CN102907025A

CN102907025A - 利用光信号传输数据信息的方法、系统和装置

Info

Publication number: CN102907025A
Application number: CN2011800023510A
Authority: CN
Inventors: 操时宜
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2031-09-29
Also published as: EP2753009B1; EP2753009A1; ES2660015T3; EP2753009A4; CN102907025B; WO2012149780A1; US9391733B2; US20140205297A1

Abstract

本发明公开一种利用光信号传输数据信息的方法、系统和装置。该方法包括：选择至少2个光载波，所述至少2个光载波对应于至少2个光频谱槽，所述2个光频谱槽之间有空闲光频谱槽或者其他光信号占用的光频谱槽；将数据信息调制到所述至少2个光载波上形成一路光信号，使得所述一路光信号占用至少两个光频谱槽，所述2个光频谱槽之间有空闲光频谱槽或者其他光信号占用的光频谱槽；以及发送所述一路光信号。在本发明实施例的实现方式中，因一路光信号对应的频谱至少占用2个OFS，所述2个OFS之间有空闲OFS或者被其他光信号使用的OFS，经传输网络多个节点的交叉传输，可以依据OFS块的大小，灵活排布，使光纤频谱紧密排列，减少OFS碎片，提高光纤频谱的利用率。

Description

利用光信号传输数据信息的方法、系统和装置

技术领域本发明涉及通信技术，具体涉及一种利用光信号传输数据信息的方法、系统和装置。背景技术

现有波分复用（Wavelength Division Multiplexing, WDM) 网络中，不同波长光信号的中心频率都是按照固定光频谱栅格（Optical Frequency Grid, OFG) 分布。见图 1，以现有 WDM网络中常用的 50GHz的栅格（Grid) 为例，不管是 100Gbit/s、 40Gbit还是 10Gbit/s的信号，其中心频率都是严格按照 50GHz的栅格分布的。

随着流量的迅猛增长， WDM 网络中信号的速度将进一步提升，可提升到 400Gbit/s，甚至 lTbit/s。这些高速信号的信号频谱宽度可能超过 50GHz，将无法在按照 50GHz固定栅格设计的网络中传输。一个可行的方法是采用间隔更大的栅格，例如 100GHz的栅格。但是，如果有相对低速的信号需要和高速信号混传，相对低速的信号同样会占用一个 100GHz的光频谱槽（Optical Frequency Slot, OFS), 浪费了光纤的频谱资源。

目前，现有技术中采用一种弹性栅格 (Flex Grid)技术，允许一路光信号可以占用多个连续的 OFS。见图 2， 100Gbit/s的信号占用 50GHz的频谱区域， 400Gbit/s占用了 75〜87.5GHz的频谱区域， lTbit/s占用了 150GHz〜200GHz的频谱区域。具体做法可以是，采用 12.5GHz为 OFS单位， 100Gbit/s的信号占用了连续的 4个 OFS单位， 400Gbit/s的信号占用 6〜7个连续的 OFS单位， lTbit/s的信号占用了连续的 12〜16 个 OFS单位。

在弹性栅格技术中，一路光信号占用的 OFS是连续级联的，即是连接在一起。例如，从图所示的现有弹性栅格网络中光信号频谱示意图中可以看出这一点。在网络传输中经过多个节点的交叉传输，会造成大量的 OFS碎片，导致光纤中的光信号频谱分布凌乱，降低频谱资源的利用率。发明内容

本发明实施例通过提供一种利用光信号传输数据信息的方法、系统和装置，解决现有技术中光信号经传输网络多个节点的交叉传输，造成大量的 OFS碎片，导致光纤中的光信号频谱分布凌乱，降低频谱资源的利用率的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种传输数据信息的方法，包括：选择至少 2个光载波，所述至少 2个光载波对应于至少 2个光频谱槽，所述 2 个光频谱槽之间有空闲光频谱槽或者其他光信号占用的光频谱槽；将数据信息调制到所述至少 2 个光载波上形成一路光信号，使得所述一路光信号占用至少两个光频谱槽，所述 2个光频谱槽之间有空闲光频谱槽或者其他光信号占用的光频谱槽；以及发送所述一路光信号。

根据本发明的另一个方面，提供了一种接收数据信息的方法，包括：接收一路光信号，所述一路光信号占用至少两个光频谱槽，所述 2个光频谱槽之间有空闲光频谱槽或者其他光信号占用的光频谱槽；根据所述一路光信号占用的光频谱槽，从所述一路光信号生成多路子光信号；以及从所述多路子光信号解调出数据信息。

根据本发明的另一个方面，提供了一种发送节点，包括：光载波源、数据调制模块和发送模块，其中：所述光载波源包括载波生成模块和第一光载波选择模块，所述载波生成模块用于生成多个光载波；所述第一光载波选择模块用于从所述多个光载波中选择至少 2个光载波，所述至少 2个光载波对应于至少 2个光频谱槽，所述 2个光频谱槽之间有空闲光频谱槽或者其他光信号占用的光频谱槽；所述数据调制模块用于将数据信息调制到所述至少 2个光载波上形成一路光信号，使得所述一路光信号占用至少两个光频谱槽，所述 2个光频谱槽之间有空闲光频谱槽或者其他光信号占用的光频谱槽；以及所述发送模块用于发送所述一路光信号。

根据本发明的另一个方面，提供了一种接收节点，包括：接收模块，用于接收一路光信号，所述一路光信号占用至少两个光频谱槽，所述 2个光频谱槽之间有空闲光频谱槽或者其他光信号占用的光频谱槽；子光信号生成模块，用于根据所述一路光信号占用的光频谱槽，从所述一路光信号生成多路子光信号；以及数据恢复模块，用于从所述多路子光信号解调出数据信息。

根据本发明的另一个方面，提供了一种传输数据信息的系统，包括上述发送节点和接收节点。

由上可见，在本发明实施例的一种实现方式中，因一路光信号对应的频谱至少占用 2个光频谱槽（OFS)，所述 2个 OFS之间有空闲 OFS或者被其他光信号使用的 OFS, 经传输网络多个节点的交叉传输，可以依据 OFS 块的大小，灵活排布，使光纤频谱紧密排列，减少 OFS碎片，提高光纤频谱的利用率。附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1为现有 WDM网络固定栅格示意图；

图 2为现有 WDM网络弹性栅格示意图；

图 3为现有弹性栅格网络中光信号频谱示意图；

图 4为本发明光信号传输数据信息的方法的一个实施例流程图；

图 5为本发明实施例中的一路光信号占用光频谱槽的频谱示意图；

图 6a为现有技术中在传输网络中交叉传输的示意图；

图 6b为根据本发明实施例的在传输网络中交叉传输的示意图；

图 7为本发明光信号传输数据信息的方法的一个实施例流程图；

图 8a为根据本发明一个实施例的主光信号分离成子光信号示意图；

图 8b为根据本发明另一实施例的主光信号分离成子光信号示意图；

图 9为本发明发送节点的一个实施例的结构示意图；

图 10为本发明发送节点的另一个实施例的结构示意图；

图 11为本发明发送节点的另一个实施例的结构示意图；

图 12为本发明中间节点的一个实施例的结构示意图；

图 13为根据本发明实施例的交叉传输模块的结构示意图；

图 14为本发明非相干接收节点的一个实施例的结构示意图；

图 15为本发明相干接收节点的一个实施例的结构示意图；

图 16为本发明接收节点的另一个实施例的结构示意图；

图 17为本发明非相干接收节点的另一个实施例的结构示意图；

图 18为本发明相干接收节点的一个实施例的结构示意图；

图 19为根据本发明一个实施例的光信号传输数据信息的系统结构示意图。具体实施方式下面对利用光信号传输数据信息的方法、装置和系统进行详细说明。

因此，根据本发明的一个实施例，提出了一种传输数据信息的方法。图 4示出了该方法的流程图。该方法包括如下步骤。

步骤 41、选择至少 2个光载波，所述至少 2个光载波对应于至少 2个光频谱槽

(OFS), 所述 2个 OFS之间有空闲 OFS或者被其他光信号占用的 OFS。

例如，可以首先由光载波源生成多个光载波，多个光载波对应的 OFS是连续级联的，在上述多个光载波中选择至少 2个光载波，所述至少 2个光载波对应至少如下的 2个 OFS: 所述 2个 OFS之间有空闲 OFS或者其他光信号占用的 OFS。

步骤 42、将数据信息调制到所述至少 2个光载波上形成一路光信号。由此，所述一路光信号占用了至少 2个 OFS，所述 2个 OFS之间有空闲 OFS或者被其他光信号占用的 OFS。

在本发明实施例中，所述一路光信号是从数据信息完整性来说的，其对应的有效载波上承载的数据信息合在一起才是完整的数据信息。以正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 信号为例，将其中的任何一个载波拿掉，接收端都将接收不到正确的、完整的数据信息。因此，所述一路光信号对应的有效载波不一定是经由相同的路径或光纤传输，也有可能是经由不同的路径或光纤传输，然后在接收端被一起接收。在这种情形下，只要是所述的有效载波上承载的数据信息合在一起才是完整的数据信息，那么这种情形下的光信号也可以称为一路光信号。

所述一路光信号占用的 0FS可以是彼此分离的单个的 0FS，也可以存在连续级联的光频谱槽块。

例如，形成的一路光信号的频谱如图 5所示，占用了 0FS1、 0FS2、 0FS5、 0FS6、 0FS7—共 5个 0FS。从图 5中可以看出，所述一路光信号的频谱不是连续的，中间间隔了两个 0FS， 0FS3禾 P 0FS4。 0FS3和 0FS4或者闲置不用，或者可以用来承载其他路的光信号。而其中也存在连续级联的 0FS块： 0FS1-0FS2以及 OFS5-OFS7。

在利用多个光载波生成一路光信号的过程中，可以通过获取控制 /管理平面接口的指令信息，控制对各光载波的选择，从而调整所述一路光信号占用的 0FS，确保所述一路光信号占用如下的 2个 0FS: 所述 2个 0FS之间有空闲 0FS或者被其他光信号使用的 0FS。指令信息可以和需要传输的数据信息一起调节到光载波上传输，也可以采用独立的波长传输。

步骤 43、发送所述一路光信号。根据一个实施方式，可以将所述一路光信号和调制有其他数据信息的光载波形成的光信号交叉传输，也即对包含所述一路光信号的多路光信号进行合路。合路过程中，由于根据上述实施例得到的一路光信号至少占用 2个 OFS，所述 2个 OFS之间有空闲 OFS或者被其他光信号使用的 OFS，因此在传输过程中可以将所述一路光信号和调制有其他数据信息的光载波形成的光信号交叉传输，可以依据 OFS块的大小，灵活排布，使光纤频谱紧密排列，减少 OFS碎片，提高光纤频谱的利用率。

见图 6a和图 6b，图 6a为现有技术中光信号传输过程中交叉传输的合路情况的示意图，要将节点 A输出的多路光信号与 B节点输出的一路光信号合并，因 B节点输出的一路光信号所占用的 OFS是连续级联的，频谱宽度较大，无法安插到 A节点输出的多路光信号的频谱间隙中，只能次序排列，导致合路后的光纤频谱资源的利用率较低。

见图 6b，为本发明实施例中光信号传输过程中交叉传输的合路情况的示意图，要将节点 A输出的多路光信号（为多路光信号合路后的光信号）与节点 B输出的一路光信号合并，因节点 B路输出的一路光信号可以根据节点 A输出的多路光信号频谱分布的情况，将其承载在两个 OFS块上，所述 2个 OFS块之间有空闲的 OFS或者被其他光信号使用的 OFS，每个 OFS块相对较小，这样其中一个 OFS块就可以安插到节点 A输出的多路光信号对应的 OFS块中间，减少 OFS碎片的产生，有效提高频谱的利用率。

本领域技术人员可以理解，传输网络中如果全部光信号为所述一路光信号（即其对应的频谱至少占用 2个 OFS，所述 2个 OFS之间有空闲 OFS或者被其他光信号使用的 OFS)，或部分为所述一路光信号，进行交叉传输时，可以依据 OFS块的大小，灵活排布，使光信号频谱紧密排列，将 OFS碎片状况降至很低，较大程度地提高频谱的利用率。在此，所述 OFS块为若干 OFS的集合，在这个集合中的 OFS是连续级联的。

根据本发明的另一个实施例，提出了一种接收数据信息的方法。图 7示出了该方法的流程图。该方法包括如下步骤。

步骤 71、接收一路光信号，所述一路光信号占用至少两个光频谱槽，所述 2个光频谱槽之间有空闲光频谱槽或者其他光信号占用的光频谱槽。

步骤 72、根据所述一路光信号占用的光频谱槽，从所述一路光信号生成多路子光信号。

本领域技术人员知道，接收所述一路光信号可以分为非相干接收和相干接收两种情况。在本实施例中，非相干接收和相干接收的处理方法不同。

在非相干接收的情况下，在一种实施方式中，可以根据所述一路光信号占用的单个 OFS，将所述一路光信号分离成分别占用一个 OFS的多路子光信号。见图 8a，以一个 0FS为单位，将图中左边的所述一路光信号分离成图中右边的多路子光信号，每路子光信号占用一个 0FS。在另一种实施方式中，根据所述一路光信号占用的连续级联的 0FS块，将所述一路光信号分离成多路子光信号。见图 8b，在图中左边的所述一路光信号包括两个 0FS块，一个 0FS块包括 0FS1和 0FS2, 另一个 0FS块包括 0FS5、 0FS6和 0FS7，把这两个 OFS块分离成图中右边的两路子光信号。

该主光信号分离过程中，通过获取控制 /管理平面接口的指令信息，控制主光信号的分离方式和过程。

再举例而言，在相干接收的情况下，可以将光信号按照其占用的 0FS选择至少一路本振光源，将所述本振光源与所述一路光信号进行混频，生成多路混频后的多路子光信号。在此，优选也有两种实施方式。在一种实施方式中，根据所述一路光信号占用的单个光频谱槽，选择至少一路本振光源，将所述本振光源与所述一路光信号进行混频，生成混频后的多路子光信号。简单的情形下，可以对于光信号的每个 0FS 都一一对应地选择相应数目的本振光源。当然，根据接收算法及接收性能的要求，也可以若干个 0FS共用一路本振光源。在另一种实施方式中，根据所述一路光信号占用的连续级联的光频谱槽块，选择至少一路本振光源，将所述本振光源与所述一路光信号进行混频，生成混频后的光信号。简单的情形下，可以每个连续级联的 0FS块对应地选择一个本振光源。当然，也可以根据接收算法及接收性能的要求，若干个连续级联的 0FS块共用一路本振光源。

步骤 73、从所述多路子光信号解调出数据信息。

在非相干接收的情况下，将所述一路光信号按照其占用的 0FS分离成多路子光信号之后，将多路子光信号分别转换为相应的模拟电信号，将模拟电信号转换为相应的数字信号，并且从数字信号中恢复所述数据信息，完成数据信息的传输。

在相干接收的情况下，将混频后生成的多路子光信号转换成相应的模拟电信号，将模拟电信号转换成相应的数字信号，并且从数字信号中恢复所述数据信息，完成数据信息的传输。

根据本发明的一个实施例，所述一路光信号在发送之后和 /或接收之前，还可以作为整体至少进行一次交叉传输。在此，交叉传输包括：将所述一路光信号从中间节点的输入光纤中作为整体调度到中间节点的输出光纤中。整体传送保证所述一路光信号所传输的数据信号是完整的。在此，中间节点是在所述一路光信号从发送该光信号的发送节点发出之后、到达接收该光信号的接收节点之前所经过的节点。输入光纤和输出光纤可能是线路光纤，也可能是本地光纤。

另外一种实施情形，在传输过程中，一路光信号对应的有效载波不一定是经由相同的路径或光纤传输，也可以是经由不同的路径或光纤传输，然后在接收端被一起接收，所述一路光信号至少占用 2个 OFS，所述 2个 OFS之间有空闲 OFS或者被其他光信号占用的 OFS。

由于根据本发明实施例的所述一路光信号至少占用 2个 OFS，所述 2个 OFS之间有空闲 OFS或者被其他光信号使用的 OFS，因此在传输过程中可以将所述一路光信号和调制有其他数据信息的光载波形成的光信号交叉传输，可以依据 OFS块的大小，灵活排布，使光纤频谱紧密排列，减少 OFS碎片，提高光纤频谱的利用率。本发明实施例还分别提供一种发送节点、中间节点和接收节点。

图 9示出了根据本发明的一个实施例的发送节点 11的示意性结构图。可见，发送节点 11包括光载波源 111、数据调制模块 112和发送模块 114，其中：所述光载波源 111包括载波生成模块 1111和第一光载波选择模块 1113，所述载波生成模块 1111 用于生成多个光载波；所述第一光载波选择模块 1113用于从所述多个光载波中选择至少 2个光载波，所述至少 2个光载波对应于至少 2个光频谱槽，所述 2个光频谱槽之间有空闲光频谱槽或者其他光信号占用的光频谱槽；所述数据调制模块 112用于将数据信息调制到所述至少 2个光载波上形成一路光信号，使得所述一路光信号占用至少两个光频谱槽，所述 2个光频谱槽之间有空闲光频谱槽或者其他光信号占用的光频谱槽；以及所述发送模块 114用于发送所述一路光信号。

图 10示出了根据本发明的另一个实施例的发送节点的示意性结构图。该实施例与图 9所示实施例的主要区别在于，图 9所示实施例的发送节点只可传送一路光信号，该实施例的发送节点 11具有可同时传送多路光信号的能力。

见图 10，发送节点 11包括多组依次连接的光载波源 111 (图中仅仅示出了一个光载波源）和数据调制模块 112，还包括与多个数据调制模块 112连接的多路光信号合路模块 113，及发送模块 114和第一控制器 115，第一控制器 115通过控制 /管理平面接口根据控制 /管理平面的要求对光载波源 111 模块中包含的第一光载波选择模块 1113 (未示出）和多路光信号合路模块 113进行控制；另外，第一控制器 115也可以通过控制 /管理平面接口，和控制 /管理平面进行交互，包括提出申请、信令响应等。多路光信号合路模块 113，用于进行发送之前，将所述一路光信号和调制有其他数据信息的光载波形成的光信号合路。

本领域技术人员应理解，本发明发送节点 11生成的各路光信号中，可以全部是这种至少占用 2个 OFS、所述 2个 OFS之间有空闲 OFS或者被其他光信号使用的 OFS的所述一路光信号，也可以部分是这种所述一路光信号。

图 11示出了根据本发明的另一个实施例的发送节点的具体结构图。

可见，在发送节点中，光载波源 111包括载波生成器 1111和第一光载波选择模块 1113，其中所述载波生成模块 1111用于生成多个光载波；所述第一光载波选择模块 1113用于从所述多个光载波中选择至少 2个光载波，所述至少 2个光载波对应于至少 2个光频谱槽，所述 2个光频谱槽之间有空闲光频谱槽或者其他光信号占用的光频谱槽。第一光载波选择模块 1113可以由一个可调解复用器 (Demultiplexer, DeMUX) 模块实现。可调 DeMUX可以选择至少两个光载波，这两个光载波所对应的 OFS之间有空闲 OFS 或者被其他光信号占用的 OFS。可调 DeMUX可以是基于硅基液晶 (Liquid Crystal on Silicon， LCoS)技术的 DeMUX，或微型机电系统 (Micro-electromechanical Systems， MEMS)的波长选择开关 (Wavelength Selective Switch, WSS)。

另外还可以看到，其中所述数据调制模块 112包括至少一个调制模块 1121和一个光耦合器 1122，其中所述调制模块 1121，用于接收一个光载波，将数据信息调制到该光载波，送到光耦合器 1122; 所述光耦合器 1122用于将接收的所述至少一个调制模块 1121的输出信号合路，形成一路光信号。每个光载波调制方式可以是幅度调制，也可以是正交幅度调制（Quadrature Amplitude Modulation, QAM)。

多路光信号合路模块 113可以由一个可调的复用器（Multiplexer, MUX)模块实现，可调的 MUX是基于 LCoS技术的 MUX。可调的 MUX能将数据调制模块 112 输出的，对应的频谱至少占用 2个 0FS，所述 2个 0FS之间有空闲 0FS或者被其他光信号使用的 0FS的光信号做为一个整体进行合路。

另外，第一控制器 115 用于获取控制 /管理平面接口的控制指令，控制光载波源 111选择光载波以及对多路光信号合路模块 113进行控制和 /或配置。第一控制器 115 还可通过控制 /管理平面接口和控制 /管理平面进行交互，包括提出申请、信令响应等。控制 /管理平面接口的信息，可以和需要传输的数据信息一起调制到载波上，也可以采用独立的波长。

发送模块 114用于发送多路光信号合路模块 113输出的合路后的光信号。图 12示出了根据本发明的一个实施例的中间节点 12的示意性结构图。可见，中间节点 12包括至少一个交叉传输模块 121，所述交叉传输模块 121用于将一路光信号从输入光纤中作为整体在光层提取出来；和 /或，将所述一路光信号从输入光纤中作为整体在光层调度到输出光纤中；和 /或，将所述一路光信号作为整体在光层合入到输出光纤中，其中所述一路光信号对应的频谱至少占用 2个光频谱槽 OFS，所述 2 个 OFS之间有空闲 OFS或者被其他光信号使用的 OFS。另外，中间节点还包括第二控制器 122，用于根据控制 /管理平面的要求，对交叉传输模块 121进行控制和 /或配置。同时，第二控制器 122也可以通过控制 /管理平面接口和控制 /管理平面进行交互，包括提出申请、信令响应等。控制 /管理平面接口的信息可以和需要传输的数据信息一起调制到载波上，也可以采用独立的波长。

图 13示出了根据本发明的一个实施例的交叉传输模块 121的示意性结构图。可见，交叉传输模块 121包括 LCoS WSS西下子模块 1211、LCoS WSS西上子模块 1212、 LCoS WSS东下子模块 1213和 LCoS WSS东上子模块 1214。

LCoS WSS西下子模块 1211，用于从西向输入线路光纤中分离出本地西向下路光信号，将其余光信号送到 LCoS WSS东上子模块 1214;

LCoS WSS东上子模块 1214，用于将本地东向上路光信号，与 LCoS WSS西下子模块 1211送过来的光信号一起合路，送到东向输出光纤；

LCoS WSS东下子模块 1213，用于从东向输入线路光纤中，分离出本地东向下路光信号，将其余光信号送到 LCoS WSS西上子模块 1212;

LCoS WSS西上子模块 1212，用于将本地西向上路光信号，与 LCoS WSS东下子模块 1213送过来的光信号一起合路，送到西向输出光纤。

这些 LCoS WSS子模块都可以根据第二控制器 122的控制信号对如下的光信号进行整体切换：该光信号对应的频谱至少占用 2个光频谱槽 0FS，所述 2个 0FS之间有空闲 0FS或者被其他光信号使用的 0FS。另外，第二控制器 122可以通过控制 /管理平面接口，根据控制 /管理平面的要求对上述 LCoS WSS子模块进行控制和 /或配置。

本领技术人员应知，本发明可选择间隔光载波模块 121还可根据实际工程需求，设置其他方向的传输子模块，例如 LCoS WSS南上子模块、 LCoS WSS南下子模块、 LCoS WSS北上子模块、 LCoS WSS北下子模块等，其功能与图 13所示实施例类同，不再赘述。

图 14示出了根据本发明的一个实施例的接收节点 13的示意性结构图。该实施例与图 9所示发送节点的实施例相对应，并且该接收节点 13针对非相干接收而设计。接收节点 13包括接收模块 131，用于接收一路光信号，所述一路光信号占用至少两个光频谱槽，所述 2 个光频谱槽之间有空闲光频谱槽或者其他光信号占用的光频谱槽；子光信号生成模块 132，用于根据所述一路光信号占用的光频谱槽从所述一路光信号生成多路子光信号；以及数据恢复模块 133，用于从所述多路子光信号解调出数据信息。

从图 14可见，在非相干接收情况下，子光信号生成模块 132进一步包括第二光载波选择模块 1321，用于根据所述一路光信号占用的单个光频谱槽将所述一路光信号分离成分别占用一个光频谱槽的多路子光信号，或者用于根据所述一路光信号占用的连续级联的光频谱槽块将所述一路光信号分离成多路子光信号。所述一路光信号至少占用 2个光频谱槽 OFS，所述 2个 OFS之间有空闲 OFS或者被其他光信号使用的 OFS。将接收的所述一路光信号按照其占用的 OFS 分离成多个子光信号的分离方式与图 8a、 8b所示实施例相同，不再赘述。

图 15示出了根据本发明的一个实施例的接收节点 13的示意性结构图。该实施例与图 9所示发送节点的实施例相对应，并且该接收节点 13针对相干接收而设计。

从图 15可见，与非相干接收的情况不同之处在于，在相干接收情况下，子光信号生成模块 132进一步包括本振光源选择模块 1322和混频模块 1323。所述本振光源选择模块 1322 用于根据所述一路光信号占用的单个光频谱槽选择至少一路本振光源，所述混频模块 1323用于将所述至少一路本振光源与所述一路光信号进行混频，生成混频后的多路子光信号；或者所述本振光源选择模块 1322用于根据所述一路光信号占用的连续级联的光频谱槽块选择至少一路本振光源，所述混频模块 1323将所述至少一路本振光源与所述一路光信号进行混频，生成混频后的光信号。

图 16示出了根据本发明的一个实施例的接收节点 13的示意性结构图。该实施例中的接收节点与图 10所示的发送节点的实施例相对应。可见，接收节点 13包括接收模块 131、多路光信号分路模块 134、子光信号生成模块 132、数据恢复模块 133和第三控制器 135。

多路光信号分路模块 134用于接收光信号之后，将多路光信号分离出来，其中至少有一路光信号至少占用 2个光频谱槽 OFS，所述 2个 OFS之间有空闲 OFS或者被其他光信号使用的 OFS。多路光信号分路模块 134能够将所述一路光信号作为一个整体进行分离，发送到子光信号生成模块 132。子光信号生成模块 132和数据恢复模块 132的工作与图 14、 15所示实施例相同，不再赘述。第三控制器 135依据控制 /管理平面接口的控制指令，控制子光信号生成模块 132及多路光信号分路模块 134动作，控制 /管理平面接口的信息可以和需要传输的数据信息一起调制到载波上，也可以采用独立的波长。

本领域技术人员应了解，多路光信号分路模块 134部分输出端口还可直接连接数据恢复模块 133，多路光信号分路模块 134可以将分离出的至少一路光信号直接传送给数据恢复模块 133，恢复数据信息。

图 17示出了图 14所示实施例的接收节点 13的一个具体应用，其同样使用在非相干接收的情况中。

多路光信号分路模块 134可以由一个可调的 DeMUX模块来实现，具体实现可以为基于 LCoS技术的 DeMUX,其作用与结合图 16所描述的多路光信号分路模块 134 的作用相同。

第二光载波选择模块 131可以由一个可调的 DeMUX模块来实现，具体实现方式可为基于 LCoS(Liquid Crystal on Silicon, 硅基液晶)技术的 DeMUX或微型机电系统 (Micro-electromechanical Systems， MEMS)的波长选择开关 (Wavelength Selective Switch, WSS), 其作用与结合图 14所描述的第二光载波选择模块 1321的作用相同。

数据恢复模块 133包括光电转换子模块 1331、模数转换子模块 1332和数字处理子模块 1333。光电转换子模块 1331包括多个 0/E电路，用于将所述多路子光信号转换为多路模拟电信号。 0/E 模块实现光到电的转换，具体实现可以为光电二极管 (Positive Intrinsic-Negative, PIN)或者雪崩光电二极管（Avalanche Photodiode, APD)。

模数转换子模块 1332，包括多个模数转换（Analog to Digital Converter, ADC) 电路，用于将模拟电信号转换为数字信号。数字处理子模块 1333，用于从数字信号中提取数据信息。

图 18示出了图 15所示实施例的接收节点 13的一个具体应用，其中同样使用在相干接收的情况中。

从图中可见，子光信号生成模块 132进一步包括本振光源选择模块 1322和混频模块 1323，其作用与参照图 15所描述的相同，这里不再重复。

数据恢复模块 133包括光电转换子模块 1331、模数转换子模块 1332和数字处理子模块 1333，其中：所述光电转换子模块 1331，用于将所述多路混频后的光信号转换成多路模拟电信号；所述模数转换子模块 1332，用于将所述多路模拟电信号转换为数字信号；所述数字处理子模块 1333，用于从所述数字信号中提取数据信息。

在图 18中，本振光源选择模块 1322用于选择每个混频器对应的本振光源的波长等参数，为了配置灵活，本振光源可以是波长可调整的光源。在图 18中，一路光信号从多路光信号分路模块 134输出后，经过 l :m的分路器分成 m路，其中 m可以根据一一分离的 0FS的数目或者 0FS块的数目以及接收的方式来确定。简单的情形下，可以对于光信号的每个 OFS都一一对应地选择相应数目的本振光源或者对于每个连续级联的 0FS块对应地选择一个本振光源。当然，根据接收算法及接收性能的要求，也可以若干个 0FS共用一路本振光源或者若干个连续级联的 0FS块共用一路本振光源。每一路再采用混频器混频，然后再进行光电转换和模数转换等。每个混频后的信号采用 k个光电转换和 ADC，其中 k和调制码型相关。

图 19示出了根据本发明一个实施例的利用光信号传输数据信息的系统。从图中可见，该系统包括发送节点 11和接收节点 13，并且可选地还包括中间节点 12。关于其中的发送节点 11、接收节点 13和中间节点 12的具体内容在上面已经进行了详细描述，这里不再重复。

由于在根据本发明实施例的系统中，至少一路光信号至少占用 2 个光频谱槽 (OFS),所述 2个 OFS之间有空闲 OFS或者被其他光信号使用的 OFS，因此在传输中可以依据所述一路光信号中 OFS块的大小，灵活排布，使光纤中光信号频谱排列紧密，提高光纤频谱的利用率。本领域技术人员应该理解，本发明实施例中装置模块的划分为功能划分，实际具体结构可以为上述功能模块的拆分或合并。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

权利要求的内容记载的方案也是本发明实施例的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例方法中的全部或部分处理是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权利要求

1. 一种传输数据信息的方法，包括：

选择至少 2个光载波，所述至少 2个光载波对应于至少 2个光频谱槽，所述 2个光频谱槽之间有空闲光频谱槽或者其他光信号占用的光频谱槽；

将数据信息调制到所述至少 2个光载波上形成一路光信号，使得所述一路光信号占用至少两个光频谱槽，所述 2个光频谱槽之间有空闲光频谱槽或者其他光信号占用的光频谱槽；以及

发送所述一路光信号。
2. 根据权利要求 1所述的方法，进一步包括：将所述一路光信号和调制有其他数据信息的光载波形成的光信号交叉传输。
3. 根据权利要求 1所述的方法，其中所述一路光信号占用的光频谱槽中存在连续级联的光频谱槽块。
4. 一种接收数据信息的方法，包括：

接收一路光信号，所述一路光信号占用至少两个光频谱槽，所述 2个光频谱槽之间有空闲光频谱槽或者其他光信号占用的光频谱槽；

根据所述一路光信号占用的光频谱槽，从所述一路光信号生成多路子光信号；以及

从所述多路子光信号解调出数据信息。
5. 根据权利要求 4所述的方法，其中根据所述一路光信号占用的光频谱槽，从所述一路光信号生成多路子光信号进一步包括：

根据所述一路光信号占用的单个光频谱槽，将所述一路光信号分离成分别占用一个光频谱槽的多路子光信号。
6. 根据权利要求 4所述的方法，其中根据所述一路光信号占用的光频谱槽，从所述一路光信号生成多路子光信号进一步包括：

根据所述一路光信号占用的连续级联的光频谱槽块，将所述一路光信号分离成多路子光信号。
7. 根据权利要求 4所述的方法，其中根据所述一路光信号占用的光频谱槽，从所述一路光信号生成多路子光信号进一步包括：

根据所述一路光信号占用的单个光频谱槽，选择至少一路本振光源，将所述本振光源与所述一路光信号进行混频，生成混频后的多路子光信号。
8. 根据权利要求 4所述的方法，其中根据所述一路光信号占用的光频谱槽，从所述一路光信号生成多路子光信号进一步包括：

根据所述一路光信号占用的连续级联的光频谱槽块，选择至少一路本振光源，将所述本振光源与所述一路光信号进行混频，生成混频后的光信号。
9. 一种发送节点，包括：光载波源、数据调制模块和发送模块，其中：所述光载波源包括载波生成模块和第一光载波选择模块，

所述载波生成模块用于生成多个光载波；

所述第一光载波选择模块用于从所述多个光载波中选择至少 2 个光载波，所述至少 2个光载波对应于至少 2个光频谱槽，所述 2个光频谱槽之间有空闲光频谱槽或者其他光信号占用的光频谱槽；

所述数据调制模块用于将数据信息调制到所述至少 2 个光载波上形成一路光信号，使得所述一路光信号占用至少两个光频谱槽，所述 2个光频谱槽之间有空闲光频谱槽或者其他光信号占用的光频谱槽；以及

所述发送模块用于发送所述一路光信号。
10. 根据权利要求 9所述的发送节点，进一步包括多路光信号合路模块，用于将所述一路光信号和调制有其他数据信息的光载波形成的光信号合路。
11.根据权利要求 9所述的发送节点，其中所述一路光信号占用的光频谱槽中存在连续级联的光频谱槽块。
12. 一种接收节点，包括：

接收模块，用于接收一路光信号，所述一路光信号占用至少两个光频谱槽，所述 2个光频谱槽之间有空闲光频谱槽或者其他光信号占用的光频谱槽；

子光信号生成模块，用于根据所述一路光信号占用的光频谱槽，从所述一路光信号生成多路子光信号；以及

数据恢复模块，用于从所述多路子光信号解调出数据信息。
13. 根据权利要求 12所述的接收节点，其中所述子光信号生成模块进一步包括第二光载波选择模块，用于根据所述一路光信号占用的单个光频谱槽，将所述一路光信号分离成分别占用一个光频谱槽的多路子光信号。
14. 根据权利要求 12所述的接收节点，其中所述子光信号生成模块进一步包括第二光载波选择模块，用于根据所述一路光信号占用的连续级联的光频谱槽块，将所述一路光信号分离成多路子光信号。
15. 根据权利要求 12所述的接收节点，其中所述子光信号生成模块进一步包括本振光源选择模块和混频模块，

所述本振光源选择模块用于根据所述一路光信号占用的单个光频谱槽，选择至少一路本振光源，

所述混频模块用于将所述至少一路本振光源与所述一路光信号进行混频，生成混频后的多路子光信号。
16. 根据权利要求 12所述的接收节点，其中所述子光信号生成模块进一步包括本振光源选择模块和混频模块，

所述本振光源选择模块用于根据所述一路光信号占用的连续级联的光频谱槽块，选择至少一路本振光源，

所述混频模块将所述至少一路本振光源与所述一路光信号进行混频，生成混频后的光信号。
17、一种传输数据信息的系统，包括根据权利要求 9一 11之一所述的发送节点和根据权利要求 9一 16之一所述的接收节点。
18、根据权利要求 17所述的系统，还包括中间节点，所述中间节点用于将所述一路光信号从所述中间节点的输入光纤作为整体调度到所述中间节点的输出光纤中。