CN1302129A - 可升级波分复用系统的节点结构 - Google Patents

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Abstract

一种可升级波分复用系统的节点结构,包括:交织器,用于当多路复用了多路信道的光信号输入时,按具有短波长的通道顺序交织并输出各通道信号到多个输出端口;多路分解器,用于对通过交织器各输出端口输出的光信号按通道进行多路分解并输出;多路复用器,用于对从多路分解器各输出端口按通道输出的光信号通过一个输出端口进行多路复用并输出;和去交织器,用于对从多路复用器各输出端口输出的光信号去交织,并输出去交织信号到下个节点。

Description

可升级波分复用系统的节点结构
本发明涉及光通信，更具体地说涉及波分复用系统，可以实现经一根光纤传输多个通道信号。
使用光纤作为介质，用一根光纤同时传输具有不同波长的多个通道光信号的波分复用系统已经用来实现大容量信息的高速传输。波分复用系统必须解决的一个问题是根据节点数和传输信息量的大小来调整系统的传输容量。
图1是现有技术的波分复用系统的一种节点结构方框图。如图1所示，实现波分复用系统传输容量升级的方法是，在起先设计系统的时候考虑最大可扩展通道数，并在当时构建系统的时候安装能满足最大扩展通道数的多路分解器10和多路复用器20。
但是，由于事先安装大容量多路分解器10和多路复用器20，这第一种方法造价很高，尽管由于在早期设计系统的时候使用的多路分解器和多路复用器的容量大于当时系统所需的容量，且在预定的多路分解器10和多路复用器20容量之内系统升级时增加传输通道很方便。另外，在设计系统时事先决定最大传输容量也是非常困难的。
图2是现有技术的波分复用系统的另一种节点结构方框图。如图2所示，第二种实现升级波分复用系统传输容量的方法是，用与可升级传输容量相匹配的多路分解器和多路复用器替代现有系统使用的多路分解器30和多路复用器40。
第二种方法从初始成本上看具有优点，这是由于多路分解器30和多路复用器40与所应用系统容量相匹配，但是每当系统升级时，用新多路分解器和多路复用器更换多路分解器30和多路复用器40的额外花费将是一个不小的负担。同时还存在一个缺点，就是在更换多路分解器30和多路复用器40以升级系统时，不得不停止传输服务。
图3是现有技术的波分复用系统的另一种节点结构方框图。如图3所示，第三种实现升级波分复用系统传输容量的方法是，使用诸如光耦合器50和60这样的光强度分离装置(optical strength dividing device)在每个端口增加多路分解器70和多路复用器80。第三种方法从成本上看具有优点，这是因为新的多路分解器和多路复用器仅增加到端口52和62，而且新的多路分解器和多路复用器当时并不安装并可以在系统升级的时候安装。但是仍然存在缺点，那就是分离起始功率时的功率损耗将随着扩展通道数量的增加而增加。
因此本发明的一个目的是提供一种可升级波分复用系统的节点结构，它可使在最初设计和安装系统及系统维护和升级时的成本最低。
本发明的其他目的是提供一种可升级波分复用系统的节点结构，使传输容量升级过程容易进行，并且降低分离起始功率时的功率损耗。
本发明的上述目的、特征及优点随着结合附图对本发明详细描述显得更加清楚，附图中：
图1是现有技术的波分复用系统的一种节点方框图；
图2是现有技术的波分复用系统的又一种节点结构方框图；
图3是现有技术的波分复用系统的另一种节点结构方框图；
图4是本发明优选实施例的波分复用系统的节点结构方框图；
图5是本发明的交织器的方框图；
图6是本发明波分复用系统的节点结构在未升级时的方框图；和
图7是本发明波分复用系统的节点结构完成升级时的方框图。
下面将结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述。在下文的叙述中，在不同图中同一部件使用了相同的标号。在叙述中比如对电路的详细结构和元件的描述内容仅仅用来有助于理解本发明，因此，应理解的是，即使不用这些描述内容也可以实现本发明。同样，众所周知的功能和结构在这里不再详细描述，以避免不必要的细节混淆本发明。
图4是本发明优选实施例的波分复用系统的节点结构方框图。波分复用系统的节点结构1包括：交织器100、多路分解器110、可升级的多路分解器120、多路复用器210、可升级的多路复用器220和去交织器200。当其中多路复用了多通道的光信号输入时，交织器100按照信道波长从最低开始交织并输出各通道信号。交织器100至少含有一预留的输出端口105以用于系统升级。可升级的多路分解器120接在预留的输出端口105上以对系统升级。交织器100通过现有的输出端口103和预留的输出端口105输出交织过的信道。当输入经交织器100的各输出端口103输出的光信号时，多路分解器110按通道顺序多路分解光信号并将其输出到多路复用器210的各个输入端口。可升级的多路分解器120有选择地连接到预留的输出端口105上，以备扩展传输容量。当光信号通过预留的输出端口105输入时，可升级的多路分解器120按通道顺序多路分解并输出光信号。
当输入依照通道顺序从多路分解器110的输出端口提供的光信号时，多路复用器210对光信号进行多路复用并输出到去交织器200的输入端口203上。
去交织器200对多路复用器210输出的光信号去交织后输出到下一节点，并且至少具有一预留输入端口205。和用于系统升级的可升级的多路分解器120相应，预留输入端口205与可升级的多路复用器220相连。当预留输入端口205与可升级的多路复用器220相连时，去交织器200对经现有的输入端口203和预留输入端口205输入的多通道光信号去交织，并且通过输出端口202输出到下一节点。
可升级的多路复用器220有选择地连接在预留输入端口205上以扩展传输容量，并且多路复用由可升级的多路分解器120输出的光信号，并输出到去交织器200的预留输入端口205上。
下文将描述作为本发明一个主要部件的交织器的功能。为了方便地解释本发明，如图5所示为一1×4交织器300，包括一个输入端口310和四个输出端口320、322、324、326。一般来说，当具有恒定波长间隔的n个信道通过一个输入端口输入时，作为一个光学元件的交织器按照信道波长从最低开始依次交织并通过输出端口输出各通道信号。也就是说，如图5所示，如果具有恒定波长间隔的32个信道通过1×4交织器300的输入端口310输入时，按λ1、λ5、λ9、和λ13顺序的通道信号通过第一个输出端口320输出。以同样的方法，分别地，按λ2、λ6、λ10、和λ14顺序的通道信号通过第二个输出端口322输出，按λ3、λ7、λ11、和λ15顺序的通道信号通过第三个输出通道324输出，按λ4、λ8、λ12、和λ16顺序的通道信号通过第四个输出通道326输出。虽然在图5中并未示出，去交织器的功能与图5的交织器功能相反。
本发明的波分复用系统节点结构的特征在于，交织器和去交织器分别安装在输入端和输出端，在交织器的输出端口和去交织器的输入端口，根据系统容量另外安装需要数量的多路分解器和多路复用器。
图6是本发明波分复用系统节点结构在未升级时的方框图；图7是本发明波分复用系统节点结构升级完成后的方框图。图6中具有4通道的光信号输入到节点，而图7中在增加8通道后具有12通道的光信号输入到节点。
如图6所示，本发明优选实施例的波分复用系统节点包括分别在交织器100的输出端口102和去交织器200的输入端口202上的多路分解器110和多路复用器210。
当通过交织器100的输入端口102输入多路复用了4通道的光信号时，输入的光信号通过交织器100的输出端口103输入到多路分解器110。光信号在多路分解器110中按通道多路分解，并通过多路分解器110的各输出端口输出。接着，光信号通过多路复用器210的各输入端口输入到多路复用器210中。在多路复用器210中光信号被多路复用，并通过去交织器200的输入端口203输入到去交织器200中。然后，光信号在去交织器200中被去交织到一根光纤，并通过输出端口202传送到下一个节点。
如图7所示，依照本发明优选实施例的波分复用系统的节点主要包括：分别在交织器100的输出端口103和去交织器200的输入端口203上的多路分解器110和多路复用器210；另外还包括分别在交织器100的两个预留输出端口105a和105b及去交织器200的两个预留输入端口205a和205b上的两个可升级的多路分解器120a和120b及两个可升级的多路复用器220a和220b。
当通过交织器100的输入端口102输入多路复用了具有恒定间隔的12通道的光信号时，光信号在交织器100中按顺序交织，并通过输出端口103及预留输出端口105以通道组顺序输入到多路分解器110及可升级的多路分解器120。
接着，输入到多路分解器110及可升级的多路分解器120a和120b中的输入光信号再次按通道顺序多路分解，并通过多路分解器110及可升级的多路分解器120a和120b的各输出端口输出。输出的光信号分别输入到多路复用器210和可升级的多路复用器220a和220b中。在多路复用器210和可升级的多路复用器220a和220b中，光信号在每个通道组中被多路复用，并通过去交织器200的输入端口203及预留输入端口205a和205b输入到去交织器200中。然后，光信号在去交织器200中去交织到一根光纤，并通过输出端口202传送到下一个节点。
如上所述，依照本发明的可升级波分复用系统的节点结构可以达到以下效果，在最初时使系统设计和安装成本最低，同时系统的维护和升级费用也达到最低。
本发明的可升级波分复用系统的节点结构，传输容量容易进行升级处理，并且降低了分离起始功率时的功率损耗。
尽管本发明是参照其特定的优选实施例来描述的，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种修改。

Claims (2)

1、一种可升级波分复用系统的节点结构，包括：
交织器，用于当多路复用了多路信道的输入光信号输入时，依照具有短波长的通道顺序交织并输出各通道信号到多个输出端口；
至少一个多路分解器，用于对通过交织器各输出端口输出的光信号按通道进行多路分解并输出；
至少一个多路复用器，用于对从多路分解器各输出端口按通道输出的光信号通过一个输出端口进行多路复用并输出；和
去交织器，用于对从多路复用器各输出端口输出的光信号去交织，并输出去交织信号到下一个节点。
2、一种可升级波分复用系统的节点结构，包括：
交织器，用于当多路复用了多路信道的输入光信号输入时，依照具有最短波长的通道顺序交织并输出各通道信号到各自输出端口，并至少具有一个预留输出端口；
多路分解器，用于对通过交织器各输出端口输出的光信号按通道进行多路分解并输出；
至少一个可升级的多路分解器，有选择地连接在预留输出端口上；
多路复用器，用于对从多路分解器各输出端口按通道输出的光信号通过一个输出端口进行多路复用并输出；
去交织器，用于对从多路复用器各输出端口输出的光信号去交织，并输出去交织信号到下一个节点，并具有至少一个预留输入端口；和
至少一个可升级的多路复用器，有选择地连接在每个预留输入端口上，用于对各可升级的多路分解器输出的光信号进行多路复用并输出。
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