[发明专利]一种扫频相干探测识别光谱幅度码标记的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，特别涉及一种基于相干探测技术识别光谱幅度码标记的实现方法和装置。

背景技术

进入21世纪以来，随着互联网业务的迅猛发展，IP数据量与业务量的爆炸式增长对通信网络提出了更高的要求。虽然目前光通信主干网的传输容量已达到Tb/s量级，但作为光通信网中不可缺少的一个部分——交换节点，仍需对数据包进行光/电/光转换与电域处理。由于电子交换和电信息处理速度已达到极限，这大大制约了现有通信网络的传输速度，造成了数据处理和传输的“电子瓶颈”。这导致光波长通道链路承载的速率信号在交换节点处需要进行速率匹配，进而造成交换节点成为整个通信网的瓶颈，两个子网之间大量光/电接口适配和速率匹配操作降低了网络资源利用率，降低了网络性能与效率，增加了网络成本。为解决这一问题，人们提出了光标记交换(OLS，Optical Label Switching)技术，以期在网络核心节点处摆脱对电处理的依赖，实现能对信息进行全光交换和全光处理的全光网(AON，All-Optical Network)。在全光网中，信息从发送节点传输至接收节点的过程中，始终以光信号的形式存在，无需光电转换，从而大幅提升网络性能。

本世纪初，随着对光码分复用(OCDM，Optical Code Division Multiplexing)技术研究的深入，光码(OC：Optical Code)的概念被逐步扩展至光标记交换领域中。作为一项最新的光标记交换技术，OC标记技术的最大优势在于：基于OCDM技术中的编/解码原理，在光标记交换系统的核心节点处，利用全光相关器对OC标记进行识别，并使用光阈值判决器与光控光开关完成对净荷的转发，从而可彻底摆脱光标记交换系统核心节点处的光/电/光转换过程，在理论上实现真正的全光交换。

目前，在OCDM技术与OC标记交换系统中，已有多种编码方式可供选择。光谱幅度码(SAC，Spectral Amplitude Code)则作为一种一维频域编码方式，凭借其工作原理简单，系统复杂度低，标记生成及识别容易实现等优点，已引起了众多研究者的关注，多种基于SAC编码方式的新码型也被陆续提出，并正在被广泛应用于OC标记交换系统中

2007年，加拿大McGill大学与Laval大学的研究者首次将SAC码应用于OC标记交换系统，并通过相关探测法对SAC标记进行识别。目前，对SAC标记交换系统的研究仍处于起步阶段，理论尚不成熟，还存在标记识别单元结构过于复杂、实现成本过高、分光损耗过大、系统承载净荷速率过低、净荷调制方式单一等缺点，尚需进行更深入的研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有SAC标记交换网络中，标记识别单元设计操作复杂，分光损耗过大，成本过高，实现难度较大等不足，提供了一种利用相干探测技术识别SAC光标记交换的新方法，使标记识别单元可免除分光损耗，系统结构简单、实现成本低。

本发明采用的扫频相干探测识别SAC光标记技术方案为：

首先IP数据包路由信息进入SAC标记生成器，形成SAC光标记信号：

IP数据包的低速路由信息对SAC标记编码器进行控制，并由分布反馈式(DFB，Distributed Feedback)多波长激光器阵列与合波器生成SAC光标记信号，继而标记信号进入3dB耦合器。

其次，与IP数据包路由信息速率相同的锯齿波函数通过光频率调制器，对DFB激光器进行频率调制(FM，Frequency Modulation)，生成发射功率恒定，工作频率随时间线性变化的扫频本振光源(LO，Local Oscillator)，继而进入3dB耦合器。

最后，SAC光标记信号与本振光源的混合信号进入由平衡检测接收机构成的标记接收部分，完成对标记信号的识别：

首先，3dB耦合器将混频信号等功率分为两部分，并将其分别送入平衡检测接收机的上路与下路；

其次，混频信号进入平衡检测接收机的上路与下路，首先经过光电探测器(PD，Photodiode)进行光电转换，再通过低通滤波器(LPF，Low Pass Filter)对解调信号进行滤波整形；

最后，两路信号经减法器消除直流分量与噪声分量后，将SAC光标记信号解调出来。

本发明的有益效果是，SAC光标记信号的识别过程只需通过一个本振光源与一个平衡检测接收机完成，这大大降低了原有相关识别方案的系统复杂度与实现成本，并可免除过大的分光损耗，具有很强的实际可操作性。

附图说明