[发明专利]共路副载波复用光标记方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种共路副载波复用光标记方法，解决光标记交换通信网中光标记信息的发送、传输、提取与重写，属光通信技术领域。

背景技术：

随着通信网的发展，将交换功能从电域向光域转移有助于解决光/电/光转换的“电子瓶颈”问题。由于光交叉连接设备和光分叉复用设备是基于波长交换，业务上的交换主要仍由核心路由器来完成，其交换方式是基于电的形式，需要将高速信号接收下来，分解成低速并行信号，采用多个处理器处理，是一种利用空间换时间的技术，但受路由器的背板速率和数量的限制，其结构非常复杂。从网络结构看，高速的传输速率与低速的交换速率存在不匹配的问题。因此，基于光标记的光交换技术近年来发展非常迅速，将是下一代通信网技术。

光标记的产生、传输、提取和插入技术是光标记交换网络的核心技术。目前已有多种光标记技术方案，如Shun Yao，Sudhir Dixit等人在IEEECommunications Magazine Vol.38，No.2 February 2000“Advances inphotonic packet switching：an overview”的文章中报道的时域光标记，该光标记方法是将标记信息与载荷信息在时域上分开，标记信息和载荷信息之间设置保护时间以便标记信息的提取和重新插入，这种方法的缺点是交换节点需要复杂的同步结构，组网技术难度大。Kapil V.Shrikhande，Ian M.White等人在IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS，VOL.18，NO.10，OCTOBER 2000，“HORNET：A Packet-Over-WDM Multiple Access MetropolitanArea Ring Network”的文章中报道的副载波复用光标记(可看作随路副载波复用光标记)，该光标记方法是在电域将标记信息与基带数据进行频分复用后，再将混合电信号调制在光载波上，这种方法的主要优点是标记信号和载荷信号可同时发送，两者之间不需保护时间，大大降低了网络结点对同步的要求，简化了网络的设计与控制协议。缺点是副载波调制会对载荷信号有影响，难以对标记信号进行完全擦除，从而产生功率代价，对多节点、需多次擦写的通信网，该技术存在一定的局限性，尤其是对信噪比等参数要求特别高的10Gb/s、40Gb/s高速率信号。其它还有多波长光标记，专用控制波长通道，高强度脉冲光标记、电光调制光标记等。多波长光标记是在国际电联规定的波长间隔内，采用多个波长传送标记信号，光谱在频域上可以是分离的，也可以是重叠的，该技术的缺点是波长资源利用率低，由于标记与载荷在频域内可以是重叠的，因此，在标记与载荷之间仍需保护间隔。另外，在规模组网时，该技术存在成本高，节点设计复杂等问题。专用控制波长通道，一般是采用专用的1510nm波长作为网络的标记与控制信息的通道，用来传送光标记信息，这种技术也需要复杂的同步机制。采用高强度脉冲光标记和电光调制光标记技术分别是利用半导体光放大器的非线性效应及电光晶体的电光效应，存在一些固有的缺陷，在通信组网中较难实际应用。

从已发表的资料看，各种光标记技术或者需要复杂的同步结构，增加了网络设计的复杂度，或在对标记信息的调制、传输、提取与重写过程中对载荷产生影响，增加载荷的功率代价等问题，都具有一定的缺陷。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，设计一种新的共路副载波复用光标记方法，使光标记和数据载荷可同时发送，不需保护间隔，简化网络节点结构和网络控制协议，同时可避免副载波复用技术中增加载荷功率代价的限制问题，又能保证波长资源利用效率。

为实现这样的目的，本发明的技术方案中，将光标记通信网络中的某些波长固定分配为标记波长，并在标记波长上进一步采用副载波复用技术，实现多个并行的共路标记通道。各标记通道对各载荷波长是共享的，每数据包当其标记信息发送完后，便释放对该标记通道的占用，以便其他数据包的标记信息发送，因此，各标记通道在时域上可并行同时发送多个数据包的标记；同时，单个标记通道是时分复用的，在不同的时间内可用来传送不同的数据包标记。标记信息通过数据波长标识域与其相应的数据包相对应，并实现数据包的交换与新标记的插入。标记信息通过在标记数据包中设置其对应数据包的调制波长信息(可称为波长标识域)来建立标记信息与其对应的数据包的联系，而数据载荷波长和标记通道并没有确定的对应关系，对承载有数据的数据载荷波长来说，可以使用任何一个空闲的标记通道。