[发明专利]全光交换节点通用硬件平台

说明书

技术领域

本发明涉及全光通信网技术领域，具体涉及全光交换节点通用硬件平台。

背景技术

现代通信网中，密集波分复用（DWDM）光传送网充分利用光纤的巨大带宽资源来满足各种通信业务爆炸式增长的需求。然而，高质量的数据业务传输和交换仍然采用如IP over ATM、IP over SDH等多层网络结构方案，不仅开销巨大，而且必须在中转节点经过光电转换和电信号处理，无法充分利用底层DWDM带宽资源和强大的波长路由能力。

为了克服光网络中的电子瓶颈，具有高度生存性和良好透明性的全光网络（All Optical Network，AON）成为未来宽带通信网的发展目标。而光交换技术作为全光网络系统中的一个重要支撑技术，它在全光通信网中发挥着至关重要的作用，可以说光交换技术的发展在某种程度上决定了全光通信网的应用前景。伴随着光纤传输容量的不断提升，对光节点交换容量扩充的需求也越来越迫切。实验室单节点交换速率已经达到了100Tbit/s级别，未来的全光网络节点需要实现P比特量级的交换速率。然而，光纤数目和波长数目的持续增加会使得光交叉连接（Optical Cross Connection，OXC）的规模越来越庞大，传统的基于波长粒度的交换，使光节点达到数千个端口。如此大规模的端口数量不仅使得节点实现困难，而且成本高，控制复杂，给OXC的稳定性和设计带来诸多问题。因此，人们提出多粒度交换光网络，其中光交换节点可以实现波长、波带和光纤三层级别的交换，不仅使得光交叉连接的矩阵规模大大缩减，同时也相应的简化了管理控制。随着正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技术的引入，基于OFDM的弹性光网络得到了越来越广泛的关注。在弹性光网络中，和以往固定栅格的波分复用（WDM）节点不同，OFDM中的带宽可变节点采用光功率分配器（Power Splitter，PS）和带宽可变的波长选择开关（Wavelength Selectable Switch，WSS）实现了新型的多粒度交换结构。该结构的光交换节点通常是光功率分配器PS、波长选择开关WSS和光功率放大器（Optical Amplifier，OA）等零散的分立器件及模块利用光纤跳线拼接而成，不仅连线繁杂，管控困难，稳定性差，而且不利于交换维度的进一步扩展和后期功能维护升级，因此无法实现其大规模商用。

有鉴于此，急需要开发一种普适通用、稳定可靠、集成度高、兼容可扩展的全光交换节点通用硬件平台，以很好地承载各种形态的光交换设备，并有效降低系统成本，解决现有全光通信网中光交换节点设备无统一硬件平台的局限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决现有全光通信网中光交换节点设备无统一硬件平台，从而造成系统连线繁杂、管控困难、稳定性差，不利于交换维度的进一步扩展和后期功能维护升级的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种全光交换节点通用硬件平台，包括堆叠级联成环的若干通信机箱，每个所述通信机箱上的两个槽位单盘上分别设有用于各交换维度上、下路信号与下级模块直通的Add模块和Drop模块，每个所述通信机箱的其余偶数个槽位单盘平均分为A、B两组，A组中每个槽位单盘上集成有串联设置的前置放大器PA和分光装置，作为各交换维度的输入端；B组中每个槽位单盘上集成有波长选择开关WSS和功率放大器BA，作为各交换维度的输出端；A组中的任一槽位单盘都与B组中的所有槽位单盘及设有Drop模块的单盘相连，B组中的任一槽位单盘都与A组中的所有槽位单盘及设有Add模块的单盘相连，且A、B两组中同一维度的输入端与输出端相接，用于该维度数据信道的环回测试；数据通道采用平面光波导半网状拓扑，电路管理通道采用电路双星型拓扑，机架管理沿用双总线型智能平台管理接口标准。

在上述方案中，所述分光装置为光功率分配器PS，由此构成“广播-选择”型光交换节点。

在上述方案中，所述分光装置为波长选择开关WSS，由此构成“路由-选择”型光交换节点。