專利名稱：具有透明性的光學交叉連接設備的制作方法
技術領域：
本發明通常涉及一種光學通信系統，特別涉及一種內置有電子交叉連接交換機(cross-connect switch)的光學交叉連接設備。
在光學通信系統中，光學交叉連接設備安裝在上級節點和下級節點之間的中間節點處，其中，上級節點如中心基站，下級節點如用戶。除了信道信號的傳輸和分配等基本功能之外，光學交叉連接設備在優化業務、擁擠和光學網絡上的網絡增長以及改善網絡的生存性方面都發揮了重要的作用。
稱為協議的各種傳輸格式應用于光學傳輸系統并且以不同的比特率傳輸信息。主要的傳輸格式包括SDH/SONET (Synchronou DigitalHierarchy/Synchronous Optical NETwork，同步數字體系/同步光學網絡)、FDDI(光纖分配數據接口)、ESCON(Enterprise Systems CONnectivity，企業系統連接)、光纖信道、千兆以太網和ATM(Asynchronous Transfer Mode，異步傳輸模式)。它們分別以125Mbps、155Mbps、200Mbps、622Mbps、1062Mbps、1.25Gbps和2.5Gbps的比特率運行。
圖1是具有電子交叉連接交換機的常規光學交叉連接設備的方塊圖，圖2是常規的單一傳輸光學接收器的方塊圖。
參考圖1，傳統的光學交叉連接設備包括多路分解器(DEMUX)10，用于通過信道對輸入的光學信號進行多路分解；多個單一傳輸光學接收器20，用于將從DEMUX10中接收到的光學信道信號轉換成電子信號；交叉連接交換機30，用于對從單一傳輸光學接收器20中接收到的電子信號進行路由；控制器40，用于控制交叉連接交換機30的路由；多個單一傳輸光學發送器50，用于將從交叉連接交換機30的每個輸出端口中接收到的電子信號轉換成光學信號；多路傳輸器(MUX)60，用于將從單一傳輸光學發送器50中接收到的光學信號多路傳輸到光纖絞合線上。
參考圖2，每個單一傳輸光學接收器20包括光電轉換器22，用于將輸入的光學信號轉換成電子信號；放大器24，用于放大從光電轉換器22中接收到的電子信號；時鐘發生器26，用于生成符合輸入光學信號傳輸率的基準時鐘信號；時鐘數據校正(recovery)裝置28，用于校正來自從放大器24接收的放大的電子信號的時鐘信號和數據。
單一傳輸光學接收器20在用于相應光學通信系統的單一傳輸格式下，以預定傳輸速率接收光學信號。時鐘發生器26以預定的單一頻率輸出時鐘信號，時鐘數據校正裝置28根據該時鐘信號，通過對從光學信號轉換而成的電子信號的波形進行整形，來校正該時鐘信號和數據。
如上所述，因為常規的光學交叉連接設備具有只支持預定傳輸格式和相關傳輸速率的單一傳輸光學接收器20和單一傳輸光學發送器50，所以它不能適應地運行于傳輸格式和傳輸速率發生變化的情況，也就是說，不具有透明性。因此，當采用的傳輸格式發生變化或至少使用兩種傳輸格式時，常規的光學交叉連接設備在運行中就有局限性。
為了克服這種局限性，已經開發了自由協議系統以適應不同傳輸速率的光學信號。然而，自由協議系統局限于在不檢測信號的傳輸速率和不校正時鐘信號的情況下對信號進行波形整形。因此，節點中積聚的噪音和定時信號抖動就使得傳輸質量惡化。
因此，本發明的一個目的是提供一種具有透明性的光學交叉連接設備，用于適應各種傳輸速率的光學信號。
本發明的另一個目的是提供一種具有透明性的光學交叉連接設備，用于提高傳輸質量和傳輸距離。
通過在光學通信系統中提供一種具有透明性的光學交叉連接設備，就可以實現上述目的。在這種光學交叉連接設備中，多路分解器對信道輸入的光學信號進行多路分解；多個任意傳輸光學接收器將從多路分解器中接收到的光學信道信號轉換成電子信號，并根據以電子信號傳輸速率生成的基準時鐘信號對時鐘信號和數據進行校正；交叉連接交換機對從任意傳輸光學接收器中接收到的電子信號進行路由；控制器控制交叉連接交換機的路由；多個任意傳輸光學發送器將從交叉連接交換機的每個輸出端口中接收到的電子信號轉換成光學信號；多路傳輸器將從任意傳輸光學發送器中接收到的光學信號多路傳輸到光纖絞合線上。
通過結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細描述，本發明的上述和其他目的、特性和優點將會變得更加清楚，其中圖1是常規的光學交叉連接設備的方塊圖；圖2是常規的單一傳輸光學接收器的方塊圖3是依據本發明優選實施例的光學交叉連接設備的方塊圖；圖4是依據本發明第一優選實施例的任意傳輸光學接收器的方塊圖；圖5是依據本發明另一個優選實施例的光學交叉連接設備的方塊圖；圖6是依據本發明第二優選實施例的任意傳輸光學接收器的方塊圖。
以下將參考附圖對本發明的優選實施例進行描述。在下列描述中，由于眾所周知的功能或結構會在不必要的細節處使本發明變得難以理解，所以對其不再進行詳細描述。
圖3和圖4分別是依據本發明優選實施例的光學交叉連接設備和任意傳輸光學接收器的方塊圖。
參考圖3，依據本發明第一優選實施例的光學交叉連接設備由以下部分組成DEMUX110，用于通過信道多路分解輸入的光學信號；多個任意傳輸光學接收器120，用于將從DEMUX110中接收到的光學信道信號轉換成電子信號，并根據按電子信號傳輸速率生成的基準時鐘信號生成時鐘信號和數據；交叉連接交換機130，用于對從任意傳輸光學接收器120中接收到的電子信號進行路由；控制器140，用于控制交叉連接交換機130的路由；多個任意傳輸光學發送器150，用于將從交叉連接交換機130的每個輸出端口中接收到的電子信號轉換成光學信號；MUX160，用于將從任意傳輸光學發送器150中接收到的光學信號多路傳輸到光纖絞合線上。
參考圖4，每個任意傳輸光學接收器120由以下部分組成光電轉換器122，用于將輸入的光學信號轉換成電子信號；放大器124，用于放大電子信號；傳輸速率檢測器126，用于對放大后的電子信號和將放大后的信號延遲預定時間所得的延遲信號進行異或選通，并檢測來自異或選通后信號的輸入信號的傳輸速率；基準時鐘發生器127，用于根據檢測到的傳輸速率生成基準時鐘信號；時鐘數據校正裝置128，用于根據基準時鐘信號校正來自從傳輸速率檢測器126接收到的放大后信號的時鐘信號和數據。若需要任意傳輸光學接收器120運行和配置的詳細情況，參見該申請人提交的韓國申請No.199901264和韓國申請No.1999-32170。
傳輸速率檢測器126通過對延遲信號和放大信號在時間上(in time)進行比較而生成檢測信號，并基于對該檢測信號進行低通濾波所得的電壓電平來確定傳輸速率。也就是說，傳輸速率檢測器126基于通過對延遲信號和放大信號進行異或選通并對異或選通后的信號進行低通濾波而獲得的電壓電平，檢測輸入信號的傳輸速率。
基準時鐘發生器127包括多個振蕩器，用于生成不同頻率的時鐘信號。基準時鐘發生器127依據檢測到的傳輸速率，選擇性地操作多個振蕩器中的一個以生成基準時鐘信號。
時鐘數據校正裝置128是可編程的電路，用于根據從基準時鐘發生器127中接收到的基準時鐘信號，對接收到的電子信號重新整形、重新生成和重新定時。
圖5和圖6分別是依據本發明另一個優選實施例的光學交叉連接設備和任意傳輸光學接收器的方塊圖。
參考圖5，依據本發明第二優選實施例的光學交叉連接設備由以下部分組成DEMUX110，用于通過信道多路分解輸入的光學信號；多個任意傳輸光學接收器220，用于通過將從DEMUX110中接收到的光學信道信號轉換成電子信號而輸出傳輸速率監控信號，并且，當接收到傳輸速率變化信號時根據基準時鐘信號來校正時鐘信號和數據；交叉連接交換機130，用于對從任意傳輸光學接收器220中接收到的電子信號進行路由；控制器240，用于控制交叉連接交換機130的路由，由傳輸速率監控信號確定傳輸速率，并將傳輸速率變化信號提供給任意傳輸光學接收器220和多個任意傳輸光學發送器250；多個任意傳輸光學發送器250，用于將從交叉連接交換機130的每個輸出端口中接收到的電子信號轉換成光學信號；MUX160，用于將從任意傳輸光學發送器250中接收到的光學信號多路傳輸到光纖絞合線上。
控制器240含有一個判決器/轉換器242，用于對從任意傳輸光學接收器220中接收到的電子信號和對該電子信號進行延遲所得的信號在時間上進行比較而生成一個檢測信號，并基于對該檢測信號進行低通濾波所獲得的電壓電平來確定傳輸速率。
參考圖6，每個任意傳輸光學接收器220由以下部分組成光電轉換器222，用于將輸入的光學信號轉換成電子信號；放大器224，用于放大電子信號；基準時鐘發生器226，用于根據從控制器240接收到的傳輸速率變化率來生成基準時鐘信號；時鐘數據校正單元228，用于根據基準時鐘信號校正從放大器224中接收到的放大信號的時鐘信號和數據。依據第二實施例的任意傳輸光學接收器220不同于依據第一實施例的對應接收器120之處在于，沒有如傳輸速率檢測器那樣的控制器，它生成基準時鐘信號并基于從控制器240中接收到的傳輸速率信息對時鐘信號和數據進行校正。
基準時鐘發生器226包括多個振蕩器，用于生成不同頻率的時鐘信號。基準時鐘發生器226依據由控制器240所確定的傳輸速率，選擇性地操作多個振蕩器中的一個以生成基準時鐘信號。
時鐘數據校正裝置228是可編程的電路，用于根據從基準時鐘發生器226中接收到的基準時鐘信號，對接收到的電子信號重新整形、重新生成和重新調速。
如上所述，本發明的光學交叉連接設備可以保證透明性，即適應性，因為它能適應不同傳輸格式和相關傳輸速率的信號。此外，通過檢測傳輸速率來生成基準時鐘信號，以使得可以減少噪音和定時信號跳動并提高傳輸質量和傳輸距離。
盡管本發明是參照其特定的優選實施例來描述的，但本領域的技術人員應該理解，在不脫離由所附權利要求限定的本發明的精神和范圍的情況下，可以對其進行形式和細節的各種修改。
權利要求
1．一種光學通信系統中的具有透明性的光學交叉連接設備，包括多路分解器，用于通過信道多路分解輸入的光學信號；多個任意傳輸光學接收器，用于將從多路分解器接收到的光學信道信號轉換成電子信號，并根據以電子信號傳輸速率生成的基準時鐘信號校正時鐘信號和數據；交叉連接交換機，用于對從任意傳輸光學接收器接收到的電子信號進行路由；控制器，用于控制交叉連接交換機的路由；多個任意傳輸光學發送器，用于將從交叉連接交換機的每個輸出端口中接收到的電子信號轉換成光學信號；多路傳輸器，用于將從任意傳輸光學發送器中接收到的光學信號多路傳輸到光纖絞合線上。
2．如權利要求1所述的光學交叉連接設備，其中，每個任意傳輸光學接收器包括光電轉換器，用于將輸入的光學信號轉換成電子信號；放大器，用于放大電子信號；傳輸速率檢測器，用于對電子信號和將放大后的信號延遲預定時間所得的延遲信號進行異或選通，并檢測來自異或選通后信號的輸入信號的傳輸速率；基準時鐘發生器，用于根據檢測到的傳輸速率生成基準時鐘信號；時鐘數據校正裝置，用于接收電子信號并基于基準時鐘信號校正來自電子信號的時鐘信號和數據。
3．如權利要求2所述的光學交叉連接設備，其中，傳輸速率檢測器通過對電子信號和延遲信號在時間上進行比較來生成檢測信號，并基于對該檢測信號進行低通濾波所得的電壓電平來確定傳輸速率。
4．如權利要求2所述的光學交叉連接設備，其中，基準時鐘發生器包括多個振蕩器，用于生成不同頻率的時鐘信號。
5．一種光學通信系統中的具有透明性的光學交叉連接設備，包括多路分解器，用于通過信道多路分解輸入光學信號；多個任意傳輸光學接收器，用于通過將從多路分解器接收到的光學信道信號轉換成電子信號而輸出傳輸速率監控信號，并且，當接收到傳輸速率變化信號時根據基準時鐘信號來校正時鐘信號和數據；交叉連接交換機，用于對從任意傳輸光學接收器中接收到的電子信號進行路由；控制器，用于控制交叉連接交換機的路由，由傳輸速率監控信號確定傳輸速率，并將傳輸速率變化信號提供給任意傳輸光學接收器；多個任意傳輸光學發送器，用于將從交叉連接交換機的每個輸出端口接收到的電子信號轉換成光學信號；和多路傳輸器，用于將從任意傳輸光學發送器接收的光學信號多路傳輸到光纖絞合線上。
6．如權利要求5所述的光學交叉連接設備，其中，每個任意傳輸光學接收器包括光電轉換器，用于將輸入的光學信號轉換成電子信號；放大器，用于放大電子信號；基準時鐘發生器，用于根據從控制器中接收到的傳輸速率變化率來生成基準時鐘信號；時鐘數據校正裝置，用于接收電子信號并基于基準時鐘信號校正來自電子信號的時鐘信號和數據。
7．如權利要求5所述的光學交叉連接設備，其中，控制器包括一個判決器/轉換器，用于對從任意傳輸光學接收器接收的電子信號和對該電子信號進行延遲所得的信號在時間上進行比較而生成一個檢測信號，并基于對該檢測信號進行低通濾波所獲得的電壓電平來確定傳輸速率。
8．如權利要求6所述的光學交叉連接設備，其中，基準時鐘發生器包括多個振蕩器，用于生成不同頻率的時鐘信號。
全文摘要
一種光學通信系統中具有透明性的光學交叉連接設備。多路分解器多路分解輸入光學信號;多個任意傳輸光學接收器將接收到的光學信道信號轉換成電子信號,并根據以電子信號傳輸速率生成的基準時鐘信號對時鐘信號和數據校正;交叉連接交換機對接收到的電子信號進行路由;控制器控制交叉連接交換機的路由;多個任意傳輸光學發送器將從交叉連接交換機的每個輸出端口接收的電信號轉換成光信號;多路傳輸器將從任意傳輸光學發送器接收的光信號多路傳輸到光纖絞合線上。
文檔編號H04Q3/52GK1302160SQ0013749
公開日2001年7月4日 申請日期2000年12月28日 優先權日1999年12月30日
發明者高俊豪, 金相鎬, 金昺稙, 梁光鎮 申請人:三星電子株式會社