端的GE信号需要在本地下路； 设置纯光交叉阵列100将与接口单板A相连的输入光端口交叉到与本地GE设备 相连的输出光端口。 GE信号通过交叉后，再经过光纤连接直接传递到本地客户设备。
三、本地GE客户设备的信号需要发送到远端设备； 假设该远端设备通过0TU2信号与本地一个接口单板C的0TU2线路光端口连接。 设置纯光交叉阵列100将与本地GE设备相连的输入光端口交叉到与接口单板C的本地光 端口连接的输出端口。 GE信号通过交叉后，再经过光纤传递到接口单板C。接口单板C将 所有来自于纯光交叉阵列的8路GE信号转换为一路0TU2信号，并通过线路光端口发送到 远端设备。 四、当本地GE客户设备D的信号需要在本地直接传递到本地GE客户设备E ;
设置纯光交叉阵列100将与客户设备D相连的输入光端口交叉到与客户设备E相 连的输出光端口，从客户设备D发送的光信号通过纯光交叉阵列100后直接传递到客户设 备E。 以上仅为本发明的一种具体实施例，当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背 离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的 改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
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权利要求
一种光传送体系节点设备，包括，交叉阵列和一个以上的接口单板，所述交叉阵列具有多个成对的输入输出光端口，任何一个输入光端口可以切换到任何一个输出光端口；所述接口单板具有多个成对输入输出的线路光端口和多个成对输入输出的本地光端口，所述本地光端口与所述交叉阵列连接，其特征在于，接口单板，用于将输入的线路光信号转换为本地光信号，然后将本地光信号传送给所述交叉阵列；所述交叉阵列，用于将所述接口单板传送的本地光信号切换到特定的输出光端口输出。
2. 如权利要求l所述的光传送体系节点设备，其特征在于所述接口单板包括第一光 电转换单元、信号转换器和第二光电转换单元，所述第一光电转换单元，用于将输入的线路光信号转换为线路电信号，然后将所述线 路电信号输出到所述信号转换器；所述信号转换器，用于将所述线路电信号转换为本地电信号，然后将所述本地电信号 输出到所述第二光电转换单元；所述第二光电转换单元，用于将所述本地电信号转换为本地光信号，然后输出所述本 地光信号。
3. 如权利要求2所述的光传送体系节点设备，其特征在于所述交叉阵列，还用于将输入的本地光信号切换到特定的输出光端口传送给所述接口 单板；所述接口单板，还用于将接收到的本地光信号转换为线路光信号后输出。
4. 如权利要求3所述的光传送体系节点设备，其特征在于所述第二光电转换单元，还用于将接收到的所述本地光信号转换为本地电信号，然后 将所述本地电信号输出到所述信号转换器；所述信号转换器，还用于将所述本地电信号转换为线路电信号，然后将所述线路电信 号输出到所述第四光电转换单元；所述第一光电转换单元，还用于将所述线路电信号转换线路光信号，然后输出所述线 路光信号。
5. 如权利要求1至4任一项所述的光传送体系节点设备，其特征在于 所述交叉阵列，还用于将输入的本地光信号切换到特定的输出光端口传送给本地客户设备。
6. —种光信号传送的方法，其特征在于，包括 将输入的线路光信号转换为本地光信号； 通过交叉阵列将所述本地光信号进行调度输出。
7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于所述将输入的线路光信号转换为本地光信 号具体实现为将输入的线路光信号转变为线路电信号，然后将所述线路电信号转变为本地电信号， 再将所述本地电信号转变为本地光信号。
8. —种光信号传送的方法，其特征在于，包括 交叉阵列对本地光信号进行调度，将调度后的本地光信号转换为线路光信号后输出。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于所述将调度后的本地光信号转换为线路光 信号具体实现为将调度后的本地光信号转变为本地电信号，然后将所述本地电信号转变为线路电信 号，再将所述线路电信号转变为线路光信号。
全文摘要
本发明一种基于全光交叉的OTH节点设备及一种在该OTH节点设备中的光信号传送的方法，该OTH节点设备包括，交叉阵列和一个以上的接口单板，所述交叉阵列具有多个成对的输入输出光端口，任何一个输入光端口可以切换到任何一个输出光端口；所述接口单板具有多个成对输入输出的线路光端口和多个成对输入输出的本地光端口，所述本地光端口与所述交叉阵列连接，其中，接口单板，用于将输入的线路光信号转换为本地光信号，然后将本地光信号传送给所述交叉阵列；所述交叉阵列，用于将所述接口单板传送的本地光信号切换到特定的输出光端口输出。根据本发明能够实现全光交叉，避免电层高速信号互联的种种弊端。
文档编号H04Q11/00GK101707730SQ20091021124
公开日2010年5月12日 申请日期2009年11月5日 优先权日2009年11月5日
发明者刘建国, 涂勇, 贾焕 申请人:中兴通讯股份有限公司