具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

在具体实现中，随着云计算的发展，互联网的带宽的需求也迅速增长。在数据中心园区之间，通常是采用DWDM(DenseWavelengthDivision Multiplexing，密集波分复用)的光传输技术，提供大容量互联。光传输技术可以分解为光层和电层两部分，其中，光层包含合分波、光放大、光保护等器件。

然而，由于传统上采用光传输技术只作为静态管道为上层服务提供带宽，比如点到点互联，采用支持固定栅格(Fixgrid)的AWG(ArrayedWaveguide Gratings，阵列波导光栅)作为合分波器，无法调度，这是因为AWG里的光路是静态的，甚至可以是无源的，所以无法改变滤波器的宽度，也无法配置从不同的端口合分波，并且一经部署就限定了电层设备的波特率上限，限制了电层设备的更新换代。

因此，一种面向点到点链路的灵活栅格(Flexgrid)技术应运而生，采用支持灵活栅格的WSS(WavelengthSelectiveSwitch，波长选择开关)替代AWG作为合分波器使用，可以支持电层波特率信号的接入。由于Flexgrid合分波器要求的端口数量较多(e.g.≥48端口)，Flexgrid合分波器一般需要使用两个WSS，然后将两个WSS通过光路合成器件和光路分离器件拼接而成，带来的负面影响是光路插损增大。其中，光路合成器件是用于实现光信号合路的器件，可以包括耦合器(Coupler)，光路分离器件是用于实现光信号分路的器件，可以包括分光器(Splitter)。

其中，点到点是指的设备之间直接连接，穿通互联是指的设备通过一个设备连接到另一个设备，并且光信号不在中间的设备落地，例如，假设有a、b、c三个设备，光信号从a经过b到c，不在b这个设备落地，直接穿通过去c。作为一个具体示例，点到点可以是：A端电层设备->A端合分波->光缆->B端合分波->B端口电层设备，穿通可以是：A端电层设备->A端合分波维度->光缆->B端合分波维度1->B端合分波维度2->光缆->C端合分波->C端口电层设备。

现阶段DC之间的互联以点到点互联为主，并存在一定量的穿通互联需求，因此需要将灵活栅格技术从点到点场景，拓展到支持Mesh组网，此时需要重点解决两个问题：1)降低因耦合器/分光器带来的额外穿通插损，提升传输性能，2)降低光传输设备的设备面板大量出纤的面板端口(e.g.60+端口)之间的布线干扰问题，提升传输可靠性。

目前，传统ROADM(ReconfigurableOpticalAddDropMultiplexer，可重构光分插复用器)设备的设备面板采用MPO端口出纤，MPO端口一般为12芯或24芯，在Mesh组网时，面向维度之间的全互联。但是，在DC互联场景下，穿通需求并不涉及全互联，一般仅少量维度之间存在穿通互联，例如，某个设备对外互联时，有N个方向，每个方向对应1个维度，全互联指N个方向之间都可以直接穿通互联，穿通则是在某些方向穿通互联。如果沿用MPO端口，会带来以下问题：

1)去往本地上下路方向时，电层的电层设备线路侧出光一般采用双工LC端口，与MPO端口对接需要采用1分多的MPO跳纤，当MPO跳纤出问题时会带来影响面的扩大。

2)穿通去往其他维度时，由于耦合器和分光器的存在，穿通插损约增加8dB，采用MPO+FiberShuffle(光学柔性电路组件)插损再额外增加2dB，对穿通链路的传输性能有比较大的影响。参照图1，是一种ROADM设备穿通链路的光路图及插损值示意图，其中，PA表示一个维度上的Peramplifer(光前置放大器)，BA表示另一个维度上的BoosterAmplifier(光功率放大器)，假设WSS为32端口，最大插损值为8.5dB，MPO+FiberShuffle互联插损典型值2dB(每个MPO端口插损约0.5dB)，耦合器/分光器插损各4dB，另外，当链路中存在光层OLP(OpticalLineProtection，光线线路保护装置)保护时，会进一步加剧插损的影响。

3)穿通互联可靠性降低，一次穿通总共4个MPO端口，受到粉尘污染或外力影响的概率增加。

4)MPO端口存在不同的制式和标准，比如光纤的纤芯数、线序，不同厂商设备的维度对接时，可能需要额外进行适配。

针对DC之间互联点到点为主、穿通为辅的特点，本发明实施例提出一种适于灵活栅格的光路选择器件的光传输设备(Flexgrid合分波器)，结合光路选择器件的插损分布规律对设备面板上的面板端口进行端口功能和面板区域的划分，提升穿通性能及布线可靠性。

参照图2，是本申请的一种光传输设备实施例的结构示意图，包括支持灵活栅格的光路选择器件和设备面板201。其中，所述设备面板上的面板端口按照端口功能和风险等级划分至对应的端口区域，所述光路选择器件的端口按照其端口性能连接至对应的所述端口区域的面板端口。

其中，端口性能可以是指的插损值(插入损耗)。具体地，插损值是指的将器件(光路选择器件)加进设备(光传输设备)时，能量或增益的损耗。

具体地，支持灵活栅格的光路选择器件是指ROADM器件，用以实现动态可重构光加/减复用，具有网状架构，能支持任意端口波长任意上下行的功能，例如，WSS，WSS具有频带宽、色散低，并且同时支持内在的基于端口的波长定义(Colorless)特性，其采用自由空间光交换技术，上下路波数较少且上下路端口较少，但可以支持更高的维度，集成的部件较多，控制复杂，可调节光信号的传输频率。

其中，光路选择器件中的每个端口的插损值是不同的，并且光路选择器件的端口插损分布具备一个特点：插损值随端口的端口序号的递增而趋势性的增加或者，或者插损值随端口的端口序号的递增而趋势性的减少。当然，需要说明的是，此处的递增不是严格意义上的递增或者递减，而是指的整体趋势是逐渐递增或者逐渐递减的，主要原因是在于光路选择器件内的光栅折射角度的增加带来插损值的增加。

在具体实现中，光传输设备的端口需要通过光纤与电层设备和其他光传输设备的端口连接，从而实现互联，但是由于不同端口的插损值不同，并且鉴于进行维度的穿通互联端口对插损值更严格的要求，将光传输设备上的面板端口按照插损值划分至具有对应的端口功能的端口区域中。

在本申请实施例的光传输设备的设备面板上，将设备面板划分为多个端口区域，每个端口区域具有其对应的面板端口，并且每个端口区域的面板端口具有对应的端口功能，光传输设备中的光路选择器件的端口，将按照端口的插损值连接至对应的端口区域的面板端口，从而使得每个端口区域的面板端口能够实现对应的端口功能。

在本申请一示例性实施例中，所述端口区域包括公共端口区域、穿通互联端口区域和本地上下端口区域；

其中，所述公共端口区域的端口功能为涉及本维度内的的所有波长，穿通互联端口区域的端口功能为涉及不同维度之间穿通的所有波长，所述本地上下端口区域的端口功能为涉及本维度内上下的波长。

具体地，本申请实施例的光传输设备的设备面板，至少存在三类端口类型，分别是公共端口、穿通互联端口、本地上下端口，即分别是公共端口区域、穿通互联端口区域和本地上下端口区域所对应的面板端口。其中，公共端口涉及该维度的所有波长，穿通互联端口涉及两个维度之间穿通的所有波长，本地上下端口涉及本维度内上下的波长。

从风险影响面来看，可以为公共端口>穿通互联端口>本地上下端口，不同端口功能的端口区域可以对应到不同的风险等级。因此，不同端口区域的排布可以进行优化，以直观体现端口功能或风险等级，并最大程度隔离不同端口出纤布线之间的干扰。

参照图3，是本申请实施例一种的端口布局方式的示意图，该示意图中包括了a、b、c三种端口布局方式对应的布局示意图，设备面板上总体划分为公共端口区域、穿通互联端口区域这三个端口区域，分别对应高风险等级、中风险等级、低风险等级，不同风险等级的端口区域可以采用不同的布线走向，以最大程度降低不同区域之间的布线干扰。当然在实际中，并不仅局限于这三种端口布局方式，例如还可以划分为两个端口区域，本申请实施例对此并不加以限制。

作为一个可选实施例，在所述端口区域上提供对应的视觉标识，便于用户区分具有不同端口功能的端口区域，所述视觉标识至少包括颜色标识、文字标识、符号标识和背景图形的其中一种。

具体地，为了便于用户区分不同的端口区域，在各个端口区域的附近提供对应的视觉标识。

作为一个示例，可以采用符号标识作为端口区域的视觉标识，每个端口区域的面板端口采用独立的命名方式，例如，公共端口可以命名为IN1/OUT1、IN2/OUT2等，穿通互联端口命名为R1/T1、R2/T2等，本地上下端口命名为M1/D1、M2/D2等。除此了符号标识之外，不同的端口区域之间可以采用颜色标识(反差较大的颜色)、文字标识(公共端口入口1、公共端口出口2)、背景图形(花纹各异的图形)等方式进行区分。

在本申请一示例性实施例中，在所述光传输设备中内置光保护器件时，所述公共端口区域划分为主公共端口区域和备公共端口区域，所述主公共端口区域和所述备公共端口区域在所述设备面板处隔离。

在本发明实施例中，光传输设备中可以内置光保护相关功能的光保护器件，例如OLP(Optical Line Protection)器件实现，发端采用1*2分光器，收端采用2*1光开关。而在光传输设备中内置光保护器件时，公共端口区域将划分主备两组区域，即划分为主公共端口区域和备公共端口区域，使得采用主备两组区域在光纤布线走完全不同的布线路径，避免了传统光保护器件受限于设备面板空间，主备两组端口挨在一起，使得光纤需要走机柜内同侧布线，造成主备两组端口光纤走相同的布线路径，光保护效果不佳的问题。

作为本申请的一种可选示例，所述主公共端口区域和所述备公共端口区域划分至所述设备面板的两侧，两侧可以上下两侧，也可以是左右两侧，只要主公共端口区域和备公共端口区域之间的距离能够尽可能远离即可。

参照图4，是本申请的一种内置光保护器件的面板布局方式的示意图，公共端口区域分拆为主公共端口区域和备公共端口区域，并将这两个端口区域设置在设备面板左右两侧，以最大程度增加主备端口之间的距离。例如，主公共端口位于面板左侧，备公共端口位于面板右侧，出纤布线时主公共端口走机柜左侧布线，备公共端口走机柜右侧布线，可以实现端到端主备端口的布线路径分离。当然，本申请实施例的主备端口位置不限于图4中所画位置，原则上位于设备面板的中心线两侧。

在本申请实施例中，光传输设备的穿通互联端口可以采用MPO端口的形式实现(即每个面板端口可以多芯)，其好处是穿通互联的光纤数量较少，具体地，MPO端口可采用标准12芯、24芯模式或其他规格实现。参照图5，是本申请的一种设备面板布局方式示意图，可以看出，穿通互联端口采用MPO端口的形式，可以减少所需的面板端口的数量。

在本申请一示例性实施例中，所述光传输设备的设置有理线槽，所述设备面板上的面板端口通过所述理线槽布置光纤，以所述面板端口的光纤的布线路径之间不交叉。

本申请实施例的光传输设备的设备面板的三类端口类型中，按照端口数量排序的话，通常是公共端口<穿通互联端口<本地上下端口。其中，公共端口、穿通互联端口内一般存在多个波长，对布线干扰更敏感，而本地上下端口内一般为单波，但端口数量多，容易对其他端口区域的光纤布线产生影响。另外，穿通互联端口和本地上下端口如果以按需布线的原则，随着时间的推移还会不断新增布线。因此，无论从空间还是时间上，三类端口类型之间的光纤布线会一直存在相互影响、相互干扰的问题。

针对上述问题，本申请实施例提出了低干扰光纤布线的思路，具体来说，是充分利用设备面板上下左右的走线方向，为每个端口区域预留设计特定的布线路径，保证面板端口的光纤的布线路径之间不交叉。

在本申请一示例性实施例中，所述理线槽包括第一理线槽和第二理线槽，所述第一理线槽和所述第二理线槽设置在所述设备面板的两侧；所述公共端口区域的公共端口，以所述第一理线槽的中间为界分别向两侧布置光纤；所述穿通互联端口和所述本地上下端口，以所述第二理线槽的中间为界分别向两侧布置光纤。

参照图6，是本申请的一种Flexgrid合分波设备的光纤布线方案的示意图，Flexgrid合分波设备上下各布置一个理线槽(即第一理线槽和第二理线槽)，公共端口和穿通互联端口均从上面的理线槽布线，并且以中间为界分别向左右两侧布线，本地上下端口从下面的理线槽布线，同样以中间为界分别向左右两侧布线。基于上述的光纤布线方案，至少具有如下优点：a.本地上下端口、公共端口、穿通互联端口之间没有直接的布线接触，b.主备公共端口分别向机柜两侧布线，无交叉路径，没有光纤可以同时影响到主备端口的光纤。

在本申请一示例性实施例中，所述光路选择器件包括多个光路选择器件，每个所述光路选择器件的端口的插损值随着端口序号的递增趋势性的增加或者减少；

将所述光路选择器件的端口的端口序号，按照其插损值排序映射至所述设备面板的面板端口的面板端口序号，并将所述光路选择器的端口连接至所述排序映射后对应的所述设备面板的面板端口，以使所述面板端口的插损值随面板端口序号的递增而趋势性的增加或者减少。

在具体实现中，光路选择器件，例如WSS的端口插损分布一般插损随端口序号的递增而趋势性的增加或减少的特点，这里的递增不是严格意义上的，但整体趋势是逐渐递增的，主要来源于模块内光栅折射角度的增加带来插损值的增加。利用这个特点，可以将WSS支路端口分层划为两组，分别是低序号端口和高序号端口。其中，低序号端口和高序号端口这两组端口的插损值进行独立标定，一般来说，低序号端口的插损值较低，高序号端口的插损值较高，当然，也可以是反过来，即低序号端口的插损值较高，高序号端口的插损值较低。

在本申请实施例中，鉴于穿通互联端口对插损值更严格的要求，因此将低序号端口用作维度之间的穿通互联端口使用(对应穿通互联区域)，高序号端口用作本地上下端口使用(对应本地上下区域)。

例如，对于32端口的WSS，每个端口的整体插损规格值为8.5dB，假设前N个端口为低序号端口，则后32-N个端口为高序号端口，目前业界前8个端口可以达到6.5dB插损规格值的水平。参照图7所示，采用低序号端口用于穿通互联，假设每个WSS降低2dB，2个WSS共降低4dB，另外如果采用MPO插损2dB，LC插损0.5dB，可以进一步降低1.5dB，端到端穿通互联插损能够降低约5.5dB

在本申请一示例性实施例中，所述光路选择器件包括第一光路选择器件和第二光路选择器件；将所述第一光路选择器件的端口连接至所述设备面板的面板端口序号为偶数的面板端口，以及将所述第二光路选择器件的端口连接至所述设备面板的面板端口序号为奇数的面板端口；或者，将所述第二光路选择器件的端口连接至所述设备面板的面板端口序号为偶数的面板端口，以及将所述第一光路选择器件的端口连接至所述设备面板的面板端口序号为奇数的面板端口。

在具体实现中，由于单个WSS的插损值随端口序号的递增而趋势性的增加，因此当2个或以上的WSS组合在一起时，可以同样的规则进行排列和映射，使得设备整体的端口插损随面板端口序号的递增而趋势性的增加或减少。

在本申请实施例中，基于端口排序，能够为面板端口的区域划分设计提供依据，主要体现在端口区域数量、各端口区域内的端口数量两方面。假设单个WSS从插损指标来看可以划分出X个区域，每个区域内有Y1～YX个端口，那么Z个WSS组合排序后，也划分出X个区域，每个区域内有Z*Y1～Z*YX个端口。

参照图8，是本申请的一种WSS和面板端口之间的排序映射示意，如图8所示，两个WSS的端口组合方式包括不限于以下情况：

1、第一个WSS连接设备面板中为端口序号为奇数的端口，插损随面板端口序号的递增而趋势性的增加或减少；

2、第二个WSS连接设备面板中为端口序号为偶数的端口，插损随面板端口序号的递增而趋势性的增加或减少；

3、穿通互联区域或本地上下区域可选分别实行以上1或者2排列方式。

举例来说，假设有WSS1和WSS2两个波长选择开关，其中，WSS1有端口11、端口12、端口13，WSS2有端口21、端口22、端口23，假设每个波长选择开关的插损值随端口序号的递增而趋势性的增加，则在设备面板上对应的端口可以按照端口11、端口21、端口12、端口22、端口13、端口23的排列方式，使得插损值随面板端口序号的递增而趋势性的增加。

本申请实施例中，面向功能及风险等级进行设备面板的面板端口区域划分，基于WSS低序号端口实现低插损穿通方案，WSS端口序号和面板端口序号之间具备特定的排序映射关系，使得插损值随面板端口序号的递增而趋势性的增加或减少。需要说明的是，上述两个光路选择器件是作为一个示例，在实际中还可以根据采用其他方式，使得光路选择器件的插损值与面板端口趋势性递增或者递减。

本申请实施例提出光传输设备(Flexgrid合分波设备)集传统ROADM设备及合分波设备的功能为一体，既具备穿通功能，又具备本地上下功能，适于数据中心之间的互联，在上述实施例的光传输设备的基础上，本实施例还提供了一种光传输系统。

参照图9，示出了本申请的一种光传输系统实施例的结构框图包括至少两个光传输设备，所述光传输设备包括支持灵活栅格的光路选择器件和设备面板；其中，所述设备面板上的面板端口按照端口功能和风险等级划分至对应的端口区域，所述光路选择器件的端口按照其端口性能连接至对应的所述端口区域的面板端口；

所述光传输设备之间通过所述端口区域的面板端口实现数据互联。

其中，光传输设备是指的Flexgrid合分波设备，包含了支持灵活栅格的光路选择器件，例如波长选择开关WSS。

在本申请实施例中，光传输设备之间通过具有不同端口功能的端口区域，实现与电层设备连接，或者与其他光传输设备的穿通互联。

在本申请一示例性实施例中，所述端口区域包括公共端口区域、穿通互联端口区域和本地上下端口区域；其中，所光传输设备述公共端口区域的端口功能为涉及所述光传输设备的所有波长，穿通互联端口区域的端口功能为涉及光传输设备之间穿通的所有波长，所述本地上下端口区域的端口功能为涉及所述光传输设备内的波长；

其中，所述光传输设备之间通过所述穿通互联端口区域的穿通互联端口连接，所述光传输设备通过所述本地上下端口区域的本地上下端口连接电层设备，所述光传输设备通过所述公共端口区域的公共端口连接光放大设备。

本申请实施例的光传输设备，即Flexgrid合分波设备的主要特点是组网扁平化，本地上下无需额外的合分波单元，经历一次WSS滤波便可到达线路方向，充分满足点到点大带宽互联需求；相比传统合分波设备，本申请实施例的Flexgrid设备具备灵活带宽配置的能力，支持接入和穿通任意波特率的电层设备信号。

综上可知，本申请实施例提出了一种FlexGrid合分波设备，该设备面向功能及风险等级进行面板端口区域划分，基于WSS低序号端口实现低插损穿通方案，WSS端口序号和面板端口序号之间具备特定的排序映射关系，此外，通过充分利用设备面板上下左右的走线方向，为每个端口区域预留设计特定的布线路径，以防止布线串扰。进一步地，利用FlexGrid合分波设备的Mesh组网，既具备灵活带宽配置的能力，又具备组网扁平化的能力，因此基于本申请实施例的光传输设备组成的光传输系统，设计拓展性更强。其中，本申请实施例能够具备组网扁平化的能力，是因为传统ROADM组网通过WSS进行调度，特定端口还要再连接合分波单元进行本地上下，这样就需要两层，而本申请实施例中是直接利用WSS进行合分波，从而具有了扁平化能力。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种光传输设备和一种光传输系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。