[发明专利]多通道多速率波长转换器

说明书

技术领域

本技术发明主要面向对政府、金融、能源、教育、军队、企事业单位等机构的专网业务，多通道多速率波长转换器线路侧可提供18个不同的波长通道（1271nm---1611nm）的多速率155Mbps/622Mbps/1.25Gbps/2.5Gbps上行通道，用户侧可提供PDH、Ethernet、DWDM 、CWDM、FIBER CHANNEL等各种接入方式，灵活满足运营商各类大客户、中小商业客户多业务接入的需要。 

背景技术

近年来，由于网络业务的飞速发展，城域网和中短距离传输网建设中普遍存在光纤资源紧张和传送业务种类多的问题。由于密集波分复用(DWDM)技术的巨大带宽和传输数据的透明性，人们自然希望能把DWDM作为城域网中的传输平台。在长途传输中，由于DWDM采用了EDFA(掺铒光纤放大器)将光信号直接放大，节省了大量的电中继设备，从而大大节约了成本。但由于EDFA 平坦增益带宽较窄和它本身某些增益特性的限制，人们不得不采用高波长稳定度的激光器和密集波分复用器和解复用器，并且在整个线路上进行光功率均衡；此外，由于电中继传输距离加长，对激光器的色散容限和啁啾特性也提出了很高的要求。这些技术的应用又提高了系统成本。而在城域网由于传输距离短(一般100km以内)，不需要使用放大器，增加一根光纤成本也不高，CWDM(Coarse WDM，稀疏波分复用)技术的低成本、大容量、应用灵活和易扩展等特性，为宽带城域网提供了全新的解决方案。 

波长转换的作用是将从波分复用终端或其他设备来的光信号进行转换，将非匹配波长上的光信号转到符合要求的波长上，从而实现信号从一个波长向另一个波长的转换。在含有波长转换的网络中，光通道能通过在不同的链路上用不同的波长而建立，从而大大提高网络的灵活性，消除光通道的波长冲突，同时还有利于网络的运行、管理和维护。 

发明内容

多通道多速率波长转换器主要是由18个双通道多速率波长转换卡、一套18通道复用器/解复用器卡、二个监控器卡、专用机箱、冗余电源以及PC端监控软件所组成。多通道多速率波长转换器支持单纤18个通道多速率的波长转换应用（155Mbps/622Mbps/1.25Gbps/2.5Gbps）。 

本文所设计的多通道多速率波长转换器结构简单，性能稳定。该系统集成数字/模拟接入、复用、传输、光转换功能于一身，采用模块化智能总线设计，可以充分利用现有光纤资源，保证未来业务的发展。同时，该设计以较低的成本享用波分复用技术，减少城域网建设中铺设光纤的费用，对政府、金融、能源、教育、军队、企事业单位等机构来说具有重要意义。本文主要说明多通道多速率波长转换器核心技术“双通道多速率波长转换卡”。 

一、双通道多速率波长转换卡的设计方案 

双通道多速率波长转换卡分A、B两个通道，每个通道均包括用户侧和线路侧两个光模块，用户侧光模块波长支持850/1310/1550nm，线路侧光模块波长支持

1271/1291/1311/1331/1351/1371/1391/1411/1431/1451/1471/1491/1511/1531/1551/1571/1591/1611nm。所支持光模块带宽为155Mbps/622Mbps/1.25Gbps/2.5Gbps，能满足各种业务的复用要求。双通道多速率波长转换卡拥有RS485通信接口，可通过该接口将自身所有光模块的实时工作参数发送给监控器；并且波长转换卡的工作模式可按实际工作情况，由监控器设置为回环模式或正常工作模式，另外线路侧光模块的发射器也可由监控器控制开启/关断。

双通道多速率波长转换卡硬件部分包括双路2 x 2异步矩阵开关、SFP（Small Form-factor Pluggables）光纤收发器、主控器、电阻匹配网络、通信电路和LED显示电路等。双通道多速率波长转换卡的逻辑如图10所示。 

二、双通道多速率波长转换卡的硬件设计

 2.1双路2 x 2异步矩阵开关

SY55859L是一款双路2 x 2异步矩阵开关，适用于SDH/SONET DWDM及其它需要串行数据流环回和保护通道开关的高速数据切换系统。宽频带、全差分信号通路使累积抖动、串扰及信号偏斜最小。每路2 x 2矩阵开关能够扇出和/或复用高达2.7Gbps的数据和2.7GHz时钟信号。所有输入和输出与电流模式逻辑(CML)兼容，易于与交流耦合LVPECL信号连接。不使用时，每个CML输出级可通过使能控制引脚关断，以节省功率。所有输出处于使能状态时，典型功耗为460毫瓦。