[发明专利]一种超高速光包交换网的光包压缩和解压缩方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种超高速光包交换网的光包压缩和解压缩方法及其系统。

背景技术

光包交换技术作为未来光通信非常有吸引力的一种技术选择，吸引着越来越多的研究兴趣，特别是由于越来越多的适合数据包交换的线路交换技术的出现和光包交换技术具有调制和码型透明且有非常高的可用带宽的优点。系统制造商们已经研发出了大规模的电包路由器。大型的可用电包路由器有1000个输入/输出口和可以处理40Gbps的线卡。不过，在实现处理40Gbps或者更高速率的信号的超高速电子技术中仍存在着诸多的挑战和困难。由于本地局域网主要处理低速数据包(155～622Mbps)，而连接本地局域网的骨干网，要求是超高速的。早期研究的光交换是基于电路交换的。在这种交换体系中需进行光/电、电/光的转换和进行电信号处理。现在还有一种光包交换技术是欧洲光包交换关键(KEOPS)工程中使用的交换技术，该技术将交换从电域转移到了光域。在所有的光包交换技术中，对光包的压缩和解压缩技术将是一项关键技术，因为对光包的有效压缩和解压缩可以有效地降低光包的冲突概率和提高网络的吞吐量以及降低交换的技术难度和成本。

现有的光包压缩技术主要有：

1：H.Toda，F.Nakada，M.Suzuki，A.Hasegawa，在“An optical packetcompressor based on a fiber delay loop”中报道的基于受电光开关控制的光纤回环技术的将重复频率由25MHZ提高到5GHZ，该技术的主要缺点是受限于电开关的开关速度。

2：P.Toliver，K.Deng，I.Glesk，and P.Prucnal，在“Simultaneousoptical compression and decompression of 100Gb/s OTDM packets using asingle bidirectional optical delay line lattice，”中报道的基于双向光纤延迟线阵列的光包压缩技术，该技术的主要缺点是需要选包器，且光包包头和数据部分是同一速率，这样在交换节点需要超高速的探测器和处理单元。

3：H.Sotobayashi，K.Kitayama，and T.Ozeki，在“40Gbit/s photonicpacket compression and decompression by supercont inuum generation，”中报道的基于超连续产生技术的将4bit10Gbps提高到40Gbps，该技术的主要缺点是输入数据脉冲宽度要足够的窄。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种光包包头提取简单、可适用于各种速率的网络系统中、压缩率可变、易于升级且成本低廉的超高速光包交换网的光包压缩和解压缩方法及其系统。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种超高速光包交换网的光包压缩方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：

1)将电域的IP数据包进行分割；

2)将分割后的IP数据包调制成光信号；

3)将光信号压缩成高速率光包信号。

上述步骤1)的具体实现步骤如下：

1.1)将电域的IP数据包分割为包头和净荷两个部分，净荷部分进行等长度分割成净荷分割单元，若净荷分割单元长度可以被需要分割的数目整除，则直接分割，若不能整除则在净荷分割单元长度末尾加零直到可以整除为止；

1.2)判断净荷分割单元和包头长度是否相等？若是，则直接进行调制；若否，则在包头后补零至和净荷分割单元长度相等后，再进行调制。

上述IP数据包分割成的净荷分割单元为一个或多个。

一种超高速光包交换网的光包压缩方法的解压缩方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：

1)高速率光包信号经过放大并分为多路光包信号；

2)每一路光包信号和本地时钟进行信号提取，提取出低速光信号；

3)对提取出的低速光信号进行探测。

一种超高速光包交换网的光包压缩方法的压缩系统，其特殊之处在于：所压缩系统包括IP数据包分割模块、第一光放大器、调制器以及压缩模块；所述第一光放大器和IP数据包分割模块通过调制器相连；所述调制器和压缩模块相连。

上述压缩模块可以是光纤延迟线阵列和合路器组成或者空间延迟和反射镜组成。