[发明专利]一种基于D8PSK/IRZ正交调制的光标记交换的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，特别涉及一种基于差分八相移键控/反转归零(D8PSK/IRZ)正交调制的光标记交换的方法和系统。 

背景技术

面向未来基于IP协议的分组业务日益增长，利用波分复用系统承载IP业务的IP over WDM光网络已成为光传输网适应IP数据业务迅猛发展形势的必然选择，因此如何在光网络层次上实现分组交换成为迫切需要解决的问题。 

光分组交换网(OPS，Optical Packet Switching)正是在此背景下提出的，光标记交换(OLS，Optical Label Switching)技术作为光分组交换网络的一种具体实现方式，综合了电信息处理的灵活性和光信号交换的大粒度特点，具有很大的发展前景。 

随着OLS技术的发展，衍生出了正交光标记交换技术，该技术利用光信号的不同分量分别承载载荷和标记信息，具有较高的频谱利用率和接收机灵敏度，比较容易实现标记(即光分组数据中的头信息)和载荷(即光分组数据中的净负荷)的分离，且不需要严格的时间同步，可提供不同等级的服务，而成为未来光通信交换网络的一种理想方案。 

现有正交光标记交换技术的实现方案主要是利用幅移键控(ASK：Amplitude Shift Keying)、频移键控(FSK：Frequency-shift keying)、相移键控(PSK：phase shift keying)三种二进制调制格式的两两组合来调制标记与载荷信息，与多进制传输系统相比较，光分组数据信号的传输容量相对较小，无法适应未来传输网络大容量、高速率的传输需求。此外，现有正交调制方案的信号调制消光比很低，只能达到2dB左右，从而使得正交信号受光纤的非线 性效应影响较大，对于信号的检测及恢复都带来了一定的难度。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有正交光标记交换系统设计和操作复杂，带宽利用率不高，低调制消光比对系统性能影响较大，实现难度高的不足，提供了一种新型的正交光标记交换的方法和系统，使其结构简单，具有高带宽资源利用率和信号调制消光比，从而提高网络传输容量与性能。 

本发明实施例提供了一种基于差分八相移键控/反转归零正交调制的光标记交换的方法，该方法包括： 

A、将光分组数据中的净负荷通过差分八相移键控调制方式加载到光载波的相位上，生成差分八相移键控信号； 

B、将光分组数据中的头信息通过反转归零调制方式加载到所述差分八相移键控信号的振幅上，生成差分八相移键控/反转归零正交调制信号； 

C、利用由单模光纤、色散补偿光纤、掺铒光纤放大器所组成的传输链路来传送所述差分八相移键控/反转归零正交调制信号； 

D、通过耦合器将接收到的所述差分八相移键控/反转归零正交调制信号分为功率相等的两路，分别送入差分八相移键控信号解调器与反转归零信号解调器，解调出所述原光分组数据中的净负荷与头信息。 

上述方法中，步骤A所述将光分组数据中的净负荷通过差分八相移键控调制方式加载到光载波相位上的方法包括： 

A1、通过现场可编程门阵列(FPGA)芯片对所述光分组数据中的净负荷进行串并转换，将一路速率为τ的串行信号转换为三路速率为τ/3的并行信号，τ为光分组数据的比特速率； 

A2、通过FPGA芯片将所述三路并行信号按照差分八相移键控的差分编码规则进行差分预编码； 

A3、将差分编码后的三路信号分别送入到三个相位调制器的电信号输入端口，使所述三路信号加载到光载波的相位上，生成差分八相移键控信号。 

上述方法中，步骤B所述将光分组数据中的头信息通过反转归零调制方式加载到所述差分八相移键控信号的振幅上的方法包括： 

B1、通过FPGA芯片对所述光分组数据中的头信息和时钟信号做逻辑与运算，从而生成归零信号，通过改变时钟信号的周期来调整归零信号的占空比； 

B2、将所述归零信号送入马赫则德尔调制器的两臂，将步骤A中产生的差分八相移键控信号送入马赫则德尔调制器的光输入端口，通过设置马赫则德尔调制器的参数将归零信号的极性反转，从而将所述光分组数据中的头信息通过反转归零调制方式加载到差分八相移键控信号的振幅上，产生差分八相移键控/反转归零正交调制信号。 

上述方法中，步骤D所述将功率相等的两路信号分别送入差分八相移键控信号解调器与反转归零信号解调器，解调出所述原光分组数据中的净负荷与头信息的方法包括：