[发明专利]一种基于有线-无线融合的用于数据中心内部互连的光传输系统及其运行方法

说明书

本发明涉及一种基于有线‑无线融合的用于数据中心内部互连的光传输系统及其运行方法，包括两个光模块，每个光模块包括光外差收发模块、自适应偏振解复用模块及电信号处理模块，光外差收发模块包括光发射模块及光接收模块；光发射模块产生的携带信息的光信号及本振信号；自适应偏振解复用模块对携带信息的光信号及本振信号的进行偏振解复用的均衡；光接收模块用于对接收到的光信号进行解复用和解调；电信号处理模块用于对恢复的电信号在传输过程中产生的损伤进行恢复和补偿，还通过训练序列估计出的光纤的传输矩阵。本发明极大的提高了传统的调制技术的比特速率和频谱效率，适用于对速度要求高的数据中心数据传输。

技术领域

本发明涉及一种基于有线-无线融合的用于数据中心内部互连的光传输系统及其运行方法，属于信息传输技术领域。

背景技术

目前，互联网应用的不断发展带来了互联网用户和网络流量的迅速增长，这一趋势的主要推动力来源于一些新兴应用的发展，如云计算、大数据、视频会议等。这些新的应用带来带宽及计算资源的需求，并且不断催生了大量大型数据中心的建设和升级。

根据思科发布的思科公司发布了第七个年度全球云指数白皮书(全球云指数：趋势预测与研究方法2016-2021)指出，到在云应用激增的推动下，数据中心流量正在快速增长，该研究预测，到2021年全球云数据中心流量将达到每年19.5ZB。

考虑到数据中心内部互联的链路长度以及互联成本问题，目前数据中心内部的传输系统，大多采用的是强度调制-直接检测的光传输方式，存在传输速度受限、频谱效率低、布线复杂、维护困难、相干传输由于成本高无法用于数据中心内部的现状，随着海量传输数据的需求，数据中心传输容量的要求也越来越大。为了满足数据中心内部互联的数据传输需求，必须采用多维度复用和高阶的调制方式技术以及相对应的相干检测技术。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于有线-无线融合的用于数据中心内部互连的光传输系统；

本发明还提供了上述基于有线-无线融合的用于数据中心内部互连的光传输系统的运行方法；

本发明以高阶调制和偏振复用的方式提高传输容量，以采用低成本的光器件以及电信号处理损伤补偿技术等实现数据的传输。同时，基于有线-无线融合的光传输系统可以克服数据中心机房中布线复杂，不利于维护和管理的劣势。解决了当前数据中心内部传输速度受限、频谱效率低、布线复杂、维护困难、相干传输由于成本高无法用于数据中心内部的现状。

术语解释：

1、正交幅度调制，英文名称Quadrature amplitude modulation，简称QAM，是一种在两个正交载波上进行幅度调制的调制方式。

2、偏振复用，英文名字Polarization multiplex，简称PM，是利用不同偏振态携带信息进行光通信的一种复用方式。

3、铌酸锂，英文名称是Lithium niobate，简称LN，属三方晶系，钛铁矿型(畸变钙钛矿型)结构，无色固体，具有钙钛矿型结构。

本发明的技术方案为：

一种基于有线-无线融合的用于数据中心内部互连的光传输系统，用于数据中心内部两个光模块之间的互连，包括两个光模块，每个光模块包括光外差收发模块、自适应偏振解复用模块及电信号处理模块，光外差收发模块包括光发射模块及光接收模块；

所述光发射模块通过第一环形器、全双工光纤、第二环形器连接相邻的所述光模块，所述光发射模块还通过所述第一环形器连接所述自适应偏振解复用模块，所述自适应偏振解复用模块、光接收模块、电信号处理模块依次循环连接；传输部分通过采用环形器和全双工光纤，使得光信号可以在光纤中互传不影响，降低了布线复杂度和系统构建成本。