基于反转5B8B码的光标签交换系统、方法以及设备技术方案

本发明专利技术涉及通信技术领域，具体涉及基于反转5B8B码的光标签交换系统、方法以及设备。系统包括：信号发生模块，用于生成标签信号以及载荷信号；并行调制器，用于使用载荷信号和标签信号对光载波进行调制，得到正交调制信号；耦合器，用于对正交调制信号进行分路，将正交调制信号分为标签接收信号以及载荷接收信号；信号接收模块，用于对标签接收信号以及载荷接收信号进行解调，恢复出标签信号以及载荷信号。本发明专利技术的有益技术效果包括：通过在光标签交换中引入简单低成本的线路编码技术并结合正交调制方案，实现在降低载荷信号和标签信号之间的串扰的基础上提高光标签信道的频谱利用效率。用效率。用效率。

【技术实现步骤摘要】
基于反转5B8B码的光标签交换系统、方法以及设备


[0001]本专利技术涉及通信
，具体涉及基于反转5B8B码的光标签交换系统、方法以及设备。

技术介绍

[0002]光标签交换技术（OLS，Optical Label Switching）是一种是很有前景的适应于当今快速增长的分组互联网流量和数据中心的数据交换的解决方案。目前，大部分的光标签交换技术均采用正交调制，即将非幅度调制的标签信号叠加到曼彻斯特编码或脉冲位置调制的强度位移键控（ASK）载荷信号上。常见的正交调制有：正交振幅调制（QAM）、正交频分复用调制（OFDM）、编码正交频分调制（COFDM）、交错正交四相相移键控（OQPSK）、π/4正交相移键控（π/4－DQPSK）等。
[0003]光标签交换技术中标签信号应用的非幅度调制主要包括频移键控（FSK）、差分相移键控（DPSK）和偏振移位键控（PolSK）三种方式，但由于偏振移位键控对偏振旋转角度敏感，频移键控占用更多波长资源又遭受更多的色散，因此差分相移键控（DPSK）在三种调制方式中应用最多。
[0004]然而，高消光比的ASK调制会降低DPSK的解调性能，与此同时，在正交调制中，非幅度调制的标签信号会受到由ASK调制引起的幅度波动的串扰，因此，为了减少这种串扰，ASK载荷信号通常通过降低消光比或改变码型的方法来平滑振幅，但是ASK载荷信号的消光比（ER）的降低，也恶化了ASK载荷信号的质量。为此，有必要研究一种能够提高光标签信道的频谱利用效率、减少对载荷信号质量的影响、降低载荷信号和标签信号之间的串扰的光标签交换方法。
[0005]如中国专利CN102377725A，公开日2012年3月14日，一种基于OFDM子载波的光标签处理方法及光分组交换方法。该处理方法包括：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，使得光标签交换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。但是该技术方案并没有解决现有技术中光标签交换对载荷信号具有恶性影响、载荷信号和标签信号之间的串扰较大的技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题：目前光标签交换存在载荷信号和标签信号之间的串扰较大的技术问题，提出了基于反转5B8B码的光标签交换系统、方法以及设备，通过在光标签交换中引入简单低成本的线路编码技术并结合正交调制方案，实现在降低载荷信号和标签信号之间的串扰的基础上提高光标签信道的频谱利用效率。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：基于反转5B8B码的光标签交换
系统，用于实现伪随机二进制数据的光标签信号交换，包括：信号发生模块，用于生成标签信号以及载荷信号，并将所述标签信号以及载荷信号输出至并行调制器；并行调制器，用于使用信号发生模块输出的所述载荷信号和标签信号对光载波进行调制，得到正交调制信号，并输出所述正交调制信号；耦合器，用于对所述正交调制信号进行分路，将所述正交调制信号分为标签接收信号以及载荷接收信号；信号接收模块，用于对所述标签接收信号以及载荷接收信号进行解调，恢复出标签信号以及载荷信号。
[0008]作为优选，信号发生模块生成的标签信号为经过DPSK调制后的伪随机二进制数据，信号发生模块生成的载荷信号为反转5B8B码数据。
[0009]作为优选，所述并行调制器包括：相位调制器，用于使用所述信号发生模块生成的标签信号对光载波进行DPSK调制；马赫—曾德尔调制器，用于使用所述信号发生模块生成的载荷信号对光载波进行ASK调制。
[0010]作为优选，所述并行调制器输出的正交调制信号经单模光纤、色散补偿光纤以及可调光衰减器传输至所述耦合器。
[0011]作为优选，所述信号接收模块包括：标签接收信号解调单元，用于对所述标签接收信号进行解调，恢复出所述标签信号；载荷接收信号解调单元，用于对所述载荷接收信号进行解调，恢复出所述载荷信号。
[0012]作为优选，所述标签接收信号解调单元包括：第一低通滤波器，用于对所述标签接收信号进行滤波，得到携带DPSK标签信号的光信号；延迟干涉仪，用于对所述第一低通滤波器滤波后得到的光信号进行干涉叠加，得到干涉叠加后的光信号并输出至第一光电探测器；第一光电探测器，用于将所述干涉叠加后的光信号转换成电信号，恢复出所述标签信号，并将恢复出的标签信号输出至第一信号接收端；第一信号接收端，用于接收所述第一光电探测器恢复出的标签信号。
[0013]作为优选，所述载荷接收信号解调单元包括：第二低通滤波器，用于对所述载荷接收信号进行滤波，得到携带ASK载荷信号的光信号；第二光电探测器，用于将所述第二低通滤波器滤波后得到的光信号转换成电信号，恢复出所述载荷信号；第二信号接收端，用于接收所述第二光电探测器恢复出的载荷信号。
[0014]基于反转5B8B码的光标签交换方法，用于实现伪随机二进制数据的光标签信号交换，包括以下步骤：
生成反转5B8B码数据，将所述反转5B8B码数据作为载荷信号，将经过DPSK调制后的伪随机二进制数据作为标签信号；使用所述载荷信号和标签信号对光载波进行调制，得到正交调制信号；对所述正交调制信号进行分路，将所述正交调制信号分为标签接收信号以及载荷接收信号；对所述标签接收信号以及载荷接收信号进行解调，恢复出标签信号以及载荷信号。
[0015]作为优选，对所述标签接收信号进行解调，恢复出标签信号的方法包括：对所述标签接收信号进行滤波，得到携带DPSK标签信号的光信号；对所述第一低通滤波器滤波后得到的光信号进行干涉叠加，得到干涉叠加后的光信号；将所述干涉叠加后的光信号转换成电信号，恢复出所述标签信号。
[0016]一种调制与解调设备，所述设备包括：调制模块，用于将经过DPSK调制后的伪随机二进制编码数据作为标签信号，将经过软件编码后的反转5B8B码数据作为载荷信号，使用所述载荷信号和标签信号对光载波进行调制，得到正交调制信号，并输出所述正交调制信号；解调模块，用于对接收到的正交调制信号进行分路，将所述正交调制信号分为标签接收信号以及载荷接收信号，对所述标签接收信号以及载荷接收信号进行解调，恢复出标签信号以及载荷信号。
[0017]本专利技术的有益技术效果包括：采用基于反转5B8B码的光标签交换系统、方法以及设备，通过在光标签交换中引入简单低成本的线路编码技术并结合正交调制方案，实现在降低载荷信号和标签信号之间的串扰的基础上提高光标签信道的频谱利用效率，从而提升网络的吞吐量；通过创造性地针对基于正交调制的光标签交换中的ASK调制提出了反转5B8B码，相较于现有技术使用的曼彻斯特码和PPM码，反转5B8B码的编码效率要高出12.5%，标记率达到75%—87.5%，通过高标记率提供了更多的标记来携带相位信息并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于反转5B8B码的光标签交换系统，用于实现伪随机二进制数据的光标签信号交换，其特征在于，包括：信号发生模块，用于生成标签信号以及载荷信号，并将所述标签信号以及载荷信号输出至并行调制器；并行调制器，用于使用信号发生模块输出的所述载荷信号和标签信号对光载波进行调制，得到正交调制信号，并输出所述正交调制信号；耦合器，用于对所述正交调制信号进行分路，将所述正交调制信号分为标签接收信号以及载荷接收信号；信号接收模块，用于对所述标签接收信号以及载荷接收信号进行解调，恢复出标签信号以及载荷信号。2.如权利要求1所述的基于反转5B8B码的光标签交换系统，其特征在于，信号发生模块生成的标签信号为经过DPSK调制后的伪随机二进制数据，信号发生模块生成的载荷信号为反转5B8B码数据。3.如权利要求2所述的基于反转5B8B码的光标签交换系统，其特征在于，所述并行调制器包括：相位调制器，用于使用所述信号发生模块生成的标签信号对光载波进行DPSK调制；马赫—曾德尔调制器，用于使用所述信号发生模块生成的载荷信号对光载波进行ASK调制。4.如权利要求1所述的基于反转5B8B码的光标签交换系统，其特征在于，所述并行调制器输出的正交调制信号经单模光纤、色散补偿光纤以及可调光衰减器传输至所述耦合器。5.如权利要求1所述的基于反转5B8B码的光标签交换系统，其特征在于，所述信号接收模块包括：标签接收信号解调单元，用于对所述标签接收信号进行解调，恢复出所述标签信号；载荷接收信号解调单元，用于对所述载荷接收信号进行解调，恢复出所述载荷信号。6.如权利要求5所述的基于反转5B8B码的光标签交换系统，其特征在于，标签接收信号解调单元包括：第一低通滤波器，用于对所述标签接收信号进行滤波，得到携带DPSK标签信号的光信号；延迟干涉仪，用于对所述第一低通滤波器滤波后得到的光信号进行干涉叠加，得到干涉叠加后的光信号并输出至第一光电探测器；第一光电探测器，用于将所述干涉叠加后的光信号转换成电信...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪蒙，徐凯强，胡灵欢，邱文昊，姚陈，卢旸，毕美华，翟彦蓉，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：