[发明专利]光信号收发交换单元、分布式光交换系统及其扩展方法

说明书

本发明涉及一种光信号收发交换单元、分布式光交换系统及其扩展方法。具有N个输入/输出光端口，每个光端口能同时发射和接收光信号，该光信号收发交换单元包括：NxN的循环寻址阵列波导光栅路由器，一侧的N个光端口作为内部输入/输出光端口，另一侧的N个光端口作为该光收发交换单元的输入/输出光端口；N个可调谐光模块，与循环寻址阵列波导光栅路由器的N个内部输入/输出光端口一一对应互联；可调谐光模块具有光发射单元和光接收单元；控制主板，与N个可调谐光模块电连接，用于根据接收的管理信息控制相应可调谐光模块发出相应波长的指定波长光信号；控制主板接收的管理信息由上位机发送或由所述光接收单元接收的光信号解调得到。

技术领域

本发明涉及一种光信号收发交换单元、分布式光交换系统及其扩展方法。适用于光网络通信技术领域。

背景技术

信息时代，随着云计算、数据中心、物联网、虚拟现实、高清短视频等应用的飞速增长，全球数据量呈爆炸式增长，预计未来全球数据年增长将维持在50％左右。而全球数据的90％来自于数据中心，如何处理大规模海量数据，就需要不断扩充大数据中心的基础设施，特别是光交换系统设备。

为应对数据量的飞速增长，光交换设备除了需要支持大容量光交换外，还要求光交换系统的可扩展性，易于容量的升级。

现有的光交换设备主要包括以下几种：

1、基于电-光-电转换的传统交换系统，需要多对光模块数据转发来做电光电转换，所用光模块数量较多，硬件系统扩容较困难(见图1)。

2、基于的WSS ROADM，基于WSS最大的特点是每个波长都可以被独立地交换。多端口的WSS模块能独立地将任意波长分配到任意路径，因此基于WSS技术的ROADM具有多个自由度，可实现Mesh网络互联，大容量的WSS技术难度大(见图2)。

3、基于光交叉开关的光交换系统，该系统光交叉开关制作难度大成本高(见图3)。

4、基于可调波长转换器和CyclicAWG的光交换系统(见图4、5、6)，通过级联或者合波结构实现较大容量光交换。但是以上结构都是集总式光交换，总容量的扩展受限于AWG和光交叉开关的端口数，不便于任意扩展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种光信号收发交换单元、分布式光交换系统及其扩展方法。

本发明所采用的技术方案是：一种光信号收发交换单元，其特征在于，具有N个输入/输出光端口，每个光端口能同时发射和接收光信号，该光信号收发交换单元包括：

NxN的循环寻址阵列波导光栅路由器，一侧的N个光端口作为内部输入/输出光端口，另一侧的N个光端口作为该光收发交换单元的输入/输出光端口；

N个可调谐光模块，与所述循环寻址阵列波导光栅路由器的N个内部输入/输出光端口一一对应互联；可调谐光模块具有光发射单元和光接收单元，其中光发射单元能够通过循环寻址阵列波导光栅路由器的输出光端口发送包含数据信息和管理信息的光信号，光接收单元能够通过循环寻址阵列波导光栅路由器接受远端节点发送的包含数据信息和管理信息的光信号；

控制主板，与N个所述可调谐光模块电连接，用于根据接收的管理信息控制相应可调谐光模块发出相应波长的指定波长光信号，以使相应可调谐光模块发出的指定波长光信号经所述循环寻址阵列波导光栅路由器后从另一侧指定的光端口发出；

所述控制主板接收的管理信息由上位机发送或由所述光接收单元接收的光信号解调得到。

一种光信号收发交换单元，其特征在于，具有N个能发射光信号的输出光端口和N个能接收光信号的输入光端口，该光信号收发交换单元包括：

NxN的循环寻址阵列波导光栅路由器Ⅰ，一侧的N个光端口作为内部输入光端口，另一侧的N个光端口作为该光收发交换单元的输出光端口；