[发明专利]模分复用超级信道可重构光网络中MG-ROADM光节点结构和光通信信号性能监控方法

说明书

本发明公开了模分复用超级信道可重构光网络中MG‑ROADM光节点结构和光通信信号性能监控方法。光节点结构包括二级结构光节点和三级结构光节点，具有全光多粒度业务交换及上下话路，全光多粒度业务指光纤级、模式级、波长级粒度业务，两种结构的光节点还具有全光多粒度流量疏导、全光多粒度业务会聚和模式转换功能。本发明巧妙地利用光节点结构中的解复用结构，直接使用星座图测试单元或眼图测试单元分析光信号的性能，通过考察眼图和星座图的特性了解该信道信号的劣化原因，能对各种光性能劣化进行鉴别，适用于下一代模分复用超级信道光网络的动态路由技术，不需要被监测光信号的历史途径。本方法是在物理层进行监控，能对光数据信号协议和码率透明。

技术领域

本发明涉及高速大容量光通信系统及光通信性能监控技术领域。

背景技术

未来光通信技术向着新型的超高速,超大容量和超长距离光传输机理与模式发展。高速大容量光传输作为一种推动下一代互联网与宽带移动通信网发展和技术进步的新型光通信模式,已成为国际高科技知识产权竞争的焦点和制高点。目前采用光纤空分复用技术(SDM)结合各种先进的调制方式(超高速OTDM(光时分复用)、m-QAM(正交幅度调制)、OFDM(正交频分调制等)实现高速大容量的传输。空分复用技术有两种,少模光纤和多芯光纤,其主流技术之一为模分复用超级信道可重构光网络系统。

然而这种方案在应用过程中也显现出新的问题，在新型模分复用网络的中引入的模式层，在增加了通信容量的同时，也增加了系统的复杂程度，其网络的拓扑结构，光通道的交换，可变业务网络的可重构流量疏导，多粒度交换重构等方面将面临新的挑战，另外，随着少模光纤系统中模式数的增加和光信号符号速率的提升，采用m-QAM、OFDM等高效的调制方式时，与单模光纤系统相比,由模间四波混频，自相位调制，交叉相位调制、自陡峭效应和受激拉曼散射等非线性效应更严重地影响光信号的性能。所以新型大容量光节点的结构设计及光性能监控十分重要。

新型高速大容量超级信道可重构光网络原理图如图1所示，它由少模光纤光传输线路和用于光交换或网络重构的多粒度可重构光分插复用器(MG-ROADM)光节点构成，MG-ROADM是重要网元，具有光通道的交换，可变业务网络的可重构流量疏导，多粒度交换重构分布于光网络的各个交换节点，只要在各个光节点上对数字光码流进行实时整体全面监控，就能保证全光网的服务质量(QOS)。

新型模分复用高速大容量超级信道可重构光网络是当前下一代光通信网发展的方向，支持光纤级和模式级交换的超大容量新型光节点结构及节点中的光信号性能全面监测控制是有待于研究和尚未解决的课题。

发明内容

发明目的：本发明提出了一种模模分复用超级信道可重构光网络中MG-ROADM光节点结构和光通信信号性能监控方法，解决新型光网络中全光多粒度业务交换、全光流量疏导和全光业务会聚功能实现和对全部光通道的模式特性、功率、星座图、信噪比、定时抖动性能参数和非线性串扰的劣化程度等性能进行全面监测问题。

技术方案：

一种模分复用超级信道可重构光网络中MG-ROADM光节点结构，光节点结构为二级光节点结构，包括模式级交换矩阵、波长级交换矩阵、模式级复用器、模式级解复用器、波长级复用器、波长级解复用器，模式级交换矩阵上设置有模式上端口和模式下端口并连接模式级复用器和解复用器，波长级交换矩阵上设置有波长上端口和波长下端口并连接波长级复用器和解复用器，波长下端口与外部的光调试分析测试单元连接。