[实用新型]一种基于OFDM子载波的光分组交换节点装置及网络

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤通信技术领域，具体涉及一种基于OFDM子载波的光分组交换节点装置及网络。 

背景技术

近年来随着通信数据业务的巨大增长，光分组交换网络（OPS）受到越来越多的关注。为了满足未来高速通信的带宽要求和高利用效率，OPS可以提供基于多波长，小交换颗粒度的光分组传输。光标签交换技术（OLS）是光分组交换中的一项重要技术，也是基于目前技术水平，对全光分组交换技术的一个过渡。将携带路由信息的光标签信号与携带业务数据的载荷信号分开进行传输，这样在节点进行交换处理时，只需要对光标签信号进行处理，而不需要对整个光分组信号进行处理，降低了节点的处理压力。 

光标签交换主要包括光标签提取，处理，擦除和重写。目前提出的光标签处理技术方案主要包括串行编码，副载波复用，波长复用和正交调制等几种。串行编码技术方案需要严格的时间点检测技术，并且占用了载荷通道，降低了带宽利用率。副载波复用技术方案不占据载荷信道，但是会限制载荷速率的提高，并在节点增加了射频混频器件。波长复用技术方案易于受到色散影响，使光标签和光净荷不同步。这些技术方案在进行光标签交换时，都需要进行光标签的擦除和光标签的重写步骤，增加了系统的复杂度。 

正交频分复用技术（OFDM）是一种高频谱效率的调制技术，在第四代移动通信系统中得到了广泛的应用。近年来，由于OFDM调制技术的高频谱效率和良好的抗色散能力，逐渐在光通信系统中得到了广泛的研究。目前的研究主要集中在长距离，大容量和高频谱效率的光OFDM系统传输。此外，可通过使用OFDM技术调制光标签信号，从而产生基于OFDM的光标签信号。但这只是增加了光标签信道的频谱利用率，并且在节点进行光标签交换时，仍然需要复杂的光标签擦除和重写过程。有研究者提出使用不同射频频率，将多个OFDM光标签信号加载在光分组信号上，其实相当于多个OFDM光标签信号的副载波复用，虽然可以避免光标签擦除和重写过程，但是每个节点需要增加大量的不同射频频率的器件，并且总的光标签信号占用了大量的频带资源，限制了载荷速率的增加，并没有充分利用OFDM正交子载波的技术优势。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种基于OFDM子载波的光分组交换节点装置及网络，进行光分组交换时不需要进行光标签的擦除和光标签重写，并可提高光标签信道的频谱利用效率以及光净荷信道的传输效率，简化了光分组交换网络节点的结构。 

本实用新型具体采用以下技术方案： 

一种基于OFDM子载波的光标签处理方法，分组数据所经过的各节点分别利用OFDM调制方式将路由信息调制在与净荷光载波具有不同波长的标签光载波的OFDM频带其中一个子载波上，各节点所使用的子载波各不相同；然后与前一节点的光标签信号同步耦合，生成本节点的光标签信号。

一种基于OFDM子载波的光分组交换方法，包括以下步骤： 

步骤1、当分组数据进入光分组交换网络时，将分组数据中的路由信息调制在OFDM的第一个子载波上，并将该OFDM信号调制到光载波 上形成光标签信号；分组数据中的载荷数据调制到另一个波长的光载波上形成光净荷信号；光净荷信号与光标签信号组成光分组信号，并在光分组交换网络中传输；

步骤2、当光分组信号通过第i个网络节点时，i=2,3,4，…，N，N表示光分组要经过的中间节点数量，首先通过光滤波器将光标签信号提取出来；提取出的光标签信号经过分光器分为两部分，分别进入光标签处理单元和控制处理单元；光净荷信号经过一定延时后进入光开关矩阵；

在光标签处理单元中，第i个网络节点将路由信息调制在OFDM频带的第i个子载波上，并将电OFDM信号调制到光载波上形成第i个网络节点的光路由信号，将第i个网络节点的光路由信号经过延时控制与从光分组中滤波得到的原光标签信号同步后，耦合形成本节点新的光标签信号；

在控制处理单元中，经过光电转换和OFDM解调，提取出OFDM信号中第i-1个子载波上的路由信息，根据光标签信号中第i-1个子载波上的的路由信息，控制光开关矩阵状态，将光净荷信号发送至正确的输出端口；

步骤3、在输出端口，本节点新的光标签信号与光净荷信号组成新的光分组信号，继续在网络中传输。