CN1173511C - 多波长标记方式的光分组交换实现方法 - Google Patents
多波长标记方式的光分组交换实现方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1173511C CN1173511C CNB011320923A CN01132092A CN1173511C CN 1173511 C CN1173511 C CN 1173511C CN B011320923 A CNB011320923 A CN B011320923A CN 01132092 A CN01132092 A CN 01132092A CN 1173511 C CN1173511 C CN 1173511C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- wavelength
- optical
- optical packet
- channel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
一种多波长标记方式的光分组交换实现方法，每个光分组由分组头和载荷两部分组成。光分组头由若干具有不同波长的光脉冲构成，这些光脉冲的波长与光分组中光载荷的载波属于同一波长信道，光脉冲的不同波长组合代表不同的路由信息。在交换节点处，通过对光分组头光脉冲的不同波长组合进行判别而实现光波路由选择。本发明光分组头不单独占用波长信道、路由信息量大，而且较易于在电域以及在光域进行处理，有利于全光交换的实现。
Description
技术领域：
本发明涉及一种光分组交换实现方法，尤其涉及一种多波长标记方式的光分组交换实现方法，解决光分组的光信头构成、路由信息承载及交换信息处理等问题，属于光通信技术领域。
背景技术：
光纤通信正逐渐成为现代通信传输特别是干线传输的主要方式，其发展的主要方向是进一步扩大通信容量。近来发展起来的密集分复用(DWDM)和掺铒光纤放大器(EDFA)技术，即所谓“DWDM+EDFA”技术，对通信扩容非常有效，点对点的通信容量已是非常巨大(达Tb/s量级)。但通信网络中不可缺少的电子式交换设备仍是电子式的，电子交换设备的信息处理速度已近极限而难以再提高。这种状况严重限制了光通信技术的进一步发展。为此，迫切需要发展光交换技术。光交换勿需光—电和电—光转化，不存在电子式交换机的“电子瓶颈”，可以进一步扩展通信网的容量，更充分地发挥光通信的优势。
较早研究的光交换模式是线路交换，在这种交换中，基本交换单元是一次呼叫，整个一次呼叫的带宽保留在双进程中。这种交换方式的主要缺陷是：在数据传送之前必须首先建立波长路由通道，并且通道波长一直被占用，直至完成才被释放。近来成为研究热点的光突发数据交换(OBS)技术是将信号分成包含路由信息的控制分组和承载业务的数据分组两组，控制分组中的控制信息要通过路由器的电子处理，而数据分组不需光电/电光转换和电子路由器的转发，直接在端到端的透明传输信道中传输。OBS的交换粒度优于线路交换，带宽只需单向保留，比较适合于在承载未来高突发业务的局域网(LAN)中应用。更为理想的光交换方式当然是 光分组交换。David K.Hunter and IvanAndonovic在IEEE Commun.Mag.，Sep.2000，pp.116-122上发表的题为“Approaches to Optical Internet Packet Switching”的文章对这种技术进行了描述：光分组交换技术将光信息分成长度固定的光载荷(净荷)组，然后加上承载路由信息的光分组头(光信头)构成一个个具有固定格式的光信息包即光分组进行传送。光分组交换技术具有少的开销、高的带宽利用率、对传送信息格式的透明性等优点，是光交换技术发展的方向。
人们已经提出了几种可能实现光分组交换的技术，其中Winston I.Way等人在OFC 2000，paper WD6，2000上发表了文章“A Novel Optical LabelSwapping Technique Using Erasable Optical Single-Sideband SubcarrierLabel”，文中提出采用副载波复用(SCM)标记交换技术的光分组交换解决方案引起了广泛的注意。在这种方法中，分组头和载荷信息被复用在同一个波长上，数据调制在基带，而分组头信息承载于一个合适的副载波上。采用SCM技术，分组头可很容易被提取和刷新。但通常要求副载波频带要很窄，而且间隔较宽，因而副载波的数量受限。另外如果载荷数据速率上升的话，基带的频带展宽问题会覆盖掉副载波频段。还有人提出了一种让载荷数据和分组头信息分别使用不同的波长信道传输的方法，这样头刷新只对传输分组头信息的信道执行光电转换即可实现。缺点是载荷数据和分组头信息需要占用不同的波长。
发明内容：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，设计提供一种新的多波长标记方式的光分组交换实现方法，这种光交换技术的分组头(光信头)和载荷承载于同一波长信道，不需占用额外的波长资源，而且光分组头较容易进行处理，既可在电域中处理，也可在光域中处理，有利于通信系统从光—电—光式通信向全光通信的过渡。
为实现这样的目的，本发明的技术方案中采用了一种新型的光分组头的组成方式，即光分组头由若干具有不同波长的光脉冲组成，这些光脉冲的不同组合代表不同的路由信息。这种光分组头光脉冲的波长与分光组中光载荷的载波属于同一波长信道，不占用额外的波长资源。在交换节点处，通过对分组头光脉冲的不同波长组成(波谱图案)的判决实现光波路由选择。
多波长标记方式光交换的每个光分组由光分组头和光载荷两部分组成，构成光分组头的光脉冲的波长在λ0信道通带内取值，λ0为国际电信联盟标准化部门(ITUT)规定的DWDM通信信道波长系列中的某一波长。
多波长标记光交换的基本交换单元光信息包即光分组的构成描述如下：在时域上，光分组头和光载荷有先后次序，是分开的。在频域上，光分组头和光载荷虽然工作在同一个波长信道，但其波长成份(波谱构成)是相区别的。携带有效通信信息的光载荷工作于某一指定波长的载波，如符合ITUT规定的DWDM波长系列中的波长λ0。携带路由信息的光分组头则是由若干个不同波长的光脉冲构成。这里所谓“不同的波长”是指每个光脉冲的波长是λ0附近的、在ITUT规定的信道间隔范围之内的某一个波长，即这些波长仍然与λ0属于同一通信信道内。这些具有不同波长的光脉冲的不同组合用来指示不同的路由信息。
具有这种多波长标记分组头的光信息包传输到交换节点处时，通过光分组头处理器解读分组头的波谱图案(波长构成)，即可得到光载荷的载波波长和光波路由等信息，从而控制交换节点的光交换矩阵选择光载荷的光波路径，包括决定是否要对光载荷直接进行处理或是否采取光载波波长变换等操作；如该光载荷不需要由本节点进行直接处理，则产生新的光信头将光载荷接续传送到下一节点。
和现有技术相比，本发明具有多方面的优越性。由于波长是较容易识别的光参量，本发明波长标记方式的光分组交换的光分组头由不同波长的光脉冲构成，处理起来相对容易而且抗干扰能力强。特别是随着光处理技术(如光选择、光存贮、光交叉连接及更密集的波分复用技术)的发展，这种光分组头有可能完全在光域实现擦除和重置，采用这种波长标记信头的光交换也有可能完全在光域实现光波路由判别和其它光信息处理。总之，利用本发明所述的技术，可以提高信道利用率，可以扩大通信容量，解决光通信中存在的“电子瓶颈”，更有利于从光—电—光通信到全光通信的发展。
附图说明：
图1为本发明提出的多波长标记光交换的光信息包(光分组)构成示意图。
图2为图1中的光分组头在时域上的构成示意图。
图3为光分组头中每个光脉冲在频域中可能取值的波长图谱。
图4为波长λ0的通信信道。
具体实施方式：
为了更好地理解本发明的技术方案，以下结合附图对实施方式作进一步描述。
图1为本发明提出的多波长标记光交换的光信息包(光分组)构成示意图。
如图1所示，光信息包(光分组)在时域上具有固定的格式，由光分组头1和承载光通信信息的光载荷(净荷)2两部分组成。
图2为图1中的光分组头在时域上的构成示意图。
如图2所示，光分组头在时域上由M个光脉冲组成，光脉冲之间的时间相隔为T。
图3为光分组头中每个光脉冲在频域中可能取值的波长图谱。
图4为波长λ0的通信信道。
如图3、图4所示，光脉冲波长的可能取值为λ0波长信道内的N个可选波长谱。
以上图中，时域图示以时间t作为横轴，频域图示以波长λ作为横轴。
构成分组头的光脉冲的波长只能在λ0信道通带内取值(λ0为ITUT规定的DWDM通信信道波长系列中的某一波长)，其可能取值可以通过规定波长数目N和波长间隔δλ来设定，任一可能波长值λi可表示为：
λi＝λ0±nδλ
其中n＝0，1，2，……，(N-1)/2。构成分组头的脉冲数目M和时间间隔T也可以事先规定。这样，光分组头的不同波长的排列组合图案可以直接用来指示光波路由信息，而不需要进行额外的调制和编码。有限的几个光脉冲M再配合每个脉冲有限的几个可选择波长N，有数目非常大的可能组合(MN)，即光分组头可能表示的路由信息总量也非常巨大。比如，可以设想这样构成一种具有光脉冲数M为15的光分组头：前3个脉冲都用载波波长λ0，既起到信头标识及同步作用，也起到告知本组光信息(光包)采用的载波波长的作用；随后6个采用不同波长的光脉冲可用来表示目的地址；最后的6个光脉冲则可用来表示源地址。
在光通信端机和交换节点处多波长标记光交换方式的光分组头可以用电—光调制技术产生，比如利用可调谐激光器或直接以频移键控(FSK)方法调制载波λ0，就可以得到与λ0相隔nδλ的信头光脉冲。这种光分组头可以通过一些方法实现光—电转化，使其变为电信号再进行处理。比如，使分组头光脉冲先通过一个光栅解复用器将波长的不同变为空间的分隔，然后用探测器阵列接收；也可以使分组头光脉冲先与波长为λ0的本地激光耦合，通过相干光探测转变为中频电信号，再利用鉴频等技术实现对分组头不同波长光脉冲的识别和处理。在通过光分组头处理器解读分组头的波谱图案(波长构成)，得到了光波路由等信息之后，控制处理器将驱动交换节点的光交换矩阵选择光载荷的光波路径，包括决定是否要对光载荷直接进行处理或是否采取光载波波长变换等操作。如该光载荷不需由本节点进行直接处理，则产生新的光分组头将光载荷接续传送到下一节点。
本发明光分组头不单独占用波长信道、路由信息量大，而且较易于在电域以及在光域进行处理，有利于全光交换的实现。
Claims (2)
1、一种多波长标记方式的光分组交换实现方法，其特征在于每个光分组由光分组头和光载荷两部分组成，光分组头由若干具有不同波长的光脉冲构成，这些光脉冲的波长与光分组中光载荷的载波属于同一波长信道，不同波长的光脉冲的不同组合代表不同的路由信息。
2、如权利要求1所说的多波长标记方式的光分组交换实现方法，其特征在于构成光分组头的光脉冲的波长在λ0信道通带内取值，λ0为国际电信联盟标准化部门ITUT规定的密集波分复用DWDM通信信道波长系列中的一个信道波长。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB011320923A CN1173511C (zh) | 2001-11-01 | 2001-11-01 | 多波长标记方式的光分组交换实现方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB011320923A CN1173511C (zh) | 2001-11-01 | 2001-11-01 | 多波长标记方式的光分组交换实现方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1343082A CN1343082A (zh) | 2002-04-03 |
| CN1173511C true CN1173511C (zh) | 2004-10-27 |
Family
ID=4671137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB011320923A Expired - Fee Related CN1173511C (zh) | 2001-11-01 | 2001-11-01 | 多波长标记方式的光分组交换实现方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1173511C (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100349470C (zh) * | 2003-09-23 | 2007-11-14 | 北京交通大学 | 基于双环全光缓存器的弹性光分组交换的方法和节点装置 |
| CN101272631B (zh) * | 2008-05-06 | 2011-01-05 | 东南大学 | 用于异步光分组交换网络中的光分组头提取结构 |
| CN101754229B (zh) * | 2008-11-28 | 2012-10-24 | 京信通信系统（中国）有限公司 | 载波信道动态调度的通信覆盖系统 |
| US9628878B2 (en) | 2012-12-11 | 2017-04-18 | Huawei Technologies Co., Ltd. | System and method for multi-wavelength encoding |
| WO2015184587A1 (zh) * | 2014-06-03 | 2015-12-10 | 华为技术有限公司 | 光分组的发送方法、设备、处理方法及光交换设备 |
-
2001
- 2001-11-01 CN CNB011320923A patent/CN1173511C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1343082A (zh) | 2002-04-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kitayama et al. | Versatile optical code-based MPLS for circuit, burst, and packet switchings | |
| TW435014B (en) | High-throughput, low-latency next generation internet networks using optical label switching and high-speed optical header generation, detection and reinsertion | |
| Ryan | WDM: North American deployment trends | |
| JP3578960B2 (ja) | 超高速光パケット転送リングネットワーク、光挿入分岐型多重分離ノード装置及び光挿入分岐型多重分離ノード装置の動作方法 | |
| Jourdan et al. | The perspective of optical packet switching in IP dominant backbone and metropolitan networks | |
| CN100521593C (zh) | 在基于波分复用的光交换网络内恢复资源的方法和系统 | |
| CN100525165C (zh) | 波分复用光突发交换网络中成帧和格式化的方法 | |
| KR20010070982A (ko) | 광태그 스위칭을 사용하며 높은 처리율과 낮은 대기시간을가지는 차세대 인터넷 네트워크 | |
| Lu et al. | CORD-A WDMA optical network: Subcarrier-based signaling and control scheme | |
| US6411412B1 (en) | WDM optical communication network with data bridging plural optical channels between optical waveguides | |
| KR20040034772A (ko) | 버스트 통신을 위한 다중 링형 광 네트워크 | |
| Ali et al. | Impact of polarization-mode dispersion on the design of wavelength-routed networks | |
| CN1173511C (zh) | 多波长标记方式的光分组交换实现方法 | |
| Rau et al. | Two-hop all-optical label swapping with variable length 80Gb/s packets and 10Gb/s labels using nonlinear fiber wavelength converters, unicast/multicast output and a single eam for 80-to 10Gb/s packet demultiplexing | |
| CN201750425U (zh) | 粗波分及高密波分光传输系统 | |
| Xiao et al. | Multiwavelength-label optical switching technology | |
| CN1190915C (zh) | 采用多波长标记的光控光交换结构 | |
| Jinno | Opportunities, challenges, and solutions for spatial channel networks (SCNS) toward the SDM abundant era | |
| CN1419353A (zh) | 基于光码分复用控制信道的光突发包交换系统 | |
| Sato | Key enabling technologies for future networks | |
| Richter et al. | Field trial of an ASON in the metropolitan area | |
| Van Parys et al. | Reduction of blocking in arbitrary meshed WDM networks through a biased routing approach | |
| Cheyns et al. | ORION: a novel hybrid network concept: overspill routing in optical networks | |
| Sohraby et al. | Network architecture for an all-optical internet | |
| Koubàa | Routing, protection and traffic engineering in WDM all-optical networks |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHANGHAI ALLOPTIC NETWORKING TECHNOLOGY. CO.,LTD. Free format text: FORMER OWNER: NONE Effective date: 20020201 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20020201 Address after: 200030 No. 1954, Huashan Road, Shanghai Address after: 200235 No. 168, Qinzhou Road, Shanghai Applicant after: Shanghai Jiao Tong University Co-applicant after: Shanghai Quanguang Network Sci-Tech Co., Ltd. Address before: 200030 No. 1954, Huashan Road, Shanghai Applicant before: Shanghai Jiao Tong University |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |