一种基于OFDM子载波的光分组交换节点装置及网络制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于OFDM子载波的光分组交换节点装置及网络。该节点装置包括：光滤波器，光分路器，光OFDM接收机，控制处理模块，第一、第二光纤延时线，第一、第二耦合器，光开关矩阵，光OFDM发送机；光滤波器的第一输出端口与光分路器的输入端口连接，第二输出端口经过第二光纤延时线与光开关矩阵的一端连接；光分路器的第一输出端口与第一耦合器的一个输入端连接，第二输出端口经过光OFDM接收机与控制处理模块相连接；控制处理模块与光开关矩阵的控制端电连接，光OFDM发送机的输出端经第一光纤延时线与第一耦合器的另一个输入端连接，第一耦合器的输出端和光开关矩阵的另一端分别与第二耦合器的两个输入端相连接。本实用新型专利技术具有效率高、结构简单的优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光纤通信
，具体涉及ー种基于OFDM子载波的光分组交换节点装置及网络。
技术介绍
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)是光分组交换中的ー项重要技术,也是基于目前技术水平，对全光分组交换技术的ー个过渡。将携带路由信息的光标签信号与携帯业务数 据的载荷信号分开进行传输，这样在节点进行交換处理时，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。光标签交換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，并在节点増加了射频混频器件。波长复用技术方案易于受到色散影响，使光标签和光浄荷不同步。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，増加了系统的复杂度。正交频分复用技术(OFDM)是ー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，但是每个节点需要増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，限制了载荷速率的増加，并没有充分利用OFDM正交子载波的技术优势。
技术实现思路
本技术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浄荷信道的传输效率，简化了光分组交换网络节点的结构。本技术具体采用以下技术方案—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I、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ー个波长的光载波毛上形成光浄荷信号；光浄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个网络节点吋，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；光浄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-Ι个子载波上的路由信息，根据光标签信号中第i-Ι个子载波上的的路由信息，控制光开关矩阵状态，将光浄荷信号发送至正确的输出端ロ ；步骤3、在输出端ロ，本节点新的光标签信号与光浄荷信号组成新的光分组信号，继续在网络中传输。一种基于OFDM子载波的光分组交换节点装置，该节点装置包括具有输入端口和第一、第二输出端ロ的光滤波器，具有输入端口和第一、第二输出端ロ的光分路器，光OFDM接收机，控制处理模块，第一、第二光纤延时线，第一、第二稱合器，光开关矩阵，光OFDM发送机；光滤波器的第一输出端ロ与光分路器的输入端ロ连接，光滤波器的第二输出端ロ经过第二光纤延时线与光开关矩阵的一端连接，光分路器的第一输出端ロ与第一耦合器的一个输入端连接，光分路器的第二输出端ロ经过光OFDM接收机与控制处理模块相连接，控制处理模块与光开关矩阵的控制端电连接并对其进行控制，光OFDM发送机的输出端通过第一光纤延时线与第一耦合器的另ー个输入端连接，第一耦合器的输出端和光开关矩阵的另一端分别与第二耦合器的两个输入端相连接。ー种光分组交换网络，包括通过光纤连接的多个网络节点，所述网络节点为上述节点装置。相比现有技术，本技术具有以下有益效果I、当光分组信号经过网络节点时，不需要进行光标签的擦除和光标签重写，只需将该节点的光标签信号与接收光分组中的原光标签信号同步并耦合形成新的光标签信号，简化了网络节点的系统结构。2、光标签信号使用OFDM调制方式，每个网络节点的路由信息只占据OFDM信号中的一个子载波，提高了光标签信道的频谱利用效率。3、光标签信号与光净荷信号处在不同的波长上,这使得光标签和光净荷的分离很简单，只需要ー个滤波器即可，并且提高了光浄荷信道的传输效率。4、0FDM信号在长距离传输时有良好的色散补偿和非线性效应抑制效果，并且色散补偿是通过接收端的信道估计和均衡完成，因此不需要额外增加光色散补偿器件对光标签信道进行补偿，降低了网络的设计复杂度。附图说明图I为本技术节点装置的结构原理图；图2为第i个网络节点的光标签处理流程图；图3为第i个网络节点输出端光分组信号的频谱示意图；图4 (a)为实施例中第二个网络节点的光路由信号图，图4(b)为实施例中第四个网络节点的光路由信号图； 图5(a)为实施例中光分组的光标签信号ん，图5(b)为实施例中接收端的光标签信号乙。具体实施方式以下结合附图对本技术的技术方案进行详细说明 本技术的思路为对于光分组交换网络，每个网络节点只将该节点的路由信息调制在OFDM的一个子载波上，而不是占据OFDM的全部子载波，从而有效提高光标签信道的频谱利用效率。光分组中的光标签信号与载荷信号在不同的光波长上，光标签信号不影响载荷信号的传输，并且能够通过滤波器方便的提取光标签信号。为了实施该方法，设计了如图I所示的节点装置，如图所示，该节点装置包括带有A端ロ、B端ロ及C端ロ的光滤波器1，带有a端ロ、b端ロ及c端ロ的光分路器2，光OFDM接收机3,控制处理模块4,光纤延时线5. I,光纤延时线5. 2,1禹合器6. I, I禹合器6. 2,光开关矩阵7，光OFDM发送机8，光滤波器I的B端ロ与光分路器2的a端ロ连接，光滤波器I的C端ロ经过光纤延时线5. 2与光开关矩阵7的一端连接，光分路器2的b端ロ与耦合器6. I的ー个输入端连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于OFDM子载波的光分组交换节点装置，其特征在于，该节点装置包括具有输入端口和第一、第二输出端ロ的光滤波器,具有输入端口和第一、第二输出端ロ的光分路器，光OFDM接收机,控制处理模块,第一、第二光纤延时线，第一、第二稱合器，光开关矩阵，光OFDM发送机；光滤波器的第一输出端ロ与光分路器的输入端ロ连接，光滤波器的第二输出端ロ经过第ニ光纤延时线与光开关矩阵的一端连接，光分路器的第一输出端ロ与...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙小菡，周谞，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：实用新型
国别省市：